JP2002321366A - 記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装置 - Google Patents
記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装置Info
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Abstract
ヘッドの価格を下げる。 【解決手段】 記録素子が複数のブロック毎に分割駆動
されるように構成され、記録データ及び符号化されたブ
ロックデータがシリアルに入力される入力端子と、入力
端子からシリアルに入力されたデータを1ビットずつ順
次シフトして格納するシフトレジスタと、シフトレジス
タに格納されたデータを一時的に保持するラッチと、ラ
ッチに保持されたブロックデータを復号するデコーダ
と、AND回路とを備えた記録ヘッドを、素子基体上に
設ける際に、記録素子の列の一端側に、入力端子(22
1、222)、シフトレジスタ(219、220)、ラ
ッチ(217、218)、及びAND回路(215、2
16)を配置し、記録素子の列の他端側に、デコーダ
(203、204)と駆動回路用の昇圧回路(201)
を配置する。
Description
録ヘッドを用いた記録装置に関し、特に、所定方向に配
列された複数の記録素子と該記録素子を駆動するための
駆動回路とが同一の素子基体上に設けられており、前記
記録素子が複数のブロック毎に分割駆動されるように構
成された記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装置
に関する。
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
シート状の記録媒体に記録を行うプリンタ等の記録装置
が広く使用されている。
知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能
である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理
由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又
その構成としては所望される記録情報に応じてインクを
吐出する記録ヘッドを装着すると共に用紙等の記録媒体
の送り方向と交差する方向に往復走査しながら記録を行
なうシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点か
ら一般的に広く用いられている。
方法としては、熱エネルギーを利用してインクを吐出す
る方法が知られており、この場合記録ヘッドは、インク
液滴を吐出する吐出口に連通する部位に発熱素子等の電
気熱変換体を設け、この発熱素子に数μ秒程度の間通電
することにより、インク中に気泡を発生させ、その圧力
によりインク液滴を吐出して記録を行う。
び発熱素子を高密度に配置することが容易であり、これ
により、高精細な画像記録を行うことができる。
素子を同時に駆動すると瞬時に流れる電流が大きくなっ
てしまい、大きな電源容量が必要となるので、通常は、
数10から数100の発熱素子を複数のブロックに分
け、ブロック毎に駆動のタイミングを僅かに異ならせる
時分割駆動を行うことにより、瞬時に流れる電流の値を
低く押えるようにしている。
り、記録ヘッドの素子基板上に発熱素子の駆動回路を内
蔵し、記録ヘッドと記録装置本体との間の配線数が多く
ならないようにしている。この発熱素子や駆動回路を内
蔵した記録ヘッド素子基板の材料(素子基体)として
は、Si(シリコン)ウエハが広く用いられている。
としては、様々なものがあるが、その代表的な半導体チ
ップのレイアウト構成を図6に示す。発熱素子の駆動に
より吐出されるインクの供給穴600を挟み、発熱素子
611/612と対になるパワートランジスタ609/
610などが配置され、2列の群623/624がほぼ
線対称に形成されている。
のブロック番号を示すブロック制御データとブロック制
御信号に対応した画素データにより構成される記録信号
により制御される。ブロック制御データは、ブロック番
号を二値データにエンコードされている。全発熱素子数
を総ブロック数で除算した値が、同時に駆動できる発熱
素子数であり、画素データのビット数である。
03/604、トランジスタ609/610を有し、画
素データとブロック制御データのビット数分のシフトレ
ジスタ619/620とラッチ回路617/618を設
け、画素データとブロック制御データから構成される1
本のシリアルデータを、記録装置との接続用端子621
/622を介し、そのシフトレジスタ619/620に
シリアル転送し、これをラッチ617/618でラッチ
し、ラッチされたブロック制御データをデコーダ615
/616でのデコード結果、ラッチされた画素データ、
及びブロック毎に与えられる駆動信号に対応するゲート
を介してトランジスタを駆動する。また、トランジスタ
