JPH0890772A - 記録ヘッド、及び、その記録ヘッドを用いた記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より小型化した高品位な画像記録が可能な記
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。 【構成】 プリンタは入力された画像データの値に従っ
て、４つの発熱体を同時に駆動することができるストロ
ーブ信号を生成して、入力信号５０１〜５０４に出力す
る。また、１６に分割されたブロックの１つを選択する
ブロック選択制御信号を生成して入力端子５０５に出力
する。記録ヘッド内のブロック選択論理回路５０６は、
入力端子５０５から入力されたブロック選択制御信号に
従ってブロック選択信号を出力線(BLOCK1〜16)から出力
し、同時に駆動すべきブロックを選択する。

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ヘッ
ドを用いた記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりインクジェット方式に従うプリ
ントは、そのプリント時に発生する騒音を無視できる程
度に小さくできるとともに、高速プリントも可能であ
り、しかも特別な処理を必要とせずにいわゆる普通紙に
定着してプリントできるなどの長所があることから注目
を集めてきた。

【０００３】その中で、例えば、特開昭５４−５１８３
７号公報、ドイツ特許公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６
４号公報に記載されているインクジェットプリント方法
は、熱エネルギーを液体に作用させて、インク吐出のた
めの原動力を得るという点において、他のインクジェッ
ト方式に従うプリント方法とは異なる特徴を有してい
る。

【０００４】即ち、上記の公開公報に開示されているプ
リント方法によれば、熱エネルギー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し、その状態変
化によって生じる作用力によって、プリンタの記録ヘッ
ド部先端のオリフィスから液体が吐出されて、飛翔液滴
が形成され、その液滴が記録用紙などの記録媒体に付着
して記録が行われる。

【０００５】殊に、ＤＯＬＳ第２８４３０６４号公報に
開示されているインクジェットプリント方法によれば、
いわゆるドロップ−オン−デマンドのプリント方法に極
めて有効に適用されるばかりでなく、記録ヘッドを容易
にラインプリンタ型の高密度にマルチオリフィス化され
たヘッドに具現化できるので、高解像度、高品質の画像
を高速で得られるという特徴を有している。

【０００６】以上のプリント方法に適用されるプリンタ
装置の記録ヘッドは、液滴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、液滴を吐出す
るための熱エネルギーが液体に作用する部分である熱作
用部を構成の一部とする液流とを有するインク吐出部
と、熱エネルギーを発生する手段としての電気熱変換体
（発熱材）とを具備している記録ヘッド基体を含むもの
である。

【０００７】このような記録ヘッド基体には、一列に配
列された複数の発熱体と、１対１で対応してその発熱体
を入力画像データに応じてそれぞれ駆動させるドライバ
と、順次入力される画像データを各ドライバに並列に出
力するため発熱体の数と同一ビット数の画像データを一
時的に格納するシフトレジスタと、そのシフトレジスタ
から出力されるデータを一時記憶するラッチ回路とが、
同一基板上に設けてられている。このような同一基板上
に設けられた記録ヘッド基体は、シリコン基板にＢｉ−
ＣＭＯＳと呼ばれるバイポータトランジスタとＣ−ＭＯ
Ｓトランジスタの混在するＩＣ上に発熱素子を形成して
記録ヘッド基体を構成する。

【０００８】図６は従来の６４個の記録素子を備える記
録ヘッド基体の内部等価回路図である。図６において、
１０１は一列に６４個配列された発熱体、１０２はパワ
ートランジスタ、１０３はラッチ回路であり、１０４は
シフトレジスタである。また、１０５はシフトレジスタ
を動作させるためのクロックを入力するクロック入力端
子、１０６は画像データ入力端子、１０７はパワートラ
ンジスタ１０２のオン時間を外部から制御するためのヒ
ートパルス幅制御信号を入力するスロトーブ入力端子、
１０８はロジック回路電源入力端子、１０９はロジック
回路のＧＮＤ端子、１１０は発熱体駆動電源（ＶＨ）入
力端子、１１１はパワートランジスタ１０２のＧＮＤ端
子、１１７はラッチ信号入力端子、１１８はＡＮＤ回路
である。

