JP3563952B2 - Recording device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エネルギー発生素子よる記録液の吐出や、熱転写などによって記録を行う画像記録ヘッドが搭載された記録装置に関する。
【0002】
また、本発明は、紙、糸、繊維、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の被記録媒体に対し記録を行う、プリンター、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用できる発明である。
【0003】
なお、本発明における「記録」とは、文字や図形等のように意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターン等のように意味を持たない画像を付与することをも意味するものである。
【0004】
【従来の技術】
近年、記録装置に対して高画質の要求が高まっており、画像品位を向上させるために様々な検討がなされている。記録ヘッドを一方向に移動させることにより画像の記録を行う記録装置では、記録ヘッドの位置精度によって、記録される画像の位置精度が決定される。従って、記録ヘッドの位置精度を高めることが、画像の品位を向上させる極めて重要な要素となっている。このため、従来の記録装置では、記録ヘッドを搭載して一方向に移動するキャリッジに、記録ヘッドの位置を検知する位置検知手段が取り付けられており、これによってヘッドの位置を検知するとともに、検知されたヘッド位置データを基に、記録位置が適正かを判断したり、適正な記録位置に補正したりする手法が採られていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の記録装置では、キャリッジにヘッドの位置検知手段が取り付けられているので、キャリッジに記録ヘッドを搭載する際に、記録ヘッドの位置精度が十分に得られるようにする必要がある。そのためには、キャリッジや記録ヘッドなどの構成部品の寸法精度を向上させたり、記録ヘッドの位置を補正する処理を行ったりすることなどによって対応せざるを得ない。
【0006】
また、ヘッドの位置検知のための素子や回路を、キャリッジ上や装置本体の基板に形成しなければならないため、コスト的にもデメリットがあるという問題点がある。
【0007】
本発明の目的は、記録ヘッドの位置が高精度で検知でき、また、コストが低い液体記録装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の記録装置は、往復移動するキャリッジに搭載されエネルギー発生素子を用いて画像を形成する記録ヘッドを備えた記録装置において、前記記録ヘッドに設けられた、前記記録ヘッドの位置を検知するためのヘッド位置検知素子と、前記ヘッド位置検知素子と対向し、かつ、前記記録ヘッドの移動する軌道に沿って記録装置本体に固定された、前記ヘッド位置検知素子の被検知部材と、を備え、前記ヘッド位置検知素子は、前記エネルギー発生素子を具備した基板と同一基板内に作りこまれていることを特徴とする。
【0011】
この場合、前記ヘッド位置検知素子より検出された記録ヘッドの位置データと記録データとに応じて、前記エネルギー発生素子を駆動するための信号を生成する回路や、これに加えて、形成された画像を検知する受光素子が、前記エネルギー発生素子を具備した基板と同一基板内に作り込まれていることが好ましい。
【0012】
さらに、前記ヘッド位置検知素子は磁気検知素子、受光素子、電界検知素子であることが考えられる。また、前記エネルギー発生素子は画像を形成する液滴を吐出するため、液体を加熱し、膜沸騰させる電気熱変換素子であってもよいし、前記記録ヘッドは、画像を形成する液滴を吐出するための吐出口を備えていてもよい。
(作用)
上記のとおりの発明は、同一基板上に少なくとも、記録に寄与するエネルギー発生素子と、記録ヘッドの位置を検知するための素子とを作り込むことにより、極めて高い位置精度で画像を記録できる。さらに、少なくとも2つの機能を有する素子を同一基板上に同時に半導体プロセスで作り込むことができるため、極めて安価に生産できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0014】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態としての記録ヘッド用基板を備えた記録ヘッドを示す斜視図である。図2は、本発明の第1の実施の形態としての記録ヘッド用基板内の素子の配置図である。
【0015】
