JPH06134993A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】両方向記録等における記録ライン間の画像ズレ
を防止して画質を向上させ、記録ヘッド１に接続する信
号線の数を減らすとともにメイン回路基板２０の負荷を
軽減させてフレキシブルケーブル１６およびメイン回路
基板２０の小型化およびコストダウンを図る。 【構成】記録ヘッド１の主走査方向または副走査方向の
位置検出手段１４、１５、２５、２６を記録ヘッド１自
体と装置本体との間に設け、記録データのシリアルパラ
レル展開または記録ヘッド１の温度制御のためのマイク
ロコンピュータ３０を記録ヘッド１自体に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
インクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワー
ドプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出
力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づい
て用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰなど）等の被記録材
（記録媒体）に画像（文字や記号なども含む）を記録し
ていくように構成されている。前記記録装置は、使用す
る記録手段の記録方式により、インクジェット式、ワイ
ヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式等に
分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの
記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセッ
トした後、被記録材に沿って移動（主走査）するキャリ
ッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像
記録または文字記録を行ない、１行分の記録を終了した
後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に次の
行の画像または文字を記録（主走査）するという動作を
繰り返すことにより、被記録材の所望範囲に画像または
文字が記録される。一方、被記録材を搬送方向に送る副
走査のみで記録するラインタイプの記録装置において
は、被記録材を所定の記録位置にセットし、一括して１
行分の記録を連続的に行ないながら所定量の紙送り（ピ
ッチ送り）を行ない、被記録材の全体に画像が記録され
る。

【０００４】そのうち、インクジェット式（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、ランニングコストが安く、ノン
インパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色
のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であ
るなどの利点を有している。

【０００５】特に、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式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。ま
た、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用すること
により、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易
であり、記録手段のフルマルチ化および高密度実装化も
容易である。

【０００６】上記インクジェット記録装置では、記録ヘ
ッドとインクタンクを一体化した着脱可能（交換可能）
なカートリッジタイプの記録手段（ヘッドカートリッ
ジ）を用いることが行なわれている。また、インクジェ
ット記録装置では、数十ドット幅の行（ライン）を順次
記録していくが、隣接する行の記録位置が上下方向（副
走査方向）あるいは左右方向（主走査方向）にずれるこ
とがある。しかし、この行と行との位置ずれは、特に複
数行にわたる図形や倍角文字などを記録する際には、画
像品位を大幅に低下させる原因となることから、極力こ
れを防止する必要がある。

【０００７】また、上記カートリッジタイプの記録手段
は、インクが充填されたモールド品のインクタンクに記
録ヘッドを組み付けた構造を有し、例えば、装置本体か
ら記録ヘッドに電力を供給することで該記録ヘッド内の
電気熱変換体を発熱させ、その発熱によるインクの膜沸
騰によって気泡の成長させ、この気泡の成長に伴ってイ
ンク滴を吐出させるように構成されている。また、イン
クの吐出性能を維持するために、記録ヘッド内のヒータ
ーに電流を流すことにより記録ヘッドの温度を一定に保
つように構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カート
リッジタイプの記録手段を用いる従来のインクジェット
記録装置では、該記録手段が着脱可能であることから、
装置本体に対する記録ヘッドの位置を正確に検出するこ
とが困難であり、往復記録などにおける記録画像の行間
のズレを確実に防止することができず、そのため、被記
録材を正確に紙送りしたとしても高品位な記録出力が得
られないという課題があった。また、被記録材を記録ヘ
ッドに対して正しい位置へ紙送りすることが困難である
という課題もあった。

【０００９】また、従来のインクジェット記録装置で
は、記録ヘッドに設けた複数の吐出口に対応する複数の
電気熱変換体のそれぞれに通電するために、ヘッドカー
トリッジと装置本体の間を電気接続するフレキシブルケ
ーブルに多数の導体を配線する必要があり、フレキシブ
ルケーブルの小型化および低価格化が困難であるという
課題があった。さらに、記録ヘッドの温度を測定する場
合、記録手段ごとに温度センサの特性にバラツキが生じ
るので、ヘッドカートリッジ内のインク温度を正確に制
御することができないという課題もあった。

【００１０】

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、記録手段
から被記録材へインクを吐出して記録を行なうインクジ
ェット記録装置において、装置本体に対する記録手段の
位置を検出するための位置検出手段を該記録手段に設け
る構成とすることにより、往復記録などにおいても隣合
う行の画像ズレを防止することができ、高品位な記録出
力が得られるインクジェット記録装置を提供することで
ある。請求項２および請求項３の発明は、上記構成に加
えて、前記位置検出手段により、装置本体に対する記録
手段の主走査方向の位置を検出する構成、あるいは前記
位置検出手段により、装置本体に対する記録手段の副走
査方向の位置を検出する構成とすることにより、一層効
率よく、隣合う行の画像ズレを防止して高品位な画像を
記録し得るインクジェット記録装置を提供することであ
る。

【００１１】請求項６の発明は、記録手段から被記録材
へインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装
置において、記録手段にマイクロコンピュータを設ける
構成とすることにより、記録手段と装置本体との間の信
号線の数を減らしてフレキシブルケーブルを安価に製造
することができ、インク吐出部の温度を正確に検出して
インクの不良吐出率を低下させることができ、記録装置
の主回路基板の負荷を減少させることにより小型で安価
な主回路基板を使用することができるインクジェット記
録装置を提供することである。請求項７および請求項８
の発明は、上記構成に加えて、前記マイクロコンピュー
タとしてデータをシリアルパラレル展開するものを使用
する構成、あるいは前記マイクロコンピュータとして記
録手段の温度を制御するものを使用する構成とすること
により、一層効率よく、フレキシブルケーブルの低価格
化、インク温度制御による不良吐出率低下、記録装置の
主回路基板の低価格化を図ることが可能なインクジェッ
ト記録装置を提供することである。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、各図面において、同一符号はそれぞれ同一
または対応部分を示す。図１は本発明を適用したインク
ジェット記録装置の一実施例の概略構成を示す模式的斜
視図である。図１において、記録手段（記録ヘッド）１
はキャリッジ２に搭載されており、該キャリッジ２は装
置本体に設置された２本のガイドレール３、４に沿って
主走査方向に往復移動可能に案内支持されている。装置
本体の一端部にはキャリッジ２を移動させるためのキャ
リッジモータ５が装着されており、他端部にはアイドラ
プーリ６が配設されている。そして、キャリッジモータ
５のモータプーリ７と前記アイドラプーリ６との間には
前記ガイドレール３、４と平行なタイミングベルト８が
張設されており、該タイミングベルト８の一部はキャリ
ッジ２に連結されている。

【００１３】こうして、キャリッジモータ５の正転およ
び逆転によってキャリッジ２が往復移動し、該キャリッ
ジモータ５の回転量によってキャリッジ２の位置（記録
ヘッド１の位置）が制御される。記録に際しては、キャ
リッジ２の移動に同期しかつ画像データに基づいて記録
ヘッド１の吐出口からインクを吐出することにより、被
記録材１０上に画像が記録される。前記記録手段（記録
ヘッド）１は、記録ヘッドとインクタンクを一体化した
交換可能なカートリッジ（インクカートリッジ）になっ
ている。

【００１４】前記記録ヘッド（ヘッドカートリッジ）１
は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジ
ェット記録手段であって、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、前記記録ヘ
ッド１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、収縮によ
って生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐
出させ、記録を行なうものである。

【００１５】図２は、前記記録手段（記録ヘッド）１の
インク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
図２において、被記録材１０と所定の隙間（例えば、約
０．５〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口面５
１には、所定のピッチで複数の吐出口５２が形成され、
共通液室５３と各吐出口５２とを連通する各液路５４の
壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するため
の電気熱変換体（発熱抵抗体など）５５が配設されてい
る。本例においては、記録ヘッド１は、前記吐出口５２
がキャリッジ２の走査方向と交叉する方向に並ぶような
位置関係で、該キャリッジ２に搭載されている。こうし
て、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱
変換体５５を駆動（通電）して、液路５４内のインクを
膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口５２
からインクを吐出させる記録ヘッド１が構成されてい
る。

【００１６】図１において、記録ヘッド１の吐出口面５
１と対向する位置には、被記録材１０の幅をカバーする
長さの搬送ローラ（紙送りローラ）１１が前記ガイドレ
ール３、４と平行に設けられている。この搬送ローラ１
１は不図示の搬送モータによって回転駆動され、この搬
送ローラ１１には回転自在のピンチローラ（不図示）が
圧接されている。記録装置の給紙部から給送された被記
録材１０は前記搬送ローラ１１の回転によって記録位置
（吐出口面５１と対向する位置）へ搬送される。なお、
前記ピンチローラは搬送ローラ１１に圧接されて従動回
転するものであり、該ピンチローラの圧接力は、板バネ
等により付与される。前記搬送ローラ１１は、記録位置
において被記録材１０を正しい姿勢に保持するととも
に、１ライン分の記録が終了するごとに次のラインの記
録位置へ被記録材１０を正しく紙送りするように回転制
御されるものである。

【００１７】前記記録ヘッド１に対向する記録位置より
紙送り方向下流側の位置には、被記録材１０を排出する
ための排紙ローラ１２とこれにバネ等で圧接された排紙
従動ローラ１３が配設されている。ここでも、排紙ロー
ラ１２と従動ローラ１３との間の摩擦搬送力により、被
記録材１０を送り出す（搬送する）ように構成されてい
る。なお、前記ピンチローラ（不図示）および前記排紙
従動ローラ１３は、紙詰まり等に際して被記録材１０を
取り出す場合には、レバー操作等により離隔することが
できる。前記排紙ローラ１２は、被記録材１０を記録ヘ
ッド１の前で搬送する時に、該被記録材１０の弛みを除
去し、記録位置の誤差や被記録材１０の記録ヘッド１へ
の接触を防止する機能を有している。そのため、この排
紙ローラ１２は、通常、前記搬送ローラ１１と同期駆動
され、その周速は搬送ローラ１１の周速より若干速く設
定されている。

【００１８】そこで、以上説明したインクジェット記録
装置には、装置本体に対する記録手段（ヘッドカートリ
ッジ）１の位置、すなわち主走査方向（横方向）の位置
あるいは副走査方向（紙送り方向）の位置を検出するた
めの位置検出手段が設けられている。また、このインク
ジェット記録装置の記録手段１には、データをシリアル
パラレル展開したり、あるいは記録手段１の温度を制御
したりするためのマイクロコンピュータ（不図示）が設
けられている。

【００１９】図１において、装置本体には、前記ガイド
レール３、４と平行な磁性体等から成るエンコーダ１４
が固定されており、一方、記録ヘッド１には前記エンコ
ーダ１４と協働するホール素子や磁気ヘッド等から成る
磁気センサ１５が設けられている。これらエンコーダ１
４および磁気センサ１５は、ヘッドカートリッジ（記録
手段）１の主走査方向位置（左右方向位置）を検出する
ための位置検出手段を構成するものである。また、ヘッ
ドカートリッジ１は、信号線を有するフレキシブルケー
ブル１６を介して、記録装置の不図示の主回路基板（メ
インＰＣＢ）に電気接続されている。

【００２０】図３は上記位置検出手段の第１実施例を模
式的に示す部分平面図である。図３において、１は記録
ヘッド部とインクタンクを一体化した交換可能な記録手
段（ヘッドカートリッジ）、２は記録手段１を搭載する
キャリジ、３はキャリジ２を案内支持するためのガイド
レール、１０は用紙やプラスチック薄板等の被記録材、
１４は記録装置に固定された磁性体等から成るエンコー
ダ、１５は記録手段１に固定されたホール素子や磁気ヘ
ッド等の磁気センサ、１６は記録手段１と記録装置の主
回路基板（図４中の２０）とを電気接続するフレキシブ
ルケーブル、５１は記録手段１の吐出口面（インクを吐
出する吐出口５２が配列された面）である。

【００２１】図４は図３の位置検出手段の電気的構成を
示すブロック図である。図４中の図３中と同一の符号は
それぞれ同一または対応部分を示す。図４において、２
０は記録装置全体を制御するための主回路基板（メイン
ＰＣＢ）、２１は記録手段（ヘッドカートリッジ）１と
フレキシブルケーブル１６とを接続するためのコネク
タ、２２は主回路基板２０とフレキシブルケーブル１６
とを接続するためのコネクタ、２３は磁気センサ１５の
出力をデジタル値に変換するためのＡ／Ｄコンバータで
ある。

【００２２】図４において、ヘッドカートリッジ１はモ
ールドで構成されており、前記磁気センサ１５はインク
吐出部の液路５４内の電気熱変換体５５とともに該カー
トリッジ１を構成するモールドに固定されている。すな
わち、前記磁気センサ１５と前記電気熱変換体５５およ
び液路５４は相互位置が不変の状態で記録手段１に固定
されている。

【００２３】図５は磁気センサ１５の出力Ｖと電気熱変
換体５５の駆動電流Ｉとの発生時期ｔ（主走査方向の位
置ｌ）との関係を示す図表である。磁気センサ１５の出
力Ｖは、図示のように、ヘッドカートリッジ（記録手
段）１の移動に伴って正弦波を出力する。この出力Ｖに
よってヘッドカートリッジ１の装置本体に対する主走査
方向位置を高精度で検出することができる。そして、画
像信号に基づいて、前記正弦波出力Ｖの各波形の一定位
置で電気熱変換体５５の駆動（通電）を開始するように
制御される。

【００２４】以上説明した実施例によれば、記録手段
（ヘッドカートリッジ）１と一体的に磁気センサ１５を
設け、記録装置本体と記録手段１との両方でリニアエン
コーダ式の位置検出手段を構成したので、実際にインク
を吐出する部分と位置ずれの無い高精度な記録手段１の
位置検出を行うことができる。したがって、往復記録を
行うような場合でも、隣合う行の間で記録ずれを生じる
ことの無い高品位な画像出力を得ることが可能になっ
た。

【００２５】図６は記録手段１の位置検出手段の第２実
施例を模式的に示す部分側面図である。図６において、
１は記録ヘッド部とインクタンクを一体化した交換可能
な記録手段（ヘッドカートリッジ）、２は記録手段１を
搭載するキャリジ、３および４はキャリジ２を案内支持
するためのガイドレール、１０は用紙やプラスチック薄
板等の被記録材、１１は被記録材１０を紙送りするため
の搬送ローラ、１２および１３は記録位置を通過した被
記録材１０を排出するための排紙ローラ対、１６は記録
手段１と記録装置の主回路基板（図４中の２０）とを電
気接続するフレキシブルケーブル、５１は記録手段１の
吐出口面（インクを吐出する吐出口５２が配列された
面）である。

【００２６】図６の第２実施例では、搬送ローラ１１の
端部の周囲に磁性体等から成る回転式のエンコーダ２５
が設けられ、記録手段１にはこのエンコーダ２５と対面
するホール素子や磁気ヘッド等の磁気センサ２６が一体
的に設けられている。図６の構成によれば、記録装置に
対する記録手段１の副走査方向（紙送り方向）の位置を
高い精度で検出することができる。

【００２７】すなわち、搬送ローラ１１に取り付けられ
た磁気エンコーダ２５が該搬送ローラ１１とともに回転
し、その回転位置によって磁気センサ２６の出力が一定
のパターンで変動する。そして、磁気センサ２６の出力
をＡ／Ｄコンバータ（図４中の２３）でデジタル化し、
その出力の山の数から被記録材１０の紙送り量（搬送ロ
ーラ１１の回転位置）が検出される。その場合、搬送ロ
ーラ１１が設定位置近傍に来た時に該搬送ローラ１１の
回転を遅くし、出力値が設定値（設定位置）になった時
点で搬送ローラ１１の回転を停止させるように制御され
る。

【００２８】図６の第２実施例によれば、記録手段（ヘ
ッドカートリッジ）１と一体的に磁気センサ２６を設
け、搬送ローラ１１と記録手段１とでロータリーエンコ
ーダ式の位置検出手段を構成したので、実際にインクを
吐出する部分と位置ずれの無い高精度な搬送ローラ１１
の回転位置の検出を行うことができる。そのため、記録
手段１に対する被記録材１０の紙送り量を高い精度で制
御することが可能となり、隣合う行の間で記録ずれを生
じることの無い高品位な画像出力を得ることが可能にな
った。

【００２９】図７は記録手段の制御系の第１実施例を示
すブロック図である。図７において、２０は記録装置を
制御するための主回路基板（メインＰＣＢ）、２１は記
録手段（ヘッドカートリッジ）１とフレキシブルケーブ
ル１６とを接続するためのコネクタ、２２は主回路基板
２０とフレキシブルケーブル１６とを接続するためのコ
ネクタである。そして、記録手段（ヘッドカートリッ
ジ）１には、該記録手段１を構成する半導体素子と一体
に製造されたマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３０が設
けられている。前記主回路基板２０は記録装置本体を制
御するための電気部品の集合体で構成されている。ま
た、前記フレキシブルケーブル１６は記録手段１へデー
タや電力を送給するためのものである。

【００３０】図７において、記録手段１には、前記マイ
クロコンピュータ３０とともに、次のような各構成部品
が設けられている。すなわち、記録手段１には、マイク
ロコンピュータ３０を制御するためのコードが書き込ま
れたＲＯＭ３１、データを一時的に記憶するためのＲＡ
Ｍ３２、インク吐出部の各吐出口５２に対応して設けら
れた前記電気熱変換体５５、各電気熱変換体５５をオン
・オフするためのトランジスタ等から成るヘッドドライ
バ３３、ヘッドドライバ３３のオン・オフを保持するＩ
／Ｏレジスタ３４、マイクロコンピュータ３０とＲＯＭ
３１とＲＡＭ３２とＩ／Ｏレジスタ３４との間でデータ
を交換するためのデータバス３５、マイクロコンピュー
タ３０からＩ／Ｏレジスタ３４やＲＡＭ３２やＲＯＭ３
１等を選択するためのアドレスバス３６、マイクロコン
ピュータ３０に記録データを入力するためのシリアルポ
ート３７などの構成部品が設けられている。

【００３１】図７において、記録データは、主回路基板
（メインＰＣＢ）２０で作製され、フレキシブルケーブ
ル１６を通して記録ヘッド１に送られる。この時、記録
データはシリアルデータ通信によって送受される。マイ
クロコンピュータ３０は、このシリアルデータを受信し
た後、ＲＡＭ３２上に一時的に記憶し、これを電気熱変
換体５５の数だけＩ／Ｏレジスタ３４に書き込む。そし
て、ヘッドドライバ３３のデータ側トランジスタをオン
させる。また、マイクロコンピュータ３０は、一定のタ
イミングでヘッドドライバ３３の電源側トランジスタを
オンさせるために、Ｉ／Ｏレジスタ３４の電源側ビット
を一定周期で０から１に書き換える。

【００３２】以上説明した図７の制御系によれば、記録
手段（ヘッドカートリッジ）１にマイクロコンピュータ
３０を設け、該マイクロコンピュータ３０により記録デ
ータをシリアルデータで受信し、これをシリアルパラレ
ル展開するように構成したので、記録手段１と装置本体
との間の信号線の数を大幅に減少させることによりフレ
キシブルケーブル１６を安価なものにすることができ、
さらに、記録装置の主回路基板（メインＰＣＢ）２０の
負荷を減少させて制御回路を安価に構成することができ
るインクジェット記録装置が得られた。

【００３３】図８は記録手段の制御系の第２実施例を示
すブロック図である。図８において、記録手段（ヘッド
カートリッジ）１には、該記録手段１を構成する半導体
素子と一体に製造されたマイクロコンピュータ（ＣＰ
Ｕ）３０が設けられている。そして、記録手段１には、
このマイクロコンピュータ３０とともに、次のような各
構成部品が設けられている。

【００３４】すなわち、記録手段１には、記録装置の主
回路基板（メインＰＣＢ）から該記録手段１へデータや
電力を送給するためのフレキシブルケーブル１６が接続
されるコネクタ２１、マイクロコンピュータ３０を制御
するためのコードが書き込まれたＲＯＭ３１、データを
一時的に記憶するためのＲＡＭ３２、インク吐出部の各
吐出口５２に対応して設けられた前記電気熱変換体５
５、各電気熱変換体５５をオン・オフするためのトラン
ジスタ等から成るヘッドドライバ３３、ヘッドドライバ
３３のオン・オフを保持するＩ／Ｏレジスタ３４、マイ
クロコンピュータ３０とＲＯＭ３１とＲＡＭ３２とＩ／
Ｏレジスタ３４との間でデータを交換するためのデータ
バス３５、マイクロコンピュータ３０からＩ／Ｏレジス
タ３４やＲＡＭ３２やＲＯＭ３１等を選択するためのア
ドレスバス３６、マイクロコンピュータ３０に記録デー
タを入力するためのシリアルポート３７などの構成部品
が設けられている。

【００３５】そして、図８のマイクロコンピュータ３０
は記録手段１の温度を制御するように構成されている。
そのため、記録手段１には、さらに次のような構成部品
が設けられている。すなわち、記録ヘッド１の温度を検
出するためのダイオード等の温度センサ３８、温度セン
サ３８の出力をデジタル値に変換するためのＡ／Ｄコン
バータ３９、記録ヘッド１を温めるためのヒータ４０、
ヒータ４０をオン・オフするためのトランジスタ等のヒ
ータドライバ４１、Ａ／Ｄコンバータ３９の出力やヒー
タドライバ４１の状態を保持するためのＩ／Ｏレジスタ
４２、主回路基板２０から記録データが送信される記録
データポート４３、ＮＯＴ論理素子４４などが設けられ
ている。

【００３６】インク吐出部において、電気熱変換体５５
で液路５４内のインクを加熱して良好な気泡を形成する
ためには、記録ヘッド１の温度は変化せずに略一定に保
たれる必要がある。そこで、温度センサ３８の出力をＡ
／Ｄコンバータ３９でデジタル化し、Ｉ／Ｏレジスタ４
２を通じてマイクロコンピュータ３０にこれを入力し、
この値が予め決めておいた設定値よりも低い場合には、
ヒータ４０をオンにすべくＩ／Ｏレジスタ４２にオンの
値を書き込み、ヒータドライバ４１でヒータ４０に電流
を流して発熱させる。

【００３７】そして、一定時間毎に温度センサ３８の値
を読み取り、設定値よりも高い場合にはヒータ４０をオ
フにし、設定値よりも低い場合にはヒータ４０をオンに
するという制御動作を繰り返す。また、ヒータドライバ
４１の電源側トランジスタは、電源容量を節約するため
に、電気熱変換体５５のドライバ３３の電源側トランジ
スタと同時にオンにならないように構成されている。

【００３８】以上説明した図８の制御系によれば、記録
手段（ヘッドカートリッジ）１にマイクロコンピュータ
３０を設け、該マイクロコンピュータ３０により記録ヘ
ッド１の温度を検出するとともに該記録ヘッド１の温度
を制御するように構成したので、記録ヘッド１のインク
吐出部の温度を高い精度で検出するとともに該温度を高
い精度で制御することが可能となり、インク吐出部での
吐出不良率を効果的に低減することができた。さらに、
記録装置の主回路基板（メインＰＣＢ）２０の負荷が減
少するので、主回路基板２０の小型化およびコストダウ
ンを図ることが可能になった。

【００３９】なお、前述の実施例では、被記録材１０に
沿って記録ヘッドを移動させながら記録するシリアルタ
イプのインクジェット記録装置を例に挙げて説明した
が、本発明は、被記録材の幅方向の全域または一部をカ
バーする長さのライン型記録ヘッドを用い、副走査だけ
で記録するラインタイプのインクジェット記録装置にお
いても、同様に適用することができ、同様の効果が得ら
れるものである。また、本発明は、記録ヘッドとインク
タンクを一体化する場合、記録ヘッドとインクタンクを
別体にする場合など、記録ヘッドとインクタンクの配置
形態がどのようなものであっても、同様に適用すること
ができ、同様の効果を達成し得るものである。

【００４０】さらに、前述の実施例では、１個の記録ヘ
ッドを用いる記録装置の場合を例に挙げて説明したが、
本発明は、異なる色のインクで記録する複数の記録ヘッ
ドを用いるカラー記録装置、同一色彩で濃度の異なるイ
ンクで記録する複数の記録ヘッドを用いる階調記録用の
記録装置など、記録ヘッドの数や使用インクがどのよう
な場合にも同様に適用することができ、同様の作用効果
を達成し得るものである。

【００４１】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、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。かかる方式によれば、記録の高
密度化、高精細化が達成できるからである。

【００４２】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
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、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、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録手段（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に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００４３】この気泡の成長、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が行なわれるので、特に応答性
に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、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、更に
優れた記録を行なうことができる。

【００４４】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
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４
４５９６００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。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００４５】さらに、前述のように、記録装置が記録で
きる被記録材（記録媒体）の最大幅に対応した長さを有
するフルラインタイプの記録ヘッドに対しても、本発明
は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、
複数記録ヘッドの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１個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでもよい。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記録ヘッド、
あるいは装置本体に装着され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
ド自体に一体的にインクタンクが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。

【００４６】また、本発明に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または予備的な補
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、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。

【００４７】また、前述したように、搭載される記録ヘ
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他、記録色や
濃度を異にする複数のインクに対応して複数個数設けら
れるものであってもよい。すなわち、例えば、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
ドだけではなく、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るか、いずれでもよいが、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。

【００４８】さらに加えて、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が、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
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
は、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度
調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、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
ら液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめ
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じた付与によ
ってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、
記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００４９】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、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、上述した各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。

【００５０】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、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採るもの等であってもよ
い。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段から被記録材へインクを吐
出して記録を行なうインクジェット記録装置において、
装置本体に対する記録手段の位置を検出するための位置
検出手段を該記録手段に設ける構成としたので、往復記
録などにおいても隣合う行の画像ズレを防止することが
でき、高品位な記録出力が得られるインクジェット記録
装置が提供される。また、請求項２および請求項３の発
明によれば、上記構成に加えて、前記位置検出手段によ
り、装置本体に対する記録手段の主走査方向の位置を検
出する構成、あるいは前記位置検出手段により、装置本
体に対する記録手段の副走査方向の位置を検出する構成
としたので、一層効率よく、隣合う行の画像ズレを防止
して高品位な画像を記録し得るインクジェット記録装置
が提供される。

【００５２】請求項６の発明によれば、記録手段から被
記録材へインクを吐出して記録を行なうインクジェット
記録装置において、記録手段にマイクロコンピュータを
設ける構成としたので、記録手段と装置本体との間の信
号線の数を減らしてフレキシブルケーブルを安価に製造
したり、インク吐出部の温度を正確に検出してインクの
不良吐出率を低下させたりすることができ、記録装置の
主回路基板の負荷を減少させて安価な制御回路を使用す
ることができるインクジェット記録装置が提供される。
また、請求項７および請求項８の発明によれば、上記構
成に加えて、前記マイクロコンピュータとしてデータを
シリアルパラレル展開するものを使用する構成、あるい
は前記マイクロコンピュータとして記録手段の温度を制
御するものを使用する構成としたので、一層効率よく、
記録手段と装置本体との間の信号線の数を減らしてフレ
キシブルケーブルを安価に製造したり、インク吐出部の
温度を正確に検出してインクの不良吐出率を低下させた
りすることができ、記録装置の主回路基板の負荷を減少
させて安価な制御回路を使用することができるインクジ
ェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の一
実施例の概略構成を示す模式的斜視図である。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】本発明によるインクジェット記録装置における
記録手段の位置検出手段の第１実施例を模式的に示す部
分平面図である。

【図４】図３の位置検出手段の電気系統を示すブロック
図である。

【図５】図３の位置検出手段における磁気センサ出力と
インク吐出用電気熱変換体の駆動電流との関係を示す図
表である。

【図６】本発明によるインクジェット記録装置における
記録手段の位置検出手段の第２実施例を模式的に示す部
分側面図である。

【図７】本発明によるインクジェット記録装置における
記録手段の制御系の第１実施例の構成を模式的に示すブ
ロック図である。

【図８】本発明によるインクジェット記録装置における
記録手段の制御系の第２実施例の構成を模式的に示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 記録手段（ヘッドカートリッジ） ２ キャリジ ５ キャリジモータ １０ 被記録材 １１ 搬送ローラ １２ 排紙ローラ １４ エンコーダ（リニア式） １５ 磁気センサ １６ フレキシブルケーブル ２０ 主回路基板（メインＰＣＢ） ２１ コネクタ ２２ コネクタ ２３ Ａ／Ｄコンバータ ２５ エンコーダ（回転式） ２６ 磁気センサ ３０ マイクロコンピュータ ３１ ＲＯＭ ３２ ＲＡＭ ３３ ヘッドドライバ ３４ Ｉ／Ｏレジスタ ３７ シリアルポート ３８ 温度センサ ３９ Ａ／Ｄコンバータ ４０ ヒータ ４１ ヒータドライバ ４２ Ｉ／Ｏレジスタ ４３ 記録データポート ４４ ＮＯＴ論理素子 ５１ 吐出口面 ５２ 吐出口 ５４ 液路 ５５ 電気熱変換体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 2/125 2/51 19/18 Ｅ 9212−2Ｃ Ｂ 9212−2Ｃ 9012−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３ Ｂ 9012−2Ｃ １０４ Ｋ 9211−2Ｃ 3/10 １０１ Ｅ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段から被記録材へインクを吐出し
   て記録を行なうインクジェット記録装置において、装置
   本体に対する記録手段の位置を検出するための位置検出
   手段を該記録手段に設けることを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
2. 【請求項２】 前記位置検出手段は、装置本体に対する
   記録手段の主走査方向の位置を検出することを特徴とす
   る請求項１のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記位置検出手段は、装置本体に対する
   記録手段の副走査方向の位置を検出することを特徴とす
   る請求項１のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段が、インクを吐出するため
   に利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備
   えているインクジェット記録手段であることを特徴とす
   る請求項１のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録手段が、前記電気熱変換体が発
   生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用
   して、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４のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 記録手段から被記録材へインクを吐出し
   て記録を行なうインクジェット記録装置において、記録
   手段にマイクロコンピュータを設けることを特徴とする
   インクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 前記マイクロコンピュータはデータをシ
   リアルパラレル展開することを特徴とする請求項６のイ
   ンクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 前記マイクロコンピュータは記録手段の
   温度を制御することを特徴とする請求項６のインクジェ
   ット記録装置。
9. 【請求項９】 前記記録手段が、インクを吐出するため
   に利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備
   えているインクジェット記録手段であることを特徴とす
   る請求項６のインクジェット記録装置。
10. 【請求項１０】 前記記録手段が、前記電気熱変換体が
    発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
    用して、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９のインクジェット記録装置。