【０００９】以上が最小限必要な構成である。

【００１０】さて、インクジェット方式に記録ヘッドに
おいては、同時にインクを吐出する素子数を減らすこと
により、インクタンクからのインク供給が記録画像の品
位に影響を与えることがなくなるので、高品位が画像記
録が得られる。従って、記録ヘッド内に備えられた複数
の記録素子を異なるタイミングで動作させるために複数
ブロックに分割し、かつ、隣接し合う記録素子からイン
クを同時に吐出させないように配慮されている。

【００１１】例えば、図６に示す記録ヘッドでは６４個
の記録素子を８個つづ８つのブロックに分割し、そのブ
ロックごとに記録動作が行なわれる。さらに、同一ブロ
ックであっても互いに隣り合う記録素子から同時にイン
ク吐出が行なわれないように後述のように奇数番目の記
録素子と偶数番目の記録素子は別々のタイミングで記録
を行なうようにしている。このため、ブロック選択信号
を入力する入力端子１１４〜１１６、奇数素子選択信号
を入力する入力端子１１２、偶数素子選択信号を入力す
る入力端子１１３、デコーダ１１９が設けられている。
ここで、奇数素子選択信号とは、図６に示す発熱体の左
上に記した記号（1st, 2nd, 3rd, …,64th）の内、奇数
番号の発熱体を選択してインクの吐出を行なわせる制御
信号であり、一方、偶数素子選択信号とは偶数番号の発
熱体を選択してインクの吐出を行なわせる制御信号であ
る。また、デコーダ１１９は３ビットのブロック選択信
号１１４〜１１６に従って、８つのブロックの内の１つ
を選択する。

【００１２】以上の構成をした記録ヘッドを有するプリ
ンタでは、画像データが画像データ入力部１０６からシ
フトレジスタ１０４に直列（シリアル）に入力され、６
４ビット分の画像データが入力されると、その入力画像
データは、ラッチ回路１０３においてラッチされる。そ
して、そのラッチデータと、入力端子１０７から入力さ
れるヒートパルス幅制御信号とがＯＮであり、かつ、デ
コーダ１１９で選択したブロックの奇数或いは偶数番目
のパワートランジスタ１０２がオンとなり、発熱体１０
１が駆動され、駆動された発熱体１０１に対応するイン
ク流路中のインクが加熱されると、吐出口からインクが
吐出し画像記録が行われる。

【００１３】図７は図６で示した記録ヘッド基体の断面
図である。

【００１４】図７に示すように、Ｐ導電体のＳｉ基板２
０１にＡｓなどのドーパントをイオンプランテーション
及び拡散の手段により導入し、Ｎ型エピタキシャル層２
０３を形成する。さらに、Ｎ型エピタキシャル層２０３
にＢ等の不純物を導入し、Ｐ型ウエル領域２０４を形成
する。その後、フォトリソグラフィと酸化拡散及びイオ
ンプランテーション等の不純物導入を繰り返してＮ型エ
ピタキシャル領域にｐ−ＭＯＳ２５０、Ｐ型ウエル領域
にｎ−ＭＯＳ２５１が構成される。ｐ−ＭＯＳ２５０及
びｎ−ＭＯＳ２５１は、それぞれ厚さ数百Åのゲート絶
縁膜２０８を介してＣＶＤ法で堆積したポリシリコンに
よるゲート配線２１５及びＮ型あるいはＰ型の不純物導
入したソース領域２０５、ドレイン領域２０６で構成さ
れる。

【００１５】以上のＭＯＳトランジスタによりラッチ回
路１０３、シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）１０４のロジック
部が構成される。

【００１６】また、発熱素子のドライバ１０２となるＮ
ＰＮ型パワートランジスタ２５２は、やはり不純物導入
及び拡散等の工程によりＮ型エピタキシャル層中に、コ
レクタ領域２１１、ベース領域２１２、エミッタ領域２
１３などで構成される。

【００１７】また、各素子間は、フィールド酸化によ
り、酸化膜分離領域２５３を形成し素子分離されてい
る。このフィールド酸化膜は、発熱素子２５５下におい
ては、一層目の蓄熱層２１４として作用する。

【００１８】各素子が形成された後、層間絶縁膜２１６
がＣＶＤ法でＰＳＧ、ＢＰＳＧで堆積され、熱処理によ
り平坦化処理等されてからコンタクトホールを介し、一
層目のアルミ電極２１７で配線がされている。その後、
プラズマＣＶＤ法によるＳｉＯ等の層間絶縁膜２１８を
堆積し、更にスルーホールを介して、ヒータ層２１９と
２層目のアルミ電極２１８を形成している。

