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JP2000094692A - 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置 - Google Patents

記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置

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JP2000094692A
JP2000094692A JP10266964A JP26696498A JP2000094692A JP 2000094692 A JP2000094692 A JP 2000094692A JP 10266964 A JP10266964 A JP 10266964A JP 26696498 A JP26696498 A JP 26696498A JP 2000094692 A JP2000094692 A JP 2000094692A
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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録装置側での制御を不要としつつ、記録ヘ
ッドの論理回路を構成するために必須の素子、例えば、
シフトレジスタ等を有効に活用し、比較的簡単な構成、
即ち、システム全体のコストと開発負荷を抑えながら、
寄生抵抗によって生じる電圧降下による発熱体への投入
エネルギーのばらつきを押さえ、独立で安定した記録動
作を行うことができる記録ヘッド及びその記録ヘッドを
用いた記録装置を提供する。 【解決手段】 外部から入力される画像データとブロッ
ク選択信号とに基づいて、画像データによって常に変動
する同時駆動される発熱体の数を計数する計数回路と、
外部からの制御によることなく、計数回路によって計数
して得られた値に基づいて、同時駆動される発熱体に印
加される駆動信号のパルス幅を調整する調整回路とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は記録ヘッド及びその
記録ヘッドを用いた記録装置に関し、特に、例えば、イ
ンクジェット方式に従って記録を行う記録ヘッド及びそ
の記録ヘッドを用いた記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット方式による記録は、その
記録時における騒音の発生が無視し得る程度に極めて小
さいという点や、高速記録が可能である点、さらに特別
な処理を必要とせずに所謂普通紙に記録画像を定着でき
る点などの利点があるため、最近多くの関心を集めてい
る。
【０００３】その中でも、例えば、特開昭５４−５１８
３７号公報、ドイツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４
号公報に記載されている記録方法は、熱エネルギーをイ
ンクなどの液体に作用させて、液滴吐出の為の原動力を
得るという点において、他のインクジェット方式の記録
とは、異なる特徴を有している。
【０００４】即ち、上記の公報に開示されている記録方
法によれば、熱エネルギーの作用を受けた液体が急峻な
体積の増大を伴う状態変化を起こし、その状態変化に基
づく作用によって、記録ヘッド先端のオリフィスより液
体が吐出されて、飛翔液滴が形成され、その液滴が記録
媒体に付着することで記録が行われる。
【０００５】殊に、ＤＯＬＳ第２８４３０６４号公報に
開示されている記録方法によれば、所謂ドロップ−オン
デマンド記録に極めて有効に適用されるばかりではな
く、記録媒体の全幅に相当する記録幅をもち、高密度な
オリフィスをもったフルラインタイプの記録ヘッドを容
易に実現できるので、高解像度、高品質の画像を高速で
得られるという利点がある。
【０００６】さて、このような記録方法が適用される記
録装置の記録ヘッドは、液体を吐出するために設けられ
たオリフィスと、そのオリフィスに連通し、液滴を吐出
するための熱エネルギーが液体に作用する部分である熱
作用部を構成の一部とする液流路と、熱エネルギーを発
生するための電気熱変換体（発熱体）とを具備している
基板とから構成される。
【０００７】近年、そうした基板には複数の発熱体を形
成するだけでなく、それぞれの発熱体を駆動する複数の
ドライバと、記録装置から直列に入力される画像データ
をそれぞれのドライバに並列に転送するために発熱体の
数と同じ数のビット数の画像データを一時的に格納する
シフトレジスタと、そのシフトレジスタから出力される
データを一時ラッチするラッチ回路等の論理回路を、そ
の同一基板上に実装できるようになっている。
【０００８】図１６はＮ個の発熱体（記録要素）を有す
る従来の記録ヘッドの論理回路の構成を示すブロック図
である。
【０００９】図１６において、４００が基板、４０１が
発熱体、４０２がパワートランジスタ、４０３がＮビッ
トラッチ回路、４０４がＮビットシフトレジスタであ
る。また、４１５は発熱体４０１の抵抗値や基板４００
の温度をモニタするセンサ、及び、基板４００を保温す
るためのヒータである。これらセンサとヒータは複数個
実装されていても良いし、センサとヒータとが一体的に
構成されていても良い。４０５〜４１４、４１６は入出
力パッドである。これらの入出力パッドにおいて、４０
５はシフトレジスタ４０４を動作させるためにクロック
（ＣＬＫ）を入力するクロック入力パッド、４０６は画
像データ（ＤＡＴＡ）をシリアルに入力する画像データ
入力パッド、４０７はラッチ回路４０３で画像データを
保持させるためのラッチクロック（ＬＴＣＬＫ）を入力
するラッチ入力パッド、４０８はパワートランジスタ４
０２をＯＮにして発熱体４０１に通電して駆動する時間
を外部から制御するためのヒートパルス（ＨＥＡＴ）を
入力する駆動信号入力パッド、４０９は論理回路の駆動
電源（３〜８Ｖ、一般には５Ｖ）を入力する駆動電源入
力パッド、４１０はＧＮＤ端子、４１１は発熱体４０１
を駆動する電源を入力する発熱体電源入力パッド、４１
２はラッチ４０３とシフトレジスタ４０４を初期化する
リセット信号（ＲＳＴ）を入力するリセット入力パッ
ド、７１３は発熱体駆動電源用のＨＧＮＤ端子である。
【００１０】また、４１４ａ〜４１４ｂはモニタ信号の
出力パッドとセンサ駆動及び保温ヒータ駆動用の制御信
号の入力パッドである。さらに、４１６−（１）〜７１
６（ｎ）はＮ個の発熱体をｎ個のブロックに分割して時
分割駆動する際にブロック選択をするためのブロック選
択信号（ＢＬＫ１、ＢＬＫ２、…、ＢＬＫｎ）を入力す
るブロック選択信号入力パッドである。そして、４１７
ａはラッチ回路４０３からの出力とブロック選択信号
（ＢＬＫ１、ＢＬＫ２、…、ＢＬＫｎ）との論理積を演
算するＡＮＤ回路、４１７ｂはＡＮＤ回路４１７ａの出
力とヒート信号（ＨＥＡＴ）との論理積を演算するＡＮ
Ｄ回路である。
【００１１】そして、４１８ａ、４１８ｂは夫々、発熱
体４０１を駆動するために用いる配線に生じる寄生抵抗
である。
【００１２】以上のような構成の記録ヘッドの駆動シー
ケンスは、以下の通りである。ここで、画像データ（Ｄ
ＡＴＡ）は１画素１ビットの２値データとする。
【００１３】まず、記録ヘッドを装着した記録装置本体
より画像データ（ＤＡＴＡ）をクロック（ＣＬＫ）に同
期してシリアルに出力すると、そのデータはシフトレジ
