Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2810755B2 - インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置

Info

Publication number
JP2810755B2
JP2810755B2 JP2042658A JP4265890A JP2810755B2 JP 2810755 B2 JP2810755 B2 JP 2810755B2 JP 2042658 A JP2042658 A JP 2042658A JP 4265890 A JP4265890 A JP 4265890A JP 2810755 B2 JP2810755 B2 JP 2810755B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
electrothermal
circuit
driving
recording head
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 - Fee Related
Application number
JP2042658A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03246048A (ja
Inventor
泰之 田村
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
Priority to JP2042658A priority Critical patent/JP2810755B2/ja
Publication of JPH03246048A publication Critical patent/JPH03246048A/ja
Priority to US08/166,905 priority patent/US5477243A/en
Priority to US08/521,330 priority patent/US6056385A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2810755B2 publication Critical patent/JP2810755B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04541—Specific driving circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04543—Block driving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0457—Power supply level being detected or varied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04593—Dot-size modulation by changing the size of the drop
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14088—Structure of heating means
    • B41J2/14112—Resistive element
    • B41J2/1412—Shape

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

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ヘッドの吐出駆動方法お
よびインクジェット記録装置に関する。
〔従来の技術〕
インクを加熱することにより吐出させる、いわゆる熱
インクジェット方式の記録ヘッド（以下、インクジェッ
ト記録ヘッドと称す。）は、個々のノズルの構造が簡単
で、小型であり、多数のノズルを一体に構成することが
容易である。そのため、従来より数10本のノズルを一体
に形成し、高速かつ高密度の記録を得るプリンタに用い
られている。
上述のようなインクジェット記録ヘッドは、効率よく
吐出させるために、インクの吐出エネルギーを発生する
電気熱変換体（以下、「発熱素子」という。）の駆動を
急速に短時間で行なう必要があり、一般に数μsec程度
の短い電流パルスで駆動される。そのため駆動の瞬間に
流れる電流が大きく、複数の発熱素子を微細な配線パタ
ーンにより共通に接続すると、共通配線の部分で電圧降
下が生じ、同時に駆動する発熱素子の数に応じて駆動条
件が変化してしまうという問題がある。
そこで、従来は、上述のような問題を解決するため、
以下に示しようなものが知られている。
（１）インクジェット記録ヘッドに設けられた発熱素子
毎に、それぞれ正、負の電流が流れる２本の配線パター
ンを設け、さらに、該配線パターンおよび発熱素子の電
気化学反応による破損を防止するため、それらを、保護
する絶縁体による保護層が設けられたもの。
（２）発熱素子を駆動する際、その駆動信号を、各発熱
素子に対するコモン電極に与えられている一定の電位に
対して、正および負の電位を示す複数のパルス信号に分
割して、駆動しようとする発熱素子のセレクト電極に印
加するもの（特開昭64-38245号公報に記載のもの）。
（３）千鳥状に配置された複数の発熱素子をダイオード
マトリクスを介して、駆動するもの（特開昭55-132256
号公報に記載のもの）。また、このような配置の発熱素
子の駆動方法としては、複数の発熱素子を二つのブロッ
クに分割して、各ブロック毎に、交互にあるいは同時に
所定の発熱素子を駆動するものがある（特開昭49-10554
4号公報、特開昭51-94940号公報に記載のもの）。
（４）感熱記録等に用いるサーマルヘッドにおいては、
本出願人が先に出願した特開昭62-290557号公報に記載
されているように、前記サーマルヘッドに設けられた複
数の発熱素子の数より１本多いだけの配線により、該発
熱素子と駆動部とが接続されて該発熱素子が駆動され、
しかも、駆動の際、発熱素子を流れる駆動電流の方向が
一定しないものがある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述した従来の技術は下記のような欠
点がある。
（１）配線パターンおよび発熱素子を保護する保護層は
強固なものとする必要があるが、極めて微細なピンホー
ルが存在した場合であっても、その点に、２本の配線パ
ターンに加わる電位に伴なって正または負の一方の電位
が繰返し印加されることになるため、前記配線パターン
あるいは発熱素子の、電気化学反応による腐食が起り、
インクジェット記録ヘッドの破壊につながる。この保護
層を強固にするため、その厚さを厚くした場合、発熱素
子の熱がインクに伝わり難いものとなり、インク吐出力
を高める上で大きな制約となる。そのため、インクとし
て、粘度の高いものあるいはインクの成分が蒸発等によ
って変化しその粘度が増したものを使用した場合、吐出
不能を引き起す要因となる。
（２）特開昭64-38245号公報に記載のものは、セレクト
電極に対して正および負のパルスを印加するので、前述
の電気化学反応による、インクジェット記録ヘッドの破
壊は防止可能であるが、配線パターンの電気抵抗の増大
による電圧降下およびそれに伴なうインクジェット記録
ヘッド内の発熱量の増大という問題は解決されない。さ
らに、駆動信号として正および負のパルスを形成するた
め、複数の駆動電源が必要となり、装置が大型かつ複雑
なものとなる。
（３）特開昭55-132256号公報に記載されたような、千
鳥状に配置された発熱素子をダイオードマトリクスを介
して駆動するものでは、ダイオードマトリクスを使用す
るため、発熱素子に対する駆動電圧の印加方向が一方向
に限定され、前述の電気化学反応による、配線パターン
および発熱素子の腐食という問題がある。
（４）特開昭62-290557号公報に記載のような、サーマ
ルヘッドの駆動方法を、熱を用いて記録するインクジェ
ット記録ヘッドに適用すると、発熱素子と駆動部との間
の配線パターンに流れる電流が一定しないため、配線パ
ターンによる電圧降下が場合によって変化し、発熱素子
の駆動条件が一定にならない。また、熱を用いるインク
ジェット記録ヘッドでは、通常、数KHzの繰返し周波数
で発熱素子を駆動する場合でも、該発熱素子の通電時間
は数μsecないし10μsec程度が適しており、その間に、
インク吐出に必要なエネルギーを得るため瞬時に流れる
電流は大きなものとなる。
したがって、前述のサーマルヘッドの駆動方法によれ
ば全発熱素子を一斉に駆動しなければならないので、こ
の駆動方法をインクジェット記録ヘッドに適用した場
合、瞬時に流れる電流が膨大なものとなり、インクジェ
ット記録ヘッドの発熱量の増大の要因となる。
本発明は、上記従来の技術の有する欠点に鑑みてなさ
れたもので、インクジェット記録ヘッドの寿命を高める
とともに、より高精度な記録を可能にする、インクジェ
ット記録ヘッドの吐出駆動方法を提供することを目的と
する。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の、インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法
