[go: up one dir, main page]

DE69117810T2 - Ink jet recording method and related ink jet recording apparatus - Google Patents

Ink jet recording method and related ink jet recording apparatus

Info

Publication number
DE69117810T2
DE69117810T2 DE69117810T DE69117810T DE69117810T2 DE 69117810 T2 DE69117810 T2 DE 69117810T2 DE 69117810 T DE69117810 T DE 69117810T DE 69117810 T DE69117810 T DE 69117810T DE 69117810 T2 DE69117810 T2 DE 69117810T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
group
transducer elements
electrothermal
ink jet
jet recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69117810T
Other languages
German (de)
Other versions
DE69117810D1 (en
Inventor
Junji Shimoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69117810D1 publication Critical patent/DE69117810D1/en
Publication of DE69117810T2 publication Critical patent/DE69117810T2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04543Block driving
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04573Timing; Delays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

An ink jet recording apparatus for an ink jet recording apparatus includes a plurality of electrothermal transducer element for producing thermal energies for formation of recording liquids; and driving device for supplying electric energy to the electrothermal transducer elements in accordance with data to be recorded and a control signal, wherein the plural electrothermal transducers are grouped into plural groups, and the groups are simultaneously driven by the driving device, wherein the electrothermal transducer elements in a group are supplied with electric power in a period between maximum expansion of a bubble in a previously driven group and expiration thereof. <IMAGE>

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND VERWANDTER STAND DER TECHNIKFIELD OF THE INVENTION AND RELATED ART

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das mit einem Informations-Verarbeitungsgerät wie einem Ausgabe-Endgerät verwendet werden kann, oder ein Tin tenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das als ein als eine Einheit mit einem Informations-Verarbeitungsgerät ausgebildeter Drukker dient und insbesondere ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das mit einem Personalcomputer, Textverarbeitungsgerät, Kopiergerät, Faksimilegerät oder dergleichen verwendet werden kann. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das einen elektrothermischen Wandler zum Erzeugen von Wärmeenergie verwendet, die zum Ausstoß der Tinte entsprechend Bildinformationen beiträgt.The present invention relates to an ink jet recording apparatus that can be used with an information processing apparatus such as an output terminal, or an ink jet recording apparatus that serves as a printer formed as a unit with an information processing apparatus, and particularly to an ink jet recording apparatus that can be used with a personal computer, word processor, copying machine, facsimile machine or the like. More particularly, the present invention relates to an ink jet recording apparatus that uses an electrothermal transducer for generating heat energy that contributes to ejecting ink in accordance with image information.

Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, bei dem ein Flüssigkeitströpfchen durch Erzeugung eines Bläschens ausgestoßen wird, das einem augenblicklichen Zustandswechsel der Flüssigkeit durch die durch einen elektrothermischen Wandler erzeugte Wärmeenergie entspricht, ist in der US-A-4 723 129 offenbart. Die US-Patentschrift offenbart ein Simultan-Steuersystem, bei dem mehrere elektrothermische Wandler gleichzeitig angesteuert werden, und ein Nichtsimultan-Steuersystem, bei dem die mehreren elektrothermischen Wandler nacheinander bzw. sequentiell mit einem Phasenunterschied zum Ausführen einer Aufzeichnung auf eine geneigte Weise angesteuert werden. Eine ähnliche Offenbarung ist in der JP-A-109 672/1980 gemacht worden. Die US-Patentschrift offenbart auch, was als Teilnehmer- bzw. Timesharing-Steuersystem für eine große Anzahl von elektrothermischen Wandlern bezeichnet wird.An ink jet recording apparatus in which a liquid droplet is ejected by generating a bubble corresponding to an instantaneous state change of the liquid by the heat energy generated by an electrothermal transducer is disclosed in US-A-4,723,129. The US patent discloses a simultaneous control system in which a plurality of electrothermal transducers are simultaneously driven and a non-simultaneous control system in which the plurality of electrothermal transducers are sequentially driven with a phase difference to perform recording in an inclined manner. A similar disclosure has been made in JP-A-109 672/1980. The US patent also discloses what is called a time-sharing control system for a large number of electrothermal transducers.

Bei einem Wämeenergie verwendenden Aufzeichnungsgerät, das in der Praxis verwendet wird, ist jedoch das vorstehend beschriebene Simultan-Steuersystem als das günstigste betrachtet worden, da es dahingehend vorteilhaft ist, daß eine Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit möglich ist.However, in a recording device using thermal energy that is used in practice, the above The simultaneous control system described has been considered to be the most advantageous since it has the advantage of enabling high speed recording.

Deswegen besteht bei den meisten Vorschlägen in Verbindung mit dem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem eine Voraussetzung darin, daß die Steuersignale den elektrothermischen Wandlern entsprechend Aufzeichnungssignalen gleichzeitig bzw. simultan zugeführt werden.Therefore, in most proposals in connection with the inkjet recording system, a prerequisite is that the control signals are supplied to the electrothermal transducers in accordance with recording signals at the same time or simultaneously.

Die JP-A-109 672/1980 offenbart ein Flüssigkeitstrahl-Aufzeichnungsverfahren, bei dem ein Phasenunterschied zwischen Ausstößen aus benachbarten Öffnungen vorgesehen ist.JP-A-109 672/1980 discloses a liquid jet recording method in which a phase difference is provided between ejections from adjacent orifices.

Diese Anordnung weist einen Vorteil dahingehend auf, daß der Steuerstrom verringert ist, weshalb der Spannungabfall in Folge des Anschlußwiderstands verringert ist. Dieses Verfahren weist jedoch insofern ein Problem auf, daß, obwohl die Wiederherstellung des Meniskusses nach dem Tintenausstoß schnell ist, wenn eine geringe Anzahl von Öffnungen angesteuert wird, die Wiederherstellung wesentlich verzögert wird, wenn eine große Anzahl von Öffnungen angesteuert wird. Beispielsweise wird die Wiederherstellfrequenz des Meniskusses von 9 kHz während einer Ansteuerung einer geringen Anzahl auf 5 kHz verringert, wenn eine große Anzahl von Öffnungen angesteuert wird. Deswegen wird die niedrigere Frequenz als die Steuerfrequenz des Geräts eingestellt.This arrangement has an advantage that the drive current is reduced, and therefore the voltage drop due to the terminal resistance is reduced. However, this method has a problem in that although the recovery of the meniscus after ink ejection is fast when a small number of orifices are driven, the recovery is significantly delayed when a large number of orifices are driven. For example, the meniscus recovery frequency is reduced from 9 kHz during a small number drive to 5 kHz when a large number of orifices are driven. Therefore, the lower frequency is set as the drive frequency of the device.

Eines der bedeutenden Probleme besteht darin, daß die Steuerfrequenz des gesamten Geräts durch die Meniskus-Wiederherstellfrequenz bei Ansteuerung von Öffnungen einer großen Anzahl begrenzt ist, weil die Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit im allgemeinen auf dem Gebiet der Drucker erwünscht ist.One of the significant problems is that the drive frequency of the entire device is limited by the meniscus recovery frequency when driving a large number of apertures because high-speed recording is generally desired in the field of printers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsverfahren und -Gerät zu schaffen, bei denen die Flüssigkeitströpfchen-Erzeugungsfrequenz verglichen mit dem Stand der Technik erhöht ist.The invention is based on the object of creating an ink jet recording method and apparatus in which the liquid droplet generation frequency is increased compared to the prior art.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren und -Gerät zu schaffen, bei denen zusätzlich zu der Zunahme der Frequenz die Genauigkeit der Positionen der ausgestoßenen Aufzeichnungsflüssigkeitströpfchen verbessert ist.Another object of the invention is to provide an ink jet recording method and apparatus in which, in addition to the increase in frequency, the accuracy of the positions of the ejected recording liquid droplets is improved.