【００１９】保護膜２２１は、プラズマＣＶＤ法によＳ
ｉＮ膜が形成されている。最上層には耐キヤビテーショ
ン膜２２２が、Ｔａ等で堆積され、パッド部２５４を開
口して形成する。また、２２０は別のＡｌ（アルミ）電
極である。

【００２０】ここでは、パワートランジスタをバイポー
ラトランジスタで構成したが、ＭＯＳトランジスタで形
成してもよい。

【００２１】以上説明したように、高品位記録を追求し
たインクジェット方式に従う記録ヘッドの駆動回路は図
６に示したように記録ヘッドの回路を複数ブロックに分
割しており、これによって、インクタンクから記録ヘッ
ドへの集中的なインク供給が発生せず、無理なくインク
供給がなされる。さらに、隣接記録要素から同時にイン
クを吐出させないことにより、インク液室からインクノ
ズルへのインク供給が安定する。

【００２２】図８は従来のインクジェット方式に従う記
録ヘッドの構造を示す立体斜視図である。図８におい
て、３０１はノズルとノズルを区切る流路壁、３０２は
流路、３０３は天板、３０４は吐出口、３０５は複数の
ノズルにインクを供給する共通インク液室、３０６はイ
ンクタンク（不図示）から共通インク液室３０５にイン
クを供給するインク供給口である。

【００２３】例えば、６４個の記録素子（６４個のイン
ク吐出口）を有する記録ヘッドの場合、図９に示すよう
に、各ブロックが８つの記録要素をもつように８ブロッ
クに分割し（図９の４０１、４０２、…、４０８）、各
ブロック内の記録要素を奇数番号の記録要素群４０９と
偶数番号の記録要素群４１０とに分けてインクを吐出さ
せ、更に各コラム４１１、４１２毎に奇数番号の記録要
素群４０９と偶数番号の記録要素群４１０の吐出順番を
入れ替えるように制御する。

【００２４】なお、図９において、各○は各記録素子に
よって記録される画素を示し、○内に付した番号は６４
個の記録素子を区別するために付した番号である。

【００２５】

【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、図６に示したロジック回路の、特に、シフトレ
ジスタ（Ｓ／Ｒ）部の素子数が記録要素数に対応して必
要であり、回路基板上における占有面積が大きくなると
いう問題があった。例えば、６４個の記録要素を有した
記録ヘッドのロジック回路の場合、約１×５ｍｍの表面
積を占め、これは記録ヘッドの回路基板のサイズの約３
０％となる。

【００２６】一方、近年のインクジェット方式のプリン
タ装置、或いは、その装置に搭載する記録ヘッドの開発
は、高品位な記録と低コスト化を目指したものであり、
コスト全体に占める回路基板の比重は大きい。

【００２７】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、回路基板のサイズをより縮小することにより記録ヘ
ッドを小型化しながらも高品位の記録を行なうことがで
きる記録ヘッド及び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している。

【００２８】

【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からなる。即
ち、２^M個のブロックに分割され、前記ブロック毎にＮ
個の電気熱変換体を備える記録ヘッドであって、前記２
^M個のブロックの内、１つを選択するよう指示する選択
信号を入力する第１の入力端子と、前記第１の入力端子
から入力される選択信号に従って、前記２^M個のブロッ
クの内、１つを選択する選択回路と、前記ブロック単位
に電気熱変換体を駆動させるＮ個の駆動信号を入力する
第２の入力端子とを有し、前記選択回路によって選択さ
れたブロックの電気熱変換体に前記第２の入力端子から
入力される駆動信号に従って通電することを特徴とする
記録ヘッドを備える。

【００２９】また他の発明によれば、２^M個のブロック
に分割され、前記ブロック毎にＮ個の電気熱変換体を備
える記録ヘッドであって、前記２^M個のブロックの内、
１つを選択するよう指示する選択信号を入力する第１の
入力端子と、前記第１の入力端子から入力される選択信
号に従って、前記２^M個のブロックの内、１つを選択す
る選択回路と、前記ブロック単位に電気熱変換体を駆動
させるＮ個の駆動信号を入力する第２の入力端子とを有
し、前記選択回路によって選択されたブロックの電気熱
変換体に前記第２の入力端子から入力される駆動信号に
従って通電することを特徴とする記録ヘッドを用いる記
録装置であって、外部装置から画像データを入力する入
力手段と、前記入力手段によって入力された画像データ
の前記２ ^M×Ｎ画素分の画像データを一時的に格納する
記憶手段と、前記選択信号を生成し、前記第１の入力端
子に出力する第１生成手段と、前記記憶手段に格納され
た画像データの値に従って、前記Ｎ個の駆動信号を生成
し、前記第２の入力端子に出力する第２生成手段とを有
することを特徴とする記録装置を備える。

