JPH03246048A - インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法およびインクジェット記録装置

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JPH03246048A
JPH03246048A JP2042658A JP4265890A JPH03246048A JP H03246048 A JPH03246048 A JP H03246048A JP 2042658 A JP2042658 A JP 2042658A JP 4265890 A JP4265890 A JP 4265890A JP H03246048 A JPH03246048 A JP H03246048A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法に関
する。
〔従来の技術〕
インクを加熱することにより吐出させる、いわゆる熱イ
ンクシェツト方式の記録ヘッド（以下、インクジェット
記録ヘッドと称す。）は、個々のノズルの構造が簡単で
、小型であり、多数のノズルを一体に構成することが容
易である。そのため、従来より数１０本のノズルを一体
に形成し、高速かつ高密度の記録を得るプリンタに用い
られている。
上述のようなインクジェット記録ヘッドは、効率よく吐
出させるために、インクの吐出エネルギーを発生する電
気熱変換体（以下、「発熱素子」という。）の駆動を急
速に短時間で行なう必要があり、一般に数μｓｅｃ程度
の短し）電流ノ＜）レスて駆動される。そのため駆動の
瞬間に流れる電流が大きく、複数の発熱素子を微細な配
線パターンにより共通に接続すると、共通配線の部分で
電圧降下が生じ、同時に駆動する発熱素子の数に応じて
駆動条件が変化してしまうという問題がある。
そこて、従来は、上述のような問題を解決するため、以
下に示しようなものか知られている。
く１）インクジェット記録ヘッドに設けられた発熱素子
毎に、それぞれ正、負の電流が流れる２本の配線パター
ンを設り、さらに、該配線パターンおよび発熱素子の電
気化学反応による破損を防止するため、それらを、保護
する絶縁体による保護層が設けられたもの。
（２）発熱素子を駆動する際、その駆動信号を、各発熱
素子に対するコモン電極に与えられている一定の電位に
対して、正および負の電位を示す複数のパルス信号に分
割して、駆動しようとする発熱素子のセレクト電極に印
加するもの（特開昭６４−３８２４５号公報に記載のも
の）。
（３）千鳥状に配置された複数の発熱素子をダイオード
マトリクスを介して、駆動するもの（特開昭５５−１３
２２５６号公報に記載のもの）。
また、このような配置の発熱素子の駆動方法としては、
複数の発熱素子を二つのブロックに分割して、各ブロッ
ク毎に、交互にあるいは同時に所定の発熱素子を駆動す
るものかある（特開昭４９１０５５４４号公報、特開昭
５１−９４９４０号公報に記載のもの）。
（４）感熱記録等に用いるサーマルヘッドにおいては、
本出願人が先に出願した特開昭６２−２９０５５７号公
報に記載されているように、前記サーマルヘッドに設け
られた複数の発熱素子の数より１本多いだけの配線によ
り、該発熱素子と駆動部とが接続されて該発熱素子が駆
動され、しかも、駆動の際、発熱素子を流れる駆動電流
の方向が一定しないものがある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述した従来の技術は下記のような欠点
がある。
（１）発熱素子毎に２本の配線パターンを設けたものの
