JPH0872245A

JPH0872245A - 記録装置

Info

Publication number: JPH0872245A
Application number: JP20781894A
Authority: JP
Inventors: Kimiyuki Hayashizaki; 公之林崎; Masahiko Ogawa; 正彦小川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】記録素子の分散駆動により記録が行われる記
録装置において、白抜きやドットの重なりによる記録品
位の低下を抑制することのできる記録装置を提供する。【構成】ブロック分割された複数の記録素子（２）
と、その記録素子の接続され、ブロック別に記録素子を
１個ずつ同時駆動可能な機能素子（２２）と、記録信号
をブロック別の記録素子に選択に供給する駆動用集積回
路（１２，１３，３２，３３，３４）とを記録手段に有
し、ブロック別の記録素子が全部駆動可能な駆動時間内
で隣接記録素子が連続して駆動されないようにした。

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、複数の記録素子が同一基板上にブロック別に分割
されて配置され、これらのブロックに対し、選択的に記
録信号が供給されると共に、ブロック内での隣接する記
録素子が同時に駆動されないような構成になる記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複数個の記録素子を一列に配
列してなる種々の記録装置が知られている。この種の記
録装置は、複数の記録素子を１ブロックとして各ブロッ
クごとに１個ずつの記録素子を同時駆動可能とする駆動
用集積回路が同一基板上に数個ないし数十個配設されて
いて、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、紙等の被記録材上に任意の記録を行うこと
が可能である。これらの記録装置は、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おけ
るプリンタとして強く望まれている傍ら、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】かかる記録装置の中でも、低騒音なノンイ
ンパクト記録としてインクを記録素子の駆動によりイン
ク吐出口から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、高速記録が
十分であり、廉価なカラープリンタ等の実現が熱望され
ている。

【０００４】インクジェット記録装置は、インク吐出
口、およびこれ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素子を記録素子として、これ
らが複数個配列された構成の記録ヘッドを具えている。
このような記録ヘッドでは、記録素子を駆動するための
電力が大きなものになる等の理由で、前記記録素子を複
数のブロックに分割し、ブロック毎に順次駆動する駆動
方式が広く用いられている。

【０００５】一方、特に、熱を利用して記録を行う記録
素子の場合、ひとつの記録素子が連続して駆動されると
熱が蓄積され、記録濃度が変化したり、あるいは記録素
子そのものが破壊される可能性がある。また記録素子
は、これに隣接する記録素子からもその熱の影響を受け
る。

【０００６】特に、隣接する記録素子を同時に駆動する
と、インク吐出の際に生じる圧力により、各液路に相互
的な圧力干渉を受ける。そこで、このような圧力干渉
（クロストーク）により、記録濃度に変化の生じる場合
があるので、記録素子を駆動した後、ある程度放熱、も
しくはクロストークを避けるための休止時間を設けるこ
とが望ましい。

【０００７】以上のような問題に関して、同時駆動する
記録素子を列方向に対して分散させる分散駆動が知られ
ている。分散駆動によれば、隣接した記録素子が同時に
駆動されることがないため、休止時間が設けられたこと
になり、隣接記録素子からの影響を排除することが可能
となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな記録装置の高速化、カラー化を図る場合、先述のよ
うに同時駆動する記録素子数との兼ね合い、すなわち、
各ブロックの記録素子が一巡駆動されるに要する時間的
な幅が増加することがある。同時駆動可能な記録素子数
が例えばＮ個と決まっていれば、その記録ヘッドが具備
する記録素子の総数がＭ個の場合、分散幅はＭ／Ｎ個分
の記録素子による駆動時間となる。

【０００９】図２の（Ａ）は、上記分散駆動のＭ／Ｎの
値が８である場合に記録された代表的なドットパターン
を示すものである。この図に示すように分散幅が大きい
と、記録されるドット記録領域Ａに対し、白抜き領域Ｂ
が特定部分に集中するために、記録された画像、特に記
録素子列方向に記録された罫線等に細かい段差が生じて
しまう。

【００１０】更に、階調正を持たせるために記録素子に
通電するパルス幅を長くしたり、ダブルパルスや短パル
スを連続して通電するような複雑な駆動を行うようにな
ると、Ｍ／Ｎ個の記録素子を順次駆動する実質時間が長
くなるため、余計に細かい段差が目立つようになり、印
字品位を低下させる要因となっていた。