Es ist berücksichtigt worden, daß die Abnahme der Wiederauffüllfrequenz bei Ansteuerung einer großen Anzahl von Wandlern wegen eines thermischen Problems auftritt, d.h. die Wiederauffüllzeit wird durch die Zunahme der Meniskus-Retraktion bzw. -Zurückziehung infolge der Zunahme der Menge an ausgestoßener Tinte wegen der Abnahme der Viskosität der Tinte durch die Zunahme der Tintentemperatur in der Nähe des Motors länger.It has been considered that the decrease in the refill frequency when a large number of transducers are driven occurs due to a thermal problem, i.e. the refill time becomes longer due to the increase in the meniscus retraction due to the increase in the amount of ejected ink due to the decrease in the viscosity of the ink due to the increase in the ink temperature near the motor.

Aus verschiedenen Untersuchungen und Betrachtungen ist jedoch herausgefunden worden, daß die Frequenz durch geeignetes Auswählen eines Zeitunterschieds zwischen Einschalten von benachbarten oder nahen Öffnungen wesentlich erhöht werden kann.However, from various investigations and observations it has been found that the frequency can be increased significantly by suitably selecting a time difference between switching on adjacent or nearby openings.

Erfindungsgemäß wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät mit einer Vielzahl von elektrothermischen Wandlerelementen zum Erzeugen von Wärmeenergie zum Ausstoßen von Tinte und einer Steuervorrichtung zum Zuführen von elektrischer Energie zu den elektrothermischen Wandlerelementen entsprechend aufzuzeichnenden Daten und eines Steuersignals geschaffen, wobei die elektrothermischen Wandler in eine Vielzahl von Gruppen gruppiert sind und die Elemente jeder Gruppe durch die Steuervorrichtung gleichzeitig angesteuert werden, gekennzeichnet durch ein Zuführen von elektrischem Strom zu den elektrothermischen Wandlerelementen in einer Gruppe während des Intervalls zwischen einer maximalen Erweiterung eines Bläschens in einer vorher angesteuerten Gruppe und dessen Verfall.According to the invention there is provided an ink jet recording method for an ink jet recording apparatus having a plurality of electrothermal transducer elements for generating heat energy for ejecting ink and a control device for supplying electric energy to the electrothermal transducer elements in accordance with data to be recorded and a control signal, the electrothermal transducers being grouped into a plurality of groups and the elements of each group being controlled simultaneously by the control device, characterized by supplying electric current to the electrothermal transducer elements in a group during the interval between a maximum expansion of a bubble in a previously controlled group and its decay.

Erfindungsgemäß wird eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät geschaffen mit einer Vielzahl von elektrothermischen Wandlerelementen zum Erzeugen von Wärmeenergie zum Ausstoßen von Aufzeichnungsflüssigkeit und einer Steuervorrichtung zum Zuführen von elektrischer Energie zu den elektrothermischen Wandlerelementen entsprechend auf zuzeichnenden Daten und eines Steuersignals, wobei die elektrothermischen Wandler in eine Vielzahl von Gruppen gruppiert sind und die Elemente jeder Gruppe durch die Steuervorrichtung gleichzeitig angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung derart aufgebaut ist, daß die elektrothermischen Wandlerelemente in einer Gruppe in einer Periode zwischen einer maximalen Erweiterung eines Bläschens in einer vorher angesteuerten Gruppe und dessen Verfall mit elektrischem Strom gespeist werdenAccording to the invention, an ink jet recording device for an ink jet recording apparatus is provided with a plurality of electrothermal transducer elements for generating heat energy for ejecting recording liquid and a control device for supplying electrical energy to the electrothermal transducer elements in accordance with data to be recorded and a control signal, the electrothermal transducers being grouped into a plurality of groups and the elements of each group being controlled simultaneously by the control device, characterized in that the control device is constructed such that the electrothermal transducer elements in a group are supplied with electrical current in a period between a maximum expansion of a bubble in a previously controlled group and its decay

Erfindungsgemäß wird die Druckfrequenz erhöht und die Abweichung der Tintenschußpositionen verbessert, weshalb die Druckqualität verbessert wird.According to the present invention, the printing frequency is increased and the deviation of the ink shot positions is improved, thus improving the printing quality.

In der beigefügten Zeichnung zeigen:The attached drawing shows:

Fig. 1 ein Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen Ansprechfrequenz und einem Zeitunterschied zwischen Steuerimpulsen darstellt,Fig. 1 is a diagram showing a relationship between response frequency and a time difference between control pulses,

Fig. 2A sowie 2B ein Beispiel eines Steuerungs-Zeitverlaufs gemäß einem Ausführungsbeispiel,Fig. 2A and 2B show an example of a control timing curve according to an embodiment,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines bei einem Gerät gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendeten Steuersystems,Fig. 3 is a block diagram of a control system used in a device according to an embodiment,

Fig. 4 einen Steuerungs-Zeitverlauf durch die Schaltung gemäß Fig. 3,Fig. 4 shows a control time curve through the circuit according to Fig. 3,

Fig. 5 ein Diagramm, das vorteilhafte Wirkungen durch die mit der vorliegenden Erfindung verwendbare Flüssigkeitsdurchlauf- Anordnung veranschaulicht,Fig. 5 is a diagram illustrating advantageous effects of the liquid flow arrangement usable with the present invention,

Fig. 6A eine Schnittansicht eines Aufzeichnungskopfes gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, die die Teilnehmer- bzw. Timesharing-Steuerung veranschaulicht,Fig. 6A is a sectional view of a recording head according to another embodiment illustrating the subscriber or time-sharing control,

Fig. 6B eine Schnittansicht, die einen Flüssigkeitsdurchlauf darstellt, der mit einer gemeinsamen Flüssigkeitkammer in Verbindung steht,Fig. 6B is a sectional view showing a liquid passage communicating with a common liquid chamber;

Fig. 7 einen Steuersignal-Zeitverlauf gemäß einem anderen Beispiel undFig. 7 shows a control signal time curve according to another example and

Fig. 8 eine Schnittansicht eines mit der vorliegenden Erfindung verwendbaren Aufzeichnungskopfes.Fig. 8 is a sectional view of a recording head usable with the present invention.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Nachstehend werden die Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The embodiments are described below with reference to the drawing.

Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahl- Aufzeichnungskopfes, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann. Mit Bezugszeichen 11 ist ein Heizabschnitt (Heizelement) eines elektrothermischen Wandlers bezeichnet, der Wärmeenergie erzeugt, die zum Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit (Tinte) durch Erzeugen eines Bläschens beiträgt, wenn der elektrothermische Wandler mit elektrischer Energie gespeist wird. Die Heizeinrichtung 11 ist auf einem Substrat 11 durch ein dem Halbleiter-Herstellungsverfahren ähnliches Verfahren ausgebildet. Der Aufzeichnungskopf weist außerdem Ausstoßöffnungen (Öffnungen) 13, über die die Aufzeichnungsflüssigkeit ausgestoßen wird, Tintendurchflüsse (Düsen) 14, die mit den entsprechenden Ausstoßöffnungen 13 in Verbindung stehen, und ein Tintendurchfluß-Bildungsteil 15 zum Bilden der Ausstoßöffnungen und der Tintendurchflüsse 14 auf.Fig. 8 is a perspective view of an ink jet recording head to which the present invention can be applied. Reference numeral 11 denotes a heating section (heating element) of an electrothermal transducer which generates heat energy contributing to the ejection of the recording liquid (ink) by generating a bubble when the electrothermal transducer is supplied with electric power. The heater 11 is formed on a substrate 11 by a method similar to the semiconductor manufacturing method. The recording head also has ejection openings (orifices) 13 through which the recording liquid is ejected, ink passages (nozzles) 14 communicating with the corresponding ejection openings 13, and an ink passage forming member 15 for forming the ejection openings and the ink passages 14.