スタ４０４に取り込まれる。次に、その取り込んだ画像
データ（ＤＡＴＡ）はラッチ回路４０３で一時記憶さ
れ、画像データの値（“０”或は“１”）に応じたＯＮ
／ＯＦＦ出力がラッチ回路４０３よりなされる。
【００１４】このような状態でヒートパルス（ＨＥＡ
Ｔ）とブロック選択信号が入力されると、ラッチ回路４
０３からＯＮの出力が供給され、かつ、ブロック選択信
号によってブロック選択された発熱体に対応するパワー
トランジスタが、その入力されたヒートパルス（ＨＥＡ
Ｔ）がＯＮとなっている時間だけ駆動され、これによっ
て、対応する発熱体に電流が流れて記録動作が実行され
る。
【００１５】ここで、寄生抵抗４１８ａ〜４１８ｂにつ
いて説明する。
【００１６】寄生抵抗は理想的にはないのが望ましい
が、実際には無視できない。図７の例では、記録ヘッド
の論理回路における抵抗として表示されているが、この
部分だけでなく記録ヘッド内のＰＣＢ上や記録ヘッドを
搭載する記録装置とを接続するフレキシブルプリンタケ
ーブル（ＦＰＣ）にも同様に寄生抵抗が存在する。
【００１７】さて、この抵抗は図１６の例では複数の発
熱体４０１に共通となっているため、時分割駆動される
発熱体の数によって、この寄生抵抗と駆動される発熱体
の全抵抗との比が異なり、その結果、発熱体に印加され
る電圧値（言い換えると、寄生抵抗による電圧降下の
値）が異なることになる。従って、発熱体の両端にかか
る電圧が発熱体を駆動するパターンのデューティにより
変化し、発熱体ヘの投入エネルギーのバラツキにつなが
る。
【００１８】一方、記録速度の高速化という近年の傾向
に従って、記録ヘッドに備えられる発熱体の数も増加の
一途をたどるとともに、駆動周波数も高くなっているの
で、時分割駆動によっても必然的に同時駆動する発熱体
の数も増加している。従って、寄生抵抗による電圧降下
の変化も無視できなくなってきている。
【００１９】このため従来より電圧降下を防ぐ方法がい
くつか提案されている。そのひとつに記録装置側で発熱
体を駆動するヒートパルス（ＨＥＡＴ）にフィードバッ
クをかけて、記録ヘッドの発熱体を駆動するパターンに
よって、そのパルス幅を変化させるという制御がある。
【００２０】具体的には、図１７（ａ）に示すように記
録装置側において生成された画像データに基づいて同時
駆動する発熱体の数をカウンタ８０１でカウントして、
これをメモリ８０２に格納しておき、その数に基づいて
駆動パルス生成部８０３ではパルス幅を調整したり、或
は、図１７（ｂ）に示すようにシリアル転送される画像
データのビット数を記録装置に設けられたカウンタ８０
１で時分割駆動毎にカウントし、そのカウント数に基づ
いて駆動パルス生成部８０３ではパルス幅を調整する。
【００２１】また、特願平２−第５０８号公報にも同時
駆動する発熱体の数をカウントしてパルス幅を調整する
技術について開示されている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、図１７に示されているように記録装置側に記録
ヘッドの論理回路内に既に備えられたシフトレジスタ、
ラッチ回路や、時分割駆動による発熱体の駆動パターン
を認識する回路、ヒートパルス幅を変化させるためのカ
ウンタ回路などを記録装置側に追加する必要があるの
で、記録装置側での制御が複雑になったり、その生産コ
ストが上昇するという解決すべき課題がある。
【００２３】この制御の複雑さについて図１８を参照し
て説明する。
【００２４】図１８では記録ヘッドの走査方向に１６ド
ット、記録ヘッドのノズル配列方向に１６ドットの１６
×１６ドットのマトリクスで構成される文字画像データ
“Ｈ”を例として考える。記録装置本体において生成さ
れた画像データは、通常、図１８に示すように、そのド
ットマトリクスに付された数字の順に従って“１”から
順番に“２５６”まで転送される。しかしながら、この
ようなデータを記録ヘッドに転送する場合には、その記
録ヘッドの構造に従って、データの転送順序を加工し
て、その加工がなされたデータが転送される。
【００２５】即ち、記録ヘッドのノズル数と記録周期に
合わせて、その転送順序を並び換えるのである。図９に
示すように、例えば、記録ヘッドのノズル数が“８”の
場合と“１６”の場合とではその転送順序が異なる。
【００２６】また、上述したように、記録ヘッドの発熱
体は１記録周期の中で時分割駆動されるので、記録装置
側で種々の記録ヘッドのノズル数、同時駆動ブロック
数、画像データに基づく同時駆動される発熱体の数を考
慮して、これらを記録ヘッドを駆動するためのパルス幅
の調整にフィードバックするためには制御が非常に複雑
になる。
【００２７】このことを図１７に示した例と考えあわせ
てみると、図１７（ａ）に示した例では、ノズル数や同
時駆動ブロックなどの記録ヘッドの構成に従ってどの画
像データをカウントすべきであるのかが動的に変化し、
その変化をカウント処理で考慮しなければならず、演算
処理が複雑になる。一方、図１７（ｂ）に示した例で
は、１記録周期において同時駆動する発熱体の数が、記
録ヘッドの構成に従って変化するので転送画像データの
加工が煩雑になる。
【００２８】いずれにしても、記録装置本体側での処理
負荷の増大が避けられず、従来の技術では、記録ヘッド
側においてその負荷を担うものはなかった。
【００２９】さらに、記録ヘッドと記録装置とは分離可
能でこれらは別々に製造され、記録ヘッドは交換可能で
あるにも係らず、上述したことから分かるように、記録
装置側の制御回路においては、記録ヘッドとのデータイ
ンタフェースを考慮するのみならず常に記録ヘッドの構
成を考慮しなければならず、記録装置の開発設計を非常
に面倒なものにしていた。
【００３０】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、記録装置側での制御を不要としつつ、記録ヘッドの
論理回路を構成するために必須の素子、例えば、シフト
レジスタ等を有効に活用し、比較的簡単な構成、即ち、
システム全体のコストと開発負荷を抑えながら、寄生抵
抗によって生じる電圧降下による発熱体への投入エネル
ギーのばらつきを押さえ、独立で安定した記録動作を行
うことができる記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた
記録装置を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録ヘッドは、以下のような構成からなる。
【００３２】即ち、Ｎ個の発熱体と、前記Ｎ個の発熱体
を駆動するＮ個の駆動回路と、外部から入力されるブロ
ック選択信号に基づいて前記Ｎ個の発熱体をｎ個のブロ
ックに分割して時分割駆動する分割回路とを備えた記録
ヘッドであって、外部から入力される画像データと前記
ブロック選択信号とに基づいて、同時駆動される発熱体
の数を計数する計数回路と、外部からの制御によること
なく、前記計数回路によって計数して得られた値に基づ
いて、前記同時駆動される発熱体に印加される駆動信号
のパルス幅を調整する調整回路とを有することを特徴と
する記録ヘッドを備える。
【００３３】ここで、前記調整回路は、駆動信号のパル
ス幅を調整するための元となる信号を外部より入力する
入力パッドを有することが望ましい。そして、その入力
パッドに入力される信号の種類に従って、調整回路の構
成には種々の態様がある。
【００３４】即ち、複数個の入力パッドを備え、これら