【００１１】本発明の目的は、上述したような従来の問
題に着目し、その解決を図るべく、記録素子の分散駆動
により記録が行われる記録装置において、白抜きやドッ
トの重なりによる記録品位の低下を抑制する個とのでき
る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、同一基板上に配設され、Ｎ個のブロッ
クに分割されたＭ個の複数の記録素子と、該複数の記録
素子の個々に電気的に接続され、前記Ｎ個のブロック別
に前記記録素子を１個ずつ同時駆動可能な機能素子と、
画像信号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を記録手
段に有し、該記録手段によって記録が行われる記録装置
において、前記ブロック別に分割されたＭ／Ｎ個の記録
素子の全てが駆動可能な駆動時間内で、少なくともブロ
ック内で隣接する記録素子が連続して駆動されないよう
に前記駆動用集積回路を介して駆動が制御されるように
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、画像信号を受取った駆動用集
積回路では対応する記録信号を機能素子を介してブロッ
ク別の記録素子に送給する際に、そのブロック別におけ
る記録素子の駆動順序が、少なくとも同一ブロック内で
隣接する記録素子が連続して駆動されないように制御す
ることで、個別のブロックにおける記録素子の全て駆動
可能な駆動時間内に記録される領域で、記録ドット同士
の重なりをできるだけ少なくし、上記の記録領域上で記
録されなかった領域と記録された領域とが時系列上適切
に分散されるようにすることが可能となり、かかる制御
によって白抜きや濃度むらを目立たなくし、記録品位の
向上を図ることができる。

【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の（Ａ）は、本発明による記録が可能
な回路構成の一例を示す。ここで、記録素子２は複数
（Ｎ）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。

【００１６】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（ブロックの数に等しい）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、上記のビット数はＭ／Ｎの２倍に相当する。３４は
分散駆動に関わるアンドゲート、３５はインバータ、３
６はストローブ信号ＳＴＢＩ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。

【００１７】このように構成した回路では、分散駆動に
関わる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（ＳＴＢＩ）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。な
おここで、４は供給電源Ｖ_H に接続されている配線、ま
た、２２は接地配線である。

【００１８】更にまた、図１の（Ｂ）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。この場合のデコーダ
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。

【００１９】Ｍ／Ｎの値と端子数Ｔとの関係はデコーダ
４１の構成上、

【００２０】

【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、その周期間に各色に対応する記録素子ブロッ
ク別に分散して駆動すれば、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。

【００２１】図３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…というのであれば、Ｅ
ＣＬＫ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。

【００２２】本発明の最も特徴的なことは、Ｍ／Ｎビッ
トのシフトレジスタ３３およびラッチ回路３２の構成を
生かして、各ブロックにおけるＭ／Ｎ個の記録素子２が
すべて順次駆動される時間の範囲内で記録される領域に
対し、少なくとも、隣接するドットを順次駆動しないよ
うになして、白抜き領域を特定部に集中させず分散させ
るようにすることで、記録品位の低下を防ぐことにあ
る。

【００２３】そこで、以下に上述のような制御によるド
ット記録例について説明する。

【００２４】図２の（Ａ）は、先にも述べたように各ブ
ロックにおけるＭ／Ｎ個のすべての記録素子２がすべて
順次駆動されたときの従来のドットパターンを示すもの
である。但し、ここでは記録素子が２ビット同時駆動で
きる場合の例であり、同時駆動数の増加により、このよ
うなドットパターンが上下方向に連続するものである。
このドットパターンを見てわかるように、記録領域Ａに
対し、両側の白抜き領域Ｂが特定の４か所に集中してい
る。そのために、先にも述べたように、被記録材に記録
された画像としては白抜き領域Ｂとして示されるような
特定箇所の細かい段差（ギザギザ）が生じてしまう。

【００２５】上記の従来例に対して図２の（Ｂ）は、本
発明によるドットパターンの一例をします。すなわち、
本例は、ドット間の重なる面積を小さくし、かつ白抜き
領域Ｂの特定箇所への集中を軽減した一例である。この
ように、白抜き領域Ｂが（Ａ）に比して分散されている
ために視覚的には、かなり段差が目立ちにくくなる。