場合は、発熱素子数の２倍の配線パターンか必要となる
ため、インクジェット記録ヘッドにおいてノズルの密度
を大幅に高めることは、発熱素子の基板実装上困難なも
のとなり、より高精度な画像を得る上で大きな制約とな
る。
さらに、この場合、発熱素子数の増加に伴なって配線パ
ターンを細くせざるを得ないため、該配線パターンの電
気抵抗が増大してインクジェット記録ヘッド内の発熱が
大きくなる。
また、配線パターンおよび発熱素子を保護する保護層は
強固なものとする必要かあるか、極めて微細なピンホー
ルが存在した場合であっても、その点に、２本の配線パ
ターンに加わる電位に伴なって正または負の一方の電位
が綬返し印加されることになるため、前記配線パターン
あるいは発熱素子の、電気化学反応による腐食が起り、
インクジェット記録ヘッドの破壊につながる。この保護
層を強固にするため、その厚さを厚くした場合、発熱素
子の熱がインクに伝わり難いものとなり、インク吐出力
を高める上で大きな制約となる。そのため、インクとし
て、粘度の高いものあるいはインクの成分が蒸発等によ
って変化しその粘度が増したものを使用した場合、吐出
不能を引き起す要因となる。
（２）特開昭６４−３８２４５号公報に記載のものは、
セレクト電極に対して正および負のパルスを印加するの
で、前述の電気化学反応による、インクジェット記録ヘ
ッドの破壊は防止可能であるか、配線パターンの電気抵
抗の増大による電圧降下およびそわに伴なうインクジェ
ット記録ヘッド内の発熱量の増大という問題は解決さね
ない。
さらに、駆動信号として正および負のパルスを形成する
ため、複数の駆動電源が必要となり、装置が大型かつ複
雑なものとなる。
（３）特開昭５５−１３２２５６号公報に記載されたよ
うな、千鳥状に配置された発熱素子をダイオードマトリ
クスを介して駆動するものでは、ダイオードマトリクス
を使用するため、発熱素子に対する駆動電圧の印加方向
が一方向に限定され、前述の電気化学反応による、配線
パターンおよび発熱素子の腐食という問題がある。さら
に、ダイオードマトリクス特有のクロストークにより、
駆動発熱素子以外の発熱素子か発熱する可能性かあり、
インクシェツト記録ヘッド内の発熱量の増大につながる
。
また、この駆動方法では、複数の発熱素子を２つのブロ
ックに分割してブロック毎に発熱素子を駆動することが
行なわれるが、この場合、ブロック毎に、インクを吐出
するタイミングが異なり、インクシェツト記録ヘッドを
被記録体に対して相対的に移動させなから記録を行なう
際、インクの付着位置が、インクジェット記録ヘッドの
移動方向にずれを生じ、記録画像の品位を低下させる。
（４）特開昭６２−２９０５５７号公報に記載のような
、サーマルヘッドの駆動方法を、熱を用いて記録するイ
ンクジェット記録ヘッドに適用すると、発熱素子と駆動
部との間の配線パターンに流れる電流が一定しないため
、配線パターンによる電圧降下が場合によって変化し、
発熱素子の駆動条件か一定にならない。また、熱を用い
るインクジェット記録ヘッドでは、通常、数ＫＨｚの繰
返し周波数で発熱素子を駆動する場合でも、該発熱素子
の通電時間は数μｓｅｃないし１０μｓｅｃ程度が適し
ており、その間に、インク吐出に必要なエネルギーを得
るため瞬時に流れる電流は大きなものとなる。
したがって、前述のサーマルヘッドの駆動方法によれば
全発熱素子を一斉に駆動しなければならないので、この
駆動方法をインクジェット記録ヘッドに適用した場合、
瞬時に流れる電流が膨大なものとなり、インクジェット
記録ヘッドの発熱量の増大の要因となる。