のパッド各々に対して、パルス幅の異なる駆動信号が入
力される場合には、前記調整回路は、（１）複数の閾値
を格納するメモリと、（２）そのメモリに格納された複
数の閾値と計数回路によって得られた値とを比較する比
較回路と、（３）比較回路による比較結果に従って、パ
ルス幅の異なる複数の駆動信号の内の１つを選択する選
択回路とを有するように構成すると良い。
【００３５】また、その入力パッドに画像データを入力
する際に用いるクロック信号を入力する場合には、前記
調整回路は、（１）クロック信号に基づいてパルス幅の
異なる複数の駆動信号を生成する生成回路と、（２）複
数の閾値を格納するメモリと、（３）メモリに格納され
た複数の閾値と前記計数回路によって得られた値とを比
較する比較回路と、（４）その比較回路による比較結果
に従って、生成回路によって生成されたパルス幅の異な
る複数の駆動信号の内の１つを選択する選択回路とを有
するように構成しても良い。
【００３６】或は、前記調整回路は、（１）複数の閾値
を格納するメモリと、（２）メモリに格納された複数の
閾値と計数回路によって得られた値とを比較する比較回
路と、（３）比較回路による比較結果に従って、クロッ
ク信号に基づき最適なパルス幅を駆動信号を生成する生
成回路とを有するように構成しても良い。
【００３７】さらに、画像データを入力するＮビットシ
フトレジスタと、そのＮビットシフトレジスタに格納さ
れたＮビットの画像データをラッチするＮビットラッチ
回路と、そのＮビットラッチ回路から出力されるＮビッ
トの画像データと前記ブロック選択信号との論理積をと
るＮ個のＡＮＤ回路とをに有する場合には、前記計数回
路は、Ｎ個のＡＮＤ回路からの出力に基づいて、同時駆
動する発熱体の数を計数する。
【００３８】ここで、Ｎ個のＡＮＤ回路からの出力に関
し、時分割駆動において同時駆動されない出力を共通の
信号線に接続し、これら共通の信号線を計数回路に接続
することが好適である。
【００３９】なお、共通の信号線に関連した回路には種
々の態様がある。
【００４０】即ち、（１）共通の信号線をプルアップ
し、これら共通の信号線とＮ個のＡＮＤ回路との間には
インバータを設けるように構成しても良いし、（２）共
通の信号線をプルダウンし、Ｎ個のＡＮＤ回路のオープ
ンドレイン或はオープンコレクタ出力をこれら共通の信
号線に接続するように構成しても良いし、（３）共通の
信号線をプルダウンし、これら共通の信号線とＮ個のＡ
ＮＤ回路との間にはアンプを設け、そのアンプのオープ
ンドレイン或はオープンコレクタ出力がこれら共通の信
号線に接続するようにしても良いし、（４）共通の信号
線をプルダウンし、これら共通の信号線とＮ個のＡＮＤ
回路との間にはダイオードスイッチを設け、そのダイオ
ードスイッチの出力がこれら共通の信号線に接続するよ
うにしても良いし、或は、（５）（４）の構成に加えさ
らに共通の信号線の終端部にバスターミネータが接続す
るように構成しても良い。
【００４１】また、共通の信号線の数は、時分割駆動に
おいて同時駆動される発熱体の最大数以上であり、か
つ、発熱体の数より少なくなる。
【００４２】さらに、前記計数回路は加算器であり、そ
の加算器によって、共通の信号線からの出力を加算する
ことが好ましい。
【００４３】さて、前記調整回路は、計数回路によって
計数して得られた同時駆動する発熱体の数が多いほど駆
動信号のパルス幅が長くなるように調整し、一方、計数
回路によって計数して得られた同時駆動する発熱体の数
が少ないほど駆動信号のパルス幅が短くなるように調整
すると良い。
【００４４】上記の記録ヘッドは、インクを吐出して記
録を行うインクジェット記録ヘッドであることが好適で
ある、その場合、熱エネルギーを利用してインクを吐出
するためにインクに与える熱エネルギーを発生するため
の電気熱変換体を備えていることがさらに好ましい。
【００４５】また他の発明によれば、上記構成の記録ヘ
ッドを用いて記録を行う記録装置を備える。
【００４６】以上の構成により本発明の記録ヘッドは、
画像データによって常に変動する同時駆動される発熱体
の数に従って、発熱体に印加する駆動信号のパルス幅を
外部からの制御によらず記録ヘッド内で自動的に調整す
るよう動作する。
【００４７】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。
【００４８】まず、本発明の概念について説明する。
【００４９】＜発明の概念＞従来例からも分かるように
安定した記録動作を行うためには、記録装置或は記録ヘ
ッドのどこかで、画像データに基づいて同時駆動される
発熱体の数をカウントして、そのカウント結果を駆動パ
ルス制御にフィードバックしなければならない。
【００５０】図１は本発明に従って画像データに基づい
て同時駆動される発熱体の数をカウントする場所と、そ
のカウントに伴う問題点を示す図である。
【００５１】図１において、（ａ）は１つのヒータドラ
イバ（パワートランジスタ）を駆動するためのＡＮＤ回
路の構成を示す図であり、（ｂ）は記録ヘッド全体のＡ
ＮＤ回路の構成を示す図である。
【００５２】本発明では、図１（ａ）に示すように、画
像データ（ＤＡＴＡ）と時分割信号となるブロック選択
信号（ＢＬＫｉ）とが共にＯＮとなるときにＯＮとなる
信号線１００１に着目し、この信号線がＯＮである数を
記録ヘッド全体にわたってカウントし、そのカウント値
をヒート信号（ＨＥＡＴ）のパルス幅を調整するために
フィードバックしている。このようにすることで、一時
的に同時駆動する発熱体の数を記憶する必要がなくな
る。この点については後で詳細に説明する。
【００５３】さて、以上の考え方をそのまま回路基板の
製造に適用すると、図１（ｂ）に示すように、上記のカ
ウントのために発熱体の数と同じ数だけのカウントライ
ンを引き出す必要がある。しかしながら、１２８個、２
５６個、或は、それ以上の非常に多くの発熱体を実装し
た現在の記録ヘッドでは、例えば１つのカウントライン
の実装にはＡｌラインと絶縁スペースのために４μｍの
幅が必要とすれば、１２８個の発熱体を実装した記録ヘ
ッドでさえも、４×１２８μｍ≒０．５ｍｍものチップ
幅が必要になる。従って、以上の考えをそのまま、基板
製造に適用することには装置の小型化や製造コスト面で
問題がある。
【００５４】従って、以上の考え方に加え、カウントラ
イン実装に必要な基板上の面積を削減するために、本発
明では同時駆動する発熱体の最大数は各時分割駆動にお
ける同時駆動可能な発熱体の数の最大数に過ぎないこと
と、各カウントラインは時分割駆動されている時以外は
必ずＯＦＦとなることに着目し、カウントラインの数を
削減している。
【００５５】図２はカウントライン数削減の概念を示し
た図である。
【００５６】図２において、（ａ）は各時分割駆動にお
けるカウントラインがＯＮとなる数について説明した図
であり、（ｂ）は各時分割駆動におけるＯＮとなるカウ
ントラインの最大数に着目してカウントラインを共通化
した構成を示す図である。
【００５７】図２（ａ）から分かるように、カウントラ
イン１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃは時分割信号
Ａ（ＢＬＫＡ）がＯＮのとき以外はＯＮとはなり得ず、
そのＯＮとなるラインの数も最大で“３”ある。また、
このとき時分割信号Ａ（ＢＬＫＡ）によって駆動されな
い他のカウントラインは全てＯＦＦである。同様に、カ
ウントライン１００１ｄ、１００１ｅは時分割信号Ｂ
