JPH07329299A - 記録ヘッド及びその記録ヘッドを備えた記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で小型で高品位高速な記録が可能な記録
ヘッド及びその記録ヘッドを備えた記録装置を提供す
る。 【構成】 １ライン分の画像信号を入力し、これをラッ
チした後、１つの電気熱変換体２１に所定の通電時間を
指示する通電指示信号（ＥＩ）をシフトレジスタ３１に
入力する。そして、このＥＩ信号をシフトレジスタ３１
内で、通電指示信号転送クロック（ＥＣＫ）の入力に従
って、シフトしてゆく。これによって、通電体駆動用Ｉ
Ｃ２７のゲートが、通電指示信号転送クロック（ＥＣ
Ｋ）の周期分だけ遅延してつぎつぎに開いてゆき、対応
する電気熱変換体２１がつぎつぎに通電されて記録が行
なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録ヘッド及びその記録
ヘッドを備えた記録装置に関し、特に、熱エネルギーを
利用して吐出口からインク滴を吐出させるインクジェッ
ト方式の記録ヘッド及びその記憶ヘッドを備えた記録装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット方式の記録装置は、種々
の方法によりインクの吐出液滴を形成し、これを記録用
紙等の被記録材に付着させて画像記録を行なう記録装置
である。なかでも吐出液滴形成のためのエネルギーとし
て熱を利用するインクジェット記録装置は、液滴を吐出
するノズルを高密度に集積することができるので、高解
像度、高画質の画像を高速度に得られると言う優れた特
徴を有している。

【０００３】このようなインクジェット記録装置には、
インクに熱エネルギーを与えることで吐出口よりインク
の液滴を吐出させるための複数の液滴形成手段、即ち、
電流パルスを供給することにより発熱しインクを加熱す
ることができる電気熱変換体を有する液滴形成手段と、
その電気熱変換体を駆動するための集積回路（駆動用Ｉ
Ｃ）とを同一基板上に複数配設した記録ヘッドを備える
ものがある。

【０００４】図８は上記のような構成の記録ヘッド２０
とその記録ヘッドを駆動するドライバ回路３０の構成を
示すブロック図でありまた、図９はその駆動タイミング
を示したタイムチャートである。

【０００５】図８において、２１は記録ヘッドの複数の
インク吐出口（不図示）に対応して設けられる電気熱変
換体、２３は複数の吐出口（あるいは、電気熱変換体２
１）からのインクジェットの吐出を行なわせる集積回路
（これを駆動用ＩＣという）である。電気熱変換体２１
と同一のビット数である記録データ（ＳＩ）が、図９の
タイミングチャートが示す様に、ドライバ回路３０の画
像データ生成回路２２よりシフトレジスタ２４に供給さ
れるデータ転送用クロック（ＣＬＫ）に同期して順次転
送され、その転送記録データは駆動タイミング生成回路
２９から供給されるラッチ信号（ＬＡＴ）によりラッチ
回路２５に読み込まれる。その後、駆動タイミング生成
回路２９から供給される通電指示信号（ＥＩ）及び通電
指示信号転送クロック（ＥＣＫ）の入力に応じて、各駆
動用ＩＣ２３に属するフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）２６
から順次、通電体駆動用ＩＣ２７にパルス信号が供給さ
れていく。このような条件で、パルス幅設定用信号（Ｅ
ＮＢ）が図９に示すようなタイミングで供給されていく
と、各駆動用ＩＣ２３に属する通電体駆動用ＩＣ２７が
順次アクティブの状態にされ、パルス幅設定用信号（Ｅ
ＮＢ）の“ＯＮ”の間のみ電気熱変換体２１が選択的に
通電され、インク吐出口からインクの吐出が行なわれ
る。この場合、画像データ転送クロック（ＣＬＫ）の周
波数は数ＭＨｚ、１つの電気熱変換体への通電時間は数
μｓが一般的である。なお、電気熱変換体２１各々の通
電体には常時、所定電圧ＶＭがヒータ駆動電源回路２８
より印加されている。ヒータ駆動電源回路２８からでで
いるＧＮＤは接地である。

