JPH0858118A

JPH0858118A - 記録装置

Info

Publication number: JPH0858118A
Application number: JP19842494A
Authority: JP
Inventors: Kimiyuki Hayashizaki; 公之林崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1996-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】記録素子の特性をその駆動条件や駆動制御条
件等と共に使用されるインクの種類別に応じてそれぞれ
の特性に見合うように設定することで吐出特性の違いが
補正され、高品位、高速記録が可能な記録装置の提供。【構成】複数の記録素子（２），機能素子（６，２
０）および駆動用集積回路（１０，１１，１２，１３，
３２，３３，５０）が同一基板（１）上に配設された記
録手段を有し、複数の記録素子に供給する印加電圧を同
一とし、その素子の特性を基板１上の配設位置によって
異ならせるようにした記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録装置に関し、詳しく
は、同一基板上に配置された複数の記録素子に選択的に
記録信号を供給して被記録材上に画像記録が可能な記録
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複数個の記録素子を一列に配
列してなる記録装置が種々知られている。この種の記録
装置は、複数の記録素子を１ブロックとして同時に駆動
可能とする駆動用集積回路を同一基板上に数個ないし数
十個配設し、画像データを各記録素子に対応させて振分
け、記録を行わせることにより、紙等の被記録材上に所
望の画像記録を行うことが可能である。このような記録
装置は、高密度で、高速記録が可能であるという点で現
代のビジネスオフィスやその他の事務処理部門、さらに
はパーソナルユースにも好適であり、更なるコストダウ
ン、あるいはカラー化等の開発、改良が計られてきた。

【０００３】そのような記録装置の中でも、低騒音のノ
ンインパクト記録として各記録素子に対応するインク吐
出口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット
記録装置は、その構造的な特徴から、高密度で、しかも
高速記録が可能であり、廉価な記録装置として注目され
てきた。

【０００４】かかるインクジェット記録装置は、複数の
吐出口、およびこれらのインク吐出口からインクを吐出
するための吐出エネルギーを発生する電気熱変換体を記
録素子として有しており、このような記録素子および吐
出口，液路が複数個配列された構造の記録手段（記録ヘ
ッド）を具えている。このような記録ヘッドでは、複数
の記録素子に記録信号を供給するための共通電極が必要
であり、このような電極を複数の記録素子群の列方向に
対して平行に基板上に配置しなければならない。また、
インクジェット記録装置としては、複数の記録素子群を
基板上のエッジ部近傍に設ける必要性から、個々の記録
素子においては共通電極に接続される個別電極を基板エ
ッジ部近傍で折り返すようになし、基板上の複数の記録
素子列より内側に記録信号を供給するための共通電極を
平行配置し、スルーホールを介して上部に構成される金
属膜に接続するようにしている。

【０００５】一方、これらの複数の記録素子と、個々の
記録素子を独立に駆動するための機能素子群（例えばト
ランジスタアレイ）と、画像データを記録素子に対応し
て振分け整列させる駆動用集積回路を同一基板上の内部
層に設けるようにした構造が知られている。

【０００６】このように構成された記録ヘッドでは、同
一基板上に、機能素子群を含む駆動用集積回路部と、複
数の記録素子およびその配線部とを同一基板に設けるよ
うにすることで、記録素子群とこれに一対一で対応する
機能素子群とをワイヤボンディング等により接続する工
程を省略することができる。そこで、廉価な記録装置を
達成するために、このような構成による記録ヘッドを用
いた記録装置が最近注目されている。