Der Aufzeichnungskopf weist außerdem eine Kopfplatte 16 sowie eine gemeinsame Flüssigkeitskammer 17 auf, die mit den Tintendurchflüssen 14 gemeinsam in Verbindung steht und zum Aufbewahren der aus einer nicht dargestellten Tintenzufuhrquelle zugeführten Tinte dient.The recording head further includes a head plate 16 and a common liquid chamber 17 which is commonly communicated with the ink passages 14 and serves to store the ink supplied from an ink supply source not shown.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Steu ersystems für den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit einem Aufbau gemäß Fig. 8. Das Steuersystem weist eine Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung 21, eine Aufzeichnungskopf-Stromquelle 22, eine Zeitverlauf-Generatorschaltung 23, eine Aufzeichnungsdaten-Aufteilungsschaltung 24 und eine Aufzeichnungsdaten-Steuerzeitverlauf-Generatorschaltung 25 auf. Die Zeitverlauf-Generatorschaltung 23 spricht auf die aufzuzeich nenden Daten und Steuersignale C1 sowie C2 aus der Steuerzeitverlauf-Generatorschaltung 25 zum Erzeugen eines Impulsbreiten-Einstellsignals ENB und von Auswahlsignalen SEL1, SEL2, SEL3 sowie SEL4 zum Auswählen der Zwischenspeicherpositionen der eingegebenen Auf zeichnungsdaten zum Auswählen der anzusteuernden elektrothermischen Wandlerelemente und zum Erzeugen eines Zwischenspeichersignals LAT2 an. Die Aufzeichnungsdaten-Aufteilungsschaltung 24 entnimmt und baut die Aufzeichnungsdaten für eine Zeile zu deren Zufuhr zu einer Auf zeichnungskopf-Steuervorrichtung IC26 erneut auf.Fig. 3 is a block diagram showing an example of a control system for the ink jet recording head having a structure as shown in Fig. 8. The control system comprises a recording head control circuit 21, a recording head power source 22, a timing generator circuit 23, a recording data dividing circuit 24, and a recording data control timing generator circuit 25. The timing generator circuit 23 is responsive to the data to be recorded and control signals C1 and C2 from the control timing generator circuit 25 to generate a pulse width setting signal ENB and selection signals SEL1, SEL2, SEL3, and SEL4 for selecting the latch positions of the inputted recording data, selecting the electrothermal transducer elements to be driven, and generating a latch signal LAT2. The recording data dividing circuit 24 extracts and reconstructs the recording data for one line for supply to a recording head controller IC26.

Fig. 4 zeigt den Steuerungs-Zeitverlauf gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Die Aufzeichnungsdaten SI1 für eine Zeile, die durch dieselbe Bit-Anzahl wie die Anzahl von elektrothermischen Wandlern gebildet ist, werden wiederum in Aufzeichnunsdaten SI2 eingeführt, die den elektrothermischen Wandlerelementen entsprechen, die gleichzeitig durch die Aufzeichnungsdaten-Aufteilungsschaltung angesteuert werden, und zu dem Aufzeichnungskopf übertragen. Danach werden die Daten in der Zwischenspeicherschaltung in der Steuervorrichtung IC gelesen, die durch die Auswahlsignale SEL1 bis SEL4 entsprechend dem Eingangssignal des Zwischenspeichersignals LAT2 ausgewählt wird. Dann werden die durch die Eingabe des ENB- Signals ausgewählten elektrothermischen Wandler mit der elektrischen Energie gespeist. Die Datenübertragung, das Anlegen der Auswahlsignale und das Anlegen des Impulsbreiten-Einstellsignals werden für eine vorbestimmte Anzahl von Malen zum Ausführen des Druckens einer Zeile wiederholt.Fig. 4 shows the control timing according to this embodiment. The recording data SI1 for one line constituted by the same number of bits as the number of electrothermal transducers is again introduced into recording data SI2 corresponding to the electrothermal transducer elements simultaneously driven by the recording data dividing circuit and transferred to the recording head. Thereafter, the data is read in the latch circuit in the control device IC which is selected by the selection signals SEL1 to SEL4 in accordance with the input of the latch signal LAT2. Then, the electrothermal transducers selected by the input of the ENB signal are supplied with the electric power. The data transfer, the application of the selection signals and the application of the pulse width setting signal are repeated for a predetermined number of times to carry out the printing of one line.

Fig. 2 veranschaulicht die Reihenfolge der Düsenansteuerung gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 41 stößt das Aufzeichnungströpfchen 42 aus. Die Düsen des Tintenstrahl-Auf zeichnungskopfes sind in vier Gruppen gruppiert. Gemäß der Fig. werden die elektrothermischen Wandler deshalb in jeder der Gruppen in der Reihenfolge Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3 und Nr. 4 mit einer Zeitdifferenz Td angesteuert.Fig. 2 illustrates the order of nozzle control according to this embodiment. The ink jet recording head 41 ejects the recording droplet 42. The nozzles of the ink jet recording head are grouped into four groups. Therefore, as shown in the figure, the electrothermal transducers in each of the groups are driven in the order of No. 1, No. 2, No. 3 and No. 4 with a time difference Td.

Fig. 1 zeigt den Zusammenhang zwischen der Steuerimpuls-Zeit differenz Td der elektrothermischen Wandler in einer Gruppe und durchschnittlichen Ansprechfrequenzen der Düsen (gemessen auf der Basis sämtlicher Ausstöße). Wie aus der Fig. ersichtlich ist die Ansprechfrequenz innerhalb eines Bereichs zwischen einer maximalen Bläschenerweiterung und dessen Zusammenfallen sowie Verfall im wesentlichen maximal. Deswegen wird zur Zeit der maximalen Größe des Bläschens vorzugsweise der nächste elektrothermische Wandler mit der elektrischen Energie versorgt, wodurch die Ansprechfrequenz der Düsen verbessert wird.Fig. 1 shows the relationship between the control pulse time difference Td of the electrothermal transducers in a group and average response frequencies of the nozzles (measured on the basis of all discharges). As can be seen from the figure, the response frequency is substantially maximum within a range between a maximum bubble expansion and its collapse and decay. Therefore, at the time of the maximum size of the bubble, the next electrothermal transducer is preferably supplied with the electric power, thereby improving the response frequency of the nozzles.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich unterscheiden sich die Zeitpunkte für die maximale Erweiterung des Bläschens und die Zeitpunkte für das Zusammenfallen des Bläschens, falls sich die Steuerimpulsbreite unterscheidet (3 µs und 7 µs). Deswegen schwingt unter Berücksichtigung der Erzeugung des Bläschens der Meniskus nach dem Verfall des Bläschens bei der sequentiellen Ansteuerung umgekehrt. Die Umkehrung beeinflußt eine benachbarte Düse oder Düsen. Deswegen wird, falls die nächste Ansteuerung während der Periode gestartet wird, in der der Tintenfluß in dem vorher angesteuerten Durchfluß in eine Richtung verläuft, die Ansprechfrequenz erhöht und der Ausstoß stabilisiert, weil der Instabilitätsfaktor wesentlich verringert wird.As can be seen from Fig. 1, the timing of the maximum expansion of the bubble and the timing of the collapse of the bubble are different if the drive pulse width is different (3 µs and 7 µs). Therefore, in consideration of the generation of the bubble, the meniscus oscillates inversely after the decay of the bubble in the sequential drive. The inversion affects an adjacent nozzle or nozzles. Therefore, if the next drive is started during the period in which the ink flow in the previously driven flow is in one direction, the response frequency is increased and the ejection is stabilized because the instability factor is significantly reduced.

