【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は熱エネルギーを利用して
記録を行うための記録ヘッドおよび該ヘッドを用いた記
録方法、記録制御方法、さらにこれら方法を適用可能な
記録装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording head for recording by utilizing thermal energy, a recording method using the head, a recording control method, and a recording apparatus to which these methods can be applied.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、インクジェット記録装置等におい
ては、記録される画像等における濃度変動や濃度むらの
発生を極力抑えるため、特に記録ヘッドにおける吐出の
方向性（着弾精度）や吐出量（以下、この量をＶｄ［ｐ
ｌ／ｄｏｔ］で表わす）に関しての安定化を行うための
制御が種々行われていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in an ink jet recording apparatus or the like, in order to suppress density fluctuation and density unevenness in an image to be recorded as much as possible, in particular, the ejection direction (landing accuracy) and ejection amount (hereinafter This amount is Vd [p
Various types of control have been performed to stabilize the (.l / dot]).
【０００３】これら制御において採られる主な手法とし
て、インクの温度を調整すること（以下、温調という）
により、吐出量に影響を及ぼすインク粘性を制御するも
のがある。また、熱エネルギーによってインク中に気泡
を発生させこの気泡の成長によってインクを吐出する方
式では、気泡の発生条件等も制御し、上記吐出量を安定
化させるものがある。インク温度調整のための具体的な
構成としては、インクを保持した記録ヘッドを加熱する
ためのヒータ（専用のヒータまたは吐出用のヒータを兼
用）と、記録ヘッドに関した温度を検出する温度センサ
とを用い、温度センサが検出する温度をヒータによる加
熱量にフィードバックする構成がある。また、温度のフ
ィードバックは行わずに単にヒータによる加熱を調整す
る構成もある。The main method adopted in these controls is to adjust the temperature of the ink (hereinafter referred to as temperature control).
Therefore, there is one that controls the ink viscosity that affects the ejection amount. Further, in a method in which bubbles are generated in the ink by thermal energy and the ink is ejected by the growth of the bubbles, there is a method in which the bubble generation condition and the like are controlled to stabilize the ejection amount. As a specific configuration for adjusting the ink temperature, a heater (which also serves as a dedicated heater or a discharge heater) for heating the recording head holding the ink, and a temperature sensor for detecting the temperature related to the recording head Is used to feed back the temperature detected by the temperature sensor to the heating amount by the heater. There is also a configuration in which heating by a heater is simply adjusted without performing temperature feedback.
【０００４】以上の構成において、ヒータや温度センサ
を、記録ヘッド近傍、例えば記録ヘッドを構成する部材
上に設ける場合と、記録ヘッドの外部に設ける場合とが
ある。In the above structure, the heater and the temperature sensor may be provided near the recording head, for example, on a member forming the recording head, or may be provided outside the recording head.
【０００５】吐出量等の制御に関する他の手法、あるい
は上記手法と共に用いられる手法として、上記吐出方式
において熱エネルギーを発生するための電気熱変換体
（以下、吐出ヒータともいう）に熱エネルギー発生のた
めに印加する単一パルス（以下、ヒートパルスという）
のパルス幅を変化させることにより、発生する熱量を制
御し吐出量を安定化するものがある。As another method for controlling the discharge amount or the like, or as a method used in combination with the above-mentioned method, the heat energy generation in the electrothermal converter (hereinafter also referred to as a discharge heater) for generating heat energy in the above-mentioned discharge method is performed. A single pulse applied for this purpose (hereinafter referred to as heat pulse)
There is a method in which the amount of heat generated is controlled to stabilize the discharge amount by changing the pulse width of.
【０００６】以上示した制御の態様として主に以下の４
つの態様に区別される。The following four control modes are mainly used.
There are two types.
【０００７】１）常時ヘッド温調を行う（外部／近
傍）。1) The head temperature is constantly adjusted (external / near).
【０００８】温度フィードバック有り。With temperature feedback.
【０００９】２）随時ヘッド温調を行う（外部／近
傍）。2) The head temperature is adjusted as needed (external / near).
【００１０】温度フィードバック有り。With temperature feedback.
【００１１】３）高温のヘッド温調を行う（環境温度よ
り高い）。フィードバック有り。3) Perform high temperature head temperature control (higher than ambient temperature). There is feedback.
【００１２】４）単一のヒートパルスのパルス幅変調。4) Pulse width modulation of a single heat pulse.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記１
の方式では、常に記録ヘッドの温調を行っているため、
ヒータの加熱に伴なうインク水分の蒸発が促進されるこ
とにより、記録ヘッドにおける吐出口内インクの増粘，
固着を誘起し結果として吐出方向の偏向するヨレの増大
や不吐出を生じさせたり、インクにおける染料濃度が相
対的に高まることによる濃度変化や濃度むらを発生させ
る等して、記録画質の低下を招いていた。また、ヒータ
による連続的な加熱による影響として、ヘッドの構造変
化やヘッドを構成する部材の劣化が促進され記録ヘッド
の信頼性や耐久性を低下させる原因にもなっていた。さ
らに、一般的にこの方式は環境温度の変化や自己昇温
（印字による昇温）による影響を受け易く、これにより
吐出量変動が生じ濃度変化や濃度むらを発生させる場合
もあった。However, the above-mentioned 1
In this method, the temperature of the recording head is constantly adjusted,
As the evaporation of ink moisture accompanying the heating of the heater is accelerated, the viscosity of the ink in the ejection port of the recording head increases,
Deterioration of the recording image quality is caused by inducing sticking, resulting in an increase in misalignment that deflects in the ejection direction or non-ejection, and a density change or density unevenness due to a relative increase in dye density in ink. I was invited. Further, as a result of the continuous heating by the heater, the structural change of the head and the deterioration of the members constituting the head are promoted, which causes the reliability and durability of the recording head to be reduced. Further, in general, this method is easily affected by a change in environmental temperature or self-temperature rise (temperature rise due to printing), which may cause a change in discharge amount and a density change or density unevenness.
【００１４】２の方式は、必要に応じて温度調整を行う
方式であって、１の方式を改善したものであるが、例え
ば印字指令が入力されてから温調を行うため、比較的短
時間で所定の温度に到達する必要があり、加熱のために
大きなエネルギー［例えばヒータの発熱量（Ｗ）］を与
えなければならない。このため、温度制御において温度
リップルの幅が増大し正確な温度制御が行えない場合が
あり、このような場合、温度リップルによる吐出量の変
動が起こり濃度変化や濃度むらを発生することもある。
逆に、正確な温調を行おうとすると、与えるエネルギー
を少なくする必要があり、目標温度に到達するまでの時
間が長くなり、印字開始までの待ち時間が増大する。The method 2 is a method of adjusting the temperature as needed and is an improvement of the method 1. However, since the temperature is adjusted after a print command is input, the method 2 is relatively short. Therefore, it is necessary to reach a predetermined temperature, and a large amount of energy [for example, the heating value (W) of the heater] must be given for heating. Therefore, in the temperature control, the width of the temperature ripple may be increased and accurate temperature control may not be performed. In such a case, the discharge amount may be changed due to the temperature ripple, and the density change or the density unevenness may occur.
On the contrary, in order to perform accurate temperature control, it is necessary to reduce the energy to be given, the time to reach the target temperature becomes long, and the waiting time to start printing increases.
【００１５】３の方式では、環境温度の変化や自己昇温
（印字による昇温）による温度変化の影響を少なくする
ために、温調温度を環境温度より高くするものであり、
これにより、低デューティーの印字時の吐出量の変動を
少なくすることは可能となるが、高デューティー印字
時、例えば全ベタ印字のように印字による昇温が大きい
場合にはこの昇温の影響を避けることはできない。In the method of 3, the temperature control temperature is set higher than the ambient temperature in order to reduce the influence of the ambient temperature change and the temperature change due to self-temperature rise (temperature rise due to printing).
This makes it possible to reduce fluctuations in the ejection amount during low-duty printing, but when high-duty printing, such as full solid printing, when the temperature rise due to printing is large, the effect of this temperature rise is affected. It cannot be avoided.
【００１６】また、温調の方法として、記録ヘッドの外
部での温調は、一般に環境温度の影響については低減可
能であるが、自己昇温に対するレスポンスが悪く、この
自己昇温による影響を受け易いといえる。As a temperature control method, the temperature control outside the recording head can generally reduce the influence of the environmental temperature, but the response to the self-temperature rise is poor, and the temperature is influenced by the self-temperature rise. It can be said that it is easy.
【００１７】また、記録ヘッドの近傍（例えば吐出ヒー
タが配設されたヒータボードを支持する基板としてのア
ルミ板にヒータまたは温度センサを設ける）での温調を
行うと、レスポンスは良くなり、印字昇温に対して効果
があるが、基板であるアルミ板の熱容量が大きいために
温度リップルが発生し、この温度リップルによる吐出量
変動が発生する場合がある。If the temperature is adjusted in the vicinity of the recording head (for example, a heater or a temperature sensor is provided on an aluminum plate as a substrate for supporting a heater board on which a discharge heater is disposed), the response is improved and printing is performed. Although it is effective for increasing the temperature, a temperature ripple may occur due to the large heat capacity of the aluminum plate, which is the substrate, and the discharge amount may vary due to this temperature ripple.
【００１８】さらに、上記方式４の単一パルス（以下、
シングルパルスともいう）によるパルス幅変調法では、
特に上記気泡形成のインクジェット方式において温度変
化に対応した吐出量変動を吸収できるだけの吐出量の制
御幅が少ないこと、および、パルス幅の増加に伴なう吐
出量の線型的な増大が得にくい場合もあり、再現性をよ
り向上させてより正確な吐出量制御が行えることが高画
質化のために必要なものとして本願発明者達は認識して
いる。Furthermore, the single pulse of the above-mentioned method 4 (hereinafter,
(Also referred to as single pulse) pulse width modulation method,
In particular, in the above-described ink jet method of bubble formation, when the ejection amount control width that can absorb the ejection amount fluctuation corresponding to the temperature change is small, and it is difficult to obtain a linear increase of the ejection amount with the increase of the pulse width. Therefore, the inventors of the present application recognize that it is necessary for improving the image quality that the reproducibility is improved and the discharge amount is controlled more accurately.
【００１９】さらに上述した吐出量変動の問題に加え、
記録ヘッドの自己昇温によって生じる弊害は、インク温
度の変化による印字中の吐出特性変化やヘッド構造変化
により制御特性の変化をも誘起し、ヨレや不吐出、さら
にはリフィル周波数の低下などを引き起こし画像を極端
に劣化させることがある。Further, in addition to the above-mentioned problem of variation in discharge amount,
The adverse effect caused by the self-heating of the recording head also induces changes in the ejection characteristics during printing due to changes in the ink temperature and changes in the control characteristics due to changes in the head structure, causing distortion, ejection failure, and even a decrease in the refill frequency. The image may be extremely deteriorated.
【００２０】また、交換可能なインクジェットカートリ
ッジの場合は、これらが大量生産されるため、ヘッドを
製造するための半導体製造プロセス中で形成されるシリ
コンチップ上のヒーターボード（Ｈ．Ｂ）の面積や抵抗
値や膜構造、さらに吐出口ごとの口径などに製造行程上
のバラツキが生じる。このため、１ヘッド内での吐出口
ごとの吐出量のバラツキや、個々のヘッド毎の性能のバ
ラツキなどを生じることもある。Also, in the case of replaceable ink jet cartridges, these are mass-produced, so that the area of the heater board (H.B) on the silicon chip formed in the semiconductor manufacturing process for manufacturing the head and Variation in the manufacturing process occurs in the resistance value, the film structure, and the diameter of each discharge port. Therefore, variations in the ejection amount among the ejection ports in one head and variations in the performance among the individual heads may occur.
【００２１】また、ヘッド吐出特性のバラツキはイニシ
ャルの吐出量のみではなく印字中の制御特性の変化をも
発生させる。ヘッド吐出特性の中でも、画像を形成する
上で特に大きな影響を与えるのはヘッド毎の吐出量と制
御特性のばらつきである。Further, variations in head ejection characteristics cause not only the initial ejection amount but also changes in control characteristics during printing. Among the head ejection characteristics, it is the variations in the ejection amount and control characteristics for each head that have a particularly great influence on image formation.
【００２２】上記の問題点は、直接印字物の画質を左右
し、特に、例えば、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラ
ックの４色のインクによって記録形成されるフルカラー
では、これらそれぞれに対応した記録ヘッドに１つでも
標準状態と違った吐出特性が現れると、この吐出特性の
変化が、吐出量の違いを発生させる。この結果、カラー
バランスが崩れることによる色味の変化や色再現性の低
下（色差の増大）を招き画質を低下させる。また、ブラ
ック・レッド・ブルー・グリーン等の単色画像を記録す
る場合には、不吐出によってベタ印字におけるすじの発
生や濃度変動が顕著になる。さらに、ヨレの発生による
細線の再現性や文字品位の低下が発生する等の問題もあ
る。The above-mentioned problems directly affect the image quality of the printed matter, and particularly in the case of full-color recording formed by four color inks of cyan, magenta, yellow and black, the recording heads corresponding to these respectively If even one ejection characteristic different from the standard state appears, the change in the ejection characteristic causes a difference in ejection amount. As a result, a change in color due to the loss of color balance and a decrease in color reproducibility (increase in color difference) result in deterioration of image quality. Further, when recording a single color image such as black, red, blue, green, etc., streaking and density fluctuation in solid printing become remarkable due to non-ejection. Further, there are problems such as reproducibility of fine lines and deterioration of character quality due to occurrence of twisting.
【００２３】本発明は上述した新規な問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、環境温度
の変化や印字による昇温（自己昇温）による温度変化に
かかわらず吐出量を安定化することにある。The present invention has been made in view of the above new problems, and an object of the present invention is to discharge a discharge amount regardless of a change in environmental temperature or a temperature change due to temperature rise (self-temperature rise) due to printing. To stabilize.
【００２４】本発明の他の目的は、自己昇温の影響を低
減することが可能な記録方法および記録装置を提供する
ことにある。Another object of the present invention is to provide a recording method and a recording apparatus capable of reducing the influence of self-heating.
【００２５】さらに、本発明の他の目的は、特に着脱可
能に搭載される記録ヘッドを用いた記録装置において、
ヘッドの製造行程により発生する初期の吐出量バラツキ
を補正することにより、適切な吐出量に制御することに
ある。また、他の目的として、従来吐出量の過不足で使
用が困難であったヘッドをも使用可能にさせてヘッドの
歩留りを向上させることで、ヘッドコストを低減させる
ことを可能にする記録ヘッドおよび記録装置とその制御
方法を得ることにある。Further, another object of the present invention is to provide a recording apparatus using a recording head which is detachably mounted,
An appropriate ejection amount is controlled by correcting the initial ejection amount variation caused by the manufacturing process of the head. Further, as another object, a recording head capable of reducing the head cost by making it possible to use a head which has been difficult to use due to an excess or deficiency of an ejection amount and improving the yield of the head, To obtain a recording device and its control method.
【００２６】本発明のさらに他の目的は、吐出量を安定
的に広範囲に変更でき、さらに階調記録にも適用できる
記録装置を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a recording apparatus which can stably change the ejection amount in a wide range and can be applied to gradation recording.
【００２７】[0027]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００２８】（実施例１）図１は本発明の一実施例にか
かる分割パルスを説明するための図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram for explaining a divided pulse according to an embodiment of the present invention.
【００２９】図１において、ＶOPは駆動電圧、Ｐ1 は複
数の分割されたヒートパルスの最初のパルス（以下、プ
レヒートパルスという）のパルス幅、Ｐ2 はインターバ
ルタイム、Ｐ3 は２番目のパルス（以下、メインヒート
パルスという）のパルス幅である。Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 は
Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 を決めるための時間を示している。駆
動電圧ＶOPは、この電圧を印加される電気熱変換体がヒ
ータボードと天板とによって構成されるインク液路内の
インクに熱エネルギーを発生させるために必要な電気エ
ネルギーを与える。その値は電気熱変換体の面積，抵抗
値，膜構造や記録ヘッドの液路構造によって決まる。分
割パルス幅変調駆動法は、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の幅で順次
パルスを与えるものである。プレヒートパルスは、主に
液路内のインク温度を制御するためのパルスであり、本
発明の吐出量制御の重要な役割を荷っている。このプレ
ヒートパルス幅は、その印加によって電気熱変換体が発
生する熱エネルギーによってインク中に発泡現象が生じ
ないような値に設定される。In FIG. 1, VOP is a driving voltage, P1 is a pulse width of the first pulse (hereinafter referred to as preheat pulse) of a plurality of divided heat pulses, P2 is an interval time, and P3 is a second pulse. It is the pulse width of the pulse (hereinafter referred to as the main heat pulse). T1 , T2 and T3 indicate times for determining P1 , P2 and P3 . The drive voltage VOP gives the electric energy necessary for the electrothermal converter to which this voltage is applied to generate thermal energy in the ink in the ink liquid path formed by the heater board and the top plate. The value depends on the area of the electrothermal converter, the resistance value, the film structure and the liquid path structure of the recording head. The divided pulse width modulation driving method sequentially gives pulses in the widths of P1 , P2 , and P3 . The preheat pulse is a pulse mainly for controlling the ink temperature in the liquid passage and plays an important role in the ejection amount control of the present invention. The preheat pulse width is set to a value such that the foaming phenomenon does not occur in the ink due to the thermal energy generated by the electrothermal converter when it is applied.
【００３０】インターバルタイムは、プレヒートパルス
とメインヒートパルスが相互干渉しないように一定時間
の間隔を設けるため、およびインク液路内インクの温度
分布を均一化するために設けられる。メインヒートパル
スは液路内のインク中に発泡を生ぜしめ、吐出口よりイ
ンクを吐出させるためのものであり、その幅Ｐ3 は電気
熱変換体の面積，抵抗値，膜構造や記録ヘッドのインク
液路の構造によって決まる。The interval time is provided in order to set a constant time interval so that the preheat pulse and the main heat pulse do not interfere with each other, and to make the temperature distribution of the ink in the ink liquid path uniform. The main heat pulse is for causing bubbling in the ink in the liquid path and ejecting the ink from the ejection port, and its width P3 is the area of the electrothermal converter, the resistance value, the film structure and the recording head. It depends on the structure of the ink channel.
【００３１】例えば、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すよ
うな構造の記録ヘッドにおけるプレヒートパルスの作用
について説明する。For example, the action of the preheat pulse in the recording head having the structure shown in FIGS. 2A and 2B will be described.
【００３２】図２（Ａ）および（Ｂ）は、本発明を適用
可能な記録ヘッドの一構成例を示すそれぞれインク液路
に沿った概略縦断面図および概略正面図である。FIGS. 2A and 2B are a schematic vertical sectional view and a schematic front view, respectively, showing an example of the configuration of a recording head to which the present invention can be applied, along an ink liquid path.
【００３３】図２（Ａ）および（Ｂ）において、１は上
記分割パルスの印加によって熱を発生する電気熱変換体
（吐出ヒータ）であり、電気熱変換体１はこれに分割パ
ルスを印加するための電極配線等とともにヒータボード
９上に配設される。ヒータボード９はシリコンＳｉによ
り形成され、記録ヘッドの基板をなすアルミ板１１によ
って支持される。１２は、インク液路等を構成するため
の溝が形成された天板であり、天板１２とヒータボード
９（アルミ板１１）とが接合することによりインク液路
３やこれにインクを供給する共通液室５が構成される。
また、天板１２には吐出口７が形成され、それぞれの吐
出口７にはインク液路３が連通している。In FIGS. 2 (A) and 2 (B), reference numeral 1 denotes an electrothermal converter (discharge heater) which generates heat by applying the above-mentioned divided pulse, and the electrothermal converter 1 applies the divided pulse thereto. It is arranged on the heater board 9 together with electrode wiring for the purpose. The heater board 9 is formed of silicon Si, and is supported by an aluminum plate 11 that forms a substrate of the recording head. Reference numeral 12 denotes a top plate in which a groove for forming an ink liquid path or the like is formed. By joining the top plate 12 and the heater board 9 (aluminum plate 11), ink is supplied to the ink liquid path 3 or this. The common liquid chamber 5 is formed.