【０００７】また、一方ではこのような構成に限らず、
インクジェット記録装置の特徴を生かし、高密度で、高
速記録が可能なカラープリンタ等の実現が熱望されてき
た。ところで、カラープリンタを構成するには、同一基
板上に複数色分の記録素子ブロックを構成する必要があ
り、これらを画像データに合わせて任意に通電制御でき
なくてはならない。また、インクジェット記録装置の場
合は、複数色分の記録素子ブロックの配置に合わせてイ
ンク吐出のためのインク吐出口および液路と各色に対応
したインクの共通液室とを構造的に設ける必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような記録装置の構成によって、異なる種類のインク吐
出を行うようにすると、色の種類別によってインクの特
性が異なるため、同一基板上の吐出特性（吐出速度、ド
ット径、着弾精度等）が色の種別に応じて変化し、記録
品位を低下させてしまう。

【０００９】このため従来のカラー記録装置等では、色
別、またはカラーとブラックとに対応する記録ヘッドを
個々に構成し、記録装置のキャリッジ上に４または２個
の記録ヘッドを並列に配設する構成としていたために、
記録装置の大型化を招き、繁雑化を避けることができな
かった。特に４色分の記録ヘッドをキャリッジ上に搭載
して記録を行う場合、これらの記録ヘッド間のレジ合せ
が必要になり、製造工程上のコスト増の要因となる。

【００１０】また、他の従来例として、同一基板上にブ
ロック別に共通電極を配設し、ブロック別に記録信号と
して異なる電圧を印加することも考えられるが、異なる
電圧を複数用意しなければならず、記録装置自体のコス
ト増を招く。

【００１１】本発明の目的は、上述したような従来の問
題に鑑みて、その解決を図るべく、記録素子の特性およ
び駆動条件等を使用されるインクの種類別に応じてそれ
ぞれのインク特性に見合うように設定することで、吐出
特性の違いを補正し、高品位高速記録が可能な記録装置
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、複数の記録素子と、個々の該記録素子
に接続され、当該記録素子の駆動にかかわる機能素子
と、画像データに対応する記録信号をブロック別の前記
記録素子に選択的に供給するための駆動用集積回路とが
同一基板上に配設された記録手段を有し、該記録手段に
よって記録が行われる記録装置において、前記複数の記
録素子に前記記録信号として印加される電圧を同一と
し、前記複数の記録素子の数個を１ブロックとしたブロ
ック毎に前記複数の記録素子の特性を前記基板上の配設
位置によって異ならせるようにしたことを特徴とするも
のである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、複数の記録素子がその機能素
子および駆動用集積回路と共に同一基板上に配設される
記録装置において、記録信号としては同一の電圧が個々
の記録素子に供給されるが、ブロック別に分割駆動され
る記録素子の特性をブロック別に異ならせることで、例
えば特性の異なる種類のインクをブロック別に分けて記
録を行うような場合にその吐出特性の差異を解消させる
ようにすることができる。

【００１４】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。

【００１５】図１は本発明記録装置にかかわる記録ヘッ
ド基板１上の記録素子２の構成例を示すもので、ここ
で、２Ｃ，２Ｂは長手方向のサイズが異なるように形成
された記録素子（電気熱変換体）２であり、記録素子２
Ｃと記録素子２Ｂとはこの図に示すようにそれぞれ異な
るブロック別に設けられている。また、３は本例の場合
スルーホール３Ａを介して電源供給側共通電極４に接続
される配線、５は不図示の機能素子（例えばトランジス
タアレイ）を介して接地電極に接続される配線である。
このように、基板１上にカラー記録用の記録素子２Ｃと
ブラック記録用の記録素子２Ｂをブロック別に分けて形
成することにより後述するような記録素子駆動時におけ
る記録特性の差を補正可能とするものである。

【００１６】なお、本例においては形成される記録素子
２の長さを上述したように変えるようにしたが、例えば
幅方向の形状を変えるようにしてもよく、これによっ
て、記録素子２における電気熱変換量を異ならしめるよ
うにすることができる。但し、かかる形成にあたっては
耐インク性等を配慮した上で設定されるものとする。ま
た、図示はしないが、記録素子２のインク吐出方向の配
設位置あるいは駆動方法をブロック別に変えるようにし
てもよい。いま、記録素子２の複数により１つのブロッ
クが構成されており、かかるブロックの複数を選択的に
駆動させる場合、ブロック間で記録濃度に差の生じるこ
とがある。あるいはブロック別駆動ではあるが、同時に
駆動される記録素子を分散させるようにした場合にも記
録特性に差の生じることがある。そこで、このような記
録上の特性の差をなくすように補正するには、まず少な
くともブロック別に記録素子の出力特性を変えることが
必要である。