（５）従来のインクジェット記録装置では、インクジェ
ット記録ヘッドを画像信号にしたがって駆動する際、シ
リアルデータとして供給される画像信号を、シフトレジ
スタを用いてパラレルデータに変換して、吐出すべきノ
ズルの発熱素子を駆動するので、該画像信号の時間幅を
変化させることができず、各発熱素子の発熱量を個別に
制御することが困難である。
本発明は、上記従来の技術の有する欠点に鑑みてなされ
たもので、インクジェット記録ヘッドの寿命を高めると
ともに、より高精度な記録を可能にする、インクジェッ
ト記録ヘッドの吐出駆動方法を提供することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の、インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法は
、 インクを吐出する複数のノズルに対応して設けられた、
吐出エネルギーを発生する電気熱変換体が列状に接続さ
れて電気熱変換体列を形成し、該電気熱変換体列の、両
端および相互に隣接する電気熱変換体の各隣接端部にそ
れぞれ配線電極を接続したインクジェット記録ヘッドの
吐出駆動方法において、 前記電気熱変換体を所定の間隔で順に選択し、選択した
電気熱変換体に対応するノズルに対して吐出を指示する
画像信号を受けたとき、該電気熱変換体の両端の配線電
極間に、異なるレベルの電圧を印加し、吐出を行なわな
いノズルに対応する電気熱変換体の両端の配線電極間に
は同一レベルの電圧を印加するもので代表される。
他の構成要件として好ましいものは、前記電気熱変換体
の両端の配線電極間に、異なるレベルの電圧を印加して
、電気熱変換体列上て、常に同一方向に、電気熱変換体
の駆動電流を発生させるもの、 前記複数の電気熱変換体を複数の電気熱変換体群に分割
し、該電気熱変換体群毎に１つずつ電気熱変換体を選択
するもの、 前記インクジェット記録ヘッドのノズルの配列を、該イ
ンクシェツト記録ヘッドと被記録体との相対移動方向に
直交する方向に対して所定角度傾けて、被記録体に対し
て直角にインク滴を吐出するもの、 吐出を指示する画像信号を受けている間に、電気熱変換
体の両端の配線電極間に印加されている、レベルの異な
る電圧を、該配線電極間で入替えるものがある。
〔作　　　用〕
本発明の、インクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法は
、インクジェット記録ヘッドにＮ個の電気熱変換体が設
けられてそれらが列状に接続さねているとすると、その
電気熱変換体列にＮ＋１本の配線電極を接続することに
なり、それらの配線電極を介して各電気熱変換体を所定
の間隔で選択し、選択した電気熱変換体に対応するノズ
ルに対して吐出を指示する画像信号を受けたときに、該
電気熱変換体の両端の配線電極間に異なるレベルの電圧
を印加して駆動するものであり、駆動しようとする電気
熱変換体の選択動作に画像信号が開っていないため、１
つの電気熱変換体が選択されている間で前記画像信号の
幅、すなわち電気熱変換体を駆動する期間を任意に定め
ることができる。
請求項２項に記載したものの場合、各電気熱変換体を駆
動する際、該電気熱変換体の駆動電流を、電気熱変換体
列上で、常に同一方向に発生させるので、前記電気熱変
換体列の両端の配線電極を除く各配線電極には、該配線
電極に接続された２つの電気熱変換体を駆動する際、そ
れぞれ逆方向の電流が流れることになる。
請求項３項に記載したものの場合、複数の電気熱変換体
群毎に１つずつ電気熱変換体を選択することで、同時に
複数の電気熱変換体が駆動され、記録の高速化か図れる