【００２６】図２の（Ｃ）は、図２の（Ｂ）の例に対
し、更にドット間の重なる面積を小さくし、かつ白抜き
領域Ｂの特定箇所への集中を軽減した一例である。本例
の場合、１ドットあたりの占める面積を最大限に活用し
ているので、視覚的にはかなり直線に近い線に見えるよ
うになる。

【００２７】図３の（Ｂ）および（Ｃ）は図２の（Ｂ）
および（Ｃ）のそれぞれに対応する記録素子駆動のタイ
ミングチャートである。これらの図に示すように、Ｅ＿
ＩＮの信号のみを変化させるだけでかなり視覚的なイメ
ージを変えることができる。例えば、記録素子２の特性
を含む記録ヘッドの記録特性に、濃度ムラやヨレ等の偏
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、また、記録ヘッドのキ
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。

【００２８】（他の実施例）図２の（Ｄ）は、本発明を
適用した、更に他の実施例のドットパターンである。本
例は記録ヘッドに配置されているすべての記録素子数Ｍ
個に対し、同時駆動数がＮ個に設定されている場合、前
記分散駆動を行う手段（例えば、Ｍ／Ｎビットシフトレ
ジスタ，ラッチ回路）のブロック内ビット数を整数倍
（本図では、２倍）にすることで、更にドット間の重な
る面積を小さくし、かつ白抜き領域Ｂの特定箇所への集
中軽減を可能としたものである。本例に示すようなドッ
トパターンにより、１ドットあたりの有効ドット面積を
最大限に活用して、視覚的にはほとんど直線に見えるよ
うな画像記録が可能となる。

【００２９】図３の（Ｄ）は、図２の（Ｄ）に対応する
記録素子駆動のタイミングチャートである。本例でも他
の例と同様、Ｅ＿ＩＮの信号のみを変化させるだけで前
記効果が達成される。

【００３０】更に、画像データ信号Ｓ＿Ｉの入力に際
し、複数色の画像データをシリアルに入力することによ
り、上述のような効果が期待できるカラー記録が得られ
る。すなわち、ＬＡＴ１Ｉの周期分、画像データに合わ
せて記録素子への通電が可能となるので、その間に各色
に対応する記録素子をブロックごとに分割駆動すること
により、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
動も可能である。

【００３１】以上のようにカラーおよびモノクロの記録
ヘッドを同じように構成することで、ひとつの記録装置
にヘッドを載せ変えるだけでカラーとモノクロとの双方
の記録を行うことが可能である。なお、記録ヘッドのカ
ラーとモノクロとの使用判別については、例えばシリア
ルデータ内に識別コードを入れておき、記録ヘッドへの
データ出力を記録装置側にフィードバックさせることに
より可能である。あるいは記録ヘッドに判別手段を設け
て記録装置側の検知機構により判別してもよい。

【００３２】続いて、以上述べてきたように複数の記録
素子を分散駆動する際のブロック別記録素子の駆動制御
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。

【００３３】図４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ためのフィルタである。

【００３４】図５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
（トランジスタアレイ）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
の配線端子用パッドである。

【００３５】図５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、駆動用集積回路に接続される信号系列側の配
線端子用パッド１４が回路基板５０の外側に配設されて
いる。なお、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。ここで、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ものである。

【００３６】図６に図５の（Ａ）に示した基板１上の要
素配置を更に詳しく示す。ここで、３は記録素子２をス
ルーホール３Ａを介して電源供給側共通電極４に接続す
るための配線であり、配線３および５は第２層としてア
ルミニウムなどの導電材料で形成されていて、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，Ｇ
ＮＤ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，１８Ｂ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。

【００３７】図７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。

【００３８】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。

【００３９】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を駆動用集積回路を介し
てカスケード接続（縦続接続）することにより、上述し
たような駆動制御を行う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。

【００４０】図８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。

【００４１】４０３Ｃ，４０３Ｙ，４０３Ｍおよび４０
３Ｋは記録ヘッド部４００Ｃ，４００Ｙ，４００Ｍおよ
び４００Ｋにそれぞれ着脱自在としたインクタンク部、
４０４Ｃ，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。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４０４Ｃ〜４
０４Ｋ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１ないし図３
のところで説明したように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。

【００４２】図９は本発明の適用が可能なインクジェッ
ト記録装置ＩＪＲＡ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、５
００４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５００７および５００８により検知され、駆動モータ
５０１３の回転方向が切換えられる。