【００１７】図２の（Ａ）は基板１上に配設される記録
素子２とこれらを駆動するための要素およびその配線の
配設例を示すものである。ここで、６は配線５から延在
され、後述するようにしてここでは不図示の機能素子
（トタンジスタアレイ）に接続するための配線、７は共
通接地電極（ＧＮＤ）、８はそのＧＮＤ電極用端子とし
てのパッド（ＧＮＤ用パッド）、９は電源供給用のパッ
ドである。更にまた以上の外、基板１上には駆動用集積
回路１０として論理ゲートロジック回路部１１，ラッチ
回路部１２およびシフトレジスタ回路部１３が配設され
ている。１４はこれら駆動用集積回路１０の信号系列側
の配線接続用パッドである。

【００１８】図２の（Ｂ）は上述の駆動用集積回路１０
が形成された回路基板５０を別体にして、基板１上に設
けた例でその基本的構成については図２の（Ａ）と変わ
るところはない。なお、回路基板５０側と基板１側との
対応する端子同士間はワイヤボンディングまたはフリッ
プチップを介して接続される。

【００１９】図３に図１および図２に示した基板１上の
要素配置を更に詳しく示す。但し、ここでは図１および
図２に示した配線３と５との配設位置が入れかえられて
いるが、かかる配設位置はいずれの場合であってもよ
い。これらの配線３および５は第２層として形成されて
いて、それぞれの一方の端部は記録素子２に接続されて
いる。すなわち、基板１上には蓄熱層１５が形成されて
おり、この蓄熱層１５上に第１層として電源供給用のＶ
_H 配線４，ＧＮＤ配線７および論理ゲートロジック回路
部１１用配線１６，ラッチ回路部１２用配線１７，シフ
トレジスタ回路部１３Ａ，１３Ｂ用の配線１８Ａ，１８
Ｂ等がパターンとして形成されている。１９は第１層と
第２層との間を電気的に絶縁している層間絶縁膜、２０
は高密度化を図るために千鳥型の２列に配設された機能
素子、２１はスルーホール２１Ａを介してＧＮＤ配線７
に接続される機能素子２０用の第２層として形成された
配線である。また、２２はシリコン基板１にポリシリコ
ン等で作り込まれた機能素子２０のベースまたはゲート
配線である。

【００２０】続いて図４により本発明にかかる回路構成
を示す。図４において、記録素子２は複数のブロックに
分けられており、これらの記録素子群への通電が機能素
子であるＭビットドライバ２０によって制御される。Ｍ
ビットからなるシフトレジスタ回路部１３は画像データ
信号Ｓ＿ＩＮとしてホスト側から送給されてくる画像デ
ータを記録素子２に対応して整列させるものであり、ラ
ッチ回路部１２はその整列させたデータを一時保持する
もので、シフトレジスタ回路部１３に直結されている。

【００２１】更にまた、Ｍ／Ｎビットシフトレジスタ回
路３３およびＭ／Ｎビットラッチ回路３２は記録素子２
の同時駆動数Ｎ個に合わせて分散駆動を行わせるための
手段であり、具体的には後述するタイミングチャートに
対応するよう１６ビットのシフトレジスタおよびラッチ
回路ににより構成されている。なお、本例の場合、記録
素子２の同時駆動数Ｎは８であり、Ｍは６４である。３
４は分散駆動にかかわるアンドゲート、３５はインバー
タ、３６はストローブ信号ＳＴＢ１と並列にアンドゲー
ト３４の入力側に接続される出力保護回路である。

