JPH0948125A - Recording head, ink jet recording apparatus using the same and recording method of recording head - Google Patents

Recording head, ink jet recording apparatus using the same and recording method of recording head

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JPH0948125A
JPH0948125A JP20345895A JP20345895A JPH0948125A JP H0948125 A JPH0948125 A JP H0948125A JP 20345895 A JP20345895 A JP 20345895A JP 20345895 A JP20345895 A JP 20345895A JP H0948125 A JPH0948125 A JP H0948125A
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JP
Japan
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recording head
recording
heater
ink
small
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JP20345895A
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Maki Oikawa
真樹 及川
Asao Saito
朝雄 斉藤
Yoshinori Misumi
義範 三隅
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032Structure of the pressure chamber
    • B41J2/14056Plural heating elements per ink chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide two heaters to one ink passage, to make the emitting speeds of ink liquid droplets almost same when small and large heaters are driven individually or simultaneously and to increase a difference in emitting quantity. SOLUTION: Two heaters 104, 105 having different areas are provided in one of the ink passages 106 of the recording head of an ink jet recording apparatus and two emitting orifices 101, 102 having different orifice areas corresponding to the heaters are arranged. Two emitting orifices are separated by a threshold wall and a small projection part is arranged to the threshold wall on the side of the small emitting orifice 101. Two heaters are selectively heated corresponding to image data to be recorded and the size of ink droplets is changed by the difference of the size of generated air bubbles.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は記録媒体に向けてイ
ンク液滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録装
置の記録ヘッドに関し、特に複数の大きさのインク液滴
を吐出させて記録を行うインクジェット記録装置の記録
ヘッド、該記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置
および該記録ヘッドの記録方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording head of an ink jet recording apparatus for ejecting ink droplets toward a recording medium for recording, and particularly to an ink jet for ejecting ink droplets of plural sizes to perform recording. The present invention relates to a recording head of a recording device, an inkjet recording device using the recording head, and a recording method of the recording head.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来用いられていた複数の大きさのイン
ク液滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録装置
の記録ヘッドでは、一般に図6にて示す構成のものが採
用されていた。図6は従来のインクジェット記録装置の
記録ヘッドの全体的な概略構成図であり、図中、符号6
02で示されるものは大穴ノズル、604は小ヒータ、
605は大ヒータ、606はインク流路である。これは
インク流路606に2つのヒータ604、605を設け
個々のヒータを駆動することにより吐出量を変化させる
ものである。ヒータは図6のように面積が異なっており
小ヒータ604のみ、大ヒータ605のみ、または大小
ヒータ604と605の同時駆動の3種類の吐出量を実
現できる。
2. Description of the Related Art A conventionally used recording head of an ink jet recording apparatus for recording by ejecting ink droplets of a plurality of sizes has generally employed a structure shown in FIG. FIG. 6 is an overall schematic configuration diagram of a recording head of a conventional ink jet recording apparatus.
02 is a large nozzle, 604 is a small heater,
Reference numeral 605 is a large heater, and 606 is an ink flow path. In this method, two heaters 604 and 605 are provided in the ink flow path 606, and each heater is driven to change the ejection amount. The heaters have different areas as shown in FIG. 6, and it is possible to realize three kinds of discharge amounts, that is, only the small heater 604, the large heater 605, or the large and small heaters 604 and 605 are driven simultaneously.

