JPH03227638A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ファクシミリ、複写機あるいはプリンター等
の機能を有するインクジェット記録装置およびそれ等機
能を備える複合機あるいはワークステーション等の出力
機器として用いられるインクジェット記録装置に関する
。

［従来の技術］ インクジェット記録装置は多くの長所を有する故に、近
年盛んに開発され製品化されている。インクジェット記
録装置は圧電素子を用いてインクを噴射させる記録方式
のもの、電熱素子を用いてインクの発泡圧によりインク
を噴射させる記録方式のもの等数多（の種類が提案され
、製品化されている。

例えば電熱素子を用いる記録方式のインクジェット記録
装置においては、画像信号に応じて、電圧パルスを発熱
素子に印加し、インクを加熱し発泡させ、その力でイン
クを被記録材に向けて噴射させる。インクが発泡および
噴射する特性はインクの物性に依存するので、一般に温
度変化によってインクの発泡・噴射特性が変化する。そ
のため、インクの温度が所定の範囲内に制御されるよう
に温度制御手段を設けている、 また、電熱素子に印加するパルスの電圧およびパルス幅
によっても発泡の様子が変化するので、電熱素子の抵抗
値あるいは表面特性に応じて最適な値に設定される。こ
のように駆動条件は最適な範囲に制御されて安定して高
画質を得ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、システム化の進展に伴ない、インクジェット
記録装置がプリンターとして用いられると同時にファク
シミリあるいは複写機の出力機器として用いられるとい
う事態が生じてきた。このような場合、それぞれのシス
テム毎に画像信号の受信速度が異なる。例えば５００μ
ｓｅｃ、毎に画像信号を受信するプリンターモードおよ
び１０ｍ５ｅｃ、毎に画像信号を受信するファクシミリ
モード等があげられる。

このように画像信号の受信速度が異なると前述した最適
な駆動条件も異なるので、安定な記録画像を得ることが
できないという問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決し、安定して高画質
を得ることができるインクジェット記録装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、入力され
た画像信号に応じて、微小な吐出口から被記録材に液滴
を噴射して画像を形成するインクジェット記録装置にお
いて、前記画像信号の受信速度に応じて記録ヘッドを駆
動制御する制御手段を備える。

［作　用］ 本発明においては、画像信号の受信速度に応じて、液滴
を噴射させる駆動条件が最適になるように制御すること
により、常に安定した高画質の画像を得ることができる
。

［実゛施例］ 以下に本発明を実施例によって詳しく述べる。

見立■ユ 第１図は本実施例で用いた記録装置図を示す。

ここで、１は記録ヘッドであり、２は記録紙であり、３
は駆動ローラである。

画像信号の受信速度に同期して図示してない制御回路に
よって駆動ローラ３を駆動すると共に記録ヘッド１を駆
動する。なお、記録ヘッド１はたて２０μｍ、横２０μ
ｍの吐出口が４００ｄｐｉのピッチで４６００個余りが
配列され、電熱素子が各吐出口に対応して配されている
。

本図においては、記録ヘッドが４ヘッド配列されており
、Ｂｋ、　Ｃ，ＭおよびＹ（黒、シアン、マゼンタおよ
びイエロー）の４色の画像を記録する。この記録ヘッド
１の液滴吐出特性を第２図に示す。第２図において、横
軸は画像信号の受信周波数ｆであり、この受信周波数に
基いて各記録素子が駆動される。縦軸は記録素子に印加
する駆動電圧■の最適値を示す。本図の場合、パスル幅
１０μｓｅｃ、の条件で駆動電圧■を求めた。

本図において斜線で示す領域Ａが最適駆動条件域である
。この領域Ａよりも下側の駆動電圧においては主に発泡
パワーが不足して吐出が不安定となり、上側の駆動電圧
においては電熱素子の温度が上がり過ぎるので、発泡消
泡が安定して行なえなくなる。このため、画質が不安定
となったり、また温度が上昇しすぎて電圧素子の劣化に
つながる等の障害が発生する。

従って、インクジェット記録装置をプリンターモードで
用い、画像信号が２ｋＨｚの受信周波数で受信される場
合は、記録素子の駆動電圧１５〜１８Ｖで、ファクシミ
リモードで用い、画像信号の受信周波数０．１ｋＨｚの
場合は駆動電圧２３〜２９Ｖで駆動させることが必要と
なる。

そこで第３図に示すような制御回路により受信周波数ｆ
に応じた最適駆動電圧■を記録へラド１１に印加するこ
とにより、プリンターモードである場合もファクシミリ
モードである場合にも安定して高画質の記録画像を得る
ことができた。

第３図に示すように、不図示の画像読み取り手段からｆ
検出手段１２およびバッファー１５に画像信号が送られ
る。ｆ検出手段１２から出力されたｆ信号は、ｆ→■対
応表１３によって電圧設定値に変換され、電源１４に送
られる。電源１４から最適駆動電圧が記録へラド１１に
印加される。バッファー１５に入力された画像信号は記
録ヘッド１１に送られる。

