JPH07290707A

JPH07290707A - 記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いたプリンタ装置及びプリント方法

Info

Publication number: JPH07290707A
Application number: JP6085103A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Koizumi; 亮一小泉; Masahiko Ogawa; 正彦小川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1994-04-22
Publication date: 1995-11-07
Also published as: DE69529638D1; EP0678386B1; US5790140A; EP0678386A3; EP0678386A2; DE69529638T2

Abstract

(57)【要約】【目的】より少ない制御信号で制御可能な記録ヘッド
とその記録ヘッドを用いたプリンタ装置を提供する。【構成】外部から供給されるＲＥＳＥＴ信号によって
カウンタ１１の計数値をリセットし、その後、画像信号
（ＤＡＴＡ）の入力に伴って供給されるＣＬＫ信号をカ
ウントする。そして、そのカウント値に従い、デコーダ
１２から選択信号（Ｂ１〜Ｂ４）を発生させ３２クロッ
クごとにグループ分けされた発熱素子群を選択する。さ
らに、供給されるＳＴＲＢ信号に従って、その選択され
た発熱素子群３４に属する発熱抵抗体に通電して記録動
作を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録ヘッド及び該記録ヘ
ッドを用いたプリンタ装置及びプリント方法に関し、特
に、飛翔液滴を形成してこれを被記録媒体上に吐出する
ことにより記録を行なうプリンタ装置、殊に熱的作用を
液体に与えその液体を沸騰させて飛翔液滴を形成してこ
れを被記録媒体上に吐出することにより記録を行う記録
ヘッド及び該記録ヘッドを用いたプリンタ装置及びプリ
ント方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、被記録媒体に対して記録を行
うため、複数個の記録素子を一例に配列して構成される
記録ヘッドを有した記録装置が各種知られている。この
ような記録装置の記録ヘッドは、一般に複数の記録素子
と、所定数の記録素子を一ブロックとして同時駆動可能
な駆動用集積回路とを同一基板上に搭載した構成を有す
るもので、このような構成によって画像データを各記録
素子に対応させて整列させることにより、被記録媒体
（用紙、布、プラスチックシート等）上に任意の記録を
行うことが可能である。

【０００３】そのような記録装置のなかで、低騒音なノ
ンインパクト記録としてインクを記録素子上に配置した
吐出口から吐出させて被記録媒体上に記録を行うインク
ジェット方式の記録装置は、高密度かつ高速な記録が可
能なことから、例えば、複写機、ファクシミリ装置、プ
リンタ装置、ワードプロセッサ、ワークステーション等
の出力端末としてのプリンタ、あるいはパーソナルコン
ピュータ、ホストコンピュータ、光ディスク装置、ビデ
オ装置等に具備されるハンディまたはポータブルプリン
タとしてこれらの情報処理システムに利用され、かつ商
品化されている。

【０００４】このような記録装置は、記録手段（記録ヘ
ッド）と、被記録媒体を搬送する搬送手段と、被記録媒
体の搬送方向と直交する方向へ記録ヘッドを往復移動さ
せるための駆動手段と、記録ヘッドからのインク吐出と
搬送および駆動手段とを制御するための制御手段とを具
備する。そして、複数の吐出口からインク滴を吐出させ
る記録ヘッドを被記録媒体の搬送方向と直交する方向
（主走査方向）にシリアルスキャンさせ、被記録時に記
録材を記録幅に等しい送り量で間欠的に搬送する記録方
法をとるものである。この記録方法は、記録信号に応じ
てインクを被記録媒体上に吐出させて記録を行うもので
あり、ランニングコストが安く、静かな記録方法として
広く用いられている。また、インクを吐出する多数のノ
ズルを記録媒体と記録ヘッドとの相対移動方向と垂直な
直線上に形成したヘッドを用いることにより、記録ヘッ
ドが記録媒体上を１回スキャンするときにノズル数に対
応した幅で記録することができ、記録の高速化を達成す
ることが可能である。

【０００５】このような記録ヘッドは複数の記録素子に
対応して、各記録素子に通電するための機能素子群（例
えば、トランジスタ）が設けられており、さらにその機
能素子群を駆動制御するためのロジック回路が機能素子
群と同一基板内に設けられている。

【０００６】図９は１回の記録動作により被記録媒体の
搬送方向に１２８画素（１画素１ビット）分の記録を行
なうことができる１２８ビットの記録素子群をもつ従来
の記録ヘッドの回路構成を示すブロック図である。図９
において、３１は１２８ビットシフトレジスタ、３２は
１２８ビットラッチ、３３は発熱素子群を駆動するため
の１２８ビットトランジスタアレイ、３４は１２８個の
発熱体抵抗（Ｒ１〜Ｒ１２８）からなる発熱素子群、３
５は１２８個のＡＮＤ回路からなるゲート回路である。
また、ＶH は発熱素子群３４に加える印加電圧である。
さらに記録ヘッドに入力される信号としては、画像信号
系がＬＡＴ（データラッチ信号）、ＤＡＴＡ（１２８画
素分の画像信号）、ＣＬＫ（クロック信号）、駆動信号
系がＳＴＲＢ（ストローブ信号）、ＨＥＡＴＡ、ＨＥＡ
ＴＢ、ＨＥＡＴＣ、ＨＥＡＴＤである。全１２８ビット
は、４つのブロックに分割され、Ａブロック〜Ｄブロッ
クまでそれぞれ３２ビットづつに分けられている。

