JPH05220963A - Delivery control method in ink jet recording head - Google Patents
Delivery control method in ink jet recording headInfo
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- JPH05220963A JPH05220963A JP2270992A JP2270992A JPH05220963A JP H05220963 A JPH05220963 A JP H05220963A JP 2270992 A JP2270992 A JP 2270992A JP 2270992 A JP2270992 A JP 2270992A JP H05220963 A JPH05220963 A JP H05220963A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッドの吐出制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ejection control method for an ink jet recording head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、インクジェット記録装置において
は、記録される画像等における、濃度変動や濃度ムラの
発生を極力抑えるため、特に記録ヘッドから吐出される
インクの吐出量（以下、この量をＶd（ｐｌ／ｄｏｔ）
で表わす）に関して、そ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, in order to suppress density fluctuation and density unevenness in a recorded image as much as possible, in particular, an ejection amount of ink ejected from a recording head (hereinafter, this amount is referred to as V d (pl / dot)
Variously), various controls have been performed to stabilize it.
【０００３】これら制御において採られる主な手法は、
インクの温度を調整すること（以下、温調という）によ
り、吐出速度や吐出量に影響を及ぼすインク粘性を制御
したり、また、発熱素子を具え、その発熱素子が発生す
る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、上記吐出量等を安定化させるもの
である。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 techniques adopted in these controls are:
By adjusting the temperature of the ink (hereinafter referred to as "temperature control"), the ink viscosity that affects the ejection speed and ejection amount can be controlled, and a heating element is provided, and the thermal energy generated by the heating element In the method in which bubbles are generated in the ink and ink is ejected by the growth of the bubbles, conditions for generating the bubbles and the like are also controlled to stabilize the ejection amount and the like. 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 Using
There is a configuration in which the temperature detected by the temperature sensor is fed back to the heating amount by the heater. Also, there is a configuration in which heating by a heater is simply adjusted without performing temperature feedback.
【０００４】以上の構成には、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。A heater and a temperature sensor are included in the above configuration.
It 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、上記気泡の生成
に伴って吐出する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 a method used together with the above method, an electrothermal converter (hereinafter also referred to as a discharge heater) for generating thermal energy in the method of discharging in accordance with the generation of the bubbles. ), The amount of heat generated is controlled by changing the pulse width of a single pulse (hereinafter referred to as a heat pulse) applied to
There is one that stabilizes the discharge amount.
【０００６】以上示した制御の態様は、主に以下の４つ
の態様に区別される。 １）常時ヘッド温調を行う（外部／近傍）。温度フィー
ドバック有り。 ２）随時ヘッド温調を行う（外部／近傍）。温度フィー
ドバック有り。 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。 ４）単一のヒートパルスのパルス幅変調。The control modes described above are mainly classified into the following four modes. 1) The head temperature is constantly adjusted (external / near). With temperature feedback. 2) Adjust the head temperature as needed (external / near). With temperature feedback. 3) Perform high temperature head temperature control (higher than ambient temperature). There is feedback. 4) Pulse width modulation of a single heat pulse.
【０００７】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、ヒータの加熱に伴う
インク水分の蒸発が促進される。この結果、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
して吐出方向が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
より濃度変化や濃度むらを発生させる等して、記録画質
の低下を招くことがあった。However, in the above method 1, since the temperature of the print head is constantly adjusted, the evaporation of ink moisture accompanying the heating of the heater is promoted. As a result, viscosity increase and sticking of the ink in the ejection port of the recording head are induced, resulting in an increase in deflection that deflects the ejection direction and non-ejection, and a change in concentration due to a relative increase in dye concentration in the ink. Occurrence of density unevenness may cause deterioration in recording image quality.
【０００８】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、この方式は一般的に
環境温度の変化や自己昇温（吐出に伴う昇温）による影
響を受け易く、これにより吐出量の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。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 lowered. Further, this method is generally susceptible to a change in environmental temperature or a self-temperature rise (a temperature rise associated with ejection), which may cause a variation in ejection amount to cause density variation or density unevenness.
【０００９】上記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、
例えば記録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、記録開始までの待ち時間が増大す
る。The above-mentioned method 2 is a method for adjusting the temperature as necessary and is an improvement of the method 1;
For example, since the temperature control is performed after the recording command is input, it is necessary to reach a predetermined temperature in a relatively short time, and a large amount of energy is required for heating [for example, the heating value (W) of the heater].
Must be given. Therefore, in the temperature control, the width of the temperature ripple may increase and accurate temperature control may not be performed. In such a case, the discharge amount may vary due to the temperature ripple, which may cause density variation or density unevenness. On the other hand, in order to perform accurate temperature control, it is necessary to reduce the amount of energy to be given, the time required to reach the target temperature becomes long, and the waiting time before recording starts increases.
【００１０】上記３の方式は、環境温度の変化や自己昇
温による温度変化の影響を少なくするために、温調によ
る目標温度を環境温度より高くするものである。これに
よれば、低デューティーの記録時の吐出量の変動を少な
くすることは可能となるが、高デューティー記録時、例
えば全ベタ記録のように吐出に伴う昇温（自己昇温）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 above method 3, the target temperature due to temperature control is set higher than the environmental temperature in order to reduce the influence of the environmental temperature change and the temperature change due to self-heating. According to this, it is possible to reduce the fluctuation of the ejection amount at the time of low-duty recording, but at the time of high-duty recording, for example, when the temperature rise (self-heating) accompanying ejection is large as in the case of full solid recording. However, the influence of this temperature rise cannot be avoided.
【００１１】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。In addition, 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-heating is poor, and the temperature control outside the recording head is affected by the self-heating. It can be said that it is easy.
【００１２】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、自己昇温に対して効果
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 near the recording head (for example, a heater or a temperature sensor is provided on an aluminum plate as a substrate supporting a heater board on which a discharge heater is arranged), the response is improved and Although it is effective for increasing the temperature, a temperature ripple may occur due to the large heat capacity of the aluminum plate that is the substrate, and the discharge amount may vary due to this temperature ripple.
【００１３】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
化に応じた吐出量の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って吐
出量の所望の増大が得にくく、正確な吐出量の制御を行
うことは複数パルスに比べて困難である。Furthermore, the single pulse of the above-mentioned method 4 (hereinafter,
The pulse width modulation method based on a single pulse) is particularly effective in the ink jet method for bubble formation, in which the ejection amount control width is small enough to absorb the variation in the ejection amount according to the temperature change, and the pulse width is increased. Along with this, it is difficult to obtain a desired increase in the ejection amount, and it is more difficult to accurately control the ejection amount as compared with a plurality of pulses.
【００１４】ところで、上述したように従来の温調によ
る吐出制御を阻害する大きな要因の１つは、吐出に伴っ
て記録ヘッド内のインクに蓄熱を生ずる自己昇温である
といえる。By the way, as described above, one of the major factors that obstruct the conventional discharge control by temperature control is the self-temperature rise that causes heat to be accumulated in the ink in the recording head with the discharge.
【００１５】例えば、記録ヘッドに自己昇温を生じるこ
とにより、インク温度が変化すると、気泡の発泡速度や
リフィル速度の変動を生じ、これにより、ヨレや不吐出
さらにはリフィル周波数の変動など、吐出特性の変動を
引き起こし画像を極端に劣化させることがある。For example, when the ink temperature changes due to self-heating of the recording head, the bubble bubbling speed and the refill speed change, which causes twisting, ejection failure, and refill frequency fluctuations. The image may be extremely deteriorated by causing characteristic fluctuation.
【００１６】特に、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形成されるフルカラー画像
では、これらのインクを吐出する記録ヘッドのうち１つ
にでも標準状態と異なる吐出特性を生じると、例えば吐
出量の違いによるカラーバランスの崩れによる色味の変
化や色再現性の低下（色差の増大）を生じさせ全体の画
質を低下させたりする。In particular, in a full-color image formed by four color inks of cyan, magenta, yellow, and black, if even one of the recording heads ejecting these inks has ejection characteristics different from the standard state, for example, The change in color balance due to the difference in the ejection amount causes a change in tint and a decrease in color reproducibility (increased color difference), which deteriorates the overall image quality.
【００１７】また、単色で画像を記録する場合でも、そ
の記録ヘッドに吐出特性の変動を生じると、リフィル周
波数の低下やヌレの増加によって発生するチョロ不吐、
ヨレにより特にベタ記録においてすじや濃度変動を発生
する。さらに、吐出特性の変動によってヨレが発生する
と画像における細線の再現性や文字品位の低下が起こ
る。Even when an image is recorded in a single color, if the recording head changes its ejection characteristics, the ejection failure occurs due to a decrease in refill frequency or an increase in wetting,
Due to the twist, streaks and density variations occur especially in solid recording. Further, when the deviation occurs due to the variation of the ejection characteristics, the reproducibility of the fine lines in the image and the character quality are deteriorated.
【００１８】そこで、本出願人は、環境温度や自己昇温
によって記録ヘッドの温度が変化しても、吐出量を一定
に制御する方法として、温度に応じてプレパルスの幅を
制御する分割パルス幅変調（ＰＷＭ）吐出量制御方法
（特願平３−４３９１号明細書参照）を提案している。Therefore, the applicant of the present invention, as a method for controlling the ejection amount constant even if the temperature of the recording head changes due to the ambient temperature or self-temperature rise, divides the pre-pulse width according to the temperature. A modulation (PWM) ejection amount control method (see Japanese Patent Application No. 3-4391) is proposed.
【００１９】本提案は、吐出量を安定して維持すること
が可能なため、温度変動に起因する濃度ムラを少なくす
るのに有効である。The present proposal is effective in reducing the density unevenness due to the temperature fluctuation, since the discharge amount can be stably maintained.
【００２０】[0020]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘッド
によっては、吐出量の制御を正確に行えないものがある
ことが分かってきた。吐出量制御が正確に行えない理由
はいくつかあるが、大きな原因の１つが吐出口の穴面積
であることが分かった。However, it has been found that some heads cannot accurately control the ejection amount. There are several reasons why the discharge amount cannot be controlled accurately, but it has been found that one of the major causes is the hole area of the discharge port.
【００２１】同じヘッドを大量に製造して、同様に制御
しているのにもかかわらず、微妙に濃度ムラを発生して
くるヘッドがあるのである。いかに同一のヘッドを製造
しようとしても、大量生産しようとするとわずかではあ
るがバラツキが生じてくる。すなわち、ヘッド毎の微妙
な吐出口の穴面積の差が濃度ムラを引き起こしていたの
である。Even though the same head is manufactured in a large amount and is controlled in the same manner, there is a head in which density unevenness slightly occurs. No matter how much the same head is manufactured, there will be slight variations in mass production. That is, a slight difference in the hole area of the ejection port for each head causes density unevenness.
【００２２】そこで、本発明の目的とするところは、そ
れぞれのヘッドの吐出口の穴面積が違っても、正確に吐
出量補正を行う駆動方法を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a driving method for accurately correcting the ejection amount even if the hole area of the ejection port of each head is different.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】そのために、本発明で
は、投入するエネルギーを変調してインクを吐出するイ
ンクジェット記録ヘッドの吐出制御方法において、該記
録ヘッドの吐出口の穴面積の違いによって、インクを吐
出させるための前記投入エネルギーの変調の度合いを変
更することを特徴とする。Therefore, according to the present invention, in an ejection control method of an ink jet recording head which modulates input energy and ejects ink, the ink is changed depending on the hole area of the ejection port of the recording head. It is characterized in that the degree of modulation of the input energy for discharging the is changed.
