JPH08127140A

JPH08127140A - 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置

Info

Publication number: JPH08127140A
Application number: JP26736394A
Authority: JP
Inventors: Asao Saito; 朝雄齋藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】記録ヘッド内部で最適な駆動制御が可能な記
録ヘッドを提供するとともに、記録装置側の記録ヘッド
駆動制御に係わる負荷を軽減する。【構成】記録ヘッドＩＪＨに備えられたメモリ１８に
格納された基準駆動条件に基づく基準駆動パルス幅信号
２４と、記録ヘッドＩＪＨに備えられた温度センサ９か
ら得られた温度補正データ２３と、プリンタＩＪＲＡか
らの入力画像信号の印字デューティデータとに基づい
て、補正されたパルス信号をパルス幅計算回路１２は生
成し、これに基づいて、電気熱変換素子４が駆動され
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
ヘッドを用いた記録装置に関し、特に、インクジェット
方式によって記録を行なう記録ヘッド及びその記録装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット方式に従う記録ヘッドを
駆動する構成として従来より、（１）図１１（ａ）に示
すように、その記録ヘッドを用いる記録装置側に駆動用
トランジスタ等を配置し、記録ヘッドには電気熱変換素
子７０のみを備える構成する、（２）図１１（ｂ）に示
すように記録ヘッドにダイオード或いはトランジスタ等
によるマトリックス回路７１と電気熱変換素子７２を同
一基板上に形成する構成、（３）図１１（ｃ）に示すよ
うに記録ヘッドにシフトレジスタやラッチ等の論理回路
７５と駆動用トランジスタ７４と電気熱変換素子７３と
を同じ基板上に形成する構成等が実用化されている。

【０００３】さて、このようなインクジェット方式に従
う記録ヘッドを駆動するためには、その記録ヘッドがイ
ンクを吐出し始めるとき、或いは、発泡し始めるときの
電圧を閾値電圧（Ｖｔｈ）として、Ｖｔｈの１．１から
１．３倍程度の電圧を印加するのが一般的であった。ま
た、電圧の代わりに印加電圧パルス幅を変化させ、閾値
パルス幅から得られる電力（閾値電力）の１．１から
１．３倍程度の電力が加わるようにする場合もある。こ
れは、閾値電圧、或いは、閾値電力の１．１倍以上で記
録ヘッドを駆動しないと種々の環境の変化に応じて正常
な記録が行なえない場合があり、また、閾値電圧、或い
は、閾値電力の１．３倍以下でないと記録ヘッドに要求
される耐久寿命を達成することができないためである。

【０００４】このような要求されている条件を満足させ
て記録ヘッドを駆動ためには、記録装置本体の電源供給
精度を向上させる必要があるが、記録ヘッドの駆動に必
要な大電流を供給可能でかつ高精度に制御可能な電源を
供給するためには装置コストが高くなるという問題があ
るので、高精度な電源制御を行なわなくとも良い比較的
ルーズな駆動条件をもつ記録ヘッドが望まれていた。

【０００５】このため、記録ヘッドの駆動条件をよりル
ーズにするために記録ヘッドの製造条件変動に起因する
配線抵抗バラツキの低減を図って配線の膜厚を厚くす
る、あるいは線幅を太くする等の対策が考えられる。

【０００６】一方、記録ヘッドの駆動には１〜２Ａ（ア
ンペア）程度の大電流を必要とするため、記録ヘッドの
駆動回路の内部配線抵抗の影響により、インク吐出時の
記録ヘッドへの実効供給電圧が低下してインク吐出に必
要な電力が十分供給されず、インク吐出性能の低下が問
題となることがあった。このような問題を避けるため
に、従来は記録装置本体の電源供給系の内部配線抵抗に
よる影響を低減するため配線の膜厚を厚くする、或い
は、線幅を太くする等の対策が考えられてきた。

【０００７】また、以上のような構成の記録ヘッドに
は、特に図示はしないが動作中の記録ヘッド内部温度を
検知するためにサーミスター等の温度センサを別部品と
して実装した構成、温度センサを基板上に作り込んだ構
成、温度センサ及びその出力増幅回路を基板上に作り込
んだ構成が提案されている。