Nachstehend wird eine weitere bevorzugte Bedingung berücksichtigt. Selbst in dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Bereich nimmt die Ansprechfrequenz ab, falls die Zeitdifferenz Td noch länger wird. Darüberhinaus weichen die Positionen der Schüsse der Aufzeichnungsflüssigkeitströpfchen leicht ab, weshalb die Druckqualität leicht verschlechtert wird. Die Untersuchungen unter Verwendung von einem Aufzeichnungskopf mit 64 Düsen, der mit 360 Punkten/Zoll bzw. dpi drucken kann, bei dem die Düsen in vier Gruppen jeweils mit 16 Düsen angeordnet sind und mit 6,5 kHz mit einer Impulsbreite von 3 µs gedruckt wird, haben gezeigt, daß ein Teil der Schußpositionen leicht abweicht, falls die Zeitdifferenz Td 20 µs überschreitet. Falls die Zeitdifferenz Td 25 µs überschreitet, ist die Abweichung auffällig.Another preferable condition is considered below. Even in the preferable range described above, the response frequency decreases if the time difference Td becomes longer. Moreover, the positions of the shots of the recording liquid droplets deviate slightly, and therefore the print quality is slightly deteriorated. The investigations using a recording head with 64 nozzles capable of printing at 360 dots/inch or dpi, in which the nozzles are arranged in four groups of 16 nozzles each and printing is carried out at 6.5 kHz with a pulse width of 3 µs, have shown that a part of the shot positions deviate slightly if the time difference Td exceeds 20 µs. If the time difference Td exceeds 25 µs, the deviation is conspicuous.

Deswegen besteht eine weitere bevorzugte Bedingung darin, daß die Zeitdifferenz nicht mehr als 20 µs beträgt. Die obere Grenze liegt in dem maximalen Bläschenerweiterungspunkt bei der vorherigen Ansteuerung.Therefore, another preferred condition is that the time difference is not more than 20 µs. The upper limit is the maximum bubble expansion point in the previous control.

Weitere ausführliche Untersuchungen der ausgestoßenen Flüssigkeiten haben gezeigt, daß in dem Verlauf eines spaltenförmigen Ausstoßes der Flüssigkeit durch die Ausstoßöffnung infolge der Bläschenerzeugung ein Feuchtwerden der Umgebung der Ausstoßöffnung durch die Flüssigkeit unvermeidbar ist. Das Feuchtwerden ist jedoch geringer als bei einem herkömmlichen Verfahren oder Gerät. Das Feuchtwerden ist relativ gering, nachdem 4 µs ab der maximalen Erweiterung des Bläschens verstrichen sind, und insbesondere ist es geringer, nachdem 10 µs danach verstrichen sind. Andererseits ist es relativ groß, bevor 4 µs nach der maximalen Erweiterung des Bläschens verstrichen sind. Es wird angenommen, daß, falls das Heizelement mit elektrischer Energie versorgt wird, bevor ungefähr 4 µs ab der maximalen Bläschenerweiterung durch das vorher gespeiste Heizelement verstrichen sind, das Feuchtwerden um die vorher eingeschaltete Ausstoßöffnung verbleibt, und das Feuchtwerden die Ausstoßrichtung des nächsten Ausstoßes etwas beeinflußt. Dies ist bei einem Teil der Ausstoßöffnungen beobachtet worden.Further detailed studies of the ejected liquids have shown that in the course of a column-shaped ejection of the liquid through the ejection opening, the liquid inevitably wets the area around the ejection opening due to bubble generation. However, the wetness is less than in a conventional method or apparatus. The wetness is relatively small after 4 µs has elapsed from the maximum expansion of the bubble, and particularly, it is smaller after 10 µs has elapsed thereafter. On the other hand, it is relatively large before 4 µs has elapsed from the maximum expansion of the bubble. It is assumed that if the heater is energized before about 4 µs has elapsed from the maximum bubble expansion by the previously energized heater, the wetting remains around the previously energized ejection port, and the wetting slightly affects the ejection direction of the next ejection. This has been observed for a portion of the ejection ports.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß zum Erhalten der hohen Frequenz selbst dann, wenn eine große Anzahl von Düsen eingeschaltet wird, die Speisung in einer Periode ab der maximalen Erweiterung und des Zusammenfallens oder des Verfalls des durch die vorherige Speisung erzeugten Bläschens beginnt. Außerdem wird die Speisung bevorzugt begonnen, nachdem 4 µs ab der maximalen Erweiterung verstrichen sind, oder bevorzugt, nachdem 10 µs danach verstrichen sind.From the above, it is clear that in order to obtain the high frequency even when a large number of nozzles are switched on, the power supply must be switched on in a period from the maximum expansion and the collapse or decay of the bubble created by the previous injection. In addition, injection is preferably started after 4 µs have elapsed from the maximum expansion, or preferably after 10 µs have elapsed thereafter.

Anstelle des Steuersystems gemäß Fig. 4 werden die elektrothermischen Wandler mit Steuerimpulsen in der Reihenfolge von 1, 3, 2 und 4 versorgt, oder gemäß Fig. 7 können sie in der Reihenfolge von 1, 2, 4 und 3 angesteuert werden. In diesen Fällen kann die Ansprechfrequenz durch Beginnen des Anlegens von Speiseimpulsen in der Periode zwischen der maximalen Bläschenerweiterung bis zu dem Zusammenfallen des Bläschens verbessert werden.Instead of the control system according to Fig. 4, the electrothermal transducers are supplied with control pulses in the order of 1, 3, 2 and 4, or according to Fig. 7 they can be controlled in the order of 1, 2, 4 and 3. In these cases, the response frequency can be improved by starting the application of supply pulses in the period between the maximum bubble expansion and the collapse of the bubble.

Wie vorstehend beschrieben sind die mehreren elektrothermischen Wandlerelemente in n Gruppen gruppiert, in jeder von denen die elektrothermischen Wandler gleichzeitig angesteuert werden, und die Gruppen werden nacheinander bzw. sequentiell mit einer Zeitdifferenz angesteuert. Die elektrothermischen Wandler in einer bestimmten Gruppe werden in einer Periode ab der maximalen Erweiterung der Bläschen in der vorher gespeisten Gruppe bis zu dem Zusammenfallen oder dem Verfall deren Bläschen gleichzeitig bzw. simultan angesteuert.As described above, the plurality of electrothermal transducer elements are grouped into n groups in each of which the electrothermal transducers are driven simultaneously, and the groups are driven sequentially with a time difference. The electrothermal transducers in a certain group are driven simultaneously in a period from the maximum expansion of the bubbles in the previously driven group to the collapse or decay of their bubbles.

Wegen dieses Merkmals werden die nachstehend beschriebenen vorteilhaften Wirkungen erreicht:Due to this feature, the following beneficial effects are achieved:

(1) Die Frequenz, bei der die Aufzeichnungsflüssigkeitströpfchen ausgestoßen werden können, wenn die Düsen gleichzeitig vzw, simultan angesteuert werden, so daß die Aufzeichnungsgeschwindigkeit erhöht werden kann.(1) The frequency at which the recording liquid droplets can be ejected when the nozzles are simultaneously driven so that the recording speed can be increased.