In addition, the top plate 12 is formed with ejection ports 7, and the ink liquid paths 3 communicate with the respective ejection ports 7.
【００３４】図２に示される記録ヘッドにおいて、駆動
電圧 ＶOP＝１８．０（Ｖ），メインヒートパルス幅Ｐ
3 ＝４．１１４［μｓｅｃ］とし、プレヒートパルス幅
Ｐ1を０〜３．０００［μｓｅｃ］の範囲で変化させた
場合、図３に示すような吐出量Ｖd ［ｎｇ／ｄｏｔ］と
プレヒートパルス幅Ｐ1 ［μｓｅｃ］との関係が得られ
る。In the recording head shown in FIG. 2, drive voltage VOP = 18.0 (V) and main heat pulse width P
When 3 = 4.114 [μsec] and the preheat pulse width P1 is changed in the range of 0 to 3.000 [μsec], the discharge amount Vd [ng / dot] and the preheat pulse as shown in FIG. 3 are obtained. The relationship with the width P1 [μsec] is obtained.
【００３５】図３は吐出量のプレヒートパルス依存性を
示す線図であり、図において、Ｖ0はＰ1 ＝０［μｓｅ
ｃ］のときの吐出量を示し、この値は図２に示すヘッド
構造によって定まる。因に、本実施例でのV0は環境温度
ＴR ＝２５℃の場合でＶ0 ＝１８．０［ｎｇ／ｄｏｔ］
であった。FIG. 3 is a diagram showing the preheat pulse dependence of the ejection amount. In the figure, V0 is P1 = 0 [μse
c], the ejection amount is determined by the head structure shown in FIG. Incidentally, V0 in the present embodiment is V0 = 18.0 [ng / dot] when the ambient temperature TR = 25 ° C.
Met.
【００３６】図３の曲線ａに示されるように、プレヒー
トパルスのパルス幅Ｐ1 の増加に応じて、吐出量Ｖd は
パルス幅Ｐ1 が０からＰ1LMTまで線形性を有して増加
し、パルス幅Ｐ1 がＰ1LMTより大きい範囲ではその変化
が線形性を失い、パルス幅Ｐ1MAXで飽和し最大となる。As shown by the curve a in FIG. 3, as the pulse width P1 of the preheat pulse increases, the discharge amount Vd linearly increases from the pulse width P1 of 0 to P1LMT. In the range where the pulse width P1 is larger than P1LMT , the change loses the linearity and is saturated at the pulse width P1MAX and becomes the maximum.
【００３７】このように、パルス幅Ｐ1 の変化に対する
吐出量Ｖd の変化が線形性を示すパルス幅Ｐ1LMTまでの
範囲は、パルス幅Ｐ1 を変化させることによる吐出量の
制御を容易に行える範囲として有効である。因に、曲線
ａに示す本実施例ではＰ1LMT＝１．８７（μｓ）であ
り、このときの吐出量はＶLMT ＝２４．０［ｎｇ／ｄｏ
ｔ］であった。また、吐出量Ｖd が飽和状態となるとき
のパルス幅Ｐ1MAXは、Ｐ1MAX＝２．１［μｓ］であり、
このときの吐出量ＶMAx ＝２５．５［ｎｇ／ｄｏｔ］で
あった。As described above, in the range up to the pulse width P1LMT in which the change in the discharge amount Vd with respect to the change in the pulse width P1 is linear, the discharge amount can be easily controlled by changing the pulse width P1. This is an effective range.Incidentally , in the present embodiment shown by the curve a, P1LMT = 1.87 (μs), and the discharge amount at this time is VLMT = 24.0 [ng / do]
t]. Further, the pulse width P1MAX when the ejection amount Vd becomes saturated is P1MAX = 2.1 [μs],
The discharge amount VMAX at this time was 25.5 [ng / dot].
【００３８】パルス幅がＰ1MAXより大きい場合、吐出量
ＶdはＶMAX より小さくなる。この現象は上記範囲のパ
ルス幅を有するプレヒートパルスが印加されると電気熱
変換体上に微小な発泡（膜沸騰の直前状態）を生じ、こ
の気泡が消泡する前に次のメインヒートパルスが印加さ
れ、上記微小気泡がメインヒートパルスによる発泡を乱
すことによって吐出量が小さくなる。この領域をプレ発
泡領域と呼びこの領域ではプレヒートパルスを媒介にし
た吐出量制御は困難なものとなる。When the pulse width is larger than P1MAX , the ejection amount Vd becomes smaller than VMAX . When a preheat pulse having a pulse width in the above range is applied, this phenomenon causes minute foaming (a state immediately before film boiling) on the electrothermal converter, and the next main heat pulse is generated before the bubbles disappear. When applied, the minute bubbles disturb the bubbling due to the main heat pulse, and the discharge amount is reduced. This area is called a pre-foaming area, and in this area, it is difficult to control the ejection amount through the preheat pulse.
【００３９】図３において、Ｐ1 ＝０〜Ｐ1LMT［μｓ］
の範囲の吐出量とパルス幅との関係を示す直線の傾きを
プレヒートパルス依存係数と定義すると、プレヒートパ
ルス依存係数：In FIG. 3, P1 = 0 to P1LMT [μs]
If the slope of the straight line showing the relationship between the discharge amount and the pulse width in the range is defined as the preheat pulse dependence coefficient, the preheat pulse dependence coefficient:
【００４０】[0040]
【数１】[Equation 1]
【００４１】となる。この係数KPは温度によらずヘッド
構造・駆動条件・インク物性等によって定まる。すなわ
ち、図３中曲線ｂ，ｃは他の記録ヘッドの場合を示して
おり、記録ヘッドが異なるとその吐出特性が変化するこ
とが解かる。このように、記録ヘッドが異なると、プレ
ヒートパルスＰ１の上限値Ｐ1LMTが異なるため、後述さ
れるように記録ヘッド毎の上限値Ｐ1LMTを定めて、吐出
量制御を行う。本実施例の曲線ａで示される記録ヘッド
およびインクにおいてはＫP ＝３．２０９［ｎｇ／μｓ
ｅｃ・ｄｏｔ］であった。It becomes This coefficient KP is determined by the head structure, driving conditions, ink physical properties, etc., regardless of temperature. That is, the curves b and c in FIG. 3 show the case of other recording heads, and it can be understood that the ejection characteristics change when the recording heads are different. In this way, since the upper limit value P1LMT of the preheat pulse P1 is different when the recording heads are different, the upper limit value P1LMT is set for each recording head and the ejection amount control is performed as described later. KP = 3.209 [ng / μs] for the print head and ink shown by the curve a in this embodiment.
ec · dot].
【００４２】インクジェット記録ヘッドの吐出量を決定
する別の要因として、記録ヘッドの温度（インク温度）
がある。Another factor that determines the ejection amount of the ink jet recording head is the temperature of the recording head (ink temperature).
There is.
【００４３】図４は吐出量の温度依存性を示す線図であ
る。図４の曲線ａに示すように、記録ヘッドの環境温度
ＴR （＝ヘッド温度ＴH ）の増加に対して吐出量Ｖd は
直線的に増加する。この直線の傾きを温度依存係数と定
義すると、温度依存係数：FIG. 4 is a diagram showing the temperature dependence of the discharge amount. As indicated by the curve a in FIG. 4, the ejection amount Vd increases linearly with the increase in the environmental temperature TR (= head temperature TH ) of the recording head. If the slope of this line is defined as the temperature dependence coefficient, the temperature dependence coefficient:
【００４４】[0044]
【数２】[Equation 2]
【００４５】となる。この係数ＫT は駆動条件にはよら
ず、ヘッドの構造・インク物性等によって定まる。図４
においても他の記録ヘッドの場合を曲線ｂ，ｃに示す。
本実施例の記録ヘッドにおいてはＫT ＝０．３［ｎｇ／
℃・ｄｏｔ］であった。It becomes This coefficient KT is determined by the structure of the head, the physical properties of the ink, etc., regardless of the driving conditions. Figure 4
In the case of other recording heads, curves b and c are shown.
In the recording head of this embodiment, KT = 0.3 [ng /
C. dot].
【００４６】以上、図３および図４に示す関係を用いる
ことによって本発明にかかる吐出量制御を行うことがで
きる。As described above, the discharge amount control according to the present invention can be performed by using the relationships shown in FIGS.
【００４７】ここで、本発明のダブルパルスによる吐出
量制御方法の原理を詳細に説明する。Here, the principle of the double pulse discharge amount control method of the present invention will be described in detail.
【００４８】図５に、インク温度：Ｔ（℃）とインク粘
度：η（Ｔ）（ｃｐ）との関係を示した。このグラフか
ら、インクの温度上昇と共にインク粘度が低下していく
様子が解る。従って、インク温度にＴａ＜Ｔｂの関係が
あれば、ηａ＞ηｂとなる。FIG. 5 shows the relationship between the ink temperature: T (° C.) and the ink viscosity: η (T) (cp). From this graph, it can be seen that the ink viscosity decreases as the ink temperature rises. Therefore, if the ink temperature has a relationship of Ta <Tb, then ηa> ηb.
【００４９】図６（Ａ）および（Ｂ）は、発泡に必要な
一定のエネルギをメインパルスＰ3によって与えた場合
の発泡状態を示したもので、特にインク温度が異なる場
合、つまり、インクの粘性が異なる場合の発泡成長境界
領域の様子を示した。FIGS. 6A and 6B show the foaming state when the constant energy required for foaming is applied by the main pulse P3 , and particularly when the ink temperature is different, that is, the ink The appearance of the foam growth boundary region when the viscosities are different is shown.
【００５０】この同図（Ａ）に示すインク温度：Ｔａが
低い場合は、インク粘度：ηａが高く、従って、気泡が
成長しようとする圧力：ｐ0 に対して、それを押さえよ
うとするインクの粘性に起因する抵抗要素：Ｒａ（η）
部分が大きいために、発泡成長領域が１点鎖線までしか
到達できない。When the ink temperature: Ta shown in this figure (A) is low, the ink viscosity: ηa is high, and therefore the ink which tries to hold down the pressure: p0 at which the bubbles are trying to grow is suppressed. Resistance element due to the viscosity of: Ra (η)
Due to the large portion, the foam growth region can only reach the one-dot chain line.
【００５１】一方、同図（Ｂ）に示すインク温度：Ｔｂ
が高い場合は、インク粘度：ηｂが低く、従って、気泡
が成長しようとする圧力：ｐ0 に対して、それを押さえ
ようとするインクの粘性に起因する抵抗要素：Ｒｂ
（η）部分が小さくなるために発泡成長領域が２点鎖線
まで到達可能となる。On the other hand, the ink temperature shown in FIG.
Is high, the ink viscosity: ηb is low, and therefore, the resistance element: Rb resulting from the viscosity of the ink trying to suppress the pressure: p0 at which the bubbles try to grow
Since the (η) portion becomes small, the foam growth region can reach the two-dot chain line.
【００５２】なお、実際のヘッドでは吐出特性とリフィ
ルの安定化のため液路の方向毎にインピーダンスを変え
てあるので、実際の発泡はヒーターに対して左右対称と
はならない。In the actual head, since the impedance is changed in each direction of the liquid path in order to stabilize the ejection characteristics and the refill, the actual foaming is not symmetrical with respect to the heater.
【００５３】以上のように、インクの吐出量を増加させ
るために、発泡成長領域、すなわち発泡体積を増加させ
るには、ヒーターの近傍のインク温度のみならずその周
囲のインク温度を上昇させておく必要があり、本発明は
かかる点に着目してなされたものである。As described above, in order to increase the foam growth area, that is, the foam volume in order to increase the ink ejection amount, not only the ink temperature in the vicinity of the heater but also the ink temperature in the vicinity thereof is raised. Therefore, the present invention has been made paying attention to such a point.
【００５４】図７（Ａ）に、熱エネルギーを用いるイン
クジェットヘッドの吐出口周辺の断面図、同図（Ｂ）に
プレヒートパルス：Ｐ1 を与えてからのインクの温度分
布の時間変化の様子を示した。なお、同図（Ｃ）にヒー
トパルスＰ1 ，Ｐ3 の関係を示す。FIG. 7 (A) is a sectional view of the vicinity of the ejection port of the ink jet head using thermal energy, and FIG. 7 (B) shows the time change of the temperature distribution of the ink after the preheat pulse: P1 is applied. Indicated. The relationship between the heat pulses P1 and P3 is shown in FIG.
【００５５】まず、Ｐ1 のパルスエネルギーを与えた直
後のｔ1 （μｓｅｃ）時においては、同図（Ｂ）中の実
線で示すごとく、ヒーターの近傍（ａ，ｂ，ｂ′）のイ
ンク温度は高いが、ヒーターからやや離れた位置（ｃ，
ｃ′）でのインク温度は急激に低くなっている。First, at time t1 (μsec) immediately after the pulse energy of P1 is applied, the ink temperature near the heater (a, b, b ') as shown by the solid line in FIG. Is high, but some distance from the heater (c,
The ink temperature at c ') drops sharply.
【００５６】次に、パルスＰ1 を与えてから１マイクロ
秒前後経過したｔ2 （μｓｅｃ）時においては、同図
（Ｂ）中の１点鎖線で示すごとく、ヒーター近傍（ａ，
ｂ，ｂ′）のインク温度は低下しているもののやや離れ
た（ｃ，ｃ′）でのインクオンドがｔ1 に比べて上昇し
ており、さらに遠くの（ｄ，ｄ′）のインク温度も若干
上昇してっくる。Next, at time t2 (μsec) about 1 microsecond after the pulse P1 is applied, as shown by the alternate long and short dash line in FIG.
Although the ink temperature of b, b ') is lowered, the ink ounce at a distance (c, c') is higher than that at t1 , and the ink temperature at a further distance (d, d ') is also It will rise slightly.
【００５７】そして、Ｐ1 を与えてから数マイクロ秒前
後経過しメインヒートパルス：Ｐ3を与える直前のｔ3
（μｓｅｃ）時においては、同図（Ｂ）中の２点鎖線の
ごとく、ヒーター近傍（ａ，ｂ，ｂ′）のインク温度は
さらに低下するが、やや離れた（ｃ，ｃ′）でのインク
温度はさらに上昇し、さらに遠くの（ｄ，ｄ′）のイン
ク温度でさえもほぼヒーター近傍位置でのインク温度に
近づいてくる。[0057] Then, the elapsed before and after a few microseconds from giving P1 main heat pulse: t3 just before giving the P3
At (μsec), the ink temperature in the vicinity of the heater (a, b, b ′) further decreases, as shown by the chain double-dashed line in FIG. The ink temperature rises further, and even the ink temperature of (d, d ′) farther away approaches the ink temperature near the heater.
【００５８】このように、ヒーター位置からかなり遠く
のインク温度を上昇させるためには、あるパルスエネル
ギーを与えてからある一定の時間（インターバルタイム
Ｐ2）が必要なことが解る。As described above, in order to raise the ink temperature considerably far from the heater position, it is necessary to provide a certain time (interval time P2 ) after applying a certain pulse energy.
【００５９】ここで、与えたエネルギーが時間経過と共
に熱的に伝導することによりインク温度分布が変化して
いく過程において、断熱系においては、そのエネルギー
総量は一定である。Here, the total amount of energy is constant in the heat insulating system in the process of changing the ink temperature distribution as the applied energy is thermally conducted over time.
【００６０】ｔ2 時にメインヒートパルスＰ3 を印加し
ても、ヒーター近傍（ａ，ｂ，ｂ′）のインク温度は高
いもののヒーター周辺部（ｃ，ｃ′）でのインク温度が
充分上昇していないため、ｔ3 時にパルスＰ3 を印加す
るよりも発泡成長領域は狭く、従ってインク吐出量も多
くない。あるいは、プレヒートパルスＰ1 を与えても、
プレヒートパルスＰ1 のエネルギーを充分拡散させるの
に必要なだけインターバルタイムＰ2 を確保（長く）し
ておかないと、発泡の成長に寄与するヒーター周囲のイ
ンク温度が上昇しないため、発泡した気泡は大きく成長
せず、所望のインク吐出量を得ることはできない。Even if the main heat pulse P3 is applied at t2 , the ink temperature in the vicinity of the heater (a, b, b ') is high, but the ink temperature in the heater peripheral portion (c, c') rises sufficiently. Therefore, the bubble growth region is narrower than when the pulse P3 is applied at t3 , and therefore the ink ejection amount is not large. Alternatively, even if the preheat pulse P1 is given,
If the interval time P2 is not secured (long) as long as necessary to sufficiently diffuse the energy of the preheat pulse P1 , the ink temperature around the heater that contributes to the growth of foaming does not rise, so that the foamed bubbles are generated. It does not grow significantly and the desired ink ejection amount cannot be obtained.
【００６１】すなわち、インターバルタイムＰ2 は、プ
レヒートパルスＰ1 のエネルギーをヒーター周囲の発泡
成長境界領域にまで伝導させる機能を、換言すれば、ヒ
ーター周囲を所望のインク温度分布に形成する機能を有
しており、この長さはプレヒートパルスＰ1 と同様、吐
出量制御にとって重要なパラメータである。That is, the interval time P2 has a function of conducting the energy of the preheat pulse P1 to the foam growth boundary region around the heater, in other words, a function of forming a desired ink temperature distribution around the heater. This length, like the preheat pulse P1 , is an important parameter for controlling the ejection amount.
【００６２】以上のように、本発明の吐出量制御原理
は、インク温度を上昇させるための可変エネルギーを可
変なプレヒートパルスＰ1 によって与え、このエネルギ
ーをインターバルタイムＰ2 によって発泡成長境界領域
にまで伝導させて、所望のインク温度分布を形成した
後、メインヒートパルスＰ3 によって所望のインク吐出
量を得るものである。As described above, according to the ejection amount control principle of the present invention, variable energy for raising the ink temperature is given by the variable preheat pulse P1 , and this energy is extended to the bubble growth boundary region by the interval time P2 . After conducting to form a desired ink temperature distribution, a desired ink ejection amount is obtained by the main heat pulse P3 .
【００６３】つまり、ダブルパルスのプレヒートパルス
Ｐ1 と、メインヒートパルスＰ3 までのインターバルタ
イムＰ2 の両者によって、投入エネルギーと時間経過の
両方を利用することで、ヒーター回りの発泡成長境界領
域にまでインク温度の分布Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）、すなわち
インク温度によるインク粘度分布η（ｘ，ｙ，ｚ）を形
成して発泡領域をコントロールし、吐出量制御を可能と
するものである。That is, by using both the input energy and the elapsed time by both the double-pulse preheat pulse P1 and the interval time P2 up to the main heat pulse P3 , the foam growth boundary region around the heater is The ink temperature distribution T (x, y, z), that is, the ink viscosity distribution η (x, y, z) depending on the ink temperature is formed to control the bubbling area and control the ejection amount.