。また、この場合、電気熱変換体群毎の駆動タイミング
の差によって、被記録体上に記録されるドツト列が歪む
可能性があるが、請求項４項に記載したように、インク
ジェット記録ヘッドのノズル列を所定角度傾けて形成す
ることにより改善される。
請求項５項に記載したものの場合、駆動する電気熱変換
体の両端の配線電極間に印加される、異なるレベルの電
圧を、該配線電極間で入替えることにより、電気熱変換
体を駆動している間に、該電気熱変換体と該電気熱変換
体の両端の各配線電極とに流れる電流の方向が逆転する
。
〔実　施　例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
第１図は本発明のインクジェット記録ヘッドの吐出駆動
方法の第１実施例である駆動回路を示す回路図である。
木実施例の駆動回路は、インバータ回路３゜４．７．８
とノア回路（以下、ＮＯＲ回路と称す。）５．、・・・
＋　　５２Ｎ−１とシフトレジスタ６とて構成されてお
り、不図示のインクシェツト記録ヘッドに設けられた２
Ｎ個のノズルに対応するインク吐出エネルギーを付与す
るための電気熱変換体く以下、「発熱素子」という。）
１１．１２゜・・・＋　　１２Ｎ−１，’　２Ｎを、発
熱素子１．．１．、・・・ｌＮ−１，ＩＮ＋７）発熱素
子ｎ、Ａト、発熱素子ＩＮ＋ｌ　＋　　ＩＮ＋２＋・・
・、１２Ｎ−１，１□、の発熱素子鮮Ｂとの、同数の２
つのグループに分割し、それぞれのグループで、発熱素
子１１および発熱素子ＩＮ＋１から順次、駆動するもの
である。
前述の発熱素子１．．１２．・・・、１□Ｎ−１ｎ　　
１□、は、そわぞれ隣接するノズルに対応する発熱素子
間で順次直列に接続されており、その端部となる発熱素
子１．および発熱素子１２□の各一端側は、そわぞれ、
配線電極である配線２゜、２２Ｎを介して、インバータ
回路３．４の出力端と接続されている。また、発熱素子
１．．１２．・・・、１□Ｎ−２゜１２Ｎの各隣接端部
においては、例えば発熱素子１１と発熱素子１２との隣
接端部力釈配線電極である配線２１を介してＮＯＲ回路
５．の出力端と接続されているように、それぞれ同様に
配線２２、・・・、２２Ｎ−１＋２２Ｎを介して２人力
のＮＯＲ回路５２．−・・、　　５２Ｎ−１の出力端と
接続されている。したがって、本実施例では、２Ｎ個の
発熱素子に対して２Ｎ＋１本の配線を設けることによフ
て、各発熱素子が駆動回路に接続されて、順次駆動され
ることとなる。
ヒ述のＮＯＲ回路５．．５２．・・・＋　　５２Ｎ−１
の方の入力端は、それぞれ２Ｎ−１ヒツトのシフトレジ
スタ６の出力端子Ｑ＋　、Ｑ２　、”・・、Ｑ２Ｎ−１
に接続される。
シフトレジスタ６は、シリアル入力パラレル出力タイプ
のもので、シリアルデータ入力端子Ｓ■かＧＮＤに接続
されてローレベル（以下、Ｌレベルという、、）となっ
ており、クロック入力端子ＣＫに人力される所定の周期
のクロック信号の立十りに同期してシリアル人カテータ
を第１ビツトから第２Ｎ−１ビートの方向にシフトする
。さらに、このシフトレジスタ６は、クロックのＮ周期
毎に、ロート信号入力端子ＬＤにロート信号が入力され
、このロートイ３号によって、パラレル人力テータ（Ｐ
ｌ、Ｐ２．・・・、ｐＮ　：ハイレベル（以下、Ｈレベ
ルという。）、ＰＮ＋１．・・・、Ｐ２Ｎ−１：Ｌレベ
ル）がロードされ、このとき出力は出力端子Ｑ＋、・・
・、ＱＮがＨレベルで、出力端子Ｑ　ｘ＋＋　＋　・＋
＋、　Ｑ２Ｎ−１かＬレベルとなる。
また、本実施例の駆動回路は、前述の発熱素子群Ａと、
発熱素子群Ｂとの２つのクループそれぞれに対応して、