(2) Die mögliche nachteilige Beeinflussung der Schußpositionsgenauigkeit infolge des bedeutenden Feuchtwerdens der Ausstoßöffnungen der benachbarten Düsen kann verhindert werden, so daß die Druckqualität verbessert wird.(2) The possible adverse influence on the shot position accuracy due to the significant wetting of the ejection openings of the adjacent nozzles can be prevented, so that the printing quality is improved.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 7 werden die weiteren bevorzugten Bedingungen beschrieben.The further preferred conditions are described with reference to Figs. 5 to 7.

Gemäß Fig. 6A, 6B und 7 wird der Hauptteil des Ausführungsbeispiels beschrieben. Der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 42 stößt das Tintentröpfchen entlang eines Weges 42 aus. Gemäß der Figur sind die Düsen des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes in vier Gruppen gruppiert. Gemäß Fig. 7 werden die elektrothermischen Wandler für die Durchflüsse durch die Steuerimpulse sequentiell bzw. nacheinander mit der Zeitdifferenz Td in der Reihenfolge von Nr. 1, Nr. 3, Nr. 2 und Nr. 4 angesteuert. Die Bezugszeichen in den Klammern gemäß Fig. 7 bezeichnen die Reihenfolge der Ansteuerung bei jeder der Gruppen der elektrothermischen Wandlerelemente. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der erste elektrothermische Wandler angesteuert, und dann wird der zweite elektrothermische Wandler angesteuert (Zeitdifferenz Td zwischen benachbarten Impulsen). Mit demselben Zeitverlauf wird der vierte elektrothermische Wandler angesteuert, und der dritte elektrothermische Wandler wird angesteuert. Deswegen werden benachbarte elektrothermische Wandler nicht gleichzeitig innerhalb der Gruppen und zwischen benachbarten Gruppen angesteuert.Referring to Figs. 6A, 6B and 7, the main part of the embodiment will be described. The ink jet recording head 42 ejects the ink droplet along a path 42. In the figure, the nozzles of the ink jet recording head are grouped into four groups. In Fig. 7, the electrothermal transducers for the flows are sequentially driven by the control pulses with the time difference Td in the order of No. 1, No. 3, No. 2 and No. 4. The reference numerals in parentheses in Fig. 7 indicate the order of driving each of the groups of electrothermal transducer elements. In this embodiment, the first electrothermal transducer is driven and then the second electrothermal transducer is driven (time difference Td between adjacent pulses). With the same timing, the fourth electrothermal transducer is driven and the third electrothermal transducer is driven. Therefore, adjacent electrothermal transducers are not driven simultaneously within the groups and between adjacent groups.

Fig. 6B zeigt eine Schnittansicht eines Tintendurchflusses eines Tintenstrahl-Auf zeichnungskopfes, die das ebene Heizelement 11 darstellt, bei dem die Ausstoßöffnung kleiner als der Flüssigkeitsdurchlauf in der Querschnittsfläche ist. Gemäß der Figur beträgt die Fläche des Heizelements beispielsweise 3790,5 µm² (133 x 28,5 µm). Ein Abstand La von einem stromab-gelegenen Ende des Heizelements zu der Öffnung bezüglich der Richtung des Ausstoßflusses der Tinte beträgt 120 µm. Der Aufzeichnungskopf ist von einer Art, bei der die Richtung des Ausstoßes der Tinte im wesentlichen parallel zu der Heizoberfläche ist. Wenn sie jedoch nicht parallel sind, wird erfindungsgemäß der Abstand La als der minimale Abstand zwischen der Ausstoßöffnung 13 und dem Heizelement 11 definiert. Wie ersichtlich ist, trifft die Definition auf beide Arten zu. Es ist herausgefunden worden, daß ein Abstand von einem stromauf gelegenen Ende des Heizelements zu einem stromauf gelegenen Ende des Tintendurchflusses (Zufuhröffnung 13A) Lb bezüglich der Richtung des Flusses der Ausstoßtinte die Frequenz der Aufzeichnungströpfchen-Bildungen und deshalb die Druckgeschwindigkeit bedeutend beeinflußt.Fig. 6B is a sectional view of an ink flow of an ink jet recording head, showing the planar heater 11 in which the discharge opening is smaller than the liquid flow in cross-sectional area. According to the figure, the area of the heater is, for example, 3790.5 µm² (133 x 28.5 µm). A distance La from a downstream end of the heater to the opening with respect to the direction of discharge flow of the ink is 120 µm. The recording head is of a type in which the direction of discharge of the ink is substantially parallel to the heating surface. However, when they are not parallel, according to the invention, the distance La is defined as the minimum distance between the discharge opening 13 and the heater 11. As can be seen, the definition applies to both types. It has been found that a distance from an upstream end of the heating element to an upstream end of the ink flow (supply port 13A) Lb with respect to the direction of flow of the ejection ink the frequency of recording droplet formation and therefore the printing speed is significantly influenced.

Der Abstand Lb ist der minimale Abstand zwischen der Zufuhröffnung 13A und dem Heizelement 11.The distance Lb is the minimum distance between the feed opening 13A and the heating element 11.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird der Abstand Lb beschrieben. Fig. 5 zeigt ein Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen einer Meniskus-Wiederherstellfrequenz fr (Auffüllfrequenz) und dem Abstand Lb darstellt,wenn sämtliche Düsen gleichzeitig eingeschaltet oder angesteuert werden. Die durchgezogene Kurve in diesem Diagramm stellt die Frequenz fr dar, wenn die Heizelemente gemäß Fig. 6 sequentiell bzw. nacheinander in der Reihenfolge deren Anordnung mit einer Pausenperiode Td von 13 µs bei der Teilnehmer- bzw. Timesharing-Ansteuerung angesteuert werden. Die gestrichelte Kurve in dem Diagramm stellt die Frequenz fr dar, wenn die Zeitdifferenz Td 0 beträgt, d.h. die Heizelemente werden nicht im Teilnehmer- bzw. Timesharing-Betrieb angesteuert.The distance Lb will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a diagram showing a relationship between a meniscus recovery frequency fr (filling frequency) and the distance Lb when all the nozzles are switched on or driven simultaneously. The solid curve in this diagram represents the frequency fr when the heating elements according to Fig. 6 are driven sequentially or one after the other in the order of their arrangement with a pause period Td of 13 µs in the subscriber or time-sharing drive. The dashed curve in the diagram represents the frequency fr when the time difference Td is 0, i.e. the heating elements are not driven in the subscriber or time-sharing drive.

Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß die Frequenz fr mit einer Abnahme des Abstands Lb zunimmt, und insbesondere, daß die Frequenz fr in dem Bereich Lb &le; 110 µm abrupt zunimmt. Darüber hinaus kann die Frequenz fr durch Verwendung der Zeitdifferenz Td = 13 µs verglichen mit der simultanen bzw. gleichzeitigen Ansteuerung wesentlich erhöht werden. Dies ist durch die Einstreuung zwischen den Düsen bedingt. Die Anstiegsrate durch Verwendung der Teilnehmer-Ansteuerung ist größer, falls der Abstand Lb kürzer ist, d.h. der Einfluß der Einstreuung ist stärker.From this figure it can be seen that the frequency fr increases with a decrease in the distance Lb, and in particular that the frequency fr increases abruptly in the range Lb ≤ 110 µm. Furthermore, the frequency fr can be increased significantly by using the time difference Td = 13 µs compared to the simultaneous or concurrent control. This is due to the interference between the nozzles. The rate of increase by using the subscriber control is larger if the distance Lb is shorter, i.e. the influence of the interference is stronger.