は、 熱を用いてインクを吐出するための複数の電気熱変換
体と、該複数の電気熱変換体に対応して設けられインク
を吐出する複数のノズルと、前記電気熱変換体に駆動信
号を供給するための配線電極とを有するインクジェット
記録ヘッドの吐出駆動方法であって、 前記複数のノズルの内、インクを吐出すべきノズルに
対応した電気熱変換体に対して駆動信号を印加すること
で該電気熱変換体を駆動させて、該駆動に伴う発熱によ
ってインクを吐出させるとともに、１回のインクの吐出
を行う前記駆動の間に前記配線電極を介して前記電気熱
変換体へ供給される駆動信号の電流の方向を変化させる
ものである。
また、前記配線電極は、複数の前記電気熱変換体の
内、互いに隣接する電気熱変換体に共通に接続されてお
り、駆動を行うべき電気熱変換体の両側に接続された配
線電極間に異なるレベルの電圧を印加し、吐出を行なわ
ないノズルに対応する電気熱変換体の両側の配線電極間
には同一レベルの電圧を印加することを特徴とする。複
数の前記電気熱変換体を複数の電気熱変換体群に分割
し、該電気熱変換体群毎に１つずつ電気熱変換体を選択
することを特徴とする。
本発明の、インクジェット記録装置は、 熱を用いてインクを吐出するための複数の電気熱変換
体と、該複数の電気熱変換体に対応して設けられインク
を吐出する複数のノズルと、前記電気熱変換体に駆動信
号を供給するための配線電極とを有するインクジェット
記録ヘッドを搭載して記録を行うインクジェット記録装
置であって、 前記複数のノズルの内、インクを吐出すべきノズルに
対応した電気熱変換体に対して駆動信号を印加すること
で該電気熱変換体を駆動させて、該駆動に伴う発熱によ
ってインクを吐出させる駆動手段と、１回のインクの吐
出を行う前記駆動の間に前記配線電極を介して前記電気
熱変換体へ供給される駆動信号の電流の方向を変化させ
る手段とを有するものである。
また、前記配線電極は、複数の前記電気熱変換体の
内、互いに隣接する電気熱変換体に共通に接続されてお
り、駆動駆動手段は駆動を行うべき電気熱変換体の両側
に接続された配線電極間に異なるレベルの電圧を印加
し、吐出を行なわないノズルに対応する電気熱変換体の
両側の配線電極間には同一レベルの電圧を印加する手段
であることを特徴とする。前記駆動手段は、複数の前記
電気熱変換体を複数の電気熱変換体群に分割し、該電気
熱変換体群毎に１つずつ電気熱変換体を選択する手段で
あることを特徴とする。
〔作用〕
駆動すべき電気熱変換体の両端の配線電極間に印加さ
れる、異なるレベルの電圧を、該配線電極間で入替える
ことにより、電気熱変換体が１回のインク吐出を行うた
めの駆動をしている間に、該電気熱変換体と該電気熱変
換体の両端の各配線電極とに流れる電流の方向を逆転す
ることができるので、電気熱変換体が駆動されている間
で電気化学反応による腐食を防止することができる。
〔実施例〕
次に、本発明の関連技術について図面を参照して説明
する。
第１図は本関連技術のインクジェット記録ヘッドの吐
出駆動方法の駆動回路例を示す回路図である。
本関連技術の駆動回路は、インバータ回路3,4,7,8と
ノア回路（以下、NOR回路と称す。）51，…，52N-1とシ
フトレジスタ６とで構成されており、不図示のインクジ
ェット記録ヘッドに設けられた2N個のノズルに対応する
インク吐出エネルギーを付与するための電気熱変換体
（以下、「発熱素子」という。）11,12，…，12N-1,12N
を、発熱素子11,12，…，1N-1,1Nの発熱素子群Ａと、発
熱素子1N+1,1N+2，…，12N-1,12Nの発熱素子群Ｂとの、
同数の２つのグループに分割し、それぞれのグループ
で、発熱素子11および発熱素子1N+1から順次、駆動する
ものである。
前述の発熱素子11,12，…，12N-1,12Nは、それぞれ隣
接するノズルに対応する発熱素子間で順次直列に接続さ
れており、その端部となる発熱素子11および発熱素子1
2Nの各一端側は、それぞれ、配線電極である配線20,22N
を介して、インバータ回路3,4の出力端と接続されてい
る。また、発熱素子11,12，…，12N-1,12Nの各隣接端部
においては、例えば発熱素子11と発熱素子12との隣接端
部が、配線電極である配線21を介してNOR回路51の出力
端と接続されているように、それぞれ同様に配線22，
…，22N-1,22Nを介して２入力のNOR回路52，…，52N-1
の出力端と接続されている。したがって、本実施例で
は、2N個の発熱素子に対して2N＋１本の配線を設けるこ
とによって、各発熱素子が駆動回路に接続されて、順次
駆動されることとなる。
上述のNOR回路51,52，…，52N-1の一方の入力端は、
それぞれ2N−１ビットのシフトレジスタ６の出力端子
Q1,Q2，…，Q2N-1に接続される。
シフトレジスタ６は、シリアル入力パラレル出力タイ
プのもので、シリアルデータ入力端子SIがGNDに接続さ
れてローレベル（以下、Ｌレベルという。）となってお
り、クロック入力端子CKに入力される所定の周期のクロ
ック信号の立上りに同期してシリアル入力データを第１
ビットから第2N-1ビートの方向にシフトする。さらに、
このシフトレジスタ６は、クロックのＮ周期毎に、ロー
ド信号入力端子LDにロード信号が入力され、このロード
信号によって、パラレル入力データ（P1,P2，…，PN：
ハイレベル（以下、Ｈレベルという。）、PN+1，…，P
2N-1:Lレベル）がロードされ、このとき出力は出力端子
Q1，…，QNがＨレベルで、出力端子QN+1，…，Q2N-1が
Ｌレベルとなる。
また、本関連技術の駆動回路は、前述の発熱素子群Ａ
と、発熱素子群Ｂとの２つのグループそれぞれに対応し
て、前記シフトレジスタ６に入力されるクロック信号に
同期した画像信号1,2が供給されるものであり、画像信
号１は、インバータ回路７を介して、前記インバータ回
路３の入力端と前記NOR回路51，…，5Nの他方の入力端
に接続され、画像信号２はインバータ回路２を介して、
前記インバータ回路４の入力端と前記NOR回路5N+1，
…，52N-1の他方の入力端に接続されている。
次に、本関連技術の動作について、第２図を参照して
説明する。
第２図はシフトレジスタ６に入力されるクロック信号
およびロード信号と、画像信号1,2を示すタイミングチ
ャートである。
ここで、画像信号1,2は、前述のようにクロック信号
に同期したＨレベルまたはＬレベルの信号であり本実施
例の場合、画像信号1,2がＨレベルのとき、対応する発
熱素子が駆動される。
まず、時刻t1で、クロック信号とともに、ロード信号
がシフトレジスタ６に入力されたとすると、該シフトレ
ジスタ６の出力は、前述のように出力Q1，…，QNがＨレ
ベルとなり、出力QN+1，…，Q2N-1がＬレベルになる
（状態１）。
この状態においては、NOR回路51,・・,5Nの出力はＬレ
ベルで全て同電位となり、また、インバータ回路４およ
びNOR回路5N+1，…，52N-1の各出力は画像信号２のレベ
ルに依存するが、それらの出力端は全て同電位となる。
したがって、このとき、画像信号１がＨレベルであれ
ば、インバータ回路３の出力のみＨレベルとなるため、
該インバータ回路３の出力端とNOR回路51の出力端との
間に電位差が生じ、インバータ回路３からNOR回路51の
方向に発熱素子11を介して電流が流れることになり該発
熱素子11が駆動される。また、画像信号２について考え
ると、該画像信号２がＨレベルであれば、インバータ回
路４およびNOR回路5N+1，…，52N-1の各出力はＨレベル
となり、該NOR回路5N+1の出力端と前述のようにＬレベ
ルとなっているNOR回路5Nの出力端との間に電位差が生
じ、NOR回路5N+1からNOR回路5Nの方向に、発熱素子1N+1
を介して電流が流れることとなり、発熱素子11と、同様
に同時に発熱素子1N+1が駆動されることになる。逆に、
画像信号１がＬレベルであれば、インバータ回路３の出
力はＬレベルとなるためNOR回路51の出力端と同電位と
なって電流は流れず、発熱素子11は駆動されない。ま
た、画像信号２がＬレベルであれば、NOR回路5N+1，
…，52N-1およびインバータ回路４の出力は全てＬレベ
ルとなり、さらに前述のようにNOR回路5Nもその出力は
Ｌレベルになっているので、同様に発熱素子1N+1は駆動
されない。
つづいて、時刻t2で２番目のクロック信号がシフトレ
ジスタ６に入力されると、該シフトレジスタ６のシフト
動作により出力Q1，…，Q2N-1の状態が変化して、出力Q
2，…，QN+1がＨレベルとなり、その他の出力Q1およびQ
N+2，…，Q2N-1はＬレベルとなる（状態２）。
この状態で画像信号１がＨレベルとすると、インバー
タ回路３およびNOR回路51の出力はともにＨレベルで同
電位となり、NOR回路52，…，5Nの出力はＬレベルとな
る。
したがって、この状態においては、発熱素子12を介し
てNOR回路51からNOR回路52の方向に電流が流れるため、
該発熱素子12が駆動される。
また、画像信号２がＨレベルとすると、インバータ回
路４およびNOR回路5N+2，…，52N-1の出力はＨレベルと
なるが、NOR回路5N+1の出力は、シフトレジスタ６の出
力QN+1がＨレベルとなっているためＬレベルとなる。し
たがって、NOR回路5N+2からNOR回路5N+1の方向に発熱素