前記シフトレジスタ６に入力されるクロック信号に同期
した画像信号１．２か供給されるものであり、画像信号
１は、インバータ回路７を介して、前記インバータ回路
３の入力端と前記ＮＯＲ回路５１．・・・、５Ｎの他方
の入力端に接続され、画像信号２はインバータ回路２を
介して、前記インバータ回路４の入力端と前記ＮＯＲ回
路５Ｎ＋ｌ＋・・・、５゜Ｎ−１の他方の入力端に接続
されている。
次に、本実施例の動作について、第２図を参照して説明
する。
第２図はシフトレジスタ６に入力されるクロック信号お
よびロート信号と、画像信号１．２を示すタインミンク
チャートである。
ここで、画像信号１，２は、前述のようにクロック信号
に同期したＨレベルまたはＬレベルの信号であり本実施
例の場合、画像信号１，２がＨレベルのとき、対応する
発熱素子が駆動される。
まず、時刻ｔ、で、クロック信号とともに、ロード信号
がシフトレジスタ６に入力されたとすると、該シフトレ
ジスタ６の出力は、前述のように出力Ｑ、、・・・＋Ｑ
ＮがＨレベルとなり、出力ＱＮ＋１１・＋＋、Ｑ２Ｎ−
１がＬレベルになる（状態１）。
この状態においては、ＮＯＲ回路５１．・・５Ｎの出力
はＬレベルで全て同電位となり、また、インバータ回路
４およびＮＯＲ回路５゜・・・＋　５２Ｎ−１の各出力
は画像信号２のレベルに依存するが、それらの出力端は
全て同電位となる。したがって、このとき、画像信号１
がＨレベルであれば、インバータ回路３の出力のみＨレ
ベルとなるため、該インバータ回路３の出力端とＮＯＲ
回路５１の出力端との間に電位差が生し、インバータ回
路３からＮＯＲ回路５．の方向に発熱素子１１を介して
電流が流れることになり該発熱素子１、が駆動される。
また、画像信号２について考えると、該画像信号２か１
ルベルであれば、インバータ回路４およびＮＯＲ回路５
Ｎ＋１１・・・５□１．の各出力はＨレベルとなり、該
ＮＯＲ回路５Ｎ＋□の出力端と前述のようにＬレベルと
なフているＮＯＲ回路５Ｎの出力端との間に電位差か生
じ、ＮＯＲ回路５Ｎや、からＮＯＲ回路５、の方向に、
発熱素子Ｉ　Ｎｉ１を介して電流が流れることとなり、
発熱素子１１と、同様に同時に発熱素子ＩＮや、が駆動
されることになる。逆に、画像信号１がＬレベルであれ
ば、インバータ回路３の出力はＬレベルとなるためＮＯ
Ｒ回路５１の出力端と同電位となって電流は流れず、発
熱素子１１は駆動されない。また、画像信号２かＬレベ
ルであれば、ＮＯＲ回路５゜１．・・・、５２Ｎ−１お
よびインバータ回路４の出力は全てＬレベルとなり、さ
らに前述のようにＮＯＲ回路５Ｎもその出力はＬレベル
になっているので、同様に発熱素子ＩＮ＋１は駆動され
ない。
つついて、時刻ｔ２て２番目のクロック信号がシフトレ
ジスタ６に人力されると、該シフトレジスタ６のシフト
動作により出力Ｑ１．・・・Ｑ　２Ｎ−１の状態か変化
して、出力Ｑ２．・・・Ｑ　Ｎ　＋　ｌがＨレベルとな
り、その他の出力Ｑ１およびＱＮや２．・・・、Ｑ２Ｎ
−１はＬレベルとなる（状態２）。
この状態で画像信号１がＨレベルとすると、インバータ
回路３およびＮＯＲ回路５．の出力はともにＨレベルで
同電位となり、ＮＯＲ回路５２゜・・・、５Ｎの出力は
Ｌレベルとなる。
したがって、この状態においては、発熱素子１２を介し
てＮＯＲ回路５１からＮＯＲ回路５２の方向に電流か流
れるため、該発熱素子１゜か駆動される。
また、画像信号２がＨレベルとすると、インバータ回路
４およびＮＯＲ回路５）、、２．・・・５２Ｎ−１の出
力はＨレベルとなるか、ＮＯＲ回路５２．の出力は、シ
フトレジスタ６の出力Ｑ　Ｎ＋かＨレベルとなっている