【００３０】

【作用】以上の構成により本発明は、外部装置から入力
された画像データ２^M×Ｎ画素分の画像データを一時的
に格納しておき、記録ヘッドの２^M個のブロックの内、
１つを選択するよう指示する選択信号を生成して記録ヘ
ッドの第１の入力端子に出力し、一時的に格納された画
像データの値に従って、記録ヘッド各ブロックが有する
電気熱変換体の数に等しいＮ個の駆動信号を生成して記
録ヘッドの第２の入力端子に出力するよう動作する。

【００３１】

【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。

【００３２】＜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ＩＪＨ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。５００７，５００８はフォトカプラ
で、キャリッジのレバー５００６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、５０１５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。５０１７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。

【００３３】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。

【００３４】＜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。図２において、１７００は
記録信号を入力するインタフェース、１７０１はＭＰ
Ｕ、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、ＭＰＵ１７０
１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７１
０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１７０
９、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。

【００３５】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。

【００３６】＜記録ヘッド回路基板の構成＞図３は本実
施例に従う記録ヘッドＩＪＨの回路基板の構成を示すブ
ロック図である。図３に示す構成要素各々に付した参照
番号で、図６で示した従来例の記録ヘッドと同じ構成要
素には同じ参照番号を付し、ここでの説明は省略する。
なお、記録ヘッドＩＪＨは、６４個の記録要素（６４個
の発熱体）を有し、その６４個の記録要素が各々のブロ
ックが４個の記録要素をもつ１６のブロックに分割され
る構成をとるものとする。図３において、５０１〜５０
４はストローブ信号（ＳＴＲＢ１〜４）の入力端子、５
０５はブロック選択制御信号入力端子、５０６は入力さ
れたブロック選択制御信号に基づいて１６に分割された
ブロックの内、１つを選択するブロック選択論理回路で
ある。また、６４個の発熱体各々の左肩には発熱体各々
を特定するために、序数1st, 2nd, 3rd, 4th, …, 63r
d, 64thが付されている。

【００３７】図３に示すように、記録ヘッドＩＪＨの回
路基板内では、ブロック選択論理回路５０６と各ブロッ
クの発熱体に接続されているＡＮＤ回路１１８との間で
ストローブ信号（ＳＴＲＢ１〜４）の入力線とブロック
選択論理回路５０６からのブロック選択信号を出力する
出力線(BLOCK1, BLOCK2, BLOCK3, …,BLOCK16)とを接続
するように配線される。例えば、図３に示すように、１
６分割されたブロック各々において、出力線BLOCK1が接
続されるブロックには、１st、３rd、５th、７thの発熱
体が接続され、１st、３rd、５th、７thの発熱体には各
々、入力端子５０１、５０２、５０３、５０４から入力
されるストローブ信号（ＳＴＲＢ１〜４）が接続され
る。さらに、出力線BLOCK2が接続されるブロックには、
２nd、４th、６th、８thの発熱体が接続され、２rd、４
th、６th、８thの発熱体には各々、入力端子５０１、５
０２、５０３、５０４から入力されるストローブ信号
（ＳＴＲＢ１〜４）が接続される。以下同様にして、出
力線BLOCK16が接続されるブロックまで、６４個の発熱
体が接続されている。

【００３８】以上の構成によって、ブロック選択論理回
路５０６からのブロック信号とストローブ信号の論理積
で発熱体が駆動される。例えば、ブロック選択論理回路
５０６で出力線BLOCK1からのブロック選択信号によって
ブロックが選択されている時に、入力端子５０１からの
ストローブ信号（ＳＴＲＢ１）がＯＮになると、１stの
発熱体が駆動される。

【００３９】図４はブロック選択論理回路５０６の入出
力端子の構成を詳細に示すブロック図である。ブロック
選択論理回路５０６にはｍビットのデコーダを搭載し、
例えば、本実施例の記録ヘッドの場合、入力端子５０５
は、実際に、図４に示すように、入力端子５０５ａ、５
０５ｂ、５０５ｃ、５０５ｄの４つの端子で構成され、
各端子からは１ビットの信号を入力する。即ち、入力端
子５０５ａ〜５０５ｄから入力される４ビットのブロッ
ク選択制御信号を用いて、記録要素を１６ブロックに分
割するブロック選択信号を出力する。例えば、入力され
る４ビットのブロック選択制御信号をデコードした値が
“００００”ならば、出力線BLOCK1からブロック選択信
号がＯＮとなって出力される。この場合、出力線BLOCK2
〜16からの出力信号は全てＯＦＦとなる。一方、デコー
ドした値が“１１１１”ならば、出力線BLOCK16からブ
ロック選択信号がＯＮとなって出力される。この場合、
出力線BLOCK1〜15からの出力信号は全てＯＦＦとなる。
なお、デコーダの構成は公知なものなので、ここでの詳
細な説明は省略する。

【００４０】次に、図５に示すフローチャートを参照し
て本実施例のプリンタが実行する記録制御処理について
説明する。なお、ここでは記録用紙１頁分の記録動作に
ついて考えるものとする。

【００４１】まず、ステップＳ１０ではホストコンピュ
ータよりインタフェース１７００を介して記録用紙１頁
分の画像データを受信入力する。次に、ステップＳ１５
では記録ヘッドＩＪＨをホームポジションに復帰させ
る。そして、ステップＳ２０では制御回路内部にあるレ
ジスタ（不図示）に６４画素分の画像データＤＡＴＡ１
〜６４をセットする。

【００４２】次に処理はステップＳ２５において、パラ
メータｉ、ｊ、ｋに“１”をセットして初期化する。ス
テップＳ３０では分割されたブロックのブロック番号ｍ
を特定する値をパラメータｊとｋから求める（ｍ＝ｊ＋
２（ｋ−１））。さらにステップＳ３５では求められた
ｍの値をバイナリ表現して得られる値を４ビットのブロ
ック選択制御信号として、記録ヘッドの入力端子５０５
ａ〜５０５ｄに出力する。これによって、ステップＳ４
０ではブロック選択信号がブロック選択論理回路５０６
から出力されることになる。

【００４３】更に処理はステップＳ４５で６４画素の画
像データＤＡＴＡ１〜６４を特定するパラメータｌをパ
ラメータｉ、ｊ、ｋから求める（ｌ＝２（ｉ−１）＋ｊ
＋８（ｋ−１））。続くステップＳ５０ではＤＡＴＡｌ
の値に従って、ストローブ信号ＳＴＲＢｉのＯＮとなる
長さを設定する。次にステップＳ５５ではパラメータｉ
の値を“＋１”インクリメントする。そして、ステップ
Ｓ６０でそのパラメータｉの値が“４”より大きいかど
うかを調べる。ここで、ｉ≦４であれば、処理はステッ
プＳ４５に戻り、一方、ｉ＞４であれば、処理はステッ
プＳ６５に進む。ステップＳ６５では、得られたストロ
ーブ信号ＳＴＲＢｉ（ｉ＝１、４）を記録ヘッドの入力
端子５０１〜５０４に出力する。

【００４４】次にステップＳ７０ではパラメータｊの値
を“＋１”インクリメントする。そして、ステップＳ７
５でそのパラメータｊの値が“２”より大きいかどうか
を調べる。ここで、ｊ≦２であれば、処理はステップＳ
３０に戻り、一方、ｊ＞２であれば、処理はステップＳ
８０に進み、パラメータｋの値を“＋１”インクリメン
トする。さらに、ステップＳ８５ではそのパラメータｋ
の値が“８”より大きいかどうかを調べる。ここで、ｋ
≦８であれば、処理はステップＳ３０に戻り、一方、ｋ
＞８であれば、処理はステップＳ９０に進む。

【００４５】処理はステップＳ９０において、記録ヘッ
ドをキャリッジ移動方向（図１ではａ方向）に微小量移
動させ、ステップＳ９５で記録ヘッドがその移動方向の
終端に達したかどうかを調べる。ここで、まだ記録ヘッ
ドがその終端に達していない場合には処理はステップＳ
２０に戻り、一方、その終端に達した場合には処理はス
テップＳ１００に進んで、記録ヘッドをキャリッジ移動
方向のｂ方向に移動させてそのホームポジションに復帰
させる。これと同時に処理はステップＳ１０５において
記録用紙を６４画素分だけ搬送する。