の駆動能力をアップさせるためにゲート電圧を上昇させ
る昇圧回路601/602が設けられている。
対応した各発熱素子を駆動するための信号フローは、端
子621/622→シフトレジスタ619/620→ラ
ッチ回路617/618→DECODER615/61
6→配線605/606→ゲート607/608→トラ
ンジスタ609/610→発熱素子611/612の順
となるが、シフトレジスタ619/620からDECO
DER615/616まで(これ以降、ロジック部と呼
ぶ)は、ロジック部のブロック間を接続する配線の遅延
によって、ロジック部での処理速度が低下しないように
するために、端子621/622の近辺に配置されてい
る。
ような従来例の記録ヘッドでは、以下のような問題があ
る。
導体チップに占める配置面積が同一の場合には、ロジッ
ク部を、端子側に配置する方が、効率の良いレイアウト
となる。この場合、昇圧回路からの供給電流が小さくて
済む場合、および昇圧回路を2列の群623/624で
共通に使用できる場合には、昇圧回路の配置面積が小さ
くなるが、2列の群623/624の発熱体列の端から
半導体チップの端までは、記録ヘッドに付着したインク
をクリーニングするために、所定距離以上離間すること
が必要となるので、昇圧回路の配置面積が小さくなって
も所定距離を満たさない場合には無駄なエリアが発生
し、チップサイズを小さくするのが困難となる。
る半導体チップの製造に際して、一枚の半導体ウエハよ
り同時に製造することができる半導体チップの個数が、
上記の無駄なエリアのために制限されてしまう。このた
め、記録ヘッド素子基板の製造コストを下げることが困
難となり、この結果、この素子基板を使用した記録ヘッ
ドの価格を低下することが難しいという問題が生じる。
たものであり、記録ヘッド素子基板の面積を小さくして
記録ヘッドの価格を下げることのできる記録ヘッド及び
該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。
に本発明の記録ヘッドは、所定方向に配列された複数の
記録素子と該記録素子を駆動するための駆動回路とが同
一の素子基体上に設けられており、前記記録素子が複数
のブロック毎に分割駆動されるように構成された記録ヘ
ッドであって、各記録素子に対応した記録データ及び駆
動するブロックを示す符号化されたブロックデータがシ
リアルに入力される入力端子と、前記入力端子からシリ
アルに入力されたデータを1ビットずつ順次シフトして
格納するシフトレジスタと、前記シフトレジスタに格納
されたデータを一時的に保持するラッチと、前記ラッチ
に保持されたデータのうち、前記符号化されたブロック
データを復号するデコーダと、前記ラッチから出力され
た記録データ、前記デコーダから出力された復号された
ブロックデータ、及び前記駆動回路の駆動タイミングを
規定する駆動信号の3つの信号の論理積を求めるAND
回路とを備えており、前記素子基体上において、前記記
録素子の列の一端側に、前記入力端子、前記シフトレジ
スタ、及び前記ラッチが配置されており、前記記録素子
の列の他端側に、前記デコーダが配置されている。
素子基板及び上記記録ヘッドを用いて記録を行う記録装
置によっても達成される。
れた複数の記録素子と該記録素子を駆動するための駆動
回路とが同一の素子基体上に設けられており、記録素子
が複数のブロック毎に分割駆動されるように構成され、
各記録素子に対応した記録データ及び駆動するブロック
を示す符号化されたブロックデータがシリアルに入力さ
れる入力端子と、入力端子からシリアルに入力されたデ
ータを1ビットずつ順次シフトして格納するシフトレジ
スタと、シフトレジスタに格納されたデータを一時的に
保持するラッチと、ラッチに保持されたデータのうち、
符号化されたブロックデータを復号するデコーダと、ラ
ッチから出力された記録データ、デコーダから出力され
た復号されたブロックデータ、及び駆動回路の駆動タイ
ミングを規定する駆動信号の3つの信号の論理積を求め
るAND回路とを備えた記録ヘッドを、素子基体上に設
ける際に、記録素子の列の一端側に、入力端子、シフト
レジスタ、及びラッチを配置し、記録素子の列の他端側
に、デコーダを配置する。
スタやラッチが設けられる領域と分離させて配置するこ
とにより、記録素子の列の両端に設ける回路のバランス
が良くなるので、全体の配置面積を減少させることがで
きる。
増加し、記録ヘッドのコストを低減する事が出来る。
路の配線長が減少し、輻射ノイズを抑えることも出来
る。
好適な実施形態について詳細に説明する。
クジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを
例に挙げ説明する。
ト」という場合もある)とは、文字、図形等有意の情報
を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人
間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否
かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等
