JPH08183181A

JPH08183181A - Ink jet recording head ejection control method, ink jet recording apparatus, and information processing system

Info

Publication number: JPH08183181A
Application number: JP34027094A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Hattori; 能史服部; Hiroshi Tajika; 博司田鹿; Mifune Hirose; みふね廣瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1994-12-29
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘッド内使用ノズルの偏りによらずインク吐
出量のばらつきを低減し、濃度むらの無い記録を可能と
するインクジェット記録ヘッドの吐出制御方法、該方法
を適用したインクジェット記録装置および情報処理シス
テムを提供することを目的とする。【構成】ノズルの熱エネルギー発生素子に印加される
駆動信号を少なくとも２つの駆動パルスに分割し、該分
割された少なくとも１つの駆動パルスの波形を変調する
ことによって前記インク液滴の吐出状態を制御する工程
を有する吐出制御方法において、前記複数のノズルの
うち、印字信号が入力されないノズルの熱エネルギー発
生素子に印加される駆動信号の有無は、所定の条件にも
とづいて定まるもので、さらに前記所定の条件が満たさ
れた場合、前記印字信号が入力されないノズルの熱エネ
ルギー発生素子に印加される駆動信号は前記インク滴が
吐出しない範囲の少なくとも１つの駆動パルスからなる
ことを特徴とする。 (57) [Abstract] [Purpose] An ink jet recording head ejection control method that reduces variations in the ink ejection amount regardless of the deviation of nozzles used in the head, and enables recording without density unevenness, and an ink jet to which the method is applied. An object is to provide a recording device and an information processing system. A driving signal applied to a thermal energy generating element of a nozzle is divided into at least two driving pulses, and a waveform of the divided at least one driving pulse is modulated to control an ejection state of the ink droplets. In the ejection control method having a step of, the presence or absence of a drive signal applied to a thermal energy generating element of a nozzle to which a print signal is not input among the plurality of nozzles is determined based on a predetermined condition, and further the predetermined When the condition is satisfied, the drive signal applied to the thermal energy generating element of the nozzle to which the print signal is not input is composed of at least one drive pulse in the range where the ink droplet is not ejected.

Description

Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッド、特にヒーターによりインクを瞬間的に加熱し気泡
を発生させることによって液滴を吐出させる、所謂バブ
ルジェット方式の記録ヘッドに適用される温度及び吐出
制御方法、該方法を適用可能なインクジェット記録装
置、および該装置を出力手段とする複写機、ファクシミ
リ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュ
ータ等の情報処理システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head, and particularly to a temperature applied to a so-called bubble jet type recording head which ejects droplets by instantaneously heating ink by a heater to generate bubbles. The present invention relates to an ejection control method, an inkjet recording apparatus to which the method can be applied, and an information processing system such as a copying machine, a facsimile, a printer, a word processor, and a personal computer, which uses the apparatus as an output unit.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、紙、布、プラスチックシート、Ｏ
ＨＰ用シート等の被記録媒体（以下単に記録紙ともい
う）に対して記録を行なう記録装置は、種々の記録方
式、例えばワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方
式、インクジェット方式による記録ヘッドを搭載可能な
形態として提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, paper, cloth, plastic sheet, O
A recording apparatus for recording on a recording medium such as a HP sheet (hereinafter also simply referred to as recording paper) can be equipped with recording heads of various recording methods, for example, a wire dot method, a thermal method, a thermal transfer method, and an inkjet method. It has been proposed as a form.

【０００３】これらの方式のなかで、インクジェット方
式はインクを吐出して記録紙に直接付着させる低騒音な
ノンインパクト方式の一つで、インク滴の形成方法およ
び噴射エネルギの発生方法により、コンティニアス方式
（電荷粒子制御方式およびスプレー方式が含まれる）と
オンデマンド方式（ピエゾ方式、スパーク方式およびバ
ブルジェット方式が含まれる）とに大きく分類される。Among these methods, the ink jet method is one of the low-noise, non-impact methods of ejecting ink and directly adhering it to recording paper. It is a continuous method depending on the method of forming ink droplets and the method of generating ejection energy. It is roughly classified into a method (including a charged particle control method and a spray method) and an on-demand method (including a piezo method, a spark method and a bubble jet method).

【０００４】コンティニアス方式は、インクを連続的に
吐出し、必要な液滴だけ電荷を与える。帯電した液滴が
記録紙に付着し、残りは無駄になる。これに対して、オ
ンデマンド方式は、印字に必要な時だけインクを吐出す
るために、インクの無駄がなく装置内部が汚れない。ま
た、オンデマンド方式はインクの吐出を開始したり停止
したりするため、コンティニアス方式に比べて応答周波
数は低い。このため、ノズル数を増やすことで高速化を
実現している。したがって、現在市販されている記録装
置の多くはオンデマンド方式のものであり、このような
インクジェット方式の記録ヘッドを具備した記録装置
は、高密度かつ高速な記録動作が可能であることから、
情報処理システムの出力手段、例えば複写機、ファクシ
ミリ、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワークス
テーション等の出力端末としてのプリンタ、あるいはパ
ーソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディス
ク装置、ビデオ装置等に具備されるハンディまたはポー
タブルプリンタとして利用され、かつ商品化されてい
る。この場合、インクジェット記録装置は、これら装置
固有の機能、使用形態等に対応した構成をとる。In the continuous system, ink is continuously ejected and only necessary liquid droplets are charged. The charged droplets adhere to the recording paper, and the rest is wasted. On the other hand, in the on-demand method, ink is ejected only when printing is necessary, so that there is no waste of ink and the inside of the device is not contaminated. Further, since the on-demand method starts and stops the ink ejection, the response frequency is lower than that of the continuous method. Therefore, increasing the number of nozzles realizes high speed. Therefore, most of the recording devices currently on the market are of the on-demand type, and a recording device equipped with such an ink jet type recording head is capable of high-density and high-speed recording operation.
A printer as an output terminal of the information processing system, for example, an output terminal such as a copying machine, a facsimile, an electronic typewriter, a word processor, a workstation, or a handy or portable printer provided in a personal computer, a host computer, an optical disk device, a video device, or the like. It is used as and is commercialized. In this case, the inkjet recording apparatus has a configuration corresponding to the function, usage pattern, etc. peculiar to these apparatuses.

【０００５】一般にインクジェット記録装置は、記録手
段（記録ヘッド）およびインクタンクと搭載するキャリ
ッジと、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御す
るための制御手段とを具備する。そして、複数の吐出口
からインク滴を吐出させる記録ヘッドを記録紙の搬送方
向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）にシリ
アルスキャンさせ、一方で非記録時に記録紙を記録幅に
等しい量で間欠搬送するものである。この記録方法は、
記録信号に応じてインクを記録用紙上に吐出させて記録
を行うものであり、ランニングコストが安く、静かな記
録方式として広く用いられている。また、インクを吐出
する多数のノズルが副走査方向に直線上に配置された記
録ヘッドを用いることにより、記録ヘッドが記録用紙上
を一回走査することでノズル数に対応した幅の記録がな
される。そのため、記録動作の高速化を達成することが
可能である。Generally, an ink jet recording apparatus comprises a recording means (recording head), a carriage on which an ink tank is mounted, a conveying means for conveying recording paper, and a control means for controlling these. Then, the recording head for ejecting ink droplets from the plurality of ejection ports is serially scanned in the direction (main scanning direction) orthogonal to the recording paper conveyance direction (sub-scanning direction), while the recording paper is set to the recording width when not recording. The same amount is intermittently conveyed. This recording method is
Ink is ejected onto a recording sheet according to a recording signal to perform recording, and it is widely used as a quiet recording method with low running cost. Further, by using a recording head in which a large number of nozzles for ejecting ink are arranged in a straight line in the sub-scanning direction, the recording head scans the recording paper once to perform recording with a width corresponding to the number of nozzles. It Therefore, it is possible to speed up the recording operation.

【０００６】さらに、カラー対応のインクジェット記録
装置の場合、複数色の記録ヘッドにより吐出されるイン
ク液滴の重ね合わせることによりカラー画像を形成す
る。一般に、カラー記録を行う場合、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の３原色またはこれ
ら３原色にブラック（Ｂ）を含めた４色に対応する４種
類のノズルおよびインクタンクが必要とされる。昨今で
はこのような３〜４色の記録ヘッドを搭載し、フルカラ
ーで画像形成が可能な装置が実用化されている。Further, in the case of a color ink jet recording apparatus, a color image is formed by superimposing ink droplets ejected by recording heads of a plurality of colors. Generally, when performing color recording, yellow (Y),
Four types of nozzles and ink tanks corresponding to the three primary colors of magenta (M) and cyan (C) or the four primary colors including black (B) are required. Recently, an apparatus capable of forming an image in full color, which is equipped with such a recording head of 3 to 4 colors, has been put into practical use.

【０００７】さらにまた、上記インクジェット記録装置
は比較的容易にＡ１等の大判記録が可能な構成を取るこ
ともできる。すなわち、画像を読み取るリーダーを接続
し原稿を複写するＡ１版カラー記録対応の記録装置、例
えばＣＡＤ出力用プリンター等のプロッターも製品化さ
れている。また、一方で多様な使い方が要求されるよう
になり、会議、講義等におけるプレゼンテーション用に
投影可能なＯＨＰフィルムへの記録の需要が高まってい
る。こうした需要に応えるため、インクの吸収特性が異
なる被記録媒体を必要に応じて選択した際に被記録媒体
の種類に係わりなく最良の記録が可能な記録装置の開発
および製品化が行われている。Furthermore, the above-mentioned ink jet recording apparatus can be configured so that large-format recording such as A1 can be performed relatively easily. That is, a plotter such as a printer for CAD output, for example, a recording device compatible with A1 version color recording for connecting a reader for reading an image and copying an original has been commercialized. On the other hand, various usages have been demanded, and there is an increasing demand for recording on an OHP film that can be projected for presentations at conferences, lectures and the like. In order to meet such demands, when a recording medium having different ink absorption characteristics is selected as needed, a recording apparatus capable of performing the best recording regardless of the type of the recording medium is being developed and commercialized. .

【０００８】このようにインクジェット記録装置は、優
れた記録手段として幅広い産業分野（例えばアパレル産
業等）で需要が高まっており、またより一層高品位な画
像の提供も求められている。As described above, the ink jet recording apparatus is in high demand in a wide range of industrial fields (for example, the apparel industry) as an excellent recording means, and it is also required to provide higher quality images.

【０００９】インクジェット記録ヘッドにおいてインク
を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生
手段としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用い
たもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子に
よって液体を加熱させるものなどがある。As an energy generating means for generating energy for ejecting ink in the ink jet recording head, one using an electromechanical converter such as a piezo element or a liquid is heated by an electrothermal converter having a heating resistor. There are things to do.

【００１０】その中でも熱エネルギーを利用（膜沸騰現
象を利用）して液体を吐出させる方式（いわゆるバブル
ジェット方式）の記録ヘッドは、上記液体吐出口を高密
度に配列することができるために高解像度の記録をする
ことが可能である。Among them, a recording head of a system (so-called bubble jet system) for ejecting a liquid by utilizing thermal energy (utilizing a film boiling phenomenon) is high because the liquid ejection ports can be arranged at a high density. It is possible to record the resolution.

