JP2003039677A - 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録品質の向上のために、例えば、ヘッド温
度情報や記録素子特性などを取得しながらも、その情報
取得のためのパッド数を少なくして、小型化を図った記
録ヘッド、及びその記録ヘッドを用いた記録装置を提供
することである。 【解決手段】 記録ヘッドの記録素子の特性を示す第１
の情報を記憶するメモリと、その記録ヘッドの温度を示
す第２の情報を検知する検知回路と、第１或いは第２の
情報を外部に出力する出力端子と、第１及び第２の情報
を外部に読み出すとともに記録信号の入力にも用いられ
るクロック信号を外部から入力する入力端子と、その入
力端子から入力されるクロック信号に基づいて、メモリ
或いは検知回路から第１或いは第２の情報を読み出し
て、これらの情報を交互に出力端子を介してシリアルに
出力するよう制御する制御回路とを有することを特徴と
する記録ヘッドを備える。

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する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ワードプロセッサ、パーソナル
コンピュータ、ファクシミリ等にお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行うプリンタがある。

【０００３】そのプリンタの記録方式としては様々な方
式が知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が
可能であり、カラー記録が容易であり、かつ静粛性に富
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
いる。そして、その構成としては所望の記録情報に応じ
てインクを吐出する記録ヘッドを装着したキャリッジを
記録媒体の搬送方向と直角な方向に往復走査しながら記
録を行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。

【０００４】また、特開平１１−２１９１５６号公報に
開示されているように、記録ヘッド内に最適な素子駆動
条件を求めるために、温度センサとその出力をデジタル
情報に変換してパルス信号として出力するＡ／Ｄ変換器
を設けることや、記録素子の製造過程でのバラツキに起
因する素子特性を記憶するメモリを搭載する場合があ
る。

【０００５】これら記録素子の温度センサ出力や素子特
性の情報は、記録素子内に設けられた専用の端子からそ
れぞれ出力され、さらにフレキシブル基板などを経由し
て、記録ヘッドとの電気的接続を行うキャリッジ内のヘ
ッドパッドに至る。

【０００６】次に、従来のインクジェット記録ヘッドの
動作の概略について説明する。

【０００７】ここでは画像データ転送のシーケンスにつ
いて述べた後、温度検知回路および素子特性メモリの読
み出しシーケンスについてそれぞれ述べる。

【０００８】図８は従来の記録ヘッドの内部構成の一例
を示すブロック図である。

【０００９】また、図９は図８に示した記録ヘッドに備
えられた素子特性メモリ、及びデジタル温度検知回路
（ＤＡＣ）読み取り時の入出力端子における論理状態を
示すタイムチャートである。

【００１０】図８に示す記録ヘッドにおいて、画像デー
タはシリアルデータとしてクロック端子（ＣＬＫ）に入
力するクロック信号に同期させ、画像データ端子（ＤＡ
ＴＡ）より入力される。入力された画像データは、画像
データ転送シフトレジスタ１０１（Ｓ／Ｒ）によりパラ
レルデータに変換される。ここで、画像データの１ビッ
トが１つの記録素子（ヒータ）に対応するとする。

【００１１】画像データがヒータ１０５の数に対応する
ビット数、即ち、インク吐出ノズル（以下、ノズルとい
う）の数分だけ入力されると、ラッチ信号入力端子（Ｌ
ＡＴＣＨ／ＲＥＳＥＴ）へラッチ信号が入力され、画像
データを一時的に保持するデータラッチ回路（Ｌａｔｃ
ｈ）１０２へ画像データが転送保持される。なお、ラッ
チ信号はローアクティブであり、その信号値が“ロー”
となった時にラッチ動作が行われる。

【００１２】次に、ヒート信号入力端子（ＨＥＡＴ）よ
りローアクティブのヒート信号をＡＮＤゲート１０３に
入力し、このヒート信号とラッチ回路（Ｌａｔｃｈ）１
０２に保持された画像データとの論理積を取る。その演
算結果が“１”となったノズルに対応したドライバトラ
ンジスタ１０４が駆動されヒータ１０５にヒータ電流が
流れることになる。ヒート信号入力端子（ＨＥＡＴ）に
インク発泡および吐出に必要な熱エネルギがヒータで発
熱される時間だけヒート信号が入力されると、対応する
ノズルからインクが吐出されることとなる。

【００１３】また、このヒータ電流をＯＮさせる間に、
その次のヒート信号により画像形成を行うための画像デ
ータを入力することで、画像転送とヒータ加熱を時間効
率良く行うことができる。このヒータ電流ＯＮと画像デ
ータ転送を任意の回数繰り返したのち、画像データ転送
を行わずにヒータ電流のみＯＮにさせることで、画像形
成のシーケンスが完了する。

【００１４】次に、記録ヘッドに備えられたデジタル温
度検知回路（ＤＡＣ）１０６および素子特性メモリ１０
７の読出しシーケンスについて説明する。

【００１５】これらのデータはシリアルデータとして、
別々の端子（ＴＥＭＰ＿ＯＵＴ、ＭＥＭ＿ＯＵＴ）より
それぞれ次に述べる動作に従って出力される。また、そ
のときの入出力端子の論理状態は図９に示すタイムチャ
ートに示されている。

【００１６】デジタル温度検知回路（ＤＡＣ）１０６
は、素子温度を示す温度検出用Ｄｉ．センサ１０６ａか
らのアナログ信号を数ビットのデジタル信号に変換する
ＤＡＣを有する回路ブロックである。デジタル温度検知
回路１０６にラッチ信号入力端子（ＬＡＴＣＨ／ＲＥＳ
ＥＴ）からリセット信号が入力されると、この回路はリ
セットされる。ここでリセット信号はハイアクティブで
あり、その信号値が“ハイ”となったときに回路がリセ
ットされる。

【００１７】その後、リセット信号を“ロー”とし、ク
ロック端子（ＣＬＫ）からクロック信号を入力するとデ
ジタル信号に変換された温度情報がシリアルデータとし
てＴＥＭＰ＿ＯＵＴ端子からクロック信号に同期して出
力される。なお、図９に示すタイムチャートによれば、
出力信号の開始を示す“Ｈ”の信号がクロックパルスの
１番目のパルスに同期して出力された後、温度情報をあ
らわす１４ビットのシリアル信号が出力される例が示さ
れている。

【００１８】また、素子特性メモリ１０７もデジタル温
度検知回路１０６と同時に動作し、ラッチ信号入力端子
（ＬＡＴＣＨ／ＲＥＳＥＴ）からハイアクティブである
リセット信号が入力されるとその出力信号はリセットさ
れ、クロック信号に同期して素子特性メモリ１０７内に
書き込まれた素子特性情報（ランク情報）がＭＥＭ＿Ｏ
ＵＴ端子から出力される。なお図９に示すタイムチャー
トによれば、出力信号の開始を表す“Ｈ”の信号と
“Ｌ”の信号がクロックパルスの１番目と２番目のパル
スにそれぞれ同期して出力された後、１４ビットからな
る素子特性情報がランク情報として出力される例が示さ
れている。

【００１９】ここで、ラッチ信号入力端子（ＬＡＴＣＨ
／ＲＥＳＥＴ）に入力される信号を、ラッチ回路１０２
に対してラッチ信号（ローアクティブ）とし、デジタル
温度検知回路１０６からの出力および素子特性メモリ１
０７から読み出しではリセット信号（ハイアクティブ）
として論理を逆として兼用しているのは、画像データ転
送時には常にデジタル温度検知回路１０６、素子特性メ
モリ１０７からの読み出し回路をリセット（初期）状態
にして不要な出力信号が各出力端子に出力されないよう
にするためである。

【００２０】以上のようなデジタル温度検知回路からの
出力および素子特性メモリの読み出しを行うシーケンス
は、先に述べた画像データ転送シーケンスの前後や合間
に適宜行われ、その都度最適な記録素子駆動条件で記録
動作が行われる事になる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上述べ
たような従来の記録ヘッドでも、カラー記録や更なる高
画質化のために、３色や４色、あるいは６色などといっ
た、多数の色のインクによる記録を一つの記録ヘッドで
可能とする構成が取られることが多い。

【００２２】こうした場合、記録素子の温度や素子特性
については、インク各色、或いは数色毎に実装されてい
る記録素子各々について、プリンタ本体と記録ヘッドと
の間でデータの送受信が行われ、記録素子の状態に応じ
た最適な条件での駆動を行うことが必要となる。

【００２３】そのため、記録ヘッドにはその記録素子の
数だけ温度検知回路出力端子（ＴＥＭＰ＿ＯＵＴ）や素
子特性メモリ出力端子（ＭＥＭ＿ＯＵＴ）などに対応す
るヘッド情報出力端子が記録ヘッドの回路基板上にパッ
ドとして設けられることとなる。

【００２４】このように画像データ転送のために必要と
なるパッド以外の、これら温度や素子特性のデータ送受
信のためのパッドが数多く存在することは、記録ヘッド
とプリンタとの間の接続を複雑なものとし、記録ヘッド
やプリンタ本体のサイズの大型化を招くのみならず、プ
リンタ本体と記録ヘッド間の信号送受信回路の構成が複
雑になるなどコストアップとなる要因が多い。

【００２５】これらヘッド情報出力端子はプリンタの動
作上、常に行われているものではなく、シリアルプリン
タの場合、記録ヘッド１回ないし数回の走査毎、或い
は、記録媒体１頁分の記録毎に行われることが多い。そ
のため、ヘッド情報出力端子からの送受信速度がプリン
タの印刷速度へほとんど影響を与えるものではないにも
係らず、多くのパッドを必要としているのが現状であ
る。

【００２６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、記録品質の向上のために、例えば、ヘッド温度情報
や記録素子特性などを取得しながらも、その情報取得の
ためのパッド数を少なくして、小型化を図った記録ヘッ
ド、及びその記録ヘッドを用いた記録装置を提供するこ
とを目的としている。

【００２７】

【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。

【００２８】即ち、記録ヘッドの第１の状態を示す第１
の情報を発生する第１の発生源と、前記記録ヘッドの第
２の状態を示す第２の情報を発生する第２の発生源と、
前記第１或いは第２の情報を外部に出力する出力端子
と、前記第１及び第２の情報を外部に読み出すとともに
記録信号の入力にも用いられるクロック信号を外部から
入力する入力端子と、前記入力端子から入力されるクロ
ック信号に基づいて、前記第１或いは第２の発生源から
前記第１或いは第２の情報を読み出して、前記第１或い
は第２の情報を交互に前記出力端子を介してシリアルに
出力するよう制御する制御回路とを有することを特徴と
する記録ヘッドを備える。

【００２９】ここで、第１の情報は記録ヘッドの温度を
示す情報であり、その場合、第１の発生源は、記録ヘッ
ドの温度を検出する温度検出センサと、その温度検出セ
ンサによって出力される信号をデジタル信号に変換する
変換回路とを含むことが望ましい。

【００３０】また、第２の情報は記録ヘッドの記録素子
の素子特性を示す情報であり、その場合、第２の発生源
は、前記記録素子の素子特性を記憶するメモリを含むこ
とが望ましい。

【００３１】さらに、制御回路はクロック信号のパルス
数をカウントするカウンタを含み、そのカウントされる
パルス数に従って、第１の情報と第２の情報のいずれを
読み出すのかを決定することが望ましい。加えて、その
制御回路は、第１の発生源からの出力と第２の発生源か
らの出力とを入力するＯＲ回路をさらに有し、そのＯＲ
回路の出力が出力端子に出力されるように構成されるこ
とが望ましい。

【００３２】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も良く、そのインク
ジェット記録ヘッドは、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がより好まし
い。

【００３３】また他の発明に従えば、上記の構成の記録
ヘッドを用いて記録ヘッドを行う記録装置を備える。

【００３４】

【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。

【００３５】＜装置本体の概略説明＞図１は、本発明の
代表的な実施形態であるインクジェットプリンタＩＪＲ
Ａ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５０
０３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５０
００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５０
２２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。

【００３６】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。

【００３７】＜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。

【００３８】図２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はプリンタ本体を制御する例
えばパーソナルコンピュータなどから出力された記録信
号をプリンタ本体へ入力するためのインタフェース、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。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（Ｇ．Ａ．）であり、インタフェース１７００、Ｍ
ＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行
う。１７１０は記録ヘッド１７０８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。

【００３９】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。

【００４０】以下、記録ヘッド、特に基板内における回
路構成とその動作について詳細に説明する。

【００４１】＜第１実施形態＞図３は第１実施形態に従
う記録ヘッドＩＪＨの制御回路の構成を示すブロック図
である。なお、図３において、従来例で説明したのと同
じ構成要素や同じ信号には同じ参照番号や記号を付しそ
の説明は省略する。また、この実施形態に従う記録ヘッ
ドの画像データ転送シーケンスは従来例と同様の動作を
行うため説明を省略し、温度検知回路および素子特性メ
モリの読み出しシーケンスについてのみ説明する。

【００４２】この実施形態においては温度検出用Ｄｉ．
センサ１０６ａからのアナログ信号は従来例同様、デジ
タル温度検知回路（ＤＡＣ）１０６でデジタル信号に変
換する。このとき、ＲＥＳＥＴ／ＬＡＴＣＨ端子に印加
されるリセットパルス信号（ハイアクティブ）によりデ
ジタル温度検知回路１０６はリセットされるとともに、
その回路のクロック入力に印加されるクロックパルスに
同期して温度情報を出力する構成となっている。

【００４３】また、素子特性メモリ１０７についてもＲ
ＥＳＥＴ／ＬＡＴＣＨ端子に印加されるリセットパルス
信号（ハイアクティブ）により素子特性メモリ１０７は
リセットされるとともに、そのメモリのクロック入力に
印加されるクロックパルスに同期してメモリに記憶され
た素子特性を出力する構成となっている。

【００４４】この実施形態に従う構成が従来例と異なる
点は、図３に示されるように、記録ヘッドの回路基板内
に５ビットカウンタ１０９を設け、このカウンタへ記録
素子に印加されるクロックパルスを入力して、このクロ
ックパルス数をカウントし、カウントされたパルス数に
従って、そのクロックパルスをデジタル温度検知回路
（ＤＡＣ）１０６へ入力するか、素子特性メモリ１０７
へ入力するかを排他的に決定している点である。

【００４５】クロックパルスの供給先を決定するため
に、この実施形態では、記録素子のクロック端子に外部
から印加されるクロックパルスと５ビットカウンタ１０
９によるカウント結果を表すビット列のＭＳＢをインバ
ータ１１２によって反転したデータとの論理積を演算す
るＡＮＤ回路１１０と、記録素子のクロック端子に外部
から印加されるクロックパルスと５ビットカウンタ１０
９によるカウント結果を表すビット列のＭＳＢとの論理
積を演算するＡＮＤ回路１１１とを備え、ＡＮＤ回路１
１０からの論理積演算の出力を素子特性メモリ１０７の
クロック入力端子に出力し、ＡＮＤ回路１１１からの論
理積演算の出力をデジタル温度検知回路１０６のクロッ
ク入力端子に出力する構成をとっている。

【００４６】図４は記録装置と記録ヘッドの間で授受さ
れるクロック信号とリセット信号と温度情報信号とヘッ
ド情報信号とを示すタイムチャートである。なお、この
タイムチャートは温度検知回路および素子特性メモリの
読み出しシーケンスのみを抜き出して記載している。

【００４７】図３に示した５ビットカウンタ１０９はク
ロックパルスＣＬＫを入力してそのパルス数をカウント
する。図３の構成に従えば、そのカウント値を表すＭＳ
Ｂが５ビットカウンタ１０９から出力される。この出力
はそのままＡＮＤ回路１１１の１つの入力となる一方、
その反転値がＡＮＤ回路１１０の１つの入力となる。従
って、リセット信号入力を起点として、クロックパルス
数をカウントする。そのパルス数が０〜１５では、ＭＳ
Ｂは“０”なので、ＡＮＤ回路１１１からの出力は
“０”となる一方、ＡＮＤ回路１１０からの出力はＣＬ
Ｋと同じ信号となる。これに対して、クロックパルス数
が１６〜３１では、ＭＳＢは“１”なので、ＡＮＤ回路
１１１からの出力は“１”となる一方、ＡＮＤ回路１１
０からの出力はＣＬＫと同じ信号となる。

【００４８】つまり、図４に示すように、クロックパル
ス数が０〜１５では素子特性メモリ１０７へクロックパ
ルスが供給され、クロックパルス数が１６〜３１ではデ
ジタル温度検知回路１０６へクロックパルスが供給され
ることになる。そして、デジタル温度検知回路１０６と
素子特性メモリ１０７の出力の論理和をＯＵＴ端子から
外部へ出力する構成とする事で、デジタル温度検知回路
と素子特性メモリの出力をシリアルデータとして一つの
出力端子へ出力することが可能となる。

【００４９】なお、図４において、デジタル温度検知回
路１０６からの出力と素子特性メモリ１０７からの出力
の間には、データの切り替わりを示す信号として１ビッ
トの“Ｈ”データと１ビットの“Ｌ”データが固定出力
される構成となっている。

【００５０】また、５ビットカウンタ１０９のリセット
信号として、ＲＥＳＥＴ／ＬＡＴＣＨ端子に印加される
リセット信号（ハイアクティブ）が入力される。このリ
セット信号は、図３に示す構成から明らかなように、５
ビットカウンタ１０９に対するリセット信号のみなら
ず、デジタル温度検知回路１０６と素子特性メモリ１０
７に対するリセット信号ともなっている。このため、こ
れらの回路は以前に入力されたクロックパルスの影響を
受けることはない。

【００５１】以上の読み出しシーケンスは図５のフロー
チャートのようにまとめられる。

【００５２】まず、ステップＳ１０でリセット信号を入
力すると、５ビットカウンタ１０９のカウント値、デジ
タル温度検知回路１０６及び素子特性メモリ１０７の読
み出しがリセットされる。次に、ステップＳ２０でクロ
ックパルスが入力されると、５ビットカウンタ１０９で
そのパルスがカウントされ、ステップＳ３０ではカウン
トされたクロックパルス数が０〜１５にあるかどうかを
調べる。

【００５３】ここで、そのパルス数が０〜１５にあれば
処理はステップＳ４０に進み、１６以上であれば処理は
ステップＳ６０に進む。

【００５４】ステップＳ４０では、素子特性メモリ１０
７に対してクロックパルス信号が供給され、ステップＳ
５０では素子特性メモリ１０７からの出力がＯＲ回路１
０８とＯＵＴ端子を経て外部に出力される。その後、処
理はステップＳ２０に戻る。

【００５５】さて、ステップＳ６０ではさらに、カウン
トされたパルス数が３２以上であるかどうかを調べる。
ここで、そのパルス数が３２以上であれば、処理はステ
ップＳ７０に進み、５ビットカウンタ１０９がオーバフ
ローしたと判断して、そのカウンタをリセットし、その
後、処理はステップＳ３０に戻る。

【００５６】これに対して、カウントされたパルス数が
３１以下（即ち、１６〜３１）であれば、処理は即ちＳ
８０に進む。ステップＳ８０では、デジタル温度検知回
路１０６に対してクロックパルス信号が供給され、ステ
ップＳ９０ではデジタル温度検知回路１０６からの出力
がＯＲ回路１０８とＯＵＴ端子を経て外部に出力され
る。その後、処理はステップＳ２０に戻る。

【００５７】従って以上説明した実施形態に従えば、Ｏ
ＵＴ端子１つを用いてデジタル温度検知回路１０６から
の出力と素子特性メモリ１０７からの出力を交互にシリ
アルに出力することができる。

【００５８】これにより、２つの異なる情報が１つの出
力端子、即ち、１つのパッドを用いて出力されることに
なるので、その情報取得のためのパッド数を少なくする
ことができ、記録ヘッドの小型化に貢献する。

【００５９】＜第２実施形態＞図６は第２実施形態に従
う記録ヘッドＩＪＨの制御回路の構成を示すブロック図
である。なお、図６において、従来例と第１実施形態で
説明したのと同じ構成要素や同じ信号には同じ参照番号
や記号を付しその説明は省略する。

【００６０】図３と図６との比較から分かるように、こ
の実施形態の制御回路の基本的な構成は第１実施形態と
同様であるが、この実施形態では５ビットカウンタ１０
９に替えて６ビットカウンタ１０９′を用いている。そ
して、そのカウンタから出力されるビットの列のＭＳＢ
はインバータ１１３によって反転されて３入力のＡＮＤ
回路１１０′と１１１′へ夫々入力される。また、その
ビット列の第５ビット（ＬＳＢから５番目のビット）は
ＡＮＤ回路１１１′に入力される一方、そのビットの反
転ビットはＡＮＤ回路１１０′に入力される。、このよ
うな構成をとることで、クロックパルス数が０〜１５で
は素子特性メモリ１０７へクロック信号が伝達され、ク
ロックパルス数が１６〜３１ではデジタル温度検知回路
１０６へ伝達される。また、クロックパルス数が３２以
上では６ビットカウンタ１０９′のＭＳＢが“Ｈ”とな
るため、素子特性メモリ１０７、デジタル温度検知回路
１０６ともにクロック信号が入力されてもそれぞれの回
路ブロックへは信号が伝達されることはない。

【００６１】この構成により、第１実施形態に従う構成
ではクロックパルス数が３２以上の場合にはビットカウ
ンタが初期状態にもどり、繰り返しデジタル温度検知回
路からの出力と素子特性メモリからの出力夫々がＯＵＴ
端子に現れていたが、この実施形態に従えば、クロック
パルス数が３２〜６３ではクロック信号が夫々の回路に
伝達されないため回路が動作せず、ＯＵＴ端子に出力が
現れる事もない。

【００６２】従って以上説明した実施形態に従えば、デ
ジタル温度検知回路１０６と素子特性メモリ１０７から
の出力をモニタリングする上で自由度を大きくすること
が可能となる。

【００６３】これにより素子のサイズの拡大や素子を形
成するための製造プロセスの工夫などが不要となり、コ
ストの削減に資する。

【００６４】＜第３実施形態＞図７は第３実施形態に従
う記録ヘッドＩＪＨの制御回路の構成を示すブロック図
である。なお、図７において、従来例と第１実施形態で
説明したのと同じ構成要素や同じ信号には同じ参照番号
や記号を付しその説明は省略する。

【００６５】図３と図７との比較から分かるように、第
１実施形態ではＯＵＴ端子直前でデジタル温度検知回路
１０６と素子特性メモリ１０７からの出力の論理和を演
算して２つの出力の合成を行っていたが、この実施形態
では、これらの出力合成をアナログスイッチ１１４、１
１５により実現している。

【００６６】このような構成をとることにより、第１実
施形態では論理和演算を行っていたがために、デジタル
温度検知回路１０６と素子特性メモリ１０７の内、どち
らか一方の回路が不良により異常な出力を示した場合、
ＯＲ回路１０８の出力で不良内容の把握することが困難
であるのに対して、この実施形態ではアナログスイッチ
による切り替えで各回路ブロックの出力をそのままＯＵ
Ｔ端子でモニタリングできる。

【００６７】従って以上説明した実施形態に従えば、テ
スト時に不良個所の切り分けが容易となる。

【００６８】なお、以上説明した実施形態における素子
特性メモリが格納する記録素子の素子特性としては、電
気熱変換素子（ヒータ）の抵抗値を示す信号や、電気熱
変換素子（ヒータ）へ流す電流の制御を行うドライバト
ランジスタの電気特性を示す信号などが含まれる。

【００６９】以上の実施形態において、記録ヘッドから
吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにイ
ンクタンクに収容される液体はインクであるとして説明
したが、その収容物はインクに限定されるものではな
い。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、そ
の画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出
される処理液のようなものがインクタンクに収容されて
いても良い。

【００７０】そして以上の実施形態は、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。

【００７１】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。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にすると、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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来は複数の出力端子夫々から出力されていた、例えば、
ヘッドの温度や素子特性の情報を、一つの出力端子から
出力することが可能になるので、出力端子やパッドの数
を削減することができるという効果がある。

【００８３】これにより、記録ヘッドそのもののサイズ
を小型化することが可能になり、さらには、記録ヘッド
と記録装置間の接続をより簡略にすることが可能とな
る。

【００８４】特に、記録ヘッドと記録装置間の接続が簡
略化されることは、記録装置本体と記録ヘッド間の信号
送受信回路を簡略にできることを意味し、記録装置の小
型化にも寄与するとともに、記録ヘッドや記録装置のコ
ストの抑制にも貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施形態であるインクジェッ
ト方式に従って記録を行う記録ヘッドを備えた記録装置
の概略構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示す記録装置の制御回路を示すブロック
図である。

【図３】本発明の第１実施形態に従う記録ヘッドＩＪＨ
の制御回路を示すブロック図である。

【図４】記録装置と記録ヘッドの間で授受されるクロッ
ク信号とリセット信号と温度情報信号とヘッド情報信号
とを示すタイムチャートである。

【図５】温度検知回路および素子特性メモリの読み出し
シーケンスを示すフローチャートである。

【図６】本発明の第２実施形態に従う記録ヘッドＩＪＨ
の制御回路を示すブロック図である。

【図７】本発明の第３実施形態に従う記録ヘッドＩＪＨ
の制御回路を示すブロック図である。

【図８】従来の記録ヘッドの内部構成の一例を示すブロ
ック図である。

【図９】図８に示した記録ヘッドに備えられた素子特性
メモリ、及びデジタル温度検知回路（ＤＡＣ）読み取り
時の入出力端子における論理状態を示すタイムチャート
である。

【符号の説明】

１０１ シフトレジスタ １０２ ラッチ １０３ ＡＮＤゲート １０４ ドライバトランジスタ １０５ ヒータ １０６ デジタル温度検知回路 １０６ａ 温度検出用Ｄｉセンサ １０７ 素子特性メモリ １０８ ＯＲ回路 １０９ ５ビットカウンタ １０９′ ６ビットカウンタ １１０、１１１ ＡＮＤ回路 １１０′、１１１′ ３入力ＡＮＤ回路 １１２、１１３ インバータ １１４、１１５ アナログスイッチ ＩＪＨ 記録ヘッド

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドの第１の状態を示す第１の情
   報を発生する第１の発生源と、 前記記録ヘッドの第２の状態を示す第２の情報を発生す
   る第２の発生源と、 前記第１或いは第２の情報を外部に出力する出力端子
   と、 前記第１及び第２の情報を外部に読み出すとともに記録
   信号の入力にも用いられるクロック信号を外部から入力
   する入力端子と、 前記入力端子から入力されるクロック信号に基づいて、
   前記第１或いは第２の発生源から前記第１或いは第２の
   情報を読み出して、前記第１或いは第２の情報を交互に
   前記出力端子を介してシリアルに出力するよう制御する
   制御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】 前記第１の情報は、前記記録ヘッドの温
   度を示す情報であ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】 前記第１の発生源は、 前記記録ヘッドの温度を検出する温度検出センサと、 前記温度検出センサによって出力される信号をデジタル
   信号に変換する変換回路とを含む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】 前記第２の情報は、前記記録ヘッドの記
   録素子の素子特性を示す情報であることを特徴とする請
   求項１に記載の記録ヘッド。
5. 【請求項５】 前記第２の発生源は、前記記録素子の素
   子特性を記憶するメモリを含むことを特徴とする請求項
   ４に記載の記録ヘッド。
6. 【請求項６】 前記制御回路は前記クロック信号のパル
   ス数をカウントするカウンタを含み、 前記カウンタによってカウントされるパルス数に従っ
   て、前記第１の情報と第２の情報のいずれを読み出すの
   かを決定することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘ
   ッド。
7. 【請求項７】 前記制御回路は、前記第１の発生源から
   の出力と前記第２の発生源からの出力とを入力するＯＲ
   回路をさらに有し、 前記ＯＲ回路の出力が前記出力端子に出力されることを
   特徴とする請求項６に記載の記録ヘッド。
8. 【請求項８】 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乃至７のいずれかに記載の記録ヘッド。
9. 【請求項９】 前記インクジェット記録ヘッドは、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８に記載の記録ヘッ
   ド。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９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。