この形態の記録ヘッドでは、図1に示すように、記録液としてのインクを保持するインクタンク51の一面に記録ヘッド用基板(以下、「素子基板1」という)の裏面が接合されている。素子基板1の表面には、特定のピッチで一直線上に並ぶ、エネルギー発生素子としての電気熱変換素子2が複数形成されている。素子基板1の、電気熱変換素子2の近傍の部分には、電気熱変換素子2が並ぶ方向と平行に延びる液体供給路7が形成されている。液体供給路7はインクタンク51の内部と連通している。
【0016】
また、素子基板1上には、複数の電気熱変換素子2及び液体供給路7の周囲を囲む枠部材4を介して天板18が接合されて、液室としての空間が設けられている。天板18の、複数の電気熱変換素子2の各々と相対する部分には、吐出口3が形成されている。素子基板1、枠部材4及び天板18で囲まれる空間に、液体供給路7を通してインクタンク51内部のインクが供給される。電気熱変換素子2によってインク液が加熱されて発泡することで圧力が生じ、その圧力によって吐出口3から記録媒体(不図示)に向けてインクが吐出される。この形態では素子基板1に対して垂直方向にインクを吐出する、いわゆるサイドシュータータイプのものを示している。
【0017】
また、素子基板1の一端面にはフレキシブルプリント配線板14と電気的に接続を行うための電極パッド13が配設され、フレキシブルプリント配線板14の配線と電極パッド13とはワイヤーボンディングなど手法で接続されている。また、フレキシブルプリント配線板14上には、記録装置とヘッドの電気接続を行う接点としてのコンタクトパッド53が配置されており、この接点を介して記録データや記録タイミングを含む画像形状情報の授受が行われる。
【0018】
本発明の特徴的な構成としては、素子基板1上に磁気センサーとしてのヘッド位置検知素子101〜104が、電気熱変換素子2が形成された素子基板1上の半導体層を利用して、作り込まれている。これらのヘッド位置検知素子101〜104は天板18には覆われておらず、一列の吐出口3に対して直交する方向に沿って配置されている。さらに、この形態のヘッドは素子基板1と平行で、且つ一列の吐出口3に対して直交する方向(図1中矢印A、B方向)に沿って往復移動可能となっており、ヘッド位置検知素子101〜104は、そのヘッドの移動方向に沿って固定された線状磁性体(N極、S極が交互に直線で配列された磁性体)100と非接触で対向している。ヘッド位置検知素子101〜104と線状磁性体100とで本発明のヘッド位置検知手段を構成している。これらの構成によって、図1中矢印A、B方向に移動するヘッドの位置が、固定して設けられた線状磁性体100の磁気をヘッド位置検知素子101〜104で検知することにより検出される。
【0019】
ここで、図2を参照し、上記の素子基板1について更に詳しく説明する。
【0020】
エネルギー発生素子としての電気熱変換素子2は駆動トランジスタ(駆動素子)22のON/OFFによって通電される。磁気センサとしてのヘッド位置検知素子101〜104は素子基板1上に複数作り込まれており、ヘッド位置検知素子101〜104を構成する一部に素子基板1の半導体層を用いることが可能である。これらの素子101〜104は、対向する線状磁性体100の磁極に応じて出力するようになっており、その出力は増幅回路24によって増幅されて、A/Dコンバータ25によりデジタル信号化され、演算回路としてのCPU26に入力される。
【0021】
いま、画像記録データが基板外部から素子基板1に入力されると、I/O回路31で受信され処理された後、CPU26に入力される。この演算回路は、入力された画像信号を適切なタイミングでエネルギー発生素子2が駆動されるように処理して、駆動トランジスタ22に駆動信号として送出する。この駆動信号はヘッド位置検知素子101〜104によって検知されたヘッド位置に応じてタイミングが補正され、送出されるため、きわめて精度よく画像を記録できる。特に、本実施形態のように、記録に寄与するエネルギー発生素子2と、ヘッド位置を検知するためのヘッド位置検知素子101〜104とが同一基板上に配設されているため、素子の位置精度は半導体製造工程でのパターニング精度の数ミクロンという誤差ですみ、その結果、きわめて高精度な記録ができ、画像品位が飛躍的に向上した。しかも、2つの機能を有する素子を同一基板上に設けることで、これらの素子を同時に半導体工程で作ることができ、配線等も不要となるため、きわめて安価に実現できる。
【0022】
次に、移動自在なヘッドの高精度位置検知方法について説明する。図3は、本実施形態の複数のヘッド位置検知素子101〜104と線状磁性体100とによる高精度位置検知方法を説明するための図である。
【0023】