【０００６】また、上記のような構成の記録ヘッドを構
成する回路は、駆動用ＩＣ２３を１つの単位として集積
化され、その集積回路２３が複数個同一基板上に搭載さ
れる。即ち、記録密度を１６ドット／ｍｍ、記録幅をＡ
４（約２１０ｍｍ）とし、駆動用ＩＣ２３が６４個の吐
出口（６４ビット）からのインク吐出を制御するとすれ
ば、１つの記録ヘッドには、５３個の吐出制御用の集積
回路が搭載される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】さて上記従来例では、
インク中に電気熱変換体２１への通電により気泡を発生
させ、この発泡の圧力により記録ヘッドの吐出口から直
接インクを吐出させて記録を行なうのでインクを常に安
定して吐出可能な状態に保つことが望まれる。

【０００８】しかしながら上記従来例では、電気熱変換
体２１への通電によりインクの吐出が行なわれると、そ
の時に発生する圧力変動が共通液室を介して隣接する吐
出口内のインクを振動させる場合がある。その場合、隣
接した吐出口に配設されている電気熱変換体を駆動する
と、そのインクの圧力変動により吐出が不安定となり、
吐出液量が変化するので、これが記録画像の濃淡むらの
原因となる。

【０００９】このようなインク圧力の変動による吐出液
量の変動は、同時に駆動する吐出口が多いほど（同時に
記録する画素数或いはビット数が多いほど）、また、駆
動された吐出口から次に駆動される吐出口までの距離が
近いほど顕著である。また各吐出口に連通している共通
液室の形状にも大きく影響される。

【００１０】そのためにインクの圧力変化が他の吐出口
からのインク吐出動作に影響を与えないように、共通液
室を広くしたり、或いは隣接する電気熱変換体への駆動
間隔を長くすることが必要であり、これらの要素が記録
ヘッドの小型化、及び、高速記録実現への障害となって
いた。

【００１１】このような問題を解決するためにすべての
電気熱変換体を同時に駆動することも考えられるが、１
つの電気熱変換体に流れる電流は数１０ｍＡ〜数１００
ｍＡと大きいので駆動時に流れる電流量が膨大になり、
電気熱変換体の同時駆動は駆動電源及び記録ヘッドの小
型化には適さない。従って、従来よりある数の電気熱変
換体を１ブロックとして複数のブロックを構成し、時分
割に駆動する方法が用いられてきた。また、図１０に示
すように、選択信号（ＳＥＬ１、ＳＥＬ２、ＳＥＬ３、
ＳＥＬ４）を順次入力することによって、複数おきの電
気熱変換体２１を選択して１ブロックとし同時駆動する
ように制御する方法、即ち、電気熱変換体を分散させる
ことによって、インクの圧力変動を減少させる方法も考
えられてきた。この方式は隣接している電気熱変換体を
同時駆動しないため隣の吐出口へのインクの圧力変動が
かなり減少されることが知られている。しかしながら、
この方法は比較的電気熱変換体の数の少ない記録ヘッ
ド、例えば、６４個の電気熱変換体を有するような構成
の記録ヘッドには容易に適応可能であるが、その数の多
い記録ヘッド、例えば、被記録材の全幅にわたって吐出
口を整列させたラインプリンタ用の記録ヘッドの場合に
は、許容される同時駆動電気熱変換体の数がおのずと制
限されているため、分割ブロック数が多くなり、そのブ
ロック毎にブロック選択信号が必要となるので、信号線
数が膨大な数となり、やはり記録ヘッドの小型化や制御
回路の簡略化には適さない。

【００１２】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
であり、小型で高品位かつ高速記録が可能な記録ヘッド
とその記録ヘッドを備えた記録装置を提供することを目
的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録ヘッドは次のような構成からなる。