子1N+2を介して電流が流れるため、該発熱素子1N+2が駆
動される。
このように、状態１および状態２においては、それぞ
れ２つの発熱素子が同時に駆動されており、シフトレジ
スタ６のシフト動作に伴なって状態が１から２に変わる
際、駆動される発熱素子もそれぞれ１つずつシフトす
る。
ここで、第２図に示すように時間とともに変化する状
態（１〜Ｎ）においての、シフトレジスタ６の出力Q1，
…，Q2N-1の変化とそのとき駆動される発熱素子を、表
１に示す。
この表１からも明らかなように、各状態において、２
つの発熱素子群A,Bからそれぞれ１つずつ、同時に２つ
の発熱素子駆動されており、しかも、シフトレジスタ６
のシフト動作に伴なう状態の変化に応じて順に駆動され
ている。
この発熱素子11,12，…，12Nが発熱する期間は、画像
信号１および画像信号２のパルス幅に依存するため、該
画像信号１および画像信号２にパルス幅変調を施すこと
により、発熱素子それぞれの発熱量を変えることがで
き、発熱素子のバラツキを補償する手段として、有効と
なる。また、このようにして、各発熱素子の発熱量を変
化させることにより、インクジェット記録ヘッドからの
インクの吐出量が、発熱素子の発熱量に応じて変化する
ため、カラー画像等の階調制御を行なうことができるも
のとなる。
上述の動作説明においては、各入出信号の電圧レベル
を便宜上、ＨレベルあるいはＬレベルで示したが、実際
に発熱素子を駆動する電流を得るためには＋25V程度の
電圧を必要とする。したがって、シフトレジスタ６およ
びインバータ回路7,8としてTTLレベルのICを用いた場
合、インバータ回路3,4およびNOR回路51，…，52N-1と
しては入力側はTTLレベルで受けることができるが、直
接発熱素子と接続される出力端においては、前記TTLレ
ベルを前述のように、発熱素子の駆動に必要となる電圧
にレベル変換する必要がある。また、発熱素子に接続さ
れる各NOR回路の出力端においては、駆動する発熱素子
によって正および負の電流、すなわち電流が流れ出す場
合と電流が流れ込む場合がある。例えば、発熱素子11お
よび発熱素子12について考えると、発熱素子11を駆動す
る場合、インバータ回路３からNOR回路51へ電流が流れ
るためNOR回路51においては、負の電流が流れたことに
なるが、発熱素子12を駆動する場合、NOR回路51からNOR
回路52へ電流が流れるため、NOR回路51においては正の
電流が流れたことになる。したがって、インバータ回路
3,4およびNOR回路51，…，52N-1としては、一般に、レ
ベル変換用として用いられているオープンコレクタ型の
ものは使用することができず、その他のレベル変換用の
回路が必要となる。
このレベル変換用回路の一例を第３図に示す。
このレベル変換用回路は、トランジスタTR1,TR2,TR3
と抵抗器R1,R2,R3,R4,R5,R6とで構成されており、ロジ
ック回路電源端子およびヘッド出力電源端子に所定の電
圧を接続し、出力端子に不図示の負荷抵抗を接続した場
合、ロジック入力がＬレベルであれば、トランジスタTR
1およびトランジスタTR2がオンして出力端子にはヘッド
出力電源の電圧が現われる。また、上記の状態でロジッ
ク入力がＨレベルであれば、トランジスタTR3のみオン
するので出力端子は0Vとなる。したがって、上述のレベ
ル変換用回路はインバータ回路として作用することにな
るため、前述のインバータ回路3,4に対しては、ロジッ
ク回路電源を＋5V,ヘッド出力電源を、発熱素子の駆動
に要する電圧（例えば＋25V）とすることで、TTLレベル
の、インバータ回路７およびインバータ回路８と接続す
ることができる。また、NOR回路51，…，52Nに対して
は、TTLレベルのオア回路を前段に使用し、その後段に
上述のレベル変換用回路を接続することでNOR回路とし
て動作するとともに、発熱素子の駆動が可能となる。
このレベル変換用回路を前述の第１図に示した駆動回
路に組込んだ場合の動作を、前述の状態２において発熱
素子12（駆動電圧＋25V）の駆動を例にして説明する。
まず、発熱素子12を駆動する場合、NOR回路51の出力
が＋25V（Ｈレベル）でNOR回路52の出力が0V（Ｌレベ
ル）となっており、NOR回路51においては前述のように
トランジスタTR2がオンし、NOR回路52においてはトラン
ジスタTR3がオンしているため、NOR回路51からNOR回路5
2へ発熱素子12を介して電流が流れることになって該発
熱素子12が駆動される。
本関連技術では、インクジェット記録ヘッドに形成さ
れた各ノズルが順次駆動されるため、被記録体上に記録
されるドット列が歪む場合が考えられるが、該インクジ
ェット記録ヘッドのノズル列を、被記録体に対する相対
移動方向に対して直交する方向に傾けて配置することに
より、被記録体に向うインク滴の方向が被記録体に対し
て直角になり、被記録体上での像の歪をなくすことがで
きる。
また、本実施例は、同時に２つの発熱素子を、駆動す
るものを示しており、駆動用の電源容量を、特に大きく
する必要がないという利点があるが、駆動する発熱素子
数は１つあるいは２つ以上とすることも可能である。
前述のように、2N個の発熱素子11，…，12Nを、2N＋
１本の配線20，…，22Nを介して駆動回路と接続した場
合の、インクジェット記録ヘッド内に配線パターンを形
成した際の例を第４図（ａ）、（ｂ）に示す。
第４図（ａ）は、発熱素子11，…，12N内の電流の方
向が配線パターン20，…，22Nの方向と平行な場合、
（ｂ）は電流の方向が直角の場合である。
第４図（ａ），（ｂ）から明らかなように、各配線パ
ターン20，…，22Nの幅を著しく太くすることができ、
配線の電気抵抗が小さいものとなる。
このような、発熱素子および配線パターンは、例え
ば、Si基板上に薄膜プロセスにより形成することができ
る。さらに、通常は、発熱素子および配線パターンの上
に、SiO2等よりなる保護層およびTa等よりなる耐キャビ
テーション層を設けて、前記発熱素子および配線パター
ンを保護する。
前述した駆動回路においては、配線パターン上を流れ
る電流の方向が変化し、電気化学反応が起り難いので、
前記保護層の厚みは従来よりも、薄くすることが可能で
ある。さらに、発熱素子として例えば、TaAl合金等のよ
うに、耐キャビテーション性の強い材料を用いれば、前
記保護層および耐キャビテーション層を省略することも
可能である。その結果、発熱素子とインクの間の熱の伝
達がよくなり、インクを急激に加熱することが可能とな
り、インクの吐出力を高められるのみならず吐出の安定
性および再現性がよくなる。
また、上述のように、配線パターンを太くできるの
で、従来に比べて、高密度に発熱素子を配置した場合で
も、配線抵抗を小さくすることができる。さらに、発熱
素子の列の一方向にのみ配線パターンを配置することが
可能であるので、基板の端部から発熱素子までの距離を
短くすることができ、より高性能なインクジェット記録
ヘッドの設計が可能となる。
次に、本発明に関連する他の関連技術例について説明
する。
第５図は本例の、インクジェット記録ヘッドの駆動回
路を示す回路図である。
この駆動回路は、前述の第１実施例の場合と同様に、
不図示のインクジェット記録ヘッドに設けられた2N個の
ノズルに対応する発熱素子111，…，112Nを発熱素子1
11，…，11Nの発熱素子群Ａと発熱素子11N+1，…，112N
の発熱素子群Ｂとの２つのグループに分割し、それぞれ
のグループ毎に、前記発熱素子を１つずつ順次駆動す
る。
本例においても、各発熱素子111，…，112Nは、前述
と同様に、直列に接続されているとともに、2N＋１本の
配線120，…，122Nによって駆動回路に接続されてい
る。ただし、本実施例では発熱素子11Nと発熱素子11N+1
との接続点に設けられた配線12Nは、発熱素子11Nあるい
は発熱素子11N+1の駆動に要する電圧（以下、＋25Vとす
る。）にプルアップされている。したがって、本実施例
の場合も、2N個の発熱素子に対して2N＋１本の配線を設
けることにより、該発熱素子を駆動回路と接続して駆動
する。
本例の駆動回路は、N-1ビットのシフトレジスタ16と
インバータ回路13,14と２入力のナンド回路（以下、NAN
D回路と称す。）151，…，15N-1,15N+1、…，152Nとで
構成されており、画像信号としては、前述の発熱素子群
Ａに対応する画像信号１と発熱素子群Ｂに対応する画像
信号２とが、前記シフトレジスタ16に印加されるクロッ
ク信号に同期して供給される。
シフトレジスタ16は、シリアル入力パラレル出力のタ
イプのものであり、クロック信号に従ってシリアル入力
データを順にシフトしていくが、本実施例においてはシ
リアル入力端子が常にＨレベルとなっているので、Ｈレ
ベルのデータが順にシフトされる。
また、インバータ回路13,14とNAND回路151，…，15
N-1,15N+1、…，152Nの出力端とには、前述の例の場合
と同様に第３図に示したレベル変換回路が組込まれてい
る。
NAND回路151，…，15N-1については、それぞれの一方
の入力端が前記シフトレジスタ16の出力Q1，…，QN-1と
順に接続されており、NAND回路15N+1，…，152Nについ
ては、それぞれの一方の入力端が前記シフトレジスタ16
の出力端と出力QN-1，…，Q1の順に接続されている。さ
