JPH0259349A

JPH0259349A - 記録ヘッドの制御回路

Info

Publication number: JPH0259349A
Application number: JP20958088A
Authority: JP
Inventors: Akira Nagatomo; 彰長友
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1990-02-28

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］本発明は記録装置、特にインクジェットプリンタ等の液
体噴射記録装置で使用されるオンデマント型の記録ヘッ
ドの制御回路に関するものである。

［従来の技術］液体噴射記録ヘッド、特に記録用液滴の吐出エネルギ発
生手段に電気熱変換体を用いてなる液体噴射記録ヘッド
は、記録用の液滴を吐出して飛翔用液滴を形成するため
のイ夜体吐出口（オリフィス）を高密度に配列すること
ができるために高解像力の記録をすることが可能である
こと、記録ヘッドとして全体的なコンパクト化も容易で
あること、最近の半導体分野における技術の進歩と信頼
性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を
十二分に活用でき、長尺化および面状化（２次元化）が
容易であること等により、マルチノズル化および高密度
実装化が容易で、しかも大量生産時の生産性が良く製造
費用も廉価にできるものとして特に注目されている。

第４図はこの種記録ヘッドの構成例である。ここで、１
２７はヒータボードであり、シリコン基板上に電気熱変
換体（吐出ヒータ）１２９と、これに電力を供給するへ
１等の共通電極１２８Ａおよび選択電極１２８Ｂとが成
膜技術により形成されて成る。そして、このヒータボー
ド１２７　に対して、液流路（ノズル）１２５を限界す
るための隔壁を設けた天板１３０を接着することにより
、液体噴射記録ヘッドが構成される。

記録用の液体（インク）は、天板１３０に設けた供給口
１２４より共通液室１２３に供給され、ここより各ノズ
ル１２５内に導かれる。そして、通電によってヒータエ
２９が発熱すると、ノズル１２５内に満たされたインク
に発泡が生じ、吐出口１２６よりインク滴が吐出される
わけである。そして、各ノズル１２５に対する共通液室
１２３からのインクの供給は、発生した気泡の消滅によ
り行われる。

［発明が解決しようとする課題］このような供給方法を採ることにより、隣接した複数ノ
ズルが同時に駆動されてインク吐出が行われる場合と、
離隔したノズルが同時駆動されてインク吐出が行われる
場合とでは駆動周波数が異なり、例えば単一ノズルより
吐出を行わせる場合には全ノズルに吐出を行わせる場合
より、１ｋＨｚ以上駆動周波数を高くできることが知ら
れている。、すなわち、隣接するノズルを同時駆動した
場合、消泡時のインク供給に際して当該供給動作が隣接
ノズルに影響を受けるからである。

従来のこの種記録ヘッドに対する駆動制御回路では、す
べての吐出ヒータ１２９に共通に接続された共通電極１
２８Ａに瞬時に大電流が流れるのを防ぐために、隣接し
た数ビット（隣接した数本のノズル）、例えば８ビツト
もしくは１６ビツト毎の時分割駆動を行うように構成さ
れていた。

従って、従来は隣接した数本のノズルが同時に駆動され
ることになるので、インク供給時に近隣のノズルの景三
響を受けることがあり、そのためこれを考慮して駆動周
波数を有効に高めることができないという問題点があっ
た。

本発明の目的は、インク供給動作時における隣接ノズル
の影響を排し、安定したインク併給がなされるようにす
ることによって駆動周波数を向上できる記録ヘッドの制
御回路を提供することにある。

Ｆ作　用］本発明によれば、１またはそれ以上隣りの液流路に対応
した吐出エネルギ発生素子は同時に駆動されないので、
駆動後の供給液室からの液体供給動作は近隣の液流路に
対して同時に行われない。

従って、安定した速やかな液体の導入がなされ、これに
伴って駆動速度を向上できる。

［課題を解決するための手段］そのために、本発明では、一端に記録用の液体の吐出口
を設けた複数の液流路と、複数の液流路の他端に共通に
連通して液体を供給するための共通液室と、複数の液流
路のそれぞれに設けられ、液体を吐出するためのエネル
ギを発生する吐出エネルギ発生素子とを有するオンデマ
ンド型の記録ヘッドの制御回路において、１またはそれ
以上の個数おきに配置された液流路の群を同時吐出動作
の１単位として、複数の吐出エネルギ発生素子を時分割
駆動する手段を具えたことを特徴とする。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

図において、１はデータバスＤｏ−０７に結合した装置
の主制御部（不図示）を介して記録データ供給源たるホ
スト装置（不図示）より供給される記録データの人力バ
ッファ、２はホスト装置からの各ステータス信号の入力
バッファ、３はホスト装置からの基準信号の人力バッフ
ァである。

４はステータス信号を制御信号に変換するステ−タスコ
ントローラ、５は本例に係る回路の動作を制御するコマ
ンドデータを記憶するコマンドレジスタである。６は８
ビツトのデータのＬＳＢ〜ＭＳ８ビット単位で、または
バイト単位で全体に反転してキャラクタの「白抜きＪま
たは倒立を行わせることが可能なビット反転器であり、
もちろん非反転も可能である。

７は記録データをラッチするときに制御を行う記録デー
タラッチコントローラ、８は記録データを出力するとき
のタイミングを制御するヒートコントローラ、９〜１４
はそれぞれ８木のノズルに対する記録データを記憶する
記録データラッチ部、１５〜２０は記録データラッチ部
９〜１４に記憶された記録データをヒートコントローラ
によって制御されて出力する出力制御回路である。

２１〜２６は出力制御回路１５〜２０からの信号を出力
用に増幅する出力バッファ、２７は本例に係る回路が動
作中を示す信号を出力用に増幅する出力バッファである
。

第２図は第１図におけるヒートコントローラ８、記録デ
ータラッチ部、出力制御回路および出力バッファの具体
的構成例を示す。

図に示すように、出力制御回路１５〜２０はビットに対
応した２人力アンドゲート群で構成され、それぞれ一方
の入力端には記録データラッヂ部９からの記録データ信
号を、他方の入力端にはヒートコントローラ８からの駆
動信号（ヒートパルス）を受容し、ヒートパルスの状態
によって記録データ（吐出ヒータ１２９のオン／オフ信
号）の出力タイミングが制御される。ヒートパルスＤ〜
Ｆは出力制御回路１５〜１７に導かれ、ヒートパルスＤ
〜Ｆを時分割に順次オンとすることにより、出力制御回
路１５〜１７の２ビツトおきのアンドゲート群が順次付
勢されて記録データが出力される。ヒートパルスＧ〜■
および出力制御回路１８〜２０の関係についても同様で
ある。

次に、本実施例の動作を順を追って説明する。

［電源投入時］電源投入時に主制御部よりリセット信号ＲＥＳが人力さ
れると、この信号は人力バッファ３を介してコマンドレ
ジスタ５．記録データラッチコントローラ７およびヒー
トコントローラ８に伝えられる。このとき、コマンドレ
ジスタ５に記憶されているコマンドデータはクリアされ
、また、記録データラッチコントローラ７は記録データ
ラッチ部９〜１４に記憶されている記録データをクリア
する。さらに、ヒートコントローラ８は記録データ出力
を禁止かつ停止する。

［コマンド設定時］コマンドデータ設定時の制御は信号Ｒ５，ＷＩＩ、Ｃ５
によって行われ、コマンドデータはデータバスＤＯ〜Ｄ
７を介して伝えられる。

本例では、例えばコマンド設定動作はｎｓ＝　ｔ　。

ＷＲ＝　Ｏ、Ｃ５＝　Ｏのときに行われ、人力バッファ
２およびステータスコントローラ４を介してコマンドレ
ジスタ５を制御することにより行われる。すなわち、例
えばホスト装置は、出力時のヒートパルス幅、記録デー
タのビット単位のＬＳＢ　、ＭＳＢの反転／非反転や記
録データのバイト単位のＬＳＢ、ＭＳＢ反転／非反転等
や、ヒート順序等の設定データをデータバスＤＯ〜Ｄ７
に出力し、人力バッファ１を介してコマンドレジスタ５
に設定することができる。

［記録データ設定］記録データ設定時の制御は信号Ｉｔｓ、ＷＲ，Ｃ５によ
って行われ、記録データはバスＤＯ〜Ｄ７を介して伝え
られる。

本例では、例えば記録データ設定動作はｎ５＝ｏ、ｗｎ
＝ｏ、ｃｓ＝ｏのときに行われ、人力バッファ２および
ステータスコントローラ４を介して記録データラッチコ
ントローラ７を制御することにより行われる。例えば、
コマンドレジスタ５に記憶されたビット単位のＬＳＢ、
ＭＳＢの反転／非反転やバイト単位の反転／非反転の設
定データに応じて、ホスト装置からＤＯ〜Ｄ７を介して
供給される記録データは、人力バッファ１およびビット
反転器６を介して、記録データラッチコントローラ７の
制御の下に記録データラッチ部９〜１４のうちの指示さ
れた記録データラッチ部に記憶される。

［記録データの出力コ以上のようにしてラッチされた記録データについて、信
号Ｉｔｓ、ＲＤ、Ｃ５によって、出力動作が開始される
。すなわち、それら信号が人力バッファ２を介してヒー
トコントローラ８に人力されると、ヒートコントローラ
８が作動し、出力制御回路１５〜２０を動作させ、記録
データラッチ部９〜１４にラッチされた記録データを出
力バッファ２１〜２６を介して出力する。

ここで記録データの出力動作を第２図をもとに詳細に説
明すると、時分割駆動を制御するヒートコントローラ８
が記録データの出力制御回路１５〜１７に対してり、Ｅ
、Ｆの順に分割出力を行う。そして、記録データ出力制
御回路１５〜１７を通過した記録データが出力バッファ
２１〜２３を介して出力される。

本実施例では、第２図に示すように、Ｄ、Ｅ。

Ｆの順に分割ヒート出力を行うと記録データはＡ、Ｂ、
Ｃの順に出力され、隣同志のノズルが同時にインク吐出
を行わないようになっている。

そして、この後、ヒートコントローラ８はヒートパルス
Ｇ−１を順次出力し、記録データ出力制御回路１８〜２
０の２つおきのアンドゲート群を順次オンとし、同様の
記録動作を行わせ、以上によって所定位置（例えばシリ
アルタイプのプリンタにあっては記録ヘッドの所定の移
動位置、ラインフリンタにあっては記録媒体の所定の搬
送位置）における記録が行われる。

以上説明したように、本実施例によれば、隣接するノズ
ルの影響を受けないような記録ヘッド分割駆動方式を採
用することによって、少なくとも１ｋＨｚ以上記録ヘッ
ドの吐出周波数の向上を実現することができた。

また、この駆動方式は従来使用している素子数を増やす
ことなく実現可能で、すなわちコストアップを伴うこと
なく効果的な制御を施すことができる。

さらに、この駆動回路をゲートアレイ等で集積回路化す
ることによって、廉価にして小型に提供することも可能
である。

なお、上記実陥例ではノズルを２つおきに駆動するよう
にしたが、十分に影響を排除でとるのであれば１つおき
の駆動でもよく、逆に３つあるいはそれ以上隣りのノズ
ルのｌＥｅを受は得るのであればそれに応じた駆動を適
宜の順序で行うようにすることもできる。

例えば、第３図に示すように、ノズルの駆動順序を■、
■、■、■、■、■・・・とじて４つおきの駆動を行う
こともてきる。

また、本発明は、インク供給の動作時に隣接ノズルの影
響を受は得るような構成の液体噴射記録ヘッドであれば
、シリアルタイプ、ラインタイプ等記録方式や、電気熱
変換体素子、電気機械変換素子等吐出エネルギ発生素子
の種類、さらにはノズル本数によらず有効に適用できる
のは勿論である。

さらに、実施例では論理回路を用いて制御回路を構成し
たが、回路構成および回路方式はこれに限られないのは
言うまでもない。

〔発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、隣接ノズルを同
時に駆動しないようにしたので、駆動直後のインク供給
動作時における隣接ノズルの影響を排除でき、ノズルへ
の安定したインク導入ができるようになった。そして、
これにより、記録ヘッドの駆動周波数すなわち駆動速０
度を向上することかできた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
その主要部の一構成例およびその動作を説明するための
説明図、第３図は本発明の他の実施例を説明するための説明図、第４図は本発明を適用可能な液体噴射記録ヘッドの一構
成例を示す斜視図である。１〜３・・・人力バッファ、４・・・ステータスコントローラ、５・・・コマンドレジスタ、６・・・ビット反転器、７・・・記録データラッチコントローラ、８・・・ヒー
トコントローラ、９〜１４・・・記録データラッチ部、１５〜２０・・・出力制御回路、２１〜２７・・・出力バッファ、１２３・・・共通液室、１２５・・・液流路（ノズル）、１２６・・・吐出口、１２９・・−電気熱変換体（吐出ヒータ）。１５出力＄１１型回蹄第２図・００００・００００００・Ｏ○○Ｏ・○０００００＠００００・Ｏ・○０００・００００００＠００００・○ ・１工、駆動してし＼るノズル第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１）一端に記録用の液体の吐出口を設けた複数の液流路
と、該複数の液流路の他端に共通に連通して前記液体を
供給するための共通液室と、前記複数の液流路のそれぞ
れに設けられ、前記液体を吐出するためのエネルギを発
生する吐出エネルギ発生素子とを有するオンデマンド型
の記録ヘッドの制御回路において、１またはそれ以上の個数おきに配置された前記液流路の
群を同時吐出動作の１単位として、前記複数の吐出エネ
ルギ発生素子を時分割駆動する手段を具えたことを特徴
とする記録ヘッドの制御回路。