【0003】このような記録ヘッドが用いられてきたの
は以下の理由による。最近では、特に高画質画像を印刷
するため、インク液滴の大きさを変化させて多値化記録
する方法、また、1つの記録ヘッドで多種の解像度の印
刷をする方法が開発されているが、その一例としてヒー
タに印加されるエネルギーを変化させる方法がある。し
かし、従来の記録ヘッドでは、ヒータに熱を加えること
により発生する気泡はヒータの面積によってほぼ決定さ
れてしまい、ヒータへの通電時間を多少変化させる程度
では液滴の大きさ、即ち吐出量の変化は小さく、多値化
記録する方法としては有効ではなかった。そこで図6の
ような構成の記録ヘッドが用いられるようになった。
The reason why such a recording head has been used is as follows. Recently, in order to print a high-quality image, a method of performing multi-valued recording by changing the size of ink droplets, and a method of printing with various resolutions by one recording head have been developed. As one example, there is a method of changing the energy applied to the heater. However, in the conventional recording head, the bubbles generated by applying heat to the heater are substantially determined by the area of the heater, and the size of the droplet, that is, the discharge amount, is changed by changing the energization time to the heater to some extent. The change was small, and it was not effective as a method of multilevel recording. Therefore, a recording head having a structure as shown in FIG. 6 has come to be used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の従来の技
術では、吐出量変化に伴いインク液滴の吐出速度が異な
り、着弾点のずれが生じたり、吐出速度が非常に遅く吐
出安定性が悪くなり、インク液滴のよれにより印字画像
が著しく悪化するという問題があった。図3は我々の実
験により得られたインクジェット記録装置における吐出
液滴の吐出量と吐出速度との関係を示すグラフである。
即ち図3において符号309で示される「吐出速度−吐
出量関係線(S0 680)」は図6に示す大穴ノズル6
02の吐出口面積S0 =680μm2 の場合である。線
309上で符号小で示す点は図6の小ヒータ604のみ
の駆動の場合であり吐出量20ngで吐出速度4m/s
を示す。線309上で符号大で示す点は図6の大ヒータ
605のみの駆動の場合であり吐出量60ngで吐出速
度12m/sを示す。線309上で符号大+小で示す点
は図6の大ヒータ605と小ヒータ604の同時駆動の
場合であり吐出量80ngで吐出速度16m/sを示
す。即ち、ある1つのノズル構造(吐出口は1つ)にお
いて、2つのヒータを個々にまたは同時に駆動した場合
のそれぞれの吐出量と吐出速度はほぼ比例関係にある。
However, in the above-mentioned conventional technique, the ejection speed of the ink droplets varies depending on the ejection amount change, the deviation of the landing point occurs, the ejection speed is very slow, and the ejection stability is poor. However, there is a problem in that the printed image is significantly deteriorated due to the ink droplet dripping. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ejection amount of ejection droplets and the ejection speed in the inkjet recording apparatus obtained by our experiment.
That is, the "discharge speed-discharge amount relationship line (S 0 680)" indicated by reference numeral 309 in FIG. 3 is the large hole nozzle 6 shown in FIG.
No. 02 discharge port area S 0 = 680 μm 2 . A point indicated by a small symbol on the line 309 is a case where only the small heater 604 in FIG. 6 is driven, and a discharge rate of 20 ng and a discharge speed of 4 m / s.
Is shown. A point indicated by a large code on the line 309 is a case where only the large heater 605 in FIG. 6 is driven, and shows a discharge speed of 12 m / s at a discharge amount of 60 ng. The point indicated by the code large + small on the line 309 indicates the case of simultaneous driving of the large heater 605 and the small heater 604 in FIG. That is, in a certain one nozzle structure (one ejection port), when the two heaters are driven individually or simultaneously, the ejection amount and the ejection speed are in a proportional relationship.

【0005】画像を悪化させないためには吐出速度は通
常10m/s以上必要といわれており図6の小ヒータ6
04のみの駆動の場合の吐出速度は4m/sであり、こ
れではインク液滴よれによる画像悪化が発生してしま
う。着弾点のずれは、それぞれ3種の吐出を行う時の記
録ヘッドの走査速度を変えるなどして、補正するのは可
能であるが、吐出量が小さい場合、吐出速度も小さくな
り、吐出安定性が悪くなり画像が悪化する。
It is said that the discharge speed is usually required to be 10 m / s or more in order not to deteriorate the image, and the small heater 6 shown in FIG.
The ejection speed in the case of driving only 04 is 4 m / s, which causes image deterioration due to ink droplet deviation. The deviation of the landing point can be corrected by changing the scanning speed of the recording head when performing three types of ejection, but when the ejection amount is small, the ejection speed also becomes small, and ejection stability is improved. And the image deteriorates.

【0006】図3において符号310で示す「吐出速度
−吐出量関係線(S0 300)」は、図6の大穴ノズル
602の代わりに小穴ノズルを用いた記録ヘッドで、そ
の吐出口面積S0 =300μm2 の場合である。線31
0上で符号小で示す点は図6の小ヒータ604のみの駆
動の場合であり吐出量20ngで吐出速度12m/sを
示す。即ち、吐出口面積S0 =300μm2 にすれば小
ヒータ604のみの駆動の場合の吐出速度は10m/s
以上に上がるが、大ヒータ605と小ヒータ604の同
時駆動の場合には吐出口面積S0 =680μm2 の場合
の吐出量が出せなくなるという問題が生じていた。
[0006] indicated by reference numeral 310 in FIG. 3 "discharge speed - discharge amount relational lines (S 0 300)" is a recording head using the small hole nozzle in place of the large hole nozzle 602 of FIG. 6, the discharge port area S 0 = 300 μm 2 . Line 31
A point indicated by a small symbol on 0 indicates a case where only the small heater 604 in FIG. 6 is driven, and shows a discharge speed of 12 m / s at a discharge amount of 20 ng. That is, when the discharge port area S 0 = 300 μm 2 , the discharge speed when only the small heater 604 is driven is 10 m / s.
As mentioned above, when the large heater 605 and the small heater 604 are simultaneously driven, there is a problem that the discharge amount cannot be obtained when the discharge port area S 0 = 680 μm 2 .