【０００７】図１０は図９に示した記録ヘッドの駆動シ
ーケンスを示すタイムチャートである。図１０に示す各
種信号を示す符号は図９で用いたものに対応している。
４つのブロック（Ａブロック〜Ｄブロック）は各々、Ｈ
ＥＡＴＡ、ＨＥＡＴＢ、ＨＥＡＴＣ、ＨＥＡＴＤの４つ
の信号により選択され、それぞれのブロックが選択され
ている時、それに対応する選択されたＨＥＡＴｘ信号
（ｘ＝Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）がイネーブル状態となる。

【０００８】また、図１１は１回の記録動作により被記
録媒体の搬送方向に６４画素（１画素１ビット）分の記
録を行なうことができる６４ビットの記録素子群をもつ
従来の記録ヘッドの回路構成を示すブロック図である。
図１１において、４１は６４ビットシフトレジスタ、４
２は６４ビットラッチ、４３は６４ビットトランジスタ
アレイ、４４は６４個の発熱体抵抗（Ｒ１〜Ｒ６４）か
らなる発熱素子群、４５は６４個のＡＮＤ回路からなる
ゲート回路、４６は以下に述べる８つのブロックのいづ
れかを選択するブロック選択回路である。また、ＲＥＳ
ＥＴはリセット信号、ＢＬＯＣＫＥＮＢ１、ＢＬＯＣＫ
ＥＮＢ２、ＢＬＯＣＫＥＮＢ３は上記８つのブロックの
内、どのブロックをイネーブルにするかを指示する信号
である。それ以外の信号は、図９で示した信号と同じも
のである。

【０００９】そして、図１２は図１１に示した記録ヘッ
ドの駆動シーケンスを示すタイムチャートである。図１
２に示す各種信号を示す符号は図１１で用いたものに対
応している。図１１に示す構成も１回の記録動作によっ
て被記録媒体の搬送方向に記録される画素数が異なるの
みで図９に示すそれとほぼ同様の構成をもっている。た
だ、図１１に示す構成の記録ヘッドの場合は、６４個の
発熱体抵抗（Ｒ１〜Ｒ６４）を８つのブロックに分割
し、それぞれのブロックが異なる信号（Ｂ１〜Ｂ８）に
よって駆動される構成となっている。

【００１０】このように図１１に示す構成でも記録ヘッ
ドは、同一基板上に複数の発熱体抵抗を駆動するため
に、その発熱体抵抗と同数のシフトレジスタとラッチと
を有している。また、他の制御信号とは独立したラッチ
信号と複数のイネーブル信号（ＢＬＯＣＫＥＮＢ１〜
３）を用いて記録ヘッド全体の制御を行なっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、分割されたブロックの数が多くなければなる
程、選択信号の数が多くなり、その結果記録ヘッドが大
型になったり、信号の数に比例して、ヘッドまで信号を
伝搬するフレキシブルプリントボートが太くなり、コス
ト的により不利になってしまうという欠点があった。さ
らに、信号線数の増加、即ち、結線数の増加は装置信頼
性の低下を招いてしまう。

【００１２】例えば、図９に示す構成をもつ記録ヘッド
の場合には、グループ分けされた各発熱体抵抗を選択す
るための信号としてＨＥＡＴＡ、ＨＥＡＴＢ、ＨＥＡＴ
Ｃ、ＨＥＡＴＤの４つの信号を記録ヘッド外部から供給
する必要があるし、図１１に示す構成をもつ記録ヘッド
の場合には、グループ分けされた各発熱体抵抗を選択す
るための信号として複数のイネーブル信号（ＢＬＯＣＫ
ＥＮＢ１〜３）やを記録ヘッド外部から供給する必要が
ある。

【００１３】このような問題を解決するため、ブロック
選択のために、デコーダを記録ヘッド内に実装したり、
或いは、ブロック選択用のフリップフロップ回路を記録
ヘッド内に実装したりして、ブロック選択用のデータ信
号、クロック信号を入力する方法などが提案されてい
る。

【００１４】しかしながら最近のプリンタ装置の小型化
の傾向を踏まえ、記録ヘッドに関しても入力信号数の削
減することにより装置の小型化とコストダウンの削減が
望まれている。

【００１５】また、１回のスキャン動作によって被記録
媒体の搬送方向に記録される画素数の増加をねらって発
熱体抵抗の数の増加させると、基板面積が増加し、その
結果基板生産の歩留まりが急激に悪化し生産コストが高
くなってしまうという問題が発生するので、このような
観点からも記録ヘッドに実装する回路の構成をできるだ
け簡単にし基板面積の削減に寄与するような構成が望ま
れている。