【００１１】このような構成からなるインクジェット記
録装置に具備される上記インクジェット記録ヘッドにお
いて、つねに安定した高品位の画像形成を達成するため
に、安定した吐出を維持し、かつ濃度変動や濃度ムラの
発生を防ぐ必要がある。そのため、従来からヘッドの温
度制御を行い、吐出量（Ｐ1 ／ドット）や周波数特性
（ｋＨｚ）等吐出特性の安定化を図っていた。In the above-mentioned ink jet recording head provided in the ink jet recording apparatus having such a constitution, in order to always achieve stable and high quality image formation, stable ejection is maintained and density fluctuation and density unevenness are prevented. It needs to be prevented. Therefore, conventionally, the temperature of the head is controlled to stabilize the ejection characteristics such as the ejection amount (P1 / dot) and the frequency characteristic (kHz).

【００１２】従来行われていたこれらの方法として、
（１）常時ヘッド温調（外部／内部）、（２）逐次ヘッ
ド温調（外部／内部）、および（３）高温ヘッド温調
（環境温度より高温）が知られている。As these conventional methods,
Known are (1) constant head temperature control (external / internal), (2) sequential head temperature control (external / internal), and (3) high temperature head temperature control (higher than ambient temperature).

【００１３】しかし、上記（１）、（２）、および
（３）の方法では、インク蒸発やヘッド構造変化をさせ
たり、温調リップルによる制御精度不足の為に、濃度変
動や濃度ムラ、さらには安定吐出という点に於て十分な
結果が得られなかった。そこで吐出ヒーターに対する駆
動パルスの供給方法として、分割パルス幅変調駆動法が
提案されている。これは、まずパルス幅が可変のプレヒ
ートパルスを印加し、その後インターバルタイムを介し
てメインヒートパルスを印加する駆動方法である。プレ
ヒートパルスは、主にノズル内のインク温度を制御する
為のパルスであり、ヘッドの温度センサーを利用した温
度検知等によってパルス幅が可変される。この時ＨＢ上
に熱エネルギーを加え過ぎてプレ発泡現象が発生しない
ようにしている。インターバルタイムは、プレヒートと
メインヒートが相互干渉しないように一定時間の間隔を
設けたもので、ノズル内インクの温度分布を均一化する
働きがある。メインヒートパルスは、ヒータ基板（Ｈ
Ｂ）上に発泡現象を発生させ、オリフィスよりインク液
滴を吐出させる。この分割パルス幅変調駆動法を用いる
と、印字中の吐出量変動による濃度変動や濃度ムラをか
なりの部分無くすことが可能である。However, in the above methods (1), (2), and (3), variations in density, unevenness in density, and further variations in density due to insufficient control accuracy due to ink evaporation and head structure change and temperature control ripples. In the case of stable discharge, sufficient results were not obtained. Therefore, a divided pulse width modulation driving method has been proposed as a method of supplying a driving pulse to the discharge heater. This is a driving method in which a preheat pulse having a variable pulse width is first applied, and then a main heat pulse is applied via an interval time. The preheat pulse is a pulse mainly for controlling the ink temperature in the nozzle, and the pulse width is variable by temperature detection using the temperature sensor of the head. At this time, too much heat energy is applied to HB so that the pre-foaming phenomenon does not occur. The interval time is provided with a fixed time interval so that the preheat and the main heat do not interfere with each other, and has a function of making the temperature distribution of the ink in the nozzles uniform. The main heat pulse is applied to the heater substrate (H
B) A bubbling phenomenon is generated on the surface, and ink droplets are ejected from the orifice. By using this divided pulse width modulation driving method, it is possible to eliminate a considerable part of density fluctuation and density unevenness due to fluctuation of the ejection amount during printing.

【００１４】しかし、印字中に全てのノズルを使って行
うとは限らず、画像データに応じて、例えばヘッドの片
側半分だけのノズルを使って印字されたり、ヘッドの一
部分だけが使われる場合もある。さらに、このようにヘ
ッド内のノズルが均一に使用されず偏りがある場合、ヘ
ッド内の温度分布も同様に偏りが発生し、その結果とし
て部分的な印字濃度むらが発生する。However, not all the nozzles are used during printing, and depending on the image data, for example, printing may be performed using nozzles on only one half of the head, or only a part of the head may be used. is there. Further, when the nozzles in the head are not used uniformly and thus have a bias, the temperature distribution in the head also has a bias, and as a result, partial print density unevenness occurs.

【００１５】このようなヘッド内の温度分布むらは、ノ
ズル数が多いヘッド程、即ちヘッドサイズが大きい程発
生し易い。これらの現象は特にシアン、マゼンタ、イエ
ローの３色、又はブラックを加えた４色によってカラー
画像を形成するカラープリンタに於ては、カラーバラン
スが崩れ色味の変化や色再現性が低下するので一層問題
となる。Such temperature distribution unevenness in the head is more likely to occur in a head having a large number of nozzles, that is, in a head having a large size. In a color printer that forms a color image with three colors of cyan, magenta, and yellow, or four colors including black, the color balance is lost and the change in color tone and the color reproducibility are deteriorated. It becomes even more problematic.

【００１６】そこで、このような問題点に対処するため
に、温度情報にもとづいた駆動パルスの変調を行う吐出
制御方法が提案されている。すなわち、この吐出制御方
法によれば、印字信号が入力されたノズルの熱エネルギ
ー発生素子と印字信号が入力されないノズルの熱エネル
ギー発生素子とに、それぞれに対応した駆動信号を送る
ことができる。そのため、各ノズル間における熱エネル
ギー発生素子の加熱が均等化され、インクジェット記録
ヘッド内の温度分布の偏りが生ずるのを防ぐことが可能
となり、つねに安定した画像形成が可能となる。例え
ば、インクジェット記録ヘッドの駆動信号がＰ₁ ，Ｐ
₂ ，Ｐ₃ のそれぞれプレパルス幅（Ｐ₁ ）、パルス休止
間隔（Ｐ₂ ）およびメインパルス幅（Ｐ₃ ）からなり、
温度センサーなどの温度情報に基づき、これらＰ₁ ，Ｐ
₂ ，Ｐ₃ の内少なくとも１つ以上のパルス波形を変調す
るとともに、印字信号が来ない不使用ノズルにはヒータ
ー上に発泡が起こらない範囲での短パルスＰ₄ を印加す
る。これらにより、ヘッド内での使用ノズルと不使用ノ
ズルに偏りがあってもヘッド内温度分布の偏りを軽減す
ることが出来ると共に、温度情報に基づきＰ₁ 〜Ｐ₄ を
制御することによって、常に安定した吐出と安定した画
像を得ることが可能となる。Therefore, in order to deal with such a problem, an ejection control method has been proposed in which the drive pulse is modulated based on the temperature information. That is, according to this ejection control method, it is possible to send drive signals corresponding to the thermal energy generating element of the nozzle to which the print signal is input and the thermal energy generating element of the nozzle to which the print signal is not input. Therefore, the heating of the thermal energy generating element among the nozzles is equalized, and it is possible to prevent uneven temperature distribution in the inkjet recording head from occurring, and it is possible to always form a stable image. For example, if the drive signals of the inkjet recording head are P ₁ , P
₂ and P ₃ , each consisting of a pre-pulse width (P ₁ ), a pulse pause interval (P ₂ ) and a main pulse width (P ₃ ),
Based on the temperature information from the temperature sensor, these P ₁ , P
_At least one or more pulse waveforms of ₂ and P ₃ are modulated, and a short pulse P ₄ is applied to the unused nozzle to which a print signal does not come, in a range where bubbling does not occur on the heater. With these, even if there is a deviation between the used nozzles and the unused nozzles in the head, it is possible to reduce the deviation in the temperature distribution in the head, and by controlling P _{1 to} P ₄ based on the temperature information, it is always stable. It is possible to obtain stable ejection and stable images.

【００１７】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記吐出制御
方法のように、使用していないノズルに対しても常に印
加パルスを与えることは、ヒータの耐久性や、ノズルを
形成しているヒータ部近傍における材料等の耐久性の劣
化を招く。また、記録ヘッド全体のソリや曲がり等の問
題を引き起こす恐れもある。さらに、インク吐出させな
いノズルのヒータに対してもパルスを与えて加熱するの
で、記録ヘッド全体の温度上昇が大きくなる。その結
果、ヘッド内に泡溜まりが発生しやすく、かつインク吐
出不良を招く恐れがある。However, as in the above-mentioned ejection control method, it is necessary to constantly apply the applied pulse to the nozzles that are not in use, because the durability of the heater and the heater portion forming the nozzles can be improved. This causes deterioration of durability of materials and the like in the vicinity. In addition, there is a risk of causing problems such as warping and bending of the entire recording head. Furthermore, since the heater of the nozzle that does not eject ink is also heated by applying a pulse, the temperature rise of the entire recording head becomes large. As a result, bubbles may easily accumulate in the head, and defective ink ejection may occur.

【００１８】そこで本発明は、上述の課題を解決する為
になされたもので、ヘッド内使用ノズルの偏りによらず
インク吐出量のばらつきを低減し、濃度むらの無い画像
形成が可能なインクジェット記録ヘッドの吐出制御方法
を提供する。また、該方法を適用可能なインクジェット
記録装置、および該装置を出力手段とする複写機、ファ
クシミリ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ等の情報処理システムを提供する。Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and ink jet recording capable of forming an image without density unevenness by reducing the variation in the ink discharge amount regardless of the deviation of the nozzles used in the head. A method for controlling ejection of a head is provided. Also provided are an ink jet recording apparatus to which the method can be applied, and an information processing system such as a copying machine, a facsimile, a printer, a word processor, and a personal computer using the apparatus as an output unit.

【００１９】[0019]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドの吐出制
御方法は、インク滴を吐出するための複数のノズルと各
ノズル内に前記吐出のための熱エネルギー発生素子とが
設けられたインクジェット記録ヘッドが搭載されるイン
クジェット記録装置に適用され、かつ前記ノズルの熱エ
ネルギー発生素子に印加される駆動信号を少なくとも２
つの駆動パルスに分割し、該分割された少なくとも１つ
の駆動パルスの波形を変調することによって前記インク
液滴の吐出状態を制御する工程を有する吐出制御方法に
おいて、前記複数のノズルのうち、印字信号が入力され
ないノズルの熱エネルギー発生素子に印加される駆動信
号の有無は、所定の条件にもとづいて定まるもので、さ
らに前記所定の条件が満たされた場合、前記印字信号が
入力されないノズルの熱エネルギー発生素子に印加され
る駆動信号は前記インク滴が吐出しない範囲の少なくと
も１つの駆動パルスからなることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, an ejection control method for an ink jet recording head according to the present invention comprises a plurality of nozzles for ejecting ink droplets and heat for the ejection in each nozzle. At least two drive signals are applied to an inkjet recording apparatus equipped with an inkjet recording head provided with an energy generating element and applied to the thermal energy generating element of the nozzle.
In the ejection control method, the method comprises controlling the ejection state of the ink droplets by dividing the driving pulse into one drive pulse and modulating the waveform of the at least one divided drive pulse. The presence or absence of a drive signal applied to the thermal energy generating element of the nozzle that is not input is determined based on a predetermined condition, and when the predetermined condition is further satisfied, the thermal energy of the nozzle to which the print signal is not input. The drive signal applied to the generating element is composed of at least one drive pulse in a range where the ink droplet is not ejected.