【００２４】[0024]
【作用】以上の構成によれば、記録ヘッドの吐出口面積
に応じて適正なエネルギーを投入、かつ制御し、インク
の吐出量を制御することで、吐出口面積に依らず、安定
して一定の吐出量に制御することができる。According to the above construction, by appropriately supplying and controlling the energy in accordance with the ejection opening area of the recording head, and controlling the ink ejection amount, the ink ejection amount is stable and constant regardless of the ejection opening area. The discharge amount can be controlled.
【００２５】[0025]
【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.
【００２６】本発明は、吐出量を制御するために、駆動
信号の波形、例えばパルス幅を可変とするものである
が、以下に示す実施例では１回の吐出を行うために発熱
素子に印加される駆動信号を複数の信号から構成してい
る。そして、この駆動信号の先行する信号の波形を変調
することにより、吐出量を制御する。なお、以下に示す
実施例では、上記駆動信号をパルス形態として、このパ
ルスを２つのパルスに分割して複数の駆動信号とする。In the present invention, the waveform of the drive signal, for example, the pulse width is made variable in order to control the ejection amount, but in the embodiments shown below, it is applied to the heating element in order to perform one ejection. The driven signal is composed of a plurality of signals. Then, the ejection amount is controlled by modulating the waveform of the signal preceding this drive signal. In the embodiments described below, the drive signal is in the form of a pulse, and this pulse is divided into two pulses to form a plurality of drive signals.
【００２７】まず、図１〜図３を参照し、この分割パル
スによる吐出量制御を説明する。First, referring to FIGS. 1 to 3, the ejection amount control by the divided pulse will be described.
【００２８】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。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（発熱
素子）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示すものの一つであり、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、Ｐ
1、Ｐ2、Ｐ3の幅で順次パルスを与えるものであり、プ
レヒートパルスは、主にインク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Ｐ1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, V OP is the driving voltage, P 1 is the pulse width of the first pulse (hereinafter referred to as pre-heat pulse) of a plurality of divided heat pulses, P 2 is the interval time, and P 3 is the second. It is the pulse width of the pulse (hereinafter referred to as the main heat pulse). T 1 , T 2 and T 3 indicate times for determining P 1 , P 2 and P 3 . The drive voltage V OP is the electric energy required for the electrothermal converter (heating element) 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. It is one of those shown, and its value is determined by 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 is P
1, and is to be given sequentially pulse width of P 2, P 3, the pre-heat pulse is a pulse for mainly controlling the ink temperature within the ink path, load the important role of the ejection control of the present invention ing. The preheat pulse width P 1 is set to a value such that the bubbling 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
はインク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 path uniform. The main heat pulse is for causing bubbling in the ink in the ink path and ejecting the ink from the ejection port, and its width P 3 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 FIG. 2 will be described.
【００３２】同図（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路に
沿った概略縦断面図および概略正面図である。同図にお
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路３がこれ
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
はインク路３が連通している。FIGS. 3A and 3B are a schematic vertical sectional view and a schematic front view, respectively, showing an example of the structure of a recording head to which the present invention can be applied, along an ink path. In the figure, 1 is an electrothermal converter that generates heat by applying the above-mentioned divided pulse, and the electrothermal converter 1 is arranged on the heater board 9 together with electrode wiring for applying the divided pulse to the electrothermal converter. To be done. The heater board 9 is made of silicon and is supported by an aluminum plate 11 which forms a substrate of the recording head. Reference numeral 12 denotes a top plate in which a groove for forming an ink path or the like is formed, and when the top plate 12 and the heater board 9 (aluminum plate 11) are joined, the ink path 3 commonly supplies ink to the top board 12. The liquid chamber 5 is configured. In addition, the top plate 12 is formed with ejection ports 7, and the ink passages 3 communicate with the respective ejection ports 7.
【００３３】同図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Ｐ3
＝４．１１４［μｓｅｃ］とし、プレヒートパルス幅Ｐ
1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 the figure, drive voltage V OP = 18.0 (V) and main heat pulse width P 3
= 4.114 [μsec], preheat pulse width P
When 1 is changed in the range of 0 to 3.000 [μsec], the relationship between the ejection amount V d [ng / dot] and the preheat pulse width P 1 [μsec] as shown in FIG. 3 is obtained.
【００３４】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、以下、吐出量を例にとり吐出特性のプ
レヒートパルス依存性について説明する。図において、
ＶOはＰ1＝０［μｓｅｃ］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。FIG. 3 is a diagram showing the preheat pulse dependency of the ejection amount. The preheat pulse dependency of the ejection characteristic will be described below by taking the ejection amount as an example. In the figure,
V O represents the ejection amount when P 1 = 0 [μsec], and this value is determined by the head structure shown in FIG.
【００３５】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までほぼ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
が完全に線形性を失い、パルス幅Ｐ1MAXで飽和し最大と
なる。As shown by the curve a in FIG. 3, the discharge amount V d increases substantially linearly from the pulse width P 1 of 0 to P 1LMT as the pulse width P 1 of the preheat pulse increases. However, in the range where the pulse width P 1 is larger than P 1LMT , the change loses the linearity completely, and is saturated at the pulse width P 1MAX and becomes the maximum.
【００３６】このように、パルス幅Ｐ1の変化に対する
吐出量Ｖdの変化がほぼ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。As described above, in the range up to the pulse width P 1LMT in which the change of the discharge amount V d with respect to the change of the pulse width P 1 is almost linear, it is easy to control the discharge amount by changing the pulse width P 1. This is an effective range.
【００３７】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とによる。この領
域をプレ発泡領域と呼び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 P 1MAX , the ejection amount V d becomes smaller than V MAX . This phenomenon is such that when a preheat pulse having a pulse width in the above range is applied, minute bubbles (immediately before film boiling) are generated on the electrothermal converter, and the next main heat pulse is generated before the bubbles disappear. Is applied, and the minute bubbles disturb the foaming due to the main heat pulse, and the discharge amount is reduced. In this area, which is called the pre-foaming area, it is difficult to control the ejection amount through the preheat pulse.
【００３８】図３に示すＰ1＝Ｏ〜Ｐ1LMT［μｓ］の範
囲の吐出量とパルス幅との関係図における傾きをプレヒ
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：ＫP ＫP＝∂Ｖdp／∂Ｐ1［ｎｇ／μｓｅｃ・ｄｏｔ］ となる。この係数ＫPは主にヘッド構造・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、吐出制御を行う。If the slope in the diagram of the discharge amount and the pulse width in the range of P 1 = O to P 1LMT [μs] shown in FIG. 3 is defined as the preheat pulse dependence coefficient, the preheat pulse dependence coefficient: K P K P = ∂V dp / ∂P 1 [ng / μsec · dot]. This coefficient K P is mainly determined by the head structure, driving conditions, ink physical properties and the like. That is, the curve b in FIG.
c shows the case of other recording heads, and it can be seen that the ejection characteristics change when the recording heads are different. Thus, when the recording head is different, since the upper limit value P 1LMT preheat pulse P 1 is different, it defines the upper limit value P 1LMT for each recording head, as described below, and the ejection control.
【００３９】ここで、ヘッド構造における吐出口の穴面
積を変化させて吐出量変化の実験を行った。その結果
が、図４（Ａ）に示した、吐出口の穴面積に対す吐出量
Ｖdである。このときの環境温度ＴRは２５℃で、プレヒ
ートパルスＰ1のパルス幅をパラメータとして記載した
ものである。Here, an experiment of changing the discharge amount was conducted by changing the hole area of the discharge port in the head structure. The result is the discharge amount V d with respect to the hole area of the discharge port shown in FIG. The ambient temperature T R at this time is 25 ° C., and the pulse width of the preheat pulse P 1 is described as a parameter.
【００４０】この図から、穴面積が大きくなる程、吐出
量がほぼ比例して大きくなり、Ｐ1の差が大きい程、吐
出量差が増すことが分かる。これを穴面積をパラメータ
として、プレヒートパルスＰ1のパルス幅変化に対する
吐出量Ｖdの変化に書き換えたものが同図（Ｂ）であ
る。From this figure, it is understood that the larger the hole area, the larger the discharge amount becomes in proportion to each other, and the larger the difference in P 1 is, the larger the discharge amount difference becomes. This figure is rewritten into the change of the ejection amount V d with respect to the change of the pulse width of the preheat pulse P 1 by using the hole area as a parameter.
【００４１】この図から明らかなように、吐出量Ｖdの
プレヒートパルスＰ1のパルス幅に対する変化率（吐出
量プレヒートパルス依存係数）ＫP（ｎｇ／μｓｅｃ・
ｄｏｔ）が、穴面積が大きくなるに従って、大きくなる
ことが分かる。As is apparent from this figure, the rate of change of the discharge amount V d with respect to the pulse width of the preheat pulse P 1 (discharge amount preheat pulse dependence coefficient) K P (ng / μsec.
It can be seen that dot) increases as the hole area increases.
【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。図５は吐出量の温度依存性を示す線図である。
図５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はほぼ直
線的に増加する。この図における傾きを温度依存係数と
定義すると、温度依存係数：ＫT ＫT＝∂ＶdT／∂ＴH［ｎｇ／℃・ｄｏｔ］ となる。この係数ＫTは主に、ヘッドの構造・インク物
性等によって定まる。ここで、ヘッド構造における吐出
口の穴面積及びヘッドの環境温度ＴR（＝ヘッド温度
ＴH）を変化させ、吐出量Ｖdの変化を調べた。その結果
を図６に示す。Another factor that determines the ejection amount of the ink jet recording head is the temperature of the recording head (ink temperature).
There is. FIG. 5 is a diagram showing the temperature dependence of the discharge amount.
As shown by the curve a in FIG. 5, the environmental temperature T R of the recording head
The ejection amount V d increases almost linearly as the (= head temperature T H ) increases. If the slope in this figure is defined as the temperature dependence coefficient, the temperature dependence coefficient: K T K T = ∂V dT / ∂T H [ng / ° C. dot]. This coefficient K T is mainly determined by the structure of the head, the physical properties of the ink, and the like. Here, the change of the ejection amount V d was investigated by changing the hole area of the ejection port and the environmental temperature T R (= head temperature T H ) of the head structure. The result is shown in FIG.
【００４３】図６（Ａ）はプレヒートパルスＰ1等の駆
動条件を固定し、環境温度ＴRをパラメータとして穴面
積に対する吐出量Ｖdの関係を示したものである。同図
（Ｂ）は、逆に穴面積をパラメータとして環境温度ＴR
（＝ヘッド温度ＴH）の変化に対する吐出量Ｖdの関係を
示したものである。FIG. 6A shows the relationship of the discharge amount V d with respect to the hole area with the driving condition such as the preheat pulse P 1 fixed and the environmental temperature T R as a parameter. FIG (B) is the ambient temperature T R a hole area reversed as a parameter
It shows the relationship of the ejection amount V d with respect to the change of (= head temperature T H ).