In der Kurve A bezeichnet ein Punkt Al 6,3 kHz bei 70 µm, A2 5 kHz bei 90 µm und A3 4,35 kHz bei 110 µm. Die Tendenz ist bei dem Fall der Steuerreihenfolge gemäß Fig. 7A und 2 ähnlich.In the curve A, a point Al represents 6.3 kHz at 70 µm, A2 5 kHz at 90 µm and A3 4.35 kHz at 110 µm. The tendency is similar in the case of the control order shown in Figs. 7A and 2.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß bei dem im Teilnehmerbetrieb für die benachbarten Düsen angesteuerten Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf die Frequenz fr zunimmt, und daß die Frequenz durch Erfüllen der Bedingung Lb &le; 110 µm bedeutend zunimmt, so daß die Aufzeichnungsgeschwindigkeit wesentlich verbessert wird.From the above, it can be seen that in the ink jet recording head controlled in the subscriber mode for the adjacent nozzles, the frequency fr increases and that the Frequency increases significantly by satisfying the condition Lb &le; 110 µm, so that the recording speed is significantly improved.

Außerdem ist der Abstand Lb bevorzugt nicht größer als 70 µm, da dann die Frequenz größer als die Frequenz in dem Fall der gleichzeitigen Ansteuerung ist. In diesem Fall beträgt der Abstand La vorzugsweise 120 µm.In addition, the distance Lb is preferably not greater than 70 µm, since then the frequency is greater than the frequency in the case of simultaneous control. In this case, the distance La is preferably 120 µm.

Nachstehend wird der Abstand La beschrieben. Es ist herausgefunden worden, daß es einen optimalen Abstand La gibt. Falls der Abstand La wesentlich kleiner als 130 µm ist, entstehen die folgenden Probleme:The distance La is described below. It has been found that there is an optimal distance La. If the distance La is significantly smaller than 130 µm, the following problems arise:

(1) Wenn sich der Meniskus nach dem Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit zurückzieht, berührt das Bläschen, das dabei ist zusammenzufallen, den Meniskus mit dem Ergebnis, daß Luft in die Düse eingeführt wird, was zu einem Versagen des Flüssigkeitsausstoßes führt, und dies tritt in einer Zeitperiode von 25 bis 35 µs ab dem Anlegen des Ausstoß-Impulses auf.(1) When the meniscus retreats after ejection of the recording liquid, the bubble which is about to collapse contacts the meniscus with the result that air is introduced into the nozzle, resulting in failure of the liquid ejection, and this occurs in a period of time of 25 to 35 µs from the application of the ejection pulse.

(2) Wenn die Größe des Bläschens ihr Maximum erreicht, tritt der vordere Rand des Bläschens durch die Öffnung mit dem Ergebnis des Einführens von externen Gasen in die Düse, was zu einem Versagen des Ausstoßes führt, und dies tritt in einer Zeitperiode von 5 bis 15 µs ab dem Anlegen der Energie des Ausstoß-Impulses auf.(2) When the size of the bubble reaches its maximum, the leading edge of the bubble passes through the orifice with the result of the introduction of external gases into the nozzle, leading to ejection failure, and this occurs in a time period of 5 to 15 µs from the application of the energy of the ejection pulse.

Die vorstehend beschriebenen Phänomene treten in dem Bereich von La < 90 JLM auf, weshalb der Abstand La vorzugsweise nicht weniger als 110 µm beträgt.The phenomena described above occur in the range of La < 90 JLM, therefore the distance La is preferably not less than 110 µm.

Wenn der Abstand La wesentlich größer als 130 µm ist, entstehen die folgenden Probleme:If the distance La is significantly larger than 130 µm, the following problems arise:

(1) Die Impedanz bezüglich des Flusses der Aufzeichnungsflüssigkeit in der Ausstoßrichtung von dem Mittelpunkt der Heizeinrichtung wird erhöht mit dem Ergebnis einer verringerten Ausstoßgeschwindigkeit der Aufzeichnungsflüssigkeit, was zu einer Verschlechterung der Genauigkeit der Position des Schusses der Flüssigkeit auf dem Aufzeichnungsmedium und deshalb zu der Verschlechterung der Qualität des aufgezeichneten Bildes führt, und(1) The impedance to the flow of the recording liquid in the ejection direction from the center of the heater is increased, resulting in a reduced ejection speed of the recording liquid, which leads to a deterioration in the accuracy of the position of the liquid shot on the recording medium and therefore to the deterioration of the quality of the recorded image, and

(2) die vorstehend erwähnte Zunahme der Impedanz führt zu einer verringerten Menge der ausgestoßenen Aufzeichnungsflüssigkeit mit dem Ergebnis einer geringeren Bilddichte des Drucks auf dem Aufzeichnungsmedium und deshalb der Verschlechterung der Bildqualität.(2) the above-mentioned increase in impedance leads to a reduced amount of ejected recording liquid, resulting in a lower image density of the print on the recording medium and therefore the deterioration of the image quality.

Die Phänomene treten in dem Bereich von La > 130 µm auf, weshalb der Abstand La vorzugsweise nicht mehr als 130 µm beträgt.The phenomena occur in the range of La > 130 µm, which is why the distance La is preferably not more than 130 µm.

Hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen den Abständen La und Lb ist der Abstand La vorzugsweise größer als der Abstand Lb, da dann die Mengen der ausgestoßenen Flüssigkeit gleichmäßig sind.Regarding the relationship between the distances La and Lb, the distance La is preferably larger than the distance Lb, since then the amounts of liquid ejected are uniform.

Außerdem sind vorzugsweise sämtliche der vorstehend beschriebenen Bedingungen La > Lb, 90 &le; La &le; 130 (µm) sowie Lb " 110 (µm) erfüllt, da dann sämtliche der vorstehend beschriebenen vorteilhaften Wirkungen erreicht werden.In addition, all of the above-described conditions La > Lb, 90 ≤ La ≤ 130 (µm) and Lb " 110 (µm) are preferably met, since then all of the above-described advantageous effects are achieved.

Die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden selbst dann erreicht, falls die sequentiell bzw. nacheinander angesteuerten elektrothermischen Wandler nicht benachbart sind, sondern falls sie nah aneinander angeordnet sind (Düsen 1 und 3, 2 und 4 gemäß Fig. 7A sowie 7C, Düsen 2 sowie 4 gemäß Fig. 8A sowie 8C). Die vorteilhaften Wirkungen sind insbesondere dann bemerkenswert, wenn der Abstand zwischen Mittelpunkten der Heizabschnitte der gleichzeitig angesteuerten elektrothermischen Wandler nicht mehr als 100 µm beträgt, und insbesondere dann, wenn er nicht mehr als 80 µm beträgt.The advantageous effects of the present invention are achieved even if the sequentially driven electrothermal transducers are not adjacent but are arranged close to each other (nozzles 1 and 3, 2 and 4 in Figs. 7A and 7C, nozzles 2 and 4 in Figs. 8A and 8C). The advantageous effects are particularly remarkable when the distance between the centers of the heating sections of the simultaneously driven electrothermal transducers is not more than 100 µm, and especially when it is not more than 80 µm.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung nimmt mit einer Zunahme der Anzahl von Gruppen von Flüssigkeitsdurchflüssen und deshalb elektrothermischen Wandlern zu. Insbesondere dann, wenn die Anzahl von Gruppen nicht weniger als 48 ist, ist der Unterschied zwischen der gleichzeitigen Ansteuerung und der erfindungsgemäßen Ansteuerung bemerkenswert. Außerdem ist die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die Ausstoßöffnungen in hoher Dichte angeordnet sind. Aus der Perspektive der Stabilisierung der Ausstoßleistung beträgt die Heizoberfläche des Heizelementes vorzugsweise nicht mehr als 4190 µm² und nicht weniger als 3390 µm².The advantage of the present invention increases with an increase in the number of groups of liquid flows and therefore electrothermal transducers. In particular, when the number of groups is not less than 48, the difference between the simultaneous driving and the driving of the present invention is remarkable. In addition, the present invention is particularly advantageous when the ejection openings are arranged in high density. From the perspective of stabilizing the ejection performance, the heating surface of the heating element is preferably not more than 4190 µm² and not less than 3390 µm².