【００２０】好ましくは、前記所定の条件は、前記イン
クジェット記録ヘッド全体の印字デューティが所定の値
よりも低いことであり、より好ましくは該所定の値は、
５０％である。または、好ましくは前記所定の条件
は、前記インクジェット記録ヘッド全体の印字信号の偏
り度が所定の値よりも大きいことであり、より好ましく
は所定の値は、２である。ここで偏り度（Ｔ）は、以下
のようにして求められる。１ヘッド内の全ノズル数をｎ
郡に分け（ｎは整数）、ある単位例えば１ライン中の印
字信号の数を各郡毎に計算する。１ヘッド内で最も印字
信号の合計数が小さい群の値をＴ_MIN.、最も大きい値を
Ｔ_MAX.としたとき、Ｔ＝Ｔ_MAX.／Ｔ_MIN.として求める。
または、好ましくは前記所定の条件は、前記インクジェ
ット記録ヘッド全体の印字デューティが所定の値よりも
低いことであること、および前記インクジェット記録ヘ
ッド全体の印字信号の偏り度が所定の値よりも大きいこ
とであり、より好ましくは、前記印字デューティの所定
の値は、５０％であり、また前記偏り度の所定の値は、
２である。Preferably, the predetermined condition is that the print duty of the entire ink jet recording head is lower than a predetermined value, and more preferably the predetermined value is
50%. Alternatively, preferably, the predetermined condition is that the deviation degree of the print signal of the entire inkjet recording head is larger than a predetermined value, and more preferably the predetermined value is 2. Here, the degree of deviation (T) is obtained as follows. The total number of nozzles in one head is n
It is divided into counties (n is an integer), and the number of print signals in a certain unit, for example, one line is calculated for each county. When the value of the group having the smallest total number of print signals in one head is T _{MIN. And} the largest value is T _MAX. , T = T _MAX./T _MIN .
Alternatively, preferably, the predetermined condition is that the print duty of the entire inkjet recording head is lower than a predetermined value, and the deviation of the print signal of the entire inkjet recording head is larger than a predetermined value. More preferably, the predetermined value of the print duty is 50%, and the predetermined value of the deviation degree is
It is 2.

【００２１】好ましくは、前記インクジェット記録装置
に、前記インクジェット記録ヘッドのヘッド温度を一定
に保つためのヘッド温度制御手段を設け、かつ前記ヘッ
ド温度の制御および（または）前記駆動パルスの少なく
とも１つの波形の変調を行う。Preferably, the ink jet recording apparatus is provided with a head temperature control means for keeping the head temperature of the ink jet recording head constant, and at least one waveform of the control of the head temperature and / or the drive pulse. Modulation.

【００２２】好ましくは、前記印字信号が入力されない
ノズルに印加される前記駆動パルスは、前記印字信号が
入力されるノズルに印加される前記少なくとも２つの駆
動パルスのうちの１つと等しい。Preferably, the drive pulse applied to the nozzle to which the print signal is not input is equal to one of the at least two drive pulses applied to the nozzle to which the print signal is input.

【００２３】好ましくは、前記印字信号が入力されない
ノズルに印加される前記駆動パルスは、前記印字信号が
入力されたノズルに印加される前記少なくとも２つの駆
動パルスのうちの１つを少なくとも２度繰り返したもの
と等しい。Preferably, the drive pulse applied to the nozzle to which the print signal is not input repeats at least twice one of the at least two drive pulses applied to the nozzle to which the print signal is input. Equal to

【００２４】好ましくは、前記印字信号が入力されたノ
ズルに印加される前記少なくとも２つの駆動パルスのう
ちの１つは、プレヒートパルスである。[0024] Preferably, one of the at least two drive pulses applied to the nozzle to which the print signal is input is a preheat pulse.

【００２５】好ましくは、前記熱エネルギー発生素子
は、インクに膜沸騰を生じさせる電気熱変換体である。Preferably, the thermal energy generating element is an electrothermal converter that causes film boiling in the ink.

【００２６】つぎに、本発明にもとづくインクジェット
記録装置は、被記録媒体にインク滴を吐出することに
よって入力画像情報を記録するための複数のノズル内に
前記吐出のための熱エネルギー発生素子が設けられたイ
ンクジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジと、前記
熱エネルギー発生素子に印加される駆動信号を少なくと
も２つの駆動パルスに分割し、該分割された少なくとも
１つの駆動パルスの波形を変調することによって前記イ
ンク液滴の吐出状態を制御する制御手段とを有するイン
クジェット記録装置において、前記制御手段は、前記複
数のノズルのうち、印字信号が入力されないノズルの熱
エネルギー発生素子に印加される駆動信号の有無を、所
定の条件にもとづいて定めるもので、さらに前記所定の
条件が満たされた場合、前記制御手段は、前記印字信号
が入力されないノズルの熱エネルギー発生素子に、前記
インク滴が吐出しない範囲の少なくとも１つの駆動パル
スからなる駆動信号を印加することを特徴とする。Next, in the ink jet recording apparatus according to the present invention, thermal energy generating elements for the ejection are provided in a plurality of nozzles for recording the input image information by ejecting ink droplets on the recording medium. A carriage on which an inkjet recording head is mounted, and a drive signal applied to the thermal energy generating element is divided into at least two drive pulses, and the waveform of the at least one divided drive pulse is modulated to thereby form the ink. In an inkjet recording apparatus having a control unit that controls the ejection state of liquid droplets, the control unit determines whether or not there is a drive signal applied to a thermal energy generating element of a nozzle to which a print signal is not input among the plurality of nozzles. , Is determined based on the specified conditions, and if the specified conditions are met, In this case, the control means applies a drive signal including at least one drive pulse in a range in which the ink droplets are not ejected to the thermal energy generating element of the nozzle to which the print signal is not input.

【００２７】好ましくは、前記所定の条件は、前記イン
クジェット記録ヘッド全体の印字デューティが所定の値
よりも低いことであり、より好ましくは該所定の値は、
５０％である。Preferably, the predetermined condition is that the print duty of the entire ink jet recording head is lower than a predetermined value, and more preferably the predetermined value is
50%.

【００２８】または、好ましくは前記所定の条件は、前
記インクジェット記録ヘッド全体の印字信号の偏り度が
所定の値よりも大きいことであり、より好ましくは所定
の値は、２である。または、好ましくは前記所定の条件
は、前記インクジェット記録ヘッド全体の印字デューテ
ィが所定の値よりも低いことであること、および前記イ
ンクジェット記録ヘッド全体の印字信号の偏り度が所定
の値よりも大きいことであり、より好ましくは、前記印
字デューティの所定の値は、５０％であり、また前記偏
り度の所定の値は、２である。Alternatively, preferably, the predetermined condition is that the deviation degree of the print signal of the entire ink jet recording head is larger than a predetermined value, and more preferably the predetermined value is 2. Alternatively, preferably, the predetermined condition is that the print duty of the entire inkjet recording head is lower than a predetermined value, and the deviation of the print signal of the entire inkjet recording head is larger than a predetermined value. More preferably, the predetermined value of the print duty is 50%, and the predetermined value of the deviation degree is 2.

【００２９】好ましくは、前記インクジェット記録装置
に、前記インクジェット記録ヘッドのヘッド温度を一定
に保つためのヘッド温度制御手段を設け、かつ前記ヘッ
ド温度の制御および（または）前記駆動パルスの少なく
とも１つの波形の変調を行う。Preferably, the ink jet recording apparatus is provided with a head temperature control means for keeping the head temperature of the ink jet recording head constant, and at least one waveform of the control of the head temperature and / or the drive pulse. Modulation.

【００３０】好ましくは、前記印字信号が入力されない
ノズルに印加される前記駆動パルスは、前記印字信号が
入力されるノズルに印加される前記少なくとも２つの駆
動パルスのうちの１つと等しい。Preferably, the drive pulse applied to the nozzle to which the print signal is not input is equal to one of the at least two drive pulses applied to the nozzle to which the print signal is input.

【００３１】好ましくは、前記印字信号が入力されない
ノズルに印加される前記駆動パルスは、前記印字信号が
入力されたノズルに印加される前記少なくとも２つの駆
動パルスのうちの１つを少なくとも２度繰り返したもの
と等しい。Preferably, the drive pulse applied to the nozzle to which the print signal is not input repeats at least twice one of the at least two drive pulses applied to the nozzle to which the print signal is input. Equal to

【００３２】好ましくは、前記印字信号が入力されたノ
ズルに印加される前記少なくとも２つの駆動パルスのう
ちの１つは、プレヒートパルスである。[0032] Preferably, one of the at least two drive pulses applied to the nozzle to which the print signal is input is a preheat pulse.

【００３３】好ましくは、前記熱エネルギー発生素子
は、インクに膜沸騰を生じさせる電気熱変換体である。Preferably, the heat energy generating element is an electrothermal converter that causes film boiling in the ink.

【００３４】さらに、本発明にもとづく情報処理システ
ムは、上記構成からなるインクジェット記録装置を出力
手段として設けたことを特徴とする。Further, the information processing system according to the present invention is characterized in that the ink jet recording apparatus having the above construction is provided as an output means.

【００３５】[0035]

【作用】ヘッドの印字デューティが低い場合や、ヘッド
の印加信号の偏りが大きい場合等の所定の条件下での
み、印字信号が来ない不使用ノズルへヒータ上に発泡が
起こらない範囲での短パルス（温度均一駆動モード）を
与える。したがって、ヘッド内での使用ノズルと不使用
ノズルに偏りがあっても、ヘッド内温度分布偏りを軽減
することができ、濃度ムラの無い常に安定した画像を得
ることがで可能となる。また、温度均一駆動モードは、
ヘッド温度を検知して短パルス幅を変調するので、ヘッ
ド温度上昇を最小限に抑えることができる。それによっ
て、印字の持続性やヘッドの耐久性を向上させることが
可能となる。さらに、温度均一駆動モードを所定の条件
下でのみ実施するものなので、ヒータの耐久寿命も損な
うことが無く信頼性の高い高品位の画像が得られる。[Function] Only when the print duty of the head is low, or when the bias of the signal applied to the head is large, etc., is there a shortage within a range in which the print signal does not come to the unused nozzles and the bubbling does not occur on the heater. A pulse (temperature uniform driving mode) is given. Therefore, even if the used nozzles and the unused nozzles in the head are biased, the bias in the temperature distribution in the head can be reduced, and it is possible to always obtain a stable image without density unevenness. In addition, the uniform temperature drive mode is
Since the head temperature is detected and the short pulse width is modulated, the head temperature rise can be minimized. This makes it possible to improve the durability of printing and the durability of the print. Further, since the uniform temperature driving mode is executed only under a predetermined condition, the durable life of the heater is not impaired, and a high-quality image with high reliability can be obtained.

【００３６】[0036]

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【００３７】＜実施例１＞図１は、本発明にもとづくイ
ンクジェット記録装置の一例の概略的構成を説明するた
めの斜視図である。<Embodiment 1> FIG. 1 is a perspective view for explaining the schematic structure of an example of an ink jet recording apparatus according to the present invention.

【００３８】この実施例のインクジェット記録装置は、
カラー記録対応のもので、複数色の記録ヘッドにより吐
出されるインク液滴の重ね合わせることによりカラー画
像を形成する。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およ
びシアン（Ｃ）の３原色と、ブラック（Ｂｋ）とに対応
する４種類の記録ヘッド（１Ｙ, １Ｍ, １Ｃおよび１Ｂ
ｋ）およびインクカートリッジを搭載するキャリッジ４
を有する。The ink jet recording apparatus of this embodiment is
It is compatible with color recording and forms a color image by superimposing ink droplets ejected from recording heads of a plurality of colors. Four types of recording heads (1Y, 1M, 1C and 1B) corresponding to three primary colors of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) and black (Bk)
k) and a carriage 4 carrying an ink cartridge
Have.

