JPH04201453A - インクジェット記録ヘッドおよび該記録ヘッドを用いる記録装置 - 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、熱エネルギーを利用したインクジェット記録
ヘッドおよび該記録ヘッドを用いる記録装置に関する。

〔従来の技術〕

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像
情報に基づいて、紙やプラスチック薄板等の被記録材上
にドツトパターンから成る画像を記録していくように構
成されている。

前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、
ワイヤドツト式、サーマル式、レーザービーム式等に分
けることかでき、そのうちのインクジェット式（膜沸騰
方式なと）およびサーマル式（熱転写方式または感熱方
式）では、電気熱変換体（発熱素子）で生じさせた熱エ
ネルギーによって画像を記録する記録ヘッドが使用され
ている。

なお、上記インクジェット式（インクジェット記録装置
）では、記録ヘッドの吐出口からインク（記録液）滴を
吐出飛翔させ、これを被記録材に付着させて記録するよ
うに構成されている。

熱エネルギーによって記録する記録装置、例えば、イン
クを加熱することにより吐出させて記録するインクジェ
ット記録装置は、記録゛・ントに設けられる個々の吐出
口の構造か簡単であり、記録ヘッドの小型化が容易てあ
り、多数の吐出口を一体に形成することが容易である。

なお、この場合、個々の吐出口（液路）に対応して、通
常、１個づつの発熱素子（電気熱変換体）が配列されて
いる。

このため、従来より、インクジェット式の記録ヘッドは
、数十の吐出口を一体に形成し、高速かつ高密度の記録
を行なう記録装置に用いられている。

熱エネルギーを利用したこの種の記録ヘッドでは、効率
良くインクを吐出させるためには、発熱素子の加熱を急
速に、短時間で行なう必要があり、一般に、数μ秒程度
の短かい電流パルスで駆動される。

そのため、駆動の瞬間に流れる電流か大きく、複数の発
熱素子を微細な配線パターンで共通により接続すると、
共通配線の部分でのＫＢＥ降下か大きく、同時に駆動す
る素子の数に因って駆動条件か変化してしまうことにな
る。

そこで、従来ては、個々の発熱素子ごとに正負２本の配
線パターンを設けることか行われている。

また、従来の熱エネルギーを利用したインクジェット記
録ヘッドては、配線パターンおよび発熱素子表面で電気
化学反応が起こり、これらか破壊されることを防ぐため
、強固な絶縁体による喉護層を設けることが行われてい
る。

〔発明が解決しようとする技術的課ＩＩ）従来の熱エネ
ルギーを利用したインクジェット記録ヘッドにあっては
、ヘッド内において、個々の発熱素子に対して２本の配
線が必要であるため、配線パターンを細くせざるを得す
、配線パターンの電気抵抗か高く、ヘッド内の発熱か太
きいという課題があった。

さらに、配線パターンの本数が多いため、吐出口の密度
を大幅に高めることか困難であり、より高精細な画像を
得る上で大きな制約があった。

また、従来の熱エネルギーを利用したインクジェット記
録・′＼フットおいては、強固な絶縁体による保護層を
必要としているが、該保ＮＮにピンホールかあると、そ
れが極めて微細な場合でも、その点に正またはの一方の
電位か繰り返し印加されるため、腐食か起こり、記録ヘ
ッドの破壊の原因となる場合があった。

そのため、前記保護層は充分に厚く設ける必要があり、
その゛結果、発熱素子を急激に加熱した場合でも、イン
クに対しては緩やかな加熱しか行なうことができず、イ
ンクの吐出力を高める上でｇｉｌｌ豹となっていた。

また、このため、粘度の高いインクを使用することがで
きず、インク成分が蒸発によって変化した場合に吐出し
なくなることがあった。

特開昭６４−３８２４５号明細書には、バブル発生に必
要なエネルギーを複数のパルスに分割し、コモン電極に
一定の電位を与えつつ、セレクト電極にコモン電極に社
して正または負となる電位を与えて駆動する方法か記載
されている。

この方法によれば、上記電気化学反応を防止する立ては
効果が期待てきるか、前記配線パターンの抵抗に伴なう
電工降下およびそれに伴なう・°・ラド内発熱の問題は
解決されない。

さらに、正およびの電位を与えるため、複数の駆動電源
を必要とし、２置が大型かつ複雑になるという問題かあ
った。

特開昭５５−１３２２５６号明細書には、千鳥状の発熱
素子を使用することが記載されている。

このような発熱素子を駆動するには、例えば、特開昭４
９−１０５５４４号明細書、特開昭５１−９４９４０号
明細書に記載された方法を用いることができ、配線本数
を少なくする上では有効である。

しかし、電位の印加方向が一方向に限定されるため、上
記電気化学反応に伴なう問題に対しては効果が無い。

さらに、ダイオードマトリックス回路等に特育のクロス
トークのため、駆動されない素子か若千発熱し、記録ヘ
ッド内の完熱が大きくなる。

感熱記録等に使用される、所謂サーマルパ・ラドにおし
・では、本出願人が先に出願した特開昭６２−２９０５
５７吋明細書に３し、て、発熱素子の数より一本多いだ
けの配線により、多数の発熱素子を駆動でき、しかも電
流の方向か一定しない駆動方法が開示されている。

この方法を、熱エネルギーを利用して記録するインクジ
ェット記録ヘッドに適用する場合、配線に流れる電流が
一定しないため、配線による電工降下か場合によって変
化し、発熱素子の駆動条件か一定にならないという問題
があった。

また、この方法では、全ての発熱素子を一斉に駆動する
必要がある。

そのため、瞬時に流れる電流が大きいという問題が有る
。

感熱記録等では、発熱素子に比較的長いパルスを送って
小さい電流で駆動するので、瞬時に流れる電流はあまり
問題にならないが、熱エネルギーを利用した。インクジ
ェット記録ヘッドの場合は、通常、数ｋｌｌｚの繰り返
し周波数て使用する場合でも、発熱素子の通電時間は数
Ｕ秒乃至１０μ秒程度が適当てあり、その刑にインクを
吐出するのに充分なエネルギーを与えるため、断時に流
れる電流か極めて大きい。

本発明は、以上のような技術的３題に鑑みてなされたも
のであり、配線パタ−ンによる電圧降下を小さくして′
＼ンラドの発熱を抑えることができ、吐出口を従来より
高密度に配列することができ、しかも、゛＼ランド命を
長くすることが可能であり、インクジェット式の場合の
インク吐出力および吐出安定性を高めることができる熱
エネルギーを利用したインクジェット記録ヘッド、およ
び該記録ヘッドを用いる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、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体
を備え、熱エネルギーを利用してインクを吐出するイン
クジェット記録ヘッドにおいて、各５ｉ！熟ぶ子の一方
の配線を、該発熱素子の一方に隣接する発熱素子と共有
し、他方の配線を、該発熱素子の他方に隣接する発熱素
ｐと共有し、隣接する発熱素子により共有された各配線
に対して正負両方向の電流を流し得る駆動回路を接続し
、各駆動タイミングで発熱させべき発熱素子の両端の一
方にハイレベルの電位を加え、他方にロウレベルの電位
を加えて駆動する構成とすることにより、配線パターン
による電圧降下を小さくして／”％　ラド内の発熱を抑
えることかでき、吐出口や画像形成素子を従来より高密
度に配列することかでき、しかも、ヘッド寿命を長くす
ることが可能であり、インク吐出力および吐出安定性を
高めることができる熱エネルギーを利用したインクジェ
ット記録ヘッドを提供するものである。