【００２２】このように構成した回路では、分散駆動に
かかわるＭ／Ｎシフトレジスタ３３およびＭ／Ｎラッチ
回路３２からの出力と記録素子２の通電時間を制御する
ストローブ信号（ＳＴＢ１）端子からの出力がアクティ
ブになった時にアンドゲート３４を介してＳ＿ＩＮ端子
からの画像データに対応して記録素子２が駆動される。

【００２３】図５は、上述の回路における、駆動タイミ
ングチャートである。画像データ信号（Ｓ＿ＩＮ）の入
力は、画像データ転送クロック信号ＳＣＬＫに従って順
次に転送されるもので、各記録素子２に対応して画像デ
ータがシフトレジスタ１３により整列されたあと、ラッ
チパルス信号ＬＡＴ１Ｉの周期間、画像データ信号に合
わせて記録素子２への通電が可能になる。そこで、この
間にＭ／Ｎビットのシフトレジスタ３３に入力される分
散駆動順序指定データ信号Ｅ＿ＩＮと、これを転送する
クロック信号ＥＣＬＫとに合わせて、ブロック内のどの
記録素子を駆動するかが制御される。例えば同時に駆動
するビットが１，９，１７，２５…という選択であれば
ＥＣＬＫ信号端子に入力するクロック信号での１と９番
目の立ち上がりポイントにデータ信号Ｅ＿ＩＮをセット
すればよい。本例の場合は、１，９…ビット目から駆動
を開始し、２，１０…ビット目，３，１１…ビット目，
…，最後に８，１６…ビット目の駆動をして記録素子Ｍ
個（本例の場合は６４個）の１回の駆動を終了するもの
で、この図に示すような信号入力となる。

【００２４】このような構成を利用することにより、記
録素子の総数Ｍに依らずＥ＿ＩＮ，ＥＣＬＫ，ＬＡＴ２
Ｉの信号３つの組合せのみで分散駆動が達成され、端子
数の増加を防ぐことができる。そこで記録素子２の特性
を含む記録ヘッド自体の有する記録特性に、濃度ムラ，
ヨレ等の偏りを持っているような場合には、これを補う
ようにＥ＿ＩＮの信号を変化させればよく、これにより
記録状態の改善が図られる。あるいは記録装置のキャリ
ッジ移動方向に合わせて、Ｅ＿ＩＮの信号を変化させる
ことも可能である。

【００２５】更にまた、図６に示すように、記録ヘッド
に配置したすべての記録素子数Ｍ個に対し、同時駆動数
がＮ個と設定されている場合、前記分散駆動を行う手段
を、Ｍ／Ｎビットの出力を持つデコーダ４１を用いて構
成することも可能である。この場合のデコータ４１への
信号入力は、Ｍ／Ｎの値によって異なるが、８以下なら
ばこの図に示すように３つの入力信号（Ａ−１，Ｂ−
１，Ｃ−１）で対応できる。

【００２６】Ｍ／Ｎの値と端子数Ｔとの関係はデコーダ
４１の構成上、

【００２７】

【数１】Ｍ／Ｎ＝２^T （Ｔが４であれば、１６ビット分
の分散駆動が可能）となり、イネーブル端子の本数を増やす従来の構成に比
してより少ない信号入力端子数で分散駆動を達成できる
ものである。この場合もラッチ信号ＬＡＴ１Ｉの周期
間、画像データに合わせて記録素子２への通電が可能に
なるので、その周期間を各色に対応する記録素子ブロッ
ク別に分割して駆動すれば、ストローブ信号ＳＴＢＩの
端子数を各色分用意するだけで各色の特性に合わせたパ
ルス幅による駆動が可能となる。

【００２８】続いて、以上述べてきたように記録素子あ
るいはインク吐出口や液路を特性に対応して異ならしめ
ると共に、このような記録素子あるいはインク吐出口，
液路の配列を有し、上述のように制御が可能な各種形態
のインクジェット記録ヘッドについて説明する。

