JP3976907B2

JP3976907B2 - 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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Publication number: JP3976907B2
Application number: JP26696498A
Authority: JP
Inventors: 良行今仲; 照夫尾崎; 無我望月
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-21
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2018-09-21
Also published as: US6382755B1; JP2000094692A

Description

【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５４−５１８３７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、４０５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４０２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、４１２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）〜７１６（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、４１７ａ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ＡＮＤ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（ＤＡＴＡ）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（ＨＥＡＴ）とブロック選択信号が入力されると、ラッチ回路４０３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（ＨＥＡＴ）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８０１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、複数の発熱体と、ブロック選択信号に基づいて前記複数の発熱体を所定数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、画像データに基づいた信号と前記ブロック選択信号との論理積を取るためのＡＮＤ回路と、前記ＡＮＤ回路からの出力信号と発熱体に与える駆動信号とに基づいて該発熱体を駆動する駆動回路と、前記時分割駆動時に同時に駆動可能な発熱体に対応する前記ＡＮＤ回路の出力を異なる線で接続すると共に、異なるタイミングで駆動可能な発熱体に対応する前記ＡＮＤ回路の出力を共通に接続する複数の信号線と、前記複数の信号線の信号を並列に入力して、同時駆動される発熱体の数を計数する計数回路と、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の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を有し、前記ＡＮＤ回路をＮ個備える場合には、前記Ｎ個のＡＮＤ回路はその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り、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）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）共通の信号線とＮ個のＡＮＤ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ＡＮＤ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、２５６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５００４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。５００７，５００８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、５０１５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。５０１７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ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０３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ＩＪＨ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１７１０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１７０４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１７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７０５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、５０６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、…、ＨＴＳＥＬｋ）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１０３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４１７ａ１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、ＢＬＫ２、…、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１０２はヒートイネーブル信号（ＨＴＳＥＬ２）を、９≦ＣＮＴ≦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≦ＣＮＴ≦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１２８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、１２８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Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１６が選択され、ブロック選択信号ＢＬＫ２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．１１３〜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（ＢＬＫ１）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１０１−（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＜ＨＴＳＥＬ２＜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ＢＬＫ１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（ＨＴＳＥＬ２）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１０６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ＧＮＤ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４１７ａ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（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）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４７４０７９６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
１０９ＯＰ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

Claims

複数の発熱体と、ブロック選択信号に基づいて前記複数の発熱体を所定数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、
画像データに基づいた信号と前記ブロック選択信号との論理積を取るためのＡＮＤ回路と、
前記ＡＮＤ回路からの出力信号と発熱体に与える駆動信号とに基づいて該発熱体を駆動する駆動回路と、
前記時分割駆動時に同時に駆動可能な発熱体に対応する前記ＡＮＤ回路の出力を異なる線で接続すると共に、異なるタイミングで駆動可能な発熱体に対応する前記ＡＮＤ回路の出力を共通に接続する複数の信号線と、
前記複数の信号線の信号を並列に入力して、同時駆動される発熱体の数を計数する計数回路と、
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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の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。
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をさらに有し、
前記ＡＮＤ回路をＮ個備え、
前記Ｎ個のＡＮＤ回路は前記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り、
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。
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前記共通の信号線に接続し、この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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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１に記載の記録ヘッド。
請求項１乃至１８のいずれかに記載の記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置。