らに、NAND回路151，…，15N-1の他方の入力端は、前記
インバータ回路13の入力端とともにそれぞれ画像信号１
と接続されており、NAND回路15N+1，…，152Nの他方の
入力端は前記インバータ回路14の入力端とともに、それ
ぞれ画像信号２と接続されている。
つづいて、本例の動作について、第６図のタイミング
チャートに沿って説明する。
まず、時刻t0でクリア信号がシフトレジスタ16に入力
すると、時刻t1におけるクロック信号の立上りのタイミ
ングで該シフトレジスタ16がクリアされ、出力Q1，…，
QN-1は全てＬレベルとなる（状態１）。
この状態１においては、NAND回路151，…，15N-1,15
N+1，…，152Nの出力は全て＋25Vとなっており、このと
き、画像信号１がＨレベルであればインバータ回路13の
出力は0Vとなるので発熱素子11が駆動され、また、画像
信号２がＨレベルであればインバータ回路14の出力が0V
となるので発熱素子12Nが駆動される。逆に、画像信号
1,2がＬレベルであれば、インバータ回路13,14の出力は
＋25Vとなって、NAND回路151,152Nの出力と同電位にな
るため、発熱素子111,112Nには電流は流れない。
つづいて、時刻t2でのクロック信号の立上りにより、
シフトレジスタ16の出力Q1がＨレベルとなる（状態
２）。この状態２では、インバータ回路13,14およびNAN
D回路151,152Nの各出力は画像信号１あるいは画像信号
２に依存するが、その他のNAND回路152，…，15N-1,15
N+1，…，152N-1の出力は＋25Vとなっている。このと
き、画像信号１がＨレベルであれば、インバータ回路13
およびNAND回路151の出力は0Vとなるため、NAND回路152
からNAND回路151へ発熱素子112を介して電流が流れ、該
発熱素子112が駆動される。また、画像信号２がＨレベ
ルであれば、インバータ回路14およびNAND回路152Nの出
力が0Vとなるため、NAND回路152N-1からNAND回路152Nへ
発熱素子112N-1を介して電流が流れ、該発熱素子112N-1
が駆動される。
このようにして発熱素子群Ａにおいてはシフトレジス
タ16のシフト動作に伴なって発熱素子111側から１つず
つ順に駆動され、発熱素子群Ｂにおいては、同様にシフ
トレジスタ16のシフト動作に伴なって発熱素子112N側か
ら１つずつ順に駆動されていく。
ここで、クロック信号が第Ｎ周期目になる時刻tNにつ
いて考えると、この場合、シフトレジスタの出力Q1，
…，QN-1は全てＨレベルとなっている（状態Ｎ）。
この状態においては、インバータ回路13,14およびNAN
D回路151，…，15N-1,15N+1，…，152Nの各出力は画像
信号１あるいは画像信号２に依存する。このとき、画像
信号１がＨレベルであればインバータ回路13およびNAND
回路151，…，15N-1の各出力は0Vとなるが、前述のよう
に発熱素子11Nと発熱素子11N+1との間が＋25Vにプルア
ップされているため、該発熱素子11Nを介してNAND回路1
5N-1へ電流が流れて該発熱素子11Nが駆動される。ま
た、画像信号２がＨレベルであればインバータ回路14お
よびNAND回路15N+1，…，152Nの各出力は0Vとなるた
め、発熱素子11Nの場合と同様に、発熱素子11N+1を介し
てNAND回路15N+1へ電流が流れて該発熱素子11N+1が駆動
される。
この状態Ｎが終了することにより、発熱素子群A,Bと
もに全ての発熱素子が一通り駆動されたことになり、そ
の後、シフトレジスタ16に再びクリア信号が入力される
ことにより、前述の状態１に戻って同様な動作が繰返さ
れる。
本実施例によれば、シフトレジスタ16はＮ−１ビット
のものであるため、前述の第１実施例のように2N−１ビ
ットのシフトレジスタを用いる場合に比べて回路実装
上、より小規模なものとすることができる。
また、本実施例においては、各ノズルは両端から順次
駆動されてインクを吐出するため、各ノズルの駆動の時
間差によってインクジェット記録ヘッドを被記録体に対
して相対的に移動しつつ記録する場合、記録画像に歪を
生じることが考えられるが、その歪は、被記録体上に記
録されたドット列が、くの字型になるだけであり隣接ド
ット間が大きくはなれることはないので、比較的目立た
ないものである。このドット列の歪は、各発熱素子の駆
動時間を短くして、全ての発熱素子の駆動に要する時間
を各発熱素子の駆動の繰返しの間隔よりも十分小さくす
れば、抑えることができる。
次に、本発明の実施例について、第７図を参照して説
明する。
第７図は本実施例の、インクジェット記録ヘッドの駆
動回路を示す回路図である。
本実施例は、Ｎ個のノズルを有するインクジェット記
録ヘッドの各ノズルそれぞれに設けられた発熱素子2
11，…，21Nを画像信号に応じて駆動する駆動回路であ
り、インバータ回路23,24と２入力のNOR回路251，…，2
5N+1とＮ−１ビットのシフトレジスタ26と２入力の排他
的論理和回路（以下、EX-OR回路と称す。）271，…，27
N-1とで構成されている。
また、Ｎ個の発熱素子211，…，21Nは、前述の各実施
例と同様に直列に接続されており、その端部となる、発
熱素子211と発熱素子21Nの各一端は、それぞれ配線220,
22Nを介して、駆動回路内のNOR回路251,25N+1の出力端
に接続され、また、発熱素子211，…，21Nの各隣接端部
においては、例えば発熱素子211と発熱素子212との接続
点が配線221を介して、駆動回路内のNOR回路252の出力
端と接続されているように、同様に、それぞれ、配線22
2，…，22N-1を介してNOR回路253，…，25Nの出力端と
接続されている。
したがって、本実施例の場合も、Ｎ個の発熱素子2
11，…，21Nに対してＮ＋１本の配線を設けることによ
り、各発熱素子が駆動回路に接続されて順次駆動される
ことになる。
NOR回路251，…，25N+1は前述の第１実施例で用いたN
OR回路と同様に第３図に示したレベル変換回路が組込ま
れたもので、一方の入力端はそれぞれ、画像信号が入力
されるインバータ回路23の出力端と接続されている。こ
のNOR回路251，…，25N+1のうち、NOR回路251の他方の
入力端は後述する高速パルス信号が入力され、また、NO
R回路25N+1の他方の入力端は、インバータ回路24を介し
て、同様に高速パルス信号が入力される。さらに、NOR
回路252，…，25Nの各他方の入力端は、それぞれ前記EX
-OR回路271，…，27N-1の出力端と接続されている。こ
のEX-OR回路271，…，27N-1については、一方の入力端
が、シフトレジスタ26の出力Q1，…，QN-1と順に接続さ
れ、他方の入力端は、いずれも高速パルス信号が入力さ
れている。
前記高速パルス信号は、各発熱素子が駆動されている
時間より短い周期のパルス信号であり、該高速パルス信
号のレベル変化に伴なって、発熱素子を流れる駆動電流
の方向が変化する構成となっている。
つづいて、本実施例の動作について説明する。
今、シフトレジスタ26にロード信号が入力されたとす
ると、予めパラレル入力端P1，…，PN-1に設定されてい
るＨレベルの入力データがロードされて、シフトレジス
タ26の出力Q1，…，QN-1は全てＨレベルとなる。このと
き、画像信号がＨレベルであれば、発熱素子211が駆動
されるが、その駆動の間に、前述の高速パルス信号のH,
Lレベルの変化に伴なって、発熱素子211を流れる電流の
方向が、NOR回路251とNOR回路252との間で変化する。高
速パルス信号がＨレベルであれば、NOR回路251の出力は
0Vであり、また、EX-OR回路271の出力がＬレベルとなっ
てNOR回路252の出力が＋25Vとなるので、この場合は、N
OR回路252からNOR回路251へ発熱素子211を介して電流が
流れる。逆に、高速パルス信号がＬレベルであれば、NO
R回路251の出力は＋25Vとなり、また、EX-OR回路271の
出力がＨレベルとなってNOR回路252の出力は0Vとなるの
で、この場合は、NOR回路251からNOR回路252へ発熱素子
211を介して、電流が流れる。
このように本実施例は、前記高速パルス信号のレベル
変化に伴なって、画像信号に依存する駆動電圧を発熱素
子の両端で入替えることで、該発熱素子および該発熱素
子の両端に接続されている配線を流れる電流の方向を変
化させている。
その他の発熱素子212，…，21Nについても、シフトレ
ジスタ26のシフト動作に伴なって順次１つずつ駆動さ
れ、さらに、その駆動の間に、前述したように高速パル
ス信号のレベル変化に伴なって、発熱素子に流れる電流
の方向が変わることになる。
インクを加熱して吐出させるインクジェット記録ヘッ
ドに対しては、一般に、電気化学反応による腐食等が起
り難い発熱素子および配線材を用いるが、発熱素子が発
熱し、高温となった状態では、電気化学反応に対して十
分に強いとは言えない。そこで発熱素子を駆動している
間に該発熱素子を流れる電流の向きを変化させることに
より、電気化学反応の進行を抑制することができ、イン
クジェット記録ヘッドの耐久性を大幅に増すことができ
る。
前述した高速パルス信号のタイミングは発熱素子の駆
動のタイミングと同期している必要はなく、シフトレジ
スタ26のクロック信号よりも高い周波数とすれば十分な