を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものと
する。
置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック
・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮
革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
ある)とは、上記「記録(プリント)」の定義と同様広
く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されること
によって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒
体の加工、或いはインクの処理(例えば記録媒体に付与
されるインク中の色剤の凝固または不溶化)に供され得
る液体を表すものとする。
板」と言う場合もある)」という語は、シリコン半導体
からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や
配線などが設けられた基体を示すものである。
という表現は、単に素子基体の上を指し示すだけでな
く、素子基体の表面、表面近傍の素子基体内部側をも示
すものである。また、本発明でいう「作り込み(ビルト
イン(built-in))」とは、別体の各素子を単に基体上に
配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を
半導体回路の製造工程などによって素子基体上に一体的
に形成、製造することを示すものである。
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1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。
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。
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。
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。
記録ヘッドIJHとは一体的に形成されて交換可能なイ
ンクカートリッジIJCを構成しても良いが、これらイ
ンクタンクITと記録ヘッドIJHとを分離可能に構成
して、インクがなくなったときにインクタンクITだけ
を交換できるようにしても良い。
記録制御を実行するための制御構成について説明する。
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、1
701はMPU、1702はMPU1701が実行する
制御プログラムを格納するプログラムROM、1703
は各種データ(上記記録信号や記録ヘッドに供給される
記録データ等)を保存しておくダイナミック型のRAM
である。1704は記録ヘッド1708に対する記録デ
ータの供給制御を行うゲートアレイであり、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。
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。
プログラムをROM1702に格納するものとしたが、
EEPROM等の消去/書き込みが可能な記憶媒体を更
に追加して、インクジェットプリンタIJRAと接続さ
れたホストコンピュータから制御プログラムを変更でき
るように構成することもできる。
記構成のプリンタIJRAで用いられる記録ヘッドIJ
Hの実施形態について説明する。なお、以下に説明する
実施形態の記録ヘッドIJHは、記録素子として発熱素
子を用い、1組64個の発熱素子を2組、計128個の
発熱素子を有しており、1組64個の発熱素子は、16
個ずつ4つのブロック(分割数N=16)に分割され、
各ブロックそれぞれ1つの発熱素子(すなわち、4個の
発熱素子)が同時に駆動される(同時駆動素子数M=
4)構成となっている。
1組の発熱素子に対して、記録ヘッド素子基板上に作り
込まれる回路の構成を示す回路図である。図3に示した
回路では、発熱素子の駆動電圧供給用として電源電圧
(VH)と接地電圧(GNDH)の2本と、信号線とし
て記録データDATA、クロックCK、イネーブル信号
ENB、ラッチ信号LATCHの4本が、プリンタIJ
RAの本体から供給される。この回路では、シフトレジ
スタ及びラッチ回路によって、上記4つの信号線から画
素信号D1〜D4とブロック制御信号B1〜B4とを生
成して、各発熱素子の駆動を制御するように構成されて
いる。
に従って記録データDATAがシリアルに入力される4
ビットシフトレジスタ、105はクロック信号CKに従
ってシフトレジスタ108からシフト出力される記録デ
ータDATAがシリアルに入力される4ビットシフトレ
