JPH02198848A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラー印字やモノカラー高速印字に好適な記ｎ
ヘッドを備えたインクジェット記録装置に関する。

〔従来技術〕

プリンタ、ファクシミリなどの記録装置は、記録方式に
より、サーマル式、ワイヤドツト式、インクシェアド弐
などに分けられる。

このうち、インクジェット式は、少なくとも１つの液路
を有する記録ヘッドにインクを供給するとともに、記録
情報に基いて咳液路に設けたエネルギー発生体を駆動し
、液路内のインクに圧力を付与し、吐出口からインクを
吐出させて飛翔的液滴を形成し、この液滴を記録媒体に
付着させてドツトパターンを記録するように構成されて
いる。

ところで、従来のインクジェット記録装置にあっては、
記録ヘッドにシフトレジスタや駆動回路が組込まれ、か
つ、複数のインク吐出口を一体的に形成した吐出口形成
部材（オリフィスプレート）を用いる構造になっていた
。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
上記従来の構造では、インク吐出口がオリフィスプレー
ト上に一体的に形成されているので、例えば、色数や解
像度を変更することは容易でなかった。

また、多色印字や高速化を実現するために複数の記録ヘ
ッドを装着した場合、内部にシフトレジスタや駆動回路
を有するため、各ヘッドを駆動する信号は並列に伝達す
ることができず、駆動信号を記録装置本体から送るため
のコネクタも記録ヘッドの数だけ必要になる。このため
、単色での高精細印字および低精細高速印字、または多
色印字を行なうことが不可能であった。

本発明は、上記従来技術に鑑みなされたものであり、１
台の記録装置で数種類の記録ヘッドを使用でき、用途に
応じて高精細印字、高速印字およびカラー印字など種々
の記録を行ないうるインクジェット記録装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題解決のための手段〕

本発明は、列状に配置されたインク吐出口と、各インク
吐出口に対応して形成されたヒータ部および該ヒータ部
に駆動エネルギーを伝えるコネクタ部と、インク液路と
、を有するインクジェットチップを使用し、１個または
複数個の前記インクジェットチップを枠体に収納したイ
ンクジェットカートリッジが搭載される記録装置本体と
前記インクジェットカートリッジの電気的接続を行なう
インクジェットカートリッジのコネクタ部と接続される
装置のコネクタ部とが装置され得るインクジェットカー
トリッジに共通な形状にしてインクジェット記録装置を
構成したので、１台の記録装置で種々のインクジェット
ヘッドを使用でき、インクジェットチップの個数とイン
ク色に応じた制御手段を設けることにより、用途に応じ
て高精細印字、高速印字およびカラー印字など種々の記
録を行いうるインクジェット記録装置を提供するもので
ある。

〔実施例１〕 第１図および第２図は本発明の一実施例であるインクジ
ェット記録装置を示す。

同図に於いて、用紙などの記録媒体８は、プラテンロー
ラ６と搬送ローラフに支持され、紙送りモータ４の駆動
を受けたプラテンローラ６によって矢印六方向へ搬送さ
れる。プラテンローラ６の前方にはこれと平行にガイド
シャフト５．５が設けられ、それに沿ってキャリッジ２
がキャリフジモータ３の力をベルト９によって受けて矢
印Ｂ方向に往復駆動される。

前記キャリッジ２には記録ヘッド１　（後述するインク
ジェットヘッド４１および５１を総称したもの）が搭載
され、記録媒体８と所定間隔（例えば１．０龍）をおい
て対向する面には縦１列に複数のインク吐出口４３（第
４図）が形成されており、記録データに基いて各インク
吐出口の電気熱変換体７１　（第７図）を駆動すること
により飛翔インク滴を形成し、記録媒体１に付着させな
がら記録が行なわれる。

第３図は前記キャリッジ２の詳細図で、同図に於いて３
１は後述する記録ヘッド（インクジェットヘッド）４Ｉ
（第４図）や、５１　（第５図）の駆動信号を供給する
ための１６極のコネクタ（オス側）であり、前記インク
ジェットヘッド４１および５１の各々コネクタ部４４あ
るいは５４に接続される。３２は前記インクジェットヘ
ッド４１および５１を固定するツメである。３４はプリ
ンタ本体の制御部ｌＯと前記コ、ネクタ３１を電気的に
接続するフレキシブルケーブルである。

第４図は高精細印字用のインクジェットヘッドを示し、
１／３６０インチのピッチで一列に６４個設けられたイ
ンク吐出口４３を持つチップ４２が収納されている。

４４は前記キャリッジ２のコネクタ３１に接続されて、
内部の発熱素子に駆動信号を供給する。

第７図は前記インクジェットへ７ド４１の内部構成を示
す回路図である。６４個の発熱素子７１の一端は、８素
子毎に８素子ずつ並列に接続されてコネフタ４４のＳ−
１からＳ−８に接続されている０発！！）素子の他の一
端は、ダイオード７２を経て、連続した８素子ずつまと
めてコネクタ４４のＣ−ｔからＣ−８に接続されている
。このように発熱素子７１はマトリクス構成になってい
る。

第５図の（ａ）および（ｂ）は、多色印字用のインクジ
ェットヘッドの外観および中央横断面を示し、シアンイ
ンクを吐出するインクジェットチップ５５、マゼンタイ
ンクを吐出するインクジェットチップ５６、イエローイ
ンクを吐出するインクジェットチップ５７、ブラックイ
ンクを吐出するインクジェットチップ５・８が一つの枠
体５２に収納されている。各インクジェットチップ５５
〜５８は前記高精細印字用のインクジェットヘッド４１
　（第４図）に収納されているチップ４２と同じもので
ある。各チップ５５〜５８の底面にあるコネクタ５９は
第５図の（ｂ）に示す様にその一部が選択的にフレキ５
３と接続され、そのフレキ５３がコネクタ５４に接続さ
れている。また、第８図は第５図のインクジェットヘッ
ド５１の内部構成を示す回路図であり、各チップ５５〜
５８は第８図に示す様に選択的に間引いて駆動されるの
で、各チップ相互の位置は枠体５２内部に於いて設定さ
れ、高さ方向でドツト位置ずれが発生しないよう考慮さ
れている。

なお、第６図は後述する他の実施例に係るインクジェッ
トヘッド６１を示す、再び第１図に戻って１０は本実施
例記録装置の駆動を行う電気回路を有したプリント基板
である。この電気回路に対して外部装置であるホスト装
置（不図示）が接続され、ホスト装置から送られてきた
データ　（記録情報）が記録されていく。

第１０図は本実施例のブロック回路を示しており、ｃｐ
ｕ　＜マイクロプロセンサー）１０１は、インターフェ
ース１０２を介してホストコンピュータに接続されてお
り、該ホストコンピュータからデータメモリ１０３に読
み込んだ記録データ信号、並びにプログラムメモリ　】
０４、ワーキングメモリ　１０５等のＲＯＭに格納され
たプログラムに基づいて記録動作を制御する。

ＣＰＵｌ０Ｉは出力ボート１０６、モータドライバーＩ
０７を介してキャリッジモータ３や紙送りモータ４を制
御するとともに、データメモリ　１０３に格納されてい
る内容に従い、記録制御回路１０９を介して記録ヘッド
１を制御する。

第１１図は記録制御回路のブロック図を示す。

１０３は記録データを記憶するためのデータメモリ、　
　１１１と１１２は前記データメモリのアドレスを指定
するアドレスカウンタであり、本図で便宜上行アドレス
と列アドレスを指定して前記データメモリ　１０３をア
クセスするようにされている。　　１１３はタイマーで
、キャリッジ２が走査することによって発生する信号（
例えば第１図のキャリッジモータ３がパルスモータであ
ればそれを駆動するパルス信号）をトリガにして所定の
パルス＠（例えば１０μ５ｅｃ）を発生する。　　１１
４は３人力のデコーダでトランジスタアレイ　１１５に
接続され、８個のうちどれか一つを選択して駆動（ＯＮ
）する、前記トランジスタアレイ　１１５は第３図のフ
レキ３４を介して記録ヘッド１のＣ−１からＣ−８に接
続されている。

もう一方のトランジスタアレイ　１１６はデータメモリ
１０３の８ｂｉｔのデータバス１１７に接続され、記録
データに従って駆動（ＯＮ）される。そしてそのコレク
タがフレキ３４（１３図）を介して記録ヘッド１のｓ−
ｔからＳ−８に接続されている。

次に第１２図のタイムチャートを参照して、第１１図の
記録制御回路のシーケンスを説明する。

第１１図および第１２図において、ｃｐｕｉｏｔは、ホ
ストコンピュータからの記録データや命令データに従っ
て編集した記録情報を前記データメモリ　１０３に蓄積
する。

次にＣＰＵｌ０Ｉはリセット信号１１８を発生させ、行
アドレスカウンタ１１１および列アドレスカウンタ１１
２をリセットする。即ち、データメモリ　１０３の１−
１番地を指定する。その後ＣＰＵｌ０Ｉはキャリッジモ
ータ３を起動してキャリッジ２を走査する。キャリッジ
モータ３がパルスモータなら駆動パルス信号が走査信号
１１９となり、タイマー１１３で所定のパルス幅を得る
。その出力が通電信号１２０で、デコーダ１１４のイネ
ーブル信号として供給され、記録ヘッド１　（第１図）
の駆動時間を決定する。

通電信号１２０は、行アドレスカウンタ１１１にも接続
されていて、その信号の立下がり即ち記録へフド１の駆
動終了時でアドレスカウンタが更新され、２−１番地を
指定する０行アドレスカウンタ１１１は８進カウンタに
設定されているので、通電信号１２０が８個入力される
毎にリセットされると同時にキャリー信号１２１を発生
し、列アドレスカウンタ１１２を更新する。以下順次繰
り返し８−Ｎ番地が終了した時点で記録動作を停止する
。

このときのデータメモリ　１０３の記録情報のビット構
成は、使用する記録ヘッドにより異なる。第１３図〜第
１５図はそれぞれ第４図〜第６図の各記録ヘッドのデー
タメモリのビット構成と記録結果を示す、第４図の高精
細用のインクジェットヘッド４１の場合は第１３図の（
ａ）のように、１．ｎ番地にはＫｌ、ｎ　（ブラックの
１行ｎ列目を表わす）からに８．ｎが、８．ｎ番地には
に５７．ｎからに６４．ｎのドツト位置に対応する記録
情報が格納されていて、その記録結果が第１３図の（ｂ
）に示されている。即ち１／３６０インチの間隔で印字
ドツト数６４個が形成される。

また、各チップ５５から５８の間隔がｊ！！ＸＩ／９０
インチ多色用インクジェットヘッド５１すなわち第５図
の記録ヘッド５１の場合は、第１４図の（ａ）のように
１、ｎ番地にはＣ１，ｎ　（シアンの１行、ｎ列を示す
）１Ｍ１、ｎ＋１（マゼンタの１行ｎ＋１列目を示すＬ
　Ｙｌ、ｎ＋２１Ｃイエローの１行、ｎ＋２！列を示す
）＋　Ｋ１＋ｎ＋３１　（ブラックの１行ｎ＋３１列を
示す）Ｃ２，ｎ＝Ｋ　２　＋　ｎ　＋　３１が、８−ｎ
番地にはＣ１５＋ｎ　　・・Ｋ１６．ｎ＋３４＋のドツ
ト位置に対応する記録情報が格納されている。その記録
結果が（ｂ）に示されている。即ち縦方向１７９０イン
チの横方向ｆｆ１ｘｌ／９０インチの間隔で１６×４の
印字ドツト数６４個が形成される。そして走査ステップ
を１７９０インチにすることで縦、横ともにｌ／９０イ
ンチ間隔で印字ドツトが形成できる。

次にホストコンピュータからの記録情報を使用する記録
ヘッドに応じて編集する方法を説明する。

第１６図は使用される記録ヘッドが高精細用のインクジ
ェットヘッド４１である場合の受信データフォーマント
を示す、１バイト目でに１からに８までの縦８ドツト分
のデータを受信し、データメモリ　１０３の１．１番地
に格納する。２バイト目は１−２番地へ、８バイト目は
８．１番地へ、９バイト目は１−２番地へ、以下同様に
８・Ｎバイト目を８−Ｎ番地へ格納する。

第１７図の（ａ）および（ｂ）は記録ヘッドに第５図の
多色用インクジェットヘッド５１を搭載した場合の受信
データおよびマスクデータのフォーマットを示す。１バ
イト目で各色の縦２ドツト分を受信する。これをこのま
まデータメモリ　１０３の１．１番地に格納すると、第
１４図で示したように各色のチップは間隔（ｌｘｌ／９
０）で搭載されているため、本来なら同一位置に印字さ
れるべきデータが、（ＮＸＩ／９０インチ）間隔で離れ
た位置に印字されてしまう、従って受信データをデータ
メモリ　１０３に格納する前に、まずデータメモリ　１
０３を０クリアする０次に受信データとマスクデータに
とでＡＮＤをとり、それをデータメモリ　１０３の１．
１番地のデータとＯＲＬ、、それを１．１番地に格納す
る。同様に受信データとマスクデータＹとをＡＮＤシ、
それを１．１＋６番地のデータとＯＲＬそれを１．１＋
　ｎ番地に格納する。以下同様の方法でマゼンタのデー
タを１．１＋２１番地に、シアンのデータを１．１＋３
＃番地に格納する。２バイト目以降も同様の方法でブラ
ックの１．２番地に、イエローのデータを１．２＋Ｊ！
番地に、マゼンタのデータを１．２＋２１番地に、シア
ンのデータを１．２＋：１番地に格納する。以下同様の
方法で８ｘ（Ｎ−３７りバイトまで行う。

〔他の実施例〕 第４図の実施例１で使用した１／３６０インチ６４ノズ
ルのチップを２個使用し、その間隔を１　（１／１８０
Ｘ　（２に−１）インチ、即ち奇数倍）にして、インク
色は両方ともブラックである。

そして１ステツプでｌ／９０インチ走査することによっ
てドツト間隔が１／１８０インチで印字できる。

その場合のドツト間隔は高精細に比べて２倍になるが、
印字スピードは４倍になる。

第６図にこの２個のチップを使用するインクジェットヘ
ッド６１の外観を示し、第９図に各チップの接続回路図
を示し、そして第１５図の（ａ）および（ｂ）にデータ
メモリのビット構成および記録結果をそれぞれ示し、第
１８図の（ａ）および（ｂ）に受信データおよびマスク
データのフォーマットをそれぞれ示す。

この場合は、インク色を濃いブランクと淡いブラックに
する事で階調印字も可能になる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明のインクジェッ
ト記録装置によれば、列状に配置されたインク吐出口と
、各インク吐出口に対応して形成されたヒータ部および
該ヒータ部に駆動エネルギーを伝えるコネクタ部と、イ
ンク液路と、を有するインクジェットチップを使用し、
１個または複数個の前記インクジェットチップを枠体に
収納したインクシェアドカートリッジが搭載される記録
装置本体と前記インクジェットカートリッジの電気的接
続を行なうインクジェットカートリッジのコネクタ部と
接続される装置のコネクタ部とが装置され得るインクジ
ェットカートリッジに共通な形状にしたので、縦１列に
きわめて短い間隔でインク吐出口が並びかつ前記吐出口
内ヒータ部と電極間がマトリックス構造になっており、
しかも薄型化されたインクジェットチップを複数個並列
に並べて枠体内に１体化して記録ヘッドを構成し、さら
に、コネクタ形状を単色から複数色まで同一とするので
、ハードウェアの構成を変更することなく、ローコスト
でシンプルなモノクロおよびカラー兼用、高速ドラフト
印字、さらには階調印字まで含めた種々の記録を１台の
装置で自由に実行しろるシリアル式のインクジェット記
録装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の記録装置の斜視図、第２図
は第１図の縦断面図、第３図は第１図のキャリッジの斜
視図、第４図は第１図の中の記録ヘッドの構成例を示す
斜視図、第５図の（ａ）および（ｈ）は第［図中の記録
ヘッドの別の構成例を示す斜視図および断面図、第６図
は第１図中の記録ヘッドのさらに別の構成例を示す斜視
図、第７図〜第９図はそれぞれ第４図〜第６図の記録ヘ
ッドの内部配線図、第１０図は第１図のブロック図、第
１１図は第１図の制御系のブロック図、第１２図は第１
１図の動作のタイムチャート、第１３図〜第１５図はそ
れぞれ第４図〜第６図の記録ヘッドのデータメモリのビ
ット構成および記録結果を示す模式図、第１６図〜第１
８図はそれぞれ第４図〜第６図の記録ヘッドを使用する
時の受信データおよびマスクデータのフォーマットを示
す説明図である。 １−・・−・・・・記録ヘッド（インクジェットヘッド
）、２　・・−・・−−−−−・キャリッジ、３１　・
・−−−一−・−コネクタ部、４１−・−・−・−記録
ヘッド、４２・−・・＝−・インクジェットチップ、４
３−・−・−・−・・吐出口、４４・−・−・・・・コ
ネクタ部、５１・−−−−・・・・・・記録ヘッド、５
５〜５８−・・・・・・・−・インクジェットチップ、
６１・・・−・・・−・−記録ヘッド、６２、６３・・
−・−・へ・・・インクジェットチップ。 代理人　弁理士　　大　音　康　毅 （＝ｌ） 受４ラータ ２Ｉぐイト目 閘５ ｍバイトＢ ｍ Ｃ２ＦＦ＋ Ｍ２ｆｆ！ ｍ ｆｆ１ （ｂ） マスクチ′夕 に −Ｃす ε （ａ） 唆イ吉テ゛−夕 ２Ｉ召Ｆ巨 ｒｎｔｃイト目 （ｂ） ７スクラ゛−タ マスク１ Ｘスク２

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）列状に配置されたインク吐出口と、各インク吐出
   口に対応して形成されたヒータ部および該ヒータ部に駆
   動エネルギーを伝えるコネクタ部と、インク液路と、を
   有するインクジェットチップを使用し、１個または複数
   個の前記インクジェットチップを枠体に収納したインク
   ジェットカートリッジが搭載される記録装置本体と前記
   インクジェットカートリッジの電気的接続を行なうイン
   クジェットカートリッジのコネクタ部と接続される装置
   のコネクタ部とが装置され得るインクジェットカートリ
   ッジに共通な形状にしたことを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。
2. （２）前記インクジェットチップの個数とインク色に応
   じた制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の
   インクジェット記録装置。
3. （３）前記装置され得るインクジェットカートリッジの
   有するインクジェットチップの数が異なることを特徴と
   する請求項１記載のインクジェット記録装置。