（ＢＬＫＢ）がＯＮのとき以外はＯＮとはなり得ず、そ
のＯＮとなるラインの数も最大で“２”ある。また、こ
のとき時分割信号Ｂ（ＢＬＫＢ）によって駆動されない
他のカウントラインは全てＯＦＦである。
【００５８】従って、同時駆動される発熱体の数をカウ
ントするために必要な信号ラインの数は、各時分割区間
に属する発熱体の数の最大数であり、図２（ｂ）に示す
ように、異なる時分割区間に属するカウントラインを共
通化することで、同時にＯＮとなるタイミングが競合す
ることを避けつつも、そのライン数を削減することがで
きる。その結果、図２（ａ）に示す例では、カウントラ
インは１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃの３本で良
い。
【００５９】このようにして共通化されたカウントライ
ンは記録ヘッド内に設けられた加算器に接続され、その
加算器によって同時駆動される発熱体の数がリアルタイ
ムにカウントされ、そのカウント結果がヒートパルス信
号の調整にフィードバックされる。
【００６０】図３は同時駆動される発熱体の数をヒート
パルス信号の調整にフィードバックする回路の構成の一
例を示す図である。
【００６１】図３において、加算器１０４は共通化され
たカウントライン１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ
を接続し、これらのラインから入力される同時駆動され
る発熱体の数を加算カウントし、その加算結果をヒート
信号選択セレクタ１０２に出力する。一方、ヒート信号
セレクタ１０２は複数の所定パルス幅をもつヒートパル
ス信号を入力し、加算器１０４から入力された加算結果
に従って複数のヒートパルス信号の内の１つを選択し、
その選択されたヒートパルス信号を駆動パルスとして用
いる。
【００６２】このような構成の記録ヘッドが記録装置に
搭載されると、その記録装置と記録ヘッドとの関係は図
４に示すようになる。即ち、記録装置は駆動パルス生成
部８０２において生成された複数の所定パルス幅をもつ
ヒートパルス信号を出力するだけで良く、記録装置側に
は記録ヘッドの構成を考慮した回路は不要となる。一
方、記録ヘッド側は入力された複数のヒートパルス信号
からリアルタイムにカウントされた同時駆動される発熱
体の数に基づいて、適切なヒートパルス信号を選択する
ことにより、記録装置に依存しないヒートパルス幅の制
御が可能になる。
【００６３】以下、以上のような本発明の概念を適用し
た実施形態について説明する。
【００６４】まず最初に本発明に従う記録ヘッドを搭載
して記録を行うプリンタの構成について説明する。
【００６５】＜装置本体の概略説明＞図５は、本発明の
代表的な実施の形態であるインクジェットプリンタ（以
下、プリンタという）ＩＪＲＡの構成の概要を示す外観
斜視図である。図５において、駆動モータ５０１３の正
逆回転に連動して駆動力伝達ギア５００９〜５０１１を
介して回転するリードスクリュー５００５の螺旋溝５０
０４に対して係合するキャリッジＨＣはピン（不図示）
を有し、ガイドレール５００３に支持されて矢印ａ，ｂ
方向を往復移動する。キャリッジＨＣには、記録ヘッド
ＩＪＨとインクタンクＩＴとを内蔵した一体型インクジ
ェットカートリッジＩＪＣが搭載されている。５００２
は紙押え板であり、キャリッジＨＣの移動方向に亙って
記録用紙Ｐをプラテン５０００に対して押圧する。５０
０７，５００８はフォトカプラで、キャリッジのレバー
５００６のこの域での存在を確認して、モータ５０１３
の回転方向切り換え等を行うためのホームポジション検
知器である。５０１６は記録ヘッドＩＪＨの前面をキャ
ップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０
１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内
開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５
０１７はクリーニングブレードで、５０１９はこのブレ
ードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持
板５０１８にこれらが支持されている。ブレードは、こ
の形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用
できることは言うまでもない。又、５０２１は、吸引回
復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合
するカム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータか
らの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達機構で移
動制御される。
【００６６】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。
【００６７】また、上述のような構成のインクジェット
プリンタＩＪＲＡは、記録用紙自動フィーダ（不図示）
が設けられており、記録用紙Ｐを自動的に給紙する。
【００６８】＜制御構成の説明＞次に、上述した装置の
記録制御を実行するための制御構成について説明する。
【００６９】図６はインクジェットプリンタＩＪＲＡの
制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を示
す同図において、１７００は記録信号を入力するインタ
フェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０
１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０
３は各種データ（上記記録信号や記録ヘッドＩＪＨに供
給される記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭであ
る。１７０４は記録ヘッドＩＪＨに対する記録データの
供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、イン
タフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３
間のデータ転送制御も行う。１７１０は記録ヘッドＩＪ
Ｈを搬送するためのキャリアモータ、１７０９は記録紙
搬送のための搬送モータである。１７０５は記録ヘッド
ＩＪＨを駆動するヘッドドライバ、１７０６、１７０７
はそれぞれ搬送モータ１７０９、キャリアモータ１７１
０を駆動するためのモータドライバである。
【００７０】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
フェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７
０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の
記録データに変換される。そして、モータドライバ１７
０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１
７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドＩＪＨ
が駆動され、記録が行われる。
【００７１】＜記録ヘッドＩＪＨの内部構造＞図７は記