ジスタ、106はラッチ信号LATCHに従って4ビッ
トシフトレジスタ105に格納された4ビット分のブロ
ック制御データをラッチする4ビットラッチ回路、10
9はラッチ信号LATCHに従って4ビットシフトレジ
スタ108に格納された4ビット分の画素データをラッ
チする4ビットラッチ回路である。
4ビットラッチ回路106にラッチされた4ビットのデ
ータ各ビットとの論理積を演算して画素信号D1〜D4
を出力するAND回路であり、110は4ビットラッチ
回路109から供給されるブロック制御信号B1〜B4
を入力してデコードしブロック選択信号N1〜N16を
発生する4−16デコーダである。
発熱素子H1〜H64への通電を制御するパワートラン
ジスタ、A1〜A64はパワートランジスタT1〜T6
4に対応して設けられているANDゲートである。この
ANDゲートA1〜A64には、AND回路107から
出力された画素信号D1〜D4と、4−16デコーダ1
10から出力されたブロック選択信号N1〜N16とが
入力され、両者の論理積を実行する。
出力が対応するパワートランジスタT1〜T64に入力
され、接続された発熱素子H1〜H64の通電が制御さ
れる。すなわち、AND回路107から出力された画素
信号D1〜D4と4−16デコーダ110からの出力で
あるブロック選択信号N1〜N16により、発熱素子の
駆動のタイミング及びパルス幅が決定される。なお、イ
ネーブル信号ENBは負論理で動作するようになってい
る。即ち、イネーブル信号ENBが“Low”のときに
発熱素子は駆動される。
プ上に作り込む場合のレイアウト構成を示す図である。
この図に示す構成では、図3に示した回路をインク供給
穴202に対してほぼ線対称に2組有している。なお、
記録ヘッド素子基板の材料(素子基体)としては、従来
と同様にSi(シリコン)ウエハ等が用いられる。
から記録ヘッドへ供給される信号線(記録データDAT
A、ラッチ信号LATCH、クロックCK、イネーブル
信号ENB、電源電圧VH、接地電圧GNDH)を接続
するための入力端子のエリアである。219/220
は、8ビットのシフトレジスタのエリアであり、2つの
4ビットシフトレジスタ105及び108により構成さ
れる。217/218は、8ビットのラッチ回路のエリ
アであり、2つの4ビットラッチ回路106及び109
により構成される。
3/204はデコーダ110、209/210は、A1
〜64のANDゲート、211/212はT1〜64の
パワートランジスタ、213/214はH1〜64の発
熱素子の各エリアである。207/208は、D1〜
4、N1〜16、B1〜4の信号線の配線エリアであ
る。
1/212の駆動能力をアップさせるため、パワートラ
ンジスタのゲート電圧を、ロジック回路の駆動電圧より
も上昇させる昇圧回路のエリアである。202は、イン
クを裏面から発熱素子H1〜64に供給するための供給
穴のエリアである。205/206は、1つの発熱素子
と発熱素子に対応して設けられるパワートランジスタ及
びANDゲートを含んだ駆動回路用エリアである。
Hを駆動する際の各信号の状態を示すタイミングチャー
トである。クロック信号CLKの立ち上がり及び立ち下
がりに同期して記録データDATAが入力される。そし
て、ラッチ信号LATCHが“Low”となっているタ
イミングでシフトレジスタ105及び108の内容がラ
ッチ106及び109にそれぞれ保持され、イネーブル
信号ENBが“Low”の期間に発熱素子が駆動されて
インク滴が吐出される。
データB1〜4がデコーダ110で復号化が終わる迄の
時間は、ラッチ回路のエリア217/218とデコーダ
のエリア203/204間の配線による遅延時間と、デ
コーダ110処理時間を加算した時間となるが、本実施
形態ではこの時間がラッチ信号LATCHの立ち上がり
からイネーブル信号ENBが立ち下がる迄の時間よりも
短くなるように設定されている。このため、デコーダの
配置エリアを、入力端子221/222とは反対側の昇
圧回路側に配置する事が可能になっている。
かりやすくするため、記録データDATAを4ビットシ
フトレジスタ108及び105にシリアル転送するデー
タ転送タイミングの後に、イネーブル信号ENBが“L
ow”となって発熱素子を駆動する駆動タイミングが来
るように記載されているが、本実施形態では、データ転
送タイミングと、1つ前に転送されたデータの駆動タイ
ミングとが重複しても動作するように構成されている。
このように転送タイミングと駆動タイミングとを時間的
に重複させると、プリンタIJRAの記録速度を向上さ
せる事が出来る。
たように、デコーダ203/204のみを昇圧回路側に
配置したが、クロック信号CLKに同期して記録データ
DATAが入力されてからラッチ信号LATCHの立ち
上がり迄の時間内に、シフトレジスタ105/108か
らのデータが、ラッチ106/109に保持されるよう
に設定されているので有れば、ラッチの配置エリアもデ
コーダと同様に昇圧回路側に配置しても良い。
うち、記録データDATAの転送を発熱素子の駆動が終
了した後にのみ行う場合には、図3に示した回路の4ビ