Nachstehend wird das Gerät beschrieben, das ununterbrochen für eine sehr lange Dauer auf eine stabilisierte Weise arbeiten kann. Wenn der Abstand Lb sehr klein ist, nimmt die Schwingung des Meniskusses, die sich aus dem Wiederherstellen des Meniskusses ergibt, zu der Öffnung nach dem Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit zu, wodurch die Öffnung mit der Flüssigkeit in einigen Fällen nach einem langen Aufzeichnungsbetrieb befeuchtet wird. Falls dies auftritt, wird die gerade Ausrichtung der Aufzeichnungsflüssigkeit durch das Befeuchten mit dem Ergebnis verschlechtert, daß die Genauigkeit der Positionen der Schußablagerung auf dem Aufzeichnungsmaterial leicht verschlechtert wird. Zum Stabilisieren des Ausstoßes der Auf zeichnungsflüssigkeit durch Vermeidung des Vorstehenden ist herausgefunden worden, daß Lb &ge; 40 µm bevorzugt ist. Darüber hinaus ist bevorzugt, daß der Aufbau des Durchflusses derselbe wie der in Fig. 1 dargestellte ab der Einlaßöffnung zu dem Heizelement ist.The apparatus which can operate continuously for a very long period in a stabilized manner will be described below. If the distance Lb is very small, the vibration of the meniscus resulting from the recovery of the meniscus increases toward the opening after the ejection of the recording liquid, whereby the opening is wetted with the liquid in some cases after a long recording operation. If this occurs, the straightness of the recording liquid is deteriorated by the wetting with the result that the accuracy of the positions of the shot deposition on the recording material is slightly deteriorated. In order to stabilize the ejection of the recording liquid by avoiding the above, it has been found that Lb ≥ 40 µm is preferable. Moreover, it is preferable that the structure of the flow is the same as that shown in Fig. 1 from the inlet port to the heating element.

Bei der Düse mit einem Fluß-Widerstandselement stromauf des Heizelements zum Verringern der Tintendurchflußfläche zum Zweck des Flusses der Tinte stromauf wird die Druckgualität über einen Bereich mit einem kleineren Abstand Lb verglichen mit der Düse gemäß Fig. 1B durch die Zunahme der Impedanz durch das Fluß-Widerstandselement garantiert. Insbesondere wird, falls Lb > 30 µm gilt, ein gutes Drucken für eine lange Zeitperiode mit einer hohen Druckgeschwindigkeit sichergestellt.In the nozzle having a flow resistance element upstream of the heater element for reducing the ink flow area for the purpose of flowing the ink upstream, the printing quality is guaranteed over a region with a smaller distance Lb compared with the nozzle shown in Fig. 1B by the increase in impedance by the flow resistance element. In particular, if Lb > 30 µm, good printing is ensured for a long period of time at a high printing speed.

Der Steuerimpuls des Steuersignals gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist vorzugsweise die Form auf, die in der US-A-4 463 359 und der US-A-4 345 262 offenbart ist. Außerdem werden bevorzugt die in der US-A-4 313 124 offenbarten Bedingungen betreffend die Temperaturzunahme der Heizoberfläche verwendet.The control pulse of the control signal according to this embodiment preferably has the form described in US-A-4 463 359 and US-A-4 345 262. In addition, the conditions concerning the temperature increase of the heating surface disclosed in US-A-4 313 124 are preferably used.

Die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind bedeutend, wenn die vorliegende Erfindung bei einem Vollzeilen-Aufzeichnungskopf verwendet wird. Der Vollzeilen-Aufzeichnungskopf kann von einer Art von mehreren Aufzeichnungsköpfen, die als Ganzes die gesamte Länge der maximalen Aufzeichnungszeile bedecken, und von einer Art sein, bei der ein Auf zeichnungskopf die gesamte Zeile bedeckt.The advantageous effects of the present invention are significant when the present invention is applied to a full-line recording head. The full-line recording head may be of a type of plural recording heads covering the entire length of the maximum recording line as a whole and of a type in which one recording head covers the entire line.

Die vorliegende Erfindung kann bei dem Aufzeichnungskopf mit einem austauschbaren Schaltkreis angewandt werden, bei der, wenn der Schaltkreis bzw. Chip eingesetzt ist, er elektrisch an das Gerät angeschlossen ist und mit der Aufzeichnungsflüssigkeit aus dem Hauptgerät versorgt werden kann, oder bei einem Patronen-Aufzeichnungskopf mit einer Tintenzufuhrquelle angewandt werden.The present invention can be applied to the recording head with a replaceable circuit in which, when the circuit or chip is inserted, it is electrically connected to the apparatus and can be supplied with the recording liquid from the main apparatus, or to a cartridge type recording head with an ink supply source.

Die vorliegende Erfindung kann besonders vorteilhaft bei einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät oder -kopf verwendet werden, bei dem die Druckdaten für die mehreren elektrothermischen Wandlerelemente aufgeteilt und für jede Vielzahl von Bits übertragen werden und die benachbarten elektrothermischen Wandler mit einer Zeitdifferenz sequentiell bzw. nacheinander angesteuert werden.The present invention can be particularly advantageously used in an ink jet recording apparatus or head in which the print data for the plurality of electrothermal transducer elements is divided and transmitted for each plurality of bits and the adjacent electrothermal transducers are sequentially driven with a time difference.

Wie vorstehend beschrieben kann die verwendbare Aufzeichnungsfrequenz erhöht werden, weshalb die Aufzeichnungsgeschwindigkeit erhöht werden kann.As described above, the usable recording frequency can be increased, and therefore the recording speed can be increased.

Claims (11)