【００２９】図７は基板１上に上述の構成になる回路を
具えたインクジェット記録ヘッドの一例を示す。ここ
で、１０１は記録ヘッド１００の吐出エレメント、１０
２はその前面に複数のインク吐出口１０３の配列を有
し、吐出エレメント１０１および基板１の前面に固定さ
れる前面プレートである。なお、吐出エレメント１０１
内には個々のインク吐出口１０３に対応したここでは不
図示の液路，液路に連通する共通液室と共に液路ごとに
配設される記録素子（電気熱変換体）２を具えている。
１０４はその共通液室にインクを供給するインク供給
管、１０５はインク供給管１０４を吐出エレメント１０
１の天板１０６に接続させる接続部材、１０７は供給イ
ンク中のごみ等を除去する溜めのフィルタである。

【００３０】図８は黒色インク（Ｋ）とカラーインク
（Ｃ，Ｍ，Ｙ）との双方のインクを吐出する機能を具
え、かつ、本発明の適用が可能なインクジェット記録ヘ
ッドユニット（インクヘッドカートリッジ）の構成例を
示す。ここで、２００は上記インク吐出機能を具えたイ
ンク吐出部、３００Ａはカラーインク（Ｃ，Ｍ，，Ｙ）
をカラー別に収容するカラー用インクタンク、３００Ｂ
は黒色インク（Ｋ）を収容する黒色インク用タンクであ
り、これらのインクタンク３００Ａおよび３００Ｂはい
ずれもインク吐出部２００に着脱自在に構成されてい
る。３０１Ａはカラー用インクタンク３００の色別のタ
ンク部に設けられているインク供給口、３０１Ｂは黒色
インク用タンクに設けられているインク供給口、また、
２０１Ａはインク吐出部２００側に設けられ、上記のイ
ンク供給口３０１Ａのそれぞれに着脱自在なインク供給
管、２０１Ｂは上記のインク供給口３０１Ｂに着脱自在
なインク供給管である。

【００３１】２０２はインク吐出部２００の前面プレー
ト、２０３はインク吐出口（列）であり、本例のインク
吐出口２０３は色別のブロックに形成されていて、ブロ
ック別にカラーインクならびに黒色インクの吐出が可能
である。また、２０４は色別のインク供給路（破線で示
す）を有するディストリビュータパネル、２０５はアル
ミニュームなどによるベースプレート、２０６は不図示
の配線パネルに接続される電気信号供給用の端子部であ
る。

【００３２】そこで、インク吐出部２００にカラー用イ
ンクタンク３００Ａおよび黒色インク用タンク３００Ｂ
をそれぞれ装着したインクヘッドカートリッジの状態で
これを後述するような記録装置のキャリッジに搭載し、
記録を行うことができる。すなわち、本例においてもブ
ロック別に駆動される記録素子あるいはインク吐出口，
液路等の構成を特性に応じて異ならせ、また、これらの
記録素子がＭ個の場合、これらをｍ組、先に述べたよう
にカスケード接続（縦続接続）し、Ｍ×ｍ個の記録素子
を適切に駆動制御することでコスト増を招くことなく、
コンパクトでしかも多種のインクを使用した高品位の記
録を具現化することができる。

【００３３】図９の（Ａ），（Ｂ）は本発明の適用が可
能なインクジェット記録ヘッドユニット（インクヘッド
カートリッジ）の他の構成例を示す。本例は色別に独立
したインク吐出機能を具えた記録ヘッド部を有するもの
で、それぞれの記録ヘッド部４００Ｃ，４００Ｙ，４０
０Ｍおよび４００Ｋには（Ａ）に示すように接続端子パ
ッド４０１Ｃ，４０１Ｙ，４０１Ｍおよび４０１Ｋが一
体に設けられている。４０２はこれらの記録ヘッド部４
００Ｃ〜４００Ｋを一体に保持すると共に、それぞれの
接続端子パッド４０１Ｃ〜４０１Ｋにカスケード接続す
るための配線が敷設されているプリント基板を有する接
続部材である。なお、接続部材４０２により電源端子の
共通化を図ることができる。