実１１汁λ 記録ヘッドの最適な駆動条件はヘッドおよびインクの温
度制御値によっても変わる。従って制御温度値下を受信
周波数ｆに応じて変えるようにしても安定な画像を得る
ことができる。温度制御のためにサーミスタを記録ヘッ
ドの基板部に取付け、ヒータをヒートシンク部に装着し
た。

第４図に示すように、駆動電圧２０ｖ、パルス幅１０μ
ｓｅｃ、の条件が同じでも、制御すべき最適温度範囲は
受信周波数ｆによって異なる。例えば、受信周波数が２
ｋＨｚの場合は３２℃〜３７℃が、０．１ｋＨｚの場合
は４２℃〜４９℃が最適である。本実施例の場合は、受
信周波数ｆをｆ検出手段１２で検知してから温度制御が
行なわれるまでに約１５秒かかる。

このため、第５図に示すように、ｆ−Ｔ対応表１６がｆ
信号を受信し、温度制御回路１７にＴ（温度）信号が送
られ、温度制御回路１７によってなされる記録へラド１
１の温度制御が完了した後に記録が開始される。

夫厳侃１ １走査線毎に画像信号を受信するのに要する時間が異な
る場合も本発明は有効である。ファクシミリにおいて例
えばＧ３モードの場合、圧縮度に応じて１走査線毎に画
像信号受信に要する時間が異なる。従ってその時間に応
じて駆動条件を制御することで安定した均一な高画質の
画像を得ることが可能である。

基本的には第２図および第４図に示した受信周波数ｆを
周期Ｔ、に換算して最適駆動条件を設定することが可能
である。基本的には、第３図に示したｆ−Ｖ対応表１３
あるいは第５図に示したｆ−ＩＴ対応表１６においてｆ
をＴ１に置き換え、変換値を求める゛ようにすればよい
。本実施例においては、約５１！１ｓｅｃ、から８０ｍ
５ｅｃ、の間でＴｌ７５’変化したので駆動パルス幅を
８μｓｅｃ、から１０μｓｅｃ、の間で制御するように
した。

（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
バブルジェット方式の記録ヘッド、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。

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４７４０７９６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。

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４４５９６００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５
９−１２３６７０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、記録を確実に効率よく行いつるか
らである。

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。加
えて、上側のようなシリアルタイプのものでも装置本体
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。

また、本発明に記録装置の構成として設けられる、記録
ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加
することは本発明の効果を一層安定できるので、好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子
或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは
別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定し
た記録を行なうために有効である。

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、例久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。

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、リーグ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
態を採るものであってもよい。

本発明は上記構成の組合せのすべてを含むものである。

例えば記録情報を与える本体が、ファクシミリ機能と複
写機又は、画面処理用のワープロ、　ＥＴＷ　、一般プ
リンター等の機能をもつ場合に上記制御手段があること
で適正画像を各受信モードに対して適切に対応できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明においては、画像信号の受
信速度に応じて、記録ヘッドを最適駆動条件に制御する
ようにしたので、常に安定した高画質の画像を得ること
ができるいう効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は本発
明の第１の実施例を示す制御回路俤４図は本発明の第２
の実施例を示す制御回路図である。 ｌ、１１・・・記録ヘッド、 ２・・・記録紙、 ３・・・駆動ローラ、 １２・・・受信周波数ｆ検出手段、 １３・・・ｆ−Ｖ対応表、 １４・・・電源、 １５・・・バッファー １６・・・ｆ−Ｔ対応表、 １７・・・温度制御回路。 第１図 ジ（イ占Ｐ；１５庚軟 （ｋＨ２） 第２図 女イ８月ジ２虻軟 （ｋＨｚ） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入力された画像信号に応じて、微小な吐出口から被
   記録材に液滴を噴射して画像を形成するインクジェット
   記録装置において、前記画像信号の受信速度に応じて記
   録ヘッドを駆動制御する制御手段を備えたことを特徴と
   するインクジェット記録装置。 ２）上記記録ヘッドは、インク吐出エネルギー発生素子
   としてインクに膜沸騰を与える熱エネルギー発生素子を
   有するヘッドであり、上記駆動制御手段は、画像受信速
   度に応じて駆動電圧を変更する請求項１記載のインクジ
   ェット記録装置。 ３）上記記録ヘッドは、インク吐出エネルギー発生素子
   としてインクに膜沸騰を与える熱エネルギー発生素子を
   有するヘッドであり、上記駆動制御手段は、画像受信速
   度に応じて記録ヘッド温度設定を変更する請求項１また
   は２記載のインクジェット記録装置。 ４）上記記録ヘッドは、インク吐出エネルギー発生素子
   としてインクに膜沸騰を与える熱エネルギー発生素子を
   有するヘッドであり、上記駆動制御手段は、画像受信速
   度に応じて駆動周波数を変更する請求項１ないし３のい
   ずれかに記載のインクジェット記録装置。 ５）上記インクジェット記録装置は、ファクシミリモー
   ドとその他のプリントモードを有した本体に対して接続
   されて、各モードに応じて異なる駆動条件が上記制御手
   段によって設定される請求項１ないし４のいずれかに記
   載のインクジェット記録装置。