【００１６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、より信頼性の高い小型化されコスト削減にも資する
記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いたプリンタ装置及び
プリント方法を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の記録ヘッドは以下のような構成からなる。即
ち、複数の記録素子を複数のグループに分割し、前記分
割された複数のグループ毎に駆動するための複数の通電
体を有し、記録データに応じて前記分割された複数のグ
ループ各々に対応する通電体に通電して記録を行なう記
録ヘッドであって、クロック信号を入力して計数する計
数手段と、前記計数手段から出力される計数値に基づい
て、前記分割された複数のグループの１つのグループに
対応する記録素子を駆動するよう指示する指示信号を発
生する指示信号発生手段と、所定画素分の画像信号を入
力してラッチするラッチ手段と、前記ラッチ手段によっ
てラッチされた画像信号と前記指示信号とに応じて、前
記分割された複数のグループの１つに対応する通電体に
通電する通電手段とを有することを特徴とする記録ヘッ
ドを備える。

【００１８】また他の発明によれば、請求項１に記載の
記録ヘッドを通電駆動して記録媒体に画像をプリントす
るプリンタ装置であって、画像データを外部装置から入
力する入力手段と、前記入力手段によって入力された画
像データを一時的に格納する記憶手段と、前記記憶手段
に格納された画像データに従って画像信号と該画像信号
の送信クロックを前記記録ヘッドに送信する送信手段
と、所定の間隔で前記記録ヘッドの通電体を通電駆動す
るための通電信号を前記記録ヘッドに供給する第１供給
手段と、前記記録ヘッドが有する前記送信クロックを計
数する計数手段の計数値をリセットするようリセット信
号を供給する第２供給手段とを有することを特徴とする
プリンタ装置を備える。

【００１９】さらに他の発明によれば、請求項１に記載
の記録ヘッドを通電駆動して記録媒体に画像をプリント
するプリント方法であって、画像データを外部装置から
入力する入力工程と、前記入力工程において入力された
画像データを一時的に記憶媒体に格納する記憶工程と、
前記記録ヘッドが有するクロックを計数するカウンタの
計数値をリセットするようリセット信号を供給するリセ
ット工程と、前記記憶媒体に格納された画像データに従
って画像信号と該画像信号の送信クロックを前記記録ヘ
ッドに送信する送信工程と、所定の間隔で前記記録ヘッ
ドの通電体を通電駆動するための通電信号を前記記録ヘ
ッドに供給する供給工程とを有することを特徴とするプ
リント方法を備える。

【００２０】

【作用】以上の構成により本発明の記録ヘッドは、クロ
ック信号を入力して計数し、その計数値に基づいて、複
数のグループの１つのグループに対応する記録素子を駆
動するよう指示する指示信号を発生するとともに、所定
画素分の画像信号を入力してラッチし、そのラッチされ
た画像信号と前記指示信号とに応じて、複数のグループ
の１つに対応する通電体に通電するよう動作する。

【００２１】また他の発明によれば、画像データを外部
装置から入力し、その入力された画像データを一時的に
格納しておき、その格納された画像データに従って画像
信号と画像信号の送信クロックを記録ヘッドに送信する
とともに、所定の間隔で記録ヘッドの通電体を通電駆動
するための通電信号を記録ヘッドに供給し、その記録ヘ
ッドが有する送信クロックを計数する計数手段の計数値
をリセットするようリセット信号を供給する。

【００２２】さらに他の発明によれば、画像データを外
部装置から入力してその画像データを一時的に記憶媒体
に格納しておき、記録ヘッドが有するクロックを計数す
るカウンタの計数値をリセットするようリセット信号を
供給するとともに、記憶媒体に格納された画像データに
従って画像信号と画像信号の送信クロックを記録ヘッド
に送信する、所定の間隔で前記記録ヘッドの通電体を通
電駆動するための通電信号を記録ヘッドに供給する。

【００２３】

【実施例】以下添付図面を参照して本発明の好適な実施
例を詳細に説明する。

【００２４】まず最初に以下に説明するいくつかの実施
例の共通実施例の装置となるプリンタ装置の構成につい
て説明する。

【００２５】＜装置本体の概略説明（図１）＞図１は、
本発明の代表的な実施例であるインクジェットプリンタ
ＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図である。図１に
おいて、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動
力伝達ギア５０１１，５００９を介して回転するリード
スクリュー５００５の螺旋溝５００４に対して係合する
キャリッジＨＣはピン（不図示）を有し、矢印ａ，ｂ方
向に往復移動される。このキャリッジＨＣには、インク
ジェットカートリッジＩＪＣが搭載されている。５００
２は紙押え板であり、キャリッジの移動方向に亙って紙
をプラテン５０００に対して押圧する。５００７，５０
０８はフォトカプラで、キャリッジのレバー５００６の
この域での存在を確認して、モータ５０１３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。５０１６は記録ヘッドの前面をキャップするキャッ
プ部材５０２２を支持する部材で、５０１５はこのキャ
ップ内を吸引する吸引手段で、キャップ内開口５０２３
を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５０１７はクリ
ーニングブレードで、５０１９はこのブレードを前後方
向に移動可能にする部材であり、本体支持板５０１８に
これらが支持されている。ブレードは、この形態でなく
周知のクリーニングブレードが本例に適用できることは
言うまでもない。又、５０１２は、吸引回復の吸引を開
始するためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０
２０の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力が
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。