図3において、線状磁性体100の磁極パターンはピッチDでS極とN極に磁化されている。これに対し、ヘッド位置検知素子101〜104はピッチD/4で配設されているため、ヘッド移動方向A、Bにおいて検知できる精度はD/4となる。すなわち、線状磁性体100を安価でピッチが粗い材料としても、ヘッド位置検知素子101〜104のピッチと個数によってきわめて高い精度を得ることができる。しかも、ヘッド位置検知素子の数が増しても、接続や配線等は同一基板内で可能なため、構成が複雑化、大型化せず、ほとんどコストアップしないで済む。そして、素子数をnとすると、ピッチD/nまで検知精度が向上するため、実質的には半導体製造工程でのパターニング精度しだいである。よって、1ミクロン以下の検出も可能である。
【0024】
(第2の実施の形態)
図4は、本発明の第2の実施の形態としての記録ヘッド用基板を備えた記録ヘッドを示す斜視図である。この図では第1の実施形態と同一部品に同一番号を付している。また、以下では第1の実施形態と異なる部分のみ説明する。
【0025】
この形態では図4に示すように、素子基板1上にヘッド位置検知素子として光センサーを用いており、対となった4個の発光素子201〜204と受光素子205〜208がエネルギー発生素子(電気熱変換素子)とともに作り込まれる。発光素子201〜204と受光素子205〜208の各対は天板18には覆われておらず、一列の吐出口3に対して直交する方向に沿って配置されている。さらに、この形態のヘッドは素子基板1と平行で、且つ一列の吐出口3に対して直交する方向(図6中矢印A、B方向)に沿って往復移動可能となっており、発光素子201〜204及び受光素子205〜208は、そのヘッドの移動方向に沿って固定された線状反射体(反射部と非反射部とが交互に直線で配列されている帯状板)200と非接触で対向している。これにより、例えば、発光素子201からの光が線状反射体200の反射部で反射されて、受光素子205に入射する。
線状反射体200は、図3で示した第1の実施形態と同様、ピッチDで反射部と非反射部を有する。これに対し、4個の発光素子及び受光素子の各対はピッチD/4で配設されている。そのため、発光素子201〜204及び受光素子205〜208からなる4個の光センサーがヘッド移動方向A、Bにおいて検知できる精度はD/4となる。すなわち、発光素子及び受光素子からなる複数の光センサーのピッチと個数によってきわめて高い精度を得ることができる。
【0026】
(第3の実施の形態)
図5は、本発明の第3の実施の形態としての記録ヘッド用基板を備えた記録ヘッドを示す斜視図である。この図において、第1の実施形態と同一の部材には同一番号を付してある。
【0027】
上述の実施形態では素子基板に対して垂直方向にインクを吐出する、いわゆるサイドシュータータイプのものに本発明のヘッド位置検知手段を適用した場合を示したが、ここでは、素子基板に対して平行な方向にインクを吐出する、いわゆるエッジシュータータイプのものに適用した場合について説明する。
【0028】
この形態では、図5に示すように、複数の電気熱変換素子2を有する素子基板1上に天板168が接合されて、液室としての空間が設けられている。素子基板1と平行で、かつ電気熱変換素子2の列と直交する方向に当たる、天板18の一端面には、複数の吐出口163が各電気熱変換素子2に対応して形成されている。
【0029】
さらに、素子基板1の一端部に磁気センサーとしてのヘッド位置検知素子151〜154が、電気熱変換素子2を含む素子基板1上の半導体層を利用して、作り込まれている。これらのヘッド位置検知素子151〜154は天板168には覆われておらず、一列の吐出口163に対して直交する方向に配置されている。さらに、この形態のヘッドは素子基板1と垂直で、且つ一列の吐出口163に対して直交する方向(図5中矢印A、B方向)に沿って往復移動可能となっており、ヘッド位置検知素子151〜154は、そのヘッドの移動方向に沿って固定された線状磁性体(N極、S極が交互に直線で配列された磁性体)150と非接触で対向している。上述した構成以外は第1の実施形態と同じである。
【0030】
図6は、本実施形態の複数のヘッド位置検知素子151〜154と線状磁性体150とによる高精度位置検知方法を説明するための図である。
【0031】
この図に示すように線状磁性体150には、ヘッド位置検知素子151〜154の各々と対応する4本の磁極パターン150a〜150dが施されている。各々の磁極パターンはピッチDでS極とN極に磁化されている。磁極パターン150aと150bとはピッチD/4ずらしてパターンを磁化してあり、同様に磁極パターン150bと150c、磁極パターン150cと150d、磁極パターン150dと150aもそれぞれD/4ずれている。このため、ヘッド位置検知素子151〜154がヘッド移動方向A、Bにおいて検知できる精度はD/4となる。すなわち、ヘッド位置検知素子の個数と、各ヘッド位置検知素子と対応する磁極パターンどうしのピッチとによってきわめて高い検知精度を得ることができる。
【0032】
(第4の実施の形態)
図7は、本発明の第4の実施の形態としての記録ヘッド用基板を備えた記録ヘッドを示す斜視図である。この図では第3の実施形態と同一部品に同一番号を付している。また、以下では第3の実施形態と異なる部分のみ説明する。
【0033】
この形態では図7に示すように、素子基板1の一端部にヘッド位置検知素子として静電検知センサ−を用いており、静電検知素子301〜304が、エネルギー発生素子(電気熱変換素子)を含む素子基板1上の半導体層を利用して、作り込まれている。これらの静電検知素子301〜304は天板168には覆われておらず、一列の吐出口(不図示)に対して直交する方向に配置されている。さらに、この形態のヘッドは素子基板1と垂直で、且つ一列の吐出口163に対して直交する方向(図7中矢印A、B方向)に沿って往復移動可能となっており、ヘッド位置検知素子151〜154は、そのヘッドの移動方向に沿って固定された線状帯電体(正電荷、負電荷が交互に直線で配列された帯電体)300と対向している。
【0034】
線状帯電体150には、図6で示した第3の実施形態と同様、静電検知素子301〜304の各々と対応する4本の帯電パターンが施されている。各々の帯電パターンはピッチDで正電荷と負電荷に帯電している。隣り合う帯電パターンとはピッチD/4ずらしてパターンを帯電してある。このため、静電検知素子301〜304がヘッド移動方向A、Bにおいて検知できる精度はD/4となる。すなわち、静電検知素子の個数と、各静電検知素子と対応する帯電パターンどうしのピッチとによってきわめて高い検知精度を得ることができる。
【0035】
なお、上述した第1〜第4の実施形態では、エネルギー発生素子と同一基板上に、磁気、光、電界などを利用して移動時のヘッド位置を検知するヘッド位置検知素子を作り込んだものを示したが、形成した画像を構成する記録ドットの位置、サイズ、濃度などの様々な情報を光学的に読み取るCCDなどの受光素子をエネルギー発生素子やヘッド位置検知素子と一緒に作り込むことも可能である。
【0036】
(その他の実施の形態)
図8には、上記各実施形態に係る記録ヘッドを装着して適用することのできるインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。図8において、符号601は上記各実施形態に係る、インクジェット記録ヘッドとインクタンクとが一体となったインクジェットヘッドカートリッジを示す。このヘッドカートリッジ601は、駆動モータ602の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア603および604を介して回転するリードスクリュー605の螺旋溝606に対して係合するキャリッジ607上に搭載されており、上記駆動モータ602の動力によってキャリッジ607とともにガイド608に沿って矢印aおよびb方向に往復移動される。図示しない記録媒体供給装置によってプラテンローラ609上を搬送されるプリント用紙Pの紙押さえ板610は、キャリッジ移動方向にわたってプリント用紙Pをプラテンローラ609に対して押圧する。この紙押さえ板610には、上述した各実施形態の記録ヘッドに応じて、ヘッド位置検知手段の一部である線状磁性体、線状反射体、線状帯電体などが設けられている。
【0037】
上記リードスクリュー605の一端の近傍には、フォトカプラ611および612が配設されている。これらはキャリッジ607のレバー607aのこの域での存在を確認して駆動モータ602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手段である。同図において、符号613は上述のインクジェット記録ヘッド601の吐出口のある前面を覆うキャップ部材614を支持する支持部材を示している。また、符号615はキャップ部材614の内部にヘッド601から空吐出等されて溜まったインクを吸引するインク吸引手段を示している。この吸引手段615によりキャップ内開口部を介してヘッド601の吸引回復が行われる。符号617はクリーニングブレードを示し、符号618はブレード617を前後方向(上記キャリッジ607の移動方向に直交する方向)に移動可能にする移動部材を示しており、ブレード617および移動部材618は本体支持体619に支持されている。上記ブレード617はこの形態に限らず、他の周知のクリーニングブレードであってもよい。符号620は吸引回復操作にあたって、吸引を開始するためのレバーであり、キャリッジ607と係合するカム621の移動に伴って移動し、駆動モータ602からの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達手段で移動制御される。上記ヘッド601に設けられた発熱体202に信号を付与したり、前述した各機構の駆動制御を司ったりするインクジェット記録制御部は装置本体側に設けられており、ここには図示しない。
【0038】
上述の構成を有するインクジェット記録装置600は、図示しない被記録材供給装置によりプラテン609上を搬送される被記録材Pに対し、ヘッド601は用紙Pの全幅にわたって往復移動しながら記録を行う。
【0039】
次に、本装置のシステム全体の構成について図9を用いて説明する。
【0040】
図9に示されるように本装置では、同一基板701上に、画像記録ドット形成用エネルギー発生素子702とその駆動ドライバー703が複数の配線704で接続されている。また同様に、上述の各実施形態のようなヘッド位置検知素子705とその駆動ドライバー706、記録された画像情報を得る受光素子707とその駆動ドライバー708、さらにロジック回路709、710、711を介してCPU712に接続される。この接続にはバス713が用いられ、このバス713にはRAM714、ROM715、EEPROM716が接続される。コンピュータ717からの画像情報はデータケーブル718とI/Oインターフェイス719を介してCPU712に入力され、画像データはRAM714に一時的に蓄えられ、また、各素子の位置情報などはEEPROM716に記憶されている。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、同一基板上に少なくともエネルギー発生素子と、記録ヘッドの位置を検知するための素子とを作り込むことにより、(1)極めて高い位置精度で画像を記録できる、(2)少なくとも2つの機能を有する素子を同一基板上に同時に半導体プロセスで作り込むことができるため、極めて安価に生産できる、という効果を奏する。また、同様な方法により、複数のヘッドを有した場合のヘッド間の位置精度をよく検出でき、ヘッド間補正を高精度に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態としての記録ヘッド用基板を備えた記録ヘッドを示す斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態としての記録ヘッド用基板内の素子の配置図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態の複数のヘッド位置検知素子と線状磁性体とによる高精度位置検知方法を説明するための図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態としての記録ヘッド用基板を備えた記録ヘッドを示す斜視図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態としての記録ヘッド用基板を備えた記録ヘッドを示す斜視図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態の複数のヘッド位置検知素子と線状磁性体とによる高精度位置検知方法を説明するための図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態としての記録ヘッド用基板を備えた記録ヘッドを示す斜視図である。
【図8】本発明の第1〜第4の実施形態に係る記録ヘッドを装着して適用することのできるインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。
【図9】本発明のインクジェット記録装置のシステム全体の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1 素子基板
2 電気熱変換素子
3、163 吐出口
4 枠部材
7 液体供給路
13 電極パッド
14 フレキシブルプリント配線板
18、168 天板
22 駆動トランジスタ
24 増幅回路
25 A/Dコンバータ
26 CPU
31 I/O回路
51 インクタンク
53 コンタクトパッド
100、150 線状磁性体
101、102、103、104、151、152、153、154 位置検知素子
150a、150b、150c、150d 磁極パターン
200 線状光反射体
201、202、203、204 発光素子
205、206、207、208 受光素子
300 線状帯電体
301、302、303、304 静電検知素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording apparatus equipped with an image recording head that performs recording by discharging a recording liquid by an energy generating element or performing thermal transfer.