効果がある。このように、発熱素子の両端において高速
に電位を変化させることにより、電気化学反応によって
生じるイオンの拡散に要する時間よりも短い時間で電位
が変化するので、電気化学反応による障害は著しく小さ
くなる。また、配線パターン等の腐食だけでなく、イン
クの電気分解による水素の気泡の発生等も防止される。
次に、本発明の他の実施例について第８図を参照して
説明する。
第８図は本実施例の、インクジェット記録ヘッドの駆
動回路を示す回路図である。
本実施例の駆動回路は、前述の第１図に示した回路に
対し、インバータ回路3,4をTTLレベルのバッファ回路3
3,34に代え、また、NOR回路51，…，52N-1をTTLレベル
の２入力のオア回路（以下、OR回路と称す。）351，
…，352N-1に代えたものであり、さらに、第１図の場合
と同様に２つの発熱素子群A,Bに分割され、直列に接続
された発熱素子311，…，312Nと前記OR回路351，…，35
2N-1およびバッファ回路33,34との間の配線320，…，32
2N上に、それぞれ排他的論理和否定回路（以下、EX-NOR
回路と称す。）391，…，392N+1を配置したものであ
る。
本実施例の駆動回路では、EX-NOR回路391，…，39
2N+1の出力端がそれぞれ、発熱素子311，…，312Nの両
端部分に接続され、該EX-NOR回路391，…，392N+1の一
方の入力端は、いずれも前述の第３実施例と同様に高速
パルス信号に接続されており、他方の入力端は、それぞ
れバッファ回路33、OR回路321，…，322N-1、バッファ
回路34の各出力端と接続されている。したがって、本実
施例の場合も、2N個の発熱素子は2N＋１本の配線によっ
て駆動回路と接続されていることになる。
上述のEX−NOR回路391，…，392N+1は、発熱素子3
11，…，312Nの駆動電流が流れる部分であるので、前述
の第３図に示したレベル変換用回路が組込まれたもので
ある。
本実施例の場合も、前述の第１実施例の場合と同様
に、発熱素子群Ａ、Ｂ毎にそれぞれ１つずつ発熱素子が
シフトレジスタ36のシフト動作に伴なって順次駆動され
るとともに、前述の実施例の場合と同様に、高速パルス
信号のレベル変化に伴なって各発熱素子の駆動期間中
に、該発熱素子を流れる電流の方向が変化するものであ
る。
例えば、前述の表１における状態１の場合では、発熱
素子311および発熱素子31N+1が同時に駆動される。この
状態で高速パルス信号のレベルが変化した際の発熱素子
311に流れる電流の方向についてみると、まず、高速パ
ルス信号がＨレベルの場合は、EX-NOR回路391の出力は0
Vであり、EX-NOR回路392の出力は＋25Vとなるので、発
熱素子311に流れる電流はEX-NOR回路392からEX-NOR回路
391の方向となり、逆に高速パルス信号がＬレベルの場
合は、EX-NOR回路391の出力が＋25Vとなり、EX-NOR回路
392の出力が0Vとなるので、電流の方向はEX-NOR回路391
からEX-NOR回路392となる。
また、発熱素子31N+1についてみると、EX-NOR回路39N
とEX-NOR回路39N+1の間で、上述の発熱素子311の場合と
同様に、高速パルス信号のレベル変化に伴なって電流の
方向が変化する。
本実施例によれば、同時に２つの発熱素子を駆動する
ことができるので前述の第３実施例の場合に比べて、よ
り高速な記録が行えるとともに、電気化学反応による、
配線および発熱素子の障害を防止することができる。ま
た、前述した第２実施例に対しても、本実施例と同様に
EX-NOR回路を配置して外部から高速パルス信号を印加す
ることにより、同様な効果を得られる。
前述した各実施例で説明した駆動回路を、１つのイン
クジェット記録ヘッドに対して、それぞれ複数設けるこ
とにより、同時に多数の発熱素子を駆動することが可能
となり、記録の高速化を図ることができる。また、それ
らの駆動回路によって駆動されるインクジェット記録ヘ
ッドは、複数のノズルが一直線状に配置されたものであ
ってもよいが、必ずしもその必要はない。例えば、発熱
素子が実装された基板に対して垂直に吐出する形態のイ
ンクジェット記録ヘッドにおいてはノズルの配列は比較
的自由に設計することができる。その場合には、駆動さ
れるタイミングに対応して、前述のようにノズルの位置
を所定角度傾けて配置することにより、複数の発熱素子
群毎に、同時に複数の発熱素子を駆動するときであって
も歪のない画像を得ることができる。
さらに、インクジェット記録ヘッドにおいて、インク
を吐出するノズルは、必ずしもノズル壁を有するもので
ある必要はなく、例えば複数の吐出位置に対応するスリ
ット状の吐出口を有するもの等、実質的に吐出位置を定
める機能を有するものであればよい。
次に、本発明を実施する代表的な記録装置について、
第９図を参照して説明する。
第９図は、本発明のインクジェット記録ヘッドの吐出
駆動方法を実施した駆動回路を備えたインクジェット記
録装置の一例を示す斜視図である。
このインクジェット記録装置は、インクジェット記録
ヘッド82および不図示のインクタンクを一体化したイン
クジェットヘッドカーリッジ81が装着されたキャリッジ
83が、駆動モータ85の駆動力を伝達する駆動ベルト84の
一部に連結されて、互いに平行に配設された２本のガイ
ドシャフト86A,86Bに対して摺動可能に取付けられてお
り、前記駆動モータ85の駆動力により、前記インクジェ
ット記録ヘッド82が、該インクジェット記録ヘッド82の
吐出面に対向して配置されたプラテン87上に、不図示の
媒体給送装置から給送される記録媒体である記録紙の全
幅にわたって往復運動して該記録紙への記録を行なう構
成となっている。
前述のインクジェット記録ヘッド82は、記録紙の記録
面に対向する吐出面に、熱エネルギーを利用してインク
の吐出を行なうノズル群を備え、インクジェットヘッド
カートリッジ83内に一体化されたインクタンクからイン
クが供給される。
また、このインクジェット記録装置は、インクジェッ
ト記録ヘッド82の記録動作における往復運動の範囲外
で、ヘッド回復動作の際にインクジェット記録ヘッド82
が移動される位置（図中ガイドシャフト86Aの左端、以
下、回復ポジションと称す。）において、該インクジェ
ット記録ヘッド82の吐出面に対向して伝動機構91を介し
たモータ90の駆動力によって駆動され、前記インクジェ
ット記録ヘッド82の吐出面をキャッピングするキャップ
部88Aを備えたヘッド回復装置88が設けられている。
このヘッド回復装置88は、ヘッド回復動作の際、キャ
ップ部88Aによるインクジェット記録ヘッド82の吐出面
のキャッピングに関連して、適宜の吸引手段によるイン
ク吸引もしくはインクジェット記録ヘッド82へのインク
供給経路に設けた適宜の加圧手段によるインク圧送を行
ない、インクを吐出口より強制的に排出させることによ
りノズル内の増粘インクを除去する等の吐出回復動作を
行なう。
さらに、ヘッド回復装置88の側面には、シリコンゴム
で形成されるワイピング部材としてのブレード89がブレ
ード保持部材89Aによってカンチレバー形態で保持さ
れ、ヘッド回復装置88と同様、モータおよび伝動機構91
によって動作し、インクジェット記録ヘッド82の吐出面
との係合が可能となる。これにより、ヘッド回復装置88
を用いた吐出回復動作後に、ブレード89をインクジェッ
ト記録ヘッド82の移動経路中に突出させ、該インクジェ
ット記録ヘッド82の移動動作に伴なってインクジェット
記録ヘッド82の吐出面における結露、濡れあるいは塵埃
等をふきとる構成となっている。
また、このインクジェット記録装置は、前述の各実施
例に示したようなインクジェット記録ヘッド82の吐出を
制御する駆動回路を不図示の印字制御ブロックに備えて
おり、該駆動回路によって吐出動作が制御される。
このようなインクジェット記録装置によれば、従来よ
りはるかに品質の長期安定を達成できる。
本発明は、特に、インクジェット記録方式の中でもバ
ブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において、優
れた効果をもたらすものである。
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特
許第4723129号明細書、同第4740796号明細書に開示され
ている基本的な原理を用いて行なうものが好ましい。こ
の方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のい
ずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場
合には、流体（インク）が保持されているシートや液路
に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に
対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少
なくとも一つの駆動信号を印加することによって、該電
気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの
熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対