【００３９】インクジェットヘッド１は、キャリッジ４
に搭載され主走査方向に沿って移動自在となっている。
また、キャリッジ４は、ガイド軸５Ａ，５Ｂに摺動自在
に支持され、かつこれらのガイド軸と平行に張設された
駆動ベルト８の一部と接続している。したがって、この
ベルトがキャリッジモータ１０１によって駆動されるこ
とによりキャリッジ４の移動が可能となる。The ink jet head 1 has a carriage 4
It is mounted on and is movable along the main scanning direction.
The carriage 4 is slidably supported by the guide shafts 5A and 5B and is connected to a part of a drive belt 8 stretched in parallel with the guide shafts. Therefore, the carriage 4 can be moved by driving this belt by the carriage motor 101.

【００４０】本実施例のインクジェットヘッドで行われ
るバブルジェット方式のインク滴形成過程について簡単
に説明する。A brief description will be given of a bubble jet type ink droplet forming process performed by the ink jet head of this embodiment.

【００４１】まず、発熱抵抗体（ヒータ）が所定の温度
に達するとヒータ面を覆うような膜気泡が生ずる。この
気泡の内部圧力は非常に高く、ノズル内のインクを押し
出す。インクはこの押し出しによる慣性力でノズルの外
およびその反対方向にある共通液室内に向かって移動す
る。インクの移動が進むと気泡の内部圧力は負圧にな
り、また流路抵抗も加わってノズル内部のインクの速度
は遅くなる。ノズル口（オリフィス）から外へ吐出され
たインクは、ノズル内部に比べて速いため、慣性力と流
路抵抗、気泡の収縮、インク表面張力のバラスでくびれ
が生じ、分離・液滴化する。そして、気泡の収縮と同時
に、毛管力によりノズル内に共通液室よりインクが供給
され次のパルスを待つ。First, when the heating resistor (heater) reaches a predetermined temperature, film bubbles covering the heater surface are generated. The internal pressure of this bubble is very high and pushes out the ink in the nozzle. The ink is moved toward the common liquid chamber outside the nozzle and in the opposite direction by the inertial force due to this extrusion. As the movement of the ink progresses, the internal pressure of the bubble becomes a negative pressure, and the flow path resistance is added, so that the speed of the ink inside the nozzle becomes slow. Since the ink ejected from the nozzle orifice (orifice) is faster than inside the nozzle, the ink is separated and separated into droplets due to inertia force, flow path resistance, bubble contraction, and ink surface tension variation. Simultaneously with the contraction of the bubbles, ink is supplied from the common liquid chamber into the nozzle by the capillary force and waits for the next pulse.

【００４２】このように、電気熱変換素子を熱エネルギ
ー発生手段として用いた記録ヘッドは、駆動電気パルス
信号により一対一の対応で液路のインク内に気泡を発生
させることができ、また即時かつ適切に気泡の成長・収
縮を行わせることができるので、特に応答性のすぐれた
インク滴吐出が達成できる。また、記録ヘッドのコンパ
クト化も容易であり、かつ最近の半導体分野における技
術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加
工技術の長所を十二分に活用でき、高密度実装化が容易
で、製造コストも安価なことから有利である。As described above, the recording head using the electrothermal converting element as the heat energy generating means can generate bubbles in the ink in the liquid path in a one-to-one correspondence with the driving electric pulse signal, and also immediately and immediately. Since it is possible to appropriately grow and contract the bubbles, it is possible to achieve ink droplet ejection with excellent responsiveness. In addition, the recording head can be easily made compact, and the advantages of IC technology and microfabrication technology, which have been significantly improved in technology and reliability in the recent semiconductor field, can be fully utilized, and high-density mounting is easy. This is advantageous because the manufacturing cost is low.

【００４３】この実施例では、各記録ヘッドに形成され
た複数の吐出口は、６２．５μｍの間隔で５１２個が副
走査方向Ａに沿って配列した吐出口となっている。各吐
出口に対応してこれに連通するインク流路には、吐出の
為に使われる熱エネルギーを発生するためのヒーターを
備える。ヒーターは、駆動データに応じて印加される電
気パルスに応じて熱を発生し、これによりインク中に膜
沸騰を生じさせ、この膜沸騰による気泡の生成に伴って
上記各吐出口からインク滴が吐出される。尚、本例では
ヒーターの駆動周波数すなわち吐出周波数は８ｋＨｚで
ある。In this embodiment, the plurality of ejection ports formed in each recording head are 512 ejection ports arranged at intervals of 62.5 μm along the sub-scanning direction A. A heater for generating thermal energy used for ejection is provided in an ink flow path corresponding to each ejection port and communicating with the ejection port. The heater generates heat in response to an electric pulse applied according to the drive data, thereby causing film boiling in the ink, and ink droplets are ejected from each of the ejection ports as bubbles are generated by the film boiling. Is ejected. In this example, the driving frequency of the heater, that is, the discharge frequency is 8 kHz.

【００４４】記録ヘッド１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋに供
給されるインクは、キャリッジ４内に装着されるそれぞ
れのインクカートリッジ（不図示）に貯留される。そし
てこのインクは不図示のインク供給路を介して記録ヘッ
ドに供給される。フレキシブルケーブル７Ｙ，７Ｍ，７
Ｃ，７Ｂｋは記録ヘッド１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにそ
れぞれ対応して接続し、これによりその一部に設けられ
るヘッド駆動回路（ヘッドドライバ）へ、本体駆動制御
ボード９からの記録データに基づいた駆動信号や制御信
号を送信することができる。The ink supplied to the recording heads 1Y, 1M, 1C, 1Bk is stored in each ink cartridge (not shown) mounted in the carriage 4. Then, this ink is supplied to the recording head through an ink supply path (not shown). Flexible cables 7Y, 7M, 7
C and 7Bk are respectively connected corresponding to the recording heads 1Y, 1M, 1C and 1Bk, so that the head drive circuit (head driver) provided in a part thereof is based on the recording data from the main body drive control board 9. Drive signals and control signals can be transmitted.

【００４５】紙送りローラ３Ａ，３Ｂは、その長手方向
がガイド軸５Ａ，５Ｂと平行に延在し、紙送りモータ１
０２の駆動力に応じて回転し、被記録媒体としての記録
紙２を搬送する。紙送りローラ３Ａ，３Ｂの下方には、
同様の紙送りローラ６Ａ，６Ｂが設けられ、上記記録紙
２の搬送に従って回転し、紙送りローラ３Ａ，３Ｂとの
間で記録し、２の記録面を平坦に規制する。以上の構成
において、記録ヘッド１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、キ
ャリッジ４の移動にともない、記録紙２の記録面、即ち
上記吐出口に対向する部分にそれぞれインクを吐出して
記録を行う。The paper feed rollers 3A and 3B extend in the longitudinal direction parallel to the guide shafts 5A and 5B, and the paper feed motor 1
The recording paper 2 as a recording medium is conveyed by being rotated according to the driving force of 02. Below the paper feed rollers 3A and 3B,
Similar paper feed rollers 6A and 6B are provided, rotate in accordance with the conveyance of the recording paper 2, record with the paper feed rollers 3A and 3B, and regulate the recording surface of 2 flat. In the above-described configuration, the recording heads 1Y, 1M, 1C, 1Bk perform recording by ejecting ink on the recording surface of the recording paper 2, that is, the portion facing the ejection port as the carriage 4 moves.

【００４６】本実施例では、以下説明するように、ヘッ
ド駆動方法及び印字方法に特徴を持たせている。図２
は、本発明にもとづくインクジェット記録装置に適用さ
れるヘッド駆動方法の一例を説明するためのフローチャ
ートである。例えば、１ラインまたは数ラインまたは１
頁毎に、画像デューティ（ｄｕｔｙ）を計算し、画像デ
ューティＤが５０％を越えるかどうかを判断する（Ｓ−
１）。Ｄ≦５０％の場合は、画像信号のあるノズルには
通常の駆動パルスを与え、画像信号の無いノズルには液
滴が吐出しない範囲での駆動パルスを与える所謂温度均
一駆動モードを行う（Ｓ−２）。Ｄ＞５０％の場合、画
像信号に応じて通常の駆動パルスを与える所謂通常駆動
モードを行う（Ｓ−３）。In this embodiment, the head driving method and the printing method are characterized as described below. Figure 2
3 is a flow chart for explaining an example of a head driving method applied to an inkjet recording apparatus according to the present invention. For example, 1 line or several lines or 1
The image duty is calculated for each page, and it is determined whether the image duty D exceeds 50% (S-
1). When D ≦ 50%, a so-called uniform temperature drive mode is performed in which a normal drive pulse is applied to a nozzle having an image signal and a drive pulse is applied to a nozzle having no image signal in a range in which droplets are not ejected (S -2). When D> 50%, a so-called normal drive mode for applying a normal drive pulse according to the image signal is performed (S-3).

【００４７】このようなモード設定を行う理由を述べ
る。画像デューティが高い場合は、ヘッド温度の偏りが
小さく、ヘッド温度均一駆動モードをあえてする必要が
なく、このモードにするとかえってヘッド温度が高くな
り過ぎたり、不必要にヒータにパルスが加わり、ヒータ
耐久性上負担が大きくなる。一方、画像デューティが５
０％以下の場合には、ヘッド温度の偏りが出るため温度
均一駆動モードを行う。したがって、本実施例では、画
像デューティを５０％とした。しかし、これに限定され
ず、要求される画像品位によって任意の値を設定するこ
とが可能である。The reason for making such a mode setting will be described. When the image duty is high, there is little deviation in the head temperature and it is not necessary to dare to use the uniform head temperature drive mode. In this mode, the head temperature becomes too high, and pulses are added to the heater unnecessarily, resulting in heater endurance. The sexual burden will increase. On the other hand, the image duty is 5
When it is 0% or less, the head temperature is biased, so the temperature uniform drive mode is performed. Therefore, in this embodiment, the image duty is set to 50%. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary value can be set according to the required image quality.

【００４８】つぎに、画像デューティが低い場合に適用
される温度均一駆動モードでのヘッド駆動方法および印
字方法について述べる。Next, a head driving method and a printing method in the uniform temperature driving mode applied when the image duty is low will be described.

【００４９】印字信号のあるノズルには、図３に示すよ
うな分割パルス幅変調（ＰＷＭ）駆動法を用い、印字信
号の無いノズルには図４に示す様な吐出しない範囲での
短パルスを用いる。図３および４に於て駆動電圧Ｖ_opは
ヒートボード（ＨＢ）の面積、抵抗値、膜構造やヘッド
のノズル構造によって決まる。Ｐ₁ はプレヒートパルス
幅、Ｐ₂ はインターバルタイム、Ｐ₃ はメインヒートパ
ルス幅、Ｐ₄ はダミーヒートパルスを示している。Ｔ
₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ ，Ｔ₄ は印加パルスの立ち上がりからの
時間であり、それぞれＰ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ を決める
為の時間を示している。The divided pulse width modulation (PWM) driving method as shown in FIG. 3 is used for the nozzles having the print signal, and the short pulse in the non-ejection range as shown in FIG. 4 is used for the nozzles having no print signal. To use. In FIGS. 3 and 4, the driving voltage V _op is determined by the area of the heat board (HB), the resistance value, the film structure and the nozzle structure of the head. P ₁ is a preheat pulse width, P ₂ is an interval time, P ₃ is a main heat pulse width, and P ₄ is a dummy heat pulse. T
₁ , T ₂ , T ₃ , and T ₄ are times from the rising edge of the applied pulse, and show times for determining P ₁ , P ₂ , P ₃ , and P ₄ , respectively.