録ヘッドＩＪＨの内部構造を示す部分破断斜視図であ
る。
【００７２】図７において、１００は論理回路を実装す
る基板、５００はインクを吐出する吐出口（オリフィ
ス）、５０１はインクの液路、５０２は複数のインクの
液路が連通してインクを一時的に貯溜する共通インク液
室、５０３はインクをインクタンク（不図示）から供給
するインク供給口、５０４は天板、５０５は天板５０４
とともにインクの液路５０１を形成する流路壁部材、５
０６は発熱体、５０７は論理回路と発熱体７０１とを接
続する配線である。
【００７３】論理回路や発熱体６０１、配線６０７は、
半導体製造過程を用いて基体１００上に形成され、これ
にインク供給口５０３が取り付けられた天板５０４と流
路壁部材５０５とが取り付けられて記録ヘッドＩＪＨを
構成する。そして、インク供給口５０３から注入される
インクが内部の共通インク液室５０２へ蓄えられて各液
路５０１へ供給され、その状態で発熱体７０１を駆動す
ることで吐出口６００からインクが吐出される。
【００７４】＜記録ヘッドＩＪＨの論理回路の構成＞図
８は記録ヘッドＩＪＨの論理回路の構成を示すブロック
図である。なお、図８において、図１６に示す従来の論
理回路と同じ構成要素には同じ参照番号を付し、ここで
の説明は省略する。
【００７５】上述した発明の概念では、記録ヘッドの時
分割駆動において、異なるタイミングで駆動がなされる
発熱体に関するカウントラインを共通化することについ
て説明したが、実際の論理回路では、カウントラインを
加算器に入力するための回路には種々のバリエーション
がある。図８に示す例は、ＡＮＤ回路４１７ａの出力を
インバータにおいて反転し、プルアップしている構成で
ある。
【００７６】図８において、１０１−（１）、１０１−
（２）、…、１０１−（ｋ）は夫々、プリンタＩＪＲＡ
から供給されるパルス幅が異なるヒートイネーブル信号
（ＨＴＳＥＬ１、ＨＴＳＥＬ２、…、ＨＴＳＥＬｋ）を
入力する入力パッド、１０２は複数のヒートイネーブル
信号（ＨＴＳＥＬ１、ＨＴＳＥＬ２、…、ＨＴＳＥＬ
ｋ）の中のひとつを選択するヒートイネーブルセレク
タ、１０３はヒートイネーブルセレクタ１０２からの選
択ヒートイネーブル信号を制御する信号を出力する比較
器、１０４は記録ヘッドの時分割駆動において同時に駆
動する発熱体の数を加算してその加算結果を比較器１０
３に出力する加算器、１０５は比較器１０３において加
算器１０４の出力を比較する際の閾値データを格納する
メモリである。
【００７７】１０６は同時駆動される発熱体の数を判断
するために用いられるｍ（＝Ｎ／ｎ）本の信号線（カウ
ントライン）、１０７はｍ個のプルアップ抵抗、１０８
はオープンドレイン（あるいはオープンコレクタ）出力
のインバータである。カウントライン１０６は、加算器
１０４に接続される。
【００７８】ここで、インバータ１０８はＡＮＤ回路４
１７ａ１つ１つに対応して備えられるので、論理回路全
体ではＮ個備えられる。そして、インバータ１０８各々
の出力は、カウントライン１０６に接続される。インバ
ータ１０８とカウントライン１０６との接続において、
上述したようにブロック選択信号（ＢＬＫ１、ＢＬＫ
２、…、ＢＬＫｎ）によって同じブロックとして選択さ
れるＡＮＤ回路４１７ａからの出力が、同じカウントラ
イン１０６に接続されないようにしている。このような
接続によって、加算器１０４におけるカウント数は最大
ｍ（＝Ｎ／ｎ）となる。また、加算器１０４はそれぞれ
のカウントラインが抵抗１０７でプルアップされた回路
構成となっている。
【００７９】以上の構成によれば、時分割駆動により同
時駆動される発熱体の数をカウントするために必要な信
号線の数やカウンタの計数可能数をＮ／ｎとすることが
できるので、論理回路の回路構成がそれほど増大せずに
すむ。
【００８０】次に、以上の構成の記録ヘッドの駆動制御
について、発熱体数を１２８（Ｎ＝１２８）、時分割数
を８（ｎ＝８）、最大同時駆動発熱体数を１６（ｍ＝Ｎ
／ｎ＝１２８／８）、ヒートイネーブル信号数を４（ｋ
＝４）、カウントライン１０６の数は１６、入力パッド
１０１−（１）〜１０１（４）夫々に、ヒートイネーブ
ル信号（ＨＴＳＥＬ１、ＨＴＳＥＬ２、ＨＴＳＥＬ３、
ＨＴＳＥＬ４）が入力されるとして説明する。
【００８１】従って、この例では加算器１０４は最大
“１６”までカウント可能となる。一方、メモリ１０５
には３つの閾値が格納され、比較器１０３はこれらの閾
値とカウンタ１０４によるカウント値（ＣＮＴ）とを比
較し、１≦ＣＮＴ≦４であればヒートイネーブルセレク
タ１０２はヒートイネーブル信号（ＨＴＳＥＬ１）を、
５≦ＣＮＴ≦８であればヒートイネーブルセレクタ１０
２はヒートイネーブル信号（ＨＴＳＥＬ２）を、９≦Ｃ
ＮＴ≦１２であればヒートイネーブルセレクタ１０２は
ヒートイネーブル信号（ＨＴＳＥＬ３）を、１３≦ＣＮ
Ｔ≦１６であればヒートイネーブルセレクタ１０２はヒ
ートイネーブル信号（ＨＴＳＥＬ４）を選択する。
【００８２】図９は記録ヘッドを駆動制御するために用
いられる種々の制御信号のタイムチャートである。
【００８３】ここでは、１２８ビットのシフトレジスタ
４０４に従来例と同様クロック（ＣＬＫ）に従って１２
８ビット分の画像データ（ＤＡＴＡ）が入力され、さら
に、ラッチクロック（ＬＴＣＬＫ）によって、その画像
データが１２８ビットのラッチ回路４０３に格納されて
いるとする。
【００８４】その後、ラッチされた画像データに基づき
発熱体を駆動することになるが、図９に示すように、１
２８個の発熱体をブロック選択信号（ＢＬＫ１〜８）に
よって１６個づつに分割して駆動する。ここで、１２８
個の発熱体に１から１２８まで番号を付すと、図９に示
すように、ブロック選択信号ＢＬＫ１によって発熱体Ｎ
ｏ．１〜Ｎｏ．１６が選択され、ブロック選択信号ＢＬ
Ｋ２によって発熱体Ｎｏ．１７〜Ｎｏ．３２が選択さ
れ、ブロック選択信号ＢＬＫ８によって発熱体Ｎｏ．１
１３〜Ｎｏ．１２８が選択される。
【００８５】例として、図８にはブロック選択信号（Ｂ
ＬＫ１）によって選択され駆動対象となる発熱体は破線
で囲ってある。
【００８６】次に、プリンタＩＪＲＡより入力パッド１
０１−（１）〜１０１（４）を介してパルス幅の異なる
４つのヒートイネーブル信号（ＨＴＳＥＬ１〜４）を入
力する。ここでは、時５に示すように、ヒートイネーブ
ル信号のパルス幅に関しては、ＨＴＳＥＬ１＜ＨＴＳＥ
Ｌ２＜ＨＴＳＥＬ３＜ＨＴＳＥＬ４とする。
【００８７】さて、１２８ビットのラッチ回路４０３に
ラッチされた画像データ（ＤＡＴＡ）に基づいて、時分
割駆動される各ブロックの発熱体の数（同時駆動発熱体
数）を、例えば、図９に示すように、２、１６、９、
…、６とする。
【００８８】このような条件で、加算器１０４は同時駆
動発熱体数を加算し、その加算結果を比較器１０３に入
力すると、ブロック選択信号ＢＬＫ１によって選択され
た発熱体はヒートイネーブル信号（ＨＴＳＥＬ１）を発
熱体駆動信号として駆動され、ブロック選択信号ＢＬＫ
１によって選択された発熱体はヒートイネーブル信号
（ＨＴＳＥＬ４）を発熱体駆動信号として駆動され、ブ
ロック選択信号ＢＬＫ３によって選択された発熱体はヒ
ートイネーブル信号（ＨＴＳＥＬ３）を発熱体駆動信号
として駆動され、…、ブロック選択信号ＢＬＫ８によっ
て選択された発熱体はヒートイネーブル信号（ＨＴＳＥ
Ｌ２）を発熱体駆動信号として駆動される。
【００８９】このように、同時駆動発熱体数の数が多く
なるに従って、その発熱体に供給するパルス幅を大きく