【０００８】特に、高印字デューティの画像を記録する
場合、記録ヘッド内部の温度上昇により、インク吐出量
が増加して記録用紙上の画像がにじんだり、或いは、つ
ぶれたりしての記録品位が低下したり、さらにはその温
度上昇により電気熱変換素子上に有機物のコゲが堆積す
ることにより記録品位が劣化することがあり、この温度
上昇は記録ヘッドの耐久性の低下につながる。これらの
問題に対する対策として、従来より上記構成の記録ヘッ
ドでは、ヘッドの内部温度を温度センサにより検知し、
記録装置がその検知温度に基づいて環境温度に対応した
駆動条件を設定したり、或いは、過去の記録履歴に基づ
いて現在のヘッド内部温度を推定することにより駆動条
件の設定を行っていた。

【０００９】

【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、記録ヘッド内部配線や記録装置の電源供給系に
おける配線の膜厚の増大や配線の線幅の増大のために、
成膜プロセス時間が増大したり、回路基板の面積の増大
に伴う単位ウエハーから取り出すことのできる基板個数
が減少するので、結果として記録ヘッドや記録装置の生
産コストが増大するという問題があった。

【００１０】また、従来の記録ヘッド内部の温度検知や
温度推定では、記録装置本体が記録ヘッド或いは環境温
度を検知したり、過去の記録履歴を計算したりせねばな
らず複雑な処理を行おうとすると、記録装置本体に高い
処理能力が要求され、このような処理には性能の高い、
言い換えると、高価なプロセッサが必要になり、やはり
コストアップの原因となるという問題があった。

【００１１】さらに、従来より行なわれている記録ヘッ
ドの内部温度に応じた記録ヘッドの駆動制御は、記録ヘ
ッドの駆動回路の内部配線抵抗の影響まで考慮されてい
ないので、精度の高い制御とは言えず、一方、上述のよ
うに内部配線抵抗の影響を除去しようとすれば、コスト
の上昇は避けられないという問題があった。

【００１２】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、よりルーズな駆動条件でも安定的に動作して高品位
な記録を行なうことができ、さらに、生産コストが安価
な記録ヘッドとその記録ヘッドを用いた記録装置を提供
することを目的とする。

【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。即
ち、複数の記録要素を用いて記録媒体に記録を行なう記
録ヘッドであって、記録データを外部より入力する入力
手段と、前記入力記録データに基づいて前記複数の記録
要素を駆動する駆動手段と、前記記録ヘッドの内部温度
を測定する測定手段と、前記入力記録データと前記内部
温度とに基づいて、前記駆動手段が前記複数の記録要素
を駆動するために用いる最適な駆動信号を生成する駆動
信号生成手段とを有することを特徴とする記録ヘッドを
備える。

【００１４】また他の発明によれば、上記の記録ヘッド
を用いた記録装置を備える。

【００１５】

【作用】以上の構成により本発明の記録ヘッドは、外部
より入力した記録データと測定された記録ヘッド内部温
度とに基づいて、複数の記録要素を駆動するために最適
な駆動信号を生成し、その駆動信号と入力記録データに
よって複数の記録要素を駆動するよう動作する。

【００１６】

【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。

【００１７】＜装置本体の概略説明＞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（以下、
プリンタという）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５００９〜５０１１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、ガイドレール５００３に支持されて矢印ａ，ｂ方向
を往復移動する。キャリッジＨＣには、記録ヘッドＩＪ
ＨとインクタンクＩＴとを内蔵した一体型インクジェッ
トカートリッジＩＪＣが搭載されている。５００２は紙
押え板であり、キャリッジＨＣの移動方向に亙って記録
用紙Ｐをプラテン５０００に対して押圧する。５００
７，５００８はフォトカプラで、キャリッジのレバー５
００６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
器である。５０１６は記録ヘッドＩＪＨ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、５０１
５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、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。５０
１７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、５０２１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５０２０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機構で移動
制御される。

【００１８】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動作を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。