【００５０】分割パルス幅変調駆動法は、Ｐ₁ ・Ｐ₂ ・
Ｐ₃ の順にパルスを与える。Ｐ₁ はプレヒートパルスで
主にノズル内のインク温度を制御するためのパルス幅で
あり、ヘッドの温度センサーを利用した温度検知によっ
てＰ₁ のパルス幅を制御する。この時、ＨＢ上に熱エネ
ルギーを加えすぎてプレ発泡現象が発生しないようにし
ている。Ｐ₂ のインターバルタイムは、プレヒートパル
スＰ₁ とメインヒートパルスＰ₃ が相互干渉しないよう
に一定時間の間隔を設けるためと、Ｐ₁ で与えた熱エネ
ルギーをヒータ上部のインク中へ拡散させ、ノズル内イ
ンクの温度分布を均一化する働きがある。Ｐ₃ はメイン
ヒートパルスで、ＨＢ上に発泡現象を発生させオリフィ
スよりインク滴を吐出させる。この分割パルス幅変調駆
動法においては、インターバルタイムＰ₂ が重要な役割
をなし、このＰ₂ のみを制御することによっても、吐出
量の調整を行うことができる。これらのパルス幅は、Ｈ
Ｂ面積・抵抗値・膜構造やヘッドのノズル構造・インク
物性によって決まる。Ｐ₄はダミーヒートパルスで、ヘ
ッドの温度分布の偏りを小さくする為のものであり、プ
レヒートパルス同様発泡現象が発生しない範囲で用い
る。このＰ₄ を、発泡しない範囲で大きく取る程吐出ノ
ズルと温度差は縮まり、ヘッド内温度分布は小さくな
り、温度ムラ等が少なく画像品位が均一化される。一方
この場合の欠点としては、ヘッド内の全ヒーターが、常
に高いデューテイでヒートされるので、ヘッドの昇温が
大きく、ヘッド内部の泡溜りやヒーター及びヘッド全体
の耐久性等の信頼性が劣るという問題が発生する。The divided pulse width modulation driving method is P ₁ , P ₂ ,.
Pulses are given in the order of P ₃ . P ₁ is a preheat pulse which is a pulse width mainly for controlling the ink temperature in the nozzle, and the pulse width of P ₁ is controlled by temperature detection using the temperature sensor of the head. At this time, too much heat energy is applied to the HB so that the pre-foaming phenomenon does not occur. The interval time of P ₂ is to set a predetermined time interval so that the pre-heat pulse P ₁ and the main heat pulse P ₃ do not interfere with each other, and the thermal energy given by P ₁ is diffused into the ink on the upper part of the heater, It functions to make the temperature distribution of the inner ink uniform. P ₃ is a main heat pulse, which causes a bubbling phenomenon on HB to eject ink droplets from the orifice. In this divided pulse width modulation driving method, the interval time P ₂ plays an important role, and the ejection amount can be adjusted by controlling only P _{2 as} well. These pulse widths are H
B area, resistance value, film structure, head nozzle structure, and ink physical properties. P ₄ is a dummy heat pulse, which is used to reduce the deviation in the temperature distribution of the head, and is used in the range where the bubbling phenomenon does not occur, like the preheat pulse. The P _4, the discharge nozzle and the temperature difference enough to take large within a range that does not foam shrinks, head temperature distribution becomes smaller, the temperature irregularity is less image quality is uniform. On the other hand, as a drawback in this case, since all the heaters in the head are always heated with a high duty, the temperature rise of the head is large, and the reliability such as the accumulation of bubbles inside the head and the durability of the heater and the entire head is poor. The problem occurs.

【００５１】従ってＰ₄ は、これら両者が満足できる値
に設定される。この時Ｐ₄ の値は、固定されて用いられ
てもよいが、ヘッド温度検知手段に依る情報に基づき変
調することにより、ヘッド内の温度分布を更に精度よく
制御することができる。Therefore, P ₄ is set to a value that satisfies both of them. At this time, the value of P ₄ may be fixed and used, but the temperature distribution in the head can be controlled more accurately by modulating based on the information obtained by the head temperature detecting means.

【００５２】又このＰ₄ をプレヒートパルスＰ₁ と同じ
値にすることも可能である。即ち印字信号があるノズル
にはＰ₁ ＋Ｐ₃ のパルスを与え、印字信号の無いノズル
にはＰ₁ のパルスのみを与えるものである。この構成に
よれば全てのノズルのヒータに対しＰ₁ を与え、吐出を
行うノズルに対応するヒータのみＰ₂ を経てＰ₃ を印加
すればよい。It is also possible to make this P _{4 the} same value as the preheat pulse P ₁ . That is, the P ₁ + P ₃ pulse is given to the nozzle having the print signal, and only the P ₁ pulse is given to the nozzle having no print signal. According to this configuration, P ₁ may be applied to the heaters of all nozzles, and P ₃ may be applied via P ₂ only to the heaters corresponding to the nozzles that perform ejection.

【００５３】図５は、本実施例の記録装置に適用される
インクジェット記録ヘッドの概略的構成を説明するため
のもので、（ａ）はヘッドの断面図、（ｂ）はノズル部
の拡大平面図を示す。FIGS. 5A and 5B are for explaining a schematic structure of an ink jet recording head applied to the recording apparatus of this embodiment. FIG. 5A is a sectional view of the head, and FIG. 5B is an enlarged plane of a nozzle portion. The figure is shown.

【００５４】記録ヘッドは、天板４１とヒータ基板４６
とが重なり合ってベースプレート４７上に構成される。
天板４１は、インクを通すための複数のノズル４２、こ
れらのノズルに連通した共通液室４３、該共通液室へイ
ンクを供給するための供給口（不図示）を有する。一
方、基板４６は、各ノズルに対応した電気熱変換体（ヒ
ータ）４４と各電気熱変換体に電力を供給する電極とが
成膜技術により一体的に形成されたヒータ基板（ヒート
ボード; ＨＢ）である。このような天板４１と基板４７
とが合わさってインクを吐出するための複数の吐出口
（オリフィス）４５が形成される。The recording head comprises a top plate 41 and a heater substrate 46.
And are overlapped with each other and are formed on the base plate 47.
The top plate 41 has a plurality of nozzles 42 for passing ink, a common liquid chamber 43 communicating with these nozzles, and a supply port (not shown) for supplying ink to the common liquid chamber. On the other hand, the substrate 46 is a heater substrate (heat board; HB) in which an electrothermal converter (heater) 44 corresponding to each nozzle and an electrode for supplying electric power to each electrothermal converter are integrally formed by a film forming technique. ). Such a top plate 41 and a substrate 47
Are combined to form a plurality of ejection ports (orifices) 45 for ejecting ink.

【００５５】ヘッド温度Ｔ_H ＝２５．０（℃）の環境
で、Ｖ_op＝２０．０（Ｖ）の時に、Ｐ₁ ＝１．０（マイ
クロ秒）、Ｐ₂ ＝４．０（マイクロ秒）、Ｐ₃ ＝２．０
（マイクロ秒）のパルスを与えると最適な駆動条件とな
り、安定したインク吐出状態が得られる。この時の吐出
状態は、インク吐出量Ｖ_d ＝１０ｎｇ／ドット、吐出速
度＝１２．０ｍ／秒であった。ちなみにヘッドの最高駆
動周波数はｆｒ＝８．０ｋＨｚであり、４００ｄｐｉの
解像度を持ち、１画素当たりのドット数が０〜３ドット
又は０〜４ドットで表現され、階調表現ができる。又ヘ
ッドは５１２ノズルを８ブロックに分割して駆動してい
る。In the environment of head temperature T _H = 25.0 (° C.), when V _op = 20.0 (V), P ₁ = 1.0 (microsecond), P ₂ = 4.0 (microsecond) ), P ₃ = 2.0
When a pulse of (microsecond) is given, the driving condition becomes optimum, and a stable ink ejection state is obtained. The ejection state at this time was an ink ejection amount V _d = 10 ng / dot, and an ejection speed = 12.0 m / sec. Incidentally, the maximum driving frequency of the head is fr = 8.0 kHz, has a resolution of 400 dpi, and the number of dots per pixel is expressed by 0 to 3 dots or 0 to 4 dots, and gradation expression can be performed. The head is driven by dividing 512 nozzles into 8 blocks.

【００５６】本実施例によるヘッドを用いて、５１２ノ
ズルの内Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２５６迄のノズルを吐出さ
せ、Ｎｏ．２５７〜Ｎｏ．５１２迄のノズルには印字信
号を与えなかった。印字信号が無いＮｏ．２５７〜Ｎ
ｏ．５１２のノズルには、以下の３種類のモードを与え
た。By using the head according to this embodiment, No. out of 512 nozzles was used. 1 to No. Nozzle up to 256 is discharged, and No. 257-No. No print signal was given to the nozzles up to 512. No. with no print signal 257-N
o. The 512 nozzles were given the following three modes.

【００５７】まず、第１モードは、何もパルス信号を与
えない。第２のモードは、プレヒートパルスＰ₁
（１．０マイクロ秒）のみを与える。そして、第３のモ
ードは、プレヒートパルスＰ₁ を２回繰り返して与える
（Ｐ₁ ＝１．０（マイクロ秒）Ｐ₂ ＝４．０（マイクロ
秒）Ｐ₃ ＝１．０（マイクロ秒））。First, in the first mode, no pulse signal is given. The second mode is the preheat pulse P ₁
Only (1.0 microseconds) is given. Then, in the third mode, the preheat pulse P ₁ is repeatedly applied twice (P ₁ = 1.0 (microseconds) P ₂ = 4.0 (microseconds) P ₃ = 1.0 (microseconds)). .

【００５８】このような３種類のモードを与え、それぞ
れの温度上昇を測定した結果を表１に示す（Ａ３横ベタ
９ラインを印字させた後、ヘッド左右にあるアルミセン
サーにより室温にて測定した。ヘッド駆動周波数３ｋＨ
ｚ）。The results of measuring the temperature rises of each of these three modes are shown in Table 1 (after printing 9 lines of A3 horizontal solid lines, the temperature was measured at room temperature by aluminum sensors on the left and right sides of the head. Head drive frequency 3kHz
z).

【００５９】ヘッド内温度分布差が２℃以上ある第１の
モードの条件では、印字物の濃度むらが気になるが、ヘ
ッド内温度分布差が２℃以内である第２および第３のモ
ードの条件では、濃度むらがほとんどわからなかった。Under the conditions of the first mode in which the temperature distribution difference in the head is 2 ° C. or more, the density unevenness of the printed matter is a concern, but the second and third modes in which the temperature distribution difference in the head is within 2 ° C. Under the conditions of (1), the uneven density was hardly recognized.

【００６０】[0060]

【表１】 [Table 1]

【００６１】次にプレヒートパルス：Ｐ₁ を用いた吐出
量制御方法について詳細に述べる。ヘッド温度（Ｔ_H ）
一定の条件でプレヒートパルス幅：Ｐ₁ と吐出量：Ｖ_D
との関係を、図６に示している。図６で示される様に、
プレヒートパルス幅Ｐ₁ の増加に対してＰ_1LMTまでは直
線的に増加しそれ以後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、Ｐ_1MAXを過ぎると吐出量
が減少する傾向を示す。Next, the ejection amount control method using the preheat pulse: P ₁ will be described in detail. Head temperature ( _TH )
Preheat pulse width: P ₁ and discharge rate: V _{D under} constant conditions
The relationship with is shown in FIG. As shown in FIG.
As the preheat pulse width P ₁ increases, it increases linearly up to P _{1LMT, and thereafter} the preheat foaming phenomenon disturbs the foaming of the main heat pulse P ₃ , and the discharge amount tends to decrease after P _1MAX. .