【００４４】この図から明らかなように、吐出量Ｖdの
温度依存係数：ＫT ＫT＝∂Ｖd／∂ＴH（ｎｇ／℃・ｄｏｔ） は多少、穴面積が大きくなるに従って大きくなるものの
あまり穴面積に依存していないことが分かる。As is clear from this figure, the temperature dependence coefficient of the discharge amount V d : K T K T = ∂V d / ∂T H (ng / ° C. · dot) increases slightly as the hole area increases. However, it can be seen that it does not depend much on the hole area.
【００４５】図７は本発明の一実施例に関し、主にパル
ス幅変調によ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。ここで
は、まず吐出口の穴面積が所定の大きさに固定したもの
として説明を行う。FIG. 7 relates to an embodiment of the present invention and is a diagram mainly for explaining ejection amount control by pulse width modulation.
The principle of controlling the discharge amount will be described with reference to FIG. Here, description will be given assuming that the hole area of the discharge port is fixed to a predetermined size.
【００４６】同図に示されるように、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≦ＴO…温調による吐出量制御 （２）ＴO＜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 the figure, the discharge amount control is constructed in the following three modes. That is, according to the temperature T H of the print head, (1) T H ≤T O ... Ejection amount control by temperature control (2) T O <T H ≤T L ... Ejection amount control by divided pulse width modulation method (3 ) Non-control by T L < TH <T C ... P 1 = 0 Here, T H is equal to or greater than T C, which is a region exceeding the foaming limit of the inkjet recording head.
【００４７】このように、ヘッド温度ＴHが比較的低い
ＴO（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、ＴO以上の比較的高い
温度では、同図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）。As described above, when the head temperature T H is lower than T O (for example, 25 ° C.) which is relatively low, the ejection amount is controlled by controlling the temperature of the recording head described above, and when the temperature is higher than T O , the ejection amount is the same. The ejection amount is controlled by changing the pulse width of the preheat pulse described in the figure (hereinafter, also referred to as PWM control).
【００４８】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
（ＴO）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 mode of controlling the ejection amount according to the head temperature is changed so that the foaming becomes unstable when heat is applied to the ink in the relatively low temperature region due to the increase of the viscosity of the ink. 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 adjusted in advance to a predetermined temperature (T O ) by which 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.
【００４９】上述の温度ＴO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
do（ここでは、３０［ｎｇ／ｄｏｔ］）が得られる。ま
た、同図に示される吐出量制御が限界となる温度Ｔ
Lは、図３にした制御限界吐出量ＶLMTが、図５に示した
関係において対応する温度として設定することができ
る。The above-mentioned temperature T O is the print head temperature targeted by temperature control, and when the print head is at this temperature, the target discharge amount V in the discharge amount control of this example.
do (here, 30 [ng / dot]) is obtained. Further, the temperature T at which the discharge amount control shown in FIG.
L can be set as the temperature to which the control limit discharge amount V LMT shown in FIG. 3 corresponds in the relationship shown in FIG.
【００５０】上記（１）の態様では図７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ＴOに制御する。これによ
り、記録ヘッド温度ＴH＝ＴOのときの吐出量Ｖdoを得
る。The mode (1) corresponds to the temperature control region of FIG. 7, and is mainly for securing 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 T O by temperature control. As a result, the ejection amount V do when the print head temperature T H = T O is obtained.
【００５１】なお、本例では、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、比較的低温のＴO＝２
５℃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８の［１］に示すようにＰ1＝１．８７（μ
ｓｅｃ）、Ｐ2＝２．６１８（μｓｅｃ）、Ｐ3＝４．１
１４（μｓｅｃ）とした。加えて、この状態は後述の図
９に示すテーブルの１に対応する状態である。In this example, in order to minimize the above-mentioned harmful effects due to temperature control (ink thickening, sticking and temperature control ripple due to evaporation of ink moisture), T O = 2 at a relatively low temperature.
It is set to 5 ° C. This is because, for example, the room temperature is maintained at 20 to 25 ° C. in a normal use environment, and the above adverse effect can be reduced by maintaining the temperature of the recording head at this temperature. Further, the pulse width P 1 of the preheat pulse at this time is set as P 1 = P 1LMT so that the maximum discharge amount V LMT can be obtained at T H = 25 ° C. Further, in the control mode of (1), that is, each pulse width during temperature control, in this embodiment, as shown in [1] of FIG. 8 described later, P 1 = 1.87 (μ
sec), P 2 = 2.618 (μsec), P 3 = 4.1
It was set to 14 (μsec). In addition, this state corresponds to 1 in the table shown in FIG. 9 described later.
【００５２】制御態様（２）は、図７のパルス幅変調領
域に対応するものである。この領域は、吐出に伴う自己
昇温や環境温度の高温化によって記録ヘッド温度がＴO
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９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。The control mode (2) corresponds to the pulse width modulation area of FIG. In this area, the recording head temperature is T O due to self-heating due to ejection and increase in environmental temperature.
The above relatively high temperature region (for example, 26 ° C to 44 ° C)
The temperature sensor detects this temperature and changes the preheat pulse width P 1 according to the table shown in FIG.
【００５３】このときのプレヒートパルス幅Ｐ1を変化
させる際の温度ステップΔＴ（℃／ｓｔｅｐ）は、変化
させるプレヒートパルス幅の単位変化幅をΔＰ1（μｓ
ｅｃ／ｓｔｅｐ）とすると、The temperature step ΔT (° C./step) when changing the preheat pulse width P 1 at this time is the unit change width of the preheat pulse width to be changed is ΔP 1 (μs
ec / step)
【００５４】[0054]
【外１】 で計算される温度となり、この値でＰ1を変化させるこ
とでヘッドの温度が変化しても、吐出量を安定に制御す
ることが可能となる。[Outer 1] The temperature is calculated by the equation ( 1), and by changing P 1 with this value, the ejection amount can be stably controlled even if the head temperature changes.
【００５５】図９のテーブル番号を各々に対応するパル
ス幅の各状態を図６に示す。また、このときのパルス幅
変調シーケンスを図１０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９のテーブル番号
［１］で示される０Ａ［Ｈｅｘ］、すなわち、図８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。FIG. 6 shows respective states of pulse widths corresponding to the table numbers shown in FIG. The pulse width modulation sequence at this time is shown in FIG. In the case of the recording head of this example, the upper limit P 1LMT of the width of the pulse P 1 is 0A [Hex] indicated by the table number [1] in FIG. 9, that is, the value indicated by [1] in FIG. This upper limit value is set by the table pointer information as described later.
【００５６】以下、図１０のシーケンスを参照しなが
ら、図７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. 7 will be described below with reference to the sequence of FIG.
【００５７】図１０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Ｓ８１で記録ヘッド温度を検知する。次
に、ステップＳ８２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（Ｔn-1、Ｔn-2、Ｔn-3）とステップＳ８
１で検知した温度Ｔnとの平均値（Ｔn＋Ｔn-1＋Ｔn-2＋
Ｔn-3）／４をヘッド温度Ｔmとする処理を行う。次のス
テップＳ８３ではこの平均値Ｔmと前回得たヘッド温度
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９
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ΔＰ1（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９に示す温度範囲±１℃
（２℃）に対応している）であれば、ステップＳ８５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Ｓ８６へ進み、図９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、Ｐ1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Ｓ８４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Ｖdo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。The sequence shown in FIG. 10 is, for example, 20 m.
It is activated by an interrupt every sec. First, the printhead temperature is detected in step S81. Next, in step S82, in order to prevent erroneous detection of the temperature due to heat flux entering the temperature sensor or electrical noise, the head temperature (T n-1 , T n-2 , T n-3 ) and the previous three times are used. S8
The average value (T n + T n-1 + T n-2 +) with the temperature T n detected in 1
A process is performed in which T n−3 ) / 4 is set as the head temperature T m . In the next step S83, this average value T m is compared with the previously obtained head temperature T m-1 . Here, the difference T m −T m−1 is the predetermined temperature step width ΔT, that is, the pulse width P 1 in FIG.
1 unit pulse width ΔP 1 (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 amount is kept constant when changed (that is, ± ΔT is the temperature range ± 1 ° C. shown in FIG. 9).
(Corresponding to 2 ° C.), the pulse width P 1 is left unchanged in step S85, and if the difference is larger than + ΔT, the process proceeds to step S86 and the table number referred to in the table of FIG. P 1 by raising
If the difference is smaller than −ΔT, the process proceeds to step S84 and the table number is set to 1
By lowering it, P 1 is increased by 1 to increase the ejection amount, and the ejection amount is controlled to always be a constant amount V do . In the above process, the change of the pulse width P 1 which is changed according to the temperature change is set to be one unit pulse width in order to prevent the malfunction of the feedback (erroneous detection of the temperature of the sensor) and the occurrence of the concentration jump. Is.
【００５８】以上のような制御を実施することで、目標
吐出量Ｖdoに対して、図９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７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 a range of ± ΔV with respect to the target discharge amount V do within the temperature range which can be controlled by the table of FIG. The change in the discharge amount changes, for example, as shown by an arrow a in FIG.
【００５９】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
の例えばベタ記録のような場合でも±０．０２程度に抑
えられ、例えばシリアル記録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、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。If the discharge amount variation within this range is accommodated, the density variation generated during printing of one sheet can be suppressed to about ± 0.02 even in the case of solid recording with 100% duty, for example, serial recording. The occurrence of density unevenness and connection lines that are noticeable in the method 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 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.
【００６０】制御態様（３）は、図７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。
記録ヘッドが、例えば１００％デューティーで記録した
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（μｓｅｃ）と
してメインヒートパルスのシングルパルスのみで記録す
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. 7, and this temperature range is originally outside the normal print range of the recording head and is a rarely used range.
When the recording head prints at a duty of 100%, for example, the temperature may rise to this temperature range. In preparation for such a case, in this region, P 1 = 0 (μsec) and only a single pulse of the main heat pulse is set. The self-heating is prevented as much as possible by recording at. T C indicates the limit temperature at which the head can be used.
【００６１】上記例では、図９のテーブルを用い、図１
０に示したシーケンスを実施することで、ヘッド温度Ｔ
H＝４６℃までＶdo＝３０［ｎｇ／ｄｏｔ］を中心にΔ
Ｖ＝±０．３［ｎｇ／ｄｏｔ］の変動範囲で吐出量制御
が可能となった。In the above example, the table of FIG. 9 is used and the table of FIG.
By performing the sequence shown in FIG.
H = 46 ° C V do = 30 [ng / dot]
The ejection amount can be controlled within a variation range of V = ± 0.3 [ng / dot].
【００６２】（実施例１）さて、上記説明したように、
プレヒートパルス幅Ｐ1を変化させる際の温度ステップ
ΔＴ（℃／ｓｔｅｐ）は、 ΔＴ＝ＫP／ＫT・ΔＰ1 で表わされる。また、ＫPは吐出口の穴面積に大きく依
存し、一方ＫTはＫPに比べてあまり依存しないことも説
明した。その結果、温度ステップΔＴは吐出口の穴面積
に依存することが分かった。そして、その値は穴面積が
大きい程大きくなることが分かる。Example 1 Now, as described above,
The temperature step ΔT (° C./step) when changing the preheat pulse width P 1 is represented by ΔT = K P / K T · ΔP 1 . Also, K P is largely dependent on the hole area of the discharge port, whereas K T is also described that is less dependent than the K P. As a result, it was found that the temperature step ΔT depends on the hole area of the discharge port. It can be seen that the value increases as the hole area increases.