している。これは、同時駆動発熱体数が多ければそれだ
け寄生抵抗による電圧降下が大きくなって発熱体の両端
電圧が低下し発熱体への実質投入パワーが減少するのを
補償するためパルス幅を大きくしてその投入パワーを均
一化するのを目的としている。以上の説明では、発熱体
の数やヒートイネーブル信号の数（これをレベル数とい
う）が具体的な数であった場合について述べたが、一般
に各レベルと同時駆動発熱体との関係は、レベルが大き
い程、ヒートイネーブル信号のパルス幅が長いとすると
表１のように表される。
【００９０】
【表１】
【００９１】 また、加算器１０４に接続されるカウントライン１０６
はプルアップ回路構成となっているので、カウントライ
ン１０６によって転送されるデータはアクティブ状態
（“１”）から非アクティブ状態（“０”）に変化する
時間のほうが、非アクティブ状態（“０”）からアクテ
ィブ状態（“１”）に変化する時間より長くなるので、
ヒートイネーブル信号のパルス波形については、図１０
に示すように、その立ち上がりは各ヒートイネーブル信
号を同じタイミングとして、その立下がりでパルス幅を
変化させるのが望ましい。
【００９２】さらに、そのパルス幅についてはレベル１
における適正パルス幅をＰｗ（１）、発熱体１つの抵抗
値をＲ、発熱体やパワートランジスタに係わる配線に生
じる寄生抵抗値をｒとした場合、ある任意のレベル
（ｉ）のパルス幅はほぼ次の様に表すことができる。
【００９３】Ｐｗ（ｉ）＝（２ｘｒ＋Ｒ）・Ｐｗ（１）
／（２ｒ＋Ｒ） ｘ＝（ｉ−１）・Ｎ／ｋ （ｉ＜ｋ） 従って以上説明した実施形態に従えば、記録ヘッドの論
理回路基板に同時駆動される発熱体の数に従って複数の
ヒートイネーブル信号から１つを選択する回路を実装す
ることにより、その記録ヘッドを搭載したプリンタから
はパルス幅の異なる複数のヒートイネーブル信号を記録
ヘッドに供給するだけで、その時点時点における画像デ
ータに従って最適パルス幅をもつヒートイネーブル信号
が記録ヘッドにおいて自動的に選択されて記録動作が行
なわれる。
【００９４】これにより、例えば、同時駆動される発熱
体の数が少なければ、寄生抵抗による電圧降下が少ない
ので相対的に短いパルス幅のヒートイネーブル信号が印
加され、一方、同時駆動される発熱体の数が少なけれ
ば、寄生抵抗による電圧降下が大きいので相対的に長い
パルス幅のヒートイネーブル信号が印加され、寄生抵抗
による電力損失を補償する。従って、画像データにより
同時駆動される発熱体の数が変動しようとも、発熱体に
はほぼ一定のエネルギーが投入されて常に安定な記録動
作が実行される。
【００９５】また、このような投入エネルギーの均一化
は、記録ヘッドの長寿命化にも貢献する。
【００９６】さらに、以上説明した構成の記録ヘッドに
は、ヒートイネーブル信号の選択動作にクロック同期回
路を用いていないため、ノイズに対して強いという利点
もある。またさらに、そのヒートイネーブル信号の選択
動作ための回路は、論理回路基板において従来は誤動作
防止のため十分に活用されていなかった発熱体やパワー
トランジスタなどの素子の配線の下層に半導体製造工程
で同時に形成することが可能であり、従来のチップサイ
ズとほとんど変わらないという利点もある。
【００９７】またさらに、最適なパルス幅をもつヒート
イネーブル信号の選択は記録ヘッド内部で自動的に行わ
れ、その選択に記録装置側が関与する必要はない。記録
装置側として必要なことは所定の幅を有した複数のヒー
トイネーブル信号を送信するだけであり、従来例におい
て指摘した記録ヘッドの構成に合わせて種々の制御を行
う必要はなくなるという利点がある。これによって、互
いの信号インタフェースを合わせる以外には、記録装置
と記録ヘッドとは互いに独立に設計製造が可能となり、
設計において考慮すべき要素が削減されることになる。
【００９８】なお、以上の説明では発熱体の数を１２８
個としたが、本発明はこれによって限定されるものでは
なく、この数値が異なっても良く、例えば、２５６個、
５１２個などの数でも良いことは言うまでもない。
【００９９】＜カウントラインの共通化に係る種々の変
形例＞図８に示す構成では、ＡＮＤ回路４１７とカウン
トライン１０６との間にインバータ１０８を設け、さら
にカウントラインをプルアップとした例について説明し
たが本発明はこれによって限定されるものではなく、種
々のバリエーションが考えられる。以下にそのいくつか
の変形例を示す。
【０１００】（１）第１変形例 図１１は第１変形例を示す図である。
【０１０１】図１１に示す例では、ＡＮＤ回路４１７ａ
の出力をオープンドレイン或はオープンコレクタなどと
し、その出力をカウンタライン１０６に直接接続し、カ
ウンタライン１０６をプルダウン抵抗１０７′を用いて
ＧＮＤ接続しプルダウンする構成にしている。
【０１０２】（２）第２変形例 図１２は第２変形例を示す図である。
【０１０３】図１２に示す例では、ＡＮＤ回路４１７ａ
からの出力をＯＰアンプ１０９を介して増幅し、ＯＰア
ンプ１０９のオープンドレイン或はオープンコレクタな
どからの出力をカウンタライン１０６に直接接続し、カ
ウンタライン１０６をプルダウン抵抗１０７′を用いて
ＧＮＤ接続しプルダウンする構成にしている。
【０１０４】これによって、カウンタライン１０６へは
増幅された信号が出力されるので、カウンタライン１０
６における接続点から加算器までの長さが長い場合など
での電圧降下に対処することが可能になる。
【０１０５】（３）第３変形例 図１３は第３変形例を示す図である。
【０１０６】図１３に示す例では、ＡＮＤ回路４１７ａ
からの出力をダイオード等で構成されるスイッチ１１０
を介して、カウンタライン１０６に直接接続し、カウン
タライン１０６をプルダウン抵抗１０７′を用いてＧＮ
Ｄ接続しプルダウンする構成にしている。
【０１０７】これによって、スイッチ１１０での閾値を
所定の電圧値にしておくことで、他のＡＮＤ回路４１７
ａからカウンタライン１０６に出力された信号の逆方向
への流れ込みを防ぐことができる。
【０１０８】（４）第４変形例 図１４は第２変形例を示す図である。
【０１０９】図１４に示す例では、図１３に示した構成
に加えて、カウンタラインの終端部にバスターミネータ
１１１を設け、カウンタライン１０６のドライブ能力を
向上させるようにしている。
【０１１０】＜最適なヒートイネーブル信号生成回路の
変形例＞以上説明した実施形態では、異なるパルス幅を
もつ複数のヒートイネーブル信号を入力し、その中から
最適なパルス幅のヒートイネーブル信号を選択する例に
ついて説明したが本発明はこれによって限定されるもの
ではなく、種々の変形例が考えられる。
【０１１１】即ち、複数のヒートイネーブル信号を入力
して、その内の１つを選択する構成とする代わりに画像
データ（ＤＡＴＡ）を転送するために用いるクロック
（ＣＬＫ）を入力し、そのクロック（ＣＬＫ）に基づい
て、パルス幅の異なる複数のヒートパルス信号を生成す
る回路を記録ヘッドの内部に備え、上述のように加算器
１０４での加算結果をメモリ１０５に格納された閾値デ
ータと比較器１０３で比較し、その比較結果に基づいて
生成された複数の信号から最適なパルス幅のヒートイネ
ーブル信号を選択するようにしても良い。
【０１１２】このような構成をとることで、複数のヒー
トイネーブル信号を入力するパッドが不要となり、基板
面積を削減し、記録ヘッドの回路基板を小型化するのに
貢献する。
【０１１３】或は、図１５に示すように画像データ（Ｄ