ットラッチ回路104及び106を省略することも可能
であり、それにより回路規模を更に小さくすることも可
能となる。
ク信号CKの立ち上がりと立ち下がりの両エッジで、4
ビットシフトレジスタ108及び105に取り込んでい
るが、立ち上がりエッジ、または、立ち下がりエッジの
みに同期して取り込んでも良い。また、シフトレジスタ
の構成を、クロック信号のエッジに同期して動作するフ
リップフロップ回路による構成から、スルーラッチで構
成されるラッチ回路により構成しても良い。
06も、ラッチ回路による構成からフリップフロップに
よる構成にしても良いし、ラッチ回路のラッチ論理は、
ハイスルーでも良いし、フリップフロップなら、取り込
み条件を立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのいず
れにしても良い。
わりに、4−16デコーダー110の出力であるブロッ
ク選択信号N1〜N16とイネーブル信号ENBとの論
理積を求め、且つ、ANDゲートA1〜A64の代わり
に、4−16デコーダー110の出力であるブロック選
択信号N1〜N16とイネーブル信号ENBとの論理積
出力と4ビットラッチ回路106の出力との論理積を求
めるようにしても良い。更に、ANDゲートA1〜A6
4の入力端子を3つにして、4−16デコーダ110の
出力であるブロック選択信号N1〜N16とイネーブル
信号ENBと4ビットラッチ回路106の出力との論理
積を求めるようにしても良い。
ブロック制御信号の割付は、特に限定されるものではな
く、いかなるように構成しても良い。
クジェットプリンタとその記録ヘッドを例に挙げて説明
したが、本発明は、インクジェット方式以外の記録方式
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
いて記録を行うプリンタにも広く適用できる。
る場合は、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。
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核沸騰を越
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。
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とすると、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。
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、更に優れた記録を行うことができる。
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号明細書に記載され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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
6847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。
トコンピュータ,インターフェース機器,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。
コーダをシフトレジスタやラッチが設けられる領域と分
離させて配置することにより、記録素子の列の両端に設
ける回路のバランスが良くなるので、全体の配置面積を
減少させることができる。
増加し、記録ヘッドのコストを低減する事が出来る。
路の配線長が減少し、輻射ノイズを抑えることも出来
る。
ットプリンタの構成の概要を示す外観斜視図である。
成を示すブロック図である。
素子基板の回路構成を示す回路図である。
すレイアウト図である。
ミングを示すタイミングチャートである。
イアウト図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 所定方向に配列された複数の記録素子と
該記録素子を駆動するための駆動回路とが同一の素子基
体上に設けられており、前記記録素子が複数のブロック
毎に分割駆動されるように構成された記録ヘッドであっ
て、 各記録素子に対応した記録データ及び駆動するブロック
を示す符号化されたブロックデータがシリアルに入力さ
れる入力端子と、 前記入力端子からシリアルに入力されたデータを1ビッ
トずつ順次シフトして格納するシフトレジスタと、 前記シフトレジスタに格納されたデータを一時的に保持
するラッチと、 前記ラッチに保持されたデータのうち、前記符号化され
たブロックデータを復号するデコーダと、 前記ラッチから出力された記録データ、前記デコーダか
ら出力された復号されたブロックデータ、及び前記駆動
回路の駆動タイミングを規定する駆動信号の3つの信号
の論理積を求めるAND回路とを備えており、 前記素子基体上において、前記記録素子の列の一端側