【００１４】即ち、所定の方向に配列した複数の記録要
素からインクを吐出して記録を行なう記録ヘッドであっ
て、前記複数の記録要素各々に対応する複数の通電体
と、外部より画像信号と、前記画像信号に基づいて記録
動作を行なわせるよう前記複数の通電体１つへの通電時
間を指示する通電指示信号と、所定の時間の遅延を行な
うよう指示する遅延指示信号とを入力する入力手段と、
前記通電指示信号と前記遅延指示信号とに従って、前記
所定の時間づつ遅延させながら前記複数の通電体各々に
前記通電時間づつ通電して、前記複数の記録要素によっ
て記録動作を行なわせるよう前記複数の通電体を駆動す
る駆動手段とを有することを特徴とする記録ヘッドを備
える。

【００１５】また他の発明によれば、記録媒体の記録幅
に相当する長さにわたり、インクを吐出して記録を行な
う複数の記録要素を配列し、前記複数の記録要素各々に
対応する複数の通電体と、外部より画像信号と、前記画
像信号に基づいて記録動作を行なわせるよう前記複数の
通電体１つへの通電時間を指示する通電指示信号と、所
定の時間の遅延を行なうよう指示する遅延指示信号とを
入力する入力手段と、前記通電指示信号と前記遅延指示
信号とに従って、前記所定の時間づつ遅延させながら前
記複数の通電体各々に前記通電時間づつ通電して、前記
複数の記録要素によって記録動作を行なわせるよう前記
複数の通電体を駆動する駆動手段とを有することを特徴
とする記録ヘッド備えた記録装置であって、記録媒体を
所定の方向に搬送する搬送手段と、外部装置より画像信
号を入力する入力手段と、前記記録ヘッドを制御する制
御手段とを有し、前記制御手段は、前記入力手段によっ
て入力された画像信号に基づいて、前記記録ヘッドに前
記記録幅に記録される情報量を単位として前記画像信号
を転送する転送手段と、前記単位の画像信号転送が完了
後、前記記録ヘッドが備える複数の通電体の１つへの通
電時間を指示する第１の指示信号を生成し、前記記録ヘ
ッドに前記第１の指示信号を送信する第１指示信号生成
手段と、前記複数の通電体各々への通電開始のタイミン
グが所定時間だけ遅延するように前記記録ヘッドに指示
する第２の指示信号を生成し、前記記録ヘッドに前記第
２の指示信号を送信する第２指示信号生成手段とを含む
ことを特徴とする記録装置を備える。

【００１６】

【作用】以上の構成により本発明は、入力画像信号に基
づいて記録動作を行なわせるよう複数の通電体１つへの
通電時間を指示する通電指示信号と、所定の時間の遅延
を行なうよう指示する遅延指示信号とに従って、その所
定の時間づつ遅延させながら複数の通電体各々に通電指
示信号によって指示される通電時間づつ通電して、複数
の通電体各々に対応した複数の記録要素によって記録動
作を行なわせるよう複数の通電体を駆動する。

【００１７】また他の発明によれば、上記の特徴をもつ
記録ヘッドに対して、入力画像信号に基づいて、記録媒
体の記録幅に記録される情報量を単位として画像信号を
転送するとともに、前記単位の画像信号転送が完了後、
その記録ヘッドが備える複数の通電体の１つへの通電時
間を指示する第１の指示信号を生成して、記録ヘッドに
その信号を送信し、さらに、複数の通電体各々への通電
開始のタイミングが所定時間だけ遅延するように記録ヘ
ッドに指示する第２の指示信号を生成して、記録ヘッド
にその信号を送信することにより記録媒体に記録を行な
わせる。

【００１８】

【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。

【００１９】図１は本発明の代表的な実施例であるイン
クジェット方式のカラープリンタの主要部の構成を示す
外観斜視図である。本実施例のインクジェット方式のカ
ラープリンタは、図１に示すように、被記録材（連続シ
ート）１７の全幅にわたる範囲に複数色のインクジェッ
ト（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、ブ
ラック（Ｋ））各々を吐出する４つの記録ヘッド（フル
マルチ型記憶ヘッド）１Ａ，１Ｂ，１Ｃ及び１Ｄを記録
媒体の搬送方向に配列した構成をもっている。これらの
記録ヘッド１Ａ，１Ｂ，１Ｃ及び１Ｄの吐出口１３から
はそれぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ
（Ｙ）及びブラック（Ｋ）のインクが所定のタイミング
で被記録材１７に向けて吐出される。

【００２０】本実施例では、折畳の可能な連続シートで
ある被記録材１７が以下に説明する制御回路からの制御
によって搬送モータを駆動し、図１に示すＶＳ方向に搬
送され、被記録材１７上に画像記録がなされる。なお、
図１において、１８はシート送り用ローラ、１９はシー
ト送りローラ１８と共に連続シートである被記録材１７
を記録位置に保持すると共に、駆動モータによって駆動
されるシート送りローラ１８に連動してシート１７を矢
印ＶＳ方向にシート送りする排出側のローラである。ま
た、記録ヘッド１Ａ〜１Ｄは共通な構成をもつ。

【００２１】図２はインクジェット方式のカラープリン
タの制御回路の構成を示すブロック図である。図２にお
いて、１７０は記録信号を例えば、ホストコンピュータ
などの外部装置から入力するインタフェース、１７１は
ＭＰＵ、１７２はＭＰＵ１７１が実行する制御プログラ
ム（必要によっては文字フォントを含む）を格納するＲ
ＯＭ、１７３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）を一時的に保存しておくＤＲＡ
Ｍである。１７４は記録ヘッド１Ａ〜１Ｄ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１７０、ＭＰＵ１７１、ＲＡＭ１７３間のデータ
転送制御も行う。１７８は記録用紙（本実施例では連続
シート）搬送のための搬送モータである。１７５は記録
ヘッドを駆動するヘッドドライバ、１７６は搬送モータ
１７８を駆動するためのモータドライバである。

【００２２】上記制御回路の動作概要を説明すると、イ
ンタフェース１７０に記録信号が入るとゲートアレイ１
７４とＭＰＵ１７１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１７６
が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７５に送られた
記録データに従って記録ヘッド１Ａ〜１Ｄが駆動され、
記録動作が行われる。

【００２３】図３は本実施例に従うインクジェット方式
のフルマルチ型記録ヘッド１Ａ〜１Ｄの１つの一部を破
断してその構成を示した外観斜視図である。図３におい
て、１１は通電に応じて発熱し、インク内に膜沸騰によ
る気泡を生じさせてインク吐出を行なわせるための電気
熱変換体２を構成する発熱抵抗体であり、配線とともに
基板１２上に半導体と同様の製造工程を経て形成されて
いる。１３Ａは発熱抵抗体１１に対応して吐出口１３及
びこれに連通する液路１４を形成するための液路形成部
材、１５は天板である。また１６は各液路１４に共通に
連通する共通液室であり、インク供給源（不図示）から
供給されたインクを貯留する。

【００２４】図４は図３に示すような機械的構成を有す
る記録ヘッド１Ａ〜１Ｄとその記録ヘッドを駆動するヘ
ッドドライバ１７５の回路構成を示すブロック図であ
る。なお、図４に示す構成において、従来例で示したと
同じ構成要素や信号には同じ参照番号や記号を付し説明
を省略する。

【００２５】本実施例の記録ヘッド１Ａ〜１Ｄに搭載さ
れる駆動用ＩＣ２３は、画像データ転送クロック（ＣＬ
Ｋ）に従って画像データ（ＳＩ）を入力シフトレジスタ
２４と、ラッチ信号（ＬＡＴ）の入力に従って入力画像
データを一括保持するラッチ回路２５と、通電指示信号
（ＥＩ）と通電指示信号転送クロック（ＥＣＫ）により
電気熱変換体２１を順次通電可能とするためのシフトレ
ジスタ３１と、通電体駆動用ＩＣ２７により構成され
る。そして、１個の駆動用ＩＣ２３は、隣接した複数の
電気熱変換体２１を制御する。

【００２６】また、ヘッドドライバ１７５には、ヒータ
駆動電源２８、制御回路からの指示に従ってラッチ信号
（ＬＡＴ）と通電指示信号（ＥＩ）と通電指示信号転送
クロック（ＥＣＫ）とを発生する駆動タイミング生成回
路３２、及び、画像データ生成回路２２を有している。
駆動タイミング生成回路３２には通電指示信号（ＥＩ）
の“ＯＮ”となる時間を設定するパルス幅設定回路（不
図示）、及び、通電指示信号転送クロック（ＥＣＫ）の
周期を設定する遅延時間設定回路（不図示）を含んでい
る。そして、本実施例では、電気熱変換体２１各々への
通電時間は通電指示信号（ＥＩ）のＯＮ時間によって決
定され、また後述のように１つの電気熱変換体２１から
隣接する次の電気熱変換体２１との間の通電遅延時間は
通電指示信号転送クロック（ＥＣＫ）の周期によって決
定される。

【００２７】１個のシフトレジスタ３１は、これが属す
る駆動用ＩＣ２３に含まれるすべての通電体駆動用ＩＣ
２７に対する出力信号線を有しており、これらの出力線
からの出力信号は、通電指示信号転送クロック（ＥＣ
Ｋ）の入力に従ってそのクロックの周期分だけ遅延しな
がらつぎつぎに“ＯＮ”になる。そして、通電指示信号
（ＥＩ）のＯＮ時間だけ、その“ＯＮ”状態は継続し、
その後、“ＯＦＦ”になる。

【００２８】図４に示されるシフトレジスタ３１で考え
ると、通電指示信号（ＥＩ）と通電指示信号転送クロッ
ク（ＥＣＫ）の入力に従って、最も左側にあるシフトレ
ジスタ３１の最も左側の出力線の出力信号が最初に“Ｏ
Ｎ”状態になり、その後順次右側の出力線の出力信号が
“ＯＮ”状態になってゆき、最後に、最も右側のシフト
レジスタ３１の最も右側の出力線の出力信号が“ＯＮ”
状態になる。同様に、通電指示信号（ＥＩ）のＯＮ時間
が経過すると、最も左側にあるシフトレジスタ３１の最
も左側の出力線の出力信号から順次、“ＯＦＦ”に変わ
ってゆき、最後に最も右側のシフトレジスタ３１の最も
右側の出力線の出力信号が“ＯＦＦ”状態になる。

【００２９】なお、吐出口からのインクジェット吐出時
におけるインクの圧力変動はインクの物性、吐出量、液
室の大きさと形状等に大きく影響され、各電気熱変換体
２１の最適な通電時間と隣接した電気熱変換体間の最適
な通電遅延時間は、これらの要素を考慮して、記録ヘッ
ドの種類と使用インクとに従って決定される。

【００３０】次に、図５に示す本実施例の記録ヘッド１
Ａ〜１Ｄの駆動タイミングを示すタイムチャートと、図
６の記録ヘッドの記録制御処理を示すフローチャートと
を参照して説明する。ここでは、記録ヘッドにＮ個の電
気熱変換体２１を備えているとし、図４の最も左側の電
気熱変換体２１を電気熱変換体（１）、最も右側の電気
熱変換体２１を電気熱変換体（Ｎ）とし、任意の場所の
電気熱変換体２１を電気熱変換体（ｉ）とする。

【００３１】まず、ステップＳ１０〜Ｓ１５では、シフ
トレジスタ２４に画像データ転送クロック（ＣＬＫ）を
供給しながら、これに同期して画像データ（ＳＩ）を入
力する。そして、ステップＳ２０で１ライン分（記録用
紙の記録幅に相当）のデータ入力が完了したかどうかを
調べ、データ入力完了なら処理はステップＳ２５に進
み、またデータ入力未完了であるなら処理はステップＳ
１０に戻り、データ入力を続ける。

【００３２】次に処理はステップＳ２５〜Ｓ３０におい
て、ラッチ信号（ＬＡＴ）をラッチ回路２５に入力して
シフトレジスタ２４に入力した１ライン分の画像データ
をラッチする。ステップＳ３５では電気熱変換体の１つ
を特定するパラメータ（ｉ）に初期値“１”をセット
し、さらにステップＳ４０では通電指示信号（ＥＩ）を
シフトレジスタ３１に一定時間（Ｔ）入力する。これに
よって、通電体駆動用ＩＣ２７のゲートが開き、ステッ
プＳ４５ではパラメータ（ｉ）によって特定される電気
熱変換体に通電が行なわれ、インクジェットが対応する
吐出口から吐出して記録用紙への記録が行なわれる。

【００３３】さてステップＳ５０において、通電指示信
号転送クロック（ＥＣＫ）が所定の周期で供給される
と、ステップＳ５５ではシフトレジスタ３１に入力され
た通電指示信号（ＥＩ）はシフトレジスタ３１内でシフ
トされる。さらに、ステップＳ６０でパラメータ（ｉ）
が“＋１”インクリメントされて、そのインクリメント
されたパラメータ（ｉ）の値がｉ＞Ｎであるかどうかを
調べる。ここで、ｉ＞Ｎであるなら記録ヘッドが有する
すべての電気熱変換体に通電が完了して１ライン分の記
録動作が終了したと判断して処理を終了する。これに対
して、ｉ≦Ｎであるなら、処理はステップＳ４５に戻
り、次の隣接する電気熱変換体を行なって処理を続行す
る。

【００３４】このような処理を行なうことにより、すべ
ての電気熱変換体２１は、電気熱変換体（１）から順に
電気熱変換体（Ｎ）まで、通電指示信号転送クロック
（ＥＣＫ）の周期に対応する時間だけ遅延されて次々と
通電指示信号（ＥＩ）が指示する“ＯＮ”時間だけ通電
が行なわれることになる。

【００３５】なお、次ラインの画像データは、ラッチ信
号（ＬＡＴ）の入力によって、１ライン分の画像データ
がラッチされ、そのデータを用いた記録動作が行なわれ
ている間（ステップＳ３５〜Ｓ６５に対応する）に、シ
フトレジスタ２４に入力され、次の記録動作に備えら
れ、１ライン分の吐出動作が終了した後、直ちに次ライ
ンの吐出動作が開始される。

【００３６】以上の説明では特に搬送制御については説
明しなかったが、１ライン分の画像記録終了とともに所
定量、記録用紙（連続シート）が搬送されることは言う
までもない。

【００３７】従って本実施例に従えば、同時に通電開始
される電気熱変換体は存在せず、またすべての電気熱変
換体の駆動タイミングが通電指示信号転送クロック（Ｅ
ＣＫ）の周期分だけ少しづつずれているため、インク吐
出時に発生するインクの圧力変動を減少させることがで
きる。これによって、すべての電気熱変換体にわたって
インクの吐出液量が安定し、高品位な記録画像を高速に
行なうことができる。また、このような構成は記録用紙
の記録幅方向にいくら記録ヘッドの電気熱変換体を配列
しても、これによって制御信号の数が増えたりすること
もないので、特に、フルマルチ型の記録ヘッドに適して
いるといえる。さらに、従来例に比べてヘッドドライバ
と記録ヘッドとの間の制御信号数を減少させることがで
きるので、入力端子数が減少し記録ヘッドの小型化にも
資することになる。

【００３８】なお本実施例では、通電指示信号転送クロ
ック（ＥＣＫ）と画像データ転送クロック（ＣＬＫ）と
はヘッドドライバ１７５からそれぞれ独立に記録ヘッド
に供給される構成として説明したが、本発明はこれによ
って限定されるものではない。例えば、図７に示すよう
に記録ヘッドを通電指示信号転送クロック（ＥＣＫ）と
画像データ転送クロック（ＣＬＫ）を駆動用ＩＣ内で共
用するような構成とし、画像データ転送クロック（ＣＬ
Ｋ）のクロック数から通電指示信号転送クロック（ＥＣ
Ｋ）を生成するようにしても良い。これによって、記録
ヘッドの入力信号端子の数や駆動用ＩＣ間の信号配線数
が減少し、記録ヘッドの小型化や生産コストの削減に資
することになる。

【００３９】また本実施例では４つの記録ヘッドを備
え、４色のインクによってカラー記録を行なうプリンタ
を例として説明したが本発明はこれによって限定される
ものではない。例えば、１つの記録ヘッドを有するモノ
クロタイプのプリンタに本発明を適用できることは言う
までもない。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力画像信号に基づいて記録動作を行なわせるよう複数の
通電体１つへの通電時間を指示する通電指示信号と、所
定の時間の遅延を行なうよう指示する遅延指示信号とに
従って、その所定の時間づつ遅延させながら複数の通電
体各々に通電指示信号によって指示される通電時間づつ
通電して、複数の通電体各々に対応した複数の記録要素
によって記録動作を行なわせるよう複数の通電体を駆動
するので、同時駆動される通電体はなくなり、各記録要
素からのインクの吐出タイミングがわずかつづ、づれる
ので、通電体同時駆動に起因していたインクの圧力変動
が小さく抑えられ、インクの吐出むらがなくなり高品位
な画像記録を行なうことができるという効果がある。

【００５３】また、このような通電体の駆動はわずかな
制御信号による簡単な制御によってなされるので、記録
ヘッドに入力される制御信号の数も抑えられ、記録ヘッ
ドの小型化にも資することになる。

【００５４】さらに、遅延時間の値を通電時間に比べて
かなり小さい値とすることで、つぎつぎに通電体が駆動
されるので、高速な記録を実現することも可能になる。

【００５５】また他の発明によれば、上記の特徴をもつ
記録ヘッドを用いてわずかな制御信号による簡単な制御
によって、高品位な記録を行なうことができるという効
果がある。さらに記録ヘッドの小型化や簡単な制御は記
録装置全体のコスト削減にも貢献し、安価で高性能な記
録装置を提供することができるという利点もある。

【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
方式のカラープリンタの主要部の構成を示す外観斜視図
である。

【図２】インクジェット方式のカラープリンタの制御回
路の構成を示すブロック図である。

【図３】本実施例に従うインクジェット方式のフルマル
チ型記録ヘッド１Ａ〜１Ｄの１つの一部を破断してその
構成を示した外観斜視図である。

【図４】図３に示すような機械的構成を有する記録ヘッ
ド１Ａ〜１Ｄとその記録ヘッドを駆動するヘッドドライ
バ１７５の回路構成を示すブロック図である。

【図５】図４に示す記録ヘッドとその記録ヘッドを駆動
するドライバ回路の駆動タイミングを示したタイムチャ
ートである。

【図６】記録ヘッドの記録制御処理を示すフローチャー
トである。

【図７】記録ヘッド１Ａ〜１Ｄの回路構成の別の例を示
すブロック図である。

【図８】従来の記録ヘッドとその記録ヘッドを駆動する
ドライバ回路の構成を示すブロック図である。

【図９】図８に示す従来の記録ヘッドとその記録ヘッド
を駆動するドライバ回路の駆動タイミングを示したタイ
ムチャートである。

【図１０】従来の記録ヘッドの別の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｄ 記録ヘッド ２１ 電気熱変換体 ２３ 駆動用ＩＣ ２４ シフトレジスタ ２５ ラッチ回路 ２６ シフトレジスタ ２７ 通電体駆動用ＩＣ １７０ インタフェース １７１ ＭＰＵ １７２ ＲＯＭ １７３ ＤＲＡＭ １７４ ゲートアレイ １７５ ヘッドドライバ １７６ モータドライバ １７８ 搬送モータ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の方向に配列した複数の記録要素か
   らインクを吐出して記録を行なう記録ヘッドであって、 前記複数の記録要素各々に対応する複数の通電体と、 外部より画像信号と、前記画像信号に基づいて記録動作
   を行なわせるよう前記複数の通電体１つへの通電時間を
   指示する通電指示信号と、所定の時間の遅延を行なうよ
   う指示する遅延指示信号とを入力する入力手段と、 前記通電指示信号と前記遅延指示信号とに従って、前記
   所定の時間づつ遅延させながら前記複数の通電体各々に
   前記通電時間づつ通電して、前記複数の記録要素によっ
   て記録動作を行なわせるよう前記複数の通電体を駆動す
   る駆動手段とを有することを特徴とする記録ヘッド。
2. 【請求項２】 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り、前記複数の
   記録要素各々はインクを吐出する吐出口を備えているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 【請求項３】 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り、前記通電体
   は、インクに与える熱エネルギーを発生するための電気
   熱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。
4. 【請求項４】 前記入力手段は、 前記複数の通電体の数に対応する前記入力画像信号を一
   時的に格納する第１の記憶手段と、 前記第１の記憶手段に格納された画像信号をラッチする
   ラッチ手段と、 前記通電指示信号を一時的に格納する第２の記憶手段と
   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。
5. 【請求項５】 前記入力手段によって入力される信号に
   は、前記画像信号を供給するための画像クロック信号
   や、前記画像信号をラッチするためのラッチ信号をさら
   に含むことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
6. 【請求項６】 前記遅延指示信号は前記画像クロック信
   号に基づいて生成されることを特徴とする請求項５に記
   載の記録ヘッド。
7. 【請求項７】 前記駆動手段は、前記複数の通電体の隣
   接する通電体を順次駆動するとともに、前記所定の時間
   の遅延は前記通電時間と比較してかなり短い時間である
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
8. 【請求項８】 記録媒体の記録幅に相当する長さにわた
   って複数の記録要素を有する請求項１に記載の記録ヘッ
   ド備えた記録装置であって、 記録媒体を所定の方向に搬送する搬送手段と、 外部装置より画像信号を入力する入力手段と、 前記記録ヘッドを制御する制御手段とを有し、 前記制御手段は、 前記入力手段によって入力された画像信号に基づいて、
   前記記録ヘッドに前記記録幅に記録される情報量を単位
   として前記画像信号を転送する転送手段と、 前記単位の画像信号転送が完了後、前記記録ヘッドが備
   える複数の通電体の１つへの通電時間を指示する第１の
   指示信号を生成し、前記記録ヘッドに前記第１の指示信
   号を送信する第１指示信号生成手段と、 前記複数の通電体各々への通電開始のタイミングが所定
   時間だけ遅延するように前記記録ヘッドに指示する第２
   の指示信号を生成し、前記記録ヘッドを前記第２の指示
   信号を送信する第２指示信号生成手段とを含むことを特
   徴とする記録装置。
9. 【請求項９】 前記入力手段はカラー画像信号を入力
   し、 前記カラー画像信号の色成分の数だけ、前記記録ヘッド
   を有し、 前記色成分の数の記録ヘッドは前記記録媒体の搬送方向
   に配列されることを特徴とする請求項８に記載の記録装
   置。
10. 【請求項１０】 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８に記載の記録装置。
11. 【請求項１１】 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８に記載の記録
    装置。