ＡＴＡ）を転送するために用いるクロック（ＣＬＫ）を
入力し、そのクロック（ＣＬＫ）と上述のように加算器
１０４での加算結果をメモリ１０５に格納された閾値デ
ータと比較器１０３で比較して得られた比較結果とに基
づいて、直接、最適なパルス幅を有するヒートイネーブ
ル信号を生成するヒート信号生成回路１０２′を備える
ような構成としても良い。
【０１１４】以上説明した実施形態においては、記録ヘ
ッドとしてインクジェット方式に従って記録を行う記録
ヘッドの例について説明したが、本発明はこれによって
限定されるものではない。例えば、熱転写方式や感熱方
式に従って記録を行う記録ヘッドにも本発明は適用でき
る。
【０１１５】しかしながら本発明は、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を用
いることにより記録の高密度化、高精細化が達成でき
る。
【０１１６】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。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
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１対１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をすると、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。
【０１１７】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。
【０１１８】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
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロ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口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
成としても良い。
【０１１９】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。
【０１２０】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。
【０１２１】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。
【０１２２】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。
【０１２３】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。
【０１２４】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。
【０１２５】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、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取るものであっても良
い。
【０１２６】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。
【０１２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像データによって常に変動する同時駆動される発熱体の
数に従って、発熱体に印加する駆動信号のパルス幅を外
部からの制御によらず記録ヘッド内で自動的に調整する
ので、記録ヘッド内で駆動される発熱体の数と記録ヘッ
ドの寄生抵抗に起因する発熱体への投入エネルギーのバ
ラツキを抑えることができ、これにより安定した記録動
作を行うことができるという効果がある。
【０１２８】これにより、記録ヘッドの寄生抵抗に起因
する発熱体への投入エネルギーの制御を記録装置側で行
う必要はなくなるので、記録装置側に特別な回路を設け
る必要がなく、生産コストの上昇を抑えることができる
という効果もある。また、記録装置の開発設計において
記録ヘッドの特性を考慮する必要もなくなるので、記録
装置の開発を記録ヘッドとは独立的に行うことができる
という利点もある。
【０１２９】また、請求項３〜７に従う発明によれば、
調整回路における駆動信号のパルス幅を調整するために
用いる信号として、パルス幅の異なる駆動信号或は画像
データを入力する際に用いるクロック信号を入力するだ
けなので、特別なデータを記録装置側で生成する必要も
なく、また、記録ヘッド側においてもその特別なデータ
を処理する必要もないので、簡単な構成で駆動信号のパ
ルス幅を行うことができるという効果もある。
【０１３０】さらに請求項９〜１４に従う発明によれ
ば、同時駆動される発熱体の数を計数するために用いる
信号線が共通化されるので、その共通化により回路基板
の面積を削減することが可能になり記録ヘッドの小型化
にも貢献するという効果がある。
【０１３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って画像データに基づいて同時駆動
される発熱体の数をカウントする場所と、そのカウント
に伴う問題点を示す図である。
【図２】カウントライン数削減の概念を示した図であ
る。
【図３】同時駆動される発熱体の数をヒートパルス信号
の調整にフィードバックする回路の構成の一例を示す図
である。
【図４】本発明に従う記録装置と記録ヘッドとの関係を
示す図である。
【図５】本発明の代表的な実施の形態であるインクジェ
ットプリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図で
ある。
【図６】インクジェットプリンタＩＪＲＡの制御回路の
構成を示すブロック図である。
【図７】図５に示す記録装置に搭載される記録ヘッドの
内部構造を示す部分破断斜視図である。
【図８】記録ヘッドＩＪＨの論理回路の構成を示すブロ
ック図である。
【図９】記録動作を行うために用いる各種信号のタイミ
ングチャートである。
【図１０】ヒートイネーブル信号のパルス波形を示す図
である。
【図１１】カウントラインの共通化に係る第１変形例を
示すブロック図である。
【図１２】カウントラインの共通化に係る第２変形例を
示すブロック図である。
【図１３】カウントラインの共通化に係る第３変形例を
示すブロック図である。
【図１４】カウントラインの共通化に係る第４変形例を
示すブロック図である。
【図１５】最適なヒートイネーブル信号生成回路の変形
例を示すブロック図である。
【図１６】従来の記録ヘッドの論理回路の構成を示すブ
ロック図である。
【図１７】従来の記録ヘッドと記録装置との関係を示す
図である。
【図１８】従来の記録装置において実行される画像デー
タ加工処理を示す図である。
【符号の説明】
１０２ ヒートイネーブルセレクタ １０３ 比較器 １０４ 加算器 １０５ メモリ １０６ カウントライン １０７ プルアップ抵抗 １０７′ プルダウン抵抗 １０８ インバータ １０９ ＯＰアンプ １１０ ダイオードスイッチ １１１ バスターミネータ ＩＪＨ 記録ヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 無我 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 Ｆターム(参考） 2C056 EB03 EB58 EC03 EC08 EC38 FA03 2C057 AF24 AF35 AG12 AG46 AL03 AL31 AM03 AM21 AR17 BA03 BA13