【００４６】最後に処理はステップＳ１１０において、
１頁分の記録が終了したかどうかを調べ、記録が終了し
ていないと判断されたなら処理はステップＳ２０に戻
り、一方、１頁分の記録終了を判断されたなら処理を終
了する。

【００４７】従って本実施例に従えば、記録ヘッドに画
像データを収容するためのシフトレジスタを設けないよ
うにし、記録ヘッドの発熱体を駆動させるストローブ信
号に画像データの値を反映させるようにして記録ヘッド
を駆動するので、記録ヘッドの回路基板が小さくなり、
より小型化した記録ヘッドを用いることができる。

【００４８】その結果、例えば、記録要素を６４個有す
る記録ヘッドの回路基板の場合、従来、７×４．５ｍｍ
であった回路面積サイズが、６×４ｍｍの大きさとな
り、その生産コストも２０％以上削減できる。

【００４９】また本実施例では記録媒体として記録用紙
を例にしたが本発明はこれによって限定されるものでは
なく、例えば、布、糸、シート材等の各種インク供与を
受けるインク支持体を含むものである。

【００５０】本発明は、特にインクジェットプリンタの
中でも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、及び、その記録ヘッドを備えたプリンタに
おいて、優れた効果をもたらすものである。

【００５１】なお、本発明は、特にインクジェットプリ
ント方式の中でも、インク吐出を行なわせるために利用
されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段
（例えば電気熱変換素子やレーザ光等）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
記録ヘッド、プリンタ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、プリンタのインク落ち
をランニングコストとプリントスループット面で効果的
に防止できるからである。

【００５２】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号に開示されている基本的な原理を用いて行うも
のがこのましい。この方式はオンデマンド型、コンティ
ニュアス型のいずれにも適応可能であるが、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、プリンと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、電気熱変換素子に熱エネルギーを発生せ
しめ、プリント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、縮小により吐出口から液体を吐出させて、少な
くとも１つの滴を形成する。この駆動信号を矩形パルス
化すると、即時適切に気泡の成長、縮小が行われるの
で、特に応答性に優れた液体の吐出ができるので好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９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。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４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さら
に優れたプリントを行うことができる。

【００５３】プリントヘッドの構成としては、上述の明
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４４５９６００号明細書を用いた構成もホン発明に含
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
ルギー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号公報に基づい
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
発明によればプリントを確実に効率よく行うことができ
るからである。

【００５４】さらに、プリンタがプリントできるプリン
ト媒体の最大幅に対応した長狭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。
そのようなプリントヘッド徒しては、複数プリントヘッ
ドの組合わせによってその長狭を満たす構成や、一般的
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。

【００５５】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プリントヘッド、あるい
は装置本体に装着されてい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。

【００５６】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ほか、プリント色や濃度を異にす
る複数のインクに対応して複数個、設けられるものであ
ってもよい。すなわち、例えばプリンタのプリントモー
ドとしては、黒色等の主流色のみのプリントモードだけ
でなく、プリントヘッドを一体色に構成するか複数個の
組合わせによるいずれかでもよいが、異なる色の複数カ
ラー、または混色によるフルカラーの各プリントモード
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。

【００５７】さらに加えて、本発明インクジェットプリ
ンタの形態としては、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
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とるものであってもよい。

【００５８】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
適用できることはいうまでもない。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
部装置から入力された画像データ２^M×Ｎ画素分の画像
データを一時的に格納しておき、記録ヘッドの２^M個の
ブロックの内、１つを選択するよう指示する選択信号を
生成して記録ヘッドの第１の入力端子に出力し、一時的
に格納された画像データの値に従って、記録ヘッド各ブ
ロックが有する電気熱変換体の数に等しいＮ個の駆動信
号を生成して記録ヘッドの第２の入力端子に出力するの
で、記録ヘッド内に画像データを一時的に保持するレジ
スタが不要となり、記録ヘッドを小型化することができ
るという効果がある。

【００６０】また、記録ヘッドの小型化はその生産コス
トの削減にも貢献するとともに、その記録ヘッドを搭載
した記録装置の小型化やその生産コストの削減にも資す
ることになる。

【００６１】また他の発明によれば、選択回路によって
選択されるブロックに属する電気熱変換体は互いに隣接
していないので、その電気熱変換体への通電によって互
いの記録動作への影響がなくなり高品位な記録を実現で
きるという効果もある。

【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
プリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図であ
る。

【図２】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。

【図３】記録ヘッドＩＪＨの回路基板の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】ブロック選択論理回路５０６の入出力端子の構
成を詳細に示すブロック図である。

【図５】記録制御処理を示すフローチャートである。

【図６】従来の記録ヘッドの駆動回路を示すブロック図
である。

【図７】従来の記録ヘッドの基体断面図である。

【図８】従来のインクジェット方式の記録ヘッドの一部
を破断して示した外観斜視図である。

【図９】従来の記録ヘッドの記録の様子を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１０１ 発熱体 １０２ パワートランジスタ １０３ ラッチ回路 １０４ シフトレジスタ １０５ クロック信号入力端子 １０６ 画像データ入力端子 １０７ ヒートパルス入力端子 １０８ ロジック回路電源入力端子 １０９ ロジック回路ＧＮＤ端子 １１０ 発熱体駆動電源入力端子 １１１ 発熱体のＧＮＤ端子 １１２ 奇数番号の記録要素選択信号入力端子 １１３ 偶数番号の記録要素選択信号入力端子 １１４〜６ ３ビットブロック選択信号入力端子 ２０１ シリコン基板 ２０２ Ｎ型埋込層 ２０３ Ｎ型エピタキシャル層 ２０４ Ｐ型ウエル層 ２０５ ソース領域 ２０６ ドレイン領域 ２１１ コレクタ領域 ２１２ ベース領域 ２１３ エミッタ領域 ２１４ 畜熱層 ２１５ ゲート電極 ２１６ 層間絶縁膜 ２１７、２２０ Ａｌ電極 ２１８ 層間絶縁膜 ２１９ 抵抗層 ２２１ 保護膜 ２２２ 耐キャビテーション層 ２５０ ｐ−ＭＯＳ ２５１ ｎ−ＭＯＳ ２５２ ＮＰＮ型トランジスタ ２５３ 酸化膜分離領域 ２５４ パッド部 ２５５ 熱作用部 ３０１ 流路壁 ３０２ 流路 ３０３ 天板 ３０４ 吐出口 ３０５ 共通インク液室 ３０６ インク供給口 ５０１〜４ ストローブ信号入力端子 ５０５ ブロック選択制御信号入力端子 ５０６ ブロック選択論理回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２^M個のブロックに分割され、前記ブロ
   ック毎にＮ個の電気熱変換体を備える記録ヘッドであっ
   て、 前記２^M個のブロックの内、１つを選択するよう指示す
   る選択信号を入力する第１の入力端子と、 前記第１の入力端子から入力される選択信号に従って、
   前記２^M個のブロックの内、１つを選択する選択回路
   と、 前記ブロック単位に電気熱変換体を駆動させるＮ個の駆
   動信号を入力する第２の入力端子とを有し、 前記選択回路によって選択されたブロックの電気熱変換
   体に前記第２の入力端子から入力される駆動信号に従っ
   て通電することを特徴とする記録ヘッド。
2. 【請求項２】 前記選択回路によって選択されるブロッ
   クに属する電気熱変換体は互いに隣接していないことを
   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、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。
4. 【請求項４】 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。
5. 【請求項５】 前記選択回路は、Ｍ個の選択信号を入力
   し、前記Ｍ個の選択信号が表すブロックをデコードする
   デコーダを備え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】 請求項１に記載の記録ヘッドを用いる記
   録装置であって、 外部装置から画像データを入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力された画像データの前記２^M
   ×Ｎ画素分の画像データを一時的に格納する記憶手段
   と、 前記選択信号を生成し、前記第１の入力端子に出力する
   第１生成手段と、 前記記憶手段に格納された画像データの値に従って、前
   記Ｎ個の駆動信号を生成し、前記第２の入力端子に出力
   する第２生成手段とを有することを特徴とする記録装
   置。
7. 【請求項７】 前記第２生成手段は、画像データの値に
   従って、前記Ｎ個の駆動信号がオンとなる幅を決定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. 【請求項８】 前記選択信号は前記２^M個のブロックの
   １つを特定する信号であることを特徴とする請求項６に
   記載の記録装置。