【００３４】また、本例においても個々の記録ヘッド部
４００Ｃ〜４００Ｋに設けられる不図示の記録素子等に
対しては先に述べたように使用インクの特性に応じて形
状等が設定され、吐出特性の差が補正解消されるように
する。４０３Ｃ，４０３Ｙ，４０３Ｍおよび４０３Ｋは
記録ヘッド部４００Ｃ，４００Ｙ，４００Ｍおよび４０
０Ｋにそれぞれ着脱自在としたインクタンク部、４０４
Ｃ，４０４Ｙ，４０４Ｍおよび４０４Ｋはインクタンク
部４０３Ｃ，４０３Ｙ，４０３Ｍおよび４０３Ｋからの
供給インクをそれぞれ受取るインク供給管である。

【００３５】かくして、本例の場合はまず（Ａ）に矢印
で示すようにして接続部材４０２の所定の接続位置に記
録ヘッド部４００Ｃ〜４００Ｋを装着し、電気的に双方
を接続した上、更に（Ｂ）に矢印で示すように各インク
タンク部４０３Ｃ〜４０３Ｋの不図示のインク供給口を
記録ヘッド部４００Ｃ〜４００Ｋ側のインク供給管４０
４Ｃ〜４０４Ｋに接続する。そして、このようなインク
ヘッドカートリッジをキャリッジに搭載し、先に図４な
いし図６のところで述べたようにして記録素子の駆動を
制御することで、同様な効果を挙げることができる。

【００３６】図１０は本発明の適用が可能なインクジェ
ット記録装置の構成例を示す。なお本例の場合はインク
ヘッドカートリッジＩＪＣをキャリッジＨＣに搭載して
記録を行うインクジェット記録装置ＩＪＲＡの例であ
る。ここで、５０００は被記録材であるシートＰをシー
ト送り可能なプラテン、５００２プラテン５０００との
間にシートＰを保持するシート押え、５００３はシート
Ｐに沿ってキャリッジＨＣを案内するガイド軸、５００
４はキャリッジＨＣに螺合する螺旋溝５００５を有し、
駆動モータ５０１３により回転駆動されるリードスクリ
ュー、５００９，５０１１は駆動モータ５０１３の正逆
回転による駆動力をリードスクリュー５００４に伝達す
るためのギアである。なお、キャリッジＨＣは矢印ａ，
ｂ方向に移動するもので、５００７および５００８はフ
ォトカプラからなるホームポジション検知手段であり、
キャリッジＨＣがこの位置にまで移動してきたときに、
キャリッジＨＣに設けたピン５００６がフォトカプラ５
００７および５００８により検知され、駆動モータ５０
１３の回転方向が切換えられる。

【００３７】５０１５はキャップ部材５０１６を支持
し、クリーニングブレード５０１７と共にこの位置でキ
ャリッジＨＣの移動方向とは直交する方向に移動可能な
キャップ支持部材、５０１８はその支持体、５０２０は
キャリッジＨＣの移動に伴ってこれに係合し、回復手段
による吸引開始にかかわるカム部材である。なお、回復
動作時のこれら一連の移動動作はクラッチ機構による切
換え動作により駆動モータ５０１３の駆動力を利用して
行われるものである。５０２３はキャップ部材５０１６
の開口部であり、回復動作の吸引時にインクヘッドカー
トリッジＩＬＣのインク吐出面に周囲部が密接する。

【００３８】また、図示はしないがメンテナンスフリー
になり得るという点で、１ラインの記録幅に相当する記
録素子，機能素子および駆動用集積回路を同一基板上に
実装、ないし同一基板上の表面内部に設けることで、信
頼性の高い、高密度、高速記録が可能なフルラインイン
クジェット記録装置にも本発明は適用できるものであ
る。

【００３９】図１１は、本発明の適用が可能なフルカラ
ーインクジェット記録装置の構成例を示す。ここで、５
００は数十個分の記録ヘッドに相当する記録素子，機能
素子および駆動用集積回路が基板上に実装、ないし同一
基板上の表面内部に設けられることによりフルライン型
としたインクジェット記録ヘッドである。ＦＬＩＪＲＡ
は上記構成になる４本のフルライン記録ヘッド５００
Ｃ，５００Ｙ，５００Ｍおよび５００Ｋをそれぞれシア
ン，イエロー，マゼンタおよびブラックに対応させて並
列に設けた高品位のフルカラー記録装置である。また、
５０１Ａおよび５０２Ｂは、本例の場合連続シートＲを
Ｖ_S 方向に挾持搬送するための搬送手段としてのローラ
ー対である。これらのフルライン記録ヘッド５００Ｃ，
５００Ｙ，５００Ｍおよび５００Ｋには、それぞれ連続
シートＲの全幅にわたってインク吐出口が配列されてい
て、それぞれによりＣ，Ｙ，ＭおよびＫインクにより記
録が行われるもので、Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃの順にシート搬送
方向上流側から配置されている。また、５０２は吐出回
復手段であり、吐出回復処理にあたっては上述の記録ヘ
ッド５００Ｃ〜５００Ｋの対向位置に導かれるように構
成されている。なお吐出回復手段５０２には不図示のキ
ャップやインク吸収体，ワイピングブレード等が一体に
設けられている。なお、本例においてもその記録素子や
駆動用回路の構成を上述のように構成することで同様な
効果が得られることは言うまでもない。

【００４０】（その他）なお、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として熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、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。

【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一対一で対応した液体（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。

【００４２】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
の組合せ構成（直線状液流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４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００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５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
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５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。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うことができるようになるからであ
る。

【００４３】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
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合せによっ
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。

【００４４】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。

【００４５】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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を用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００４６】また、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、または混色
によるフルカラーの各記録モード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。

【００４７】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
くは液化するものを用いてもよく、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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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よい。いずれにしても熱エネルギの
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。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０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又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。

【００４８】さらに加えて、本発明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
合せた複写装置、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。

【００４９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、複数の記録素子に前記記録信号として印加される電
圧を同一とし、前記複数の記録素子の数個を１ブロック
としたブロック毎に前記複数の記録素子の特性を前記基
板上の配設位置によって異ならせるようにしたので、イ
ンクの種類や駆動条件によって生じる吐出特性の違いを
補正することが可能となり、また、同時にインク吐出口
や液路の構成および駆動条件を特性に応じて異ならせる
ようにすることで相乗的に効果を上げることができる。

【００５０】更にまた、本発明のように構成することと
で駆動用集積回路や記録装置本体の制御部に記録特性の
差を補正する格別の手段を設ける必要がなくなり、複数
の電源を用意する必要もないため機器の煩雑化等による
コストアップが回避される。また、成膜プロセスにおい
ても、現状プロセスとなんら変りなく構成できるため、
歩留まりの低下をきたすことがなく、ただ、配線や液路
等のパターニングに使用されるフォトマスクを変更する
のみで対応できるものである。

【００５１】また、このような記録装置では、その駆動
回路においてカスケード接続を用いることにより、高密
度、高速記録の可能な記録装置を具現化することがで
き、廉価でコンパクトなカラープリンタ等の実現が可能
となる。

【００５２】なお、本発明は上記のような点を特徴とす
る限り、その記録装置としての詳細な構成や用途および
解像度等になんら限定されるものではないことは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明記録装置にかかる基板上の記録素子配置
の一例を示す平面図である。