一対応し液体（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、少なくとも一つの滴を
形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適
切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優
れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。、このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第
4463359号明細書、同第4345262号明細書に記載されてい
るようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度
上昇率に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記
載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行
なうことができる。
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示さ
れているような吐出口、液路、電気熱変換体の組合わせ
構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部
が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特
許第4558333号明細書、米国特許第4459600号明細書を用
いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数
の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変
換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59年第123670
号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部
に対応せる構成を開示する特開昭59年第138461号公報に
基づいた構成としても本発明は有効である。
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
体的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいず
れでもよいが、本発明は、上述した効果を一層有効に発
揮することができる。
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との
電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能にな
る交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録
ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
また、本発明の記録装置の構成として設けられる、記
録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付
加することは本発明の効果を一層安定できるので好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対しての、キャッピング手段、クリーニング手段、加
圧あるいは吸引手段、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合わせによる予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。
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合わせによってでもよいが、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
なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効であ
る。
以上説明した本発明の実施例においては、インクを液
体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、室温で軟化もしくは液となるもの、或い
は、インクジェットにおいて一般的に行なわれている温
度調整の温度範囲である30℃以上70℃以下の範囲内で軟
化もしくは液体となるものでもよい。すなわち、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良い。
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態変化のエネルギーとして使用
せしめることで防止するかまたは、インクの蒸発防止を
目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、
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てインク液状として吐出するもの
や記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの
等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質
のインク使用も本発明には適用可能である。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、多孔質シート凹部又
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。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば以下に示すよう
な効果を奏する。
（１）配線電極および電気熱変換体を流れる駆動電流の
方向を１回のインクの吐出を行う前記駆動の間に変化さ
せることにより、該配線電極および電気熱変換体の電気
化学反応による腐食の進行が抑制されるので、インクジ
ェット記録ヘッドの寿命が大幅に長くなる。また、これ
によって、電気化学反応防止用の保護層を薄くするかあ
るいは該保護層を廃止することができるので、インクへ
の熱伝導の向上とともに吐出の安定性が高くなり、記録
装置としての信頼性が高まる。さらに、インクへの熱伝
導の向上に伴う吐出力の増大により、比較的粘度の高い
インクも使用することができるので、インクの設計自由
度が増し、より美しい画像を得ることが可能となる。
（２）電気熱変換体を複数の電気熱変換体群に分割し
て、各電気熱変換体群毎に電気熱変換体を選択すること
により、同時に複数の電気熱変換体を駆動することがで
き、記録速度の高速化につながる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の関連技術である、インクジェット記録
ヘッドの吐出駆動方法の例を示す回路図、第２図は第１
図の駆動回路の動作を示すタイミングチャート、第３図
はレベル変換用回路の一例を示す回路図、第４図
（ａ），（ｂ）はインクジェット記録ヘッド内に実装し
た発熱素子と配線パターンの一例を示す図であり、
（ａ）は、発熱素子と、配線パターンを流れる駆動電流
の方向とが平行な場合を示す平面図、（ｂ）は、発熱素
子と、配線パターンを流れる駆動電流の方向とが直角の
場合を示す平面図、第５図は第２の関連技術例を示す回
路図、第６図は第５図に示す駆動回路の動作を示すタイ
ミングチャート、第７図は本発明の実施例を示す回路
図、第８図は本発明の第２実施例を示す回路図、第９図
は本発明が適用される記録装置の一例を示す斜視図であ
る。 1,11,21,31……発熱素子、2,12,22,32……配線、3,4,7,
8,13,14,23、24、37、38……インバータ回路、5,25……
ノア回路、6,16,26,36……シフトレジスタ、15……ナン
ド回路、27,39……排他的論理和回路、33、34……バッ
ファ回路、35……オア回路、39……排他的論理和否定回
路、81……インクジェットヘッドカートリッジ、82……
インクジェット記録ヘッド、83……キャリッジ、84……
駆動ベルト、85……駆動モータ、86A,86B……ガイドシ
ャフト、87……プラテン、88……ヘッド回復装置、88A
……キャップ部、89……ブレート、89A……ブレート保
持部材、90……モータ、91……伝動機構、ｔ……時刻、
TR1〜TR3……トランジスタ、R1〜R6……抵抗器。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱を用いてインクを吐出するための複数の
    電気熱変換体と、該複数の電気熱変換体に対応して設け
    られインクを吐出する複数のノズルと、前記電気熱変換
    体に駆動信号を供給するための配線電極とを有するイン
    クジェット記録ヘッドの吐出駆動方法であって、 前記複数のノズルの内、インクを吐出すべきノズルに対
    応した電気熱変換体に対して駆動信号を印加することで
    該電気熱変換体を駆動させて、該駆動に伴う発熱によっ
    てインクを吐出させるとともに、１回のインクの吐出を