【0007】本発明の目的は、1つのインク流路に2つ
のヒータを設けたインクジェット記録装置の記録ヘッド
で、小ヒータと大ヒータを個々にあるいは同時に駆動し
た時のインク液滴の吐出速度がほぼ同じとなり、かつ吐
出量差を大きくできるインクジェット記録装置の記録ヘ
ッド、該記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置及
び該記録ヘッドの記録方法を提供することにある。
An object of the present invention is to improve the ejection speed of ink droplets when a small heater and a large heater are driven individually or simultaneously in a recording head of an ink jet recording apparatus in which two heaters are provided in one ink flow path. An object of the present invention is to provide a recording head of an inkjet recording apparatus that can be substantially the same and can increase a difference in ejection amount, an inkjet recording apparatus using the recording head, and a recording method of the recording head.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置の記録ヘッドは、記録ヘッドのノズル内のイン
ク流路にヒータを配設し、ヒータを加熱することによ
り、インク流路の先端の吐出口からインク液滴を吐出さ
せて記録が行われるインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドにおいて、インク流路に2つの異なる面積を有するヒ
ータと、ヒータと対応する2つの異なる開口面積を有す
る吐出口とが配設されている。
In a recording head of an ink jet recording apparatus of the present invention, a heater is disposed in an ink flow passage in a nozzle of the recording head, and the heater is heated to discharge the ink at the tip of the ink flow passage. In a recording head of an inkjet recording apparatus in which ink droplets are ejected from an outlet to perform recording, a heater having two different areas in an ink flow path and an ejection port having two different opening areas corresponding to the heater are arranged. It is set up.

【0009】また、複数のインク流路が並設されていて
もよい。
Further, a plurality of ink flow paths may be arranged in parallel.

【0010】また、インク流路の長手方向と垂直であ
り、かつ、複数のインク流路の並び方向に対して垂直と
なるように、2つの吐出口が並設されていてもよく、複
数のインク流路の並び方向に対して平行方向に、2つの
吐出口が並設されていてもよい。
Further, two ejection ports may be arranged in parallel so as to be perpendicular to the longitudinal direction of the ink flow path and perpendicular to the arrangement direction of the plurality of ink flow paths. Two ejection ports may be arranged in parallel in a direction parallel to the arrangement direction of the ink flow paths.

【0011】また、開口面積の小さい吐出口(小穴)と
開口面積の大きい吐出口(大穴)のインク流路側開口部
の間にしきい壁が設けられていてもよく、小穴が下側に
なるように配設され、面積の小さいヒータ(小ヒータ)
がしきい壁下方に配設され、また、面積の大きいヒータ
(大ヒータ)が小ヒータおよびしきい壁より吐出口の反
対方向に離されて配設されていてもよく、しきい壁下面
の小ヒータと大ヒータの間に対応する位置に小突起部が
配設されていてもよい。
Further, a threshold wall may be provided between the ink passage side openings of the ejection opening (small hole) having a small opening area and the ejection opening (large hole) having a large opening area so that the small hole is on the lower side. Placed in the small area heater (small heater)
The heater having a large area (large heater) may be arranged below the threshold wall and separated from the small heater and the threshold wall in the direction opposite to the discharge port. Small protrusions may be provided at corresponding positions between the small heater and the large heater.

【0012】さらに、2つの吐出口から吐出した2つの
インク液滴が記録媒体上でほぼ同じ着弾点となるように
吐出口の開口角度が設定されていてもよい。
Further, the opening angle of the ejection port may be set so that the two ink droplets ejected from the two ejection ports have substantially the same landing point on the recording medium.

【0013】本発明の記録ヘッドを用いたインクジェッ
ト記録装置は、信号に応じてインクを吐出して記録を行
う記録手段を備えたインクジェット記録装置において、
上述の記録ヘッドを用いている。
An ink jet recording apparatus using the recording head of the present invention is an ink jet recording apparatus provided with recording means for ejecting ink according to a signal to perform recording.
The recording head described above is used.

【0014】本発明のインクジェット記録装置の記録ヘ
ッドの記録方法は、上述のインクジェット記録装置の記
録ヘッドにおける記録方法であって、記録すべき画像情
報の信号に応じて、2つのヒータが選択的に加熱され、
発生する気泡に応じた大きさの異なる液滴をそれぞれ対
応する開口面積の吐出口から吐出させることによって、
記録媒体にほぼ同一の速度で液滴を着弾させる。
The recording method of the recording head of the inkjet recording apparatus of the present invention is the recording method of the recording head of the above-mentioned inkjet recording apparatus, in which two heaters are selectively used in accordance with a signal of image information to be recorded. Heated
By ejecting liquid droplets having different sizes according to the generated bubbles from the ejection ports having the corresponding opening areas,
Droplets are landed on the recording medium at almost the same speed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態
のインクジェットノズルの模式的断面図であり、図2は
第1の実施の形態のインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドの全体的な概略構成図である。図中101は小穴ノズ
ル、102は大穴ノズル、103はしきい壁、104は
小ヒータ、105は大ヒータ、106はインク流路、1
07は小突起部、108は突起(LC)である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of an inkjet nozzle according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram of a recording head of an inkjet recording apparatus according to the first embodiment. In the figure, 101 is a small hole nozzle, 102 is a large hole nozzle, 103 is a threshold wall, 104 is a small heater, 105 is a large heater, 106 is an ink flow path, 1
Reference numeral 07 is a small protrusion, and 108 is a protrusion (LC).