【００６２】プレヒートパルス幅：Ｐ₁ 一定の条件でヘ
ッド温度：Ｔ_H （環境温度）と吐出量：Ｖ_d との関係
は、図７に示すようにヘッド温度Ｔ_H の増加に対して直
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：Ｋ_P ＝ΔＶ_op／ΔＰ₁ （ｎｇ／マイクロ秒・ドット）吐出量のヘッド温度依存係数：Ｋ_TH＝ΔＶ_dT／ΔＴ_H （ｎｇ／Ｃ・ドット）のように決
まる。[0062] pre-heat pulse width: P ₁ head temperature under certain conditions: T _H (environmental temperature) and the ejection amount: relationship between V _d linearly with increasing head temperature T _H as shown in FIG. 7 Shows a tendency to increase. The coefficients of the regions showing the respective linearities are: Preheat pulse dependence coefficient of ejection amount: K _P = ΔV _op / ΔP ₁ (ng / microsecond dot) Head temperature dependence coefficient of ejection amount: K _TH = ΔV _dT / ΔT _It is determined as _H (ng / C · dot).

【００６３】図５に示すヘッド構造のものではＫ_P ＝
３．２１（ｎｇ／マイクロ秒・ドット）、Ｋ_TH＝０．３
（ｎｇ／マイクロ秒・ドット）であった。In the head structure shown in FIG. 5, K _P =
3.21 (ng / microsecond dot), K _TH = 0.3
(Ng / microsecond dot).

【００６４】これら二つの関係を以下に説明するように
有効に利用すると、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。ヘッド温度に対する吐出量制御
の様子を、ヘッド温度と吐出量との関係で示したのが図
８である。図８に於て、Ｔ₀ は標準温度、Ｔ_L は吐出量
制御の限界温度、Ｔ_Cは発泡限界温度を示している。When these two relationships are effectively used as described below, the ink ejection amount of the head is always maintained even if the head temperature changes due to various factors such as environmental temperature fluctuation and fluctuation due to self-heating due to printing. A discharge amount control method that can be kept constant becomes possible. FIG. 8 shows how the ejection amount is controlled with respect to the head temperature, as a relationship between the head temperature and the ejection amount. In FIG. 8, T ₀ is a standard temperature, T _L is a limit temperature of discharge amount control, and T _C is a foaming limit temperature.

【００６５】吐出量制御は以下の３つの条件で行う。
（１）Ｔ_H ≦Ｔ₀ 低温時の吐出量補償をヘッドの温度
で行う。（２）Ｔ₀ ＜Ｔ_H ≦Ｔ_L 分割パルス幅変調法
（ＰＷＭ）による吐出量制御で行う。（３）Ｔ_L ＜Ｔ_H
（＜Ｔ_C ）Ｐ₁ ＝一定による非制御で行う。The ejection amount control is performed under the following three conditions.
(1) T _H ≦ T ₀ The ejection amount compensation at low temperature is performed at the head temperature. (2) T ₀ < _TH ≦ _{TL The} ejection amount control is performed by the split pulse width modulation method (PWM). (3) T _L <T _H
(<T _C ) P ₁ = Performed without control because it is constant.

【００６６】上記（１）の状態は、図８の温調領域で主
に低温環境での吐出量を確保するためのもので、ヘッド
温度Ｔ_H ＝２５．０℃以下の時に、ヘッド温度Ｔ_H を温
調温度Ｔ₀ ＝２５．０（℃）に一定に保つことで、Ｔ_H
＝Ｔ₀ の時の吐出量Ｖ_d0＝１０．０（ｎｇ／ドット）を
得ている。Ｔ₀ を２５．０℃としているのは温調による
インク増粘・インク固着・温調リップルなどによる弊害
を極力なくすためである。このときのＰ₁ のパルス幅
は、Ｐ₁ ＝０．７マイクロ秒である。The above state (1) is for ensuring the ejection amount mainly in the low temperature environment in the temperature control region of FIG. 8, and when the head temperature T _H = 25.0 ° C. or less, the head temperature T _By keeping _H constant at the controlled temperature T ₀ = 25.0 (° C.), T _H
The discharge amount V _d0 = 10.0 (ng / dot) when = T ₀ is obtained. The reason why T _{0 is set} to 25.0 ° C. is to eliminate adverse effects due to ink thickening, ink sticking, temperature control ripple due to temperature control as much as possible. The pulse width of P ₁ at this time is P ₁ = 0.7 microseconds.

【００６７】上記（２）の状態は、図８で示すＰＷＭ領
域であり、ヘッド温度Ｔ_H が２６．０〜４４．０℃の間
で行われている。印字による自己昇温や環境温度の変化
をセンサーが温度検知する。プレヒートパルス幅Ｐ₁
は、図９に示される様にヘッド温度Ｔ_H の適当な範囲毎
にＰ₁ の値を変化させるか、図１０に示したシーケンス
に従って行えば良い。[0067] Condition (2) above is a PWM region shown in Figure 8, the head temperature T _H is performed between from 26.0 to 44.0 ° C.. The sensor detects the temperature rise due to printing and changes in environmental temperature. Preheat pulse width P ₁
Can be performed by changing the value of P ₁ for each appropriate range of the head temperature T _H as shown in FIG. 9 or according to the sequence shown in FIG.

【００６８】なお、図９（Ａ）においては、Ｐ₁ の基準
値をＰ₁ ＝０Ａとした場合を示し、２．０℃毎にヒート
パルス幅Ｐ₁ を１ステップ（１Ｈ）づつ変化させてい
る。又同図（Ｂ），（Ｃ）は、Ｐ₁ の基準値をＰ₁ ＝０
Ｂ又はＰ₁ ＝０９とした場合を示している。[0068] Note that in FIG. 9 (A), the shows the case where the reference value of P ₁ and the P ₁ = 0A, and the heat pulse width P ₁ is 1 step (1H) increments vary 2.0 ° C. There is. The figure (B), (C) is, P ₁ = 0 the reference value P ₁
The case where B or P ₁ = 09 is shown.

【００６９】図１０のシーケンスに従う場合には、次の
様に行う。このシーケンスでは、ヘッド温度の誤検知を
防ぎ、より正確な温度検知を行う為に、過去３回の温度
（Ｔ_n-3 ，Ｔ_n-2 ，Ｔ_n-1 ）と新しく検知した温度Ｔn
との平均ヘッド温度Ｔ_m を、Ｔ_m ＝（Ｔ_n-3 ＋Ｔ_n-2 ＋
Ｔ_n-1 ＋Ｔ_n ）／４として求め、更に左右のセンサーに
於ける平均値を求める。When the sequence of FIG. 10 is followed, the following operation is performed. In this sequence, in order to prevent erroneous detection of the head temperature and detect the temperature more accurately, the temperatures of the past three times (Tn _-3 , Tn _-2 , Tn _-1 ) and the newly detected temperature Tn are detected.
And the average head temperature T _m , T _m = (T _n-3 + T _n-2 +
T _n-1 + T _n ) / 4, and the average value of the left and right sensors is calculated.

【００７０】次のステップでは、この値Ｔ_m と前回求め
たヘッド温度Ｔ_m-1 とを次の式で比較し、次の様に補正
を行う。In the next step, this value T _m is compared with the previously obtained head temperature T _m-1 by the following equation, and the correction is performed as follows.

【００７１】（１）｜Ｔ_m −Ｔ_m-1 ｜≦ΔＴ（本実施例
ではΔＴ＝１℃）の場合温度変化が±１℃以内の変化であり、図８の１テーブル
に示される温度範囲なのでＰ₁ のパルス幅は変えない。(1) In the case of | T _m −T _m−1 | ≦ ΔT (ΔT = 1 ° C. in this embodiment) The temperature change is within ± 1 ° C., and the temperature shown in one table in FIG. Since it is within the range, the pulse width of P ₁ is not changed.

【００７２】（２）Ｔ_m −Ｔ_m-1 ＞ΔＴの場合温度変化が高温側にシフトしているので、プレヒートパ
ルス幅Ｐ₁ を１Ｈ小さくしてパルス幅を狭くする。(2) When T _m -T _m-1 > ΔT Since the temperature change is shifted to the high temperature side, the preheat pulse width P ₁ is reduced by 1H to narrow the pulse width.

【００７３】（３）Ｔ_m −Ｔ_m-1 ＜−ΔＴの場合温度変化が低温側にシフトしているので、プレヒートパ
ルス幅Ｐ₁ を１Ｈ大きくしてパルス幅を広くする。(3) When T _m -T _m-1 <-ΔT Since the temperature change is shifted to the low temperature side, the preheat pulse width P ₁ is increased by 1H to widen the pulse width.

【００７４】以上説明したシーケンスのフローチャート
を、図１０に示す。このフローチャートは、タイマー割
り込みの一部であり、２０ミリ秒に一度このルーチンに
入り込む。ステップＳ４０１で４色のヘッドにある左右
２個の温度センサーからヘッドの温度を読み込み、各々
センサーで過去３回の温度データとの平均をステップＳ
４０２で演算する。次にヘッド毎で左右の温度データの
平均を求める。そしてステップＳ４０３で、Ｔ_m とＴ
_m-1 とΔＴとの関係により前述の条件（３）の場合ステ
ップＳ４０４でＰ₁ を１Ｈ増し、条件（１）の場合ステ
ップＳ４０５でＰ₁ をそのままとし、条件（２）の場合
ステップＳ４０６でＰ₁ を１Ｈ減らす。なお、図８の様
なテーブルを用いる場合においても、又図９で示される
様なシーケンスを用いる場合においても、一度の補正で
Ｐ₁ の変化量を多くすると濃度むらを生じる恐れがある
為、温度変化が１ポインタの補正範囲より大きくなった
場合でも１回にＰ₁ の変化量を１ポインタ（本実施例で
は１Ｈ）になる様に制御を行う。FIG. 10 shows a flowchart of the sequence described above. This flow chart is part of the timer interrupt and enters this routine once every 20 milliseconds. In step S401, the temperature of the head is read from the two left and right temperature sensors on the four-color head, and each sensor averages the temperature data of the past three times in step S401.
The calculation is performed at 402. Next, the average of the left and right temperature data is obtained for each head. Then, in step S403, T _m and T
_According to the relationship between _m-1 and ΔT, P ₁ is increased by 1H in step S404 in the case of the above condition (3), P ₁ is left unchanged in step S405 in the case of condition (1), and in step S406 in the case of condition (2). Decrease P ₁ by 1H. Even when the table shown in FIG. 8 is used or the sequence shown in FIG. 9 is used, if the change amount of P ₁ is increased in _one correction, uneven density may occur. Even if the temperature change exceeds the correction range of one pointer, control is performed so that the change amount of P ₁ becomes one pointer (1H in this embodiment) at one time.

【００７５】シーケンスを用いる場合、印字中に１つの
ポインタを変化させるのに要する時間（フィードバック
タイム）は、Ｔ_F ＝１９．０ミリ秒である。従って、１
ライン（約８００ミリ秒）の中では約４０回のポインタ
変化が可能となっている。このため最高でΔＴｕｐ＝１
９．０℃の昇温にも対処可能となっており、広い温度範
囲において濃淡変化の発生を低減している。温度検知に
４回平均を用いているのは、センサーのノイズ等による
誤検知を防ぎ、フィードバックを滑らかに行うと共に制
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）を目立たなくする
ためである。When using the sequence, the time (feedback time) required to change one pointer during printing is T _F = 19.0 milliseconds. Therefore, 1
The pointer can be changed about 40 times in the line (about 800 milliseconds). Therefore, at the maximum ΔTup = 1
It is also possible to cope with a temperature rise of 9.0 ° C, and it is possible to reduce the occurrence of light and shade changes in a wide temperature range. The average of four times is used for temperature detection to prevent erroneous detection due to sensor noise, etc., to smoothly perform feedback, minimize density fluctuations due to control, and change density in serial printing (connection). This is to make the stripes inconspicuous.

