JP2831653B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録装置に関し、特に電気−
熱変換素子の急激な加熱によって発泡を生じさせてイン
ク滴を吐出するバルブジェット方式の記録ヘッドを具え
たインクジェット記録装置に関する。

［従来の技術］ バブルジェット方式の記録ヘッドはインク滴形成手段
として熱エネルギーによるバルブを用いることにより、
作用部分の面積を著しく小さくすることができ、これに
より記録ヘッドを高密度かつ小型に構成でき、ひいては
記録装置の小型化を可能とする。

また、電気−熱変換素子はフォトリソ工程によって正
確に形成することができるので、各ヘッド間での動作の
ばらつきが小さいという利点もある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来この種の記録ヘッド、特にシリア
ルタイプの記録ヘッドによる記録画像には、他に比較し
て濃度が低く記録される領域を生ずることがあった。

第６図はこの現象を説明するための図であり、従来の
バブルジェット方式の記録装置による記録サンプルを示
す。ここで1A〜1Dは記録領域、２は記録領域のうち記録
された濃度の薄い領域である。また、記録ヘッドはシリ
アルタイプであり、図中矢印方向の走査に伴なって記録
が行われる。この図から明らかなように、各行の記録開
始時および記録されない領域が続いた後の記録開始時
は、低濃度になっている。

この原因について、第４図および第５図を参照して説
明する。

第４図は第６図の記録領域1A〜1Dの各々における時間
の経過に伴なう記録ドット径の変化を示す。この図か
ら、１走査分の記録を行った場合、記録開始時と記録終
了時とでは記録ドット径がかなり変化することがわか
る。

これはバルブジェット方式の記録ヘッドにおいては、
発泡を生じさせるために瞬時に大電力を電気−熱変換素
子に印加する必要があり、かつ高速で駆動するために熱
の発散等が十分に行われず、電気−熱変換素子やインク
が記録時間の経過と共に高温になり、これによりバルブ
の膨張，収縮速度やインク粘性が変化することに一因が
ある。

しかし、実際の記録では、記録されるドット径の変化
がそのまま記録画像の濃度変化として現われるわけでは
ない。すなわち、本来ドットで満たそうとしている画素
に対して実際にドットが占める割合（以下、エリアファ
クターと称す）が小さい場合には記録紙の下地の薄い濃
度、例えば白が画素の濃度に関与し、記録濃度が薄くな
る。従って第５図（ａ）〜（ｃ）に示すようにエリアフ
ァクターが比較的小さい場合、記録ドット径が変化する
記録画像の濃度も大きく変化する。これに対して記録ド
ット径を大きくしてエリアファクターを100％に近くす
れば、第５図（ｄ）〜（ｅ）に示すように記録ドット径
が多少変化しても実際の記録画像の濃度はそれほど大き
く変化しない。

従って濃度の変化を抑えるにはドット径を大きくすれ
ばよいが、記録ドット径が大きすぎるとインクが記録紙
に定着する時間が長くかかりすぎるため、必要以上に大
きいドット径は好ましくない。そこで、記録ドット径が
大きくなる１走査の終わり付近でも定着が速やかに行え
るようなドット径を設定すると、記録開始部分の画素に
おけるエリアファクターが小さくなり、結果として記録
濃度の低下が生じる。

本発明は上述した観点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、記録初期における記録画像の
濃度低下を、電気−熱変換素子に印加するパルスの電力
を制御することによって解決したインクジェット記録装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ そのために本発明では、記録データに応じて電気−熱
変換素子に電気信号を印加することによってインクを吐
出する記録ヘッドを用いて、記録面にドットを形成して
記録を行なうインクジェット記録装置において、記録デ
ータが入力しない第１の期間と入力する第２の期間を検
出する検出手段と、該検出手段による第１の期間の検出
に応じてドット径を増加すべく前記電気信号における電
力を増加させ、第２の期間の検出に応じてドット径を減
少すべく前記電気信号における電力を減少させるパルス
電力制御手段とを具えたことを特徴とする。