に、前記入力端子、前記シフトレジスタ、及び前記ラッ
チが配置されており、前記記録素子の列の他端側に、前
記デコーダが配置されていることを特徴とする記録ヘッ
ド。 - 【請求項2】 前記AND回路が、前記3つの信号のう
ち2つの信号の論理積を求める第1のANDゲートと、
該第1のANDゲートの出力と前記3つの信号の残り信
号との論理積を求める第2のANDゲートとを有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。 - 【請求項3】 前記AND回路が、3入力のANDゲー
ト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。 - 【請求項4】 前記記録素子の列、前記駆動回路、前記
入力端子、前記シフトレジスタ、前記ラッチ、前記デコ
ーダ及び前記AND回路の組を2組備えており、2つの
組が前記素子基体上に線対称に配置されていることを特
徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の記録ヘ
ッド。 - 【請求項5】 前記駆動回路の駆動能力を向上させるべ
く、前記駆動回路に昇圧した電圧を供給する昇圧回路
を、前記2つの記録素子列に共通に備えており、該昇圧
回路が前記他端側に配置されていることを特徴とする請
求項4に記載の記録ヘッド。 - 【請求項6】 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から5
のいずれか1項に記載の記録ヘッド。 - 【請求項7】 熱エネルギーを利用してインクを吐出す
る記録ヘッドであって、前記記録素子はインクに与える
熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を有してい
ることを特徴とする請求項6に記載の記録ヘッド。 - 【請求項8】 所定方向に配列された複数の記録素子と
該記録素子を駆動するための駆動回路とが同一の素子基
体上に設けられており、前記記録素子が複数のブロック
毎に分割駆動されるように構成された記録ヘッド素子基
板であって、 各記録素子に対応した記録データと、駆動するブロック
を示す符号化されたブロックデータとがシリアルに入力
される入力端子と、 前記入力端子からシリアルに入力されたデータを1ビッ
トずつ順次シフトして格納するシフトレジスタと、 前記シフトレジスタに格納されたデータを一時的に保持
するラッチと、 前記ラッチに保持されたデータのうち、前記符号化され
たブロックデータを復号するデコーダと、 前記ラッチから出力された記録データ、前記デコーダか
ら出力された復号されたブロックデータ、及び前記駆動
回路の駆動タイミングを規定する駆動信号の3つの信号
の論理積を求めるAND回路とを備えており、 前記素子基体上において、前記記録素子の列の一端側
に、前記入力端子、前記シフトレジスタ、及び前記ラッ
チが配置されており、前記記録素子の列の他端側に、前
記デコーダが配置されていることを特徴とする記録ヘッ
ド素子基板。 - 【請求項9】 請求項1から7のいずれか1項に記載の
記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置。 - 【請求項10】 前記入力端子へ信号を入力している期
間と、前記駆動回路を駆動する期間との少なくとも一部
が重複するように、前記記録ヘッドへの入力信号を制御
することを特徴とする請求項9に記載の記録装置。
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JP2001130160A JP4208431B2 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装置 |
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JP2005343132A (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Canon Inc | 液体吐出用ヘッドおよびそれを用いた記録装置 |
JP2008110603A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-05-15 | Canon Inc | 素子基板及び該素子基板を使用した記録ヘッド、ヘッドカートリッジ、記録装置 |
JP2010208025A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Fujifilm Corp | 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 |
-
2001
- 2001-04-26 JP JP2001130160A patent/JP4208431B2/ja not_active Expired - Fee Related
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