【００６３】以上の結果を図で示す。図１１（Ａ）は、
吐出量プレヒートパルス依存係数ＫP（ｎｇ／μｓｅｃ
・ｄｏｔ）の穴面積依存性を、同図（Ｂ）は吐出量温度
依存係数ＫT（ｎｇ／℃・ｄｏｔ）の穴面積依存性を示
している。そして、その結果計算された温度ステップΔ
Ｔ（℃／ｓｔｅｐ）の穴面積依存性を同図（Ｃ）に示し
た。なお、ΔＰ1は０．１８７（μｓｅｃ／ｓｔｅｐ）
に設定した。The above results are shown in the figure. FIG. 11A shows
Discharge amount Preheat pulse dependence coefficient K P (ng / μsec
(Dot) shows the hole area dependence, and FIG. 9 (B) shows the hole area dependence of the discharge rate temperature dependence coefficient K T (ng / ° C. dot). And the resulting temperature step Δ
The dependence of T (° C./step) on the hole area is shown in FIG. Note that ΔP 1 is 0.187 (μsec / step)
Set to.
【００６４】図１１（Ａ）を見て分かるように、吐出量
プレヒートパルス依存係数ＫPは穴面積依存性が大き
く、穴面積が大きくなると、急激に増大する。一方、同
図（Ｂ）から、吐出量温度依存係数ＫTは穴面積が大き
くなるに従って、やはり大きくはなるが、その傾きは小
さく、穴面積が大きな影響を与えていないことが分か
る。よって、温度ステップΔＴは穴面積が大きくなるに
従って大きくなり、同図（Ｃ）のような形を示す。As can be seen from FIG. 11 (A), the discharge amount preheat pulse dependence coefficient K P has a large hole area dependency, and increases sharply as the hole area increases. On the other hand, FIG. 6B shows that the discharge amount temperature dependence coefficient K T also increases as the hole area increases, but the inclination is small and the hole area does not have a large influence. Therefore, the temperature step ΔT becomes larger as the hole area becomes larger, and shows a shape as shown in FIG.
【００６５】すなわち、パルス幅変調による吐出量制御
を行うにあたって、パルス幅ΔＰ1を変調する際の温度
ステップΔＴ（℃／ｓｔｅｐ）を吐出口の穴面積に応じ
て変えることで、正確な吐出量制御が可能となるのであ
る。本実施例では、吐出口の穴面積が２７５〜３１２μ
ｍ2ではΔＴ＝１．５（℃／ｓｔｅｐ）、３１２〜３３
７μｍ2ではΔＴ＝１．７５（℃／ｓｔｅｐ）、３３７
〜３８７μｍ2では２（℃／ｓｔｅｐ）、３８７〜４１
２μｍ2ではΔＴ＝２．２５（℃／ｓｔｅｐ）、４１２
〜４５０μｍ2では２．５（℃／ｓｔｅｐ）に設定し
た。That is, in controlling the discharge amount by the pulse width modulation, the temperature step ΔT (° C./step) when modulating the pulse width ΔP 1 is changed according to the hole area of the discharge port to obtain an accurate discharge amount. It is possible to control. In this embodiment, the hole area of the discharge port is 275 to 312 μm.
At m 2 , ΔT = 1.5 (° C./step), 312 to 33
At 7 μm 2 , ΔT = 1.75 (° C./step), 337
2 (° C./step) at 387 μm 2 387 to 41
At 2 μm 2 , ΔT = 2.25 (° C./step), 412
For ˜450 μm 2 , it was set to 2.5 (° C./step).
【００６６】よって、ヘッド製造上のバラツキで吐出口
の穴面積がばらついても、常時一定の吐出量で制御する
ことが可能となり、濃度ムラのない高品位な画像を形成
することが可能となる。Therefore, even if the hole area of the ejection port varies due to variations in head manufacturing, it is possible to always control with a constant ejection amount, and it is possible to form a high-quality image without density unevenness. ..
【００６７】ところで、全てのヘッドで初期（ここで
は、ヘッド温度ＴH＝ＴO＝２５℃）のプレヒートパルス
幅を、同じプレヒートパルス幅に設定した場合、各々の
ヘッドでは印字中における吐出量が安定に制御されるた
め濃度ムラは発生しない。しかしながら、それぞれ別個
のヘッド間では穴面積の大きさによる吐出量差が発生す
る。これでは、複数のヘッドを用いて記録を行う場合、
特にフルカラー印字等を行った場合、各々のヘッドによ
って色味が変化してしまう。By the way, when the initial preheat pulse width (here, the head temperature T H = T O = 25 ° C.) is set to the same preheat pulse width for all the heads, the ejection amount during printing is different for each head. Since it is controlled stably, uneven density does not occur. However, a difference in ejection amount occurs due to the size of the hole area between separate heads. With this, when recording with multiple heads,
In particular, when full-color printing is performed, the tint changes depending on each head.
【００６８】そこで、吐出口の穴面積に応じて、ＴH＝
ＴOのときのプレヒートパルス幅を変えることで、全て
のヘッドのおける吐出量を一定に制御する。具体的に
は、穴面積に対応したプレヒートパルス幅制御を示す図
１２のように、吐出口の穴面積が大きい程、ＴH＝ＴOで
のプレヒートパルス幅を小さく設定する。Therefore, depending on the hole area of the discharge port, T H =
By changing the pre-heat pulse width when the T O, controls the discharge amount of definitive all heads constant. Specifically, as shown in FIG. 12 showing the preheat pulse width control corresponding to the hole area, the larger the hole area of the ejection port, the smaller the preheat pulse width at T H = T O is set.
【００６９】本実施例においては、あるヘッドの吐出口
の穴面積の平均が２７５〜３１２μｍ2のとき、Ｐ1＝０
Ｄｈｅｘ、同様に穴面積が３１２〜３３７μｍ2のとき
は、Ｐ1＝０Ｂｈｅｘ、３３７〜３８７μｍ2ではＰ1＝
０９ｈｅｘ、３８７μｍ2〜４１２μｍ2ではＰ1＝０７
ｈｅｘ、４１２〜４５０μｍ2ではＰ1＝０５ｈｅｘに設
定した。ここで、ｈｅｘは１６進数を表わし、０〜Ｄ
（ｈｅｘ）で記述したものがプレヒートパルスＰ1のパ
ルス幅を示しており、１ｈｅｘが０．１８７μｓｅｃに
設定している。従って、０Ｄｈｅｘは０．１８７（μｓ
ｅｃ／ｓｔｅｐ）×１３（ｓｔｅｐ）＝２．４３μｓｅ
ｃとなる。In this embodiment, P 1 = 0 when the average hole area of the ejection ports of a certain head was 275 to 312 μm 2.
Dhex, similarly, when the hole area is 312 to 337 μm 2 , P 1 = 0Bhex and 337 to 387 μm 2 is P 1 =
09 hex, P 1 = 07 for 387 μm 2 to 412 μm 2
For hex and 412 to 450 μm 2 , P 1 = 05 hex was set. Here, hex represents a hexadecimal number, 0 to D
What is described by (hex) shows the pulse width of the preheat pulse P 1 , and 1hex is set to 0.187 μsec. Therefore, 0Dhex is 0.187 (μs
ec / step) × 13 (step) = 2.43 μse
c.
【００７０】［１］〜［１４］で記述しているのはテー
ブル番号であり、それぞれの吐出口の穴面積に対応した
テーブルに対して、設定している。そして、穴面積に対
応して、テーブルの種類Ｔ1を２、１、０、Ｆ、Ｅの５
種類を設けている。そのそれぞれのテーブルに対して、
テーブル番号が設定されているのである。The table numbers described in [1] to [14] are set for the table corresponding to the hole area of each discharge port. Then, according to the hole area, the table type T 1 is set to 2, 1 , 0, F, and E.
There are different types. For each of those tables,
The table number is set.
【００７１】例えば、穴面積が２７５〜３１２μｍ2で
あれば、テーブルはＴ1＝２と設定されテーブル番号
［１］がＰ1＝０Ｄｈｅｘ、［２］がＰ1＝０Ｃｈｅｘ、
［１４］がＰ1＝００ｈｅｘとなる。そして、ヘッド温
度が２６℃未満であれば、テーブル番号［１］を選択
し、Ｐ1＝０Ｄｈｅｘでインクを吐出する。以下、２６
℃〜２７．５℃では［２］を選択して、Ｐ1＝０Ｃｈｅ
ｘとし、４４℃以上では［１４］を選択してＰ1＝００
ｈｅｘとして、インクを吐出させるという具合となる。For example, if the hole area is 275 to 312 μm 2 , the table is set to T 1 = 2, the table number [1] is P 1 = 0Dhex, [2] is P 1 = 0Chex,
[14] becomes P 1 = 00 hex. If the head temperature is lower than 26 ° C., table number [1] is selected and ink is ejected at P 1 = 0Dhex. Below, 26
In the range of ℃ to 27.5 ℃, select [2], P 1 = 0Che
x, and at 44 ° C or higher, select [14] and select P 1 = 00
The ink is ejected as hex.
【００７２】テーブルの種類は、例えば、ヘッド製造時
に穴面積を測定し、それをヘッド上のＥＥＰＲＯＭ内に
Ｔ1として記録させておけばよい。本実施例において
は、ヘッドを本体に装着させた際に、ヘッド内のＲＯＭ
の内容を読みとり、Ｔ1の値に対応したテーブルを選択
して、制御を行っている。As for the type of table, for example, the hole area may be measured at the time of manufacturing the head and recorded as T 1 in the EEPROM on the head. In this embodiment, when the head is mounted on the main body, the ROM in the head
The contents are read and the table corresponding to the value of T 1 is selected for control.
【００７３】ここでは、吐出口の穴面積の範囲を２７５
〜４５０μｍ2として２７５μｍ2以下及び４５０μｍ2
以上は、制御範囲から外しているが、これは、製造上の
バラツキを考えても、十分この範囲内に収まるため問題
ない。また、その範囲外であっても当然制御は可能とな
る。但し、あまり吐出口面積が小さくなると、比較的小
さい吐出量での制御は良いが、制御しようとする吐出量
（本実施例では３０ｎｇ／ｄｏｔ）が大きくなると、Ｔ
H＝ＴOでのプレヒートパルスを大きくしなければなら
ず、プレ発泡を起こして制御できなくなる危険性があ
り、好ましくない。Here, the range of the hole area of the discharge port is 275.
275μm as ~450μm 2 2 or less and 450 [mu] m 2
The above is out of the control range, but this is not a problem because it is well within this range even when considering manufacturing variations. Further, it is naturally possible to control even if it is out of the range. However, if the ejection opening area becomes too small, control with a relatively small ejection amount is good, but if the ejection amount to be controlled (30 ng / dot in this embodiment) becomes large, T
The preheat pulse at H = T O must be increased, and there is a risk of prefoaming and uncontrollable, which is not preferable.
【００７４】また、同じ制御条件とする吐出口面積の範
囲を５分割しているが、もっと細分化しても構わない。
また、それによって、より一定の吐出量制御が可能とな
る。Further, although the range of the discharge port area under the same control condition is divided into five, it may be subdivided.
Further, thereby, more constant discharge amount control becomes possible.