また、本発明は、熱エネルギーを利用した記録ヘッドに
よって画像を記録する記録装置において、複数の発熱素
子を存し、各発熱素子の一方の配線を、該発熱素子の一
方に隣接する発熱素子と共有し、他方の配線を、該発熱
素子の他方に隣接する発熱素子と共有し、隣接する発熱
素子により共有された各配線に対して正負両方向の電流
を流し得る駆動回路を接続し、各＠勤タイミ／グて発熱
させるべき発熱素子の両端の一方にハイしベルの電位を
加え、他方にロウレベルの電位を加えて駆動される記録
・＼ットを装着するための＼ラド装着託と、前記ヘッド
装着部に装着された前記記録゛＼ラッド記録位置・・、
被記録材を搬送するための搬送手段と、を備えた構成と
することにより、配線パターンによる電圧降下を小さく
してヘッド内の発熱を抑えることができ、吐出口や画像
形成素子を、従来より高密度に配列することかでき、し
かし、ヘッド寿命を長くすることが可能てあり、インク
ジェット式の場合のインク吐出力および吐出安定性を高
めることができる記録装置を提供するものである。

〔作用〕

上記構成によれば、記録ヘッド内の発熱素子よりも一本
だけ多い配線パターンを設ければ良いので、高密度の熱
記録ヘッドにおいても、配線パターンを幅広く（または
太く）設訂することができる。

また、各配線に流れる電流は従来と同しである。

したかって、配線抵抗による電圧降下を小さくすること
ができる。

また、上記構成においては、各配線に印加される電圧の
極性は、一定ではなく、その瞬間に各配線の電位レベル
を決定する基準となる配線と各配線との間で発熱される
素子の数によりて異なる。

なお、前記基準となる配線は、必ずしも端部に設ける必
要は無い。

通常、電気化学反応による障害は、正極または負極の一
方の極のみで進行する。

いずれの極で進行するかは、電極の材質やインクの組成
等によって決まる。

本発明によれば、基準となる配線以外は、その極性がラ
ンダムに変化するので、電気化学反応による障害の進行
が遅く、記録ヘッドの寿命が長くなる。

基準となる配線およびそれに接続された発熱素子につい
ては、電気化学反応が進行するおそれが有るが、その部
分の保護膜にピンホール等の欠陥が無ければよいので、
通常では寿命か長くなる。

さらに、基準となる配線の電位はへイレベルてあってら
ロウレベルであっても可能であるので、基準となる配線
の電位も逐時変化させてもよく、それにによりて電気化
学反応の進行を遅くすることができる。

さらに、１つの駆動パルスの駆動時間より短かい時間で
基準となる配線の電位を変化させてもよい。

その場合には、全ての配線の電位が基準となる配線の電
位に応じて変化する。

このように高速で電位を変化させた場合には、電気化学
反応によって生じるイオンの拡散時間よりも電位の変化
が速くなるので、電気化学反応による障害は著しく小さ
くなる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第９図は、本発明による熱エネルギーを利用した記録パ
・ラドを備えた記録装置の一実施例の要部構成を示す模
式的斜視図である。

第９図は、フルカラー記録が可能なライン型のインクジ
ェット記録−＼ラドを複数個（図示の例では４（ｌ！ｌ
ｉ＞備えたインクジェット記録装置の場合を示す。

３Ｊ９図において、５１および５２は、用紙やプラスチ
ック薄板等の被記録材５３を挟持し、矢印Ｆて示す副走
査方向（搬送方向）に搬送するためのローラ対である。

５５８ｋ、５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃは、それぞれ、被記
録材５３の略全輻にわたって吐出口か配列されたフルマ
ルチタイプのインクジェット記録ヘッド５５を示す。

フルカラー記録の場合は、上記４個の記録ヘッド５５か
ら吐出されるインク色として、例えば、ブラック、・イ
エロー、マゼンタ、シアンか用いられ、図示の例では、
４１１の記録パ＼ツド５５が被記録材搬送方向上流側か
ら（下から）この順序で配置されている。

５６は回復系であり、吐出回復処理に当たて、では、被
記録材５３に代わって前記各記録パ＼ツド５５に対面す
る。

また、前記各記録・′＼フット５は、・′＼ツド装装着
部子７、相互位置関係を規制されて装着されている。

なお、前記各記録ヘッド５５は、後述するように、本発
明を実施した熱エネルギーを利用したインクジェット記
録ヘッドである。

以上により、本発明による記録装置、すなわち、本発明
による記録ヘッド５５を装着するだめのヘッド装着部５
７と、前記ヘッド装着部５７に装着された前記記録ヘッ
ド５５の記録位置・＼前記被記録材５３を搬送するだめ
の搬送手段５１．５２と、を有する記録装置が構成され
ている。

第１０図は、本発明による記録ヘッド５５を、インクジ
ェット式の場合を例に挙げて示す模式的分解斜視図であ
る。

前記インクジェット記録ヘッド５５は、熱エネルギーを
利用してインクを吐出する記録パ・ラドであって、熱エ
ネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたもので
ある。

また、前記インクジェット記録・′＼ランド５は、前記
電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生
じる膜沸騰による気泡の成長によって、吐出口よりイン
クを吐出させ、記録を行な−うちのである。

第１ａ図において、６】はシリコン（Ｓｊ）製の基板、
６２は該基板に所定配列を成して作り込まれている複数
の吐出用発熱素子（電気熱変換体）、６３は該発熱素子
のそれぞれに対応して設けられたインク滴吐出のための
吐出口、６４は前記各々の発熱素子か作り込まれている
液流路、６５は液流路６４の天井を形成しているガラス
等の天板、６６は前記基板６１が接着材により取りつけ
られているＡＩｌ等の支持板である。

発熱素子６２は、液流路６４内のインクに対し、接触さ
せて配置することもてきるが、通常、極く薄い保１ｇ（
（絶縁層）を介して配置される。

餌記発熱禦子６２の配列密度は記録密度にもよるか、通
常、】Ｗｍ当たり３〜３０個程度である。

このようなインクシエンド記録・′＼ラッド用いて実用
的な記録速度を得るために、各発熱素子６２に対して、
１秒間に数百〜数万回程度の画像信号に応じてパルス状
の駆動用電気エネルギーか与えられる。該電気エネルギ
ーにより、各発熱素子か発熱し、前記液流路６４内のイ
ンクに気泡か生成される。該気泡の圧力により前記吐出
口６３から、インクが吐出し、被記録材５３の記録面に
画像が記録される。

第１図は上記記録ヘッド５５の粗製回路の一例を示し、
第２図および第３図はそれぞれ第１図中の出力段の回路
を示し、第４図は第１図の回路に与える信号のタイミン
グチャートである。

本実施例では、複数の発熱素子６２は発熱せしめるタイ
ミングに応じて４つのブロックに分けである。

画像信号はパラレルに入力され、４本のイネープル入力
に対して順次パルスを印加すると、各ブロックの発熱よ
子６２が画像信号に応じて駆動される。

出力段は、第２図および第３図に示すように、デジタル
信号に対応して正負両方向の電流を出力し得るコ路であ
る。

第２図および第３図中の＋Ｖｏｐは、発熱素子６２に印
加すべき電圧を示し、該発熱素子の抵抗値および記録ヘ
ッドの設計条件等に応じて決められる。

駆動タイミングは、第４図に示すように、複数の画像信
号を同時に画像信号人力に与え、その間にイネーブル１
〜４に順次パルスを与える。

それぞれのパルスのパルス幅の時間だけ発熱素子６２に
通電される。

イネーブル１〜４のパルス幅は、通常、１μ秒〜１０μ
秒程度が最適である。

正負入力については、第４図中に′ケース１〜ケース４
として示すように、種々の与え方か可能である。

ケース１ては、発熱素子６２が駆動されている間、イネ
ーブルパルスのパルス幅の時間内に数回変化する程度の
高１波信号が印加されている。

この場合には、各発熱素子において、１つの駆動パルス
の間に電流の向きか数回変化するので、電気化学反応を
防止する上で極めて有効である。

しかし、高周波数で駆動するので、回路全体の応答速度
を充分速くする必要があり、駆動回路における電力損失
が大きくなる傾向がある。

ケース２では、イネーブルパルスに同期して正負入力が
変化している。

ケース３では、１回の画像信号の記録の度に正負入力が
変化している。

これらケース２およびケース３の方法は、駆動回路の応
答速度の点では問題が無い。

また、電気化学反応を防止する上では、ケースｌよりも
劣る場合もあるが、充分な効果が得られる。

ケース４ては、画像信号およびイネーブル信号に関係無
くパルスか与えられている。

二の場合は、発熱素子６２が駆動されていない時でも、
配線の電位はハイレベルとロウレベルとの間で変化して
いる。

二のような［ｆｉを行なった場合、通常では配線Ｓよび
発熱素子とインクどの間に若干の潟洩；流かあるので、
インクの電位は八−１°レベルとロウレベルとの中間に
保たれ、それに対して電極が常に正負の間で変化するこ
とになるので、電気化学反応による障害は少ない。

上記正負入力の与え方には、その他多くの変形か可能で
ある。

また、正負入力を一方に固定することも可能であるが、
その場合は基準となる配線における電気化学反応が発生
し得るので、一般に、これを防止する手段を別に設ける
必要がある。

第５図および第６図は、それぞれ、記録ヘッド５５にお
ける発熱素子６２およびその近傍の配線パターンを例示
する模式図である。

第５図は発熱素子６２内の電流の方向が配線パターンの
方向と平行している場合を示し、第６図はこれが直交し
ている場合を示す。

第５図および３Ｎ６図から明らかなように、配線パター
ンの線幅を充分に大きく（太く）することができ、配線
の電気抵抗を小さくすることかできる。

このような発熱素７−６２および配線パターンは。

例えば、ソリ＝〉の基板５１上に薄膜プロセスにより形
成することかできる。

通常は、発熱素子６２および配線パターンの上に、Ｓ　
ｉ　Ｏ＊等より成る保護層およびＴａ等より成る耐キヤ
ビテーシヨン層が設けられる。

本実施例においては、前述のように電気化学反応が起こ
り難いので、保護層の厚みは従来よりも薄くすることか
できる。

さらに、発熱素子６２として、例えば、ＴａＡ１合金等
のように耐キャビテーション性の強い材料を使用すれば
、保護層および耐キヤビテーシヨン層を省略することも
できる。

その結果、発熱素子６２とインクとの間の熱伝達が向上
し、インクをより急激に加熱することができ、インクの
吐出力を高め得るのみならず、吐出の安定性および再現
性を向上させることかできる。

また、第５図および第６図から明らかなように、本実施
例においては、配線パターンを太くてきるので、従来に
比べて、発熱素子６２を高密度に配置した場合でも、配
線抵抗を小さくすることができる。

さらに、発熱素子６２の列の一方向にのみ配線パターン
を配置てきるのて、基板５１のｓ部から発熱素子６２ま
での距離を短くすることができ、より高性能の熱記録ヘ
ッドを設計することが可能になる。

第７図は、本発明による記録ヘッドの他の実施例の駆動
回路を示す回路図であり、第８図は第７図の回路の信号
のタイミングチャートである。

第１図〜ＩＩ４図の前述の実施例では、発熱させるべき
発熱素子６２０両端において、一方にハイレベルの電位
を与え、他方にロウレベルの電位を与えるように、信号
変換手段で信号を並列処理したのに対し、本実施例では
直列処理するように構成されている。

本実施例では、画像信号を偶数番の画素と奇数番の画素
との２つのブロックに分けている。

第７図および第８図に３いて、スタートパルスから画像
信号送信までの間に１７０ツクだけ闇を置いているが、
この時の信号により、基準となる配線の電位が与えられ
る。

本実施例では、ロジック回路は、画像信号のブロックご
とに、基準となる配線の電位が変化するように構成され
ている。

この回路においては、記録＼ラド５５の全吐出口が１回
の記録を行なうために、同一の画像信号を２回送り込む
必要がある。

１回目の画像信号により偶数番の画像信号が記録され、
２回目のｒｆ７Ｊｌ＆信号により音数番目の画像信号が
記録される。

第８図における１回目のイネーブルパルスの闇だけ偶数
番目の画素に対応する発熱素子が発熱し、２回目のイネ
ーブルパルスにおいて奇数番目の画素に対応する発熱素
子が発熱する。

第７図における出力段の回路としては、第２図または第
３図に示した前述の実施例のものを使用することができ
る。

また、発熱ぶ子６２および配線バターシとしては、第５
図または第６図に示した前述の実施例のものを使用する
ことができる。

以上説明した実施例によれば、記録ヘッド５５の駆動回
路を、配線パターンの本数が発熱素子６２の数より１本
多いだけの構成とすることかでき、また、神定の配線パ
ターンに電流が集中することが無いので、配線パターン
による電圧降下を小さくすることができ、熱記録ヘッド
内での発熱を小さくすることができた。

さらに、従来に比べて高密度で発熱素子を配置できるの
で、吐出口密度の高いインクジェット記録ヘッドを構成
することができ、高精細な画像を記録することが可能に
なった。

また、配線パターンおよび発熱素子上での電気化学反応
の進行が抑えられるので、従来に比べて、記録ヘッドの
寿命を長くすることができた。

また、電気化学反応か抑えられるのて５発熱素子等の上
に設けられる保Ｓ層の厚みを薄くしたり、廃止すること
が可能であり、その結果、インクの吐出力を高め、吐出
の安定性を向上させることかでき、記録装置の仁“頼性
を高める二とかできた。

さらに、従来ては使用できなかった比較論高粘度のイン
ク等を使用することも可能であるので、インクの設計の
自由度か増大し、より高品位の画像を記録することか可
能になった。

また、前述の実施例では、発熱素子６２の駆動を複数の
ブロックに分けて行なうので、回路全体として瞬時に流
れる電流が小さくなり、該発熱素子を駆動するための電
源を小さなものにし得るという効果も得られた。

また、以上の実施例では、本発明を、被記録材５３の紙
幅方向の一部または全部をカバーするライン型の記録ヘ
ッド５５および該記録ヘッドを使用する記録装置に適用
する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材
の紙幅方向に往復動するキャリッジに搭載されるシリア
ルスキャン型の記録＼ラドおよび該記録ヘッドを用いる
シリアルスキャン型の記録装置なと、他の型式の記録装
置に対しても同様に適用でき、同様の作用電果を達成し
得るものである。

また、本発明は、記録装置に装着される記録ヘッドの個
数にも関係無く適用できるものである。

本発明は、特にインクを吐出するためにインクと直接接
触する抵抗体の駆動に対して有効であり、この種の抵抗
体は、いわゆる保護層を持たない高抵抗処理を施された
もの等が挙げられる。

本発明は、特゛にインクジェット記録方式の中でもキャ
ノン（株）が提唱するバブルジェット方式のインクジェ
ット記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置におい
て、優れた効果をもたらすものである。

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４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうのが好
ましい。

この方式は、所謂オンデマンド型、コンティニュアス型
のいずれにも適用可能であるか、特に、オンデマラドフ
の場合には、液体（−インク）か保持されて５）るシー
トや１１路に対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
与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによっ
て、電気熱度！！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させて、結果的にこの駆動信
号に一対一対応し液体（インク）内の気泡を形成出来る
ので有効である。

二の気泡の成長、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、少なくとも一つの滴を形成する
。

この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の
成長収縮か行なわれるので、特に応答性に優れた液体（
インク）の吐出か達成でき、より好ましい。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。

尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する究明の＊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、更に優れた記録を行なう二とができる。

記録・°＼ラッド構成としては、上述の各明細書に１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（直線状液流路又は直角液流路）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４４５９６
００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年第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年第１３８４６１号公報に基づいた構成としても
本発明は有効である。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の輻に対応し
た長さを存するフルラインタイプの記録”Ｎｙ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′
＼ラッド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一個の記録・°＼ランドしての構成
のいずれでも良いか、本発明は、上述した効果を一層有
効に発揮することができる。

加えて、装置本体に装着されることて、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、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘ
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定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、加圧或は吸引手段
、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの
組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行
なう予備吐出モードを行なうことも安定した記録を行な
うために有効である。

更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色の
みの記録モードたけてはなく、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よいか、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。

以上説明した本発明実施例においては、インクを液体と
して説明しているか、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体、あるいは上述のイ
ンクジェットではインク自体を３０℃以上７０℃以下の
範囲で温度調整を行なってインクの粘性を安定吐出範囲
にあるように温度１１１１［Ｉするものか一般的である
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。

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・＼の態度化のエネルギーとして使
用することで防止するか、または、インクの蒸発防止を
目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、
いずれにしても、熱エネルギーの記録信号に応した付与
：こよってインクが液化してインク液状として吐出する
ものや、被記録材に到達する時点て既に面化し始めるも
の等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性
質のインク使用も本発明には適用可能である。

このような場合、インクは、特開昭５４−５６８４７号
公報のように、多孔質シートの凹部または貫通孔に液状
または固形物として保持された状態て、電気熱変換体に
対して対向するような形態としてもよい。

本発明においては、上述したインクに対して最も有効な
ものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、熱エ
ネルギーを発生するための電気熱変換体を備え、熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出す７るインクジェット記
録′１．ドにおいて、各発熱ぶ丁の一方の配線を、該完
熱ぶ子の一方に隣接する発熱ぶ子と共有し、他方の配線
を、該発熱素子の他方に隣接する完、＠禦ｆと共存し、
隣接する発熱素子により共有された各配線に対して正負
両方向の電流を流し得る駆１回路を接続し、各駆動タイ
ミングで発熱させるパ・き発熱素ｒの両端の一方にハイ
ルベルの電位を加え、他方にロウレ゛；ルの電位を加え
て駆動する構成としたので、配線パターンによる電圧降
下を小さ−して・′、ット′内の発熱を抑えることかで
き、吐出口や画像形成素子を従来より高密度に配列する
ことかでき、しかも、ヘッド寿命を長くすることが可能
であり、インク吐出力および吐出安定性を高めることが
できる熱エネルギーを利用したインクジェット記録ヘッ
ドが提供される。

また、別の本発明によれば、熱エネルギーを利用した記
録ヘッドによって画像を記録する記録装置において、複
数の発熱素子を有し、各発熱素子の一方の配線を、該発
熱素子の一方に隣接する発熱ぶ子と共存し、他方の配線
を、該発熱素子の他方に隣接する発熱ぶｆと共存し、隣
接する発熱ぶＴにより共有されたき配線に対して正口両
方向の電流を流し得る繋勤回路を接続し、各駆動タイミ
ングで発熱させるパ、き発熱素子の両端の一方にハイル
ベルの電位を加え、他方にロウしベルの電位を加えて駆
動される記録パ＼ツドを装着するためのヘッド装着部と
、前記パ＼ツド装着邪に装着された前記記録・＼ントの
記録位置・〜、被記録材を搬送するための搬送手段と、
を備えた構成としたので、配線パターンによる電圧降下
を小さくしてヘッド内の発熱を抑えることができ、吐出
口や画像形成素子を従来より高密度に配列することかで
き、しかも、ヘッド寿命を長くすることが可能であり、
インクジェット式の場合のインク吐出力および吐出安定
性を高めることができる記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による記録ヘッドの一実施例の駆動回路
を示す回路図、第２図は第１図中の出力段の回路を示す
図、第３図は第１図中の出力段の回路の別の構成例を示
す図、第４図は第１図の駆動回路の信号のタイミングチ
ャート、第５図は本発明による記録＼ラドの完熱素子お
よびその近傍の配線パターンの一例を示す模式的部分平
面図、第６図は本発明による記録パ〜ツドの発熱素子お
よびその近傍の配線パターンの他の例を示す模式的部分
平面図、第７図は本発明による記録ヘッドの池の実施例
の駆動回路を示す回路図、第８図は第７図の駆動回路の
信号のタイミングチャート、第９図は本発明による記録
装置の一実施例を示す模式的斜視図、第１Ｑ図は本発明
による記録ヘッドの一実施例を示す模式的分解斜視図で
ある。 以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙する
。 ５１．５２−−−−被記録材搬送手段、５３−　被記録
材、５５−　記録ヘッド、５６−　ヘッド装着部、６１
−　基板、６２−　発熱素子、６３−吐出口、６４−−
液流路、６６−　支持板。 第２図 第３図 第５図 第９図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備
   え、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジ
   ェット記録ヘッドにおいて、各発熱素子の一方の配線を
   、該発熱素子の一方に隣接する発熱素子と共有し、他方
   の配線を、該発熱素子の他方に隣接する発熱素子と共有
   し、隣接する発熱素子により共有された各配線に対して
   正負両方向の電流を流し得る駆動回路を接続し、各駆動
   タイミングで発熱させべき発熱素子の両端の一方にハイ
   レベルの電位を加え、他方にロウレベルの電位を加えて
   駆動することを特徴とする熱エネルギーを利用したイン
   クジェット記録ヘッド。
2. （２）前記複数の発熱素子を、発熱させるタイミングに
   よって少なくとも２つのブロックに分類し、隣接する発
   熱素子を別のブロックに分類することを特徴とする請求
   項１の熱エネルギーを利用したインクジェット記録ヘッ
   ド。
3. （３）各配線の電位レベルを決定する基準となる配線の
   電位を変化させることを特徴とする請求項１の熱エネル
   ギーを利用したインクジェット記録ヘッド。
4. （４）前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギ
   ーにより生じる膜沸騰による気泡の成長によって、吐出
   口よりインクを吐出させることを特徴とする請求項１の
   熱エネルギーを利用したインクジェット記録ヘッド。
5. （５）各発熱素子の一方の配線を、該発熱素子の一方に
   隣接する発熱素子と共有し、他方の配線を、該発熱素子
   の他方に隣接する発熱素子と共有し、隣接する発熱素子
   により共有された各配線に対して正負両方向の電流を流
   し得る駆動回路を接続し、各駆動タイミングで発熱させ
   るべき発熱素子の両端の一方にハイレベルの電位を加え
   、他方にロウレベルの電位を加えて駆動する構成の熱エ
   ネルギーを利用した記録ヘッドを用いる記録装置におい
   て、上記正負方向の電流を流すためのロウレベルとハイ
   レベルの電位を切り換えて与える駆動手段を有すること
   を特徴とする記録装置。
6. （６）熱エネルギーによって画像を記録する記録装置に
   おいて、複数の発熱素子を有し、各発熱素子の一方の配
   線を、該発熱素子の一方に隣接する発熱素子と共有し、
   他方の配線を、該発熱素子の他方に隣接する発熱素子と
   共有し、隣接する発熱素子により共有された各配線に対
   して正負両方向の電流を流し得る駆動回路を接続し、各
   駆動タイミングで発熱させるべき発熱素子の両端の一方
   にハイレベルの電位を加え、他方にロウレベルの電位を
   加えて駆動される熱エネルギーを利用した記録ヘッドを
   装着するためのヘッド装着部と、前記ヘッド装着部に装
   着された前記記録ヘッドの記録位置へ被記録材を搬送す
   るための搬送手段と、を備えた記録装置。
7. （７）前記記録ヘッドが、電気熱変換体によって印加さ
   れる熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長
   によって、吐出口よりインクを吐出させることを特徴と
   する請求項７の記録装置。