【００７６】この吐出制御方法を用いると、上記の温度
範囲で目標吐出量Ｖ_d ＝１０．０（ｎｇ／ドット）に対
して±０．１（ｎｇ／ドット）の範囲内で制御が可能と
なる。このような範囲内での吐出量変動に抑えることに
よって、１枚の印字中に発生する濃度変動は、約±０．
０５程度に抑えられ、シリアル印字方式において顕著な
濃度ムラの発生や繋ぎスジを問題とならない程度にする
ことができる。By using this discharge control method, it is possible to control within the range of ± 0.1 (ng / dot) with respect to the target discharge amount V _d = 10.0 (ng / dot) in the above temperature range. Become. By suppressing the discharge amount fluctuation within such a range, the density fluctuation occurring during printing of one sheet is about ± 0.
It can be suppressed to about 05, and the occurrence of remarkable density unevenness and connection stripes in the serial printing method can be suppressed to a level that does not pose a problem.

【００７７】尚、温度検知の平均回数を増やすとノイズ
等に強くなり、より滑らかな変化となるが、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、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。It should be noted that when the average number of temperature detections is increased, the temperature becomes stronger against noise and the like, resulting in a smoother change, but 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, noise and the like are weakened and a sudden change occurs, but in the control in real time, the detection accuracy increases and accurate control becomes possible.

【００７８】上記（３）の状態は、非制御領域であり、
ヘッド温度Ｔ_H ＝４４．０℃以上の場合を想定してい
る。印字状態において例えば１００％デューティ（全ベ
タ）を連続して印字すると、瞬間的にはヘッド温度がこ
の領域に到達することがあるが、常時この領域の温度に
ならないようにヘッド構造の設計及びヘッド駆動条件を
設定している。万一この状態が連続して発生するような
場合には、高温異常状態と判断し、回復動作を行うこと
で対処する。またＰ₁ のパルス幅をＰ₁ ＝０．０７マイ
クロ秒としてプレヒートパルスによる加熱を抑えて、印
字による自己昇温を極力低減するようにしている。The state (3) above is a non-control area,
It is assumed that the head temperature T _H = 44.0 ° C. or higher. When 100% duty (all solid) is continuously printed in the printing state, the head temperature may reach this area momentarily, but the head structure is designed and the head is designed so that the temperature does not always reach this area. The driving conditions are set. In the unlikely event that this state occurs continuously, it is determined that the temperature is abnormal and a recovery operation is performed to deal with it. Further by suppressing heat by preheating pulses the pulse width of P ₁ as P ₁ = 0.07 microseconds, so that as much as possible reduce the self Atsushi Nobori due to printing.

【００７９】（温調）次に温調のシーケンスについて詳
しく述べる。本実施例では、ヘッド側に位置した左右の
サブヒーターと、吐出用ヒーターの近傍に位置する左右
の温度センサーとを用いて、本体側で制御を行ってい
る。図１１に本実施例で使用しているヘッドのＨ・Ｂの
模式図を示している。温度センサー１０ａ，１０ｂ、サ
ブヒーター１１ａ，１１ｂ、吐出用ヒーター部１２、駆
動素子１３が同図で示されるような位置関係で同一基板
上に形成されている。この様に、各素子を同一基板上に
配することでヘッド温度の検出、制御が効率よく行え、
更にヘッドのコンパクト化、製造工程の簡略化を計るこ
とができる。(Temperature Control) Next, the temperature control sequence will be described in detail. In the present embodiment, control is performed on the main body side by using the left and right sub-heaters located on the head side and the left and right temperature sensors located near the discharge heater. FIG. 11 shows a schematic diagram of H and B of the head used in this embodiment. The temperature sensors 10a and 10b, the sub-heaters 11a and 11b, the discharge heater section 12, and the drive element 13 are formed on the same substrate in a positional relationship as shown in the figure. In this way, by arranging each element on the same substrate, the head temperature can be detected and controlled efficiently.
Further, the head can be made compact and the manufacturing process can be simplified.

【００８０】温度の検知は、吐出制御方式と同様で４回
の平均値を利用している。この時ヘッド温度Ｔ_H は右側
のセンサーから検知した温度Ｔ_R と、左側のセンサーか
ら検知した温度Ｔ_L との平均値（Ｔ_H ＝Ｔ_R ＋Ｔ_L ／
２）を用いている。この検知温度によって、ヘッド側の
サブヒーターに電流を流して温調を行うわけであるが、
温度制御方法は基本的にオン／オフ方式である。つまり
目標温度Ｔ₀ ＝２５．０℃に到達するまでは最大電力
（左右各１．５Ｗ）を投入し、目標温度に到達すると電
流を切り、下がると電流を流す方式である。オン／オフ
のタイミングは、４０ミリ秒ごとに行っている。このタ
イミングを長くするとリップルの幅が大きくなり、周期
が延びる。又このタイミングを短くするとリップルの幅
が小さくなり周期が短くなる。この方式によって目標温
度での温調リップル幅は、約２℃あるが、４回平均によ
る温度検知を用いているため、温調リップルによる吐出
量制御への影響はほとんど無い。The temperature detection uses the average value of four times as in the discharge control method. At this time, the head temperature T _H is an average value of the temperature T _R detected by the right sensor and the temperature T _L detected by the left sensor (T _H = T _R + T _L /
2) is used. Depending on this detected temperature, current is sent to the sub heater on the head side to control the temperature.
The temperature control method is basically an on / off method. That is, the maximum power (1.5 W for each of the left and right) is supplied until the target temperature T ₀ = 25.0 ° C. is reached, the current is cut off when the target temperature is reached, and the current is supplied when the target temperature is lowered. The on / off timing is performed every 40 milliseconds. If this timing is lengthened, the width of the ripple becomes larger and the cycle becomes longer. Further, if this timing is shortened, the width of ripple becomes smaller and the cycle becomes shorter. With this method, the temperature control ripple width at the target temperature is about 2 ° C., but since temperature detection is performed by averaging four times, the temperature control ripple has almost no effect on the discharge amount control.

【００８１】図１２は初期２０度温調ルーチンのフロー
チャートである。Ｓ２００１でタイマーカウンターを３
０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オンする。ステ
ップＳ２００４でタイマーが３０秒経過しているかを調
べる。３０秒経過していればステップＳ２００５で異常
停止、経過していなければステップＳ２００２へ戻る。FIG. 12 is a flow chart of the initial 20 degree temperature control routine. In S2001, set the timer counter to 3
After setting for 0 seconds, 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. In step S2004, it is checked whether the timer has passed 30 seconds. If 30 seconds have passed, abnormal stop is performed in step S2005, and if not passed, step S2002 is returned to.

【００８２】図１３は、２５度温調ルーチンのフローで
ある。ステップＳ２１０１でヘッドの温度が２５℃より
高いか低いかチェックする。２５℃より高い場合はステ
ップＳ２１０２でヘッドのヒーターをオフし、２５℃よ
り低い場合はステップＳ２１０３でヘッドのヒーターを
オンして２５度温調ルーチンを終了する。FIG. 13 is a flow chart of the 25 ° temperature control routine. In step S2101, it is checked whether the head temperature is higher or lower than 25 ° C. If the temperature is higher than 25 ° C., the heater of the head is turned off in step S2102, and if the temperature is lower than 25 ° C., the heater of the head is turned on in step S2103 to end the 25 ° temperature control routine.

【００８３】〔実施例２〕図１４のフローチャートは、
本発明による他の実施例を示すものである。本実施例で
は、図１４のフローチャートに示すように、ある単位、
例えば１ラインまたは数ラインまたは１頁毎に印字信号
の偏り度（Ｔ）を計算する（Ｓ−１１）。そして、偏り
度（Ｔ）の値が２以下の場合は、画像信号に応じて通常
の駆動パルスを与える所謂通常駆動モードを行う（Ｓ−
１２）。一方、偏り度（Ｔ）の値が２を越える場合に
は、画像信号のあるノズルには通常の駆動パルスを与
え、画像信号の無いノズルには液滴が吐出しない範囲で
の駆動パルスを与える所謂温度均一駆動モードを行う
（Ｓ−１３）。[Embodiment 2] The flowchart of FIG.
9 illustrates another embodiment according to the present invention. In this embodiment, as shown in the flow chart of FIG.
For example, the deviation degree (T) of the print signal is calculated for each line, several lines, or every page (S-11). When the value of the deviation degree (T) is 2 or less, a so-called normal drive mode in which a normal drive pulse is applied according to the image signal is performed (S-
12). On the other hand, when the value of the deviation degree (T) exceeds 2, a normal drive pulse is given to the nozzle having the image signal, and a drive pulse in the range where droplets are not ejected is given to the nozzle having no image signal. A so-called uniform temperature drive mode is performed (S-13).

【００８４】ここで偏り度（Ｔ）は、以下のようにして
求められる。１ヘッド内の全ノズル数をｎ郡に分け（ｎ
は整数）、ある単位例えば１ライン中の印字信号の数を
各郡毎に計算する。１ヘッド内で最も印字信号の合計数
が小さい群の値をＴ_MIN.、最も大きい値をＴ_MAX.とした
とき、Ｔ＝Ｔ_MAX.／Ｔ_MIN.として求める。Here, the degree of deviation (T) is obtained as follows. Divide the total number of nozzles in one head into n groups (n
Is an integer), and the number of print signals in a certain unit, for example, one line is calculated for each group. When the value of the group having the smallest total number of print signals in one head is T _{MIN. And} the largest value is T _MAX. , T = T _MAX./T _MIN .

【００８５】これはヘッドに与えられる印字信号の偏り
が低い場合は、ヘッド温度の偏りが小さく、ヘッド温度
均一駆動モードをあえてする必要がなく、このモードに
するとかえってヘッド温度が高くなり過ぎたり、不必要
にヒータにパルスが加わり、ヒータ耐久性上負担が大き
くなる。一方ヘッドに与えられる印字信号の偏りが高い
場合には、ヘッド温度の偏りがであるため温度均一駆動
モードを行う。本実施例では、ヘッドに与えられる印字
信号の偏り度（Ｔ）の値を２としたが、これに限定され
ず要求される画像品位によって任意の値を設定すること
ができる。This is because when the deviation of the print signal applied to the head is low, the deviation of the head temperature is small, and it is not necessary to dare to perform the head temperature uniform drive mode. In this mode, the head temperature becomes rather high, Pulses are added to the heater unnecessarily, which increases the durability of the heater. On the other hand, when the deviation of the print signal applied to the head is high, the deviation of the head temperature is high and the temperature uniform drive mode is performed. In this embodiment, the value of the deviation degree (T) of the print signal applied to the head is set to 2. However, the value is not limited to this, and an arbitrary value can be set depending on the required image quality.