[0002]
The present invention also provides a printer, a copier, a facsimile having a communication system, and a word processor having a printer unit, which performs recording on a recording medium such as paper, thread, fiber, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics and the like. The present invention can be applied to an industrial recording device combined with a device such as the above, and further combined with various processing devices.
[0003]
In the present invention, “recording” means not only giving a meaningful image such as a character or a figure to a recording medium, but also giving a meaningless image such as a pattern. Is also meant.
[0004]
[Prior art]
In recent years, there has been an increasing demand for high image quality for recording apparatuses, and various studies have been made to improve image quality. In a recording apparatus that records an image by moving the recording head in one direction, the positional accuracy of the image to be recorded is determined by the positional accuracy of the recording head. Therefore, improving the positional accuracy of the recording head is an extremely important factor for improving the quality of an image. For this reason, in the conventional printing apparatus, a position detecting means for detecting the position of the recording head is attached to a carriage that moves in one direction with the recording head mounted thereon, thereby detecting the position of the head and detecting the position of the head. Based on the obtained head position data, a method of determining whether the recording position is appropriate or correcting the recording position to an appropriate recording position has been adopted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional recording apparatus, since the head position detecting means is attached to the carriage, it is necessary to sufficiently obtain the positional accuracy of the recording head when mounting the recording head on the carriage. To this end, it is inevitable to improve the dimensional accuracy of components such as the carriage and the recording head, or to perform processing for correcting the position of the recording head.
[0006]
In addition, since elements and circuits for detecting the position of the head must be formed on the carriage or on the substrate of the apparatus main body, there is a problem that the cost is disadvantageous.
[0007]
An object of the present invention, the position of the recording head can be detected with high accuracy, also in the cost to provide a low liquid recording equipment.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a recording apparatus according to the present invention includes a recording apparatus provided with a recording head that is mounted on a reciprocating carriage and forms an image using an energy generating element. A head position detecting element for detecting the position of the head, and a head position detecting element facing the head position detecting element and fixed to a recording apparatus main body along a path along which the recording head moves. And a detecting member , wherein the head position detecting element is formed in the same substrate as the substrate provided with the energy generating element .
[0011]
In this case, before SL in response to the position data of the recording head detected from the head position detecting elements and recording data, circuit and for generating a signal for driving the energy generating elements, in addition, it is formed It is preferable that the light receiving element for detecting an image is formed in the same substrate as the substrate provided with the energy generating element.
[0012]
Further, the head position detecting element may be a magnetic detecting element, a light receiving element, or an electric field detecting element. Further, the energy generating element may be an electrothermal conversion element that heats the liquid and causes the film to boil in order to discharge a droplet for forming an image, or the recording head discharges a droplet for forming an image. May be provided.
(Action)
According to the invention as described above, an image can be recorded with extremely high positional accuracy by forming at least an energy generating element that contributes to recording and an element for detecting the position of the recording head on the same substrate. Further, since elements having at least two functions can be simultaneously formed on the same substrate by a semiconductor process, it can be produced at extremely low cost.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
(First Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a recording head provided with a recording head substrate according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an arrangement diagram of elements in a print head substrate according to the first embodiment of the present invention.
[0015]
In the recording head of this embodiment, as shown in FIG. 1, a back surface of a recording head substrate (hereinafter, referred to as an “
[0016]
On the
[0017]
An
[0018]
As a characteristic configuration of the present invention, head
[0019]
Here, the
[0020]
The
[0021]
Now, when image recording data is input to the
[0022]
Next, a method for detecting a highly accurate position of a movable head will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining a high-precision position detection method using the plurality of head
[0023]
In FIG. 3, the magnetic pole pattern of the linear
[0024]
(Second embodiment)
FIG. 4 is a perspective view showing a recording head provided with a recording head substrate according to a second embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the following, only portions different from the first embodiment will be described.
[0025]
In this embodiment, as shown in FIG. 4, an optical sensor is used as a head position detecting element on the
The linear reflector 200 has a reflecting portion and a non-reflecting portion at a pitch D, as in the first embodiment shown in FIG. On the other hand, each pair of four light emitting elements and light receiving elements is arranged at a pitch D / 4. Therefore, the accuracy with which four optical sensors including the light emitting elements 201 to 204 and the light receiving elements 205 to 208 can detect in the head moving directions A and B is D / 4. That is, extremely high accuracy can be obtained by the pitch and the number of the plurality of optical sensors including the light emitting element and the light receiving element.
[0026]
(Third embodiment)
FIG. 5 is a perspective view showing a recording head provided with a recording head substrate according to a third embodiment of the present invention. In this figure, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0027]
In the above-described embodiment, the case where the head position detecting means of the present invention is applied to a so-called side shooter type in which ink is ejected in a direction perpendicular to the element substrate has been described. A case where the present invention is applied to a so-called edge shooter type that discharges ink in various directions will be described.
[0028]
In this embodiment, as shown in FIG. 5, a
[0029]
Further, head
[0030]
FIG. 6 is a diagram for explaining a high-accuracy position detection method using the plurality of head
[0031]
As shown in this figure, four magnetic pole patterns 150a to 150d corresponding to each of the head
[0032]
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a perspective view showing a recording head provided with a recording head substrate according to a fourth embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals. In addition, only portions different from the third embodiment will be described below.
[0033]
In this embodiment, as shown in FIG. 7, an electrostatic detection sensor is used as a head position detection element at one end of the
[0034]
As in the third embodiment shown in FIG. 6, four charging patterns corresponding to each of the electrostatic detection elements 301 to 304 are applied to the
[0035]
In the above-described first to fourth embodiments, a head position detecting element that detects a head position during movement using magnetism, light, an electric field, or the like is formed on the same substrate as the energy generating element. However, a light receiving element such as a CCD that optically reads various information such as the position, size, density, etc. of the recording dots constituting the formed image may be built together with the energy generating element and the head position detecting element. It is possible.
[0036]
(Other embodiments)
FIG. 8 is a schematic perspective view showing an example of an ink jet recording apparatus to which the recording head according to each of the above embodiments can be mounted and applied. In FIG. 8,
[0037]
[0038]
The
[0039]
Next, the configuration of the entire system of the present apparatus will be described with reference to FIG.
[0040]
As shown in FIG. 9, in this apparatus, an image recording dot forming
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by forming at least the energy generating element and the element for detecting the position of the recording head on the same substrate, (1) an image can be recorded with extremely high positional accuracy. (2) Since elements having at least two functions can be simultaneously formed on the same substrate by a semiconductor process, there is an effect that production can be performed at extremely low cost. In addition, by the same method, the positional accuracy between the heads having a plurality of heads can be detected with good accuracy, and the head-to-head correction can be performed with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a recording head including a recording head substrate according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a layout diagram of elements in a print head substrate according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a high-accuracy position detection method using a plurality of head position detection elements and a linear magnetic body according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a recording head provided with a recording head substrate according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a recording head including a recording head substrate according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a high-precision position detection method using a plurality of head position detection elements and a linear magnetic body according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view illustrating a recording head including a recording head substrate according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing an example of an inkjet recording apparatus to which the recording head according to the first to fourth embodiments of the present invention can be attached and applied.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of an entire system of an inkjet recording apparatus according to the invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
31 I /
Claims (8)
前記記録ヘッドに設けられた、前記記録ヘッドの位置を検知するためのヘッド位置検知素子と、
前記ヘッド位置検知素子と対向し、かつ、前記記録ヘッドの移動する軌道に沿って記録装置本体に固定された、前記ヘッド位置検知素子の被検知部材と、を備え、
前記ヘッド位置検知素子は、前記エネルギー発生素子を具備した基板と同一基板内に作りこまれていることを特徴とする記録装置。 In a printing apparatus having a print head mounted on a reciprocating carriage and forming an image using an energy generating element,
A head position detecting element provided on the recording head for detecting a position of the recording head,
Facing the head position detecting element, and fixed to a recording apparatus main body along a path along which the recording head moves, a member to be detected of the head position detecting element ,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the head position detecting element is formed in the same substrate as a substrate having the energy generating element .
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