［作用］ 以上の構成によれば、記録データが入力しない第１の
期間と入力する第２の期間が検出され、この第１の期間
の検出に応じて、ドット径を増加すべく電気信号の電力
が増加され、一方、第２の期間の検出に応じて、ドット
径を減少すべく電気信号の電力が減少させられるので、
記録動作中において、記録が行なわれない上記第１の期
間が検出される場合には、いずれのタイミングでもその
検出に応じドット径を増した記録を行なうことができ、
また、そのドット径を増す記録を上記第２の期間続ける
ことができる。

［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。

第１図は本発明の一実施例を示すインクジェット記録
装置における制御構成を示すブロック図である。図にお
いて、10は制御部であり、制御部10は、クロックパルス
によるタイミングでホストコンピュータ等から供給さ
れ、所定単位の記録データを転送可能なデータブロック
信号における記録データの有無を、クロックパルスの所
定パルス毎に検知するデータ有無検知回路10B、および
データ有無検知回路10Bがデータ無しを検知するクロッ
クパルスの数に応じて記録ヘッド12で電気−熱変換素子
に印加するパルスの巾を設定するパルス巾制御回路10A
を有する。また、制御部10は、後述される制御数m,n等
のワークエリアとして用いられるRAM10C、第２図にて後
述される処理手順等を格納するROM10Dを有する。11はレ
ジスタ，ラッチ回路等で構成されるヘッドドライバであ
り、制御部10で処理された記録データに基づき記録ヘッ
ド12を駆動する。13はインクジェット記録装置各部に電
力を供給する電源である。

なお、制御部10はインクジェット記録装置における他
の要素、例えばキャリッジ移動や紙送り等の動作を制御
することは勿論である。

第２図は本発明の一実施例にかかり、所定の数だけ記
録データの入力が無い場合のパルス巾制御処理のフロー
チャートを示す。

ホストコンピュータ等から記録開始信号が入力される
と、まずステップS1において、記録データの１ブロッ
ク、例えば１画素分の記録データをクロックパルスの１
パルス毎に転送するデータブロック信号の論理“H"また
は“L"によって、記録データの有無を判断し、記録デー
タが無い場合はステップS15でデータブロック信号の転
送を要求する。データ有りと判断されると、ステップS2
で所定の制御数n,mを設定する。ここで、ｎは電気−熱
変換素子に印加するパルス巾を変更すべき記録データに
対応したクロックパルスの数であり、ｍは記録データの
無いデータブロック信号に対応したクロックパルスが連
続してｍ個続いたときにパルス巾を変更するよう制御す
るための数である。

ステップS3ではデータブロック信号における記録デー
タの有無を調べ、無い場合はステップS16でｍの値を１
減じ、ステップS17でｍ＝０か否かを判断して否定判断
の場合はステップS18で次のデータブロック信号を要求
して再びステップS3へ戻る。また、ステップS17でｍ＝
０と判断されたならステップS1へ戻る。

ステップS3で記録データ有りと判断された場合、ステ
ップS4でｍ＝ｍとしてステップS5でパルス巾をｘとす
る。ここで、設定されるパルス巾ｘは第３図に示すよう
に通常の記録時に用いるパルス巾ｙよりも広い巾であ
り、このパルス巾に設定することにより一走査の記録開
始時、あるいはしばらく記録が中断した後の記録再生時
の記録画像における濃度上昇が可能となる。

次に、ステップS6でパルス巾ｘによる記録を行い、ス
テップS7でｎから１を減じる。このパルス巾ｘによる記
録は、ステップS8で記録終了信号を検知するか、あるい
はステップS9でｎ＝０でとなるまで行われる。

ステップS9でｎ＝０となり、ｎ回の記録が終了したと
判断されたら、通常のパルス巾ｙによる記録をすべくス
テップS10へ進む。ステップS10〜S13およびステップS19
〜S21ではステップS3〜S6およびステップS16〜S18とそ
れぞれ同様の処理を行う。ただし、設定されるパルス巾
は通常の記録を行うパルス巾ｙであり、またステップS2
1の処理の後には、ステップS10へ戻る。さらに、ステッ
プS13の処理の後には、ステップS14で記録終了か否かを
判断し、否定判断の時はステップS10へ戻り、通常のパ
ルス巾ｙによる記録を続ける。