【００７５】以上説明したように、穴面積によってＴH
＝ＴOのときのプレヒートパルスＰ1の大きさの設定を変
え、かつ、Ｐ1の変化させる温度ステップΔＴを変える
ことで、全てのヘッドに対して、一定の吐出量（本実施
例では３０ｎｇ／ｄｏｔ）で安定に制御することが可能
となった。As explained above, depending on the hole area, T H
= Change the setting of the size of the pre-heat pulse P 1 when the T O, and, by changing the temperature step ΔT changing of P 1, for all heads, in certain discharge amount (in this embodiment 30ng / Dot) made it possible to control stably.
【００７６】これにより、フルカラーの画像を印字する
場合でも、どのヘッドを使っても、環境温度の変化があ
っても、何枚も印字してヘッドの自己昇温等があって
も、濃度ムラのない、かつ色味の同じである高品位な画
像を得ることができる。As a result, even when a full-color image is printed, even if any head is used, the environmental temperature changes, even if a number of sheets are printed and the heads are self-heated, the density unevenness can occur. It is possible to obtain a high-quality image having no color and the same color tone.
【００７７】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１３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. 13 shows a heater head heater board that can be used in the above-described embodiment. A temperature sensor, a temperature control heater, a discharge heater, etc. are arranged on the heater board.
【００７８】同図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２０
Ａ、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。The figure is a schematic top view of the heater board.
In the figure, temperature sensors 20A and 20B are arranged on the Si substrate 9 on the left and right sides of the arrangement of the plurality of discharge heaters 1, respectively. These discharge heater 1 and temperature sensor 20
Similarly, A and 20B are arranged in a pattern together with the temperature adjustment heaters 30A and 30B 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.
【００７９】図１４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. 14 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.
【００８０】同図において、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溜
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。１
５、１６及び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とほぼ並行に延在する搬送ローラである。搬
送ローラ１５、１６及び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 the figure, C is four recording head cartridges corresponding to the respective inks of Y, M, C and Bk, and the recording heads and the ink tank for storing the ink for supplying the inks 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 also connected to a part of a drive belt 52 that 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. 1
Reference numerals 5, 16 and 17, 18 denote conveying 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.
【００８１】記録ヘッドカートリッジＣによる記録領域
に隣接するカートリッジ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及び４０２は、それぞれワイピ
ング部材としての第１及び第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。A recovery system unit is provided facing the movable area of the cartridge C adjacent to the recording area of the recording head cartridge C. In the recovery unit,
Reference numeral 300 denotes a cap unit provided corresponding to each of the plurality of cartridges C having a recording head. The cap unit 300 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 joined to the recording head portion and capped. In the recovery system unit, 401 and 402 are first and second blades as wiping members, and 403 is first.
For cleaning the blade 401, for example, a blade cleaner made of an absorber.
【００８２】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 or the like from the ejection port of the recording head and its vicinity via the.
【００８３】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.
【００８４】ここで、８００は主制御部をなすコントロ
ーラであり、図１０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９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。８
１０は画像データの供給源をなすホスト装置（画像読取
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、ステータス信号等をインターフェース（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. 10, a program corresponding to the procedure, and a table shown in FIG.
It has a ROM 803 in which a voltage value of a heat pulse, a pulse width, and other fixed data are stored, and a RAM 805 in which an area for developing image data, an area for working, and the like are provided. 8
Reference numeral 10 denotes a host device (which may be a reader unit for image reading) serving as a supply source of image data, and an interface (I) for image data and other commands and status signals.
/ F) 812 to and from the controller.
【００８５】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８２６
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 826 for instructing the start of large recovery.
Etc. is a switch group that receives a command input by an operator. Reference numeral 830 denotes a sensor group for detecting an apparatus state 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.
【００８６】８４０は記録データ等に応じて記録ヘッド
の電気熱変換体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２０Ａ、２０Ｂから温度検出値はコントローラ８０
０に入力する。８５０はキャリッジ２を主走査方向（図
１４の左右方向）に移動させるための主走査モータ、８
５２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 the electrothermal converter of the recording head according to recording data and the like. Further, a part of the head driver is a temperature heater 30A,
It is also used to drive 30B. Further, the temperature detection values from the temperature sensors 20A and 20B are calculated by the controller 80.
Enter 0. Reference numeral 850 is a main scanning motor for moving the carriage 2 in the main scanning direction (left and right direction in FIG. 14), and 8
52 is the driver. A sub-scanning motor 860 is used to convey (sub-scan) the recording medium.
【００８７】上述のインクジェット記録装置は、４色の
インク、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック各色に
ついて記録ヘッドカートリッジを具え、これら各記録ヘ
ッドカートリッジには情報記憶用のＥＦＰＲＯＭ１２８
が設けられている。ＲＯＭ１２８に格納された情報は、
インクジェット記録装置の電源投入時に読み出される。
ＲＯＭデータとしては、記録ヘッドのＩＤ番号、インク
色、駆動条件、ヘッドシェイディング（ＨＳ）、データ
とともにＰＷＭ制御の制御条件を格納したテーブルのテ
ーブルポインタ（以下、テーブル番号ともいう）を読み
とる。このテーブルポインタは上述したように各ヘッド
毎にその吐出量能力に応じて設定されている。このテー
ブルポインタに従って、本体側では分割パルス幅変調駆
動法におけるプレヒートパルスＰ1の幅の上限値を定め
る。すなわち、図８、９に示した例では、テーブルポイ
ンタ（番号）が設定されており、これによりＰ1の最大
幅が“ＯＡ”（１．８７μｓｅｃ）に定められる。The above-mentioned ink jet recording apparatus is provided with recording head cartridges for four colors of ink, cyan, magenta, yellow and black, and each recording head cartridge has an EFPROM 128 for storing information.
Is provided. The information stored in the ROM 128 is
It is read when the power of the inkjet recording apparatus is turned on.
As the ROM data, a table pointer (hereinafter also referred to as a table number) of a table that stores the control number of the PWM control together with the ID number of the print head, the ink color, the driving condition, the head shading (HS), and the data is read. The table pointer is set for each head in accordance with the ejection rate capability thereof as described above. According to this table pointer, the upper limit of the width of the preheat pulse P 1 in the divided pulse width modulation driving method is determined on the main body side. That is, in the example shown in FIGS. 8 and 9, the table pointer (number) is set, and thereby the maximum width of P 1 is set to “OA” (1.87 μsec).
【００８８】以下、ＲＯＭ１２８に格納されたヘッド情
報読み込み処理を簡単に説明する。The process of reading the head information stored in the ROM 128 will be briefly described below.
【００８９】最初に、記録ヘッドの持つヘッド固有のＩ
Ｄ番号（シリアル番号）の読み込みをし、そのシリアル
番号の値が例えば、ＦＦＦＦＨか調べる。シリアル番号
がＦＦＦＦＨならばヘッドないしと判断しエラーとな
る。シリアル番号がＦＦＦＦＨでなければヘッドのもつ
色情報を読みとる。次に、そのヘッドが色毎に指定され
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そのまま次のデータを読
み、誤装着していればヘッド位置違いエラーを表示す
る。First, the I peculiar to the head of the recording head
The D number (serial number) is read and it is checked whether the value of the serial number is FFFFH. If the serial number is FFFFH, it is determined that the head is present or an error occurs. If the serial number is not FFFFH, the color information of the head is read. Next, check the color information to see if the head is mounted at the regular position specified for each color.If it is mounted correctly, read the next data as it is, and if it is mounted incorrectly, a head position error Is displayed.
【００９０】次に、装着されている記録ヘッドカートリ
ッジが新しいものかをヘッドのシリアル番号と現在本体
側に記憶されているシリアル番号とを比べることにより
調べる。新規のヘッドでなければヘッド情報読み込み処
理は終了である。新規のヘッドであれば新規のヘッド情
報（シリアル番号、色情報、メインパルスＰ3のパルス
幅、ＰＷＭ制御のテーブルポインタ、温度センサー補正
値、ヘッド位置補正値、製造年月日、その他の情報）を
装置内のＲＡＭ８０５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をセットする。次に、ヘッドの
シェーディング情報（ＨＳ）を読み込んで、ヘッド情報
読み込み処理を終了する。Next, it is checked whether the mounted recording head cartridge is new by comparing the head serial number with the serial number currently stored in the main body. If it is not a new head, the head information reading process is completed. If it is a new head, new head information (serial number, color information, pulse width of main pulse P 3 , PWM control table pointer, temperature sensor correction value, head position correction value, manufacturing date, other information) Is stored in the RAM 805 in the apparatus, and a flag indicating that a new head is mounted is set. Next, the shading information (HS) of the head is read, and the head information reading process ends.
【００９１】次に、記録ヘッドの駆動条件の設定につい
て簡単に説明する。Next, setting of drive conditions for the recording head will be briefly described.
【００９２】ここで、駆動条件とは吐出に関与するメイ
ンパルスＰ3を示すものであり、上述のように電源投入
時には、ヘッドのＲＯＭ情報としてＩＤ番号、色情報、
パルスＰ1に関するテーブルポインタ等とともにヘッド
駆動条件としてパルスＰ3のテーブルポインタが読みと
られる。このテーブルポインタに従って、本体側では後
述する分割パルス幅変調駆動制御のメインヒートパルス
Ｐ3は場を定める。Here, the driving condition indicates the main pulse P 3 involved in the ejection. As described above, when the power is turned on, the ID number, the color information, the ROM information of the head,
The table pointer of the pulse P 3 is read as the head driving condition together with the table pointer of the pulse P 1 and the like. According to this table pointer, the main heat pulse P 3 of the divided pulse width modulation drive control, which will be described later, defines the field on the main body side.
【００９３】パルスＰ3のテーブルポインタ情報は、予
めヘッドの製造工程上で各ヘッドの吐出特性測定を行う
ことにより各ヘッドに最適な駆動条件を設定し、記録ヘ
ッドのＲＯＭ１２８に情報として記憶させておく。The table pointer information of the pulse P 3 is stored in the ROM 128 of the recording head as information by setting the optimum driving condition for each head by measuring the ejection characteristics of each head in advance in the manufacturing process of the head. deep.
【００９４】以上のように、ヘッド駆動条件設定用のテ
ーブルポインタをヘッドのＲＯＭ情報として読み込むこ
とによって本体側の設定条件（駆動条件）を変えること
ができ、これによって、ヘッド毎の吐出特性バラツキを
吸収することが可能となり、交換式記録ヘッドを用いた
本例のような場合でも簡単に画質の安定化が可能とな
る。As described above, the setting condition (driving condition) on the main body side can be changed by reading the table pointer for setting the head driving condition as the ROM information of the head, and as a result, the variation in the ejection characteristics among the heads can be achieved. Therefore, the image quality can be easily stabilized even in the case of this example using the exchangeable recording head.
【００９５】プレヒートパルスに関するテーブルポイン
タ情報も上記テーブルポインタと同様に設定されるもの
であり、以下、これについて簡単に説明する。The table pointer information regarding the preheat pulse is also set in the same manner as the above table pointer, which will be briefly described below.
【００９６】予めヘッドの製造工程上で各ヘッドの吐出
量測定を標準駆動条件（例えば、ヘッド温度：ＴH＝２
５．０（℃）の環境で駆動電圧：ＶOP＝１８．０（Ｖ）
の時に、Ｐ1＝４．８７（μｓｅｃ）でＰ3＝４．１１４
（μｓｅｃ）のパルスを与える）で行い、その値を測定
吐出量：ＶDMとする。次に、標準吐出量：ＶDO＝３０．
０［ｎｇ／ｄｏｔ］との差をＶDO−ＶDMを求め、これに
基づいてテーブルポインタを設定する。このように各記
録ヘッドの特性による吐出量の多少によってプレヒート
パルスの上限をランク分けしこのランクをテーブルポイ
ンタ情報としてＲＯＭ１２８に記憶させておく。このよ
うに設定できる理由はヘッドの吐出口の穴面積と吐出量
が上述してきたように強い相関関係を持っているためで
ある。In the head manufacturing process, the ejection amount of each head was measured in advance under standard driving conditions (for example, head temperature: T H = 2).
Driving voltage in the environment of 5.0 (° C): V OP = 18.0 (V)
At the time of, P 1 = 4.87 (μsec) and P 3 = 4.114
(Giving a pulse of (μsec)), and let the value be the measured discharge amount: V DM . Next, the standard discharge amount: V DO = 30.
The difference from 0 [ng / dot] is calculated as V DO −V DM , and the table pointer is set based on this. In this way, the upper limit of the preheat pulse is divided into ranks according to the amount of ejection according to the characteristics of each recording head, and this rank is stored in the ROM 128 as table pointer information. The reason why it can be set in this way is that the hole area of the ejection port of the head and the ejection amount have a strong correlation as described above.
【００９７】上述したプレヒートパルスＰ1に関するテ
ーブルポインタ設定においては、吐出量の多い記録ヘッ
ドでは、環境温度（ヘッド温度）が標準温度、例えば２
５．０℃の時のプレヒートパルス幅Ｐ1の上限値を標準
駆動条件の上限値（例えばＰ1＝１．８７μｓｅｃ）よ
り短くして吐出量を少なくし、標準吐出量ＶDO＝３０．
０［ｎｇ／ｄｏｔ］に近づけるようにする。In the above table pointer setting for the preheat pulse P 1 , the environmental temperature (head temperature) is a standard temperature, for example, 2 in a recording head with a large ejection amount.
The upper limit value of the preheat pulse width P 1 at 5.0 ° C. is made shorter than the upper limit value of the standard driving condition (for example, P 1 = 1.87 μsec) to reduce the discharge amount, and the standard discharge amount V DO = 30.
It should be close to 0 [ng / dot].
【００９８】逆に、吐出量の少ない記録ヘッドでは、環
境温度が標準温度の時のプレヒートパルス幅Ｐ1の値を
標準駆動条件より長くして吐出量を多くし、標準吐出量
ＶDO＝３０．０［ｎｇ／ｄｏｔ］に近づけるようにす
る。On the other hand, in the case of a recording head with a small discharge amount, the value of the preheat pulse width P 1 when the ambient temperature is the standard temperature is made longer than the standard driving condition to increase the discharge amount, and the standard discharge amount V DO = 30. 0 [ng / dot].
【００９９】以上のように、プレヒートパルスＰ1のＰ
ＷＭ制御を行うためのテーブルポインタをヘッドのＲＯ
Ｍ情報として読み込むことによって本体側の設定条件
（駆動条件）を変えることができ、ヘッド毎の吐出量の
バラツキを吸収することが可能となり、交換式記録ヘッ
ドを用いた本体でも容易に画質の安定化が可能となった
ばかりが、ヘッドの歩留りを向上させカートリッジヘッ
ドのコストをも低減させることが可能となる。As described above, P of the preheat pulse P 1
The RO of the head is used as the table pointer for WM control.
By reading as M information, it is possible to change the setting conditions (driving conditions) on the main body side, and it is possible to absorb variations in the ejection amount of each head, making it easy to stabilize the image quality even with a main body that uses a replaceable recording head. However, it is possible to improve the head yield and reduce the cost of the cartridge head.
【０１００】以上、図１〜図１５を参照して説明したよ
うに、発熱素子の駆動信号としての分割パルスの最初の
パルスの変調方法をヘッドの吐出口の穴面積に応じて変
化させることにより、吐出量を安定化できる一方で、記
録ヘッドの温度を効率的に制御することも可能となる。
そして、その記録ヘッド制御幅を、例えば図７に示すよ
うにＴOからＴLまで比較的広いものとすることができ
る。As described above with reference to FIGS. 1 to 15, by changing the modulation method of the first pulse of the divided pulse as the driving signal of the heating element, according to the hole area of the ejection port of the head. While the ejection amount can be stabilized, the temperature of the recording head can be efficiently controlled.
The print head control width can be made relatively wide from T O to T L as shown in FIG. 7, for example.
【０１０１】（実施例２）実施例１では、プレヒートパ
ルスの変調最小単位を一定（ΔＰ1＝０．１８７μｓｅ
ｃ／ｓｔｅｐ）として、その変調する温度ステップΔＴ
を吐出口面積（穴面積）によって変更していた。これに
対し、本実施例は温度ステップΔＴを一定にして、吐出
口面積によってプレヒートパルスの最小単位ΔＰ1を変
更するものである。(Second Embodiment) In the first embodiment, the minimum unit of modulation of the preheat pulse is constant (ΔP 1 = 0.187 μse).
c / step), the temperature step ΔT to be modulated
Was changed depending on the discharge port area (hole area). On the other hand, in the present embodiment, the temperature step ΔT is kept constant, and the minimum unit ΔP 1 of the preheat pulse is changed depending on the area of the ejection port.
【０１０２】具体的にはΔＰ1（μｓｅｃ／ｓｔｅｐ）
＝ＫT／ＫP・ΔＴで決まった値を基に制御を行う。すな
わち、Ｐ1＝ＰO−ｎ・ΔＰ1として制御する。ここで、
ΔＴを比較的小さな値にしておけば、より緻密な制御が
可能となる。Specifically, ΔP 1 (μsec / step)
Control is performed based on the value determined by = K T / K P · ΔT. That is, control is performed as P 1 = P O −n · ΔP 1 . here,
If ΔT is set to a relatively small value, more precise control becomes possible.
【０１０３】図１６に吐出口面積に対するプレヒートパ
ルスの上限値ＰOと、プレヒートパルスの変調幅ΔＰ1の
関係を示す。なお、上限値ＰOは図１２に示すものと同
様の値とした。FIG. 16 shows the relationship between the upper limit P o of the preheat pulse and the modulation width ΔP 1 of the preheat pulse with respect to the ejection port area. The upper limit value P O is the same as that shown in FIG.
【０１０４】このように、プレパルスを変調する温度ス
テップΔＴを吐出口の穴面積によらず一定にしておけ
ば、実際のシーケンスでの温度モニターが繁雑になら
ず、簡略化できるというメリットがある。本実施例にお
いても、穴面積に応じて、ＴH＝２５℃でのプレヒート
パルス幅ＰOを変更（実施例１と同じ）しており、全て
のヘッドで、吐出量を一定に制御することが可能であ
る。As described above, if the temperature step ΔT for modulating the pre-pulse is made constant regardless of the hole area of the ejection port, there is an advantage that the temperature monitor in the actual sequence does not become complicated and can be simplified. Also in the present embodiment, the preheat pulse width P O at T H = 25 ° C. is changed according to the hole area (same as the first embodiment), and the ejection amount is controlled to be constant in all heads. Is possible.
【０１０５】（実施例３）実施例２では、プレヒートパ
ルスの変調最小単位ΔＰ1を吐出口面積によって変更さ
せていた。実施例３は、プレヒートパルスのΔＰ1はそ
のままで、駆動電圧ＶOPを変調させる方法である。(Third Embodiment) In the second embodiment, the minimum unit of modulation ΔP 1 of the preheat pulse is changed according to the area of the ejection port. The third embodiment is a method of modulating the drive voltage V OP while leaving the preheat pulse ΔP 1 unchanged.
【０１０６】すなわち、プレヒートパルスの駆動電圧Ｖ
OPを変調することでプレヒートパルスの投入エネルギー
ーの変化幅を吐出口面積に応じて、変更するのである。
これによって、実施例２と同様な効果が確認できた。That is, the drive voltage V of the preheat pulse
By modulating the OP , the change width of the input energy of the preheat pulse is changed according to the ejection opening area.
As a result, the same effect as in Example 2 was confirmed.
【０１０７】次に、制御内容を具体的に説明する。実施
例２における穴面積に対応する初期パルス幅ＰO（ＴH＝
２５℃でのＰ1の値）とΔＰ1とは図１７（Ａ）にその関
係を示すように比例関係にある。Next, the control content will be specifically described. Initial pulse width P O ( TH =
The value of P 1 at 25 ° C. and ΔP 1 are in a proportional relationship as shown in the relationship in FIG.
【０１０８】よってＰO＝ｋΔＰ1と表わせる。すると、
ΔＴ×ｎ（℃）（ｎは自然数）だけヘッド温度が変化し
たときのＰ1は、 Ｐ1＝ＰO−ｎ・ΔＰ1 ＝ｋΔＰ1−ｎ・ΔＰ1 ＝（ｋ−ｎ）・ΔＰ1 ＝（ｋ−ｎ）／ｋ・ＰO と表わされる。Therefore, it can be expressed as P O = kΔP 1 . Then,
P 1 when the head temperature changes by ΔT × n (° C.) (n is a natural number) is P 1 = P O −n · ΔP 1 = kΔP 1 −n · ΔP 1 = (k−n) · ΔP 1 It is represented as = (k−n) / k · P O.
【０１０９】ここでＰOは穴面積によって決まる値であ
るため、図１７（Ｂ）のように、プレヒートパルスのパ
ルス幅は穴面積に対応させて、固定して、設定する。そ
して、温度変化によるプレヒートパルスの変調は、駆動
電圧ＶOPをメインパルスを１とした場合に（ｋ−ｎ）／
ｋ倍した電圧に変調して行っている。[0109] Here, since P O is a value determined by the hole area, as shown in FIG. 17 (B), the pulse width of the preheat pulse is made to correspond to the hole area, fixed set. Then, the modulation of the preheat pulse due to the temperature change is (kn) / when the drive voltage V OP is set to 1 for the main pulse.
It is performed by modulating to a voltage multiplied by k.
【０１１０】これで、穴面積に対応したプレヒートパル
ス幅ＰOをはじめに設定しておけば、どんなヘッドを使
用する場合もプレヒートパルスの駆動電圧ＶOPを（ｋ−
ｎ）／ｋ倍して変調するだけなので、制御シーケンスが
非常に容易になる。By setting the preheat pulse width P O corresponding to the hole area first, the drive voltage V OP of the preheat pulse can be (k-
The control sequence becomes very easy because it is only multiplied by n) / k for modulation.
【０１１１】（実施例４）上記各実施例においては、ヘ
ッド全体に対して同一に行う駆動方法についてであっ
た。本実施例においては、ヘッド内の複数のノズルをそ
れぞれ制御する方法について説明する。(Embodiment 4) In each of the above embodiments, the same driving method is applied to the entire head. In this embodiment, a method of controlling each of the plurality of nozzles in the head will be described.
【０１１２】すなわち、複数のノズルを持った記録ヘッ
ドは、その中で吐出口面積のバラツキを持っている。従
って、全てのノズルに対して同様な制御を行うと、ヘッ
ド内のムラが発生してしまう。そこで、あらかじめヘッ
ド製造時に、ヘッド内の吐出口面積の分布を測定し、そ
の大きさによって、実施例１と同様な制御を各ノズルに
対して行う。このときのヘッド温度は、各ノズル毎のセ
ンサーで測定しても良いが、実施例１と同様な、ヘッド
全体の温度を測定する方法でもあまり問題ない。これに
よって、ヘッド内での吐出口面積の分布にムラがあった
としても、全てのノズルに対して、吐出量を一定とする
ことが可能となり、ムラのない画像を得ることができ
る。That is, the recording head having a plurality of nozzles has a variation in the ejection port area among them. Therefore, if similar control is performed for all the nozzles, unevenness in the head will occur. Therefore, at the time of manufacturing the head, the distribution of the ejection port area in the head is measured in advance, and the same control as that of the first embodiment is performed for each nozzle depending on the size. The head temperature at this time may be measured by a sensor for each nozzle, but the method of measuring the temperature of the entire head, which is the same as in the first embodiment, causes no problem. As a result, even if there is unevenness in the distribution of the ejection port area in the head, it is possible to make the ejection amount constant for all nozzles, and it is possible to obtain a uniform image.
【０１１３】（実施例５）実施例４は、全てのノズルに
対して独立に制御を行ったが、本実施例は複数のノズル
列を分割したブロック毎に制御を変えるものである。例
えば、４８ノズルのヘッドに対して８ノズルを１つのブ
ロックとして６ブロックに分割して駆動させ、各々１つ
のブロックに対しては同一の穴面積とみなして制御を行
うものである。(Fifth Embodiment) In the fourth embodiment, all the nozzles are controlled independently, but in the present embodiment, the control is changed for each block obtained by dividing a plurality of nozzle rows. For example, with respect to a head of 48 nozzles, 8 nozzles are divided into 6 blocks as one block and driven, and control is performed by regarding each block as the same hole area.
【０１１４】具体的には１〜８ノズル（１ブロック）の
吐出口面積の平均値を測定・計算し、そのブロックの穴
面積に対応した、吐出量補正テーブルを設定する。２ブ
ロック（９〜１６ノズル）、３ブロック（１７〜２４ノ
ズル）…も同様にして設定する。Specifically, the average value of the ejection opening area of 1 to 8 nozzles (1 block) is measured and calculated, and the ejection amount correction table corresponding to the hole area of the block is set. 2 blocks (9 to 16 nozzles), 3 blocks (17 to 24 nozzles) ... Are similarly set.
【０１１５】この制御方法は、複数のノズルをブロック
とセグメントに分けてマトリックス駆動する場合に特に
有効である。すなわち、複数のノズルから同時にインク
を吐出させるのではなく、ブロック毎に時分割させて駆
動を行う。具体的には１ブロック、２ブロック、３ブロ
ック…６ブロックと順番に駆動させる。１、３、４、２
…ブロックとランダムに打たせても構わない。このよう
な駆動方式をとれば、各ブロック毎にテーブルを固定さ
せれば良いため、制御しやすいものとなる。This control method is particularly effective when matrix driving is performed by dividing a plurality of nozzles into blocks and segments. That is, instead of ejecting ink from a plurality of nozzles at the same time, driving is performed in time division for each block. Specifically, 1 block, 2 blocks, 3 blocks ... 6 blocks are sequentially driven. 1, 3, 4, 2
… You can hit the blocks randomly. With such a driving method, the table may be fixed for each block, which facilitates control.
【０１１６】次に、図１８を参照して、ブロック単位に
テーブルの設定をする方法について説明する。同図は、
４８ノズルのヘッドのノズルに対する吐出口面積の分布
を示す。ここでは、８ノズルを１ブロックとして１まと
めにしているため、６ブロックに対する吐出口面積の分
布となっている。Next, referring to FIG. 18, a method of setting a table in block units will be described. This figure shows
The distribution of the ejection port area for the nozzles of the 48-nozzle head is shown. Here, since 8 nozzles are grouped as one block, the discharge port area is distributed over 6 blocks.
【０１１７】吐出口面積はａとｂの２つのしきい値を設
けてあり、あるブロックの吐出口面積の平均値がａより
大きければ、Ｆ、ａ以下でｂより大きければ、０、ｂ以
下なら１というテーブルをそのブロックに割り当てるよ
うにする。The discharge port area is provided with two threshold values a and b. If the average value of the discharge port area of a certain block is larger than a, it is F, a or less, and if it is larger than b, it is 0, b or less. Then, the table of 1 is assigned to the block.
【０１１８】パーマネントヘッドでの実施例はディップ
スイッチ等を各ブロック毎に設け、ヘッド製造時に吐出
口穴面積分布を測定しておき、本体組込時に設定する。
あるいは、本体組込後に全てのブロックに対して同一の
ＰＷＭテーブルを設定しておき、このテーブルに基づい
て印字し、そのときのドット径がＯＤ（光学反射濃度）
を測定して、ブロック毎の穴面積を積算し、その値によ
ってテーブルを決めるものである。ドット径と吐出口面
積の相関は非常に高いため、上記方法をとっても何ら問
題がない。In the embodiment of the permanent head, a dip switch or the like is provided for each block, the area distribution of the ejection port holes is measured at the time of manufacturing the head, and it is set when the main body is assembled.
Alternatively, the same PWM table is set for all blocks after incorporation into the main body, printing is performed based on this table, and the dot diameter at that time is OD (optical reflection density).
Is measured, the hole area of each block is integrated, and the value is used to determine the table. Since the correlation between the dot diameter and the ejection opening area is very high, there is no problem even if the above method is adopted.
【０１１９】また、交換可能なタイプのヘッドでは、例
えばヘッド製造時に穴面積を測定し、それに対応したテ
ーブルの種類をデータとして、ヘッド上のＲＯＭに入れ
ても構わない。例えば、図１８のような場合、ブロック
１がテーブル１、ブロック２がテーブル０、ブロック３
がテーブルＦ、…の場合、Ｆを２とすれば、０と１と２
の３つのデータによる集まりとなり、ここでは（１０２
０１１）3と表わせる。これを３の剰余数による集合と
みれば（３０１）10というデータを入れてもよい。In the case of a replaceable head, for example, the hole area may be measured at the time of manufacturing the head, and the type of table corresponding to the hole area may be stored as data in the ROM on the head. For example, in the case of FIG. 18, block 1 is table 1, block 2 is table 0, block 3
Is table F, ..., and if F is 2, then 0, 1 and 2
It is a collection of 3 data of
011) 3 can be represented. If this is regarded as a set with a remainder number of 3, data of (301) 10 may be entered.
【０１２０】（実施例６）実施例５の他の制御の方法と
して、本実施例は各ブロックのプレヒートパルス幅ＰO
（ヘッド温度ＴHが２５℃でのＰ1）を、そのブロックの
吐出口の穴面積の平均値に対応させて設定しておき駆動
電圧ＶOPを（ｋ−ｎ）／ｋ倍に変調するものであり、こ
れは実施例３と同様の制御方法である。(Sixth Embodiment) As another control method of the fifth embodiment, this embodiment uses the preheat pulse width P O of each block.
(P 1 when the head temperature TH is 25 ° C.) is set corresponding to the average value of the hole areas of the ejection ports of the block, and the drive voltage V OP is modulated by (kn) / k times. This is the same control method as in the third embodiment.
【０１２１】これによって、画像処理によるヘッドの内
の濃度ムラ補正を行うことなる、ムラのない画像を印字
することが可能となる。As a result, it becomes possible to print an image having no unevenness, in which density unevenness in the head is corrected by image processing.
【０１２２】（実施例７）今までは、全て駆動信号をダ
ブルパルス構成とし、発泡しないプレヒートパルスの形
状の変調による吐出量制御について説明した。本実施例
は、ダブルパルスに比べると効果は小さい（図１９参
照）が、シングルパルスのパルス形状を変調させて、吐
出量制御をするものである。これは図１９（Ａ）のよう
にシングルパルスの場合でも、吐出口の穴面積が大きい
程、吐出量が大きくなるためである。(Embodiment 7) Up to now, the discharge amount control by modulating the shape of the preheat pulse which does not cause bubbling and the driving signal has a double pulse has been described. This embodiment has a smaller effect than the double pulse (see FIG. 19), but controls the ejection amount by modulating the pulse shape of the single pulse. This is because even in the case of a single pulse as shown in FIG. 19A, the ejection amount increases as the hole area of the ejection port increases.
【０１２３】しかしながら同図（Ｂ）のように、パルス
幅の変化幅に対しての吐出量の変化幅がダブルパルスに
比べて少ないため、制御できるヘッド温度の変化幅は少
ないものとなる。これは、温度変化に対する吐出量の変
化率は、シングルパルスでもダブルパルスでもほとんど
変わらないため、吐出量のパルス幅による変化率が大き
いダブルパルスの方が、広い範囲のヘッド温度変化を補
正することができるためである。However, as shown in FIG. 13B, the variation range of the ejection amount with respect to the variation range of the pulse width is smaller than that of the double pulse, so that the variation range of the head temperature that can be controlled is small. This is because the change rate of the ejection amount with respect to the temperature change hardly changes between single pulse and double pulse. Therefore, the double pulse, which has a large change rate depending on the pulse width of the ejection amount, can correct the head temperature change in a wide range. This is because you can
【０１２４】（実施例８）以上の実施例において、ヘッ
ドの吐出口面積の測定は、ヘッドの製造時に行う場合に
ついて説明した。本実施例は記録装置本体内でヘッド内
のムラ補正するもので、特に実施例４、５、６のような
ヘッド内の吐出量のムラを補正するような場合に適して
いる。これは、本体にリーダ（読取り部）を持っておく
ことで、ノズル方向に対する濃度ムラ測定し、そのムラ
データに対応したデータを、各ノズル、あるいはブロッ
クにフィードバックさせて、各ノズルまたはブロックの
テーブルを変更して吐出量を一定にする方法である。こ
れは、今まで何度も述べているように、吐出口の穴面積
分布とドット径またはＯＤ（光学濃度）が強い相関を持
っているためである。(Embodiment 8) In the above embodiments, the case where the ejection port area of the head is measured at the time of manufacturing the head has been described. This embodiment corrects unevenness in the head inside the main body of the printing apparatus, and is particularly suitable for correcting unevenness in the ejection amount inside the head as in Embodiments 4, 5, and 6. This is because the reader (reading unit) is held in the main unit to measure the density unevenness in the nozzle direction, and the data corresponding to the unevenness data is fed back to each nozzle or block, and the table of each nozzle or block is displayed. It is a method of making the discharge amount constant by changing This is because the hole area distribution of the ejection port and the dot diameter or OD (optical density) have a strong correlation, as described many times up to now.
【０１２５】なお、このムラの測定手段は、特開平２−
２８６３４１号公報に開示されたＨＳ（ヘッドシェーデ
ィング）の方法と同等で構わない。また、ブロック毎に
補正するような場合は、リーダの分解能がブロック幅程
度で良いため、比較的、容易なものとなる。The means for measuring the unevenness is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
It may be the same as the HS (head shading) method disclosed in Japanese Patent No. 286341. Further, in the case of correction for each block, the resolution of the reader may be about the block width, which is relatively easy.
【０１２６】これらのＨＳを行う理由は、放置等による
インクの増粘、固着等により吐出口付近にインク等が付
着して、実質的な吐出口面積を小さくする場合があるか
らである。The reason for performing these HSs is that the ink or the like adheres to the vicinity of the ejection port due to thickening or sticking of the ink due to standing or the like, and the substantial ejection port area may be reduced.