【0016】図1または図2において、各ノズルのイン
ク流路106の先端には2つのノズル101、102の
吐出口がインク流路の長手方向と垂直であり、かつ、複
数のインク流路の並び方向に対して垂直となるように、
並設されている。ノズル101の吐出口(小穴)はノズ
ル102の吐出口(大穴)より開口面積が小さい。ま
た、2つのヒータ104、105があり、ヒータの面積
はヒータ105(大ヒータ)よりヒータ104(小ヒー
タ)が小さくなっている。しきい壁103は2つの吐出
口を分離するためのものであり、更に分離を強化するた
めの小突起部107がしきい壁103よりぶら下がって
いる。これらのしきい壁103、小突起部107は、小
ヒータ104を駆動した場合に大穴ノズル102の大穴
から、また、大ヒータ105を駆動した場合に小穴ノズ
ル101から、それぞれインクが吐出しないように設け
られている。また、流路後方の突起108はヒータ駆動
時の気泡によるインクの吐出効率を上げるためのもので
あり、LCと呼ばれる。
In FIG. 1 or 2, at the tip of the ink flow path 106 of each nozzle, the ejection ports of the two nozzles 101 and 102 are perpendicular to the longitudinal direction of the ink flow path, and a plurality of ink flow paths are formed. So that it is perpendicular to the alignment direction,
It is juxtaposed. The discharge port (small hole) of the nozzle 101 has a smaller opening area than the discharge port (large hole) of the nozzle 102. Further, there are two heaters 104 and 105, and the area of the heater is smaller in the heater 104 (small heater) than in the heater 105 (large heater). The threshold wall 103 is for separating the two discharge ports, and a small protrusion 107 for further strengthening the separation is hanging from the threshold wall 103. The threshold wall 103 and the small protrusion 107 prevent ink from being ejected from the large hole of the large hole nozzle 102 when the small heater 104 is driven, and from the small hole nozzle 101 when the large heater 105 is driven. It is provided. Further, the projection 108 at the rear of the flow path is for increasing the ink ejection efficiency due to the bubbles when the heater is driven, and is called LC.

【0017】図3は吐出口面積をパラメータとしたノズ
ルからの吐出液滴の吐出量と吐出速度との関係を示すグ
ラフであり、図4は、第1の実施の形態の記録ヘッド内
のインク液滴の発生と飛翔の状態を示す概念図であり、
[a]〜[c]は小ヒータ404のみの駆動時、大ヒータ40
5のみの駆動時、小ヒータ404と大ヒータ405の同
時駆動時をそれぞれ示す。図中401は小穴ノズル、4
02は大穴ノズル、404は小ヒータ、405は大ヒー
タ、411は小気泡、412は小ドロップ、413は記
録媒体、414は大気泡、415は大ドロップを示す。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the discharge amount and the discharge speed of the liquid droplets discharged from the nozzle with the discharge port area as a parameter, and FIG. 4 is the ink in the recording head of the first embodiment. FIG. 3 is a conceptual diagram showing the state of droplet generation and flight,
[a] to [c] show the large heater 40 when only the small heater 404 is driven.
Only the driving of No. 5 and the simultaneous driving of the small heater 404 and the large heater 405 are shown. In the figure, 401 is a small hole nozzle, 4
02 is a large hole nozzle, 404 is a small heater, 405 is a large heater, 411 is a small bubble, 412 is a small drop, 413 is a recording medium, 414 is a large bubble, and 415 is a large drop.

【0018】まず小ヒータ404のみを駆動した場合
は、図4[a] に示すように、小ヒータ404の上部のイ
ンクが急激に熱せられ小気泡411が発生する。これに
より押しのけられたインクの小ドロップ412が対応す
る小穴ノズル401の小穴より吐出し、記録媒体413
上に記録される。この時の吐出量は気泡の大きさ、即ち
ヒータ面積に依存し、吐出速度は吐出口面積に依存す
る。例えば、小穴ノズル401の吐出口面積を300μ
2 とし、小ヒータ404の面積は従来の図6と同等と
すると、図3の「吐出速度−吐出量関係線(S0 30
0)」310上の符号小の点で示すように、小ヒータ4
04のみの駆動時の吐出量は20ng、吐出速度は12
m/sとなる。
First, when only the small heater 404 is driven, as shown in FIG. 4A, the ink on the upper portion of the small heater 404 is rapidly heated and small bubbles 411 are generated. As a result, the small drop 412 of the displaced ink is discharged from the corresponding small hole of the small hole nozzle 401, and the recording medium 413.
Recorded above. The discharge amount at this time depends on the size of the bubble, that is, the heater area, and the discharge speed depends on the discharge port area. For example, if the discharge port area of the small hole nozzle 401 is 300μ
and m 2, the area of the small heater 404 and equivalent to that of the conventional FIG. 6, "the discharge rate of 3 - discharge amount relational lines (S 0 30
0) ”310, as indicated by the small dots on the small heater 4
The discharge amount when driving only 04 is 20 ng and the discharge speed is 12
m / s.