    行う前記駆動の間に前記配線電極を介して前記電気熱変
    換体へ供給される駆動信号の電流の方向を変化させるこ
    とを特徴とするインクジェット記録ヘッドの吐出駆動方
    法。
  2. 【請求項２】前記配線電極は、複数の前記電気熱変換体
    の内、互いに隣接する電気熱変換体に共通に接続されて
    おり、駆動を行うべき電気熱変換体の両側に接続された
    配線電極間に異なるレベルの電圧を印加し、吐出を行な
    わないノズルに対応する電気熱変換体の両側の配線電極
    間には同一レベルの電圧を印加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ヘッドの吐出駆動方
    法。
  3. 【請求項３】複数の前記電気熱変換体を複数の電気熱変
    換体群に分割し、該電気熱変換体群毎に１つずつ電気熱
    変換体を選択することを特徴とする請求項１あるいは２
    に記載のインクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法。
  4. 【請求項４】熱を用いてインクを吐出するための複数の
    電気熱変換体と、該複数の電気熱変換体に対応して設け
    られインクを吐出する複数のノズルと、前記電気熱変換
    体に駆動信号を供給するための配線電極とを有するイン
    クジェット記録ヘッドを搭載して記録を行うインクジェ
    ット記録装置であって、 前記複数のノズルの内、インクを吐出すべきノズルに対
    応した電気熱変換体に対して駆動信号を印加することで
    該電気熱変換体を駆動させて、該駆動に伴う発熱によっ
    てインクを吐出させる駆動手段と、１回のインクの吐出
    を行う前記駆動の間に前記配線電極を介して前記電気熱
    変換体へ供給される駆動信号の電流の方向を変化させる
    手段とを有することを特徴とするインクジェット記録装
    置。
  5. 【請求項５】前記配線電極は、複数の前記電気熱変換体
    の内、互いに隣接する電気熱変換体に共通に接続されて
    おり、駆動駆動手段は駆動を行うべき電気熱変換体の両
    側に接続された配線電極間に異なるレベルの電圧を印加
    し、吐出を行なわないノズルに対応する電気熱変換体の
    両側の配線電極間には同一レベルの電圧を印加する手段
    であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェッ
    ト記録装置。
  6. 【請求項６】前記駆動手段は、複数の前記電気熱変換体
    を複数の電気熱変換体群に分割し、該電気熱変換体群毎
    に１つずつ電気熱変換体を選択する手段であることを特
    徴とする請求項４あるいは５に記載のインクジェット記
    録装置。
JP2042658A 1990-02-26 1990-02-26 インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置 Expired - Fee Related JP2810755B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2042658A JP2810755B2 (ja) 1990-02-26 1990-02-26 インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置
US08/166,905 US5477243A (en) 1990-02-26 1993-12-15 Method of operating and an apparatus using an ink jet head having serially connected energy generating means
US08/521,330 US6056385A (en) 1990-02-26 1995-08-30 Method of operating and an apparatus using an ink jet recording head having serially connected energy generating means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2042658A JP2810755B2 (ja) 1990-02-26 1990-02-26 インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27285597A Division JP3140406B2 (ja) 1997-10-06 1997-10-06 インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03246048A JPH03246048A (ja) 1991-11-01
JP2810755B2 true JP2810755B2 (ja) 1998-10-15

Family

ID=12642112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2042658A Expired - Fee Related JP2810755B2 (ja) 1990-02-26 1990-02-26 インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US5477243A (ja)
JP (1) JP2810755B2 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2810755B2 (ja) * 1990-02-26 1998-10-15 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置
DE69122050T2 (de) * 1990-11-30 1997-02-20 Canon Kk Tintenstrahldruckkopf mit Steuerschaltung dafür
US5600354A (en) * 1992-04-02 1997-02-04 Hewlett-Packard Company Wrap-around flex with address and data bus
JPH06313876A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Canon Inc 液晶表示装置の駆動方法
JP3229472B2 (ja) * 1993-12-22 2001-11-19 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
US5808640A (en) * 1994-04-19 1998-09-15 Hewlett-Packard Company Special geometry ink jet resistor for high dpi/high frequency structures
EP0771656A3 (en) * 1995-10-30 1997-11-05 Eastman Kodak Company Nozzle dispersion for reduced electrostatic interaction between simultaneously printed droplets
GB9605547D0 (en) 1996-03-15 1996-05-15 Xaar Ltd Operation of droplet deposition apparatus
US6520613B1 (en) 1996-06-07 2003-02-18 Canon Kabushiki Kaisha Recording head and recording apparatus
US5781211A (en) * 1996-07-23 1998-07-14 Bobry; Howard H. Ink jet recording head apparatus
US6276775B1 (en) 1999-04-29 2001-08-21 Hewlett-Packard Company Variable drop mass inkjet drop generator
US6250732B1 (en) 1999-06-30 2001-06-26 Hewlett-Packard Company Power droop compensation for an inkjet printhead
TW514596B (en) 2000-02-28 2002-12-21 Hewlett Packard Co Glass-fiber thermal inkjet print head
US6711806B2 (en) 2001-05-14 2004-03-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of manufacturing a thermal fluid jetting apparatus
JP2002355970A (ja) 2001-05-31 2002-12-10 Canon Inc 記録装置