【図２】本発明記録装置にかかる基板構成例を駆動用集
積回路内蔵型（Ａ）および駆動用集積回路実装型（Ｂ）
の２例で示す平面図である。

【図３】本発明記録装置にかかる基板内部の構成例を示
す斜視図である。

【図４】本発明記録装置の回路構成の一例を示すブロッ
ク図である。

【図５】本発明記録装置による駆動タイミングの一例を
各波形と共に示すタイミングチャートである。

【図６】本発明記録装置の他の回路構成例を示すブロッ
ク図である。

【図７】本発明の適用が可能なインクジェット記録ヘッ
ドのインク吐出口まわりの構成例を示す斜視図である。

【図８】本発明の適用が可能なカラーインクジェット記
録ヘッドの構成例を分解して示す斜視図である。

【図９】本発明の適用が可能なカラーインクジェット記
録ヘッドの他の構成例を（Ａ），（Ｂ）の組立順序で示
す斜視図である。

【図１０】本発明の適用が可能なシリアル型のインクジ
ェット記録装置の例を示す斜視図である。

【図１１】本発明の適用が可能な他の記録装置として、
フルラインカラープリンタの構成例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１基板２，２Ｂ，２Ｃ記録素子３，５，６配線３Ａ，２１Ａスルーホール４共通電極７（共通）接地電極８，９，１４，１６，１７，１８Ａ，１８Ｂ，２１，２
２パッド１０駆動用集積回路１１論理ゲートロジック回路部１２ラッチ回路部１３シフトレジスタ回路部１５蓄熱層１９層間絶縁膜２０機能素子（Ｍビットドライバ）３２Ｍ／Ｎビットラッチ回路３３Ｍ／Ｎビットシフトレジスタ３４アンドゲート３５インバータ１００記録ヘッド１０１吐出エレメント１０３インク吐出口１０４インク供給管２００インク吐出部２０３インク吐出口列３００Ａカラー用インクタンク３００Ｂ黒色インク用タンク４００Ｃ，４００Ｙ，４００Ｍ，４００Ｋ記録ヘッド
部４０２接続部材４０３Ｃ，４０３Ｙ，４０３Ｍ，４０３Ｋインクタン
ク部ＩＪＲＡインクジェット記録装置ＨＣキャリッジ５００Ｃ，５００Ｙ，５００Ｍ，５００Ｋフルライン
記録ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── 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 2/205 2/05 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２Ｚ１０３Ｘ１０３Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録素子と、個々の該記録素子に
接続され、当該記録素子の駆動にかかわる機能素子と、
画像データに対応する記録信号をブロック別の前記記録
素子に選択的に供給するための駆動用集積回路とが同一
基板上に配設された記録手段を有し、該記録手段によっ
て記録が行われる記録装置において、前記複数の記録素子に前記記録信号として印加される電
圧を同一とし、前記複数の記録素子の数個を１ブロック
としたブロック毎に前記複数の記録素子の特性を前記基
板上の配設位置によって異ならせるようにしたことを特
徴とする記録装置。
【請求項２】前記記録素子は、前記駆動集積回路を介
して同時駆動されるブロック別に前記特性が異なること
を特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】前記記録手段はカラー記録が可能であ
り、前記記録素子は、前記カラー記録に対応して設けら
れたブロック別に前記特性が異なることを特徴とする請
求項１に記載の記録装置。
【請求項４】前記記録素子は、前記印加される同一の
電圧に対して抵抗値が前記特性として異なることを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかの項に記載の記録装
置。
【請求項５】前記記録手段は、インク吐出口からイン
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、前記記録素子の特性に対応して前記インク吐出口お
よび該インク吐出口に連通する液路の構成を異ならせる
ようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
かの項に記載の記録装置。
【請求項６】前記記録素子はインクを吐出するための
エネルギ発生素子としてインクに膜沸騰を生じさせる熱
エネルギを発生する電気熱変換体であることを特徴とす
る請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】前記記録素子の特性に対応して前記記録
のための駆動制御が異なることを特徴とする請求項１な
いし６のいずれかの項に記載の記録装置。