【００１９】＜制御構成の説明＞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。
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は記録信号を入力するインタフェース、１
７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する
制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０３は各種デー
タ（上記記録信号や記録ヘッドに供給される記録データ
等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０４は記録ヘ
ッドＩＪＨに対する記録データの供給制御を行うゲート
アレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インタフェース１７００、
ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も
行う。１７１０は記録ヘッドＩＪＨを搬送するためのキ
ャリアモータ、１７０９は記録用紙搬送のための搬送モ
ータである。１７０５は記録ヘッドＩＪＨを駆動するヘ
ッドドライバ、１７０６，１７０７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。

【００２０】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ＩＪＨ
が駆動され、記録が行われる。

【００２１】＜記録ヘッドの構成＞図３（ａ）は本実施
例に従う記録ヘッドの論理回路３の構成を示すブロック
図である。図３（ｂ）は、論理回路３の１つの構成要素
であるパルス幅計算回路１２の１つのブロック詳細な構
成を示すブロック図である。本実施例の記録ヘッドは、
３２個の電気熱変換素子から３２ドットの画素を記録で
きる記録ヘッドとし、３２個の電気熱変換素子４と３２
ビットのシフトレジスタ８とヘッド駆動回路（詳細は後
述）が論理回路３の同一基板上に形成されている。ま
た、この記録ヘッドは３２ドットの画素を４ブロックに
分割して８ドット単位で記録する。

【００２２】以下、記録ヘッドの論理回路３の詳細な構
成について説明する。

【００２３】プリンタＩＪＲＡからは記録ヘッドＩＪＨ
に実装された論理回路３に対してヘッド駆動回路及び電
気熱変換素子への動作電源供給のための電源ライン１
９、画像データを転送する画像データ転送ライン１３、
転送クロックその他のタイミングライン１４、記録ヘッ
ドの記録タイミングを伝える駆動ライン１５、温度制御
に用いる温度基準信号１６が接続されている。

【００２４】まず、プリンタＩＪＲＡから送られる画像
データは画像データ転送ライン１３を介して３２ビット
シフトレジスタ８に送られる。

【００２５】送信された画像データはシフトレジスタ８
上でシリアル信号からパラレル信号に変換され、次にラ
ッチ７に蓄えられる。また、シフトレジスタ８の各ブロ
ック（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）の出力信号は対応する
パルス幅計算回路１２に入力される。パルス幅計算回路
１２もまた、シフトレジスタ８に合わせて４つのブロッ
ク（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）で構成されてお
り、そのブロックの構成は図３（ｂ）に示されている。
尚、パルス幅計算回路１２の各ブロックは共通の構成を
もつ。

【００２６】さてシフトレジスタ８の各ブロックの先頭
ビットより分岐した画像データ２２は、８ビットカウン
タ２５に入力される。一方、タイミング生成回路１７で
はタイミングライン１４から供給されるタイミング信号
を入力してデューティカウントタイミング信号２１を生
成し、これを８ビットカウンタ２５に入力する。これに
よって、８ビットカウンタ２５が起動され、バイナリの
印字デューティデータを生成し、これをエンコーダ２６
に入力する。エンコーダ２６は、この印字デューティデ
ータを適当な補正値に変換して加算器２７に入力する。

【００２７】一方、論理回路３上に形成された温度セン
サ９の出力はプリンタＩＪＲＡから供給される温度基準
信号１６に基づいて、Ａ／Ｄコンバータ１０によりＡ／
Ｄ変換され、そのデジタルデータはエンコーダ１１によ
って適当な補正値に変換され温度補正値２３として加算
器２７に入力される。図４（ａ）は、温度センサによて
検知される温度とＡ／Ｄコンバータ１０の出力値との関
係を示す図である。これによれば、温度上昇に従ってＡ
／Ｄコンバータ１０の出力値が増加することが解かる。
また、図４（ｂ）は温度センサによて検知される温度と
エンコーダ１１の出力値との関係を示す図である。これ
によれば、温度上昇に従ってパルス幅補正値（エンコー
ダ１１の出力値）が変化することが示されている。実験
によると、例えば、標準駆動パルス幅が５μsecの記録
ヘッドにおいて温度上昇３５度について、そのパルス幅
を０．１〜０．８μsecを減ずることにより電気熱変換
素子上のコゲの程度が飛躍的に軽減されることが確認さ
れている。

【００２８】また、加算器２７には、記録ヘッドＩＪＨ
のメモリ１８（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）には予め格納さ
れた、記録ヘッド製造工程の検査から得られた電気熱変
換素子４の抵抗値に応じた記録ヘッドの基準駆動条件を
パターン化したバイナリデータ（基準駆動パルス幅デー
タ）２４も入力される。

【００２９】画像データの転送が終了した後、加算器２
７による計算が実行され、基準駆動パルス幅データが補
正された印字デューティデータ及びヘッド温度を反映し
たエンコーダ１１の出力値（パルス幅補正値）に応じて
補正され駆動パルス幅補正データが生成される。この補
正データはさらにラッチ回路２８でラッチされ、次の駆
動タイミングに同期してパルス生成回路２９にセットさ
れ、最後に補正された駆動パルス信号が得られる。

【００３０】この補正された駆動パルス信号は画像信号
生成回路６に入力され、予めラッチ７に蓄えられた画像
データとの論理和が求められ、トランジスタアレイ５の
駆動信号が生成される。トランジスタアレイ５はこの駆
動信号により電気熱変換素子４の駆動する。

【００３１】図５は、以上の動作に係わる種々の信号の
タイムチャートである。このタイムチャートによれば、
インク吐出タイミングを示す吐出タイミング信号３０の
立ち上がりに対応して画像データ３１が転送され、その
画像データの最終ブロック転送タイミングに同期してデ
ューティカウントタイミング信号３２がＯＮとなり画像
データのデューティがカウント信号３３によってカウン
トされた後、加算器２７による加算演算動作３４が行わ
れる。このようにして得られた補正された駆動パルス信
号は、次の周期のインク吐出の駆動トリガー信号３５が
ＯＮとなるときに反映され、電気熱変換素子４が駆動す
る駆動電流波形３６のパルス幅を調整する。

【００３２】従って本実施例によれば、記録ヘッドの製
造検査過程において予め設定された基準駆動条件を、記
録ヘッドに内蔵された温度センサの温度情報と記録装置
から送信された画像データから得られる印字デューディ
データとに基づいて、記録ヘッド内の論理回路を用いて
補正するので、記録動作が行なわれる時点時点の種々の
動作環境や記録動作条件を反映した補正を、記録装置本
体に負荷をかけることなく行なって、より高品位な記録
を行なうことができる。

【００３３】また、以上説明した記録ヘッドでは論理回
路内部の配線幅や配線の膜厚の広く或いは厚く変更する
ことを考慮する必要がないので、記録ヘッドの回路基板
を増大させることもないという利点がある。

【００３４】なお本実施例では、３２ビットシフトレジ
スタ８の各ブロックの出力をパルス幅計算回路１２の各
ブロックに出力する構成と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６に示すように、
プリンタＩＪＲＡからの画像データ転送ライン１３を分
岐して画像データを直接パルス幅計算回路１２の各ブロ
ックに入力するような構成としても良い。このときの種
々の信号のタイムチャートは図７に示すようになる。こ
のタイムチャートと図５のそれとの相違点は、画像デー
タ３１の各ビットのデータ転送タイミングに同期してデ
ューティカウントタイミング信号６２がＯＮになって画
像データのデューティカウント６３がなされる点であ
る。

【００３５】また本実施例では基準駆動条件は予め記録
ヘッド製造の検査工程で得られた値を記録ヘッドのメモ
リに格納しておく場合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い。例えば、プリンタ
本体が記録ヘッドを装着したときに記録ヘッドの基準抵
抗値等を読み取り、プリンタ本体からの信号によって記
録ヘッドの基準駆動条件が設定されるように構成しても
良い。図８に示す回路は、プリンタ本体が記録ヘッドの
論理回路基板上に設けられた基準抵抗３９の値を読み取
ることにより基準駆動パルスの生成を行い、論理回路基
板上に設けられたカウンタ回路４０にその基準駆動パル
ス信号を入力して基準駆動条件のデータを生成するよう
にした構成の例である。尚、図８では図３（ａ）に示す
回路と同じ構成要素には同じ参照番号を付してある。

【００３６】このような構成により、記録ヘッドには基
準駆動条件を保持する必要がなくなり、記録ヘッド製造
の検査工程を簡略化することができる。

【００３７】なお、図８に示すような構成の記録ヘッド
を用いる場合、図１〜図２に示すプリンタＩＪＲＡで
は、基準抵抗３９に微小な電流を流してその抵抗値を計
測し、計測された抵抗値に基づいて、その記録ヘッドの
基準駆動パルス信号を生成する。そして、その生成され
た基準駆動パルス信号を記録ヘッドに送信する。このよ
うな基準駆動パルス信号の生成処理は、プリンタＩＪＲ
Ａの制御回路、特に、ＭＰＵ１７０１によって実行され
る。

【００３８】

【他の実施例】ここでは、図１〜図２に示すプリンタに
搭載される記録ヘッドの別の実施例について説明する。
前述の実施例では、基準駆動条件を記録ヘッド内部のメ
モリに予め格納しておき、実際の記録動作のときにこれ
を読みだし、或いは、記録ヘッド内部に設けられた基準
抵抗値をプリンタが読み取って基準駆動条件を生成して
記録ヘッドに送信し、記録ヘッド内部で補正された駆動
パルスを生成する場合について説明したが、本実施例で
はそのような基準駆動条件によらずとも適切なに補正さ
れた駆動パルスを記録ヘッド内部で生成することのでき
る例について説明する。

【００３９】図９（ａ）は本実施例に従う３２個の電気
熱変換素子から３２ドットの画素を記録できる記録ヘッ
ドの論理回路３の構成を示すブロック図である。図９
（ｂ）は、論理回路３の１つの構成要素である本実施例
に従うパルス幅計算回路１１２の１つのブロック詳細な
構成を示すブロック図である。なお、これらの図におい
て、前述の実施例で示した記録ヘッドと同じ構成要素に
ついては同じ参照番号を付し説明を省略する。そして、
以下の説明では本実施例に特徴的な部分の動作について
のみ言及する。

【００４０】プリンタＩＪＲＡから送信されシフトレジ
スタ８にセットされた画像データはシフトレジスタの各
ブロック８ａ〜８ｄから対応するパルス幅計算回路１１
２ａ〜１１２ｄに入力される。さてシフトレジスタ８の
各ブロックの先頭ビットより分岐した画像データ２２
は、８ビットカウンタ２５に入力される。一方、タイミ
ング生成回路１７ではタイミングライン１４から供給さ
れるタイミング信号を入力してデューティカウントタイ
ミング信号２１を生成し、これを８ビットカウンタ２５
に入力する。これによって、８ビットカウンタ２５が起
動され、バイナリの印字デューティデータを生成し、こ
れをラッチ回路１２５に入力し、ラッチ回路１２５で一
時的に保持される。

【００４１】一方、論理回路３上に形成された温度セン
サ９の出力はプリンタＩＪＲＡから供給される温度基準
信号１６に基づいて、Ａ／Ｄコンバータ１０によりＡ／
Ｄ変換される。

【００４２】そして、そのデジタル温度データ１２２
は、ラッチされた印字デューティデータとともにデコー
ダ１２６に入力され、適当なバイナリ補正データとな
り、そのデータはパルス生成回路１２７に入力される。
パルス生成回路１２７では、図１０のタイムチャートに
示すように、プリンタＩＪＲＡから駆動ライン１５によ
って供給される記録タイミング信号１１５を入力し、そ
の信号の立ち下がりに同期して補正パルス１３０を生成
する。この補正パルスは補正パルス生成回路１２８に出
力される。そして、補正パルス生成回路１２８では、図
１０に示すように、記録タイミング信号１１５と補正パ
ルス１３０の論理和を取って補正駆動パルス１２９を生
成する。

【００４３】このようにして生成された補正駆動パルス
は、画像信号生成回路６に入力され前述の実施例と同様
にして電気熱変換素子４が駆動される。

【００４４】従って本実施例に従えば、記録ヘッド内部
に基準駆動条件を格納するメモリや基準抵抗を備えなく
とも良く、より簡単な構成で記録ヘッド内部で補正駆動
パルスを生成することができる。

【００４５】なお本実施例では温度センサ出力のエンコ
ーダと印字デューティ出力のエンコーダは別々に備えら
れる構成となっている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、印字デューティ出力のエンコ
ーダに温度センサ出力のエンコーダの機能を持たせエン
コーダを兼用する構成としても良い。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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
きることはいうまでもない。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
部より入力した記録データと測定された記録ヘッド内部
温度とに基づいて、複数の記録要素を駆動するために最
適な駆動信号を生成し、その駆動信号と入力記録データ
によって複数の記録要素を駆動するので、記録ヘッドが
その内部で独立に最適な記録を行なうように駆動制御を
行なうことができるという効果がある。これによって、
その記録ヘッドを用いる記録装置の記録ヘッド駆動制御
に係わる負荷が軽減され、記録装置には精度の高い駆動
制御が求められることはなくなりその結果、よりルーズ
な駆動条件での制御でよくなり、駆動制御に従来費やし
ていたコストを削減することができる。

【００５９】また、記録ヘッドが自己完結的に最適な駆
動信号を生成するので、従来よりさらにラフな精度の部
品の使用が可能になり、生産コストの低減にも資するこ
とになる。

【００６０】さらに他の発明によれば、最適な駆動信号
による駆動制御のため、安定してインク吐出を行なうこ
とが可能となるので、熱エネルギー変換体にインクがコ
ゲつくことも防止され、十分な信頼性を確保できるとい
う効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１に示す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】本発明の代表的な実施例であるインクジェット
方式に従うプリンタの外観斜視図である。

【図３】記録ヘッドＩＪＨの論理回路基板の構成を示す
ブロック図である。

【図４】温度センサ出力と、Ａ／Ｄコンバータ、及び、
エンコーダ出力の関係を示す図である。

【図５】図３に示す記録ヘッドＩＪＨを駆動するための
種々の信号のタイムチャートである。

【図６】記録ヘッドＩＪＨの論理回路基板の別の構成例
を示すブロック図である。

【図７】図６に示す記録ヘッドＩＪＨを駆動するための
種々の信号のタイムチャートである。

【図８】記録ヘッドＩＪＨの論理回路基板のさらに別の
構成例を示すブロック図である。

【図９】他の実施例に従う記録ヘッドＩＪＨの論理回路
基板の構成を示すブロック図である。

【図１０】図９に示す記録ヘッドＩＪＨを駆動するため
の種々の信号のタイムチャートである。

【図１１】従来の記録ヘッドの論理回路基板の構成例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

３論理回路４電気熱変換素子５トランジスタアレイ６画像信号生成回路７、２８ラッチ回路８３２ビットシフトレジスタ９温度センサ１０Ａ／Ｄコンバータ１１、２６エンコーダ１２パルス幅計算回路２５８ビットカウンタ２７加算器２９パルス生成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 3/04 １０４Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録要素を用いて記録媒体に記録
を行なう記録ヘッドであって、記録データを外部より入力する入力手段と、前記入力記録データに基づいて前記複数の記録要素を駆
動する駆動手段と、前記記録ヘッドの内部温度を測定する測定手段と、前記入力記録データと前記内部温度とに基づいて、前記
駆動手段が前記複数の記録要素を駆動するために用いる
最適な駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを有する
ことを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】前記記録ヘッドの標準的な駆動条件を格
納する記憶手段をさらに有し、前記駆動信号生成手段は前記標準的な駆動条件に基づく
駆動信号を補正するように前記最適な駆動信号を生成す
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】前記記録ヘッドの標準的な内部抵抗を表
す基準抵抗と、前記基準抵抗に基づいて外部で生成された前記記録ヘッ
ドの標準的な駆動信号を受信し、前記標準的な駆動信号
に対応する標準的な駆動条件を生成する標準駆動条件生
成手段とをさらに有し、前記駆動信号生成手段は前記標準的な駆動条件に基づい
て前記最適な駆動信号を生成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】請求項１に記載の記録ヘッドを用いた記
録装置。
【請求項７】前記記録ヘッドから前記記録ヘッドの標
準的な内部抵抗を表す基準抵抗の値を受信する受信手段
と、前記受信手段によって受信された前記基準抵抗の値に基
づいて、前記記録ヘッドの標準的な駆動信号を生成する
駆動信号生成手段と、前記標準的な駆動信号を前記記録ヘッドに送信する送信
手段とを有することを特徴とする請求項６に記載の記録
装置。