【0019】同様に大ヒータ405のみを駆動した場合
は、図4[b] に示すように、大ヒータ405の上部のイ
ンクが急激に熱せられ大気泡414が発生する。これに
より押しのけられたインクの大ドロップ415が対応す
る大穴ノズル402の大穴より吐出し記録媒体413上
に記録される。この時の吐出量も気泡の大きさ、即ちヒ
ータ面積に依存し、吐出速度も吐出口面積に依存する。
例えば大穴ノズル402の吐出口面積を680μm2
し、大ヒータ405の面積は従来の図6と同等とすると
図3の「吐出速度−吐出量関係線(S0 680)」30
9上の符号大の点で示すように、大ヒータ405のみの
駆動時の吐出量は60ng、吐出速度は12m/sとな
る。この時、吐出口の角度を調整することによって、イ
ンクの記録媒体413に対する着弾点を大ドロップ41
5、小ドロップ412とも、ほぼ同じ位置とすることが
できる。また、吐出速度もほぼ等しいため、記録ヘッド
の走査速度を吐出量の多少によって変える必要もない。
Similarly, when only the large heater 405 is driven, as shown in FIG. 4B, the ink on the upper portion of the large heater 405 is rapidly heated and large bubbles 414 are generated. As a result, the large drop 415 of the displaced ink is ejected from the corresponding large hole of the large hole nozzle 402 and recorded on the recording medium 413. The discharge amount at this time also depends on the size of the bubble, that is, the heater area, and the discharge speed also depends on the discharge port area.
For example the discharge port area of the large hole nozzles 402 and 680 micrometer 2, in Figure 3 the area of the large heater 405 equivalent to the conventional 6 "discharge speed - discharge amount relational lines (S 0 680)" 30
As indicated by the reference numeral 9 in FIG. 9, the discharge amount when driving only the large heater 405 is 60 ng, and the discharge speed is 12 m / s. At this time, by adjusting the angle of the ejection port, the landing point of the ink on the recording medium 413 is increased by a large drop 41.
5 and the small drop 412 can be set at substantially the same position. Further, since the ejection speeds are almost the same, it is not necessary to change the scanning speed of the recording head depending on the ejection amount.

【0020】小ヒータ404と大ヒータ405を同時に
駆動した場合には、図4[c] に示すように、2つのヒー
タ404、405が同時に駆動され、2つの気泡41
1、414が発生し、小ドロップ412が小穴ノズル4
01の小穴より、大ドロップ415が大穴ノズル402
の大穴より、それぞれ吐出し、記録媒体413上に記録
される。この時の吐出量は気泡の大きさ即ちヒータ面積
に依存し、吐出速度は吐出口面積に依存する。例えば小
穴ノズル401の吐出口面積を300μm2 、大穴ノズ
ル402の吐出口面積を680μm2 とし、小ヒータ4
04の面積と大ヒータ405の面積は従来の図6と同等
とすると、図3の「吐出速度−吐出量関係線(S0 30
0)」310上の符号小の点で示すように、小ヒータ駆
動時の吐出量は20ng、吐出速度は12m/sとな
り、図3の「吐出速度−吐出量関係線(S0 680)」
309上の符号大の点で示すように、大ヒータ駆動時の
吐出量は60ng、吐出速度は12m/sとなる。即
ち、小ヒータ404と大ヒータ405の同時駆動時の吐
出量は、小ヒータ駆動時の吐出量20ngと大ヒータ駆
動時の吐出量60ngの合計80ngとなり、小ヒータ
駆動時と大ヒータ駆動時の吐出速度は、いずれもほぼ同
じで12m/sとなる。この時、インクの記録媒体41
3に対する着弾点は、小ドロップ412、大ドロップ4
15とも、ほぼ同じ位置となるように吐出口の角度は調
整されていることは前述の通りである。
When the small heater 404 and the large heater 405 are driven at the same time, the two heaters 404 and 405 are driven at the same time as shown in FIG.
1 and 414 are generated, and the small drop 412 is the small hole nozzle 4.
From the small hole 01, the large drop 415 is the large hole nozzle 402.
Are ejected from the respective large holes and recorded on the recording medium 413. The discharge amount at this time depends on the size of the bubble, that is, the heater area, and the discharge speed depends on the discharge port area. For example 300 [mu] m 2 discharge port area of the small hole nozzle 401, the discharge port area of the large hole nozzles 402 and 680 micrometer 2, a small heater 4
Assuming that the area of 04 and the area of the large heater 405 are the same as those of the conventional FIG. 6, the “discharge speed-discharge amount relational line (S 0 30
0) ”310, the discharge amount when the small heater is driven is 20 ng, and the discharge speed is 12 m / s, as indicated by the small symbol on 310, and the“ discharge speed-discharge amount relationship line (S 0 680) ”in FIG.
As indicated by the large code on 309, the ejection amount when the large heater is driven is 60 ng, and the ejection speed is 12 m / s. That is, the discharge amount when the small heater 404 and the large heater 405 are simultaneously driven is 80 ng, which is a discharge amount of 20 ng when the small heater is driven and a discharge amount of 60 ng when the large heater is driven. The discharge speeds are almost the same and are 12 m / s. At this time, the ink recording medium 41
The impact points for 3 are small drop 412 and large drop 4
As described above, the angles of the discharge ports are adjusted so that the positions of 15 are almost the same.

【0021】このようにして吐出量を変化させることが
でき、吐出速度も安定してほぼ等しいため、多値化記
録、あるいは、多種の解像度の印刷が実現できる。例え
ば、例に示した80ngでは360dpi(dot per in
ch)の印刷をし、20ngで720dpiの印刷ができ
る。更に、60ngで400dpi相当の印刷も可能で
ある。
In this way, the discharge amount can be changed, and the discharge speeds are stable and substantially equal, so that multi-value recording or printing with various resolutions can be realized. For example, at 80 ng shown in the example, 360 dpi (dot per in
ch) and 720 dpi can be printed at 20 ng. Furthermore, it is possible to print at a printing rate of 400 dpi at 60 ng.

【0022】本発明の第2の実施の形態を図5に示す。
図5は第2の実施の形態のインクジェット記録装置の記
録ヘッドの全体的な概略構成図であり、図中501は小
穴ノズル、502は大穴ノズル、503はしきい壁、5
04は小ヒータ、505は大ヒータ、506はインク流
路である。第1の実施の形態ではインク流路の長手方向
と垂直であり、かつ、複数のインク流路の並び方向に対
して垂直となるように、小穴ノズルと大穴ノズルの2つ
の吐出口を並べたが、本実施の形態では複数のインク流
路506の並び方向に対して平行方向に、小穴ノズル5
01と大穴ノズル502の2つの吐出口を並べたもの
で、記録ヘッド内のインク液滴の発生と飛翔の状態は第
1の実施の形態と同様である。この場合はインク流路5
06がノズルの並び方向に大きくなるため、ノズルピッ
チが大きくなり高解像度で印刷するのには不利となる
が、ノズルの構成が第1の実施の形態より簡単であり製
造上有利である。
A second embodiment of the present invention is shown in FIG.
FIG. 5 is an overall schematic configuration diagram of a recording head of the inkjet recording apparatus according to the second embodiment, in which 501 is a small hole nozzle, 502 is a large hole nozzle, 503 is a threshold wall, and
Reference numeral 04 is a small heater, 505 is a large heater, and 506 is an ink flow path. In the first embodiment, two ejection ports, a small hole nozzle and a large hole nozzle, are arranged so as to be perpendicular to the longitudinal direction of the ink flow path and perpendicular to the arrangement direction of the plurality of ink flow paths. However, in the present embodiment, the small hole nozzles 5 are arranged in the direction parallel to the arrangement direction of the plurality of ink flow paths 506.
01 and the large hole nozzle 502 are arranged side by side, and the generation and flight states of ink droplets in the recording head are the same as in the first embodiment. In this case, the ink flow path 5
Since 06 becomes large in the nozzle arrangement direction, the nozzle pitch becomes large and it is disadvantageous for printing with high resolution, but the nozzle configuration is simpler than the first embodiment and is advantageous in manufacturing.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、1つのイ
ンク流路に2つのヒータを設けたインクジェット記録ヘ
ッドで、インク流路にそれぞれのヒータに対応する開口
面積の異なる2つの吐出口を設けることにより、2つの
ヒータを個々にあるいは同時に駆動した場合の吐出速度
が安定してほぼ同じとなり、かつ、吐出量差を大きくす
ることができ、多値化記録、あるいは、多種の解像度の
印刷ができるという効果がある。また、吐出速度が非常
に遅いと吐出安定性が悪くなり、インク液滴のよれによ
る印字画像が著しく悪化するが本発明の吐出速度は10
m/s以上が可能であり、画像の悪化は発生しないとい
う効果がある。
As described above, the present invention is an ink jet recording head in which two heaters are provided in one ink flow path, and two discharge ports having different opening areas corresponding to the respective heaters are provided in the ink flow path. By providing the two heaters individually or simultaneously, the ejection speeds can be stabilized to be substantially the same, and the ejection amount difference can be increased, so that multi-value recording or printing with various resolutions can be performed. There is an effect that can be. Further, when the ejection speed is very slow, the ejection stability becomes poor and the printed image is remarkably deteriorated due to the deviation of the ink droplets, but the ejection speed of the present invention is 10
Since m / s or more is possible, there is an effect that image deterioration does not occur.

【0024】また、本発明は、開口面積の異なる2つの
吐出口の間にしきい壁が設けられていることにより、2
つの吐出口を分離し、更に分離を強化するため、しきい
壁下面に小突起部が配設されていることにより、小ヒー
タ駆動時に大穴から、また、大ヒータ駆動時に小穴か
ら、それぞれインク液滴が吐出しないという効果があ
る。
Further, according to the present invention, since the threshold wall is provided between the two discharge ports having different opening areas,
In order to separate the two discharge ports and to further strengthen the separation, a small protrusion is provided on the lower surface of the threshold wall, so that the ink liquid from the large hole when driving the small heater and from the small hole when driving the large heater respectively. The effect is that no drops are ejected.

【0025】更に、本発明は、吐出口の開口角度が大ド
ロップ、小ドロップとも、記録媒体上ほぼ同じ位置に着
弾するように調整されているので、吐出速度もほぼ等し
いことにより、大ドロップと小ドロップの着弾点のずれ
が発生しないという効果がある。
Further, according to the present invention, since the opening angle of the ejection port is adjusted so that both the large drop and the small drop land at substantially the same position on the recording medium, the ejection speed is almost the same, so that the large drop is This has the effect that the landing points of small drops do not shift.

【0026】2つの吐出口をインク流路の長手方向と垂
直であり、かつ、複数のインク流路の並び方向に対して
垂直となるように並べることにより、ノズルピッチを大
きくすることなく2つの吐出口を配設でき、高解像度印
刷が可能となるという効果がある。
By arranging the two ejection openings so as to be perpendicular to the longitudinal direction of the ink flow path and perpendicular to the direction in which the plurality of ink flow paths are arranged, the two ejection openings can be arranged without increasing the nozzle pitch. There is an effect that a discharge port can be provided and high-resolution printing can be performed.

【0027】2つの吐出口を複数のインク流路の並び方
向に対して平行方向に並べることにより、ノズルピッチ
は大きくなるがノズルの構成が簡単になるという効果が
ある。
By arranging the two ejection ports in the direction parallel to the direction in which the plurality of ink flow paths are arranged, there is an effect that the nozzle pitch is increased but the nozzle structure is simplified.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態のインクジェットノ
ズルの模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an inkjet nozzle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施の形態のインクジェット記録装置の
記録ヘッドの全体的な概略構成図である。
FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram of a recording head of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment.

【図3】インクジェット記録装置における吐出口面積を
パラメータとしたノズルからの吐出液滴の吐出量と吐出
速度との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ejection amount and the ejection speed of droplets ejected from a nozzle with the ejection opening area as a parameter in the inkjet recording apparatus.

【図4】第1の実施の形態の記録ヘッド内のインク液滴
の発生と飛翔の状態を示す概念図である。 [a] 小ヒータのみの駆動時の状態を示す。 [b] 大ヒータのみの駆動時の状態を示す。 [c] 小ヒータと大ヒータの同時駆動時の状態を示す。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a state of generation and flight of ink droplets in the recording head of the first embodiment. [a] Shows the state when only the small heater is driven. [b] Shows the state when only the large heater is driven. [c] Shows the state when a small heater and a large heater are driven simultaneously.

【図5】本発明の第2の実施の形態のインクジェット記
録装置の記録ヘッドの全体的な概略構成図である。
FIG. 5 is an overall schematic configuration diagram of a recording head of an inkjet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図6】従来のインクジェット記録装置の記録ヘッドの
全体的な概略構成図である。
FIG. 6 is an overall schematic configuration diagram of a recording head of a conventional inkjet recording apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、401、501 小穴ノズル 102、402、502、602 大穴ノズル 103、503 しきい壁 104、404、504、604 小ヒータ 105、405、505、605 大ヒータ 106、506、606 インク流路 107 小突起部 108 突起(LC) 309 吐出速度−吐出量関係線(S0 680) 310 吐出速度−吐出量関係線(S0 300) 411 小気泡 412 小ドロップ 413 記録媒体 414 大気泡 415 大ドロップ101, 401, 501 small hole nozzle 102, 402, 502, 602 large hole nozzle 103, 503 threshold wall 104, 404, 504, 604 small heater 105, 405, 505, 605 large heater 106, 506, 606 ink flow path 107 small Projection portion 108 Projection (LC) 309 Ejection speed-ejection amount relationship line (S 0 680) 310 Ejection speed-ejection amount relationship line (S 0 300) 411 Small bubble 412 Small drop 413 Recording medium 414 Large bubble 415 Large drop

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録ヘッドのノズル内のインク流路にヒ
ータを配設し、該ヒータを加熱することにより、前記イ
ンク流路の先端の吐出口からインク液滴を吐出させて記
録が行われるインクジェット記録装置の記録ヘッドにお
いて、 前記インク流路に2つの異なる面積を有するヒータと、
該ヒータと対応する2つの異なる開口面積を有する吐出
口とが配設されていることを特徴とするインクジェット
記録装置の記録ヘッド。
1. A recording is performed by disposing a heater in an ink flow path in a nozzle of a recording head and heating the heater to eject ink droplets from a discharge port at the tip of the ink flow path. In a recording head of an inkjet recording device, a heater having two different areas in the ink flow path,
A recording head of an ink jet recording apparatus, comprising: the heater and two ejection openings having different opening areas corresponding to each other.
【請求項2】 請求項1に記載のインクジェット記録装
置の記録ヘッドにおいて、 複数の前記インク流路が並設されていることを特徴とす
るインクジェット記録装置の記録ヘッド。
2. The recording head of the ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the ink flow paths are arranged in parallel.
【請求項3】 請求項2に記載のインクジェット記録装
置の記録ヘッドにおいて、 前記インク流路の長手方向と垂直であり、かつ、複数の
前記インク流路の並び方向に対して垂直となるように、
前記2つの吐出口が並設されていることを特徴とするイ
ンクジェット記録装置の記録ヘッド。
3. The recording head of the ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the recording head is perpendicular to the longitudinal direction of the ink flow path and perpendicular to the direction in which the plurality of ink flow paths are arranged. ,
A recording head of an ink jet recording apparatus, wherein the two ejection ports are arranged side by side.
【請求項4】 請求項2に記載のインクジェット記録装
置の記録ヘッドにおいて、 複数の前記インク流路の並び方向に対して平行方向に、
前記2つの吐出口が並設されていることを特徴とするイ
ンクジェット記録装置の記録ヘッド。
4. The recording head of the inkjet recording apparatus according to claim 2, wherein the recording head is parallel to a direction in which the plurality of ink flow paths are arranged.
A recording head of an ink jet recording apparatus, wherein the two ejection ports are arranged side by side.
【請求項5】 請求項1から請求項4の何れか1項に記
載のインクジェット記録装置の記録ヘッドにおいて、 開口面積の小さい吐出口である小穴と開口面積の大きい
吐出口である大穴の前記インク流路側開口部の間にしき
い壁が設けられていることを特徴とするインクジェット
記録装置の記録ヘッド。
5. The recording head of an ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink has a small hole having a small opening area and a large hole having a large opening area. A recording head of an ink jet recording apparatus, wherein a threshold wall is provided between the flow path side openings.
【請求項6】 請求項3または請求項5に記載のインク
ジェット記録装置の記録ヘッドにおいて、 前記小穴が下側になるように配設され、面積の小さいヒ
ータである小ヒータが前記しきい壁下方に配設され、ま
た、面積の大きいヒータである大ヒータが小ヒータおよ
びしきい壁より吐出口の反対方向に離れて配設されてい
ることを特徴とするインクジェット記録装置の記録ヘッ
ド。
6. The recording head of the ink jet recording apparatus according to claim 3 or 5, wherein the small hole, which is a heater having a small area, is arranged below the threshold wall. And a large heater, which is a heater having a large area, is arranged apart from the small heater and the threshold wall in the direction opposite to the ejection port.
【請求項7】 請求項6に記載のインクジェット記録装
置の記録ヘッドにおいて、 前記しきい壁下面の前記小ヒータと前記大ヒータの間に
対応する位置に突起部が配設されていることを特徴とす
るインクジェット記録装置の記録ヘッド。
7. The recording head of the ink jet recording apparatus according to claim 6, wherein a protrusion is provided on the lower surface of the threshold wall at a position corresponding to between the small heater and the large heater. And a recording head of an inkjet recording device.
【請求項8】 請求項4または請求項7に記載のインク
ジェット記録装置の記録ヘッドにおいて、 2つの前記吐出口から吐出した2つのインク液滴が記録
媒体上でほぼ同じ着弾点となるように吐出口の開口角度
が設定されていることを特徴とするインクジェット記録
装置の記録ヘッド。
8. The recording head of the ink jet recording apparatus according to claim 4 or 7, wherein two ink droplets ejected from the two ejection ports are ejected so as to have substantially the same landing point on the recording medium. A recording head of an inkjet recording apparatus, wherein an opening angle of an outlet is set.
【請求項9】 信号に応じてインクを吐出して記録を行
う記録手段を備えたインクジェット記録装置において、 請求項1から請求項8の何れか1項に記載の記録ヘッド
を用いていることを特徴とするインクジェット記録装
置。
9. An ink jet recording apparatus comprising a recording means for recording by ejecting ink according to a signal, wherein the recording head according to any one of claims 1 to 8 is used. Characteristic inkjet recording device.
【請求項10】 請求項9に記載のインクジェット記録
装置の記録ヘッドの記録方法であって、 記録すべき画像情報の信号に応じて、2つの前記ヒータ
が選択的に加熱され、発生する気泡に応じた大きさの異
なる液滴をそれぞれ対応する開口面積の吐出口から吐出
させることによって、記録媒体にほぼ同一の速度で液滴
を着弾させることを特徴とするインクジェット記録装置
の記録ヘッドの記録方法。
10. The recording method for a recording head of an ink jet recording apparatus according to claim 9, wherein the two heaters are selectively heated according to a signal of image information to be recorded, and bubbles generated are generated. A recording method for a recording head of an ink jet recording apparatus, characterized in that droplets having different sizes are ejected from ejection ports having corresponding opening areas so that the droplets land on the recording medium at substantially the same speed. .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6508533B2 (en) 2000-03-28 2003-01-21 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet printing apparatus and recovery processing method of ejection port
JP2012011585A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 Fujifilm Corp Liquid ejection head, liquid ejector, and inkjet printer
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