【００２６】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。

【００２７】＜制御構成の説明（図２）＞次に、上述し
た装置の記録制御を実行するための制御構成について説
明する。

【００２８】図２はインクジェットプリンタＩＪＲＡの
制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を示
す同図において、１７００は記録信号（画像信号）を外
部から入力するインタフェース、１７０１はＭＰＵ、１
７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格
納するプログラムＲＯＭ、１７０３は各種データ（上記
記録信号やヘッドに供給される記録データ等）を保存し
ておくダイナミック型のＲＡＭである。１７０４は記録
ヘッド１７０８に対する記録データの供給制御を行うゲ
ートアレイであり、インタフェース１７００、ＭＰＵ１
７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。１
７１０は記録ヘッド１７０８を搬送するためのキャリア
モータ、１７０９は記録紙搬送のための搬送モータであ
る。１７０５はヘッドを駆動するヘッドドライバ、１７
０６，１７０７はそれぞれ搬送モータ１７０９、キャリ
アモータ１７１０を駆動するためのモータドライバであ
る。

【００２９】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
フェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７
０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の
記録データに変換される。そして、モータドライバ１７
０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１
７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆動
され、記録が行われる。

【００３０】以下に説明する実施例では、ヘッドドライ
バ１７０５から４つの信号線（不図示）が記録ヘッド１
７０８に対して供給されており、これら信号線各々によ
って供給される次の４つの信号（(1)画像信号（ＤＡＴ
Ａ）、(2)クロック信号（ＣＬＫ）、(3)リセット信号
（ＲＥＳＥＴ）、(4)ストローブ信号（ＳＴＲＢ））と
記録ヘッドへの印加電圧ＶH によって記録ヘッド１７０
８が駆動される。このような信号が記録ヘッドに供給さ
れるタイミングは、ＭＰＵ１７０１によって制御され
る。

【００３１】［第１実施例］図３は本実施例に従う記録
ヘッド１７０８の回路構成を示すブロック図である。こ
の回路は同一基板上に設けられるとともに、この記録ヘ
ッドは１回の記録動作で被記録媒体の搬送方向に１２８
画素分の記録動作を行なうことができる。なお、従来例
の図７で示したと同じ構成要素には同じ参照番号を付し
ここでの説明は省略する。図３において、画像信号に関
連する入力信号としてＣＬＫ（クロック）、ＤＡＴＡ、
及び、ＲＥＳＥＴが、通電信号としてＳＴＲＢがある。
ＶH は発熱素子群３４に加える印加電圧である。ＤＡＴ
Ａ信号は各ビットの画像信号で、ＣＬＫ信号に同期して
入力される。また、１１はＣＬＫ信号をカウントするカ
ウンタ、１２はカウンタ１１の出力信号Ｃ１、Ｃ２を入
力としてデコードするデコーダ、１４はシフトレジスタ
３１からの出力値をＲＥＳＥＴ信号のタイミングでラッ
チする１２８ビットラッチ回路である。

【００３２】なお、図示はしていないが発熱素子群３４
にはインクカートリッジから供給されるインクを被記録
媒体上に吐出させる１２８個のノズルが配置されてい
る。

【００３３】図４は図３に示した記録ヘッド１７０８に
入力される各種信号のタイムチャートである。図４に示
すように１回の記録動作中のＣＬＫ信号の総クロック数
は、発熱素子群の数と同数の“１２８”である。そし
て、この１２８クロックは、３２クロックづつ（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）４グループに分けられる。

【００３４】まず、最初の（Ａ）グループの３２クロッ
クの間は、図４に示すようにカウンタ１１の出力Ｃ１、
Ｃ２は各々、“０”，“０”となる。ゆえに、デコーダ
１２にはＣ１＝０、Ｃ２＝０が入力され、その時のデコ
ーダ１２の出力（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）は、Ｂ１＝
１、Ｂ２＝０、Ｂ３＝０、Ｂ４＝０となる。つまり、Ｂ
１のみ“１”となり、これによって制御される発熱体抵
抗Ｒ１，Ｒ５，Ｒ９，Ｒ１３，…，Ｒ１２５が選択され
る。

【００３５】さて、最初の（Ａ）グループの３２クロッ
クが終了した後から、次の（Ｂ）グループの３２クロッ
クが終了する間は、カウンタ１１の出力（Ｃ１，Ｃ２）
はＣ１＝１、Ｃ２＝０となる。ゆえに、デコーダ１２に
はＣ１＝１、Ｃ２＝０が入力され、その時のデコーダ１
２の出力（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）は、Ｂ１＝０、Ｂ
２＝１、Ｂ３＝０、Ｂ４＝０となる。つまり、Ｂ２のみ
“１”となり、これによって制御される発熱体抵抗Ｒ
２，Ｒ６，Ｒ１０，…，Ｒ１２６が選択される。

【００３６】次に、（Ｂ）グループの３２クロックが終
了した後から、（Ｃ）グループの３２クロックが終了す
るまでの間はカウンタ１１の出力（Ｃ１，Ｃ２）はＣ１
＝０、Ｃ２＝１となる。ゆえに、デコーダ１２にはＣ１
＝０、Ｃ２＝１が入力され、その時のデコーダ１２の出
力（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）は、Ｂ１＝０、Ｂ２＝
０、Ｂ３＝１、Ｂ４＝０となる。つまり、Ｂ３のみ
“１”となり、これによって制御される発熱体抵抗Ｒ
３，Ｒ７，Ｒ１１，…，Ｒ１２７が選択される。

【００３７】同様に、（Ｃ）グループの３２クロックが
終了してから（Ｄ）グループの３２クロックが終了する
までの間、デコーダ１２の出力のＢ４のみがイネーブル
となり、発熱体抵抗Ｒ４，Ｒ８，Ｒ１２，…，Ｒ１２８
が選択される。

【００３８】以上の様にして、カウンタ１１とデコーダ
１２とを組みあわせてＣＬＫ信号を制御することによ
り、ブロック選択信号（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）を生
成することが可能になる。

【００３９】一方、ＲＥＳＥＴ信号は、１２８ビットラ
ッチ回路１４の入力として用いられる他、カウンタ１１
のリセット信号として用いられる。

【００４０】次に図５に示すフローチャートを参照して
本実施例に示す記録ヘッドを備えたプリンタ装置の記録
動作について説明する。なお、本実施例の記録ヘッドは
１回の記録動作で被記録媒体の搬送方向に１２８画素分
の記録動作を行なうことができるので、これに対応して
制御部のＤＲＡＭ１７０３には１２８ライン分の画像デ
ータが格納されるものとする。

【００４１】まずステップＳ１０ではＤＲＡＭ１７０３
に１２８ライン分の画像データが格納される。この動作
はプリンタ装置に対してデータを供給するワークステー
ションなどの情報処理装置（不図示）が所定のコマンド
とそれに伴うデータを送信することによってなされる。
次にステップＳ１５では、カウンタ１１の計数値をリセ
ットするとともに、１２８ビットシフトレジスタ３１か
らデータを１２８ビットラッチ回路１４でラッチするた
めにＲＥＳＥＴ信号を記録ヘッド１７０８に対して供給
する。次にステップＳ２０では所定の周期のＳＴＲＢ信
号を記録ヘッド１７０８に対して供給する。この周期は
記録ヘッドのキャリッジ移動方向への移動速度や発熱素
子群３４の発熱特性など装置構成要素の特性を考慮して
ＭＰＵ１７０１が定めている。

【００４２】続いてステップＳ２５とＳ３０ではそれぞ
れ、ＣＬＫ信号と、ＤＡＴＡ信号とを記録ヘッド１７０
８に対して供給する。また、ステップＳ３５ではそのＣ
ＬＫ信号のクロック数（ＣＮＴ）をカウントする。ステ
ップＳ４０では、ＣＮＴの値が、“１２８”であるかど
うかを調べる。ここで、その値（ＣＮＴ）が“１２８”
であるなら処理はステップＳ５５に進み、そうでなけれ
ばステップＳ４５に進む。ステップＳ４５ではさらに、
ＣＮＴの値が、“３２”、“６４”、或いは、“９６”
であるかどうかを調べる。ここで、その値（ＣＮＴ）が
上記の３つの値のいづれかであれば、処理はステップＳ
５０に進み、所定の周期のＳＴＲＢ信号を記録ヘッド１
７０８に対して供給する。これに対して、その値（ＣＮ
Ｔ）が上記の３つの値のいづれでもなければ、処理はス
テップＳ２５に戻る。

【００４３】さて処理はステップＳ５５において、記録
ヘッドをキャリッジ移動方向（図１のａ方向）に所定量
移動させる。さらにステップＳ６０ではその記録ヘッド
がキャリッジ移動の最右端に達したかどうかを調べる。
ここで、最右端に記録ヘッドが達していない場合には処
理はステップＳ１５に戻る。これに対して、最右端に記
録ヘッドが達したと判断された場合には処理はステップ
Ｓ６５に進み、記録ヘッドを図１に示すｂ方向に移動さ
せホームポジションまで戻す。

【００４４】そして、ステップＳ７０において、被記録
媒体（記録用紙）を搬送方向に所定量搬送する。さらに
ステップＳ７５では１頁分の記録動作が終了したかどう
かを調べ、記録動作終了でない場合には処理はステップ
Ｓ１０に戻り、再び、次の１２８ライン分の画像データ
をＤＲＡＭ１７０３に受信格納して、上記の処理を繰り
返す。これに対して、１頁分の記録動作終了であると判
断された場合には処理を終了する。

【００４５】従って本実施例に従えば、ＳＴＲＢ信号、
ＤＡＴＡ信号、ＲＥＳＥＴ信号、ＣＬＫ信号の４つの信
号を記録ヘッドに入力すれば、これらの信号に基づい
て、１２８個の発熱体抵抗を４つのブロックに分割し
て、そのブロック各々に通電する制御が可能になる。以
上の制御回路を従来例で示した図７の構成と比較してみ
ると、従来は８つの信号入力が必要であったが、本実施
例では４つの削減できていることがわかる。これによっ
て、記録ヘッドまで信号を伝搬するフレキシブルプリン
トボートを細くすることに資する。

【００４６】また、信号線数が削減されることは装置と
しての信頼性の向上にも資することになる。

【００４７】［第２実施例］図６は本実施例に従う記録
ヘッド１７０８の回路構成を示すブロック図である。こ
の回路は同一基板上に設けられるとともに、この記録ヘ
ッドは１回の記録動作で被記録媒体の搬送方向に６４画
素分の記録動作を行なうことができる。なお、本実施例
の回路に入力される信号は、第１実施例で説明したと同
じ信号なのでここでの説明は繰り返さない。また、従来
例の図１１で示したと同じ構成要素には同じ参照番号を
付しここでの説明は省略する。

【００４８】図６において、４は画像信号（ＤＡＴＡ）
をクロック信号（ＣＬＫ）に従って入力する８ビットシ
フトレジスタ、５はビットシフトレジスタ４からの出力
をラッチする８ビットラッチ回路、７はクロック信号
（ＣＬＫ）をカウントするカウンタ回路、８〜９はゲー
ト回路である。

【００４９】図７は図６に示した記録ヘッド１７０８に
入力される各種信号のタイムチャートである。図６に示
すように１回の記録動作中のＣＬＫ信号の総クロック数
は、発熱素子群の数と同数の“６４”である。そして、
この６４クロックは、８クロックづつ８グループに分け
られている。

【００５０】次に、図７のタイムチャートを参照して本
実施例の記録ヘッドの動作を説明する。

【００５１】まず、画像信号（ＤＡＴＡ）がクロック信
号（ＣＬＫ）に従って８ビットシフトレジスタ４に入力
されるとき、そのクロック信号（ＣＬＫ）はカウンタ回
路７にも入力され、そのクロック数がカウントされカウ
ント出力が得られる。そのカウンタ出力（Ｃ１、Ｃ２、
Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６）において、Ｃ１はクロック信
号（ＣＬＫ）の周期に合わせて、Ｃ２はＣＬＫ信号の２
倍の周期に合わせて、同様に、Ｃ３は４倍、Ｃ４は８
倍、Ｃ５は１６倍、Ｃ６は３２倍の周期に合わせて、そ
のＯＮ／ＯＦＦが切り替わる。

【００５２】それらの出力の内、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はゲ
ート回路８に入力され内部制御信号Ａ１を生成する。ま
た、その内部制御信号Ａ１はＣＬＫ信号とともにゲート
回路９に入力されもう１つの内部制御信号ＬＴを生成す
る。そのＬＴ信号は８ビット分の画像信号をラッチする
ラッチ信号として用いられる。さらに、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ
６はブロック選択回路４６に入力され、ブロック選択信
号（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ
８）を生成する。

【００５３】即ち、８ビット分の画像データが入力され
たときにラッチ信号（ＬＴ）が“１”となって画像信号
をラッチし、ブロック選択信号Ｂ１が“１”となってい
る間にＳＴＲＢ信号が図４に示すようなパルス信号を出
力する。このとき、発熱体抵抗Ｒ１、Ｒ９、…、Ｒ５７
に対応するＡＮＤ回路の出力が“１”になってこれらの
発熱体抵抗に対応する６４ビットトランジスタアレイ４
３を駆動し発熱体抵抗を加熱する。

【００５４】次の８ビット分の画像データに対応する画
像信号（ＤＡＴＡ）が入力されたときにも同様にブロッ
ク選択信号Ｂ２が“１”となっている間にＳＴＲＢ信号
が印加され６４ビットトランジスタアレイ４３を駆動し
発熱体抵抗Ｒ２、Ｒ１０、…、Ｒ５８を加熱する。

【００５５】以下同様に、ブロック選択信号Ｂ３、Ｂ
４、…、Ｂ８が順次“１”となる間に発熱体抵抗が８ビ
ットおきにブロック分割された８個づつの発熱体抵抗が
加熱される。

【００５６】次に図８に示すフローチャートを参照して
本実施例に示す記録ヘッドを備えたプリンタ装置の記録
動作について説明する。なお、本実施例の記録ヘッドは
１回の記録動作で被記録媒体の搬送方向に６４画素分の
記録動作を行なうことができるので、これに対応して制
御部のＤＲＡＭ１７０３には１２８ライン分の画像デー
タが格納されるものとする。また、図５に示した第１実
施例に従う記録動作フローチャートと同じ処理ステップ
については同じステップ参照番号を付し、ここでの説明
は省略する。以下の説明は本実施例に特徴的な部分のみ
とする。

【００５７】まずステップＳ１１０では、ＤＲＡＭ１７
０３に６４ライン分の画像データが格納される。この動
作は第１実施例と同様にプリンタ装置に対してデータを
供給するワークステーションなどの情報処理装置（不図
示）が所定のコマンドとそれに伴うデータを送信するこ
とによってなされる。次にステップＳ１１５では、ＲＥ
ＳＥＴ信号を記録ヘッド１７０８に対して供給し、カウ
ンタ回路７の計数値をリセットする。

【００５８】ステップＳ２５〜Ｓ３５では第１実施例と
同様の処理を行ない、処理はステップＳ１４０ではＣＬ
Ｋ信号のクロック数（ＣＮＴ）の値が、８の倍数である
かどうかを調べる。ここで、その値（ＣＮＴ）が８の倍
数であるなら処理はステップＳ５０に進み、そうでなけ
ればステップＳ２５に戻る。ステップＳ５０でＳＴＲＢ
信号の供給を行なった後、処理はステップＳ１５０にお
いて、ＣＮＴの値が、“６４”であるかどうかを調べ
る。ここで、その値（ＣＮＴ）が“６４”であるなら処
理はステップＳ１５５に進んでＣＮＴをリセットし、そ
うでなければステップＳ２５に進む。

【００５９】ＣＮＴのリセット後は、ステップＳ５５〜
Ｓ７５の処理を第１実施例と同様に実行する。

【００６０】このような処理によって、記録ヘッド１７
０８に対するＲＥＳＥＴ信号やＳＴＲＢ信号の供給タイ
ミングの制御を第１実施例と比べてより簡単に行なうこ
とができる。

【００６１】従って本実施例に従えば、ＳＴＲＢ信号、
ＤＡＴＡ信号、ＲＥＳＥＴ信号、ＣＬＫ信号の４つの信
号を記録ヘッドに入力すれば、これらの信号に基づい
て、６４個の発熱体抵抗を８つのブロックに分割して、
そのブロック各々に通電する制御が可能になる。

【００６２】また本実施例によれば、ＣＬＫ信号とカウ
ンタ回路の出力からラッチ信号を生成しそのラッチ信号
に従って発熱体抵抗への通電制御をすることができるの
で、発熱体抵抗の数に等しいビット数の画像信号を格納
したりラッチする必要がなく、より少ないビット数の画
像信号を格納、ラッチするより簡単な構成のラッチ回路
やシフトレジスタで回路を構成できるという利点もあ
る。

【００６３】なお上記２つの実施例では、一度の記録動
作で記録できる画素数（ビット数）を１２８ビット或い
は６４ビット、発熱体抵抗の分割数を４ブロック或いは
８ブロックとして説明したが本発明はこれによって限定
されるものではなく、他の値をもつ画素数（ビット
数）、ブロック分割の記録ヘッドを用いて良いことは言
うまでもない。ただ、回路を効率的に構成する観点から
は、これらの値は２の階乗の値であることが望ましい。

【００６４】また上記２つの実施例はインクジェットプ
リンタ装置に実装する記録ヘッドについて説明したが本
発明はこれによって限定されるものではなく、他の記録
方式、例えば、サーマルヘッド或いはワイヤドット等の
ように電流を流して記録要素（発熱素子等）を駆動する
記録方式を採用したプリンタ装置にも適用できる。

【００６５】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネル
ギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱
変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーにより
インクの状態変化を生起させる方式のプリント装置につ
いて説明したが、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。

【００６６】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
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
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膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１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、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。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１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、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。

【００６７】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。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００６８】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（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面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
４４５９６００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、
共通するスロ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５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００６９】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の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。

【００７０】加えて、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てもよい。

【００７１】また、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にでき
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、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるい
はこれとは別の加熱素子あるい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う予備吐出モ
ードを行うことも安定した記録を行うために有効であ
る。

【００７２】さらに、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ってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００７３】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も、室温で軟化もしくは液化する
ものを用いても良く、あるいはインクジェット方式では
インク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ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。

【００７４】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積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。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既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与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。この
ような場合インクは、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。

【００７５】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、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取るものであっても良
い。

【００７６】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても良いし、１つの機器から成る装置
に適用しても良い。また、本発明はシステム或は装置に
プログラムを供給することによって達成される場合にも
適用できることは言うまでもない。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録ヘッドに供給する信号の数を減らし記録ヘッドの制御
に必要な信号は記録内部で簡単な回路によって供給され
た信号から生成して記録ヘッドの記録動作とその制御と
を行なうことができるという効果がある。これによっ
て、記録ヘッドに信号を供給する外部装置と記録ヘッド
とを結ぶ信号線の数を削減できるので、記録ヘッドに設
けられる信号入力端子の数が削減されることになり記録
ヘッドの小型化やコストダウンに貢献することになる。

【００７８】また供給信号数が削減されることによって
装置信頼性の向上にも資することになる。

【００７９】また他の発明によれば、より少ない信号線
で記録ヘッドを制御することが可能になるので、その記
録ヘッドを組み込んだプリンタ装置の制御もより簡単と
なるという効果がある。これにより、プリンタ装置と記
録ヘッドを接続する信号線の本数も削減されることにな
るので、装置信頼性の向上やコストダウンに資すること
になる。

【００８０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット
プリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図であ
る。

【図２】インクジェットプリンタＩＪＲＡの制御回路の
構成を示すブロック図である。

【図３】第１実施例に従う記録ヘッドの回路構成を示す
ブロック図である。

【図４】図３に示した記録ヘッドに入力される各種信号
のタイムチャートである。

【図５】図３に示した記録ヘッドを備えたプリンタ装置
の記録動作を示すフローチャートである。

【図６】第２実施例に従う記録ヘッドの回路構成を示す
ブロック図である。

【図７】図５に示した記録ヘッドに入力される各種信号
のタイムチャートである。

【図８】図６に示した記録ヘッドを備えたプリンタ装置
の記録動作を示すフローチャートである。

【図９】従来の記録ヘッドの回路構成を示すブロック図
である。

【図１０】図９に示した記録ヘッドの駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図１１】従来の記録ヘッドの回路構成の別の例を示す
ブロック図である。

【図１２】図１１に示した記録ヘッドの駆動シーケンス
を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

４８ビットシフトレジスタ５８ビットラッチ７カウンタ１１カウンタ１２デコーダ１４１２８ビットラッチ３１１２８ビットシフトレジスタ３２１２８ビットラッチ３３１２８ビットトランジスタアレイ３４、４４発熱素子群３５、４５ゲート回路４３６４ビットトランジスタアレイ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録素子を複数のグループに分割
し、前記分割された複数のグループ毎に駆動するための
複数の通電体を有し、記録データに応じて前記分割され
た複数のグループ各々に対応する通電体に通電して記録
を行なう記録ヘッドであって、クロック信号を入力して計数する計数手段と、前記計数手段から出力される計数値に基づいて、前記分
割された複数のグループの１つのグループに対応する記
録素子を駆動するよう指示する指示信号を発生する指示
信号発生手段と、所定画素分の画像信号を入力してラッチするラッチ手段
と、前記ラッチ手段によってラッチされた画像信号と前記指
示信号とに応じて、前記分割された複数のグループの１
つに対応する通電体に通電する通電手段とを有すること
を特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】前記複数の記録素子各々、発熱抵抗体を
有することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】前記複数の発熱抵抗体には、インクを吐
出するノズルが備えられていることを特徴とする請求項
２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
する請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項５】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘ
ッド。
【請求項６】前記計数手段から出力される計数値に基
づいて、所定画素分の画像信号を入力してラッチするた
めのラッチ信号を生成するラッチ信号生成手段をさらに
有することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項７】前記所定画素分の画像信号を一時的に保
持する保持手段をさらに備え、前記所定画素の画素数は、前記複数の記録素子の素子数
と等しいことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッ
ド。
【請求項８】前記所定画素分の画像信号を一時的に保
持する保持手段をさらに備え、前記所定画素の画素数
は、前記複数の記録素子の素子数より少ない値をもつこ
とを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項９】請求項１に記載の記録ヘッドを通電駆動
して記録媒体に画像をプリントするプリンタ装置であっ
て、画像データを外部装置から入力する入力手段と、前記入力手段によって入力された画像データを一時的に
格納する記憶手段と、前記記憶手段に格納された画像データに従って画像信号
と該画像信号の送信クロックを前記記録ヘッドに送信す
る送信手段と、所定の間隔で前記記録ヘッドの通電体を通電駆動するた
めの通電信号を前記記録ヘッドに供給する第１供給手段
と、前記記録ヘッドが有する前記送信クロックを計数する計
数手段の計数値をリセットするようリセット信号を供給
する第２供給手段とを有することを特徴とするプリンタ
装置。
【請求項１０】前記送信クロックを計数して、該計数
値に従って前記通電信号を発生する第１発生手段をさら
に有することを特徴とする請求項９に記載のプリンタ装
置。
【請求項１１】前記送信クロックを計数して、該計数
値に従って前記リセット信号を発生する第２発生手段を
さらに有することを特徴とする請求項９に記載のプリン
タ装置。
【請求項１２】前記通電体は発熱抵抗体を有すること
を特徴とする請求項９に記載のプリンタ装置。
【請求項１３】請求項１に記載の記録ヘッドを通電駆
動して記録媒体に画像をプリントするプリント方法であ
って、画像データを外部装置から入力する入力工程と、前記入力工程において入力された画像データを一時的に
記憶媒体に格納する記憶工程と、前記記録ヘッドが有するクロックを計数するカウンタの
計数値をリセットするようリセット信号を供給するリセ
ット工程と、前記記憶媒体に格納された画像データに従って画像信号
と該画像信号の送信クロックを前記記録ヘッドに送信す
る送信工程と、所定の間隔で前記記録ヘッドの通電体を通電駆動するた
めの通電信号を前記記録ヘッドに供給する供給工程とを
有することを特徴とするプリント方法。