【００４３】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。

【００４４】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ＨＣがホームポジション側領域に
きたときにリードスクリュー５００４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
いるもので、周知のタイミングで所望で作動を行うよう
にすればよく、本実施例に適用できるものである。

【００４５】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、高速記録が可能であり、かかるフ
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。

【００４６】図１０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５０１Ｂ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
ーラ一対である。これらのフルライン記録５００Ｃ，５
００Ｙ，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いうまでもない。

【００４７】（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。

【００４８】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。

【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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、同一基板上に配設され、Ｎ個のブロックに分割され
たＭ個の複数の記録素子と、該複数の記録素子の個々に
電気的に接続され、前記Ｎ個のブロック別に前記記録素
子を１個ずつ同時駆動可能な機能素子と、画像信号に対
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を記録手段に有し、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
記ブロック別に分割されたＭ／Ｎ個の記録素子の全てが
駆動可能な駆動時間内で、少なくともブロック内で隣接
する記録素子が連続して駆動されないように前記駆動用
集積回路を介して駆動が制御されるので、白抜き領域が
特定部に集中しないように記録ドットを適切に分散させ
ることが可能となり、視覚的に細かい段差（ギザギザ）
を目立たなくすることができるため、記録品位の高い記
録装置を提供することができる。

【００５７】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、高速記録が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。

【００５８】なお、本発明は上記のような点を特徴とす
る限り、記録装置として用途、および解像度等について
は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回路構成を（Ａ）およ
び（Ｂ）の２例で示すブロック図である。

【図２】ブロック別記録素子の順次駆動によるドット形
成パターンを従来例（Ａ）および本発明にかかる３種類
の実施例（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）によって示す説明図で
ある。

【図３】図２に示すドット形成パターン例（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）に対応する記録素子駆動の
タイミングをそれぞれ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および
（Ｄ）によって示すタイミングチャートである。

【図４】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５】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６】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７】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
録ヘッド他の構成例を（Ａ），（Ｂ）の組立順序で示す
斜視図である。

【図９】本発明の適用が可能なシリアル型インクジェッ
ト記録装置の構成例を示す斜視図である。

【図１０】本発明の適用が可能な他の記録装置としての
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Ａ記録領域Ｂ白抜き領域

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 2/30 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ａ 3/10 １１４Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一基板上に配設され、Ｎ個のブロック
に分割されたＭ個の複数の記録素子と、該複数の記録素
子の個々に電気的に接続され、前記Ｎ個のブロック別に
前記記録素子を１個ずつ同時駆動可能な機能素子と、画
像信号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を記録手段
に有し、該記録手段によって記録が行われる記録装置に
おいて、前記ブロック別に分割されたＭ／Ｎ個の記録素子の全て
が駆動可能な駆動時間内で、少なくともブロック内で隣
接する記録素子が連続して駆動されないように前記駆動
用集積回路を介して駆動が制御されるようにしたことを
特徴とする記録装置。
【請求項２】前記駆動時間内での前記記録素子の駆動
により記録された記録領域では、対応する記録素子によ
り記録されたドット同士の重なりが最小となることを特
徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】前記駆動時間内での前記記録素子の駆動
により記録された記録領域では、前記記録素子により記
録されなかった領域および記録された領域が時系列上分
散されることを特徴とする請求項１または２に記載の記
録装置。
【請求項４】前記機能素子および前記駆動用集積回路
は、前記複数の記録素子と共に同一基板に配設されるこ
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】前記駆動用集積回路は、前記画像信号に
対応する記録信号を前記記録素子に供給する順序が変更
可能である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Ｍ個の複数の記録素子はカラー別の
ブロックに分割されることを特徴とする請求項１ないし
５のいずれかの項に記載の記録装置。
【請求項７】前記複数の記録素子の駆動にかかわる回
路は、カスケード接続によって構成されることを特徴と
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。
【請求項８】前記記録手段は、カラー別に配設される
と共に該カラー別の記録手段の前記複数の記録素子の駆
動にかかわる回路は、カスケード接続によって構成され
ることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項９】前記記録素子は、インクを吐出するため
のエネルギを発生する電気熱変換素子であり、前記記録
手段は前記複数の記録素子に対応して設けられたインク
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
記録ヘッドであることを特徴とする請求項１ないし８の
いずれかの項に記載の記録装置。