【００８６】〔実施例３〕図１５は、本発明によるさら
に他の実施例を示すものである。液滴を吐出させる印字
信号があるノズルには、図２に示すような電気信号、す
なわち、プレヒートパルス（Ｐ₁ ）、インターバル（Ｐ
₂ ）、メインヒートパルス（Ｐ₃ ）を与え、液滴を吐出
させないノズルには、図１５に示すような電気信号を与
える。図１５において、ダミーヒートパルスＰ₄ は、図
３におけるプレヒートパルスＰ₁ と等しい。すなわち印
字信号の内ノズルは、印字信号のあるノズルの電気信号
に対して、メインヒートパルス（Ｐ₃ ）をプレヒートパ
ルス（Ｐ₁ ）に置き換えた電気信号を与えたものであ
る。本実施例によるヘッド昇温を表１に示した。また本
実施例ではＰ₁ ＝Ｐ₄ としたが、本発明は、本実施例に
限定されるものでは無く、Ｐ₁ ≠Ｐ₄ としてそれぞれ独
立した値を取ることも可能である。またこのＰ₄をヘッ
ド温度と関係なく固定して用いても良く、ヘッド温度に
より変調して用いても良い。[Embodiment 3] FIG. 15 shows still another embodiment of the present invention. For nozzles that have a print signal for ejecting liquid droplets, electrical signals as shown in FIG. 2, namely, preheat pulse (P ₁ ) and interval (P ₁
₂ ) The main heat pulse (P ₃ ) is applied, and an electric signal as shown in FIG. 15 is applied to the nozzles that do not eject liquid droplets. In FIG. 15, the dummy heat pulse P ₄ is equal to the preheat pulse P ₁ in FIG. That is, the inner nozzle of the print signal is an electric signal obtained by replacing the main heat pulse (P ₃ ) with the preheat pulse (P ₁ ) in addition to the electric signal of the nozzle having the print signal. Table 1 shows the temperature rise of the head according to this example. Further, although P ₁ = P ₄ is set in the present embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and it is also possible to take independent values as P ₁ ≠ P ₄ . Further, this P ₄ may be fixed and used regardless of the head temperature, or may be modulated and used according to the head temperature.

【００８７】[0087]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヘ
ッドの印字デューティが低い場合や、ヘッドの印加信号
の偏りが大きい場合等の所定の条件下でのみ、印字信号
が来ない不使用ノズルへヒータ上に発泡が起こらない範
囲での短パルス（温度均一駆動モード）を与える。した
がって、ヘッド内での使用ノズルと不使用ノズルに偏り
があっても、ヘッド内温度分布偏りを軽減することがで
き、濃度ムラの無い常に安定した画像を得ることが可能
となる。また、温度均一駆動モードは、ヘッド温度を検
知して短パルス幅を変調するので、ヘッド温度上昇を最
小限に抑えることがでいる。それによって、印字の持続
性やヘッドの耐久性を向上させることが可能となる。さ
らに、温度均一駆動モードを所定の条件下でのみ実施す
るものなので、ヒータの耐久寿命も損なうことが無く信
頼性の高い高品位の画像が得られる。As described above, according to the present invention, the print signal does not come only under a predetermined condition such as when the print duty of the head is low or when the bias of the applied signal of the head is large. A short pulse (temperature uniform drive mode) is applied to the nozzle in a range where bubbling does not occur on the heater. Therefore, even if there is a deviation between the used nozzles and the unused nozzles in the head, it is possible to reduce the deviation in the temperature distribution in the head, and it is possible to obtain a stable image without density unevenness. Further, in the temperature uniform drive mode, since the head temperature is detected and the short pulse width is modulated, the head temperature rise can be minimized. This makes it possible to improve the durability of printing and the durability of the print. Further, since the uniform temperature driving mode is executed only under a predetermined condition, the durable life of the heater is not impaired, and a high-quality image with high reliability can be obtained.

[Brief description of drawings]

【図１】本発明に用いられるインクジェット記録装置全
体を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an entire inkjet recording apparatus used in the present invention.

【図２】本発明に適用されるヘッド駆動方法の一例を説
明するためのフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of a head driving method applied to the present invention.

【図３】本発明に用いられるインクジェットヘッドの印
字信号のあるノズルに用いられるパルス波形を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a pulse waveform used for a nozzle having a print signal of the inkjet head used in the present invention.

【図４】本発明に用いられるインクジェットヘッドの印
字信号の無いノズルに用いられるパルス波形を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing a pulse waveform used for a nozzle having no print signal of the inkjet head used in the present invention.

【図５】本実施例で用いたヘッド構造の図面である。FIG. 5 is a drawing of a head structure used in this example.

【図６】プレヒートパルスＰ₁ と吐出量Ｖ_d との関係を
示したグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a preheat pulse P ₁ and a discharge amount V _d .

【図７】ヘッド温度Ｔ_H と吐出量Ｖ_d との関係を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a head temperature T _H and a discharge amount V _d .

【図８】ヘッド温度に対する吐出量制御の様子を、ヘッ
ド温度と吐出量の関係で示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a state of ejection amount control with respect to head temperature, in a relationship between head temperature and ejection amount.

【図９】ヘッド温度Ｔ_H とプレヒートパルス幅Ｐ₁ の関
係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a head temperature T _H and a preheat pulse width P ₁ .

【図１０】プレヒートパルス幅Ｐ₁ を設定するシーケン
スを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a sequence for setting a preheat pulse width P ₁ .

【図１１】ヘッド基板の概略的構成を示す模式図であ
る。FIG. 11 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a head substrate.

【図１２】初期２０度温調ルーチンのフローチャートで
ある。FIG. 12 is a flowchart of an initial 20 ° temperature control routine.

【図１３】２５度温調ルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 13 is a flowchart of a 25 ° temperature control routine.

【図１４】本発明の第２の実施例を示すフローチャート
である。FIG. 14 is a flowchart showing a second embodiment of the present invention.

【図１５】本発明の第３の実施例を示す印字信号の無い
ノズルに用いられるパルス波形を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a pulse waveform used in a nozzle having no print signal according to the third embodiment of the present invention.

[Explanation of symbols]

１インクジェット記録ヘッド４キャリッジ４２ノズル４５吐出口４４ヒータ（熱エネルギー発生素子） 1 Inkjet recording head 4 Carriage 42 Nozzle 45 Discharge port 44 Heater (heat energy generating element)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｘ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code Office reference number FI technical display location B41J 3/04 103 X

Claims

[Claims]

1. An ink jet recording apparatus equipped with an ink jet recording head having a plurality of nozzles for ejecting ink droplets and a thermal energy generating element for ejecting the ink in each nozzle. Controlling the ejection state of the ink droplets by dividing the drive signal applied to the thermal energy generating element of the nozzle into at least two drive pulses and modulating the waveform of the at least one drive pulse thus divided. In the discharge control method having, in the plurality of nozzles, the presence or absence of the drive signal applied to the thermal energy generating element of the nozzle to which the print signal is not input is determined based on a predetermined condition, and the predetermined condition is When satisfied, the drive signal applied to the thermal energy generating element of the nozzle to which the print signal is not input is Ejection control method for an ink jet recording head whose serial ink droplets characterized by comprising the at least one drive pulse in a range that does not discharge.

2. The ejection control method for an inkjet recording head according to claim 1, wherein the predetermined condition is that the print duty of the entire inkjet recording head is lower than a predetermined value. .

3. The ejection control method for an ink jet recording head according to claim 2, wherein the predetermined value is 50%.

4. The ejection control method for an inkjet recording head according to claim 3, wherein the predetermined condition is that a deviation degree of a print signal of the entire inkjet recording head is larger than a predetermined value. .

5. The ejection control method for an inkjet recording head according to claim 4, wherein the predetermined value is 2.

6. The control method according to claim 1, wherein the predetermined condition is that a print duty of the entire inkjet recording head is lower than a predetermined value, and a print signal of the entire inkjet recording head is set. An ejection control method for an inkjet recording head, wherein the deviation degree is larger than a predetermined value.

7. The control method according to claim 6, wherein the predetermined value of the print duty is 50%, and the predetermined value of the deviation degree is 2. Discharge control method.

8. The control method according to claim 1, wherein the inkjet recording apparatus is provided with a head temperature control unit for keeping a head temperature of the inkjet recording head constant. An ejection control method for an inkjet recording head, comprising controlling temperature and / or modulating at least one waveform of the drive pulse.

9. The control method according to claim 1, wherein the drive pulse applied to a nozzle to which the print signal is not input is applied to a nozzle to which the print signal is input. An ejection control method for an inkjet recording head, which is equal to one of at least two drive pulses.

10. The control method according to claim 1, wherein the drive pulse applied to a nozzle to which the print signal is not input is applied to a nozzle to which the print signal is input. An ejection control method for an inkjet recording head, characterized in that one of at least two drive pulses is equal to one that is repeated at least twice.

11. The control method according to claim 9, wherein one of the at least two drive pulses applied to the nozzle to which the print signal is input is a preheat pulse. Ink jet recording head ejection control method.

12. The control method according to claim 1, wherein the thermal energy generating element is
An ejection control method for an ink jet recording head, which is an electrothermal converter that causes film boiling of ink.

13. A carriage having an ink jet recording head, wherein a thermal energy generating element for ejection is provided in a plurality of nozzles for recording input image information by ejecting ink droplets on a recording medium. Control means for controlling the ejection state of the ink droplets by dividing the drive signal applied to the thermal energy generating element into at least two drive pulses and modulating the waveform of the at least one drive pulse thus divided. In the ink jet recording apparatus having, the control means determines, based on a predetermined condition, the presence or absence of a drive signal applied to the thermal energy generating element of the nozzle to which the print signal is not input among the plurality of nozzles. If the predetermined condition is further satisfied, the control unit does not receive the print signal. The thermal energy generating elements of nozzle, an ink jet recording apparatus wherein the ink droplets are applied a drive signal consisting of at least one drive pulse in a range that does not discharge.

14. The inkjet recording apparatus according to claim 13, wherein the predetermined condition is that the print duty of the entire inkjet recording head is lower than a predetermined value.

15. The ink jet recording apparatus according to claim 14, wherein the predetermined value is 50%.

16. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein the predetermined condition is that a deviation degree of a print signal of the entire ink jet recording head is larger than a predetermined value.

17. The inkjet recording apparatus according to claim 16, wherein the predetermined value is 2.

18. The recording apparatus according to claim 13, wherein the predetermined condition is that a print duty of the entire inkjet recording head is lower than a predetermined value, and a print signal of the entire inkjet recording head is set. An ink jet recording apparatus having a deviation degree larger than a predetermined value.

19. The inkjet recording apparatus according to claim 18, wherein the predetermined value of the print duty is 50%, and the predetermined value of the deviation degree is 2.

20. The recording apparatus according to claim 13, wherein the inkjet recording apparatus is provided with a head temperature control unit for keeping a head temperature of the inkjet recording head constant. An ink jet recording apparatus characterized by controlling temperature and / or modulating at least one waveform of the drive pulse.

21. The recording apparatus according to claim 13, wherein the drive pulse applied to a nozzle to which the print signal is not input is applied to a nozzle to which the print signal is input. An inkjet recording device, characterized in that it is equal to one of at least two drive pulses.

22. The recording apparatus according to claim 13, wherein the drive pulse applied to the nozzle to which the print signal is not input is applied to the nozzle to which the print signal is input. An ink jet recording apparatus, characterized in that one of at least two drive pulses is equal to at least two repetitions.

23. The recording apparatus according to claim 21, wherein one of the at least two drive pulses applied to the nozzle to which the print signal is input is a preheat pulse. Inkjet recording device.

24. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein the thermal energy generating element is an electrothermal converter that causes film boiling in the ink.

25. An information processing system comprising the inkjet recording device according to claim 13 as output means.