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren für ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät mit einer Vielzahl von elektrothermischen Wandlerelementen zum Erzeugen von Wärmeenergie zum Ausstoßen von Tinte und einer steuervorrichtung zum Zuführen von elektrischer Energie zu den elektrothermischen Wandlerelementen entsprechend auf zuzeichnenden Daten und eines Steuersignals, wobei die elektrothermischen Wandler in eine Vielzahl von Gruppen gruppiert sind und die Elemente jeder Gruppe durch die Steuervorrichtung gleichzeitig angesteuert werden, gekennzeichnet durch1. Ink jet recording method for an ink jet recording apparatus having a plurality of electrothermal transducer elements for generating heat energy for ejecting ink and a control device for supplying electrical energy to the electrothermal transducer elements in accordance with data to be recorded and a control signal, the electrothermal transducers being grouped into a plurality of groups and the elements of each group being controlled simultaneously by the control device, characterized by ein Zuführen von elektrischem Strom zu den elektrothermischen Wandlerelementen in einer Gruppe während des Intervalls zwischen einer maximalen Erweiterung eines Bläschens (42) in einer vorher angesteuerten Gruppe und dessen Verfall.supplying electrical current to the electrothermal transducer elements in a group during the interval between a maximum expansion of a bubble (42) in a previously controlled group and its decay. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung eines später gespeisten Elements vor dem Ende des Zusammenfallens des durch ein früher gespeisten Elements erzeugten Bläschens auftritt.2. Method according to claim 1, characterized in that the feeding of a later fed element occurs before the end of the collapse of the bubble generated by an earlier fed element. 3. Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit3. Inkjet recording device with einer Vielzahl von elektrothermischen Wandlerelementen (7) zum Erzeugen von Wärmeenergie zum Ausstoßen von Aufzeichnungsflüssigkeit unda plurality of electrothermal transducer elements (7) for generating thermal energy for ejecting recording liquid and einer Steuervorrichtung (4, 5, 22, 23, 24, 25) zum Zuführen von elektrischer Energie zu den elektrothermischen Wandlerelementen (7, 11) entsprechend aufzuzeichnenden Daten und eines Steuersignals, wobei die elektrothermischen Wandler in eine Vielzahl von Gruppen gruppiert sind und die Elemente jeder Gruppe durch die Steuervorrichtung gleichzeitig angesteuert werden,a control device (4, 5, 22, 23, 24, 25) for supplying electrical energy to the electrothermal transducer elements (7, 11) in accordance with data to be recorded and a control signal, wherein the electrothermal transducers are grouped into a plurality of groups and the elements of each group are controlled simultaneously by the control device, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that die Steuervorrichtung derart aufgebaut ist, daß die elektrothermischen Wandlerelemente (7, 11) in einer Gruppe in einer Periode zwischen einer maximalen Erweiterung eines Bläschens in einer vorher angesteuerten Gruppe und dessen Verfall mit elektrischem Strom gespeist werden.the control device is constructed in such a way that the electrothermal converter elements (7, 11) in a group are supplied with electrical current in a period between a maximum expansion of a bubble in a previously controlled group and its decay. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung auf eine solche Weise aufgebaut ist, daß die Speisung eines späteren Elements vor dem Zusammenfallen des durch ein früheres Element erzeugten Bläschens auftritt.4. Device according to claim 3, characterized in that the control device is constructed in such a way that the feeding of a later element occurs before the collapse of the bubble generated by an earlier element. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitunterschied zwischen der elektrischen Speisung fur eine Gruppe und der für eine nächste Gruppe weniger als 25 Mikrosekunden beträgt.5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that a time difference between the electrical supply for one group and that for a next group is less than 25 microseconds. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitunterschied zwischen der elektrischen Speisung fur eine Gruppe und der für eine nächste Gruppe 20 Mikrosekunden oder weniger beträgt.6. Device according to claim 3 or 4, characterized in that a time difference between the electrical supply for one group and that for a next group is 20 microseconds or less. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom ungefähr vier Mikrosekunden nach der maximalen Erweiterung zugeführt wird.7. Device according to claim 3, characterized in that the electrical current is supplied approximately four microseconds after the maximum expansion. 8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom ungefähr zehn Mikrosekunden nach der maximalen Erweiterung zugeführt wird.8. Device according to claim 3, characterized in that the electrical current is supplied approximately ten microseconds after the maximum expansion. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrothermischen Wandler (11) jeweils innerhalb Düsen (13) untergebracht sind.9. Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the electrothermal converters (11) are each housed within nozzles (13). 10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerelemente derart gruppiert sind, daß kein benachbartes Paar Wandlerelemente gleichzeitig angesteuert wird.10. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the transducer elements are grouped in such a way that no adjacent pair of transducer elements is controlled simultaneously. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerelemente derart gruppiert sind, daß kein benachbartes Paar Wandlerelemente gleichzeitig angesteuert wird.11. Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that the transducer elements are grouped in such a way that no adjacent pair of transducer elements is controlled simultaneously.
DE69117810T 1990-06-15 1991-06-17 Ink jet recording method and related ink jet recording apparatus Expired - Lifetime DE69117810T2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15700190 1990-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69117810D1 DE69117810D1 (en) 1996-04-18
DE69117810T2 true DE69117810T2 (en) 1996-08-08

Family

ID=15640020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69117810T Expired - Lifetime DE69117810T2 (en) 1990-06-15 1991-06-17 Ink jet recording method and related ink jet recording apparatus

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0461938B1 (en)
AT (1) ATE135300T1 (en)
DE (1) DE69117810T2 (en)
ES (1) ES2084108T3 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3262363B2 (en) * 1991-04-26 2002-03-04 キヤノン株式会社 Ink jet recording device
US5648804A (en) * 1992-04-02 1997-07-15 Hewlett-Packard Company Compact inkjet substrate with centrally located circuitry and edge feed ink channels
DE69333758T2 (en) * 1992-10-08 2006-04-13 Hewlett-Packard Development Co., L.P., Houston Printhead with reduced connections to a printer
JP3323597B2 (en) * 1993-09-03 2002-09-09 キヤノン株式会社 Substrate for inkjet head, inkjet head using the substrate, and inkjet printing apparatus
US6243111B1 (en) 1993-09-02 2001-06-05 Canon Kabushiki Kaisha Print head substrate, print head using the same, and printing apparatus
JP2967052B2 (en) * 1995-09-08 1999-10-25 キヤノン株式会社 Method and apparatus for manufacturing color filter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0103943A3 (en) * 1982-09-20 1985-09-18 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for eliminating the effects of acoustic cross-talk in thermal ink jet printer
EP0318328B1 (en) * 1987-11-27 1993-10-27 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording device

Also Published As

Publication number Publication date
ES2084108T3 (en) 1996-05-01
ATE135300T1 (en) 1996-03-15
EP0461938B1 (en) 1996-03-13
EP0461938A3 (en) 1992-04-08
EP0461938A2 (en) 1991-12-18
DE69117810D1 (en) 1996-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69231741T2 (en) Recording head assembly for ink jet recording apparatus and operating method therefor
DE3686827T2 (en) DRIVE SYSTEM FOR AN INK JET.
DE2945658C2 (en)
DE69711948T2 (en) Ink jet head, ink jet head cartridge, ink jet apparatus and ink jet recording method for gradation recording
DE69518384T2 (en) Method and device for correction head and printer with this head
DE3787922T2 (en) Inkjet printer.
DE69109880T2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus with this recording head.
DE69409020T2 (en) System for reducing drive energy in a thermal inkjet high speed printer
DE69911289T2 (en) A method of ejecting an electrically conductive liquid and a continuous ink jet printing apparatus for such a method
DE69233215T2 (en) Ink jet recorder and high speed recording method
DE2944005C2 (en)
DE69622521T2 (en) Apparatus for ejecting liquid drops and method for ejecting liquid drops
DE3012720C2 (en)
DE69909342T2 (en) Hybrid printing system using multiple straps and multi-pass
DE3856345T2 (en) Liquid ejection recording head
DE69525303T2 (en) Method and device for correcting a printhead, printhead corrected by means of this device and printing device using this printhead
DE69133507T2 (en) A driving method and driving device for an ink-jet printhead
DE69425783T2 (en) Ink jet recording method and device
DE3804456C2 (en)
DE69132396T2 (en) Ink jet recording apparatus and control method therefor
DE69119251T2 (en) Recording head and recording device in which such a recording head is used
DE3644642A1 (en) LIQUID JET PRINT HEAD
DE69523694T2 (en) Method and apparatus for dividing blocks
DE69734797T2 (en) Recording head and recording device
DE69810037T2 (en) Ink jet head and apparatus for ink jet printing

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition