JPH0839809A - 記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装置 - Google Patents

記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装置

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JPH0839809A
JPH0839809A JP6179212A JP17921294A JPH0839809A JP H0839809 A JPH0839809 A JP H0839809A JP 6179212 A JP6179212 A JP 6179212A JP 17921294 A JP17921294 A JP 17921294A JP H0839809 A JPH0839809 A JP H0839809A
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recording
recording head
circuit
substrate
ink
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JP6179212A
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Yoshiyuki Imanaka
良行 今仲
Tatsuo Furukawa
達生 古川
Hiroyuki Maru
博之 丸
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04541Specific driving circuit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録ヘッドに入力される信号に含まれるノイ
ズ成分による誤動作を防止した記録ヘッド及び該記録ヘ
ッドを用いた記録装置を提供することを目的とする。 【構成】 記録ヘッドの基板には、少なくとも複数の記
録素子と、それら複数の記録素子を記録データに応じて
駆動するための回路とが設けられ、この基板はパッド
と、このパッドと回路との間に配置されたヒステリシス
特性を有する入力信号処理回路とが設けられている。こ
の入力信号処理回路は、インバータ100,101はそ
れぞれ異なる入力閾値を有し、パッドより入力される信
号レベルに応じてNAND回路103,104で構成さ
れる保持回路の状態を決定し、入力信号110に対して
出力信号111が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の記録要素(例え
ば、インクジェット用ノズル、発熱素子、ワイヤ)など
を備えた記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録法(液体噴射記録)
を用いたプリンタ装置は、プリント時における騒音の発
生が無視し得る程度に極めて小さいという点に加えて、
高速記録が可能であり、しかも普通紙にプリントできる
という点において最近関心を集めている。そのなかで、
例えば特開昭54−51837号公報、ドイツ公開(Do
ls)第2843064号公報に記載されている液体噴射
記録法は、熱エネルギを液体に作用させて、液滴吐出の
ための原動力を得るという点において、他の液体噴射記
録法とは、異なる特徴を有している。即ち、上記の公報
に開示されている記録法は、熱エネルギの作用を受けた
液体が急峻な体積の増大を伴う状態変化を起こし、この
状態変化に基づく作用力によって記録ヘッド部先端のオ
リフィスより液体が吐出されて、飛翔的液滴が形成され
る。そして、この液滴が被記録部材に付着してプリント
が行われるという特徴がある。
【0003】特に、前述のDols(2843064号公
報)に開示されている液体噴射記録法は、所謂drop-on
demandドロップオンデマンド)記録法に極めて有効に適
用されるばかりではなく、フルライン・タイプで、高密
度マルチオリフィス化された記録ヘッドとして容易に具
現化でき、更にこのような記録ヘッドを用いることによ
り、高解像度、高品質の画像が高速に得られるという特
徴を有している。
【0004】上記の記録法に適用される装置の記録ヘッ
ドは、液体を吐出するために設けられたオリフィスと、
このオリフィスに連通し、液体を吐出するための熱エネ
ルギが液体に作用する部分である熱作用部を備えた液流
路を有する液吐出部と、熱エネルギを発生する電気熱変
換体(発熱体)を具備している記録ヘッド基体とを有し
ている。
【0005】近年、このような記録ヘッド基体は、複数
の発熱体を基板上に構成するだけでなく、それぞれの発
熱体を駆動するためのドライバと、直列に入力される画
像データを保持してパラレルデータに変換して出力する
シフトレジスタと、このシフトレジスタから出力される
データを一時記憶するラッチ回路とを、同一基板内に構
成できるようになってきた。
【0006】図5に従来の記録ヘッドの回路構成例を示
す。600が基体、601が発熱体、602がドライバ
回路を構成するパワートランジスタ、603がラッチ回
路、604がシフトレジスタである。605〜612は
入力パッド部を表わし、605はパッド606より入力
される画像データの同期信号であるクロック信号入力用
パッド、607はラッチ信号を入力するためのパッド、
608はパワートランジスタ602のオン時間、即ち、
発熱体601に電流を流して駆動する時間を外部からコ
ントローラするための駆動パルス(ストローブ)信号を
入力するためのパッドを示している。609はロジック
回路駆動電源(5V)用パッド、610はGND用パッ
ド、611は発熱体駆動の電源パッドである。
【0007】以上の構成を備える記録ヘッドの駆動シー
ケンスは、まず記録装置本体より画像データをクロック
に同期してシリアルで記録ヘッド基体600に出力す
る。この画像データはシフトレジスタ604に保持さ
れ、ラッチ信号に同期してラッチ回路603に一時記憶
される。これにより画像データに応じたオン、オフ出力
がラッチされ、その状態でヒートパルスが入力される
と、画像データがオン(1)となっている、対応するパ
ワートランジスタが、ヒートパルスがハイレベルの間オ
ンして、対応する発熱体601に電流が流れて発熱駆動
されるというものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例で説明した
ように、シフトレジスタ604等のロジック回路を発熱
体と共に記録ヘッド基体600に形成しているが、複数
の発熱体601を駆動するのに必要な急峻な電流や、ク
ロック等の電圧変動によりノイズが発生し、この記録ヘ
ッド基体上に設けられた回路が誤動作するという問題が
発生する。これに対処する方法として、記録ヘッド基体
におけるロジック信号の入力部に抵抗を接続して分圧
し、その信号にヒステリシス特性を与えてノイズによる
誤動作を防止していた。
【0009】一方これとは別に、インクジェット記録ヘ
ッドは、ユーザによって取付け、取り外しされるもので
あるため、ユーザによる記録ヘッドの取付けが十分でな
く、プリンタ装置本体とインクジェットヘッドとの電気
的接触が不完全である場合は記録ヘッドの駆動動作が異
常になったり、ヘッドが破壊されるなどの虞がある。そ
こで、このようなこと態が発生しないように、記録ヘッ
ド基体に入出力される信号に、プルアップ或いはプルダ
ウン抵抗を付けることが望ましい。
【0010】ここで上記の2つ(抵抗の分圧によるヒス
テリシスでのノイズ対策、及び接触不良時のフェイルセ
ーフであるプルアップ或いはプルダウン抵抗の導入)を
同時に記録ヘッド基体に設けた場合、互いに干渉し合う
ことになる。即ち、プルアップ、プルダウン抵抗は、入
力インピーダンスに直接影響するため、消費電力、記録
ヘッド基体をドライブする能力等に鑑みると、数10〜
数100KΩ程度が必要となる。その場合、分圧用抵抗
を数MΩまで大きくしなければ正常に動作させることが
できず、製造上、精度良く、安定して動作する記録ヘッ
ドを形成することは困難であった。
【0011】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、記録ヘッドに入力される信号に含まれるノイズ成分
による誤動作を防止した記録ヘッド及び該記録ヘッドを
用いた記録装置を提供することを目的とする。
【0012】また本発明の他の目的は、MOS型半導体
の製造工程により、簡単にヒステリシス特性を有する回
路を形成できる記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記
録装置を提供することにある。
【0013】また本発明の他の目的は、記録ヘッドの取
付不良による接触不良が生じても、記録ヘッドの動作に
影響を与えない記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記
録装置を提供することにある。
【0014】
【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以下のような構成を備える。即
ち、少なくとも複数の記録素子と、前記複数の記録素子
を記録データに応じて駆動するための回路とを備えた基
板を有する記録ヘッドであって、前記基板は、信号入力
端子と、前記信号入力端子と前記回路との間に配置され
たヒステリシス特性を有する入力信号処理回路とを有す
る。
【0015】また本発明の記録装置は以下のような構成
を備える。即ち、少なくとも複数の記録素子と、前記複
数の記録素子を記録データに応じて駆動するための回路
とを備えた基板を有する記録ヘッドであって、前記基板
は、信号入力端子と、前記信号入力端子と前記回路との
間に配置されたヒステリシス特性を有する入力信号処理
回路とを有する記録ヘッドと、記録データを前記記録ヘ
ッドに出力し、前記記録データに応じて前記複数の記録
要素を駆動して記録を行う記録手段とを有する。
【0016】
【作用】以上の構成において、記録ヘッドの基板には、
少なくとも複数の記録素子と、それら複数の記録素子を
記録データに応じて駆動するための回路とが設けられ、
この基板は信号入力端子と、この信号入力端子と回路と
の間に配置されたヒステリシス特性を有する入力信号処
理回路とが設けられている。このヒステリシス特性によ
り、基板に入力される信号のノイズによる記録ヘッドの
誤動作が防止される。
【0017】
【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。まず最初に図2及び図3を参照
して、本実施例のインクジェットプリンタ装置の構成を
説明する。
【0018】図2において、IJCはインクジェットカ
ートリッジで、本実施例のインクジェット記録装置IJ
RAのキャリッジ16に対して所定の方法で着脱可能な
ディスボーザルタイプのカートリッジである。このイン
クジェットカートリッジIJCは、用いるインク等に応
じて1以上設けることができ、図3に示すインクジェッ
ト方式の記録ヘッド300、インクタンクおよびインク
センサを有する。
【0019】記録ヘッド300には、ケーブルおよびこ
れに結合された端子を介して、適宜、データ供給源から
記録データに応じた吐出信号が供給されている。記録ヘ
ッド300は、ヒータボート301に対して、液路を限
界するための隔壁を設けた天板302が装着されてい
る。天板302は耐インク性に優れたポリサルフォン、
ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンオキサイド、
ポリプロピレン等の樹脂が用いられている。インクタン
クは記録ヘッド300に供給されるインクが貯留されて
おり、インク吸収体と、インク吸収体を挿入するための
容器とこれを封止する蓋部材(いずれも図示しない)に
より構成されている。インクタンクに貯留されているイ
ンクは、インクの吐出口から吐出に応じて、インク供給
路303を介して順次記録ヘッド300に供給されてい
る。
【0020】キャリッジ16は駆動モータ17の駆動力
を伝達する駆動ベクトル18の一部と連結され、互いに
平行に配設された2本のガイドシャフト19A,19B
に対して摺動可能とすることにより、記録ヘッド300
の被記録部材の全幅にわたる往復運動が可能となる。キ
ャリッジ16と被記録部材との相対的な移動を所定の記
録信号の入力により制御することにより、給紙部25か
らプラテン24上に送紙されてきた記録紙の記録面に対
して所望の記録画像を形成するようになっている。
【0021】26はヘッド回復装置であり、記録ヘッド
300の移動経路の一端、例えばホームポジションと対
向する位置に配設されている。電動機構23を介したモ
ータ22の駆動力によって、ヘッド回復装置26を動作
せしめ、記録ヘッド300のキャッピングを行なう。こ
のヘッド回復装置26のキャップ部26Aによる記録ヘ
ッド300へのキャッピングに関連させて、ヘッド回復
装置26内に設けた適宜の吸引手段によるインク吸引も
しくは記録ヘッド300へのインク供給経路に設けた適
宜の加圧手段により圧送を行ない、インクを吐出口より
強制的に排出させることにより液路内の増粘インクを除
去する等の吐出回復処理を行なう。また、記録終了時等
にキャッピングを施すことにより記録ヘッド300が保
護される。
【0022】31はヘッド回復装置26の側面に配設さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。このブレード31はブレード保持部材
31Aにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置
26と同様、モータ22および電動機構23によって動
作し、記録ヘッド300の吐出面との係合が可能とな
る。これにより、記録ヘッド300の記録動作における
適切なタイミングで、あるいはヘッド回復装置26を用
いた吐出回復に、ブレード31を記録ヘッド300の移
動経路中に突出させ、記録ヘッド300の移動動作に伴
って記録ヘッド300の吐出面における結露、濡れある
いは塵埃等を拭き取る。
【0023】図3は本実施例の記録ヘッド300の構成
を示す図で、複数の吐出口304に連通する液路305
を形成するための流路壁部材306とインク供給口30
3を有する天板302とが取り付けられて、インクジェ
ット記録方式の記録ヘッド300が形成されている。こ
の場合、インク供給口303から供給されるインクが内
部の共通液室307へ一時蓄えられて各液路305へ供
給され、その状態で基体330の発熱部301を通電駆
動することにより、吐出口304からインクが吐出され
る。
【0024】図4に示すのは従来の抵抗の分圧によるヒ
ステリシス回路とプルアップ抵抗を同時にインクジェッ
トプリンタ装置の記録ヘッド基体のロジック信号の入力
部に導入した場合の図である。
【0025】この形態での相互干渉について簡単に説明
する。図4において、Rはプルアップ抵抗であり、イン
クジェット記録ヘッドの取り付けが十分でない場合等
に、図のパッド部への信号がフロート(ハイインピーダ
ンス)となった時にヘッドが暴走、破壊しない安全側の
論理(この場合、プルアップであるためハイレベル)に
するためのものである。抵抗R1,R2はb点の電位を
分圧して立ち上がりと立ち下がりで入力の閾値を変える
ための分圧抵抗である。ここで一例としてプルアップ抵
抗Rの抵抗値を100KΩ、R1とR2の抵抗値の比を
1対2.5(閾値は立ち上がり0.7VDD、立ち下がり
0.3VDD)とした場合、この構成で分圧抵抗値がどの
程度になるか考える。c点の電位がロウレベル(0V)
であった場合にパッドの電位がフロートになると、プル
アップ抵抗Rにより出力(=c点)点の電位がハイレベ
ルにならなければならない。そのためにはb点の電位が
インバータ501の閾値(通常2.5V)より高くなら
なければならない。ここでb点の電位は[(R+R1)
/(R+R1+R2)×VDD]で表わされるため、イン
バータ501の入力をインバータ501の入力閾値より
も高くするためには、その閾値マージンより抵抗R1の
抵抗値は、プルアップ抵抗Rの14倍以上(例えば14
00KΩ以上)とする必要があり、更に抵抗R2の抵抗
値は、抵抗R1の抵抗値の2.5倍(例えば3500K
Ω)となる。しかし、このような高い抵抗値を有する抵
抗を精度良く製造することは難しい。
【0026】図1は本実施例の記録ヘッド基体におけ
る、プルアップ抵抗とヒステリシス回路を同時に導入し
た例を示す図である。この回路は、例えば図5に示す従
来の記録ヘッド回路基板の各入力パッドと、AND回
路、シフトレジスタ604或はラッチ回路603等の回
路との間に設けられる。
【0027】図1(A)において、100は閾値が3.
5V(=0.7*VDD:VDD=5V)であるMOSインバータ、10
1は閾値が1.5V(=0.3*VDD)であるMOSインバー
タ、102は閾値が2.5V(=0.5*VDD)である通常のイ
ンバータ回路である。103,104はそれぞれNAN
D回路を示す。
【0028】この回路の入出力特性は図1(B)に示す
通り、110で示す信号が入力されると、NAND回路
103,104で構成されるフリップフロップは最初リ
セットされて出力(OUT)がロウレベルになっている。そ
して、その入力信号110が0.7VDDを越えた時点で
インバータ100の出力がロウレベルになり、NAND
回路103の出力がハイレベルとなって出力(OUT)がハ
イとなる。次に、この入力信号110の電位が降下する
ときは、その電位が0.3VDD以下になった時点でイン
バータ101の出力が反転してハイレベルになりNAN
D回路104の出力がハイレベルに反転し、これにより
出力信号(OUT)がロウレベルになる。この出力信号(OU
T)出力波形が111で示されている。
【0029】このようにして、立ち上がりの閾値は0.
7VDD、立ち下がりの閾値は0.3VDDとなり、ノイズ
に対して誤動作レベルまでの絶対値が常に高くなって、
強くなっている。加えてインバータ100,101がM
OSで、その入力インピーダンスがプルアップ抵抗Rに
対してほぼ無限大と考えられることから、図1(A)の
a点の電位は、パッドの電位がフロートとなった場合、
限りなくVDDに近くなる。これにより、従来のようなヒ
ステリシス回路の分圧用抵抗の影響を受けることなく、
確実に出力(OUT)をハイレベルにすることができる。
【0030】次に図1のインバータ100,101の閾
値を変える回路構成について説明する。
【0031】図6はMOSインバータの例を示す図であ
り、ここで、L及びWは、それぞれMOS・FETゲー
トの長さ、幅を示している。また、120はパッドより
入力される入力信号線、121は出力信号(OUT)線を示
している。
【0032】図7は、NMOS及びPMOSのゲート電
圧と、その際に流れるドレイン電流特性及びそれに伴う
ヒステリシス特性を表わしている。
【0033】通常MOSインバータは、実線130,1
31で示されるようにPMOS、NMOS部のチャネル
抵抗をほぼ同じとして、閾値が中央の0.5VDDとなる
ように構成されている。ここで図6のゲートの[L(長
さ)/W(幅)]を変えることによりチャネルの抵抗を
増減できる。従って、図1のインバータ100について
はチャネル抵抗(NMOS)>チャネル抵抗(PMO
S)とし、インバータ101については、チャネル抵抗
(NMOS)<チャネル抵抗(PMOS)なるようにそ
れぞれLとWを設定する。これにより、図7のヒステリ
シス特性に示すように、それぞれの閾値が異なるインバ
ータ回路を、通常のロジック回路の製造プロセスで、同
一の記録ヘッド基体上に形成することができる。
【0034】次にこうして構成された閾値の異なる2つ
のインバータを用いて構成したヒステリシス回路の動作
について図8〜図11を参照して説明する。
【0035】図8は、入力パッドより0Vが印加されて
いる状態を示し、図8〜図11において黒丸で示すP1
〜P6は、各ポイントの電圧或いはロジックの論理レベ
ルを表記している。この状態から入力パッドの電位が
1.5Vに変化した場合を図9に示す。ここでインバー
タ101の入力信号の閾値が1.5Vであるため、ポイ
ントP3の電位はハイレベルからロウレベルに変化し、
ポイントP4の電位もロウレベルからハイレベルに変化
している。
【0036】更に、図10は入力パッドの信号レベルが
1.5Vから3.5Vに変化した場合を示す。ここでは
インバータ100の入力閾値が3.5Vであるため、イ
ンバータ100の出力が反転し、ポイントP2の電位が
ロウレベルとなる。これにより、NAND回路103の
出力(P5)の電位レベルが反転しハイレベルになる。
こうして、入力信号の電位が3.5Vになって初めて出
力(OUT)がハイレベルになることがわかる。この状態か
ら更に入力パッドの電位が上昇して5Vとなっても図1
1に示すように出力信号のレベルが維持される。また、
入力パッドの電位がフロートになっても、ポイントP1
の電位は5Vは維持される。
【0037】次に、入力パッドの電位が5Vから0Vに
降下する場合は、入力閾値が3.5VDDのインバータ1
00が、ポイントP1の電位が3.5Vとなった時に、
インバータ101よりも先に反転するが、この場合はポ
イントP6の電位がロウレベルであるため、出力(OUT)
には影響されない。そして、入力パッドの電位が1.5
VDDにまで降下したときにインバータ101が反転し、
そのインバータ101の出力がハイレベル(ポイントP
3)、ポイントP4の電位がロウレベルとなって出力(O
UT)がロウレベルに変わる。
【0038】このように、記録ヘッドの基体の入力信号
処理回路にヒステリシス特性を持たせることにより、入
力信号がロウレベル(0V)時は3.5Vまで上昇する
まで出力が反転せず、かつ入力信号がハイレベル(3.
5V以上)の時は、その入力信号レベルが1.5V以下
に低下するまで、その出力が反転しないようなノイズマ
ージンを高めたヒステリシス特性を得ることができる。
【0039】尚、本実施例では、プルアップ抵抗を用い
て説明してきたが、これがプルダウン抵抗であっても全
く同様の効果が得られることはいうまでもない。
【0040】また、それぞれの閾値が異なる複数のイン
バータを用意し、それらの出力を適宜選択して本実施例
の目的を達成する回路構成は本実施例の回路に限定され
るものではない。
【0041】以上述べた記録ヘッド基体を有する記録ヘ
ッド300をプリンタ装置本体に装着し、プリンタ装置
本体から記録ヘッド300に記録信号を付与することに
より、耐ノイズ性を高めて、高速記録、高画質記録を行
うことができる。
【0042】図12は、図2に示す本実施例のインクジ
ェットプリンタ装置の概略構成を示すブロック図で、前
述の実施例と共通する部分は同じ番号で示している。
【0043】図12において、200はプリンタ装置全
体を制御する制御部、201,202のそれぞれは対応
するキャリッジモータ17或は紙送り用モータ204
を、制御部200よりの信号に従って回転駆動するため
のモータドライバである。記録ヘッド300において、
150で示しているのは、図1に示す信号入力回路で、
その他の記録ヘッドの基体の構成は基本的に図5に示す
従来の記録ヘッドの基体の構成と同様であるため、同じ
番号を使用し、その説明を省略する。
【0044】以上の説明においては、記録ヘッド用の基
体をインクジェット方式の記録ヘッドに採用した例つい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、
例えば、サーマルヘッド用の基体にも応用できる。
【0045】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中で、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式の
記録ヘッド、プリンタ装置において、優れた効果をもた
らすものである。
【0046】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4,723,129号明細書、同第4,
740,796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て液体(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、少なくとも一つの液滴を形成する。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4,463,359号
の明細書、同第4,345,262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4,313,124
号明細に記載されている条件を採用すると、更に優れた
記録を行うことができる。
【0047】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(直線状液路または直角液流路)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4,558,333号明細書、米国特許
第4,459,600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年138461号公報に基づ
いた構成としても、本発明は有効である。
【0048】更に、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、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一個の記
録ヘッドとしての構成のいずれでもよいが、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。
【0049】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、或
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。
【0050】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化でき
るので好ましいものである。これらを具体的な上げれ
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、加圧或いは吸引手段、電気熱変換体或いは
これとは別の加熱素子或いはこれらの組み合わせによ予
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。
【0051】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
よいが、異なる色の複色からまたは、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。
【0052】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体或い
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、い
くの蒸発防止を目的として報知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てインク液状とし
て吐出す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
号公報或いは特開昭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。
【0053】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本発明
を実施する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。
【0054】以上説明したように本実施例によれば、記
録ヘッド基体の入力部に、ノイズ対策のためのヒステリ
シス回路及びコンタクト不良時のフェイルセーフである
プルアップ或いはプルダウン抵抗を互いに干渉なく導入
できることから、対ノイズ性、安全性面で優れた記録ヘ
ッドを提供することができる。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録ヘッドに入力される信号に含まれるノイズ成分による
誤動作を防止できる効果がある。
【0056】また本発明によれば、MOS型半導体の製
造工程により、簡単にヒステリシス特性を有する回路を
形成できる効果がある。
【0057】更に本発明によれば、記録ヘッドの取付不
良による接触不良が生じても、記録ヘッドの動作に影響
を与えない記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装
置が提供できた。
【0058】
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の記録ヘッド基体の信号入力回路の構
成と、そのヒステリシス特性を示す図である。
【図2】本実施例のインクジェットプリンタ装置の記録
部の概観斜視図である。
【図3】本実施例の記録ヘッドの構成を示す斜視図であ
る。
【図4】従来のヒステリシス特性を実現する回路の構成
を示す図である。
【図5】従来の記録ヘッドの回路構成を示す図である。
【図6】実施例の記録ヘッド基体のMOSインバータの
構成を示す図である。
【図7】実施例の記録ヘッド基板に使用されるインバー
タの入出力特性とヒステリシス特性とを示す図である。
【図8】実施例の信号入力回路の動作を説明するための
図である。
【図9】実施例の信号入力回路の動作を説明するための
図である。
【図10】実施例の信号入力回路の動作を説明するため
の図である。
【図11】実施例の信号入力回路の動作を説明するため
の図である。
【図12】本実施例のインクジェットプリンタ装置概略
構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
100,101,102 インバータ 103,104 NAND回路 150 信号入力回路 300 記録ヘッド 303 インク供給口 601 発熱抵抗体 603 ラッチ回路 604 シフトレジスタ 605〜608 パッド

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも複数の記録素子と、前記複数
    の記録素子を記録データに応じて駆動するための回路と
    を備えた基板を有する記録ヘッドであって、 前記基板は、 信号入力端子と、 前記信号入力端子と前記回路との間に配置されたヒステ
    リシス特性を有する入力信号処理回路とを有することを
    特徴とする記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記入力信号処理回路は、 それぞれが異なる入力閾値を有する少なくとも2つのゲ
    ート回路と、 前記少なくとも2つのゲート回路の出力に応じて出力信
    号を決定する保持回路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。
  3. 【請求項3】 前記信号入力端子は、プルアップ抵抗或
    はプルダウン抵抗のいずれかに接続されていることを特
    徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記入力信号処理回路はMOS型EFT
    で構成され、前記少なくとも2つのゲートは、前記MO
    S型FETのゲートの幅、長さの比を変えることにより
    入力閾値を異ならしめてい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】 前記少なくとも2つのゲートはインバー
    タ回路である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】 前記保持回路はフリップフロップである
    ことを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記記録ヘッドはインクジェット記録用
    の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。
  8. 【請求項8】 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、前記記録素子
    はインクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネ
    ルギー変換体であることを特徴とする請求項7に記載の
    記録ヘッド。
  9. 【請求項9】 少なくとも複数の記録素子と、前記複数
    の記録素子を記録データに応じて駆動するための回路と
    を備えた基板を有する記録ヘッドであって、前記基板
    は、信号入力端子と、前記信号入力端子と前記回路との
    間に配置されたヒステリシス特性を有する入力信号処理
    回路とを有する記録ヘッドと、 記録データを前記記録ヘッドに出力し、前記記録データ
    に応じて前記複数の記録要素を駆動して記録を行う記録
    手段と、を有することを特徴とする記録装置。
  10. 【請求項10】 前記記録ヘッドは請求項2〜8のいず
    れか1項に記載の記録ヘッドであることを特徴とする請
    求項9に記載の記録装置。
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