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｎ個の発熱体と、前記Ｎ個の発熱体を駆
    動するＮ個の駆動回路と、外部から入力されるブロック
    選択信号に基づいて前記Ｎ個の発熱体をｎ個のブロック
    に分割して時分割駆動する分割回路とを備えた記録ヘッ
    ドであって、 外部から入力される画像データと前記ブロック選択信号
    とに基づいて、同時駆動される発熱体の数を計数する計
    数回路と、 外部からの制御によることなく、前記計数回路によって
    計数して得られた値に基づいて、前記同時駆動される発
    熱体に印加される駆動信号のパルス幅を調整する調整回
    路とを有することを特徴とする記録ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記調整回路は、前記駆動信号のパルス
    幅を調整するための元となる信号を外部より入力する入
    力パッドを有することを特徴とする請求項１に記載の記
    録ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記入力パッドを複数個有し、 前記複数の入力パッド各々にはパルス幅の異なる駆動信
    号が夫々入力されることを特徴とする請求項２に記載の
    記録ヘッド。
  4. 【請求項４】 前記調整回路は、 複数の閾値を格納するメモリと、 前記メモリに格納された複数の閾値と前記計数回路によ
    って得られた値とを比較する比較回路と、 前記比較回路による比較結果に従って、前記パルス幅の
    異なる複数の駆動信号の内の１つを選択する選択回路と
    を有することを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッ
    ド。
  5. 【請求項５】 前記入力パッドには前記画像データを入
    力する際に用いるクロック信号を入力することを特徴と
    する請求項２に記載の記録ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記調整回路は、 前記クロック信号に基づいてパルス幅の異なる複数の駆
    動信号を生成する生成回路と、 複数の閾値を格納するメモリと、 前記メモリに格納された複数の閾値と前記計数回路によ
    って得られた値とを比較する比較回路と、 前記比較回路による比較結果に従って、前記生成回路に
    よって生成されたパルス幅の異なる複数の駆動信号の内
    の１つを選択する選択回路とを有することを特徴とする
    請求項５に記載の記録ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記調整回路は、 複数の閾値を格納するメモリと、 前記メモリに格納された複数の閾値と前記計数回路によ
    って得られた値とを比較する比較回路と、 前記比較回路による比較結果に従って、前記クロック信
    号に基づき最適なパルス幅を駆動信号を生成する生成回
    路とを有することを特徴とする請求項５に記載の記録ヘ
    ッド。
  8. 【請求項８】 前記画像データを入力するＮビットシフ
    トレジスタと、 前記Ｎビットシフトレジスタに格納されたＮビットの画
    像データをラッチするＮビットラッチ回路と、 前記Ｎビットラッチ回路から出力されるＮビットの画像
    データと前記ブロック選択信号との論理積をとるＮ個の
    ＡＮＤ回路とをさらに有し、 前記計数回路は、前記Ｎ個のＡＮＤ回路からの出力に基
    づいて、前記同時駆動する発熱体の数を計数することを
    特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
  9. 【請求項９】 前記Ｎ個のＡＮＤ回路からの出力に関
    し、前記時分割駆動において同時駆動されない出力を共
    通の信号線に接続し、前記共通の信号線を前記計数回路
    に接続することを特徴とする請求項８に記載の記録ヘッ
    ド。
  10. 【請求項１０】 前記共通の信号線はプルアップされ、 前記共通の信号線と前記Ｎ個のＡＮＤ回路との間にはイ
    ンバータを設けることを特徴とする請求項９に記載の記
    録ヘッド。
  11. 【請求項１１】 前記共通の信号線はプルダウンされ、 前記Ｎ個のＡＮＤ回路のオープンドレイン或はオープン
    コレクタ出力が前記共通の信号線に接続されることを特
    徴とする請求項９に記載の記録ヘッド。
  12. 【請求項１２】 前記共通の信号線はプルダウンされ、 前記共通の信号線と前記Ｎ個のＡＮＤ回路との間にはア
    ンプを設け、 前記アンプのオープンドレイン或はオープンコレクタ出
    力が前記共通の信号線に接続されることを特徴とする請
    求項９に記載の記録ヘッド。
  13. 【請求項１３】 前記共通の信号線はプルダウンされ、 前記共通の信号線と前記Ｎ個のＡＮＤ回路との間にはダ
    イオードスイッチを設け、 前記ダイオードスイッチの出力が前記共通の信号線に接
    続されることを特徴とする請求項９に記載の記録ヘッ
    ド。
  14. 【請求項１４】 前記共通の信号線の終端部にはさらに
    バスターミネータが接続されることを特徴とする請求項
    １３に記載の記録ヘッド。
  15. 【請求項１５】 前記共通の信号線の数は、前記時分割
    駆動において同時駆動される発熱体の最大数以上であ
    り、かつ、前記発熱体の数より少ないことを特徴とする
    請求項９に記載の記録ヘッド。
  16. 【請求項１６】 前記計数回路は加算器であり、 前記加算器は、前記共通の信号線からの出力を加算する
    ことを特徴とする請求項９に記載の記録ヘッド。
  17. 【請求項１７】 前記調整回路は、前記計数回路によっ
    て計数して得られた同時駆動する発熱体の数が多いほど
    前記駆動信号のパルス幅が長くなるように調整し、一
    方、前記計数回路によって計数して得られた同時駆動す
    る発熱体の数が少ないほど前記駆動信号のパルス幅が短
    くなるように調整することを特徴とする請求項１に記載
    の記録ヘッド。
  18. 【請求項１８】 前記記録ヘッドは、インクを吐出して
    記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴
    とする請求項１に記載の記録ヘッド。
  19. 【請求項１９】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクを吐出するために、インクに与える熱エネ
    ルギーを発生するための電気熱変換体を備えていること
    を特徴とする請求項１９に記載の記録ヘッド。
  20. 【請求項２０】 請求項１に記載の記録ヘッドを用いて
    記録を行う記録装置。
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