上述した処理を、例えば第６図に示すような記録態様
に適用した場合、第１行目の記録では領域２に相当する
部分をパルス巾ｘで記録するよう制御数ｎを定め、残り
の領域をパルス巾ｙで記録する。１行目の記録が終了
し、紙送り（キャリッジの戻り）の間は記録データが転
送されないので、この間に制御数ｍが０となるよう設定
すれば、２行目の記録領域1Bにおける領域２の部分がパ
ルス巾ｘによって記録が行われる。また、ｍを適切に定
めれば第６図の２行目のようにデータの無い部分がくる
とｍが減少してゆきｍ＝０になって次のデータが入力さ
れるのを待ち、記録再生時には記録領域1Cの領域２がパ
ルス巾ｘで記録される。

以上述べたように、第６図に示す領域２の記録の薄く
なる可能性のある部分が広いパルス巾で記録されること
になるので、記録初期の記録濃度むらが低減される。

ここで、制御回数n,m、およびパルス巾x,yであるが、
本実施例においては、実験結果等から、表１に示すよう
な値が適当であるとして用いた。

上述した実施例では、パルス巾ｘは制御数ｎの間一定
であったが、ｘをｎの関数として可変できるようにすれ
ばより均一な濃度制御が可能となる。例えば、ｎ＝ｎの
時のパルス巾を最大とし、ｎの減少にともないパルス巾
を減少させｎ＝０でパルス巾がｙとなるように制御して
やればよい。

また、以上述べた実施例はパルス巾を制御することに
より各行記録開始時における記録画像の濃度低下を解決
したが、パルス巾の代わりに発熱抵抗体等の電気−熱変
換素子の印加電圧を制御しても同様な結果が得られる。

さらに、制御数n,mは先の実施例ではパルス数として
いたが、そのパルス数に相当する時間でもよい。

さらに加えて、本実施例においては複雑な制御回路等
の必要もないので容易に実施可能である。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば所定
期間記録がなされない後の記録初期の所定期間に、電気
−熱変換素子に印加されるパルスの電力が増大されて記
録ドット径が大きくなる。

この結果、記録初期における記録画像濃度の低下が改
善され、濃度むらが低減された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるインクジェット記録
装置のブロック図、 第２図は本発明の一実施例にかかる処理のフローチャー
ト、 第３図は印加パルス巾と記録濃度の関係を示す線図、 第４図は記録にともなうドット径の変化を示す線図、 第５図はドット径の違いによるエリアファクターの概念
図、 第６図は従来装置による記録サンプルの上面図である。 1A〜1D…記録領域、２…記録濃度の薄い領域、10A…パ
ルス巾制御回路、10B…データ有無検知回路。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録データに応じて電気−熱変換素子に電
   気信号を印加することによってインクを吐出する記録ヘ
   ッドを用いて、記録面にドットを形成して記録を行なう
   インクジェット記録装置において、 記録データが入力しない第１の期間と入力する第２の期
   間を検出する検出手段と、 該検出手段による第１の期間の検出に応じてドット径を
   増加すべく前記電気信号における電力を増加させ、第２
   の期間の検出に応じてドット径を減少すべく前記電気信
   号における電力を減少させるパルス電力制御手段と を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】前記検出手段は、記録データに対応したク
   ロックパルスの数をカウントすることにより、前記第１
   の期間と前記第２の期間を検出することを特徴とする請
   求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】前記電力の増加又は減少は前記電気信号の
   パルス巾を増加又は減少することを特徴とする請求項１
   または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】前記電力の増加又は減少は前記電気信号の
   パルス電圧を増加又は減少することを特徴とする請求項
   １または２に記載のインクジェット記録装置。