【００６４】なお、上述の説明および後述する図９に示
すとおり、プレヒートパルスＰ1 の投入エネルギーを効
率よく吐出エネルギーに変換するには、インク吐出量を
最大近傍にする場合、すなわち、プレヒートパルスＰ1
の幅を最長にする場合においても、インターバルタイム
Ｐ2 の長さをプレヒートパルスＰ1 の幅よりも短くしな
いことが必要である。プレヒートパルスＰ1 の幅を最長
にすることで投入エネルギーが増え、ヒーター近傍のイ
ンク温度は最も高くなるが、インターバルタイムＰ2 を
充分に長くしておかないと発泡成長領域は最大とはなら
ないからである。As described above and shown in FIG. 9 which will be described later, in order to efficiently convert the input energy of the preheat pulse P1 into the ejection energy, the ink ejection amount should be in the vicinity of the maximum, that is, the preheat pulse P 1.1
Even when the width of P is set to be the longest, it is necessary that the length of the interval time P2 is not shorter than the width of the preheat pulse P1 . The energy input is increased by making the width of the preheat pulse P1 the longest, and the ink temperature in the vicinity of the heater is the highest, but the bubble growth region will not be the maximum unless the interval time P2 is set sufficiently long. Is.
【００６５】また、ヒーター近傍および周囲のインク温
度を上昇させることで、発泡成長速度が速くなり、また
気化するインク量も増大するので、上述した発泡成長領
域の拡大と相乗して、インク吐出量の増加に寄与する。Further, by increasing the ink temperature in the vicinity of the heater and in the surroundings, the foam growth rate increases and the amount of ink vaporized also increases. Therefore, in synergy with the expansion of the foam growth area described above, the ink discharge amount is increased. Contribute to the increase of.
【００６６】図８は本発明の一実施例にかかる吐出量制
御を説明するための図であり、同図を参照して、吐出量
の制御原理を説明する。FIG. 8 is a diagram for explaining the discharge amount control according to the embodiment of the present invention, and the principle of controlling the discharge amount will be described with reference to FIG.
【００６７】図８に示されるように、吐出量制御は以下
の３つの態様で構成される。すなわち、記録ヘッドの温
度ＴH に応じて、（１）ＴH ≦Ｔ0 …温調による吐出量制御（２）Ｔ0 ＜ＴH ≦ＴL …分割パルス幅変調法による吐
出量制御（３）ＴL ＜ＴH ＜ＴC …Ｐ1 ＝０による非制御ここで、ＴH がＴC 以上はインクジェット記録ヘッドの
発泡限界を越えている領域とする。As shown in FIG. 8, the discharge amount control has the following three modes. That is, according to the temperature TH of the recording head, (1) TH ≤T0 ... Ejection amount control by temperature control (2) T0 <TH ≤TL ... Ejection amount control by divided pulse width modulation method (3 ) Non-control by TL <TH <TC ... P1 = 0 Here, TH is equal to or greater than TC, which is a region exceeding the foaming limit of the inkjet recording head.
【００６８】このように、ヘッド温度ＴH が比較的低い
Ｔ0 （例えば２５℃）以下では前述した記録ヘッドの温
調によって吐出量の制御を行い、Ｔ0 以上の比較的高い
温度では、図３にて説明したプレヒートパルスのパルス
幅を変化させることによって、吐出量の制御を行う（以
下、ＰＷＭ制御ともいう）。[0068] Thus, in the following head temperature TH is relatively low T0 (for example 25 ° C.) performs the ejection amount by temperature control of the recording head described above, at T0 or more relatively high temperature, FIG. The discharge amount is controlled by changing the pulse width of the preheat pulse described in 3 (hereinafter, also referred to as PWM control).
【００６９】以上のように、ヘッド温度に応じて吐出量
制御の態様を変えるのは、比較的低温領域では、インク
粘性が増す等の理由によってインクに熱を作用させたと
きの発泡が不安定になるため吐出そのものが適切に行わ
れない場合があり、従って、パルス幅変調による吐出量
制御が困難であるためである。そのために、ヘッド温度
が低い場合には予め温調によってヘッド温度を所定温度
（Ｔ0 ）とし、これにより吐出量を一定の量に制御し、
ヘッド温度が高い場合には、吐出の際のプレヒートパル
スを変調することによって吐出量を制御する。As described above, the reason for changing the mode of controlling the ejection amount according to the head temperature is that the foaming is unstable when heat is applied to the ink in the relatively low temperature region due to the fact that the viscosity of the ink is increased. Therefore, the ejection itself may not be properly performed, and thus it is difficult to control the ejection amount by pulse width modulation. Therefore, when the head temperature is low, the head temperature is previously set to a predetermined temperature (T0 ) by temperature control, and thereby the ejection amount is controlled to a constant amount.
When the head temperature is high, the ejection amount is controlled by modulating the preheat pulse during ejection.
【００７０】上述の温度Ｔ0 は温調によって目標とされ
る記録ヘッド温度であり、記録ヘッドがこの温度にある
とき、本例の吐出量制御において、目標とする吐出量Ｖ
d0（例えば、３０［ｎｇ／ｄｏｔ］）が得られる。ま
た、図８に示される吐出量制御が限界となる温度ＴL
は、図４に示した温度と吐出量の関係において図３に示
した制御限界吐出量ＶLMT に対応する温度として設定す
ることができる。The above-described temperature T0 is the target print head temperature due to the temperature control, and when the print head is at this temperature, the target discharge amount V in the discharge amount control of the present example.
d0 (for example, 30 [ng / dot]) is obtained. Further, the temperature TL at which the discharge amount control shown in FIG.
Can be set as a temperature corresponding to the control limit discharge amount VLMT shown in FIG. 3 in the relationship between the temperature and the discharge amount shown in FIG.
【００７１】上記（１）の態様では図８の温調領域に対
応し、上述したように主に低温環境で所定量の吐出量を
確保するためのものであり、記録ヘッド温度（インク温
度）を温調によって目標温度Ｔ0 に制御する。これによ
り、記録ヘッド温度ＴH ＝Ｔ0 のときの吐出量Ｖd0を得
る。The mode (1) corresponds to the temperature control area of FIG. 8 and is mainly for ensuring a predetermined discharge amount in a low temperature environment as described above, and the print head temperature (ink temperature). Is controlled to the target temperature T0 by temperature control. As a result, the ejection amount Vd0 when the print head temperature TH = T0 is obtained.
【００７２】なお、本実施例では、温調による前述の弊
害（インク水分蒸発によるインク増粘，固着および温調
リップル）を極力低減するためにＴ0 ＝２５℃としてい
る。これは、例えば通常の使用環境ではほぼ室温が２０
〜２５℃に保たれており、記録ヘッド温度をほぼこの温
度に保てば上記弊害を低減することができるからであ
る。また、このときのプレヒートパルスのパルス幅Ｐ1
はＰ1 ＝Ｐ1LMTと設定し、ＴH ＝２５℃で最大の吐出量
ＶLMT が得られるようにする。さらに、（１）の制御態
様、すなわち温調時の各パルス幅等は本実施例では後述
の図９の１に示すようにＰ1 ＝１．８７（μｓｅｃ），
Ｐ2 ＝２．６１８（μｓｅｃ），Ｐ3 ＝４．１１４（μ
ｓｅｃ）とした。この状態は後述の図１０に示すテーブ
ルの１に対応する状態である。In the present embodiment, T0 = 25 ° C. is set in order to minimize the above-mentioned adverse effects due to temperature control (ink thickening, sticking due to evaporation of ink water and temperature control ripple). This is, for example, at room temperature of about 20 in a normal use environment.
This is because the temperature is maintained at -25 ° C., and the above adverse effect can be reduced by maintaining the temperature of the recording head at approximately this temperature. Further, the pulse width P1 of the preheat pulse at this time
Is set to P1 = P1LMT so that the maximum discharge amount VLMT can be obtained at TH = 25 ° C. Further, the control mode of (1), that is, each pulse width during temperature control is P1 = 1.87 (μsec), as shown in 1 of FIG.
P2 = 2.618 (μsec), P3 = 4.114 (μ
sec). This state is a state corresponding to 1 in the table shown in FIG. 10 described later.
【００７３】制御態様（２）は、図８のパルス幅変調領
域に対応するものである。この領域は印字による自己昇
温や環境温度の高温化によって記録ヘッド温度がＴ0 以
上の比較的高温にある領域（例えば２６℃〜４４℃）で
あり、この温度を温度センサが検知し図１０に示すテー
ブルに従ってプレヒートパルス幅Ｐ1 を変化させる。図
１０のテーブル番号の各々に対応するパルス幅の各状態
を図９に示す。また、このときのパルス幅変調のシーケ
ンスを図１１に示す。本例の記録ヘッドの場合、パルス
Ｐ1 の幅の上限Ｐ1LMTは図１０のテーブル番号１で示さ
れるＯＡ［Ｈｅｘ］、すなわち、図９の１で示される値
となる。この上限値は、後述されるようにテーブルポイ
ンタ情報によって設定される。The control mode (2) corresponds to the pulse width modulation area in FIG. This area is an area (for example, 26 ° C. to 44 ° C.) in which the recording head temperature is relatively high (T0 or higher) due to self-heating due to printing or an increase in environmental temperature, and this temperature is detected by the temperature sensor. The preheat pulse width P1 is changed according to the table shown in FIG. FIG. 9 shows each state of the pulse width corresponding to each of the table numbers in FIG. Further, FIG. 11 shows a sequence of pulse width modulation at this time. In the case of the recording head of this example, the upper limit P1LMT of the width of the pulse P1 is OA [Hex] indicated by table number 1 in FIG. 10, that is, the value indicated by 1 in FIG. This upper limit value is set by the table pointer information as described later.
【００７４】以下、図１１のシーケンスを参照しなが
ら、図８に示されるパルス幅変調による吐出量制御につ
いて説明する。The ejection amount control by pulse width modulation shown in FIG. 8 will be described below with reference to the sequence of FIG.
【００７５】図１１に示すシーケンスは、例えば２０ｍ
ｓｅｃ毎の割り込みによって起動されるものであり、ま
ず、ステップＳ４０１で記録ヘッド温度を検知する。次
に、ステップＳ４０２では、温度センサに入る熱流束や
電気的ノイズによる温度の誤検知を防ぐために、過去３
回のヘッド温度とステップＳ４０１で検知したヘッド温
度の平均値をＴm とする処理を行う。次のステップＳ４
０３ではこの平均値をＴm と前回得たヘッド温度の平均
値Ｔm-1 とを比較する。ここでその差Ｔm −Ｔm-1 が所
定の温度ステップ幅ΔＴ、すなわち、パルス幅Ｐ1 を、
図１０に示すテーブル番号に対応した各段階のパルス幅
の変化幅に相当する１単位パルス幅（０．１８７μｓｅ
ｃ）変化させたとき吐出量が一定に保たれる温度の範囲
内（すなわち、±ΔＴは図１０に示す温度範囲±１℃
（２℃）に対応している）であれば、ステップＳ４０５
でパルス幅Ｐ1 はそのままとし、この差が＋ΔＴよりも
大きい場合はステップＳ４０６へ進み、図１０のテーブ
ルの参照するテーブル番号を１つ上げることにより、Ｐ
1 を１つ下げて吐出量を低減し、またこの差が−ΔＴよ
りも小さい場合は、ステップＳ４０４へ進み、テーブル
番号を１つ下げることによりＰ1 を１つ上げて吐出量を
増大させ、常に吐出量が一定の量Ｖd0となるよう制御す
る。上記処理で、温度変化に応じて変化させるパルス幅
Ｐ1 の変化を１単位パルス幅とした理由はフィードバッ
クの誤動作（センサの温度誤検知等）を防止して濃度ジ
ャンプの発生を防止するためである。なお、本実施例で
は、記録ヘッドの温度として、左右２個の温度センサー
の平均値を用いている。The sequence shown in FIG. 11 is, for example, 20 m.
It is activated by interruption every sec, and first, in step S401, the printhead temperature is detected. Next, in step S402, in order to prevent erroneous detection of temperature due to heat flux entering the temperature sensor or electrical noise, the past three
A process is performed in which the average value of the head temperature for each time and the head temperature detected in step S401 is Tm . Next step S4
In 03, this average value is compared with Tm and the previously obtained average value Tm-1 of the head temperatures. Here, the difference Tm −Tm−1 is the predetermined temperature step width ΔT, that is, the pulse width P1 ,
One unit pulse width (0.187 μse) corresponding to the change width of the pulse width at each stage corresponding to the table number shown in FIG.
c) Within the temperature range in which the discharge rate is kept constant when changed (that is, ± ΔT is the temperature range ± 1 ° C. shown in FIG. 10).
(Corresponding to (2 ° C.)), step S405
Then, the pulse width P1 is left unchanged, and if the difference is larger than + ΔT, the process proceeds to step S406, and the table number referred to in the table of FIG.
If 1 is decreased by 1 to reduce the discharge amount, and if this difference is smaller than -ΔT, the process proceeds to step S404, where the table number is decreased by1 to increase P1 to increase the discharge amount, The discharge amount is controlled to be a constant amount Vd0 . In the above process, the reason why the change of the pulse width P1 which is changed according to the temperature change is set to 1 unit pulse width is to prevent the malfunction of the feedback (the erroneous detection of the temperature of the sensor, etc.) and the concentration jump. is there. In this embodiment, the average value of the two left and right temperature sensors is used as the temperature of the recording head.
【００７６】また、上記ステップＳ４０３では今回のヘ
ッド温度Ｔm と前回のヘッド温度Ｔm-1 を比較してパル
ス幅Ｐ1 を決定しているが、他の決定方法でもよい。例
えば、今回のヘッド温度Ｔm が属するテーブル番号と前
回のヘッド温度Ｔm-1 が属するテーブル番号を比較し
て、このテーブル番号の差に応じて、ステップＳ４０４
〜Ｓ４０６でパルス幅Ｐ1 を決定してもよい。In step S403, the current head temperature Tm and the previous head temperature Tm-1 are compared to determine the pulse width P1 , but other determination methods may be used. For example, by comparing the current head temperature Tm belongs table number and the previous head temperature Tm-1 belongs table number, according to the difference of the table number, the step S404
The pulse width P1 may be determined in steps S406 to S406.
【００７７】さらに、温度検知に４回検知した平均値を
用いているのはセンサのノイズ等による誤検知を防ぎフ
ィードバックをなめらかに行うとともに、制御による濃
度変動を必要最低限にし、シリアル印字方式による繋ぎ
での濃度変化（繋ぎスジ）を目だたなくするためであ
る。Further, the average value detected four times for the temperature detection is used to prevent erroneous detection due to noise of the sensor and to provide feedback smoothly and to minimize the density fluctuation due to the control so that the serial printing method is used. This is to obscure the density change (joint streak) at the joining.
【００７８】以上のような制御を実施することで、目標
吐出量Ｖd0に対して、図１０のテーブルによって管理で
きる温度範囲では±ΔＶの範囲で吐出量制御が可能とな
る。吐出量の変化の様子は、例えば図８に示す矢印ａの
ように変化する。By carrying out the control as described above, it becomes possible to control the discharge amount within the range of ± ΔV with respect to the target discharge amount Vd0 within the temperature range which can be controlled by the table of FIG. The state of change in the discharge amount changes, for example, as shown by an arrow a in FIG.
【００７９】この範囲内での吐出量変動に収まると１枚
の印字中に発生する濃度変動は、１００％デューティー
印字のような場合でも±０．２程度に抑えられ、シリア
ル印字方式に顕著な濃度ムラの発生・繋ぎスジは問題と
ならない。なお、温度検知の平均回数を増やすとノイズ
等に強くなり、よりなめらかな変化となるが、逆にリア
ルタイムでの制御では検知精度が損なわれ正確な制御が
できなくなる。また、温度検知の平均回数を減らすとノ
イズ等に弱くなり急激な変化が発生するが、逆にリアル
タイムでの制御では検知精度が高まり正確な制御が可能
となる。If the discharge amount variation within this range is accommodated, the density variation generated during printing of one sheet can be suppressed to about ± 0.2 even in the case of 100% duty printing, which is remarkable in the serial printing method. Occurrence of uneven density and connecting lines are not a problem. It should be noted that if the average number of temperature detections is increased, the temperature becomes stronger against noise and the like, resulting in a smoother change, but conversely, in the control in real time, the detection accuracy is impaired and accurate control cannot be performed. Further, when the average number of temperature detections is reduced, the temperature is weakened by noise and the like and a sudden change occurs, but conversely, in the control in real time, the detection accuracy is increased and accurate control is possible.
【００８０】制御態様（３）は、図８に示す非制御領域
に対応し、この温度範囲は、本来は記録ヘッドの通常印
字の範囲外であって、あまり使用されない範囲である
が、記録ヘッドが、例えば１００％デューティーで印字
した場合、この温度範囲まで昇温することがあり、この
ような場合に備え、この領域では、Ｐ1 ＝０（μｓｅ
ｃ）としてメインヒートパルスのシングルパルスのみで
印字するようにして極力自己昇温を防止する。ＴC はヘ
ッドの使用限界温度を示している。The control mode (3) corresponds to the non-control area shown in FIG. 8, and this temperature range is originally outside the normal printing range of the recording head and is a range which is rarely used. However, for example, when printing is performed with 100% duty, the temperature may rise to this temperature range. In preparation for such a case, P1 = 0 (μse
As c), printing is performed only with a single pulse of the main heat pulse to prevent self-heating as much as possible. TC indicates the limit temperature at which the head can be used.
【００８１】本実施例では、図１０のテーブルを用い、
図１１に示したシーケンスを実施することで、ヘッド温
度ＴH ＝４６℃までＶd0＝３０［ｎｇ／ｄｏｔ］を中心
にΔＶ＝±０．３［ｎｇ／ｄｏｔ］の変動範囲で吐出量
制御が可能となった。In this embodiment, the table of FIG. 10 is used,
By performing the sequence shown in FIG. 11, the ejection amount control is performed within a variation range of ΔV = ± 0.3 [ng / dot] centering on Vd0 = 30 [ng / dot] up to the head temperature TH = 46 ° C. Became possible.
【００８２】上記実施例に用いることが可能な記録ヘッ
ドのヒータボードを図１２に示す。ヒータボード上に
は、温度センサ，温調ヒータ，吐出ヒータ等が配置され
る。FIG. 12 shows a heater board for a recording head that can be used in the above embodiment. A temperature sensor, a temperature control heater, a discharge heater, etc. are arranged on the heater board.
【００８３】図１２はヒータボードの概略上面図であ
り、図において、温度センサ２０Ａおよび２０ＢはＳｉ
基板９上において複数の吐出ヒータ１の配列の左右側に
それぞれ配設される。これら吐出ヒータ１，温度センサ
２０Ａ，２０Ｂは、同様にヒータボードの左右に配設さ
れる温調用ヒータ３０Ａ，３０Ｂとともにパターン配置
され、半導体プロセス工程で一括形成される。なお、本
例では、温度センサが検知する温度については、温度セ
ンサ２０Ａと２０Ｂとが検出する温度の平均値を検知温
度としている。FIG. 12 is a schematic top view of the heater board. In the figure, the temperature sensors 20A and 20B are made of Si.
The discharge heaters 1 are arranged on the substrate 9 on the left and right sides of the arrangement. The discharge heater 1 and the temperature sensors 20A and 20B are arranged in a pattern together with the temperature adjusting heaters 30A and 30B, which are also arranged on the left and right of the heater board, and are collectively formed in a semiconductor process step. In this example, regarding the temperature detected by the temperature sensor, the average value of the temperatures detected by the temperature sensors 20A and 20B is set as the detected temperature.
【００８４】図１３に、本発明の吐出量制御方法を採用
したインクジェット記録装置を示す。この装置は交換可
能な記録ヘッドを黒（Ｂｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ
（Ｍ），イエロー（Ｙ）４色のインクに対応して備えた
フルカラーシリアルタイプのプリンタである。本プリン
タに使用したヘッドは、解像度４００ｄｐｉ，駆動周波
数４ＫＨｚで、１２８個の吐出口を有している。FIG. 13 shows an ink jet recording apparatus which employs the ejection amount control method of the present invention. This apparatus is a full-color serial type printer having replaceable recording heads corresponding to four color inks of black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). The head used in this printer has a resolution of 400 dpi, a drive frequency of 4 KHz, and 128 discharge ports.
【００８５】図１３において、ＣはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの
各インクに対応した４個の記録ヘッドカートリッジであ
り、記録ヘッドとこれにインクを供給するインクを貯留
したインクタンクとが一体に形成されている。各記録ヘ
ッドカートリッジＣはキャリッジに対して不図示の構成
によって着脱自在に装着される。キャリッジ２は、ガイ
ド軸１１に沿って摺動可能に係合し、また、不図示の主
走査モータによって移動する駆動ベルト５２の一部と接
続する。これにより、記録ヘッドカートリッジＣはガイ
ド軸11に沿った走査のための移動が可能となる。１５，
１６および１７，１８は、記録ヘッドカートリッジＣの
走査による記録領域の図中奥側および手前側においてガ
イド軸１１とほぼ平行に延在する搬送ローラである。搬
送ローラ１５，１６および１７，１８は不図示の副走査
モータによって駆動され記録媒体Ｐを搬送する。この搬
送される記録媒体Ｐは記録ヘッドカートリッジＣの吐出
口面が配設された面に対向し記録面を構成する。In FIG. 13, C is four recording head cartridges corresponding to the inks of Y, M, C, and Bk, and the recording head and the ink tank for storing the ink for supplying the ink to the recording head cartridge are integrally formed. Has been formed. Each recording head cartridge C is detachably attached to the carriage by a configuration not shown. The carriage 2 is slidably engaged along the guide shaft 11 and is connected to a part of a drive belt 52 which is moved by a main scanning motor (not shown). As a result, the recording head cartridge C can be moved for scanning along the guide shaft 11. 15,
Reference numerals 16 and 17 and 18 denote conveyance rollers that extend substantially parallel to the guide shaft 11 on the back side and the front side in the drawing of the recording area scanned by the recording head cartridge C. The transport rollers 15, 16 and 17, 18 are driven by a sub-scanning motor (not shown) to transport the recording medium P. The conveyed recording medium P faces the surface of the recording head cartridge C on which the ejection port surface is provided, and constitutes a recording surface.
【００８６】図１４にフルカラー印字を行うときのＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｂｋの４色の印字タイミングを示す。上述した
ように各色の記録ヘッドカートリッジが所定間隔をおい
てキャリッジに装着され、移動しながら走査するため、
各色のヘッド間の間隔を補正するように各色の印字は、
タイミングをずらして行われる。FIG. 14 shows Y when performing full-color printing,
The printing timings of the four colors M, C, and Bk are shown. As described above, since the recording head cartridges of the respective colors are mounted on the carriage at predetermined intervals and scan while moving,
Printing of each color is performed to correct the distance between the heads of each color.
It is performed at a different timing.
【００８７】記録ヘッドカートリッジＣによる記録領域
に隣接し、カートリッジＣの移動可能な領域に臨んで、
回復系ユニットが設けられる。回復系ユニットにおい
て、３００は記録ヘッドを有する複数のカートリッジＣ
にそれぞれ対応して設けたキャップユニットであり、キ
ャリッジ２の移動に伴なって図中左右方向にスライド可
能であるとともに、上下方向に昇降可能である。そし
て、キャリッジ２がホームポジションにあるときには、
記録ヘッド部と接合してこれをキャッピングする。ま
た、回復系ユニットにおいて、４０１および４０２は、
それぞれワイピング部材としての第１および第２ブレー
ド、４０３は第１ブレード４０１をクリーニングするた
めに、例えば吸収体でなるブレードクリーナである。Adjacent to the recording area of the recording head cartridge C and facing the movable area of the cartridge C,
A recovery unit is provided. In the recovery system unit, 300 is a plurality of cartridges C having a recording head.
The cap units are provided corresponding to the above, and can slide in the left-right direction in the drawing as the carriage 2 moves, and can move up and down in the vertical direction. When the carriage 2 is at the home position,
It is bonded to the recording head portion and capped. In the recovery unit, 401 and 402 are
First and second blades 403 serving as wiping members, respectively, are blade cleaners made of, for example, an absorber for cleaning the first blade 401.
【００８８】さらに、５００はキャップユニット３００
を介して記録ヘッドの吐出口およびその近傍からインク
等を吸収するためのポンプユニットである。Further, 500 is a cap unit 300.
It is a pump unit for absorbing ink and the like from the ejection port of the recording head and its vicinity via the.
【００８９】図１５は上記インクジェット記録装置にお
ける制御系の構成例を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of a control system in the above ink jet recording apparatus.
【００９０】ここで、８００は主制御部をなすコントロ
ーラであり、図１１にて上述したシーケンス等を実行す
る例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ８０１、そ
の手順に対応したプログラムや図１０に示したテーブ
ル，ヒートパルスの電圧値，パルス幅その他の固定デー
タを格納したＲＯＭ８０３、および画像データを展開す
る領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ８０５を有す
る。８１０は画像データの供給源をなすホスト装置（画
像読み取りのリーダ部であってもよい）であり、画像デ
ータその他コマンド，ステータス信号等はインターフェ
ース（Ｉ／Ｆ）８１２を介してコントローラと送受信さ
れる。Here, reference numeral 800 denotes a controller which constitutes a main control unit, for example, a CPU 801 in the form of a microcomputer for executing the sequence described above in FIG. 11, a program corresponding to the procedure, a table shown in FIG. 10, and a heat. It has a ROM 803 for storing pulse voltage values, pulse widths and other fixed data, and a RAM 805 for providing an area for developing image data, a working area, and the like. Reference numeral 810 denotes a host device (which may be a reader unit for reading an image) serving as a supply source of image data, and image data and other commands, status signals, and the like are transmitted to and received from a controller via an interface (I / F) 812. .
【００９１】８２０は、電源スイッチ８２２、記録（コ
ピー）開始を指令するためのコピースイッチ８２４、お
よび大回復の起動を指示するための大回復スイッチ８２
６等、操作者による指令入力を受容するスイッチ群であ
る。８３０はホームポジションやスタートポジション等
キャリッジ２の位置を検出するためのセンサ８３２、お
よびリーフスイッチ５３０を含みポンプ位置検出のため
に用いるセンサ８３４等、装置状態を検出するためのセ
ンサ群である。Reference numeral 820 denotes a power switch 822, a copy switch 824 for instructing the start of recording (copying), and a large recovery switch 82 for instructing the start of large recovery.
6 is a switch group that receives a command input by the operator. Reference numeral 830 denotes a sensor group for detecting the state of the apparatus, such as a sensor 832 for detecting the position of the carriage 2 such as a home position and a start position, a sensor 834 including the leaf switch 530 and used for detecting the pump position.
【００９２】８４０は記録データ等に応じて記録ヘッド
（ここでは、１色分のみを示す）の電気熱変換体（ヒー
ター）を駆動するためのヘッドドライバである。また、
ヘッドドライバの一部は温度ヒータ３０Ａ，３０Ｂを駆
動することにも用いられる。さらに、温度センサ２０
Ａ，２０Ｂから温度検出値はコントローラ８００に入力
する。８５０はキャリッジ２を主走査方向（図１０の左
右方向）に移動させるための主走査モータ、８５２はそ
のドライバである。８６０は副走査モータであり、記録
媒体を搬送（副走査）するために用いられる。Reference numeral 840 is a head driver for driving an electrothermal converter (heater) of a recording head (here, only one color is shown) according to recording data and the like. Also,
Part of the head driver is also used to drive the temperature heaters 30A and 30B. Furthermore, the temperature sensor 20
The temperature detection values from A and 20B are input to the controller 800. Reference numeral 850 is a main scanning motor for moving the carriage 2 in the main scanning direction (left and right direction in FIG. 10), and 852 is a driver thereof. A sub-scanning motor 860 is used to convey (sub-scan) the recording medium.
【００９３】図１３，１５に示した装置に装着される記
録ヘッドを以下に示す。A recording head mounted on the apparatus shown in FIGS. 13 and 15 is shown below.
【００９４】図１６は図１３に示すインクジェット記録
装置のキャリッジに搭載可能なヘッドカートリッジの一
構成例を示す。本例に係るカートリッジは、インクタン
クユニットＩＴとヘッドユニットＩＪＵとを一体に有し
ており、またこれらは互いに着脱できるようになってい
る。ヘッドユニットのインク吐出部１０１を駆動するた
めの信号等を受容するとともに、インク残量検知信号の
出力を行うための配線コネクタ１０２は、ヘッドユニッ
トＩＪＵおよびインクタンクユニットＩＴに並ぶ位置に
設けてある。従って、このカートリッジを後述のキャリ
ッジに装填した際にとる姿勢において、その高さＨを低
くすることができるとともに、カートリッジの厚みを薄
形化することができる。これにより図１３に示すように
カートリッジを並べて配置するときにキャリッジを小さ
く構成することが可能である。ヘッドカートリッジのキ
ャリッジへの装着にあたっては、吐出部１０１を下側に
した状態でインクタンクユニットＩＴに設けたつまみ２
０１を把持してキャリッジ上に配置することができる。
このつまみ２０１は、カートリッジの装着動作を行うた
めの後述のキャリッジに設けたレバーに係合する。そし
て、その装着時にはキャリッジ側に設けたピンがヘッド
ユニットＩＪＵのピン係合部１０３に係合し、ヘッドユ
ニットＩＪＵの位置決めがなされる。FIG. 16 shows a structural example of a head cartridge which can be mounted on the carriage of the ink jet recording apparatus shown in FIG. The cartridge according to this example integrally includes an ink tank unit IT and a head unit IJU, and these can be attached to and detached from each other. A wiring connector 102 for receiving a signal for driving the ink ejection unit 101 of the head unit and outputting an ink remaining amount detection signal is provided at a position aligned with the head unit IJU and the ink tank unit IT. . Therefore, the height H can be lowered and the thickness of the cartridge can be thinned in the posture taken when the cartridge is mounted on the carriage described later. This allows the carriage to be made smaller when the cartridges are arranged side by side as shown in FIG. When mounting the head cartridge on the carriage, the knob 2 provided on the ink tank unit IT with the ejection portion 101 facing down
01 can be gripped and placed on the carriage.
The knob 201 engages with a lever provided on a carriage, which will be described later, for performing a mounting operation of the cartridge. Then, when the head unit IJU is mounted, the pins provided on the carriage side engage with the pin engaging portions 103 of the head unit IJU, and the head unit IJU is positioned.
【００９５】本例に係るヘッドカートリッジには、イン
ク吐出部１０１の表面をワイピングしてこれを清掃する
部材をクリーニングするための吸収体１０４が、インク
吐出部１０１に並置されている。また、インク消費に伴
って空気を導入する大気連通口２０３が、インクタンク
ユニット２００のほぼ中央に設けられている。In the head cartridge according to this example, an absorber 104 for wiping the surface of the ink ejecting portion 101 to clean a member for cleaning the surface is juxtaposed with the ink ejecting portion 101. An atmosphere communication port 203, which introduces air as ink is consumed, is provided substantially in the center of the ink tank unit 200.
【００９６】図１３および図１５に示した装置を用いて
上述のＰＷＭ制御により各種印字パターンを印字したと
ころ、シリアルタイプ特有の走査ライン内の濃度変動の
発生がなくなりページ内あるいはページ間での濃度変動
も抑制することが可能となった。特に、環境温度の変動
によって発生する吐出量変動がなくなり例えば図１７
（Ａ）に示すように、プレヒートパルスのパルス幅変調
を行った場合、濃度の階調再現性（γ曲線）が環境や印
字デューティーによる温度変動にもかかわらず一定とな
り、これによってＣ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋ各色の混色によって
再現される色再現性のバランスが安定し、一定の色再現
性を保った優れたフルカラー画像を提供することが可能
となった。図１７（Ｂ）はプレヒートパルスのパルス幅
変調を行わない場合を示し、この図からは明らかに温度
によって再現性にばらつきを生じるのが解る。When various print patterns were printed by the above-mentioned PWM control using the apparatus shown in FIGS. 13 and 15, the density fluctuation in the scanning line peculiar to the serial type disappeared and the density in the page or between pages was eliminated. It became possible to suppress fluctuations. In particular, there is no change in the discharge amount caused by a change in the environmental temperature, for example, as shown in FIG.
As shown in (A), when the pulse width modulation of the preheat pulse is performed, the gradation reproducibility of the density (γ curve) becomes constant regardless of the temperature change due to the environment or the print duty, which results in C, M, It has become possible to provide an excellent full-color image in which the balance of color reproducibility reproduced by mixing Y and Bk colors is stable and a constant color reproducibility is maintained. FIG. 17B shows the case where the pulse width modulation of the preheat pulse is not performed, and it is clear from this figure that the reproducibility varies depending on the temperature.
【００９７】なお、図１７において０〜２５５の濃度デ
ータが階調１〜１６の１７階調データに対応する。Note that the density data of 0 to 255 in FIG. 17 corresponds to 17 gradation data of gradations 1 to 16.
【００９８】また、本実施例では、パルス幅変調による
吐出量変調が可能な範囲を実際の印字でよく使われると
考えられる温度範囲に対応させるとともに、低温域では
ヒーターによる温度制御、高温域では昇温を少なくする
シングルパルスとすることにより幅広い使用環境におい
て吐出量を安定化することができ、画質を安定化でき
る。Further, in this embodiment, the range in which the ejection amount can be modulated by pulse width modulation corresponds to the temperature range which is considered to be often used in actual printing, the temperature is controlled by the heater in the low temperature range, and the range is controlled in the high temperature range. By using a single pulse that reduces the temperature rise, the ejection amount can be stabilized in a wide range of usage environments, and the image quality can be stabilized.
【００９９】（変形例１）上述したＰＷＭ制御をパーマ
ネントタイプの記録ヘッドでＢｋ１色のインクのみを用
いたモノクロシリアルプリンタに適用した場合を以下に
説明する。(Modification 1) A case will be described below in which the PWM control described above is applied to a monochrome serial printer which uses only a Bk1 color ink in a permanent type recording head.
【０１００】記録ヘッドは解像度３６０ｄｐｉ，駆動周
波数３ＫＨｚ，６４吐出口である。温度センサは１個
で、温調を行わない簡略化した吐出量制御方法を用いた
装置である。パルス幅変調のシーケンスとしては、パル
ス幅Ｐ1 を１走査における平均温度を検知してライン毎
にパルス幅Ｐ1 を変化させるようにしたものである。The recording head has a resolution of 360 dpi, a driving frequency of 3 KHz, and 64 ejection ports. The number of temperature sensors is one, and the device uses a simplified discharge amount control method that does not perform temperature control. The pulse width modulation sequence is such that the average temperature of the pulse width P1 in one scan is detected and the pulse width P1 is changed line by line.
【０１０１】このように制御を簡略化しても、Ｂｋ１色
のインクによるモノクロプリンタであるため、ライン毎
の濃度差によるむらやライン間のつなぎ目のスジの発生
は押えられており、簡易制御として有効に作用すること
が確認された。Even if the control is simplified in this way, since it is a monochrome printer using Bk1 color ink, unevenness due to the density difference of each line and the generation of streaks at the joints between lines are suppressed, which is effective as a simple control. It was confirmed that it acts on.
【０１０２】（変形例２）また、パーマネントタイプで
フルマルチノズルタイプの記録ヘッドを用いた高速印字
対応のモノクロプリンタにＰＷＭ制御を適用した場合を
以下に示す。(Modification 2) A case where PWM control is applied to a monochrome printer compatible with high-speed printing using a permanent type full multi-nozzle type recording head will be described below.
【０１０３】記録ヘッドは解像度２００ｄｐｉ，駆動周
波数２ＫＨｚ，１６００吐出口である。温度センサは駆
動方式に準じて、記録ヘッドの１６個の吐出口で構成さ
れるブロック毎に１つ設けられ全部で１００個の温度セ
ンサを具える。これら各々の温度センサによる温度を各
ブロック毎に領域分割し、パルス幅変調のシーケンスを
ブロック毎に独立に制御可能としたものである。これに
よって、フルマルチ特有の吐出部／非吐出部の存在によ
り記録ヘッド内で温度分布が発生してもブロック毎に独
立の吐出量制御が行えるため、濃度むらのない優れた高
速印字が可能となった。The recording head has a resolution of 200 dpi, a driving frequency of 2 KHz, and a discharge port of 1600. According to the driving method, one temperature sensor is provided for each block composed of 16 ejection ports of the recording head, and a total of 100 temperature sensors are provided. The temperature of each of these temperature sensors is divided into regions for each block, and the pulse width modulation sequence can be controlled independently for each block. As a result, even if a temperature distribution occurs in the print head due to the existence of the ejection section / non-ejection section peculiar to the full multi, the ejection amount can be controlled independently for each block, so that excellent high-speed printing without uneven density is possible. became.
【０１０４】次に、本例のＰＷＭ制御に基づいて印字に
よって記録ヘッドの自己昇温を低減させる効果について
以下に説明する。Next, the effect of reducing the self-heating of the recording head by printing based on the PWM control of this example will be described below.
【０１０５】図１８には、プレヒートパルス幅Ｐ1 と印
字による記録ヘッドの自己昇温ＴUPとの関係を示す。印
字デューティーは２５％から１００％まで２５％毎に変
えて示す。また、自己昇温ＴUPの値はそれぞれ１ライン
の印字した場合のデータを示した。記録ヘッドの印字に
よる自己昇温ＴUPは、プレヒートパルスＰ1 が大きいほ
ど、また、印字デューティー（吐出ノズル数あるいは単
位時間当たりの吐出回数）が高いほど多くなっているこ
とが分る。すなわち、印字デューティーが高くなったと
きには積極的にプレヒートパルスＰ1 のパルス幅を短く
して自己昇温をさせないようにすればよい。従って、本
例では、印字デューティーが高く、また、印字時間が長
くなるとヘッドの温度も同時に高くなることから、記録
ヘッドの吐出ヒータの近傍で記録ヘッド温度を検知し、
この温度に基づいてプレヒートパルスＰ1 を制御する。
このように前記ＰＷＭ制御を用いることによって、効率
よく自己昇温を低減させることができる。FIG. 18 shows the relationship between the preheat pulse width P1 and the self-temperature rise TUP of the recording head due to printing. The print duty is shown by changing from 25% to 100% in steps of 25%. The value of the self-temperature rise TUP is the data when printing one line each. It can be seen that the self-temperature rise TUP due to printing by the recording head increases as the preheat pulse P1 increases and the printing duty (the number of ejection nozzles or the number of ejections per unit time) increases. That is, when the print duty becomes high, the pulse width of the preheat pulse P1 may be positively shortened to prevent the self-heating. Therefore, in this example, since the print duty is high and the print head temperature rises at the same time when the print time is long, the print head temperature is detected near the discharge heater of the print head.
The preheat pulse P1 is controlled based on this temperature.
By using the PWM control in this way, the self-heating can be efficiently reduced.
【０１０６】図１９は各印字デューティー時（図中、１
は２５％、２は５０％、３は７５％、４は１００％に対
応）の印字時間に対応したヘッド温度変化の様子を示し
た。また、図１９において、ａはパルス幅固定モードで
印字した場合を示し、ｂはプレヒートパルスＰ1 をＰＷ
Ｍ制御によってヘッド温度に応じた最適パルスを与えて
印字した場合のモードである。この図から、ＰＷＭ制御
を行うことにより、特に、高デューティー印字時および
高温時におけるヘッドの自己昇温を効率的に下げる効果
があることがわかる。FIG. 19 shows each print duty (1 in the figure).
25%, 2 50%, 3 75%, and 4 100%). Further, in FIG. 19, a shows the case of printing in the fixed pulse width mode, and b shows PW of the preheat pulse P1 .
This is a mode when printing is performed by giving an optimum pulse according to the head temperature by M control. From this figure, it can be seen that the PWM control has an effect of effectively reducing the self-temperature rise of the head particularly during high-duty printing and high temperature.
【０１０７】これは、例えば、図１８に示した各デュー
ティーで印字したとき、印字による自己昇温に応じて、
ＰＷＭ制御によって、プレヒートパルスＰ1 を図１８中
の矢印ａ方向に低下させることで単位時間当たりに与え
る熱エネルギーを少なくしヘッドの印字による自己昇温
率が下げられることによっている。This is because, for example, when printing is performed with each duty shown in FIG.
This is because the PWM control lowers the preheat pulse P1 in the direction of arrow a in FIG. 18 to reduce the heat energy applied per unit time and reduce the self-heating rate due to printing by the head.
【０１０８】（変形例３）次に、特に自己昇温抑制につ
いて、本発明をパーマネント記録ヘッドを用いたカラー
プリンタに適用した例を以下に説明する。(Modification 3) Next, an example in which the present invention is applied to a color printer using a permanent recording head will be described below, particularly for suppressing self-heating.
【０１０９】本例では、第１の実施例の図１０に示した
ようなパルステーブルを一定の温度範囲でテーブル分け
するのではなく、記録ヘッドの温度が高温になればなる
ほどパルスの切り替えを早く行えるようにしたものであ
る。すなわち、記録ヘッドが比較的低温の場合はパルス
切り替えの温度ステップ幅±ΔＴ、すなわち図１０に示
したようなプレヒートテーブルの温度幅を広くしてお
き、記録ヘッドの温度が高温になるに従ってパルス切り
替えの温度ステップ幅±ΔＴを狭くしてゆくことによ
り、高温側での印字による自己昇温率をさらに効果的に
低減することができる。In this embodiment, the pulse table as shown in FIG. 10 of the first embodiment is not divided into tables in a constant temperature range, but the pulses are switched faster as the temperature of the recording head becomes higher. It was made possible. That is, when the recording head is at a relatively low temperature, the temperature step width of pulse switching ± ΔT, that is, the temperature width of the preheat table as shown in FIG. 10 is widened, and pulse switching is performed as the temperature of the recording head becomes higher. By narrowing the temperature step width ± ΔT of, the self-heating rate due to printing on the high temperature side can be more effectively reduced.
【０１１０】この制御は図８に示すＰＷＭ領域で、ヘッ
ド温度ＴH が２６．０℃〜４４．０℃の間で行われるも
のであり、印字による自己昇温や環境温度の変化を記録
ヘッド温度として検知し、この温度に基づき図２０に示
すテーブル条件に従って、温度ステップ幅±ΔＴ４．０
℃から１．０℃毎にプレヒートパルス幅Ｐ１を変化させ
る。なお、この制御は図１１に示したシーケンスに従
う。[0110] In PWM region shown in this control 8, which head temperature TH is performed between 26.0 ℃ ~44.0 ℃, the recording head changes in self-heating and the ambient temperature by the printing The temperature is detected as the temperature, and the temperature step width ± ΔT4.0 based on the temperature according to the table condition shown in FIG.
The preheat pulse width P1 is changed every 1.0 ° C to 1.0 ° C. Note that this control follows the sequence shown in FIG.
【０１１１】記録ヘッドとしては低温側（室温から４０
℃程度まで）での問題はほとんど発生しないが、高温側
での使用に対してはその性格上から、熱に対して構造上
敏感になるとともに加熱型インクジェットの宿命ともい
える熱の問題（発泡安定性・リフィル周波数特性）が大
きく影響するために、この温度域では極力使用を避ける
ことが好ましい。従って、高温側になるべく到達しない
ように制御することが望ましい。As a recording head, the low temperature side (from room temperature to 40
Almost no problem occurs up to about ℃), but due to its nature when used on the high temperature side, it is structurally sensitive to heat and the heat problem that can be said to be the fate of heating type inkjet (foam stability) It is preferable to avoid use in this temperature range as much as possible because the characteristics and refill frequency characteristics greatly influence. Therefore, it is desirable to control so as not to reach the high temperature side as much as possible.
【０１１２】図２０に示した制御テーブルに従うと、ヘ
ッド温度が高温になればなるほどプレヒートパルスＰ1
のパルスの切り替えを行えるので高温側での印字による
自己昇温をさらに抑えることが可能となる。According to the control table shown in FIG. 20, the preheat pulse P1 increases as the head temperature increases.
It is possible to further suppress the self-heating due to printing on the high temperature side because the pulse can be switched.
【０１１３】この様子を、図２１に示す。図中で、ａは
本変形例３を適用した場合の自己昇温曲線を示し、ｂは
プレヒートパルス幅Ｐ１を切り替える温度幅を一定にし
た場合の自己昇温曲線を示す。This state is shown in FIG. In the figure, a shows a self-heating curve when the present modification 3 is applied, and b shows a self-heating curve when the temperature width for switching the preheat pulse width P1 is constant.
【０１１４】この図からわかるように、変形例３によれ
ば、ヘッド温度が比較的低温側（４０℃未満）では印字
による自己昇温が大きいが、交点Ｃを過ぎるとその傾向
が逆転し、ヘッド温度がさらに上昇して高温側（４０℃
以上）に到達したときは、プレヒートパルスＰ1 のパル
スの、速やかな切り替えによって自己昇温率を鈍らせる
ように工夫してあるために自己昇温が抑制される。As can be seen from this figure, according to the third modification, the self-heating due to printing is large on the relatively low head temperature side (less than 40 ° C.), but the tendency is reversed after the intersection point C, The head temperature rises further and the high temperature side (40 ° C
When the above temperature is reached, the self-heating is suppressed because the self-heating rate is devised so as to slow down the self-heating rate by rapid switching of the pulse of the preheat pulse P1 .
【０１１５】本例では、温度幅を図１０のように変えて
いるが、それぞれの使用条件に合わせて適宜変えること
が望ましい。In this example, the temperature range is changed as shown in FIG. 10, but it is desirable to change it appropriately according to the respective operating conditions.
【０１１６】（変形例４）特に、自己昇温抑制につい
て、本発明をモノクロプリンタに適用した例を以下に説
明する。(Modification 4) In particular, regarding suppression of self-heating, an example in which the present invention is applied to a monochrome printer will be described below.
【０１１７】このプリンタは、交換式記録ヘッドを用い
ており、記録ヘッドを交換する毎にその記録ヘッドに最
適な吐出量制御条件（制御温度幅・制御パルス幅）を設
定することが望ましい。ここでは、モノクロプリンタな
ので、比較的粗い吐出量制御が可能である。そこで、高
温になるに従ってプレヒートパルス幅Ｐ１の値の下げ率
を大きくすることにより、記録ヘッドの自己昇温を抑制
することができる。This printer uses an exchangeable recording head, and it is desirable to set the optimum ejection amount control condition (control temperature width / control pulse width) for each recording head every time the recording head is replaced. Since the printer is a monochrome printer, it is possible to control the discharge amount relatively coarsely. Therefore, by increasing the reduction rate of the value of the preheat pulse width P1 as the temperature becomes higher, the self-heating of the recording head can be suppressed.
【０１１８】すなわち、図２２に示した制御テーブルか
ら明らかなように、このテーブルに従えば、ヘッド温度
が高温になればなるほどパルス切り替え時のプレヒート
パルスＰ1 のパルス変化量を大きくしたので高温側での
印字による自己昇温をさらに抑えることが可能となっ
た。この様子は、定性的に図２１に示したものと同様と
なる。That is, as is clear from the control table shown in FIG. 22, according to this table, the pulse change amount of the preheat pulse P1 at the time of pulse switching is increased as the head temperature becomes higher, so that the high temperature side is obtained. It has become possible to further suppress the self-heating due to printing in. This state is qualitatively the same as that shown in FIG.
【０１１９】以上説明から明らかなように、本発明によ
れば例えば、２つのパルスの複数パルスによって記録ヘ
ッドの発熱素子を駆動する際に、第１パルスを記録ヘッ
ドの温度に応じて、例えばパルス幅変調等のパルスエネ
ルギー変化を行うことにより、吐出量を制御し、また記
録ヘッドの昇温が防止される。As is apparent from the above description, according to the present invention, for example, when the heating element of the recording head is driven by a plurality of two pulses, the first pulse is pulsed according to the temperature of the recording head. By changing the pulse energy such as width modulation, the ejection amount is controlled and the temperature rise of the recording head is prevented.
【０１２０】この結果、発熱素子に与える熱エネルギー
を極力抑え印字時に発生するヘッドの自己昇温を低減さ
せるとともに吐出量制御ができ、濃度変動やカラーバラ
ンスを安定化させることができる。As a result, it is possible to suppress the thermal energy applied to the heat generating element as much as possible, reduce the self-heating of the head that occurs during printing, control the ejection amount, and stabilize the density fluctuation and color balance.
【０１２１】また、ヘッドの自己昇温によって発生する
弊害としての吐出量変動，インク温度の変化による印字
中の吐出特性変化やヘッド構造変化による制御特性によ
る、ヨレ，不吐出やリフィル周波数の低下など画像を極
端に劣化させていた諸現象をなくすことが可能となっ
た。Further, the discharge amount variation, which is a harmful effect caused by the self-temperature rise of the head, the change in the discharge characteristic during printing due to the change in the ink temperature and the control characteristic due to the change in the head structure cause the deviation, the non-ejection, and the decrease in the refill frequency. It has become possible to eliminate the phenomena that have deteriorated the image extremely.
【０１２２】また、ヘッド温度の低下による２次的効果
としてヘッドの寿命を飛躍的にぼばすことも可能となっ
た。Further, as a secondary effect of lowering the head temperature, it is possible to dramatically shorten the life of the head.
【０１２３】記録ヘッド温度検知手段としては以下のも
のが本発明には適用できる。すなわち、記録ヘッドを直
接温度検知する手段、これは外部から当接または非接触
のセンサを利用したものでも良いが、好ましくは、記録
ヘッドの発熱素子を備えた基体に一体的に形成したもの
が良い。または記録ヘッド温度を間接的に推測する手
段、これとしては、記録ヘッドの駆動に係る温度を制御
（ＣＰＵやコンデンサ等）機器の温度等の検知から推測
するものが挙げられる。この推測手段の利点は、温度検
知のバラツキがなく、同一の温度センサを本体装置が通
常使用するために安定性が得られる。As the recording head temperature detecting means, the following can be applied to the present invention. That is, the means for directly detecting the temperature of the recording head, which may utilize a sensor which is in contact or non-contact from the outside, is preferably one integrally formed on the substrate having the heating element of the recording head. good. Alternatively, means for indirectly estimating the temperature of the print head may be used, for example, a means for estimating the temperature related to the drive of the print head from the detection of the temperature of the control (CPU, condenser, etc.) device. The advantage of this estimating means is that there is no variation in temperature detection and stability is obtained because the same temperature sensor is normally used by the main body device.
【０１２４】駆動信号の波形選択（変更または変化）手
段としては、以下のものが本発明に適用できる。The following can be applied to the present invention as means for selecting (changing or changing) the waveform of the drive signal.
【０１２５】基本波形は、図９で代表されるものが挙げ
られるが、駆動信号の先行部分Ｐ1，駆動休止期間Ｐ
2 ，主駆動部分Ｐ3 とすると、波形の選択，変更，変化
としては、先行部分Ｐ1 のパルス幅（印加時間）を温度
に応じて変化させるものや休止時間Ｐ2 を温度に応じて
変化させるものや、一定駆動信号の時間内における先行
部分Ｐ1と駆動休止時間Ｐ2 の比率を変化させるものが
挙げられる。As the basic waveforms, those typified by FIG. 9 can be mentioned. The leading portion P1 of the drive signal, the drive rest period P
2, when the main drive portion P3, the selection of the waveform, changes, as the changes, changed in accordance with the preceding portion P1 of the pulse width (application time) the one that changes according to temperature and dwell time P2 temperature Examples thereof include those for changing the ratio of the preceding portion P1 and the drive pause time P2 within the time of the constant drive signal.
【０１２６】本発明は、主駆動パルスＰ3 を一定とし、
先行パルスＰ1 を０および所定の時間与えるものが好適
であるが、主駆動パルスＰ3 を変化させたものも本発明
の技術思想には含まれるものである。In the present invention, the main drive pulse P3 is kept constant,
It is preferable to give the preceding pulse P1 0 and a predetermined time, but the one in which the main drive pulse P3 is changed is also included in the technical idea of the present invention.
【０１２７】なお、上記説明では、駆動休止時間Ｐ2 を
電圧ゼロの期間として最も好ましい形態を挙げている
が、Ｐ1 ，Ｐ3 より低レベルの一定電圧供給期間として
も良いし、また、パルスＰ1 ，Ｐ3 をサイン波形とし
て、この波形のスイッチングによって電圧が供給される
ようにしても良い。In the above description, the drive pause time P2 is the most preferable form as the period of zero voltage, but it may be a constant voltage supply period of a level lower than P1 and P3 or may be a pulse. P1 and P3 may be sine waveforms, and voltage may be supplied by switching of these waveforms.
【０１２８】また、回路的には、先行パルス層発生器と
主駆動パルスＰ3発生器の組合せや、一定パルス発生器
からの信号を部分選択して発熱体や電気熱変換体へ供給
するものや、先行パルスＰ1 ，主駆動パルスＰ3 の供給
タイミングを選択または指定して電気熱変換体等へ供給
するもの等種々のものが使用できる。In terms of circuitry, a combination of the preceding pulse layer generator and the main drive pulse P3 generator, or a signal from the constant pulse generator is partially selected and supplied to the heating element or the electrothermal converter. In addition, various types such as those for selecting or designating the supply timings of the preceding pulse P1 and the main drive pulse P3 and supplying them to the electrothermal converter can be used.
【０１２９】駆動信号とは、電気熱変換体に対してオン
デマンド的気泡形成作用を生じさせるもの全体をいい、
この駆動信号が上述した複数パルス成分を持つ場合に先
行パルスと主パルスという表現をとることにする。な
お、先行パルスは複数の先行パルスでも良い。この複数
の先行パルスをもつ場合、複数駆動信号と表現する場合
もある。また、複数の先行パルスをもつ場合、休止期間
とは、最後の先行パルスと主パルスの間隔をいう。The drive signal is the whole signal that causes an on-demand bubble formation action on the electrothermal converter.
When this drive signal has a plurality of pulse components described above, the expressions "leading pulse" and "main pulse" will be used. The leading pulse may be a plurality of leading pulses. When it has a plurality of preceding pulses, it may be expressed as a plurality of drive signals. Further, in the case of having a plurality of preceding pulses, the idle period means an interval between the last preceding pulse and the main pulse.
【０１３０】（実施例２）次に、ヘッドの製造行程によ
り発生する、ヘッド毎の吐出量のバラツキを補正する方
法について説明する。図２３，図２４，図２５は本発明
の一実施例であるインクジェット記録装置のメイン制御
を示すフローチャートである。先ず、フローチャートを
用いてメイン制御の概要を説明する。(Embodiment 2) Next, a method of correcting the variation in the ejection amount among the heads caused by the head manufacturing process will be described. 23, 24, and 25 are flowcharts showing the main control of the ink jet recording apparatus which is an embodiment of the present invention. First, the outline of the main control will be described using a flowchart.
【０１３１】同図において、電源ＯＮされて、装置はス
テップＳ１での装置のイニシャルチェックを行う。この
チェックは本装置のＲＯＭとＲＡＭのチェック、つま
り、プログラムやデータをチェックして装置が正常に動
作できるか確認するものである。ステップＳ２で温度セ
ンサー回路の補正値を読み込む。ステップＳ３で初期ジ
ャムチェックをする。この実施例では、前ドアーが閉じ
られたときもステプＳ３で初期ジャムチェックをする。
ステップＳ４で、次のステップにおいて記録ヘッドの情
報を読むに当たって必要な装置側のチェックを行う。ス
テップＳ５で、記録ヘッドに内蔵されているＲＯＭのデ
ータを読み込む。次に、ステップＳ６でイニシャルデー
タ設定をする。In the figure, when the power is turned on, the device performs an initial check of the device in step S1. This check is to check the ROM and RAM of this device, that is, to check programs and data to see if the device can operate normally. In step S2, the correction value of the temperature sensor circuit is read. An initial jam check is performed in step S3. In this embodiment, the initial jam check is performed in step S3 even when the front door is closed.
In step S4, a check is performed on the device side necessary for reading the information of the recording head in the next step. In step S5, the data in the ROM incorporated in the recording head is read. Next, in step S6, initial data is set.
【０１３２】ステップＳ７で初期２０℃温調をスタート
し、ステップＳ８で回復動作判断［１］（電源ＯＮ時に
吸引回復動作を行うかどうかの判断）を行う。In step S7, the initial 20 ° C. temperature control is started, and in step S8 recovery operation determination [1] (determination as to whether suction recovery operation is performed when power is turned on) is performed.
【０１３３】図２６（Ａ）に初期２０℃温調ルーチンの
フローを示す。ステップＳ２００１でタイマーカウンタ
ーを３０秒セットした後、２０℃より高い場合はルーチ
ンを終わる（ステップＳ２００２）。２０℃より低い場
合はステップＳ２００３でヘッドのヒーターをＯＮす
る。ステップＳ２００４でタイマーが３０秒たっている
かを調べる。３０秒たっていればステップＳ２００５で
異常停止、たっていなければステップＳ２００２へ戻
る。FIG. 26A shows the flow of the initial 20 ° C. temperature control routine. After setting the timer counter for 30 seconds in step S2001, if the temperature is higher than 20 ° C., the routine ends (step S2002). If the temperature is lower than 20 ° C., the heater of the head is turned on in step S2003. It is checked in step S2004 if the timer has reached 30 seconds. If 30 seconds have passed, abnormal stop is performed in step S2005, and if not, the process returns to step S2002.
【０１３４】以上までが記録待機状態（ウエイト状態）
までのシーケンスフロー説明である。The above is the recording standby state (wait state)
It is an explanation of the sequence flow up to.
【０１３５】次に、スタンバイ状態のシーケンスフロー
説明を行う。ステップＳ９で２０℃温調を行い、ステッ
プＳ１０でスタンバイ空吐出を行う。ステップＳ１１で
給紙無しか調べる。給紙無しならばステップＳ２１へ進
む。ステップＳ１２でクリーニングボタンが押されたか
チェックし、押されていたら、ステップＳ１３でクリー
ニング動作を行う。ステップＳ１４でＲＨＳボタンが押
されていれば、ステップＳ１５でＲＨＳモードフラグを
セットする。ここで、ＲＨＳとは記録ヘッドの濃度むら
を補正するヘッドシェーディング処理を指し、印字した
パターンの濃度むらを読み取り部（リーダー）によって
読み取り、濃度むらを補正する。Next, the sequence flow of the standby state will be described. 20 ° C. temperature control is performed in step S9, and standby idle discharge is performed in step S10. In step S11, it is checked whether or not there is paper feeding. If there is no paper feed, the process proceeds to step S21. In step S12, it is checked whether or not the cleaning button has been pressed. If the cleaning button has been pressed, the cleaning operation is performed in step S13. If the RHS button is pressed in step S14, the RHS mode flag is set in step S15. Here, RHS refers to head shading processing for correcting density unevenness of the recording head, and the density unevenness of the printed pattern is read by a reading unit (reader) to correct the density unevenness.
【０１３６】ステップＳ１６で手差し給紙された場合
は、ステップＳ１７で手差しフラグをセットし、コピー
開始シーケンスであるステップＳ２２へと進む。ステッ
プＳ１８でＯＨＰボタンがＯＮされれば、ステップＳ１
９でＯＨＰモードフラグをセットし、ＯＮされていなけ
ればステップＳ２０でＯＨＰモードフラグをリセットす
る。ステップＳ２１でコピーボタンが押されれば、コピ
ー開始シーケンスであるステップＳ２２へと進む。一
方、押されていなければステップＳ９へ戻る。ステップ
Ｓ１３で、クリーニング動作が終了したときもステップ
Ｓ９へ戻る。When the paper is manually fed in step S16, the manual feeding flag is set in step S17, and the process proceeds to step S22 which is the copy start sequence. If the OHP button is turned on in step S18, step S1
In step 9, the OHP mode flag is set, and if it is not turned on, the OHP mode flag is reset in step S20. If the copy button is pressed in step S21, the process proceeds to step S22 which is a copy start sequence. On the other hand, if not pressed, the process returns to step S9. When the cleaning operation is completed in step S13, the process also returns to step S9.
【０１３７】次に、コピーシーケンスの説明を行う。ス
テップＳ２２で機内昇温を抑えるファンを回転させ、ス
テップＳ２３で２５℃温調をスタートする。ステップＳ
２４で給紙無しか調べ、給紙無しならばステップＳ２５
で空吐出［１］（Ｎ＝１００）を行い、ステップＳ２９
へ進む。ここで、Ｎは空吐出の回数を示す。ステップＳ
２６で回復動作判断［２］（給紙前に吸引回復動作を行
うかどうかの判断）をし、次のステップＳ２７で給紙を
する。ステップＳ２８で紙幅，紙種検知動作を行う。ス
テップＳ２９で画像移動をするか調べ、画像遺贈を行う
ならばステップＳ３０の副走査移動（用紙移動）を行
い、画像移動をしないならばステップＳ３１へ進む。ス
テップＳ３１で書き込みヘッドの温度が２５℃以上にな
っているか調べる。２５℃以上になっていればステップ
Ｓ３２で回復動作判断［３］（非キャッピング状態での
インクの蒸発量に基づいて、回復動作を行うかどうかの
判断）をし、ステップＳ３３で１ライン分の記録動作を
行う。その後、ステップＳ３４で回復動作判断［６］
（ワイピングタイミングに基づいて、回復動作を行うか
どうかの判断）を行い、ステップＳ３５で用紙搬送す
る。Next, the copy sequence will be described. In step S22, the fan that suppresses the temperature rise inside the machine is rotated, and in step S23, the temperature control of 25 ° C. is started. Step S
At 24, it is checked whether or not there is paper feeding.
Empty discharge [1] (N = 100) is performed in step S29.
Go to. Here, N indicates the number of blank discharges. Step S
In step 26, a recovery operation determination [2] (determination as to whether suction recovery operation is performed before sheet feeding) is performed, and sheet feeding is performed in step S27. In step S28, the paper width and paper type detection operation is performed. In step S29, it is checked whether or not the image should be moved. If the image bequest is to be carried out, the sub-scanning movement (paper movement) is performed in step S30. In step S31, it is checked whether the temperature of the write head is 25 ° C. or higher. If the temperature is 25 ° C. or higher, a recovery operation determination [3] is performed in step S32 (a determination as to whether or not the recovery operation is performed based on the amount of ink evaporated in the non-capping state), and in step S33 one line Perform recording operation. Then, in step S34, a recovery operation judgment [6]
(Determining whether to perform the recovery operation based on the wiping timing) is performed, and the sheet is conveyed in step S35.
【０１３８】ステップＳ３６では記録動作が終了したか
調べる。終了していれば、印字枚数等のデータをヘッド
のＲＯＭに書き込んだ後、ステップＳ３７へ進む。終了
してなければステップＳ３１へ戻る。ステップＳ３７で
はスタンバイ状態へ移るかどうか調べ、スタンバイ状態
移行ならばステップＳ３８へ進む。In step S36, it is checked whether the recording operation is completed. If it is completed, the data such as the number of printed sheets is written in the ROM of the head, and then the process proceeds to step S37. If not completed, the process returns to step S31. In step S37, it is checked whether or not to shift to the standby state, and if it shifts to the standby state, the process proceeds to step S38.
【０１３９】ステップＳ３８以降は、排紙動作および１
枚印字後の回復動作判断［４］（印字泡の除去、液室内
気泡の除去、異常高温時の冷却、回復）を行うルーチン
である。ステップＳ３８では排紙動作の有無を調べる。
排紙動作がなければ、ステップＳ３９，Ｓ４０，Ｓ４１
で４５℃以下に下がるのを待ち、２分以内に下がらなけ
ればステップＳ４２で異常を停止する。４５℃以下にな
れば、ステップＳ５０でワイピング動作をし、ステップ
Ｓ４３で空吐出動作（Ｎ＝５０）をして、次のステップ
Ｓ４８でキャッピングをする。排紙動作があればステッ
プＳ４４で排紙動作をする。ステップＳ４５で連続印字
か調べ、連続印字ならステップＳ４７の回復動作判断
［４］の後、ステップＳ２４へと戻る。連続印字でなけ
れば、ステップＳ４６の回復動作判断［４］を行い、判
断後に、排紙無しの場合と同様にステップＳ４８でキャ
ッピングを行う。そして、ステップＳ４９でファンを停
止してステップＳ９へと戻り、コピー動作終了となる。After the step S38, the paper discharge operation and 1
This is a routine for performing recovery operation judgment [4] (print bubble removal, liquid chamber bubble removal, cooling at abnormally high temperature, recovery) after sheet printing. In step S38, it is checked whether or not there is a paper discharge operation.
If there is no paper discharge operation, steps S39, S40, S41
Wait until the temperature drops to 45 ° C. or less, and if the temperature does not drop within 2 minutes, the abnormality is stopped in step S42. When the temperature becomes 45 ° C. or lower, the wiping operation is performed in step S50, the idle discharge operation (N = 50) is performed in step S43, and the capping is performed in the next step S48. If there is a paper discharge operation, the paper discharge operation is performed in step S44. In step S45, it is checked whether the continuous printing is performed. If the continuous printing is performed, the recovery operation determination [4] in step S47 is performed, and then the process returns to step S24. If it is not continuous printing, the recovery operation determination [4] in step S46 is performed, and after the determination, capping is performed in step S48 as in the case of no paper discharge. Then, the fan is stopped in step S49, the process returns to step S9, and the copy operation ends.
【０１４０】図２６（Ｂ），（Ｃ）は、２０℃温調およ
び２５℃温調ルーチンのフローである。ステップＳ２１
０１でヘッドの温度が２０℃より高いか低いかチェック
する。２０℃より高い場合はステップＳ２１０２でヘッ
ドのヒーターをＯＦＦし、２０℃より低い場合はステッ
プＳ２１０３でヘッドのヒーターをＯＮして、２０℃温
調ルーチンを終了する。なお、２５℃温調ルーチンにお
けるステップＳ２１０４〜Ｓ２１０６についても、２０
℃温調ルーチンにおけるステップＳ２１０１〜Ｓ２１０
３と同様であるので、説明を省略する。FIGS. 26B and 26C are flow charts of the 20 ° C. temperature control and 25 ° C. temperature control routines. Step S21
At 01, check whether the head temperature is higher or lower than 20 ° C. If it is higher than 20 ° C., the head heater is turned off in step S2102, and if it is lower than 20 ° C., the head heater is turned on in step S2103, and the 20 ° C. temperature control routine is ended. Note that the steps S2104 to S2106 in the 25 ° C. temperature control routine also have 20
Steps S2101 to S210 in the ° C temperature control routine
Since it is the same as that of 3, the description is omitted.
【０１４１】図２７は、ステップＳ３の初期ジャムチェ
ックルーチンの詳細を示すフローチャートである。この
ルーチンは電源ＯＮ直後のジャム検知である。ステップ
Ｓ２０１からステップＳ２０４において、それぞれ給紙
センサー，排紙センサー，紙浮き検知センサー，紙幅セ
ンサーによって、記録用紙等が搬送路中やキャリッジ近
くにないかを調べる。あれば、ジャムと判断して警告を
発し、なければ、メインフローに戻る。FIG. 27 is a flow chart showing details of the initial jam check routine of step S3. This routine is for jam detection immediately after the power is turned on. In steps S201 to S204, it is checked whether or not the recording paper or the like is in the transport path or near the carriage by the paper feed sensor, the paper discharge sensor, the paper floating detection sensor, and the paper width sensor, respectively. If there is, it is judged as a jam and a warning is issued. If not, the process returns to the main flow.
【０１４２】図２８は、ステップＳ５のヘッド情報読み
込みルーチンの詳細を示すフローチャートである。ステ
ップＳ３０１で書き込みヘッドの持つヘッド固有のシリ
アルＮｏ．の読み込みをし、そのシリアルＮｏ．の値が
ＦＦＦＦＨか調べる（ステップＳ３０２）。シリアルＮ
ｏ．がＦＦＦＦＨでなければ、ステップＳ３０４でヘッ
ドなしと判断してエラーとなる。シリアルＮｏ．がＦＦ
ＦＦＨでなければ、ステップＳ３０３でヘッドのもつ色
情報を読み取る。ステップＳ３０５で、そのヘッドが色
ごとに指定されている正規の位置に装着されているかを
色情報から調べ、正しく装着されていればステップＳ３
０６へ、誤装着していればステップＳ３０７へ進む。FIG. 28 is a flow chart showing details of the head information reading routine of step S5. In step S301, the serial number unique to the head that the write head has. Of the serial number. It is checked whether the value of is FFFFH (step S302). Serial N
o. Is not FFFFH, it is determined in step S304 that there is no head and an error occurs. Serial No. Is FF
If it is not FFH, the color information of the head is read in step S303. In step S305, it is checked from the color information whether the head is mounted at the regular position designated for each color, and if it is mounted correctly, step S3
06, if it is erroneously attached, the process proceeds to step S307.
【０１４３】ステップＳ３０６では残りのヘッド情報
（印字パルス幅，温度センサー補正値，印字枚数，ワイ
ピング回数等）を読み取り記憶する。ステップＳ３０８
では、装着されている書き込みヘッドが新しいものか
を、ヘッドのシリアルＮｏ．を比べることにより調べ
る。ヘッドのシリアルＮｏ．は常にバックアップＲＡＭ
に保存してあり、ヘッドから読み込んだデータと比較す
ることができる。両者の値が異なれば新規ヘッドが装着
され、値が等しければヘッドは交換されていないと判断
できる。本実施例ではＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの色についてそ
れぞれ行う。新規のヘッドでなければヘッド情報読み込
みルーチンは終了である。新規のヘッドであれば、ステ
ップＳ３０９で新規のヘッド情報（シリアルＮｏ．，色
情報，印字パルス幅，ＰＷＭポインタＮｏ．，温度セン
サー補正項，印字枚数，ワイピング枚数など）を装置内
のメモリに記憶し、新規ヘッドが装着されていることを
示すフラグ（またはデータ）をメモリにセットする。次
に、ステップＳ３１０で書き込みヘッドのＨＳデータ
（シェーディング情報）を読み込み、ステップＳ３１１
でこの新規ヘッドが使用開始した時刻を装置内の時計か
らヘッド内不揮発メモリに書き込み、ヘッド情報読み込
みルーチンを終了する。In step S306, the remaining head information (print pulse width, temperature sensor correction value, number of prints, number of wipings, etc.) is read and stored. Step S308
Then, whether the installed writing head is new or not is judged by the head serial number. Find out by comparing. Head serial number. Is always backup RAM
It can be compared with the data read from the head. If the two values are different, a new head is attached, and if the values are equal, it can be determined that the head has not been replaced. In this embodiment, Bk, C, M, and Y colors are respectively performed. If it is not a new head, the head information reading routine ends. If it is a new head, new head information (serial No., color information, print pulse width, PWM pointer No., temperature sensor correction item, number of prints, number of wipings, etc.) is stored in the memory of the device in step S309. Then, a flag (or data) indicating that a new head is mounted is set in the memory. Next, in step S310, the HS data (shading information) of the write head is read, and in step S311
Then, the time when the new head is used is written from the clock in the apparatus to the non-volatile memory in the head, and the head information reading routine is finished.
【０１４４】ここでヘッドの情報記憶手段であるＲＯＭ
の使用方法について詳しく説明する。ROM which is the information storage means of the head
How to use is explained in detail.
【０１４５】（駆動設定）本実施例で用いている装置
は、交換可能に搭載される記録ヘッド（カートリッジタ
イプ）を使用しており、ユーザーがいつでも記録ヘッド
を交換できる利点を有するものである。また、このヘッ
ドは、大量生産によって供給されるため、個々のヘッド
が製造工程上のバラツキによって異なる特性を持ってい
る。よってより安定に高い画質を得るためには、上記特
性のバラツキを補正する必要がある。(Drive Setting) The apparatus used in this embodiment uses a replaceable recording head (cartridge type), and has an advantage that the user can replace the recording head at any time. Further, since this head is supplied by mass production, each head has different characteristics due to variations in the manufacturing process. Therefore, in order to obtain more stable and high image quality, it is necessary to correct the variation in the above characteristics.
【０１４６】このようなヘッド毎の駆動条件設定の違い
を補正する方法として、ヘッドのＲＯＭ内に記憶された
ヘッドごとの駆動条件の読み込みによる補正や、ヘッド
の吐出穴径の分布による１ヘッド内での吐出量バラツキ
による濃度ムラを補正する方法であるヘッドシェーディ
ング（Ｈ・Ｓ）を行う。As a method of correcting such a difference in the setting of the driving condition for each head, the correction is performed by reading the driving condition for each head stored in the ROM of the head, or the correction is made within one head by the distribution of the ejection hole diameter of the head. Head shading (HS), which is a method of correcting the density unevenness due to the variation in the ejection amount in the above step, is performed.
【０１４７】このような補正をヘッド毎に行わない場合
には、吐出特性の中でも特に吐出速度、吐出方向（着弾
精度）、吐出量（濃度）、吐出安定性（リフィル周波
数，ムラ，ヌレ）などの最適化が成されない。このため
安定した高品質な画像を得ることが困難であるばかり
か、印字中に不吐出やヨレによる著しい画像の乱れが発
生する畏れがある。When such correction is not performed for each head, among the ejection characteristics, the ejection speed, ejection direction (landing accuracy), ejection amount (density), ejection stability (refill frequency, unevenness, wetting), etc. Is not optimized. For this reason, it is difficult to obtain a stable and high-quality image, and there is a fear that a remarkable image disturbance occurs due to ejection failure or twist during printing.
【０１４８】また、特にフルカラー画像は、Ｃ，Ｍ，
Ｙ，Ｂｋの４つのヘッドによって形成されるため、１色
でも標準状態と違った吐出量や制御特性を持ったヘッド
で印字すると画像に支障を来す。中でも吐出量のバラツ
キは、全体のカラーバランスが崩れるため色味の変化や
色再現性が低下（色差の増大）し、画質を低下させてし
まう。ブラック，レッド，ブルー，グリーン等の単色画
像においては、濃度変動を起こすことになる。また、制
御特性のバラツキは、中間調再現性を変えてしまう。本
実施例では、これらの吐出特性のバラツキの補正を行
う。Further, especially for full-color images, C, M,
Since it is formed by four heads of Y and Bk, even if one color is printed with a head having a discharge amount and control characteristics different from those in the standard state, the image is disturbed. Among them, the variation in the ejection amount deteriorates the color balance and the color reproducibility (increases the color difference) due to the loss of the overall color balance, and deteriorates the image quality. In a monochrome image of black, red, blue, green, etc., density variation occurs. Further, variations in control characteristics change the halftone reproducibility. In this embodiment, the variations in these ejection characteristics are corrected.
【０１４９】本実施例のヘッド駆動には、実施例１で説
明した分割パルス幅変調駆動法を用いている。また、ヘ
ッド構造も実施例１で用いたヘッドと同様である。本実
施例でのヘッドは、ヘッド毎の特性を記録したＲＯＭ
（ＥＥＰＲＯＭ）を有しており、この情報を本体に読み
込ませることによって個々のヘッドの特性のバラツキを
補正させるようにしている。The divided pulse width modulation driving method described in the first embodiment is used for driving the head in this embodiment. The head structure is also the same as that of the head used in the first embodiment. The head in this embodiment is a ROM in which the characteristics of each head are recorded.
(EEPROM), and by reading this information into the main body, variations in characteristics of individual heads are corrected.
【０１５０】このヘッド毎の吐出特性のバラツキを補正
することにより、最適で高精細画像を得る方法を以下に
示す。前述したようにヘッドを搭載した本体に電源を投
入した時に、ヘッドのＲＯＭにヘッドの製造時に記憶さ
せた情報（ＲＯＭ情報）を本体側に読み込む。このと
き、ヘッドＩＤ番号，色情報，ＴA1（印字パルス幅に対
応するヘッドの駆動条件テーブルポインタ），ＴA3（Ｐ
ＷＭテーブルポインタ），温度センサー補正値，印字枚
数，ワイピング回数などの情報を読み取る。ここで読み
取ったテーブルポインタＴA1に従って、本体側では後述
する分割パルス幅変調駆動制御法のメインヒートパルス
幅（Ｐ3 ）の値を求める。以下に具体的に示す。A method for obtaining an optimum high-definition image by correcting the variation in the ejection characteristics among the heads will be described below. As described above, when the main body equipped with the head is powered on, the information (ROM information) stored in the ROM of the head when the head is manufactured is read into the main body. At this time, head ID number, color information, TA1 (head drive condition table pointer corresponding to print pulse width), TA3 (P
Read information such as WM table pointer), temperature sensor correction value, number of prints, and number of wipings. According to the table pointer TA1 read here, the main body side obtains the value of the main heat pulse width (P3 ) of the divided pulse width modulation drive control method described later. The details are shown below.
【０１５１】（１）ＴA1の決定：ヘッドの製造時に、予
め各ヘッドの吐出特性測定を標準駆動条件（ヘッド温
度；ＴH ＝２５．０（℃）の環境下で駆動電圧；ＶOP＝
１８．０（Ｖ）の時にＰ1＝１．８７（μｓｅｃ）でＰ3
＝４．１１４（μｓｅｃ）のパルス印加）で行ってお
き、各ヘッドに最適な駆動条件を決めて、ヘッドのＲＯ
Ｍに情報として記憶させておく。(1) Determination of TA1 : When manufacturing the heads, the ejection characteristics of each head were previously measured under standard driving conditions (head temperature; TH = 25.0 (° C.) environment; driving voltage; VOP =
When 18.0 (V), P1 = 1.87 (μsec) and P3
= 4.114 (μsec) pulse application), determine the optimum driving conditions for each head, and perform RO
It is stored in M as information.
【０１５２】（２）駆動条件設定：本体側では分割パル
ス幅駆動時の各パルス幅プレヒートパルス幅；Ｐ1 ，イ
ンターバルタイム幅；Ｐ2 ，メインヒートパルス幅；Ｐ
3 を設定するためにプレヒートパルスの立ち上がり時か
らの時間を、図１に示すようにＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 として
おき、Ｔ3 （Ｔ3 ＝８．６０２μｓｅｃ）の値は本体上
で最初から固定しおく。ヘッドより読み込んだポインタ
によって与えられるパルス幅条件Ｔ2 ；ＴA1（例えばＴ
A1＝４．４８８μｓｅｃ）の値によってＰ3 （Ｐ3 ＝Ｔ
3 −Ｔ2 ＝４．１１４μｓｅｃ）を決定している。(2) Driving condition setting: each pulse width in divided pulse width driving on the main body side; preheat pulse width; P1 , interval time width; P2 , main heat pulse width; P
In order to set3 , the time from the rise of the preheat pulse is set as T1 , T2 , and T3 as shown in FIG. 1, and the value of T3 (T3 = 8.602 μsec) is the first on the main unit. Fixed from. The pulse width condition T2 ; TA1 (for example, T2 ) given by the pointer read from the head
Depending on the value ofA1 = 4.488 μsec, P3 (P3 = T
3- T2 = 4.114 μsec) has been determined.
【０１５３】図２９にテーブルポインタ；ＴA1と、ＴA1
から求めたメインヒートパルス幅（Ｐ3 ）との関係を示
す。FIG. 29 shows table pointers; TA1 and TA1.
The relationship with the main heat pulse width (P3 ) obtained from FIG.
【０１５４】（ＰＷＭによる補正法）ここでは、ヘッド
毎の吐出量バラツキを補正し最適な画像形成を行うため
のＰＷＭ制御法を本発明に利用するための方法について
述べる。ＰＷＭの制御条件は、ヘッドの装着された本体
に、電源を入れたときに本体側に、ヘッドのＲＯＭ情報
としてＩＤ番号，色，駆動条件，ＨＳデータとともに読
み込まれる。(Correction Method by PWM) Here, a method for using the PWM control method for correcting the ejection amount variation for each head and performing the optimum image formation in the present invention will be described. The PWM control conditions are read on the main body side when the power is turned on to the main body on which the head is mounted, together with the ID number, color, drive condition, and HS data as ROM information of the head.
【０１５５】本実施例では、ＰＷＭの制御条件としてテ
ーブルポインタ：ＴA3を読み取る。後述するように、こ
の番号ＴA3はヘッドの吐出量（ＶDM）に対応した番号が
付けられており、読み込まれたＴA3に従って、本体側で
はＰＷＭのプレヒートパルス幅：Ｐ1 の上限値を決め
る。次にＰＷＭによる補正法を順に説明する。In this embodiment, the table pointer TA3 is read as the PWM control condition. As will be described later, this number TA3 is given a number corresponding to the ejection amount (VDM ) of the head, and the main body side sets the upper limit of the PWM preheat pulse width P1 in accordance with the read TA3. Decide Next, the correction method by PWM will be described in order.
【０１５６】（１）テーブルポインタＴA3の決定：予
め、ヘッドの製造時に行程上で各ヘッドの吐出量測定を
標準駆動条件（ヘッド温度；ＴH ＝２５．０（℃）の環
境下で駆動電圧；ＶOP＝１８．０（Ｖ）の時にＰ1 ＝
１．８７（μｓｅｃ）でＰ3 ＝４．１１４（μｓｅｃ）
のパルス印加）で行い、その値を測定吐出；ＶDMとす
る。次に、標準吐出量；ＶOP＝３０．０（ｎｇ／ｄｏ
ｔ）との差をΔＶ＝ＶDO−ＶDMとして求める。このΔＶ
から図３０に示す如くΔＶの値とテーブルポインタ；Ｔ
A3との関係を求めた。このように吐出量の多少量によっ
てランク分けしヘッドごとのＴA3をそれぞれのＲＯＭに
情報として記憶させておく。(1) Determining the table pointer TA3 : In advance, when manufacturing the head, measure the ejection amount of each head under standard driving conditions (head temperature; TH = 25.0 (° C.)) Voltage; P1 = when VOP = 18.0 (V)
P3 = 4.114 (μsec) at 1.87 (μsec)
Pulse application) and the measured value is taken as VDM . Next, standard discharge amount; VOP = 30.0 (ng / do
The difference from t) is determined as ΔV = VDO −VDM . This ΔV
To the value of ΔV and the table pointer; T as shown in FIG.
I sought a relationship withA3 . In this way, the rank is divided according to the amount of the ejection amount, and TA3 for each head is stored in each ROM as information.
【０１５７】ΔＶからテーブルを作成する場合には、後
述する分割パルス幅変調駆動法で制御可能なプレヒート
パルス幅Ｐ1 の１テーブルの変化分；ΔＶP と同じにす
る必要がある。つまり、後述するようにプレヒートパル
ス幅Ｐ1 によってヘッドの吐出量補正を行っているため
である。When a table is created from ΔV, it is necessary to make it equal to ΔVP for one table change of the preheat pulse width P1 which can be controlled by the divided pulse width modulation driving method described later. That is, this is because the ejection amount of the head is corrected by the preheat pulse width P1 as described later.
【０１５８】（２）テーブルポインタの読み込み：先に
示した（１）のようにして、ヘッドのＲＯＭ内に記憶さ
せた情報を持つヘッドをインクジェット記録装置本体に
装着し、電源ＯＮ時に図２２で示すようなシーケンスに
従って、ヘッドＲＯＭ内に記憶された情報を本体側のＳ
ＲＡＭに記憶させる。(2) Reading the table pointer: As shown in (1) above, the head having the information stored in the ROM of the head is attached to the main body of the ink jet recording apparatus, and the power is turned on as shown in FIG. In accordance with the sequence as shown, the information stored in the head ROM is transferred to the S on the main body side.
Store in RAM.
【０１５９】（３）ＰＷＭ制御のテーブル決定：１．吐出量の多いヘッド（例えばＶDM＝３１．２［ｎｇ
／ｄｏｔ］）では、環境温度（ヘッド温度）が２５．０
℃の時のプレヒートパルス幅Ｐ1 の値を標準駆動条件
（Ｐ1 ＝１．８６７μｓｅｃ）より短くして（例えばＰ
1 ＝１．４９６μｓｅｃ）吐出量を少なくし、標準吐出
量ＶDO＝３０．０［ｎｇ／ｄｏｔ］に近づける。(3) PWM control table determination: 1. A head with a large discharge amount (for example, VDM = 31.2 [ng
/ Dot]), the environmental temperature (head temperature) is 25.0
The value of the preheat pulse width P1 at the time of ° C is set shorter than the standard driving condition (P1 = 1.867 μsec) (for example, P 1
(1 = 1.496 μsec) The discharge amount is reduced to approach the standard discharge amount VDO = 30.0 [ng / dot].
【０１６０】２．吐出量の少ないヘッド（例えばＶDM＝
２８．８［ｎｇ／ｄｏｔ］）では、環境温度（ヘッド温
度）が２５．０℃の時のプレヒートパルス幅Ｐ1 の値を
標準駆動条件（Ｐ1 ＝１．８６７μｓｅｃ）より長くし
て（例えば２．２４４μｓｅｃ）吐出量を多くし、標準
吐出量ＶDOに近づける。2. A head with a small discharge amount (for example, VDM =
28.8 [ng / dot]), the value of the preheat pulse width P1 when the environmental temperature (head temperature) is 25.0 ° C. is set longer than the standard driving condition (P1 = 1.8767 μsec) (for example, 2.244 μsec) Increase the discharge amount to approach the standard discharge amount VDO .
【０１６１】３．上記の動作は図３０に示されているよ
うに、各ヘッドの吐出量に応じてテーブルポインタＴA3
とプレヒートパルス幅Ｐ1 の関係が決められており、常
に標準吐出量ＶDOになるよう設定してある。3. As shown in FIG. 30, the above-mentioned operation is performed by the table pointer TA3 according to the ejection amount of each head.
And the preheat pulse width P1 are determined, and the standard discharge amount VDO is always set.
【０１６２】４．このような方法によって、標準吐出量
ＶDO（３０．０ｎｇ／ｄｏｔ）に対して本体側はＰＷＭ
テーブルを１６個持つことが可能であるため、図３０の
如く１ポインタの調整を行う吐出量の幅を０．６（ｎｇ
／ｄｏｔ）とした場合には原理的には全体で原理的には
±４．８（ｎｇ／ｄｏｔ）の吐出量バラツキを補正する
ことが可能となるが、実際には前述した吐出量制御方法
を有効に利用するためには±１．８（ｎｇ／ｄｏｔ）程
度の吐出量バラツキを補正すると良い。4. By such a method, the main body side is PWM for the standard discharge amount VDO (30.0 ng / dot).
Since it is possible to have 16 tables, the width of the ejection amount for adjusting one pointer as shown in FIG. 30 is 0.6 (ng
/ Dot), in principle, it is possible to correct the discharge amount variation of ± 4.8 (ng / dot) in principle as a whole. However, in practice, the discharge amount control method described above is used. In order to effectively use the above, it is preferable to correct the discharge amount variation of about ± 1.8 (ng / dot).
【０１６３】これはつまり、図３に示すようにプレヒー
トパルスＰ1 が大きすぎるとプ発泡を発生してしまい、
Ｐ1 が小さすぎるとＰＷＭによる吐出量制御の温度範囲
が狭くなって好ましくないからである。That is, as shown in FIG. 3, when the preheat pulse P1 is too large, foaming occurs,
This is because if P1 is too small, the temperature range of the discharge amount control by PWM becomes narrow, which is not preferable.
【０１６４】本実施例では画像設計の濃度と色再現範囲
の観点より、図３０に示すようにＰ1 の変化は５段階に
抑えている。従って、インク打ち込み量や白スジなどの
画像品位の点から正規のヘッドとして標準吐出量：ＶDO
＝３０．０±２．０（ｎｇ／ｄｏｔ）のものしか利用で
きなかったが、この補正方法を利用することでＶDO′＝
３０．０±３．８（ｎｇ／ｄｏｔ）のものまで利用可能
となった。In this embodiment, the density and color reproduction range of the image design
From the viewpoint of P, as shown in FIG.1 Changes in 5 stages
Hold down. Therefore, the amount of ink shot and white stripes
From the viewpoint of image quality, the standard discharge amount as a regular head: VDO
= 30.0 ± 2.0 (ng / dot) only available
I could not, but by using this correction method VDO′ ＝
Available up to 30.0 ± 3.8 (ng / dot)
Became.
【０１６５】以上のように、ＰＷＭ制御用テーブルポイ
ンタＴA3をヘッドのＲＯＭ情報として読み込み、本体側
の設定条件（駆動条件）を変えることで、ヘッド毎の吐
出量バラツキを吸収することが可能となり、交換可能に
搭載された記録ヘッドを用いた本体でも簡単にカラーが
室の安定化が可能となった。さらに、ヘッドの歩留りを
向上させることができるので、カートリッジヘッドのコ
ストをも低減させることが可能となった。As described above, by reading the PWM control table pointer TA3 as the ROM information of the head and changing the setting condition (driving condition) on the main body side, it becomes possible to absorb the variation in the ejection amount for each head. , The color can be easily stabilized even in the main body using the interchangeable recording head. Furthermore, since the yield of the head can be improved, the cost of the cartridge head can be reduced.
【０１６６】プレヒートパルス幅Ｐ1 は、図３１に示さ
れるようにヘッド温度ＴH の適当な範囲ごとにＰ1 の値
を変化させるか、図１１に示したシーケンスに従って行
えば良い。The preheat pulse width P1 may be changed by changing the value of P1 for each appropriate range of the head temperature TH as shown in FIG. 31, or according to the sequence shown in FIG.
【０１６７】なお、図３１（Ａ）においては、Ｐ1 の基
準値をＰ1 ＝０Ａとした場合を示し、２．０℃毎にプレ
ヒートパルス幅Ｐ1を１ステップ（１Ｈ）づつ変化させ
ている。また同図（Ｂ），（Ｃ）は、Ｐ1 の基準値をＰ
1 ＝０ＢまたはＰ1 ＝０９とした場合を示している。な
お、これらの基準値はヘッドのＲＯＭに記憶させてお
き、それを装置本体側で読み取ってテーブルを作成して
もよいし、装置本体側に記憶している基準値の異なるテ
ーブルの中からヘッドのＲＯＭ情報に基づいて選択して
もよい。[0167] Note that in FIG. 31 (A), and the reference value of the P1 shows the case of the P1 = 0A, the pre-heat pulse width P1 1 step (1H) is increments vary 2.0 ° C. There is. Also, in FIGS. 7B and 7C, the reference value of P1 is P
Shows the case of a1 = 0B or P1 = 09. It should be noted that these reference values may be stored in the ROM of the head and read by the apparatus body side to create a table, or the head may be selected from a table having different reference values stored in the apparatus body side. Alternatively, the selection may be made based on the ROM information.
【０１６８】図３２（Ａ）は本実施例のインクジェット
カートリッジの外観形状を示す図である。また同図
（Ｂ）は同図（Ａ）のプリント板８５の詳細を示す図で
ある。同図（Ｂ）において、８５１はプリント基板、８
５２はアルミ放熱板、８５３は発熱素子とダイオードマ
トリクスからなるヒータボード、８５４は濃度むら情報
等を予め記憶しているＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモ
リ）、および８５５は本体とのジョイント部となる接点
電極である。なお、ここではライン条の吐出口群は図示
されていない。FIG. 32A is a view showing the outer appearance of the ink jet cartridge of this embodiment. Further, FIG. 2B is a diagram showing details of the printed board 85 in FIG. In FIG. 7B, 851 is a printed circuit board, and 8
Reference numeral 52 is an aluminum heat dissipation plate, 853 is a heater board consisting of heating elements and a diode matrix, 854 is an EEPROM (nonvolatile memory) in which density unevenness information and the like are stored in advance, and 855 is a contact electrode serving as a joint portion with the main body. is there. Note that the line-shaped discharge port group is not shown here.
【０１６９】このように、インクジェット記録ヘッド８
ｂの発熱素子や駆動制御部を含むプリント基板８５１上
に、各々の記録ヘッド固有の濃度むら情報等を記憶する
ためのＥＥＰＲＯＭ８５４を実装する。こうすることに
より、本体装置に記録ヘッド８ｂが装着されると、本体
装置は記録ヘッド８ｂから濃度むら等の記録ヘッド特性
に関する情報を読み出し、この情報に基づいて記録特性
改善のための所定の制御を行う。これにより、良質な画
像品位を確保することが可能となる。In this way, the ink jet recording head 8
An EEPROM 854 for storing information such as density unevenness peculiar to each recording head is mounted on a printed circuit board 851 including a heating element of b and a drive control unit. By doing so, when the recording head 8b is attached to the main body device, the main body device reads information regarding the recording head characteristics such as density unevenness from the recording head 8b, and based on this information, predetermined control for improving the recording characteristics is performed. I do. As a result, it is possible to secure high quality image quality.
【０１７０】図３３（Ａ），（Ｂ）は図３２のプリント
基板８５１上の要部回路構成を示す図である。ここで、
一点鎖線の枠内がヒーターボード８５３内の回路構成で
あり、このヒーターボード８５３は発熱素子８５７と電
流の回り込み防止用のダイオード８５６の直列接続回路
のＮ×Ｍ（ここでは、１６×８）のマトリクス構造で構
成されている。すなわち、これらの発熱素子８５７は、
図３４に示すように各ブロック毎に時分割で駆動され、
その駆動エネルギーの供給量の制御はセグメント（ｓｅ
ｇ）側に印加されるパルス幅（Ｔ）変更して制御するこ
とにより実現される。FIGS. 33A and 33B are diagrams showing a circuit configuration of a main part on the printed board 851 of FIG. here,
The inside of the dashed-dotted line is the circuit configuration inside the heater board 853, and this heater board 853 has N × M (here, 16 × 8) of a series connection circuit of a heating element 857 and a diode 856 for preventing current sneak. It has a matrix structure. That is, these heating elements 857 are
As shown in FIG. 34, each block is driven in time division,
The control of the supply amount of the driving energy is controlled by the segment (se
It is realized by changing and controlling the pulse width (T) applied to the g) side.
【０１７１】図３３（Ｂ）は図３２（Ｂ）のＥＥＰＲＯ
Ｍ８５４の一例を示す図であり、本実施例に関する濃度
むら等の情報が記憶されている。これらの情報は、本体
装置側からの要求信号（アドレス信号）Ｄ1 に応じてシ
リアル通信により本体側装置へ出力される。FIG. 33B shows the EEPRO of FIG.
It is a figure showing an example of M854, and information such as density unevenness concerning this example is memorized. These pieces of information are output to the main body side device by serial communication in response to a request signal (address signal) D1 from the main body device side.
【０１７２】また、ヘッド毎の情報をＲＯＭに記憶さ
せ、ヘッド毎の吐出特性のバラツキを補正することを説
明したが、情報を本体側へ伝達する手段を有していれば
よい。Further, although it has been described that the information for each head is stored in the ROM and the variation in the ejection characteristics for each head is corrected, it is sufficient to have a means for transmitting the information to the main body side.
【０１７３】図３５（Ａ）および同図（Ｂ）はその他の
ヘッドの例を示した図である。このヘッドでは、先の例
で述べたような情報を本体側に変えさせる手段としてヘ
ッドのＲＯＭの代わりにヘッドチップに凹凸形状を複数
個付けてこの組み合わせで情報を伝達できるようにした
ものである。図３５（Ａ）では突起形状の組み合わせに
よる情報の伝達手段、同図（Ｂ）では穴形状の組み合わ
せによる情報の伝達手段を示している。このようなヘッ
ドの形状によって、簡単で低コストな方法で情報伝達が
できるようにしてある。本体側にヘッドを装着したと
き、ヘッドに設けた凹凸形状によるテーブルポインタま
たはテーブルなどの情報を機械的，電気的または光学的
に本体が読み取って制御条件を変える構成にしている。
このプリンタでは、交換可能な記録ヘッドを用いており
ヘッドを交換するたびにそのヘッドに最適な制御条件を
設定することが望ましい。なおこれらの構成は図３５の
構成に限られることなく切り欠きなどでも良く、また同
様な機能を果たすものであれば良いことは言うまでも無
い。FIG. 35 (A) and FIG. 35 (B) are views showing examples of other heads. In this head, a plurality of concavo-convex shapes are attached to the head chip instead of the ROM of the head as means for changing the information to the main body side as described in the above example, and information can be transmitted by this combination. . FIG. 35 (A) shows information transmission means by a combination of protrusion shapes, and FIG. 35 (B) shows an information transmission means by a combination of hole shapes. With such a shape of the head, information can be transmitted by a simple and low-cost method. When the head is mounted on the main body side, the main body mechanically, electrically or optically reads information such as a table pointer or a table due to the uneven shape provided on the head to change the control condition.
This printer uses a replaceable recording head, and it is desirable to set optimum control conditions for the head each time the head is replaced. Needless to say, these configurations are not limited to those shown in FIG. 35 and may be cutouts or the like as long as they have similar functions.
【０１７４】ヘッドにはそれぞれ製造行程で生じる吐出
特性差があるので図３や図４で示した傾向が異なってい
る。つまり、ヘッド温度（ＴH ）一定の条件でプレヒー
トパルス；Ｐ1 と吐出量：ＶD との関係は、図３のｂ
（またはｃ）に示すようにＰ1のパルス幅の増加に対し
てＰ1LMTまでは傾きが大きく（傾きが小さく）直線的に
増加しそれ以降はプレ発泡現象によりメインヒートパル
スＰ3 の発泡が乱されてＰ1MAXb （Ｐ1MAXc ）を過ぎる
と吐出量が減少する傾向を示す。プレヒートパルス；Ｐ
1 一定の条件でヘッド温度；ＴH （環境温度）と吐出
量；ＶD との関係は、図４のｂ（またはｃ）に示すよう
にヘッド温度ＴH の増加に対してその傾きが大きく（小
さく）直線的に増加する傾向を示す。それぞれの直線性
を示す領域の係数は、吐出量のプレヒートパルス依存係
数：ＫP`＝ΔＶDP／ΔＰ1 （ｎｇ／ｕｓ・ｄｏｔ）吐出
量のヘッド温度依存係数：ＫTH＝ΔＶDT／ΔＴH （ｎｇ
／Ｃ・ｄｏｔ）のように決まる。図２に示すヘッド構造
のものでも、図４中ｂのようなヘッドではＫP ＝３．５
３（ｎｇ／μｓｅｃ・ｄｏｔ）・ＫTH＝０．３５（ｎｇ
／μｓｅｃ・ｄｏｔ）であった。また図４ｃのようなヘ
ッドではＫP ＝３．０１（ｎｇ／μｓｅｃ・ｄｏｔ）・
ＫTH＝０．２５（ｎｇ／μｓｅｃ・ｄｏｔ）であった。Since the heads have different ejection characteristics caused in the manufacturing process, the tendency shown in FIGS. 3 and 4 is different. That is, the head temperature (TH) preheat pulse under certain conditions; P1 and the discharge amount: relationship between VD is, b in FIG. 3
As shown in (or c), as the pulse width of P1 increases, the slope becomes large up to P1LMT (small slope) and increases linearly, and thereafter, the main heat pulse P3 foams due to the pre-foaming phenomenon. When it is disturbed andexceeds P1MAXb (P1MAXc ), the discharge amount tends to decrease. Preheat pulse; P
1 The relationship between the head temperature; TH (environmental temperature) and the ejection amount; VD under a constant condition has a large slope with increasing head temperature TH as shown in b (or c) of FIG. It shows a tendency to increase linearly (smaller). The coefficient of the region showing each linearity is the preheat pulse dependence coefficient of the ejection amount: K P` = ΔVDP / ΔP1 (ng / us · dot) The head temperature dependence coefficient of the ejection amount: KTH = ΔVDT / ΔTH (ng
/ C · dot). Even with the head structure shown in FIG. 2, KP = 3.5 for a head like b in FIG.
3 (ng / μsec ・ dot) ・ KTH = 0.35 (ng
/ Μsec · dot). In the head as shown in FIG. 4c, KP = 3.01 (ng / μsec · dot) ·
KTH = 0.25 (ng / μsec · dot).
【０１７５】これらのふたつの関係から先に説明したよ
うに吐出量制御を有効に行うには図８に示すような関係
がｂまたはｃのような場合で異なるため制御の温度幅や
パルス幅を最適化する必要がある。前述したように、最
適化された制御条件を本体装置が読み取って設定するこ
とで、ヘッドが交換されるとイニシャルの吐出量補正と
印字中制御の変更をする。従って、ヘッド温度が、環境
温度の変動や印字による自己昇温による変動など様々な
要因によって変化しても、ヘッドのインク吐出量を常に
一定に保てる吐出量制御方法が可能となる。本実施例で
はヘッドチップに判別機能を持たせたが、インクタンク
に同様の構成をして判別しても良い。From the above two relationships, as described above, in order to effectively perform the discharge amount control, since the relationship shown in FIG. 8 is different in the case of b or c, the control temperature width and pulse width are changed. Need to be optimized. As described above, the main body device reads and sets the optimized control condition, so that when the head is replaced, the initial ejection amount correction and the control during printing are changed. Therefore, even if the head temperature changes due to various factors such as a change in environmental temperature and a change due to self-heating due to printing, it is possible to provide a discharge amount control method that can always keep the ink discharge amount of the head constant. In the present embodiment, the head chip has a discrimination function, but the ink tank may have a similar configuration for discrimination.
【０１７６】また、パーマネントヘッドをカラープリン
タに適用した場合には、本体の出荷時に調整をするの
で、全ての調整が簡単に短時間で完了しなければならな
い。従来入力信号に対する記録濃度のずれがそれぞれの
ヘッドで異なっているため、このずれを補正するガンマ
補正をＣ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋの各ヘッドでそれぞれ変えて、
カラーバランスを調整することで吐出量バラツキによる
色再現性の低下を抑えていた。この方法により、中間調
のカラーバランスを合わせることは可能であったが、ベ
タ印字状態では基本的な吐出量補正はできなかった。ま
た、むりやりガンマ補正を変えることにより補正する
と、濃度の低下等を招いていた。When the permanent head is applied to a color printer, all adjustments must be completed easily and in a short time because adjustments are made before the main body is shipped. Since the deviation of the recording density with respect to the conventional input signal is different in each head, the gamma correction for correcting this deviation is changed in each of the C, M, Y and Bk heads.
By adjusting the color balance, the reduction in color reproducibility due to variations in the ejection amount was suppressed. By this method, it was possible to match the color balance of the halftone, but basic discharge amount correction could not be performed in the solid printing state. Further, if the correction is performed by changing the gamma correction, the density is lowered.
【０１７７】本発明を適用して組立時に自動的にヘッド
からの補正データを読み込むことで吐出量補正が行える
ため、ガンマ補正を無理に変える必要がなくなった。ま
た、パーマネントヘッドはインクジェット記録装置本体
と同じ寿命を持たせているので、この装置を使用中に吐
出量変化が発生した場合、従来はヘッドの交換をして対
処していたが、本発明を利用することで簡単に調整が可
能となった。Since the ejection amount can be corrected by automatically reading the correction data from the head at the time of assembly by applying the present invention, it is not necessary to forcibly change the gamma correction. Further, since the permanent head has the same life as the main body of the inkjet recording apparatus, if a change in the ejection amount occurs during use of this apparatus, the head has conventionally been replaced to deal with it. It became possible to easily adjust by using it.
【０１７８】以上説明したように、本実施例によれば、
インクジェット記録ヘッドの中でも特に交換可能なヘッ
ドを用いたインクジェット記録装置において、ヘッドに
何らかの情報伝達手段を設け、記録装置本体がヘッドの
情報伝達手段に記憶している情報を受けて分割パルス幅
変調駆動法で使用するＰＷＭのポインタもしくはテーブ
ルを変更してプレヒートパルス幅；Ｐ1 の値を変えるこ
とで、ヘッドの吐出量を変え各ヘッドの吐出量バラツキ
を補正し、ヘッドの製造行程で発生する初期の吐出量バ
ラツキを吸収することが可能となった。これにより、ヘ
ッド毎の吐出量のバラツキを無くし、フルカラー画像で
起きていたカラーバランスの乱れによる色味の変化や色
再現性の低下（色差の増大）をなくし画質を向上させる
ことが可能となる。さらに、制御特性を変更させること
でカラーの中間調再現性を向上させ、Ｂｋ・レッド・ブ
ルー・グリーン等の単色画像では濃度変動を無くすこと
が可能となった。また、この方式を採用することで、従
来吐出量の過不足で使用が困難であったヘッドをも十分
に使用可能にすることができ、著しくヘッドの歩留りを
向上させヘッドコストを低下させることが可能となっ
た。As described above, according to this embodiment,
Among inkjet recording heads, particularly in an inkjet recording apparatus using a replaceable head, some kind of information transmitting means is provided in the head, and the recording apparatus main body receives information stored in the information transmitting means of the head to perform divided pulse width modulation drive. By changing the value of the preheat pulse width; P1 by changing the PWM pointer or table used in the method, the discharge amount of each head is changed to correct the discharge amount variation of each head, and the initial stage occurs in the manufacturing process of the head. It has become possible to absorb the variation in the discharge amount. As a result, it is possible to improve the image quality by eliminating the variation in the ejection amount among the heads, eliminating the change in color tone and the decrease in color reproducibility (increase in color difference) due to the disturbance of the color balance that occurs in a full-color image. . Furthermore, by changing the control characteristics, it is possible to improve the halftone reproducibility of colors and eliminate density fluctuations in monochrome images such as Bk, red, blue and green. Further, by adopting this method, it is possible to sufficiently use the head, which was difficult to use due to the excess and deficiency of the ejection amount in the past, and it is possible to significantly improve the head yield and reduce the head cost. It has become possible.
【０１７９】前述した各実施例では、温度センサーの出
力に応じて安定した吐出量に制御する方法を示したが、
これに限らず、例えば記録ドットの階調を命令する階調
信号によって吐出量を変更してもよい。さらに、センサ
ー検知する温度変化に基づき、階調信号に応じて吐出量
を変化させ、安定的に広範囲に変更してもよい。In each of the above-described embodiments, the method of controlling the stable discharge amount according to the output of the temperature sensor is shown.
Not limited to this, the ejection amount may be changed by, for example, a gradation signal instructing the gradation of recording dots. Further, the discharge amount may be changed in accordance with the gradation signal based on the temperature change detected by the sensor to stably change the discharge amount in a wide range.
【０１８０】（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。(Others) The present invention is particularly provided with means for generating thermal energy as energy used for ejecting ink (for example, an electrothermal converter or a laser beam) even in the ink jet recording system. The present invention brings about excellent effects in a recording head and a recording apparatus of the type in which the state of ink is changed by the heat energy. This is because such a system can achieve high density recording and high definition recording.
【０１８１】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。Regarding its typical structure and principle, see, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method is a so-called on-demand type,
It can be applied to any of the continuous type, but especially in the case of the on-demand type, it can be applied to the sheet holding the liquid (ink) or the electrothermal converter arranged corresponding to the liquid path. By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal converter, and film boiling is caused on the heat acting surface of the recording head. Liquid (ink) corresponding to this drive signal in a one-to-one correspondence
It is effective because bubbles can be formed inside. Due to the growth and contraction of the bubbles, the liquid (ink) is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape because bubbles can be immediately and appropriately grown and contracted, so that liquid (ink) ejection with excellent responsiveness can be achieved. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
【０１８２】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。As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the straight liquid passage or the right-angled liquid passage) as disclosed in the above-mentioned specifications, US Pat. No. 4,558,333, US Pat. No. 4,558,333, which discloses a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
The structure using the specification of No. 59600 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The effect of the present invention is effective even if the configuration corresponding to the ejection portion is disclosed in JP-A-59-138461. That is, according to the present invention, recording can be surely and efficiently performed regardless of the form of the recording head.
【０１８３】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。Further, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium which can be recorded by the recording apparatus. Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads or a configuration as one recording head integrally formed.
【０１８４】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。In addition, even in the case of the serial type as in the above example, the recording head fixed to the apparatus main body, or the electrical connection with the apparatus main body or the ink from the apparatus main body by being attached to the apparatus main body. The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head that can be supplied or a cartridge-type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself is used.
【０１８５】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。Further, as the constitution of the recording apparatus of the present invention, it is preferable to add ejection recovery means of the recording head, preliminary auxiliary means, etc. because the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, heating is performed by using a capping unit, a cleaning unit, a pressure or suction unit for the recording head, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof. Examples thereof include a preliminary heating unit for performing the discharge and a preliminary discharge unit for performing discharge different from the recording.
【０１８６】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。Regarding the type and number of recording heads to be mounted, for example, only one is provided corresponding to a single color ink, or a plurality of inks having different recording colors and densities are supported. A plurality of pieces may be provided. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but it may be either the recording head is integrally formed or a plurality of combinations may be used. The present invention is also extremely effective for an apparatus provided with at least one of full-color recording modes by color mixing.
【０１８７】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。In addition, in the above-described embodiments of the present invention, the ink is described as a liquid, but an ink that solidifies at room temperature or lower and that softens or liquefies at room temperature may be used. Or, in the inkjet system, it is common to control the temperature of the ink itself within the range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature so that the viscosity of the ink is within the stable ejection range. Sometimes, a liquid ink may be used. In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy of the state change of the ink from the solid state to the liquid state, or in order to prevent the evaporation of the ink, it is solidified and heated in the standing state. You may use the ink liquefied by. In any case, by applying thermal energy such as ink that is liquefied by applying thermal energy according to the recording signal and liquid ink is ejected, or that begins to solidify when it reaches the recording medium. The present invention can be applied to the case where an ink having a property of being liquefied for the first time is used. In this case, the ink is
JP-A-54-56847 or JP-A-60-7
As described in Japanese Patent No. 1260, it may be configured to face the electrothermal converter in a state of being held as a liquid or a solid in the concave portion or the through hole of the porous sheet. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
【０１８８】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。In addition, as the form of the ink jet recording apparatus of the present invention, besides the one used as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus having a transmitting / receiving function are provided. It may be a form or the like.
【０１８９】[0189]
【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、環境温度の変化や印字による昇温（自己昇
温）による温度変化にかかわらず吐出量を安定化でき
る。As is apparent from the above description, according to the present invention, the ejection amount can be stabilized regardless of the environmental temperature change and the temperature change due to the temperature rise (self-temperature rise) due to printing.
【図１】本発明の一実施例にかかる分割パルスのパルス
幅変調駆動法のパルス波形を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a pulse waveform of a pulse width modulation driving method for divided pulses according to an embodiment of the present invention.
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は実施例で用いた記録ヘッ
ドの、それぞれ断面図および正面図である。2A and 2B are a cross-sectional view and a front view, respectively, of a recording head used in an example.
【図３】本発明にかかる吐出量とパルス幅との関係を示
す線図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a discharge amount and a pulse width according to the present invention.
【図４】吐出量とヘッド温度との関係を示す線図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a discharge amount and a head temperature.
【図５】本発明にかかる、分割パルス幅変調駆動法の原
理を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of a split pulse width modulation driving method according to the present invention.
【図６】本発明にかかる、分割パルス幅変調駆動法の原
理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of a split pulse width modulation driving method according to the present invention.
【図７】本発明にかかる、分割パルス幅変調駆動法の原
理を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of a split pulse width modulation driving method according to the present invention.
【図８】本発明の一実施例にかかる吐出量制御方法の説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a discharge amount control method according to an embodiment of the present invention.
【図９】本発明の一実施例にかかるテーブルに設定した
パルスの波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram of pulses set in a table according to an embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の一実施例に関し、ヘッド温度とこれ
に対応したプレヒートパルスの変調制御テーブルを示す
図である。FIG. 10 is a diagram showing a head temperature and a preheat pulse modulation control table corresponding to the head temperature according to the embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の一実施例にかかるパルス幅変調シー
ケンスのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart of a pulse width modulation sequence according to an embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の一実施例に用いたヒーターボードの
概略上面図である。FIG. 12 is a schematic top view of a heater board used in an example of the present invention.
【図１３】本発明の一実施例にかかるカラープリンタの
斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a color printer according to an embodiment of the present invention.
【図１４】フルカラー印字を行う際の各色の印字タイミ
ングを示す図である。FIG. 14 is a diagram showing print timing of each color when performing full-color printing.
【図１５】本発明の一実施例にかかるプリンタの制御構
造を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing a control structure of a printer according to an embodiment of the present invention.
【図１６】上記プリンタに搭載する記録ヘッドカートリ
ッジの斜視図である。FIG. 16 is a perspective view of a recording head cartridge mounted on the printer.
【図１７】（Ａ）および（Ｂ）は階調再現性を示すそれ
ぞれ本発明の実施例および従来例の線図である。17A and 17B are diagrams showing an example of the present invention and a conventional example showing gradation reproducibility.
【図１８】本発明の一実施例にかかるプレヒートパルス
幅と記録ヘッドの自己昇温との関係を印字デューティ毎
に示す線図である。FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the preheat pulse width and the self-temperature rise of the recording head for each print duty according to the embodiment of the present invention.
【図１９】同様に印字時間と自己昇温との関係を示す線
図である。FIG. 19 is a diagram similarly showing a relationship between printing time and self-temperature rise.
【図２０】本発明の他の実施例にかかるプレヒートパル
スの変調制御テーブルを示す説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram showing a preheat pulse modulation control table according to another embodiment of the present invention.
【図２１】上記テーブルを用いた場合の印字時間に対す
るヘッド自己昇温の関係を示す線図である。FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the print time and the head temperature rise when the above table is used.
【図２２】本発明のさらに他の実施例にかかるプレヒー
トパルスの変調制御テーブルを示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a preheat pulse modulation control table according to still another embodiment of the present invention.
【図２３】本発明の一実施例であるインクジェット記録
装置のメイン制御を示すフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart showing main control of the inkjet recording apparatus which is an embodiment of the present invention.
【図２４】本発明の一実施例であるインクジェット記録
装置のメイン制御を示すフローチャートである。FIG. 24 is a flowchart showing main control of the inkjet recording apparatus which is an embodiment of the present invention.
【図２５】本発明の一実施例であるインクジェット記録
装置のメイン制御を示すフローチャートである。FIG. 25 is a flowchart showing main control of the inkjet recording apparatus which is an embodiment of the present invention.
【図２６】（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、本発明の一
実施例にかかるそれぞれ初期の２０℃温調，２０℃温
調、および２５℃温調を説明するフローチャートであ
る。26 (A), (B) and (C) are flowcharts for explaining initial 20 ° C. temperature control, 20 ° C. temperature control, and 25 ° C. temperature control, respectively, according to an example of the present invention.
【図２７】上記フローチャートにおけるステップＳ４の
初期ジャムチェックルーチンの詳細を示すフローチャー
トである。FIG. 27 is a flowchart showing details of the initial jam check routine of step S4 in the above flowchart.
【図２８】上記フローチャートにおけるステップＳ５の
ヘッド情報読み込みルーチンの詳細を示すフローチャー
トである。FIG. 28 is a flowchart showing details of the head information reading routine of step S5 in the flowchart.
【図２９】テーブルポインタＴA1とＴA2から求めたメイ
ンヒートパルス幅Ｐ3 の関係を示す図である。FIG. 29 is a diagram showing a relationship between a main heat pulse width P3 obtained from table pointers TA1 and TA2 .
【図３０】テーブルポインタＴA3とプレヒートパルス幅
Ｐ1 の関係を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing a relationship between a table pointer TA3 and a preheat pulse width P1 .
【図３１】（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、ヘッド温度
ＴH とプレヒートパルス幅Ｐ1 の関係を示す図である。31A, 31B and 31C are diagrams showing the relationship between the head temperature TH and the preheat pulse width P1 .
【図３２】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の他の実施例
のインクジェットカートリッジを説明するためのそれぞ
れ斜視図である。32A and 32B are perspective views for explaining an inkjet cartridge of another embodiment of the present invention.
【図３３】（Ａ）および（Ｂ）は、上記プリント基板８
５１上の要部回路構成を説明する図である。33 (A) and (B) are the printed circuit boards 8 described above.
It is a figure explaining the principal part circuit structure on 51.
【図３４】上記発熱素子８５７をブロック毎に時分割で
駆動するためのタイミングチャートである。FIG. 34 is a timing chart for driving the heating element 857 in each block in a time division manner.
【図３５】（Ａ）および（Ｂ）は、さらに他の例の記録
ヘッドを説明するための斜視図である。35A and 35B are perspective views for explaining a recording head of still another example.
１，８５６ 電気熱変換体（吐出ヒータ）２ キャリッジ３ インク液路７ 吐出口９，８５３ ヒータボード（Ｓｉ基板）１１ アルミ板２０Ａ，２０Ｂ 温度センサ３０Ａ，３０Ｂ 温調用ヒータ８０１ ＣＰＵ８０３ ＲＯＭ８０５ ＲＡＭ1,856 Electrothermal converter (discharge heater)2 carriage3 ink liquid path7 outlet9,853 Heater board (Si substrate)11 Aluminum plate20A, 20B temperature sensor30A, 30B Temperature control heater801 CPU803 ROM805 RAM
─────────────────────────────────────────────────────フロントページの続き (72)発明者 杉本 仁 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内(72)発明者 松原 美由紀 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内(72)発明者 高柳 義章 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内(72)発明者 田中 壮平 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ───Continued front page (72) Inventor Hitoshi Sugimoto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non non corporation(72) Inventor Miyuki Matsubara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non non corporation(72) Inventor Yoshiaki Takayanagi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non non corporation(72) Inventor Sohei Tanaka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non non corporation
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| DE69233015TDE69233015T2 (en) | 1991-01-18 | 1992-01-16 | Thermal energy ink jet recording method and apparatus |
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| CA002059613ACA2059613C (en) | 1991-01-18 | 1992-01-17 | Ink jet recording method and apparatus using thermal energy |
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| CN 92101194CN1027147C (en) | 1991-01-18 | 1992-01-18 | Ink jet recording method and apparatus using thermal energy |
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