KR20050013857A (ko) * 2003-07-29 2005-02-05 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드의 구동장치
JP2005169628A (ja) * 2003-12-05 2005-06-30 Canon Inc インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
US8400678B2 (en) * 2010-04-16 2013-03-19 Xerox Corporation FIFO methods, systems and apparatus for electronically registering image data
JP6504909B2 (ja) 2015-05-14 2019-04-24 キヤノン株式会社 液体吐出制御方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5335734B2 (ja) * 1973-02-08 1978-09-28
JPS5534706B2 (ja) * 1975-01-12 1980-09-09
CA1127227A (en) * 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
US4330787A (en) * 1978-10-31 1982-05-18 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording device
US4345262A (en) * 1979-02-19 1982-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method
JPS55131882A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Canon Inc Electronic equipment
US4463359A (en) * 1979-04-02 1984-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Droplet generating method and apparatus thereof
US4313124A (en) * 1979-05-18 1982-01-26 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording process and liquid jet recording head
JPS5675880A (en) * 1979-11-28 1981-06-23 Fuji Xerox Co Ltd Heat-sensitive recording head device
EP0049900B1 (en) * 1980-10-15 1985-04-17 Hitachi, Ltd. Ink jet printing apparatus
JPS5796874A (en) * 1980-12-08 1982-06-16 Oki Electric Ind Co Ltd Heat sensitive head for facsimile
US4558333A (en) * 1981-07-09 1985-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording head
JPS58203062A (ja) * 1982-05-21 1983-11-26 Konishiroku Photo Ind Co Ltd インクジェット記録装置におけるインク供給装置
JPS59143654A (ja) * 1983-02-05 1984-08-17 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 液体放出装置
US4596995A (en) * 1983-06-24 1986-06-24 Canon Kabushiki Kaisha Dot printer having means for correcting intensity variations
JPH0775893B2 (ja) * 1984-04-03 1995-08-16 キヤノン株式会社 プリンタ用の記録制御装置
JPS6172561A (ja) * 1984-09-17 1986-04-14 Hitachi Ltd サ−マルヘツド
JPS62290557A (ja) * 1986-06-11 1987-12-17 Canon Inc 記録ヘツド及び該記録ヘツドの駆動方法
JPS63278858A (ja) * 1987-05-11 1988-11-16 Seiko Epson Corp バブルジェットプリンタ−ヘッドの駆動方法
JPS6438245A (en) * 1987-08-05 1989-02-08 Seiko Epson Corp Driving of bubble jet printer head
JP2675860B2 (ja) * 1988-06-06 1997-11-12 キヤノン株式会社 記録装置及びファクシミリ装置
EP0440500B1 (en) * 1990-02-02 1995-05-24 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head and ink jet recorder incorporating that recording head
JP2810755B2 (ja) * 1990-02-26 1998-10-15 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5477243A (en) 1995-12-19
US6056385A (en) 2000-05-02
JPH03246048A (ja) 1991-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2810755B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置
KR100653795B1 (ko) 기록 헤드용 소자 보드, 기록 헤드 및 기록 헤드 제어 방법
JP3174225B2 (ja) 記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録方法及び装置
EP0747221A2 (en) Ink jet head, ink jet apparatus and ink jet recording method
US20010008405A1 (en) Ink-jet printing method and ink-jet printer
JP3165299B2 (ja) インクジェット記録装置
JP3323597B2 (ja) インクジェットヘッド用基体、該基体を用いたインクジェットヘッドおよびインクジェットプリント装置
JP2000094692A (ja) 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置
JPH07241992A (ja) 記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録方法及び装置
EP0488806A2 (en) Ink jet recording head and driving circuit therefor
JPH0839809A (ja) 記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装置
US6969155B2 (en) Printing apparatus and print control method
JP3200098B2 (ja) インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
US6582041B1 (en) Printing head, printing apparatus and printing method
JPH05330045A (ja) 記録ヘッドおよび該記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置
JP3140406B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法
JP2986883B2 (ja) インクジェット記録装置
JP2925309B2 (ja) 記録方法および装置
JPH09327914A (ja) 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置
JP2763364B2 (ja) インクジェット装置
JPH09174847A (ja) 記録装置
JP3302401B2 (ja) インクジェットの駆動装置及びインクジェットの駆動方法
JP3160388B2 (ja) インクジェット記録装置および該装置で用いられるインクジェット記録ヘッド
JPH04241954A (ja) 画像記録装置
JP3658216B2 (ja) 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees