JP3124696B2 - 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置 - Google Patents
記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】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、インクジェット
方式によって記録を行な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。
ヘッドを用いた記録装置に関し、特に、インクジェット
方式によって記録を行な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。
【０００２】
【従来の技術】従来よりインクジェット方式に従うプリ
ントは、そのプリント時に発生する騒音を無視できる程
度に小さくできるとともに、高速プリントも可能であ
り、しかも特別な処理を必要とせずにいわゆる普通紙に
定着してプリントできるなどの長所があることから注目
を集めてきた。
ントは、そのプリント時に発生する騒音を無視できる程
度に小さくできるとともに、高速プリントも可能であ
り、しかも特別な処理を必要とせずにいわゆる普通紙に
定着してプリントできるなどの長所があることから注目
を集めてきた。
【０００３】その中で、例えば、特開昭５４−５１８３
７号公報、ドイツ特許公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６
４号公報に記載されているインクジェットプリント方法
は、熱エネルギーを液体に作用させて、インク吐出のた
めの原動力を得るという点において、他のインクジェッ
ト方式に従うプリント方法とは異なる特徴を有してい
る。
７号公報、ドイツ特許公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６
４号公報に記載されているインクジェットプリント方法
は、熱エネルギーを液体に作用させて、インク吐出のた
めの原動力を得るという点において、他のインクジェッ
ト方式に従うプリント方法とは異なる特徴を有してい
る。
【０００４】即ち、上記の公開公報に開示されているプ
リント方法によれば、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し、その状態変
化によって生じる作用力によって、プリンタの記録ヘッ
ド部先端のオリフィスから液体が吐出されて、飛翔液滴
が形成され、その液滴が記録用紙などの記録媒体に付着
して記録が行われる。
リント方法によれば、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し、その状態変
化によって生じる作用力によって、プリンタの記録ヘッ
ド部先端のオリフィスから液体が吐出されて、飛翔液滴
が形成され、その液滴が記録用紙などの記録媒体に付着
して記録が行われる。
【０００５】殊に、ＤＯＬＳ第２８４３０６４号公報に
開示されているインクジェットプリント方法によれば、
いわゆるドロップ−オン−デマンドのプリント方法に極
めて有効に適用されるばかりでなく、記録ヘッドを容易
にラインプリンタ型の高密度にマルチオリフィス化され
たヘッドに具現化できるので、高解像度、高品質の画像
を高速で得られるという特徴を有している。
開示されているインクジェットプリント方法によれば、
いわゆるドロップ−オン−デマンドのプリント方法に極
めて有効に適用されるばかりでなく、記録ヘッドを容易
にラインプリンタ型の高密度にマルチオリフィス化され
たヘッドに具現化できるので、高解像度、高品質の画像
を高速で得られるという特徴を有している。
【０００６】以上のプリント方法に適用されるプリンタ
装置の記録ヘッドは、液滴を吐出するために設けられた
オリフィスと、こ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とを有するインク吐出部
と、熱エネルギーを発生する手段としての電気熱変換体
（発熱材）とを具備している記録ヘッド基体を含むもの
である。
装置の記録ヘッドは、液滴を吐出するために設けられた
オリフィスと、こ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とを有するインク吐出部
と、熱エネルギーを発生する手段としての電気熱変換体
（発熱材）とを具備している記録ヘッド基体を含むもの
である。
【０００７】このような記録ヘッド基体には、一列に配
列された複数の発熱体と、１対１で対応してその発熱体
を入力画像データに応じてそれぞれ駆動させるドライバ
と、順次入力される画像データを各ドライバに並列に出
力するため発熱体の数と同一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記憶するラッチ回路とが、
同一基板上に設けてられている。このような同一基板上
に設けられた記録ヘッド基体は、シリコン基板にＢｉ−
ＣＭＯＳと呼ばれるバイポータトランジスタとＣ−ＭＯ
Ｓトランジスタの混在するＩＣ上に発熱素子を形成して
記録ヘッド基体を構成する。
列された複数の発熱体と、１対１で対応してその発熱体
を入力画像データに応じてそれぞれ駆動させるドライバ
と、順次入力される画像データを各ドライバに並列に出
力するため発熱体の数と同一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記憶するラッチ回路とが、
同一基板上に設けてられている。このような同一基板上
に設けられた記録ヘッド基体は、シリコン基板にＢｉ−
ＣＭＯＳと呼ばれるバイポータトランジスタとＣ−ＭＯ
Ｓトランジスタの混在するＩＣ上に発熱素子を形成して
記録ヘッド基体を構成する。
【０００８】図９は従来の６４個の記録素子を備える記
録ヘッド基体の内部等価回路図である。図９において、
１０１は一列に６４個配列された発熱体（Heater 1, He
ater2, …, Heater 64）、１０２はパワートランジス
タ、１０３はラッチ回路であり、１０４は６４ビットの
シフトレジスタである。また、１０５はシフトレジスタ
を動作させるためのクロック(Clock)を入力するクロッ
ク入力端子、１０６は画像データ(Idata)を入力する画
像データ入力端子、１０７はパワートランジスタ１０２
のオン時間を外部から制御するためのヒートパルス幅制
御信号(HeatENB)を入力するスロトーブ入力端子、１０
８はロジック回路電源入力端子、１０９はロジック回路
のＧＮＤ端子(L-GND)、１１０は発熱体駆動電源（Ｖ
Ｈ）入力端子、１１１はパワートランジスタ１０２のＧ
ＮＤ端子(H-GND)、１１６はラッチ信号(LTCLK)を入力す
るラッチ信号入力端子、１１７はラッチのリセットを行
なわせるリセット信号(Reset)を入力するリセット信号
入力端子、１１８はＡＮＤ回路である。
録ヘッド基体の内部等価回路図である。図９において、
１０１は一列に６４個配列された発熱体（Heater 1, He
ater2, …, Heater 64）、１０２はパワートランジス
タ、１０３はラッチ回路であり、１０４は６４ビットの
シフトレジスタである。また、１０５はシフトレジスタ
を動作させるためのクロック(Clock)を入力するクロッ
ク入力端子、１０６は画像データ(Idata)を入力する画
像データ入力端子、１０７はパワートランジスタ１０２
のオン時間を外部から制御するためのヒートパルス幅制
御信号(HeatENB)を入力するスロトーブ入力端子、１０
８はロジック回路電源入力端子、１０９はロジック回路
のＧＮＤ端子(L-GND)、１１０は発熱体駆動電源（Ｖ
Ｈ）入力端子、１１１はパワートランジスタ１０２のＧ
ＮＤ端子(H-GND)、１１６はラッチ信号(LTCLK)を入力す
るラッチ信号入力端子、１１７はラッチのリセットを行
なわせるリセット信号(Reset)を入力するリセット信号
入力端子、１１８はＡＮＤ回路である。
【０００９】以上が最小限必要な構成である。さて、イ
ンクジェット方式に記録ヘッドにおいては、同時にイン
クを吐出する素子数を減らすことにより、インクタンク
からのインク供給（リフィル）が良好となり記録画像の
品位に影響を与えることがなくなるので、高品位が画像
記録が得られる。従って、記録ヘッド内に備えられた複
数の記録素子を異なるタイミングで動作させるために複
数ブロックに分割し、かつ、隣接し合う記録素子からイ
ンクを同時に吐出させないように配慮されている。
ンクジェット方式に記録ヘッドにおいては、同時にイン
クを吐出する素子数を減らすことにより、インクタンク
からのインク供給（リフィル）が良好となり記録画像の
品位に影響を与えることがなくなるので、高品位が画像
記録が得られる。従って、記録ヘッド内に備えられた複
数の記録素子を異なるタイミングで動作させるために複
数ブロックに分割し、かつ、隣接し合う記録素子からイ
ンクを同時に吐出させないように配慮されている。
【００１０】例えば、図９に示す記録ヘッドでは６４個
の記録素子を８個つづ８つのブロックに分割し、そのブ
ロックごとに記録動作が行なわれる。さらに、同一ブロ
ックであっても互いに隣り合う記録素子から同時にイン
ク吐出が行なわれないように後述のように奇数番目の記
録素子と偶数番目の記録素子は別々のタイミングで記録
を行なうようにしている。このため、３ビットのブロッ
ク選択信号(BlockENB)を入力する入力端子１１３、奇数
素子選択信号(OddENB)を入力する入力端子１１４、偶数
素子選択信号(EvenENB)を入力する入力端子１１５、デ
コーダ１１２が設けられている。ここで、奇数素子選択
信号(OddENB)とは、図９に示す発熱体の上に記した記号
（Heater 1, Heater 2, …, Heater 64）の内、奇数番
号の発熱体を選択してインクの吐出を行なわせる制御信
号であり、一方、偶数素子選択信号(EvenENB)とは偶数
番号の発熱体を選択してインクの吐出を行なわせる制御
信号である。また、デコーダ１１２は３ビットのブロッ
ク選択信号(BlockENB)に従って、８つのブロックの内の
１つを選択する。
の記録素子を８個つづ８つのブロックに分割し、そのブ
ロックごとに記録動作が行なわれる。さらに、同一ブロ
ックであっても互いに隣り合う記録素子から同時にイン
ク吐出が行なわれないように後述のように奇数番目の記
録素子と偶数番目の記録素子は別々のタイミングで記録
を行なうようにしている。このため、３ビットのブロッ
ク選択信号(BlockENB)を入力する入力端子１１３、奇数
素子選択信号(OddENB)を入力する入力端子１１４、偶数
素子選択信号(EvenENB)を入力する入力端子１１５、デ
コーダ１１２が設けられている。ここで、奇数素子選択
信号(OddENB)とは、図９に示す発熱体の上に記した記号
（Heater 1, Heater 2, …, Heater 64）の内、奇数番
号の発熱体を選択してインクの吐出を行なわせる制御信
号であり、一方、偶数素子選択信号(EvenENB)とは偶数
番号の発熱体を選択してインクの吐出を行なわせる制御
信号である。また、デコーダ１１２は３ビットのブロッ
ク選択信号(BlockENB)に従って、８つのブロックの内の
１つを選択する。
【００１１】以上の構成をした記録ヘッドを有するプリ
ンタでは、画像データ(Idata)が画像データ入力端子１
１６からシフトレジスタ１０４に直列（シリアル）に入
力され、６４ビット分の画像データが入力されると、そ
の入力画像データは、ラッチ回路１０３においてラッチ
される。そして、そのラッチデータと、入力端子１０７
から入力されるヒートパルス幅制御信号(HeatENB)とが
ＯＮであり、かつ、デコーダ１１２で選択したブロック
の奇数或いは偶数番目のパワートランジスタ１０２がオ
ンとなり、発熱体１０１が駆動され、駆動された発熱体
１０１に対応するインク流路中のインクが加熱される
と、吐出口からインクが吐出し画像記録が行われる。
ンタでは、画像データ(Idata)が画像データ入力端子１
１６からシフトレジスタ１０４に直列（シリアル）に入
力され、６４ビット分の画像データが入力されると、そ
の入力画像データは、ラッチ回路１０３においてラッチ
される。そして、そのラッチデータと、入力端子１０７
から入力されるヒートパルス幅制御信号(HeatENB)とが
ＯＮであり、かつ、デコーダ１１２で選択したブロック
の奇数或いは偶数番目のパワートランジスタ１０２がオ
ンとなり、発熱体１０１が駆動され、駆動された発熱体
１０１に対応するインク流路中のインクが加熱される
と、吐出口からインクが吐出し画像記録が行われる。
【００１２】図１０は図９で示した記録ヘッド基体の断
面図である。図１０に示すように、Ｐ導電体のＳｉ基板
２０１にＡｓなどのドーパントをイオンプランテーショ
ン及び拡散の手段により導入し、Ｎ型エピタキシャル層
２０３を形成する。さらに、Ｎ型エピタキシャル層２０
３にＢ等の不純物を導入し、Ｐ型ウエル領域２０４を形
成する。その後、フォトリソグラフィと酸化拡散及びイ
オンプランテーション等の不純物導入を繰り返してＮ型
エピタキシャル領域にｐ−ＭＯＳ２５０、Ｐ型ウエル領
域にｎ−ＭＯＳ２５１が構成される。ｐ−ＭＯＳ２５０
及びｎ−ＭＯＳ２５１は、それぞれ厚さ数百Åのゲート
絶縁膜２０８を介してＣＶＤ法で堆積したポリシリコン
によるゲート配線２１５及びＮ型あるいはＰ型の不純物
導入したソース領域２０５、ドレイン領域２０６で構成
される。
面図である。図１０に示すように、Ｐ導電体のＳｉ基板
２０１にＡｓなどのドーパントをイオンプランテーショ
ン及び拡散の手段により導入し、Ｎ型エピタキシャル層
２０３を形成する。さらに、Ｎ型エピタキシャル層２０
３にＢ等の不純物を導入し、Ｐ型ウエル領域２０４を形
成する。その後、フォトリソグラフィと酸化拡散及びイ
オンプランテーション等の不純物導入を繰り返してＮ型
エピタキシャル領域にｐ−ＭＯＳ２５０、Ｐ型ウエル領
域にｎ−ＭＯＳ２５１が構成される。ｐ−ＭＯＳ２５０
及びｎ−ＭＯＳ２５１は、それぞれ厚さ数百Åのゲート
絶縁膜２０８を介してＣＶＤ法で堆積したポリシリコン
によるゲート配線２１５及びＮ型あるいはＰ型の不純物
導入したソース領域２０５、ドレイン領域２０６で構成
される。
【００１３】以上のＭＯＳトランジスタによりラッチ回
路１０３、６４ビットのシフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）１０
４のロジック部が構成される。また、発熱素子のドライ
バ１０２となるＮＰＮ型パワートランジスタ２５２は、
やはり不純物導入及び拡散等の工程によりＮ型エピタキ
シャル層中に、コレクタ領域２１１、ベース領域２１
２、エミッタ領域２１３などで構成される。
路１０３、６４ビットのシフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）１０
４のロジック部が構成される。また、発熱素子のドライ
バ１０２となるＮＰＮ型パワートランジスタ２５２は、
やはり不純物導入及び拡散等の工程によりＮ型エピタキ
シャル層中に、コレクタ領域２１１、ベース領域２１
２、エミッタ領域２１３などで構成される。
【００１４】また、各素子間は、フィールド酸化によ
り、酸化膜分離領域２５３を形成し素子分離されてい
る。このフィールド酸化膜は、発熱素子２５５下におい
ては、一層目の畜熱層２１４として作用する。各素子が
形成された後、層間絶縁膜２１６がＣＶＤ法でＰＳＧ、
ＢＰＳＧで堆積され、熱処理により平坦化処理等されて
からコンタクトホールを介し、一層目のアルミ電極２１
７で配線がされている。その後、プラズマＣＶＤ法によ
るＳｉＯ等の層間絶縁膜２１８を堆積し、更にスルーホ
ールを介して、ヒータ層２１９と２層目のアルミ電極２
１８を形成している。
り、酸化膜分離領域２５３を形成し素子分離されてい
る。このフィールド酸化膜は、発熱素子２５５下におい
ては、一層目の畜熱層２１４として作用する。各素子が
形成された後、層間絶縁膜２１６がＣＶＤ法でＰＳＧ、
ＢＰＳＧで堆積され、熱処理により平坦化処理等されて
からコンタクトホールを介し、一層目のアルミ電極２１
７で配線がされている。その後、プラズマＣＶＤ法によ
るＳｉＯ等の層間絶縁膜２１８を堆積し、更にスルーホ
ールを介して、ヒータ層２１９と２層目のアルミ電極２
１８を形成している。
【００１５】保護膜２２１は、プラズマＣＶＤ法によＳ
ｉＮ膜が形成されている。最上層には耐キヤビテーショ
ン膜２２２が、Ｔａ等で堆積され、パッド部２５４を開
口して形成する。また、２２０は別のＡｌ（アルミ）電
極である。ここでは、パワートランジスタをバイポーラ
トランジスタで構成したが、ＭＯＳトランジスタで形成
してもよい。
ｉＮ膜が形成されている。最上層には耐キヤビテーショ
ン膜２２２が、Ｔａ等で堆積され、パッド部２５４を開
口して形成する。また、２２０は別のＡｌ（アルミ）電
極である。ここでは、パワートランジスタをバイポーラ
トランジスタで構成したが、ＭＯＳトランジスタで形成
してもよい。
【００１６】以上説明したように、高品位記録を追求し
たインクジェット方式に従う記録ヘッドの駆動回路は図
９に示したように記録ヘッドの回路を複数ブロックに分
割しており、これによって、インクタンクから記録ヘッ
ドへの集中的なインク供給が発生せず、無理なくインク
供給がなされる。さらに、隣接記録要素から同時にイン
クを吐出させないことにより、インク液室からインクノ
ズルへのインク供給が安定する。
たインクジェット方式に従う記録ヘッドの駆動回路は図
９に示したように記録ヘッドの回路を複数ブロックに分
割しており、これによって、インクタンクから記録ヘッ
ドへの集中的なインク供給が発生せず、無理なくインク
供給がなされる。さらに、隣接記録要素から同時にイン
クを吐出させないことにより、インク液室からインクノ
ズルへのインク供給が安定する。
【００１７】図１１は従来のインクジェット方式に従う
記録ヘッドの構造を示す立体斜視図である。図１１にお
いて、３０１はノズルとノズルを区切る流路壁、３０２
は流路、３０３は天板、３０４は吐出口、３０５は複数
のノズルにインクを供給する共通インク液室、３０６は
インクタンク（不図示）から共通インク液室３０５にイ
ンクを供給するインク供給口である。
記録ヘッドの構造を示す立体斜視図である。図１１にお
いて、３０１はノズルとノズルを区切る流路壁、３０２
は流路、３０３は天板、３０４は吐出口、３０５は複数
のノズルにインクを供給する共通インク液室、３０６は
インクタンク（不図示）から共通インク液室３０５にイ
ンクを供給するインク供給口である。
【００１８】例えば、６４個の記録素子（６４個のイン
ク吐出口）を有する記録ヘッドの場合、デコーダ１１２
を用いて、図１２に示すように、３ビットのブロック選
択信号(BlockENB)の各ビットの値の組み合わせに従っ
て、各ブロックが８つの記録要素をもつように８ブロッ
クに分割し（図１２の選択ブロック１、２、…、８）、
各ブロック内の記録要素を奇数番号の記録要素群１２０
１と偶数番号の記録要素群１２０２とに分けてインクを
吐出させるように制御する（以下、ブロック駆動とい
う）。
ク吐出口）を有する記録ヘッドの場合、デコーダ１１２
を用いて、図１２に示すように、３ビットのブロック選
択信号(BlockENB)の各ビットの値の組み合わせに従っ
て、各ブロックが８つの記録要素をもつように８ブロッ
クに分割し（図１２の選択ブロック１、２、…、８）、
各ブロック内の記録要素を奇数番号の記録要素群１２０
１と偶数番号の記録要素群１２０２とに分けてインクを
吐出させるように制御する（以下、ブロック駆動とい
う）。
【００１９】なお、図１２において、各○は各記録素子
によって記録される画素を示し、○内に付した番号は６
４個の記録素子を区別するために付した番号である。ま
た、最近のインクジェットは高速化されてきており、全
記録素子（この場合には“６４”）による記録周波数は
１０ｋＨｚ以上になってきているので、その周期は１０
０μｓｅｃ以下であり、一回のヒートパルス幅は、数μ
ｓｅｃ程度である。
によって記録される画素を示し、○内に付した番号は６
４個の記録素子を区別するために付した番号である。ま
た、最近のインクジェットは高速化されてきており、全
記録素子（この場合には“６４”）による記録周波数は
１０ｋＨｚ以上になってきているので、その周期は１０
０μｓｅｃ以下であり、一回のヒートパルス幅は、数μ
ｓｅｃ程度である。
【００２０】
【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９に示した記録ヘッドの電源系端子（例え
ば、端子１０８、１１０等）と信号系端子（例えば、端
子１０５、１０６等）の内、いずれか１端子はずれても
記録ドット欠けなどの記録不良が発生したり、さらに、
信号系端子をもつ論理回路のロジックによっては、接点
不良が発生すると、記録ヘッドを破壊する可能性がある
という問題があった。
例では、図９に示した記録ヘッドの電源系端子（例え
ば、端子１０８、１１０等）と信号系端子（例えば、端
子１０５、１０６等）の内、いずれか１端子はずれても
記録ドット欠けなどの記録不良が発生したり、さらに、
信号系端子をもつ論理回路のロジックによっては、接点
不良が発生すると、記録ヘッドを破壊する可能性がある
という問題があった。
【００２１】例えば、ブロック選択信号としては、図９
に示すようなデコーダ１１２が一般的に使われており、
回路的には素子数が少なく、端子数が少なくて済む等の
特徴を有する。しかしながら、デコーダを用いてブロッ
ク分割する制御は、デコード入力端子（図９の場合、入
力端子１１３）のコネクション接点不良により、記録不
良が発生するのみならず、記録ヘッドを破壊する可能性
がある。
に示すようなデコーダ１１２が一般的に使われており、
回路的には素子数が少なく、端子数が少なくて済む等の
特徴を有する。しかしながら、デコーダを用いてブロッ
ク分割する制御は、デコード入力端子（図９の場合、入
力端子１１３）のコネクション接点不良により、記録不
良が発生するのみならず、記録ヘッドを破壊する可能性
がある。
【００２２】図１３は、３ビットのブロック選択信号(B
lockENB)の内、接点不良により、例えば、ＬＳＢである
ビット（図中では＜２＞と記している）の接点がはずれ
た時のブロック選択信号と記録の様子を示す図である。
このような場合、デコーダ１０２が負論理で動作すると
すれば、選択ブロックは、図１３に示すようになり、正
常動作時には１記録周期中には最大１回しか駆動されな
いはずの同じブロックが１記録周期の中で２回駆動さ
れ、１０数μｓｅｃ間に２回記録素子が発熱されること
になる。さて、インクジェット方式の記録ヘッドでは、
１回ヒートされるとヒータ温度が７００℃まで上昇し、
常温に戻るのに、３０μｓｅｃ以上の時間がかかるため
に、１０数μｓｅｃの間に２回ヒートされることは、１
回の駆動で２倍の電力が印加されたことと同じ状況であ
る。このような過酷な電力印加があると、記録素子のヒ
ータが断線する。
lockENB)の内、接点不良により、例えば、ＬＳＢである
ビット（図中では＜２＞と記している）の接点がはずれ
た時のブロック選択信号と記録の様子を示す図である。
このような場合、デコーダ１０２が負論理で動作すると
すれば、選択ブロックは、図１３に示すようになり、正
常動作時には１記録周期中には最大１回しか駆動されな
いはずの同じブロックが１記録周期の中で２回駆動さ
れ、１０数μｓｅｃ間に２回記録素子が発熱されること
になる。さて、インクジェット方式の記録ヘッドでは、
１回ヒートされるとヒータ温度が７００℃まで上昇し、
常温に戻るのに、３０μｓｅｃ以上の時間がかかるため
に、１０数μｓｅｃの間に２回ヒートされることは、１
回の駆動で２倍の電力が印加されたことと同じ状況であ
る。このような過酷な電力印加があると、記録素子のヒ
ータが断線する。
【００２３】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、記録ヘッドと記録装置間の接続チェックを行ない、
接続不良による記録ヘッドの破壊や記録不良の発生を防
止できるようにし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。また、
ブロック駆動を行う場合でも、接続不良による記録ヘッ
ドの破壊や記録不良の発生を防止できるようにした記録
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。
で、記録ヘッドと記録装置間の接続チェックを行ない、
接続不良による記録ヘッドの破壊や記録不良の発生を防
止できるようにし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。また、
ブロック駆動を行う場合でも、接続不良による記録ヘッ
ドの破壊や記録不良の発生を防止できるようにした記録
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。
【００２４】
【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。
即ち、複数のブロックに分割された複数の電気熱変換体
にブロック毎の通電パルスを印加することで各電気熱変
換体に発生する熱によって記録媒体に記録を行なう、記
録装置に対して着脱可能な記録ヘッドであって、前記複
数のブロックの内、駆動すべきブロックを選択するよう
指示する選択信号を入力する第１の入力端子と、前記第
１の入力端子から入力される選択信号に従って、前記複
数のブロックを選択する選択回路と、前記第１の入力端
子と前記記録装置本体側との接続状態を監視する監視手
段と、前記監視された接続状態を出力する出力手段とを
有することを特徴とする記録ヘッドを備える。
に本発明の記録ヘッドは、以下のような構成からなる。
即ち、複数のブロックに分割された複数の電気熱変換体
にブロック毎の通電パルスを印加することで各電気熱変
換体に発生する熱によって記録媒体に記録を行なう、記
録装置に対して着脱可能な記録ヘッドであって、前記複
数のブロックの内、駆動すべきブロックを選択するよう
指示する選択信号を入力する第１の入力端子と、前記第
１の入力端子から入力される選択信号に従って、前記複
数のブロックを選択する選択回路と、前記第１の入力端
子と前記記録装置本体側との接続状態を監視する監視手
段と、前記監視された接続状態を出力する出力手段とを
有することを特徴とする記録ヘッドを備える。
【００２５】また、他の発明によれば、上記の記録ヘッ
ドを用いる記録装置であって、前記記録ヘッドの第１の
入力端子に所定電圧の信号を印加する印加手段と、前記
記録ヘッドの出力手段より前記接続状態を入力する入力
手段と、前記入力された接続状態に基づいて、前記記録
ヘッドとの接続状態を外部に報知する報知手段とを有す
ることを特徴とする記録装置を備える。
ドを用いる記録装置であって、前記記録ヘッドの第１の
入力端子に所定電圧の信号を印加する印加手段と、前記
記録ヘッドの出力手段より前記接続状態を入力する入力
手段と、前記入力された接続状態に基づいて、前記記録
ヘッドとの接続状態を外部に報知する報知手段とを有す
ることを特徴とする記録装置を備える。
【００２６】
【作用】以上の構成により本発明は、複数のブロックに
分割された複数の電気熱変換体のブロックの内、駆動す
べきブロックを選択するよう指示する選択信号を入力す
る第１の入力端子と記録ヘッドを装着する記録装置本体
側との接続状態を監視し、その接続状態を出力するよう
動作する。また他の発明によれば、上記の構成の記録ヘ
ッドの第１の入力端子に所定電圧の信号を印加し、その
記録ヘッドの出力手段より出力される接続状態を入力
し、その入力された接続状態に基づいて、記録ヘッドと
の接続状態を外部に報知するよう動作する。
分割された複数の電気熱変換体のブロックの内、駆動す
べきブロックを選択するよう指示する選択信号を入力す
る第１の入力端子と記録ヘッドを装着する記録装置本体
側との接続状態を監視し、その接続状態を出力するよう
動作する。また他の発明によれば、上記の構成の記録ヘ
ッドの第１の入力端子に所定電圧の信号を印加し、その
記録ヘッドの出力手段より出力される接続状態を入力
し、その入力された接続状態に基づいて、記録ヘッドと
の接続状態を外部に報知するよう動作する。
【００２７】
【実施例】以下添付図面を参照して本発明の好適な実施
例を詳細に説明する。 ＜装置本体の概略説明＞図１は、本発明の代表的な実施
例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１において、駆動モータ５
０１３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、５０
１９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、５０
２１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。
例を詳細に説明する。 ＜装置本体の概略説明＞図１は、本発明の代表的な実施
例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１において、駆動モータ５
０１３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、５０
１９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、５０
２１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。
【００２８】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。 ＜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。
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。 ＜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。
【００２９】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。図２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ＲＯＭ、１７０３は各種デー
タ（上記記録信号やヘッド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、ＭＰ
Ｕ１７０１、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１
７０９、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。また、１７１１と１７１２は各々、
記録ヘッドＩＪＨが記録装置ＩＪＲＡに正しく接続され
ていないことが検出されたときに点灯、或いは、鳴動し
て、装置利用者に通知するＬＥＤ、ブザー、１７１３は
記録ヘッドＩＪＨと記録装置ＩＪＲＡとの接続状態など
をＬＥＤ点灯及びブザー鳴動等と共にメッセージ表示す
るＬＣＤ、１７１４は記録ヘッドＩＪＨと記録装置ＩＪ
ＲＡとの接続状態を任意のタイミングでチェックするた
めの指示スイッチ（ＳＷ）である。
制御回路の構成を示すブロック図である。図２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ＲＯＭ、１７０３は各種デー
タ（上記記録信号やヘッド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、ＭＰ
Ｕ１７０１、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１
７０９、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。また、１７１１と１７１２は各々、
記録ヘッドＩＪＨが記録装置ＩＪＲＡに正しく接続され
ていないことが検出されたときに点灯、或いは、鳴動し
て、装置利用者に通知するＬＥＤ、ブザー、１７１３は
記録ヘッドＩＪＨと記録装置ＩＪＲＡとの接続状態など
をＬＥＤ点灯及びブザー鳴動等と共にメッセージ表示す
るＬＣＤ、１７１４は記録ヘッドＩＪＨと記録装置ＩＪ
ＲＡとの接続状態を任意のタイミングでチェックするた
めの指示スイッチ（ＳＷ）である。
【００３０】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。
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。
【００３１】また、記録ヘッドＩＪＨからはヘッドドラ
イバ１７０５を経て後述する警告信号（ＦＢ）が制御回
路にフィードバックされる。 ＜記録ヘッド回路基板の構成＞図３は本実施例に従う記
録ヘッドＩＪＨの回路基板の構成を示すブロック図であ
る。図３に示す構成要素各々に付した参照番号で、図９
で示した従来例の記録ヘッド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。なお、記録ヘ
ッドＩＪＨは、６４個の記録要素（６４個の発熱体）を
有し、その６４個の記録要素が各々のブロックが８個の
記録要素をもつ８つのブロックに分割される構成をとる
ものとする。
イバ１７０５を経て後述する警告信号（ＦＢ）が制御回
路にフィードバックされる。 ＜記録ヘッド回路基板の構成＞図３は本実施例に従う記
録ヘッドＩＪＨの回路基板の構成を示すブロック図であ
る。図３に示す構成要素各々に付した参照番号で、図９
で示した従来例の記録ヘッド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。なお、記録ヘ
ッドＩＪＨは、６４個の記録要素（６４個の発熱体）を
有し、その６４個の記録要素が各々のブロックが８個の
記録要素をもつ８つのブロックに分割される構成をとる
ものとする。
【００３２】図３において、６０１は記録ヘッドＩＪＨ
の信号系端子（端子１０５〜１０７、１１３〜１１７）
と記録装置との間の接続に接点不良があるかどうかを表
す警告信号（ＦＢ）を出力する出力端子、６０２〜６０
５はＡＮＤ回路である。ＡＮＤ回路６０２は端子１０
５、１０６、１１６、１１７から入力される入力信号の
論理積をとり、その演算結果をＡＮＤ回路６０５へ出力
する。ＡＮＤ回路６０３は端子１０７、１１４、１１５
から入力される入力信号の論理積をとり、その演算結果
をＡＮＤ回路６０５へ出力する。ＡＮＤ回路６０４は端
子１１３から入力される３ビットのブロック選択信号の
全てのビットの論理積をとり、その演算結果をＡＮＤ回
路６０５へ出力する。ＡＮＤ回路６０５では、ＡＮＤ回
路６０２〜６０４からの出力信号全ての論理積をとり、
これを警告信号（ＦＢ）として記録装置の制御回路へ出
力する。
の信号系端子（端子１０５〜１０７、１１３〜１１７）
と記録装置との間の接続に接点不良があるかどうかを表
す警告信号（ＦＢ）を出力する出力端子、６０２〜６０
５はＡＮＤ回路である。ＡＮＤ回路６０２は端子１０
５、１０６、１１６、１１７から入力される入力信号の
論理積をとり、その演算結果をＡＮＤ回路６０５へ出力
する。ＡＮＤ回路６０３は端子１０７、１１４、１１５
から入力される入力信号の論理積をとり、その演算結果
をＡＮＤ回路６０５へ出力する。ＡＮＤ回路６０４は端
子１１３から入力される３ビットのブロック選択信号の
全てのビットの論理積をとり、その演算結果をＡＮＤ回
路６０５へ出力する。ＡＮＤ回路６０５では、ＡＮＤ回
路６０２〜６０４からの出力信号全ての論理積をとり、
これを警告信号（ＦＢ）として記録装置の制御回路へ出
力する。
【００３３】さて、上述の信号系端子全てには、図４に
示すようなプルダウン抵抗７０１が接続されており、そ
の端子が接点不良になると、ＡＮＤ回路への出力レベル
が自動的にＧＮＤレベル（即ち、“ロー”レベル）とな
る。なお、別の回路構成として、上述の信号系端子全て
には図５に示すようなプルアップ抵抗８０１を接続して
も良い。この場合には、その端子が接点不良になると、
その入力端子部は＋５Ｖになるが、ＡＮＤ回路への出力
はインバータ８０２を経由するので、やはり自動的に
“ロー”レベルとなる。
示すようなプルダウン抵抗７０１が接続されており、そ
の端子が接点不良になると、ＡＮＤ回路への出力レベル
が自動的にＧＮＤレベル（即ち、“ロー”レベル）とな
る。なお、別の回路構成として、上述の信号系端子全て
には図５に示すようなプルアップ抵抗８０１を接続して
も良い。この場合には、その端子が接点不良になると、
その入力端子部は＋５Ｖになるが、ＡＮＤ回路への出力
はインバータ８０２を経由するので、やはり自動的に
“ロー”レベルとなる。
【００３４】次に、以上のような構成の記録ヘッドＩＪ
Ｈを搭載した記録装置ＩＪＲＡを用いた接点不良検出に
ついて、図６に示すフローチャートを参照して説明す
る。なお、以下に説明する接点不良検出では、発熱体駆
動電源（ＶＨ）入力端子に駆動電源電圧は印加されてい
ないものとする（ＶＨ＝０）。まず、ステップＳ１で
は、プリンタ装置の制御回路から、信号系端子全てにＧ
ＮＤレベルを入力する。次に、ステップＳ２では警告信
号出力端子６０１から出力される警告信号（ＦＢ）の信
号レベルを監視し、ＦＢ＝ＧＮＤレベルなら処理はステ
ップＳ５に進み、ＦＢ＝Ｖccレベル（通常は５Ｖ）なら
ば、処理はステップＳ３に進み、Ｌ−ＧＮＤ端子１０９
が外れているとみなし、さらに処理はステップＳ４にお
いてＬＣＤ１７１３にその旨をメッセージ表示し、ＬＥ
Ｄ１７１１を点灯し、ブザー１７１２を鳴動し、処理を
終了する。
Ｈを搭載した記録装置ＩＪＲＡを用いた接点不良検出に
ついて、図６に示すフローチャートを参照して説明す
る。なお、以下に説明する接点不良検出では、発熱体駆
動電源（ＶＨ）入力端子に駆動電源電圧は印加されてい
ないものとする（ＶＨ＝０）。まず、ステップＳ１で
は、プリンタ装置の制御回路から、信号系端子全てにＧ
ＮＤレベルを入力する。次に、ステップＳ２では警告信
号出力端子６０１から出力される警告信号（ＦＢ）の信
号レベルを監視し、ＦＢ＝ＧＮＤレベルなら処理はステ
ップＳ５に進み、ＦＢ＝Ｖccレベル（通常は５Ｖ）なら
ば、処理はステップＳ３に進み、Ｌ−ＧＮＤ端子１０９
が外れているとみなし、さらに処理はステップＳ４にお
いてＬＣＤ１７１３にその旨をメッセージ表示し、ＬＥ
Ｄ１７１１を点灯し、ブザー１７１２を鳴動し、処理を
終了する。
【００３５】さて、処理はステップＳ５において、信号
系端子全てをＶccレベルにする。次に、ステップＳ６で
は警告信号出力端子６０１から出力される警告信号（Ｆ
Ｂ）の信号レベルを監視し、ＦＢ＝Ｖccレベル（通常は
５Ｖ）ならば、信号系端子全ての接点は正常であると判
断して処理は終了する。これに対して、ＦＢ＝ＧＮＤレ
ベルならば、処理はステップＳ７に進み、ロジック回路
電源入力端子１０８、警告信号出力端子６０１を含む信
号系端子のどれかが接点不良であるとみなし、さらにス
テップＳ８においてＬＣＤ１７１３にその旨をメッセー
ジ表示し、ＬＥＤ１７１１を点灯し、ブザー１７１２を
鳴動し、処理を終了する。
系端子全てをＶccレベルにする。次に、ステップＳ６で
は警告信号出力端子６０１から出力される警告信号（Ｆ
Ｂ）の信号レベルを監視し、ＦＢ＝Ｖccレベル（通常は
５Ｖ）ならば、信号系端子全ての接点は正常であると判
断して処理は終了する。これに対して、ＦＢ＝ＧＮＤレ
ベルならば、処理はステップＳ７に進み、ロジック回路
電源入力端子１０８、警告信号出力端子６０１を含む信
号系端子のどれかが接点不良であるとみなし、さらにス
テップＳ８においてＬＣＤ１７１３にその旨をメッセー
ジ表示し、ＬＥＤ１７１１を点灯し、ブザー１７１２を
鳴動し、処理を終了する。
【００３６】以上の処理を記録装置ＩＪＲＡの制御回路
は自動的に電源投入時、記録動作前などに行うが、スイ
ッチ（ＳＷ）１７１４の指示により任意のタイミングで
実行させることもできる。このような処理により、ＬＥ
Ｄ点灯、ブザー鳴動、ＬＣＤメッセージ表示等があれ
ば、装置利用者は記録ヘッドＩＪＨの装着状態の確認、
再装着、或いは、交換など必要な対処を行なう。
は自動的に電源投入時、記録動作前などに行うが、スイ
ッチ（ＳＷ）１７１４の指示により任意のタイミングで
実行させることもできる。このような処理により、ＬＥ
Ｄ点灯、ブザー鳴動、ＬＣＤメッセージ表示等があれ
ば、装置利用者は記録ヘッドＩＪＨの装着状態の確認、
再装着、或いは、交換など必要な対処を行なう。
【００３７】従って本実施例に従えば、実際の記録前に
記録ヘッドと記録装置との接続状態を調べ、その接点不
良を検知することができるので、記録不良を防止するの
みならず、接点不良による記録ヘッドの破壊を防止する
ことができる。なお、本実施例で説明した記録ヘッドは
信号系端子全ての接点不良を検出する構成であったが本
発明はこれによって限定されるものではない。先に説明
した通り接点不良が発生して、記録ヘッドが破壊される
ような影響を与える信号はブロック選択信号だけなの
で、例えば、図７に示すように、３ビットのブロック選
択信号(BlockENB)だけの論理積をＡＮＤ回路６０５で求
め、その演算結果を警告信号（ＦＢ）として出力するよ
うな構成でも良い。また、図８に示すように、警告信号
出力端子６０１に、ロジック電源（５Ｖ）１００２を接
続し、警告信号出力端子６０１からの出力信号電圧が５
Ｖならば接点が取れており、一方、ＧＮＤレベルならば
接点不良というように判断しても良い。
記録ヘッドと記録装置との接続状態を調べ、その接点不
良を検知することができるので、記録不良を防止するの
みならず、接点不良による記録ヘッドの破壊を防止する
ことができる。なお、本実施例で説明した記録ヘッドは
信号系端子全ての接点不良を検出する構成であったが本
発明はこれによって限定されるものではない。先に説明
した通り接点不良が発生して、記録ヘッドが破壊される
ような影響を与える信号はブロック選択信号だけなの
で、例えば、図７に示すように、３ビットのブロック選
択信号(BlockENB)だけの論理積をＡＮＤ回路６０５で求
め、その演算結果を警告信号（ＦＢ）として出力するよ
うな構成でも良い。また、図８に示すように、警告信号
出力端子６０１に、ロジック電源（５Ｖ）１００２を接
続し、警告信号出力端子６０１からの出力信号電圧が５
Ｖならば接点が取れており、一方、ＧＮＤレベルならば
接点不良というように判断しても良い。
【００３８】また本実施例では記録媒体として記録用紙
を例にしたが本発明はこれによって限定されるものでは
なく、例えば、布、糸、シート材等の各種インク供与を
受けるインク支持体を含むものである。本発明は、特に
インクジェットプリンタの中でも熱エネルギーを利用し
てインクを吐出する方式の記録ヘッド、及び、その記録
ヘッドを備えたプリンタにおいて、優れた効果をもたら
すものである。
を例にしたが本発明はこれによって限定されるものでは
なく、例えば、布、糸、シート材等の各種インク供与を
受けるインク支持体を含むものである。本発明は、特に
インクジェットプリンタの中でも熱エネルギーを利用し
てインクを吐出する方式の記録ヘッド、及び、その記録
ヘッドを備えたプリンタにおいて、優れた効果をもたら
すものである。
【００３９】なお、本発明は、特にインクジェットプリ
ント方式の中でも、インク吐出を行なわせるために利用
されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段
（例えば電気熱変換素子やレーザ光等）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の
プリントヘッド、プリンタにおいて優れた効果をもたら
すものである。かかる方式によれば、プリンタのインク
落ちをランイングコストとプリントスループット面で効
果的に防止できるからである。
ント方式の中でも、インク吐出を行なわせるために利用
されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段
（例えば電気熱変換素子やレーザ光等）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の
プリントヘッド、プリンタにおいて優れた効果をもたら
すものである。かかる方式によれば、プリンタのインク
落ちをランイングコストとプリントスループット面で効
果的に防止できるからである。
【００４０】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号に開示されている基本的な原理を用いて行うも
のがこのましい。この方式はオンデマンド型、コンティ
ニュアス型のいずれにも適応可能であるが、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、プリンと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、電気熱変換素子に熱エネルギーを発生せ
しめ、プリント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一対一で対応した液体（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、縮小により吐出口から液体を吐出させて、少な
くとも１つの滴を形成する。この駆動信号を矩形パルス
化すると、即時適切に気泡の成長、縮小が行われるの
で、特に応答性に優れた液体の吐出ができるので好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９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。尚、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さら
に優れたプリントを行うことができる。
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号に開示されている基本的な原理を用いて行うも
のがこのましい。この方式はオンデマンド型、コンティ
ニュアス型のいずれにも適応可能であるが、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、プリンと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、電気熱変換素子に熱エネルギーを発生せ
しめ、プリント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一対一で対応した液体（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、縮小により吐出口から液体を吐出させて、少な
くとも１つの滴を形成する。この駆動信号を矩形パルス
化すると、即時適切に気泡の成長、縮小が行われるの
で、特に応答性に優れた液体の吐出ができるので好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９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。尚、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さら
に優れたプリントを行うことができる。
【００４１】プリントヘッドの構成としては、上述の明
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ホン発明に含
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５９−１２３６７０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
た構成としても本発明の効果は、有効である。すなわ
ち、プリントヘッドの形態がどのようなものであって
も、本発明によればプリントを確実に効率よく行うこと
ができるからである。
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ホン発明に含
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５９−１２３６７０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
た構成としても本発明の効果は、有効である。すなわ
ち、プリントヘッドの形態がどのようなものであって
も、本発明によればプリントを確実に効率よく行うこと
ができるからである。
【００４２】さらに、プリンタがプリントできるプリン
ト媒体の最大幅に対応した長狭を有するフルラインタイ
プのプリントヘッドに対しても本発明は有効に適用でき
る。そのようなプリントヘッド徒しては、複数プリント
ヘッドの組合わせによってその長狭を満たす構成や、一
般的に形成された１個のプリントヘッドとしての構成の
いずれでもよい。
ト媒体の最大幅に対応した長狭を有するフルラインタイ
プのプリントヘッドに対しても本発明は有効に適用でき
る。そのようなプリントヘッド徒しては、複数プリント
ヘッドの組合わせによってその長狭を満たす構成や、一
般的に形成された１個のプリントヘッドとしての構成の
いずれでもよい。
【００４３】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定されたプリントヘッド、あるい
は装置本体に装着されてい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供給が可能になる交換自
在のチップタンプのプリントヘッド、あるいはプリント
ヘッド自体にインクタンクが設けられたカートリッジタ
イプのプリントヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。
のでも、装置本体に固定されたプリントヘッド、あるい
は装置本体に装着されてい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供給が可能になる交換自
在のチップタンプのプリントヘッド、あるいはプリント
ヘッド自体にインクタンクが設けられたカートリッジタ
イプのプリントヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。
【００４４】また、搭載されるプリントヘッドの種類な
いし個数についても、例えば単色のインクに対応して１
個のみが設けられたもののほか、プリント色や濃度を異
にする複数のインクに対応して複数個、設けられるもの
であってもよい。すなわち、例えばプリンタのプリント
モードとしては、黒色等の主流色のみのプリントモード
だけでなく、プリントヘッドを一体色に構成するか複数
個の組合わせによるいずれかでもよいが、異なる色の複
数カラー、または混色によるフルカラーの核プリントモ
ード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。
いし個数についても、例えば単色のインクに対応して１
個のみが設けられたもののほか、プリント色や濃度を異
にする複数のインクに対応して複数個、設けられるもの
であってもよい。すなわち、例えばプリンタのプリント
モードとしては、黒色等の主流色のみのプリントモード
だけでなく、プリントヘッドを一体色に構成するか複数
個の組合わせによるいずれかでもよいが、異なる色の複
数カラー、または混色によるフルカラーの核プリントモ
ード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。
【００４５】さらに加えて、本発明インクジェットプリ
ンタの形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、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とるものであってもよい。尚、本
発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用して
も良いし、１つの機器から成る装置に適用しても良い。
また、本発明はシステム或は装置にプログラムを供給す
ることによって達成される場合にも適用できることはい
うまでもない。
ンタの形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、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とるものであってもよい。尚、本
発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用して
も良いし、１つの機器から成る装置に適用しても良い。
また、本発明はシステム或は装置にプログラムを供給す
ることによって達成される場合にも適用できることはい
うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録ヘッドの側で複数のブロックに分割された複数の電気
熱変換体のブロックの内、駆動すべきブロックを選択す
るよう指示する選択信号を入力する第１の入力端子とそ
の記録ヘッドを装着する記録装置本体側との接続状態を
監視し、その接続状態を出力し、一方、その記録ヘッド
を用いる記録装置の側では記録ヘッドの第１の入力端子
に所定電圧の信号を印加し、その記録ヘッドの出力手段
より出力される接続状態を入力し、その入力された接続
状態に基づいて、記録ヘッドとの接続状態を外部に報知
するので、記録ヘッドと記録装置との接続状態を装置利
用者は記録ヘッドによる記録動作の前に知ることができ
る。
録ヘッドの側で複数のブロックに分割された複数の電気
熱変換体のブロックの内、駆動すべきブロックを選択す
るよう指示する選択信号を入力する第１の入力端子とそ
の記録ヘッドを装着する記録装置本体側との接続状態を
監視し、その接続状態を出力し、一方、その記録ヘッド
を用いる記録装置の側では記録ヘッドの第１の入力端子
に所定電圧の信号を印加し、その記録ヘッドの出力手段
より出力される接続状態を入力し、その入力された接続
状態に基づいて、記録ヘッドとの接続状態を外部に報知
するので、記録ヘッドと記録装置との接続状態を装置利
用者は記録ヘッドによる記録動作の前に知ることができ
る。
【００４７】これにより、記録ヘッドと記録装置との接
続が不良の状態で記録ヘッドを駆動して記録ヘッドの電
気熱変換体を破損してしまう前に、ブロックの選択信号
の入力端子の接続状態が検知され、装置利用者はその接
続状態を踏まえて、例えば、接続状態の再確認や再接続
等の適切な対処をして、接続不良による記録ヘッドの破
壊を未然に防ぎ、その結果、記録不良を防止することが
できる。
続が不良の状態で記録ヘッドを駆動して記録ヘッドの電
気熱変換体を破損してしまう前に、ブロックの選択信号
の入力端子の接続状態が検知され、装置利用者はその接
続状態を踏まえて、例えば、接続状態の再確認や再接続
等の適切な対処をして、接続不良による記録ヘッドの破
壊を未然に防ぎ、その結果、記録不良を防止することが
できる。
【図１】本発明の代表的な実施例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。
プリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図であ
る。
【図２】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。
構成を示すブロック図である。
【図３】記録ヘッドＩＪＨの回路基板の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】プルダウン付入力端子の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図５】プルアップ付入力端子の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図６】記録ヘッドＩＪＨと記録装置ＩＪＲＡとの接点
不良検出処理を示すフローチャートである。
不良検出処理を示すフローチャートである。
【図７】別の実施例に従う記録ヘッドＩＪＨの回路基板
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図８】さらに別の実施例に従う記録ヘッドＩＪＨの回
路基板の構成を示すブロック図である。
路基板の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の記録ヘッドの駆動回路を示すブロック図
である。
である。
【図１０】従来の記録ヘッドの基体断面図である。
【図１１】従来のインクジェット方式の記録ヘッドの一
部を破断して示した外観斜視図である。
部を破断して示した外観斜視図である。
【図１２】従来の記録ヘッドの記録の様子を説明する図
である。
である。
【図１３】従来の記録ヘッドにおいて接点不良が発生し
た時の記録の様子を説明する図である。
た時の記録の様子を説明する図である。
１０１ 発熱体 １０２ パワートランジスタ １０３ ラッチ回路 １０４ シフトレジスタ １０５ クロック信号入力端子 １０６ 画像データ入力端子 １０７ ヒートパルス入力端子 １０８ ロジック回路電源入力端子 １０９ ロジック回路ＧＮＤ端子 １１０ 発熱体駆動電源入力端子 １１１ 発熱体のＧＮＤ端子 １１２ デコーダ １１３ ３ビットブロック選択信号入力端子 １１４ 奇数番号の記録要素選択信号入力端子 １１５ 偶数番号の記録要素選択信号入力端子 １１６ ラッチ信号入力端子 １１７ ラッチリセット信号入力端子 １１８ ＡＮＤ回路 ２０１ シリコン基板 ２０２ Ｎ型埋込層 ２０３ Ｎ型エピタキシャル層 ２０４ Ｐ型ウエル層 ２０５ ソース領域 ２０６ ドレイン領域 ２１１ コレクタ領域 ２１２ ベース領域 ２１３ エミッタ領域 ２１４ 畜熱層 ２１５ ゲート電極 ２１６ 層間絶縁膜 ２１７、２２０ Ａｌ電極 ２１８ 層間絶縁膜 ２１９ 抵抗層 ２２１ 保護膜 ２２２ 耐キャビテーション層 ２５０ ｐ−ＭＯＳ ２５１ ｎ−ＭＯＳ ２５２ ＮＰＮ型トランジスタ ２５３ 酸化膜分離領域 ２５４ パッド部 ２５５ 熱作用部 ３０１ 流路壁 ３０２ 流路 ３０３ 天板 ３０４ 吐出口 ３０５ 共通インク液室 ３０６ インク供給口 ６０１ 警告信号出力端子 ６０２〜６０５ ＡＮＤ回路 ７０１ プルダウン抵抗 ８０１ プルアップ抵抗 ８０２ インバータ １００２ ロジック電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−262762（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−63246（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/05 B41J 2/01
Claims (9)
- 【請求項１】 複数のブロックに分割された複数の電気
熱変換体にブロック毎の通電パルスを印加することで各
電気熱変換体に発生する熱によって記録媒体に記録を行
なう、記録装置に対して着脱可能な記録ヘッドであっ
て、 前記複数のブロックの内、駆動すべきブロックを選択す
るよう指示する選択信号を入力する第１の入力端子と、 前記第１の入力端子から入力される選択信号に従って、
前記複数のブロックを選択する選択回路と、 前記第１の入力端子と前記記録装置本体側との接続状態
を監視する監視手段と、 前記監視された接続状態を出力する出力手段とを有する
ことを特徴とする記録ヘッド。 - 【請求項２】 画像信号を入力する第２の入力端子をさ
らに有し前記監視手段はさらに、前記第２の入力端子の
接続状態を監視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】 前記選択信号は複数ビットから構成さ
れ、 前記監視手段は前記複数ビット各々の論理積を求めるＡ
ＮＤ回路を有し、 前記論理積から前記接続状態を得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】 前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
する請求項１に記載の記録ヘッド。 - 【請求項５】 前記記録ヘッドの電気熱変換体は、熱エ
ネルギーを利用してインクを吐出するため、インクに与
える熱エネルギーを発生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６】 請求項１に記載の記録ヘッドを用いる記
録装置であって、 前記記録ヘッドの第１の入力端子に所定電圧の信号を印
加する印加手段と、 前記記録ヘッドの出力手段より前記接続状態を入力する
入力手段と、 前記入力された接続状態に基づいて、前記記録ヘッドと
の接続状態を外部に報知する報知手段とを有することを
特徴とする記録装置。 - 【請求項７】 前記報知手段は、ブザー、ディスプレ
イ、ＬＥＤを含むことを特徴とする請求項６に記載の記
録装置。 - 【請求項８】 前記印加手段による印加は、装置への電
源投入時、或いは、記録動作開始であることを特徴とす
る請求項６に記載の記録装置。 - 【請求項９】 前記印加手段による印加を任意のタイミ
ングで行なわせるための指示手段をさらに有することを
特徴とする請求項６に記載の記録装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07058468A JP3124696B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置 |
| EP96301716A EP0732217B1 (en) | 1995-03-17 | 1996-03-13 | Recording head and apparatus for detecting contact condition |
| DE69602861T DE69602861T2 (de) | 1995-03-17 | 1996-03-13 | Aufzeichnungskopf und -gerät zur Kontaktsdetektion |
| US08/614,890 US5828386A (en) | 1995-03-17 | 1996-03-13 | Recording head and apparatus for detecting contact condition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07058468A JP3124696B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08252909A JPH08252909A (ja) | 1996-10-01 |
| JP3124696B2 true JP3124696B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=13085271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07058468A Expired - Fee Related JP3124696B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5828386A (ja) |
| EP (1) | EP0732217B1 (ja) |
| JP (1) | JP3124696B2 (ja) |
| DE (1) | DE69602861T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7607758B2 (en) | 2005-04-22 | 2009-10-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet printing head and ink jet printing apparatus using the same |
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| JP2000357063A (ja) | 1999-06-14 | 2000-12-26 | Canon Inc | プリンタヘッド及びプリンタ装置 |
| SG89371A1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-06-18 | Canon Kk | Printhead, printhead driving method, and data output apparatus |
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| JP4880926B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2012-02-22 | キヤノン株式会社 | 記録装置 |
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| KR101304456B1 (ko) * | 2007-01-19 | 2013-09-04 | 삼성전자주식회사 | 인쇄용 헤드 칩의 데이터 인터페이스 장치 및 방법 |
| JP5086698B2 (ja) * | 2007-06-04 | 2012-11-28 | キヤノン株式会社 | 素子基板、記録ヘッド及び記録装置 |
| JP2009269185A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよび記録装置 |
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| WO2017033221A1 (ja) * | 2015-08-21 | 2017-03-02 | サトーホールディングス株式会社 | プリンタ |
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- 1996-03-13 DE DE69602861T patent/DE69602861T2/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| EP0732217A1 (en) | 1996-09-18 |
| JPH08252909A (ja) | 1996-10-01 |
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