【０１２７】（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ーとして熱エネルギーを発生する手
段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱
エネルギー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 provided with a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for ejecting ink, particularly in the ink jet recording system. In the recording head and the recording apparatus of the type in which the state of the ink is changed by the heat energy, an excellent effect is brought about. This is because such a method can achieve high density recording and high definition recording.
【０１２８】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、
コンテイ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
激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ーを発生
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. Nos. 4,723,129 and 4740.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method is a so-called on-demand type,
It is applicable to both continuous type,
Particularly in the case of the on-demand type, the electrothermal converter arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink) has a sudden temperature exceeding the nucleate boiling that corresponds to the recorded information. By applying at least one drive signal that gives rise, heat energy is generated in the electrothermal converter, and film boiling is caused on the heat acting surface of the recording head,
As a result, bubbles can be formed in the liquid (ink) that correspond to the drive signals in a one-to-one relationship, which is effective. The liquid (ink) is ejected through the ejection openings by the growth and contraction of the bubbles to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape, because the bubble growth and contraction are immediately and appropriately performed, so that the ejection of the liquid (ink) 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.
【０１２９】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ーの
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号公報に基づいた構成と
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 respective specifications, U.S. Pat. No. 4,558,333, U.S. Pat. No. 44, which discloses a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
The configuration 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 structure corresponding to the discharging portion is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-138461. That is, according to the present invention, recording can be surely and efficiently performed regardless of the form of the recording head.
【０１３０】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, in addition to the one used as an image output terminal of information processing equipment such as a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus having a transmitting / receiving function can be used. It may be a form or the like.
【０１３１】[0131]
【発明の効果】以上、説明してきたように、投入エネル
ギーを変調して、記録ヘッドからのインクの吐出を制御
するインクジェット記録装置において、記録ヘッドの吐
出口面積に応じて、投入エネルギーの変調の度合いを最
適に変更することで、記録ヘッドの吐出口面積に依らず
記録ヘッドが温度変化しても吐出量を一定に制御するこ
とが可能となった。As described above, in the ink jet recording apparatus which controls the ejection of ink from the recording head by modulating the input energy, the modulation of the input energy is controlled according to the ejection opening area of the recording head. By optimally changing the degree, it has become possible to control the ejection amount to be constant regardless of the temperature of the recording head regardless of the ejection opening area of the recording head.
【０１３２】これによって、画像のムラが少なくなり品
位が向上しただけでなく、吐出口面積にバラツキを持つ
記録ヘッドの歩留りを大幅に向上できた。As a result, not only the unevenness of the image is reduced and the quality is improved, but also the yield of the recording head having the variation of the ejection opening area can be greatly improved.
【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した図である。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】実施例で用いた記録ヘッドの断面および正面を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross section and a front surface 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
すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ejection amount and the pulse width according to the present invention.
【図４】本発明にかかる吐出口の穴面積、吐出量、プレ
ヒートパルスＰ1の関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship among a hole area of a discharge port, a discharge amount, and a preheat pulse P 1 according to the present invention.
【図５】本発明にかかる吐出量とヘッド温度との関係を
示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the ejection amount and the head temperature according to the present invention.
【図６】本発明にかかる吐出口の面積、吐出量、記録ヘ
ッドの温度（環境温度）の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship among the area of the ejection port, the ejection amount, and the temperature (environmental temperature) of the recording head according to the present invention.
【図７】本発明の一実施例にかかる吐出量制御方法を説
明するための説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a discharge amount control method according to an embodiment of the present invention.
【図８】本発明の一実施例にかかりテーブルに設定した
パルスの波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram of pulses set in a table according to an embodiment of the present invention.
【図９】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説明
図である。FIG. 9 is an explanatory 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１０】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. 10 is a flowchart of a pulse width modulation sequence according to an embodiment of the present invention.
【図１１】本発明にかかる吐出口面積に対するプレヒー
トパルス依存係数、吐出量温度依存係数および温度ステ
ップの関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a relationship between a preheat pulse dependence coefficient, a discharge amount temperature dependence coefficient, and a temperature step with respect to a discharge port area according to the present invention.
【図１２】本発明の実施例に関し、吐出口面積が違う場
合のプレヒートパルス変調の制御テーブルを示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing a control table for preheat pulse modulation when the ejection opening area is different in the embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の一実施例に用いたヒータボードの概
略上面図である。FIG. 13 is a schematic top view of a heater board used in an embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の一実施例にかかるフルカラープリン
タの斜視図である。FIG. 14 is a perspective view of a full-color printer according to an embodiment of the present invention.
【図１５】上記プリンタの制御構成を示すブロック図で
ある。FIG. 15 is a block diagram showing a control configuration of the printer.
【図１６】本発明の一実施例に関し、吐出口面積が違う
場合のプレヒートパルスの変調の制御テーブルを示す図
である。FIG. 16 is a diagram showing a control table for modulation of preheat pulses when the ejection opening areas are different according to the embodiment of the present invention.
【図１７】本発明の一実施例に関し、任意の吐出口面積
に対する、プレヒートパルス上限ＰOと、プレヒートパ
ルスの変調幅ΔＰ1の関係および吐出口面積に対応した
パルス幅のプレヒートパルスの振幅を変調した場合を説
明する図である。FIG. 17 relates to one embodiment of the present invention, showing the relationship between the preheat pulse upper limit P O and the modulation width ΔP 1 of the preheat pulse and the amplitude of the preheat pulse having a pulse width corresponding to the ejection opening area, with respect to an arbitrary ejection opening area. It is a figure explaining the case where it modulates.
【図１８】本発明の一実施例に関し、吐出ノズルを分割
して駆動パルスの変調を行う説明を示した図である。FIG. 18 is a diagram showing an explanation regarding the embodiment of the present invention in which the discharge nozzle is divided and the drive pulse is modulated.
【図１９】本発明の実施例にかかるパルス幅、吐出量お
よび吐出口面積の関係を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing the relationship between the pulse width, the ejection amount, and the ejection opening area according to the example of the present invention.
１ 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 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 ＣＰＵ ８０３ ＲＯＭ ８０５ ＲＡＭ 1 Electrothermal Converter (Discharge Heater) 2 Carriage 3 Ink Liquid Path 7 Discharge Port 9 Heater Board (Si Substrate) 11 Aluminum Plate 20A, 20B Temperature Sensor 30A, 30B Temperature Control Heater 801 CPU 803 ROM 805 RAM
フロントページの続き (72)発明者 片山 正人 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Front page continued (72) Inventor Masato Katayama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.
Claims (12)
ット記録ヘッドからのインクの吐出量を制御するインク
ジェット記録ヘッドの吐出制御方法において、 前記インクジェット記録ヘッドの吐出口面積に応じて、
前記投入エネルギーの変調の度合いを変更することを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの吐出制御方法。1. A discharge control method for an ink jet recording head, which controls the discharge amount of ink from the ink jet recording head by modulating the input energy, wherein:
An ejection control method for an inkjet recording head, characterized in that a degree of modulation of the applied energy is changed.
ギーの変調量を小さくすることを特徴とする請求項１記
載のインクジェット記録ヘッドの吐出制御方法。2. The ejection control method for an ink jet recording head according to claim 1, wherein the modulation amount of the input energy is reduced as the ejection port area is increased.
であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット
記録ヘッドの吐出制御方法。3. The ejection control method for an ink jet recording head according to claim 1, wherein the applied energy to be modulated has a pulse width.
圧であることを特徴とする請求項１記載のインクジェッ
ト記録ヘッドの吐出制御方法。4. The ejection control method for an ink jet recording head according to claim 1, wherein the input energy to be modulated is a pulse voltage.
記録信号に対して、複数の波形のうち先行する波形であ
ることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録
ヘッドの吐出制御方法。5. The ejection control method for an ink jet recording head according to claim 1, wherein the input energy to be modulated is a preceding waveform of a plurality of waveforms with respect to one recording signal.
記変調エネルギー量を変化させるものであって、前記吐
出口面積が大きい程、前記変調エネルギー量を変化させ
る際の前記記録ヘッドの変化温度を大きくすることを特
徴とする請求項２記載のインクジェット記録ヘッドの吐
出制御方法。6. The change amount of the modulation energy according to the change in temperature of the print head, wherein the change temperature of the print head when changing the change amount of the modulation energy is larger as the ejection opening area is larger. 3. The ejection control method for an ink jet recording head according to claim 2, wherein:
記変調エネルギー量を変化させるものであって、前記吐
出口面積が大きい程、前記記録ヘッドの温度変化に対し
て、前記変調エネルギー量を小さくすることを特徴とす
る請求項２記載のインクジェット記録ヘッドの吐出制御
方法。7. The modulation energy amount is changed according to the temperature change of the recording head, and the modulation energy amount is changed with respect to the temperature change of the recording head as the ejection opening area is larger. The ejection control method for an inkjet recording head according to claim 2, wherein the ejection control method is reduced.
記録ヘッド内に記憶させ、その情報に基づき前記投入エ
ネルギーの変調の度合いを変更することを特徴とする請
求項１記載のインクジェット記録ヘッドの吐出制御方
法。8. The ink jet recording head according to claim 1, wherein information of a discharge port area measured in advance is stored in the recording head, and the degree of modulation of the applied energy is changed based on the information. Discharge control method.
出口に対応する投入エネルギーの変調の度合いを変更す
ることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録
ヘッドの吐出制御方法。9. The recording head has a plurality of ejection ports, and the degree of modulation of the applied energy corresponding to each ejection port is changed according to the size of the ejection port area of each ejection port. The ejection control method for an ink jet recording head according to claim 1, wherein
し、 前記複数の吐出口を複数のグループに分割し、 前記各グループの平均吐出口面積の大きさに応じて、前
記各グループに対応する投入エネルギーの変調の度合い
を変更することを特徴とする請求項１記載のインクジェ
ット記録ヘッドの吐出制御方法。10. The recording head has a plurality of ejection ports, the plurality of ejection ports are divided into a plurality of groups, and each of the groups corresponds to each group according to the size of the average ejection port area of each group. 2. The ejection control method for an inkjet recording head according to claim 1, wherein the degree of modulation of the applied energy is changed.
ルギーが投入されることを特徴とする請求項１０記載の
インクジェット記録ヘッドの吐出制御方法。11. The ejection control method for an ink jet recording head according to claim 10, wherein energy is simultaneously applied to the ejection ports of each group.
ンクに熱による状態変化を生起させ、該状態変化に基づ
いてインクを前記吐出口から吐出させて飛翔的液滴を形
成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに
記載のインクジェット記録ヘッドの吐出制御方法。12. The ink jet recording head causes a state change of ink due to heat, and ejects the ink from the ejection port based on the state change to form flying droplets. 12. The ejection control method for an inkjet recording head according to any one of 1 to 11.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2270992A JPH05220963A (en) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Delivery control method in ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2270992A JPH05220963A (en) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Delivery control method in ink jet recording head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05220963A true JPH05220963A (en) | 1993-08-31 |
Family
ID=12090368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2270992A Pending JPH05220963A (en) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Delivery control method in ink jet recording head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05220963A (en) |
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- 1992-02-07 JP JP2270992A patent/JPH05220963A/en active Pending
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