ためＬレベルとなる。したがって、ＮＯＲ回路５Ｎ＋２
からＮＯＲ回路５Ｎ＋、の方向に発熱素子ＩＮ＋２を介
して電流か流れるため、該発熱素子工、＋２が駆動され
る。
このように、状態１および状態２においては、それぞれ
２つの発熱素子か同時に駆動さねており、シフトレジス
タ６のシフト動作に伴なって状態′が１から２に変わる
際、駆動される発熱素子もそれぞれ１つずつシフトする
。
ここで、第２図に示すように時間とともに変化する状態
（１〜Ｎ）においての、シフトレジスタ６の出力Ｑ７．
・・・ＩＱ２Ｎ−１の変化とそのとき駆動される発熱素
子を、表１に示す。
この表１からも明らかなように、各状態において、２つ
の発熱素子群Ａ、ＢからそれぞＦＬｌつずつ、同時に２
つの発熱素子駆動されており、しかも、シフトレジスタ
６のシフト動作に伴なう状態の変化に応して順に駆動さ
れている。
この発熱素子１１＋　　２＋・・・、１２Ｎか発熱する
期間は、画像信号１および画像信号２のパルス幅に依存
するため、該画像信号１および画像信号２にパルス幅変
調を施すことにより、発熱素子それぞれの発熱量を変え
ることができ、発熱素子のバラツキを補償する手段とし
て、有効となる。また、このようにして、各発熱素子の
発熱量を変化させることにより、インクジェット記録ヘ
ッドからのインクの吐出量が、発熱素子の発熱量に応じ
て変化するため、カラー画像等の階調制御を行なうこと
ができるものとなる。
上述の動作説明においては、各人出信号の電圧レベルを
便宜上、ＨレベルあるいはＬレベルで示したが、実際に
発熱素子を駆動する電流を得るためには＋２５Ｖ程度の
電圧を必要とする。したかって、ジフトレジスタ６およ
びインバータ回路７．８としてＴＴＬレベルのＩＣを用
いた場合、インバータ回路３，４およびＮＯＲ回路５１
゜・・・、　　５２Ｎ−１としては入力側はＴＴＬレベ
ルで受けることかできるが、直接発熱素子と接続される
出力端においては、前記ＴＴＬレヘレベ前述のように、
発熱素子の駆動に必要となる電圧にレベル変換する必要
がある。また、発熱素子に接続される各ＮＯＲ回路の出
力端においては、駆動する発熱素子によって正および負
の電流、すなわち電流が流れ出す場合と電流が流れ込む
場合がある。例えば、発熱素子１□および発熱素子１２
について考えると、発熱素子１１を駆動する場合、イン
バータ回路３からＮＯＲ回路５．へ電流が流れるためＮ
ＯＲ回路５□においては、負の電流が流れたことになる
が、発熱素子１２を駆動する場合、Ｎ。
Ｒ回路５１からＮＯＲ回路５□へ電流が流れるため、Ｎ
ＯＲ回路５．においでは正の電流が流れたことになる。
したがって、インバータ回路３．４およびＮＯＲ回路５
１．・・・、　　５２Ｎ−１としては、般に、レベル変
換用として用いられているオーブンコレクタ型のものは
使用することかできず、その他のレベル変換用の回路か
必要となる。
このレベル変換用回路の一例を第３図に示す。
このレベル変換用回路は、トランジスタＴＲＩ、ＴＲ２
，ＴＲ３と抵抗器Ｒ１，Ｒ２゜Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６
とて構成されており、ロジック回路電源端子およびヘッ
ド出力室ａ端子に所定の電圧を接続し、出力端子に不図
示の負荷抵抗を接続した場合、ロジック人力がＬレベル
であれば、トランジスタＴＲＩおよびトランジスタＴＲ
２かオンして出力端子にはヘッド出力電源の電圧か現ね
ねる。また、上記の状態でロジック人力がＨレベルであ
れば、トランジスタＴＲ３のみオンするので出力端子は
Ｏｖとなる。したかつて、上述のレベル変換用回路はイ
ンバータ回路として作用することになるため、前述のイ
ンバータ回路３．４に対しては、ロジック回路電源を＋
５Ｖ。
ヘッド出力電源を、発熱素子の駆動に要する電圧（例え
ば＋２５■）とすることで、ＴＴＬレヘレベ、インバー
タ回路７およびインバータ回路８と接続することがてき
る。また、ＮＯＲ回路５１゜・・・、５２、に対しては
、ＴＴＬレベルのオア回路を前段に使用し、その後段に
上述のレベル変換用回路を接続することでＮＯＲ回路と
して動作するとともに、発熱素子の駆動が可能となる。
このレベル変換用回路を前述の第１図に示した駆動回路
に組込んだ場合の動作を、前述の状態２において発熱素
子１２　（駆動電圧＋２５Ｖ）の駆動を例にして説明す
る。
ます、発熱素子１２を駆動する場合、ＮＯＲ回路５Ｉの
出力か＋２５Ｖ（Ｈレベル）でＮＯＲ回路５２の出力か
ＯＶ　（Ｌレベル）となっており、ＮＯＲ回路５．にお
いては前述のようにトランジスタＴＲ２がオンし、ＮＯ
Ｒ回路５□においてはトランジスタＴＲ３がオンしてい
るため、ＮＯＲ回路５□からＮＯＲ回路５２へ発熱素子
１□を介して電流が流わることになって該発熱素子１２
が駆動される。
本実施例では、インクジェット記録ヘッドに形成された
各ノズルが順次駆動されるため、被記録体上に記録され
るドツト列が歪む場合が考えられるが、該インクシェツ
ト記録ヘッドのノズル列を、被記録体に対する相対移動
方向に対して直交する方向に傾けて配置することにより
、被記録体に向うインク滴の方向が被記録体に対して直
角になり、被記録体上での像の歪をなくすことかできる
。
また、本実施例は、同時に２つの発熱素子を、駆動する
ものを示しており、駆動用の電源容量を、特に大きくす
る必要がないという利点かあるが、駆動する発熱素子数
は１つあるいは２つ以上とすることも可能である。
前述のように、２Ｎ個の発熱素子１１．・・・１２Ｎを
、２Ｎ＋１本の配線２゜、・・・、２２Ｎを介して駆動
回路と接続した場合の、インクジェット記録ヘッド内に
配線パターンを形成した際の例を第４図（ａ）、（ｂ）
に示す。
第４図（ａ）は、発熱素子１＋　、　−、１２Ｎ内の電
流の方向が配線パターン２゜、・・・、２２Ｎの方向と
平行な場合、（ｂ）は電流の方向が直角の場合である。
第４図（ａ）、（ｂ）から明らかなように、各配線パタ
ーン２゜、・・・、２□８の幅を著しく太くすることか
でき、配線の電気抵抗が小さいものとなる。
このような、発熱素子および配線パターンは、例えば、
Ｓｉ基板上に薄膜プロセスにより形成することができる
。さらに、通常は、発熱素子および配線パターンの上に
、５ｉ０２等よりなる保護層およびＴａ等よりなる耐キ
ヤビテーシヨン層を設けて、前記発熱素子および配線パ
ターンを保護する。
前述した駆動回路においては、配線パターン上を流れる
電流の方向が変化し、電気化学反応が起り難いので、前
記保護層の厚みは従来よりも、薄くすることが可能であ
る。さらに、発熱素子として例えば、ＴａＡｌ１合金等
のように、耐キャビテーション性の強い材料を用いれば
、前記保護層および耐キヤビテーシヨン層を省略するこ
とも可能である。その結果、発熱素子とインクの間の熱
の伝達がよくなり、インクを急激に加熱することが可能
となり、インクの吐出力を高められるのみならず吐出の
安定性および再現性がよくなる。
また、上述のように、配線パターンを太くてきるので、
従来に比へて、高密度に発熱素子を配置した場合でも、
配線抵抗を小さくすることができる。さらに、発熱素子
の列の一方向にのみ配線パターンを配置することが可能
であるので、基板の端部から発熱素子までの距離を短く
することができ、より高性能なインクジェット記録ヘッ
ドの設計が可能となる。
次に、本発明の第２実施例について説明する。
第５図は本実施例の、インクジェット記録ヘッドの駆動
回路を示す回路図である。
この駆動回路は、前述の第１実施例の場合と同様に、不
図示のインクジェット記録ヘッドに設けられた２Ｎ個の
ノズルに対応する発熱素子１１０．・・・、１１□２を
発熱素子１１１．・・・１１Ｎの発熱素子群Ａと発熱素
子１１Ｎ＋１．・・・１１２Ｎの発熱素子群Ｂとの２つ
のグループに分割し、それぞわのクループ毎に、前記発
熱素子を１つずつ順次駆動する。
本実施例においても、各発熱素子１１４．・・・１１２
Ｎは、前述と同様に、直列に接続されているとともに、
２Ｎ＋１本の配線工２゜、・・・、１２□２によって駆
動回路に接続されている。ただし、本実施例では発熱素
子１１Ｎと発熱素子１１Ｎ、、との接続点に設けられた
配線１２．は、発熱素子１１Ｎあるいは発熱素子１１Ｎ
、、の駆動に要する電圧（以下、＋２５ｖとする。９に
プルアップされている。したがって、本実施例の場合も
、２Ｎ個の発熱素子に対して２Ｎ＋１本の配線を設ける
ことにより、該発熱素子を駆動回路と接続して駆動する
。
本実施例の駆動回路は、Ｎ−１ビツトのシフトレジスタ
１６とインバータ回路１３．１４と２人力のナンド回路
（以下、ＮＡＮＤ回路と称す。）１５、、−・・、　　
１５．−、　　、　１５Ｎ、、　　、−・・、１５２Ｎ
とて構成されており、画像信号としては、前述の発熱素
子群Ａに対応する画像信号１と発熱素子群Ｂに対応する
画像信号２とが、前記シフトレジスタ１６に印加される
クロック信号に同期して供給される。
シフトレジスタ１６は、シリアル入力パラレル出力のタ
イプのものであり、クロック信号に従ってシリアル入カ
テータを順にシフトしていくが、本実施例においてはシ
リアル入力端子か常にＨレベルとなっているので、Ｈレ
ベルのテークか順にシフトされる。
また、インバータ回路１３．１４とＮＡＮＤ回路１５７
．・・・、　１５Ｎ−＋　、１５Ｎ＋１　、・・・、１
５２Ｎの出力端とには、前述の第１実施例の場合と四線
に第３図に示したレベル変換回路が組込まれている。
ＮＡＮＤ回路１５１．・・・、１５Ｎ−＋については、
それぞれの一方の入力端が前記シフトレジスタ１６の出
力Ｑ１．・・・＋Ｑｓ−＋と順に接続されており、ＮＡ
ＮＤ回路１５、。３．・・・、１５２Ｎについては、そ
れぞれの一方の入力端か前記シフトレジスタ１６の出力
端と出力ＱＮ−１，・・・、Ｑ＋の順に接続されている
。さらに、ＮＡＮＤ回路１５．。
・・・、１５．、の他方の入力端は、前記インバータ回
路１３の入力端とともにそれぞれ画像信号１と接続され
ており、ＮＡＮＤ回路１５Ｎ＋ｌ、”・・１５２Ｎの他
方の入力端は前記インバータ回路１４の入力端とともに
、それぞれ画像信号２と接続されている。
つついて、本実施例の動作について、第６図のタイミン
クチャートに沿って説明する。
まず、時刻ｔ。てクリア信号がシフトレジスタ１６に入
力すると、時刻ｔ１におけるクロックイ３号の９十りの
タイミンつて該シフトレジスタ１６かクリアされ、出力
Ｑ１．・・・＋　Ｑ　Ｎ　−１は全てＬレベルとなる（
状態１）。
この状態１においては、ＮＡＮＤ回路１５．。
・・・、１５．、．１５Ｎや１．・・・、１５２Ｎの出
力は全て＋２５Ｖとなっており、このとき、画像イハ号
１かＨレベルてあればインバータ回路１３の出力はＯＶ
となるので発熱素子１、か駆動され、また、画像信号２
かＨレベルてあれはインバータ回路１４の出力かＯＶと
なるので発熱素子１２Ｎが駆動される。逆に、画像１５
号１．２かＬレベルであれば、インバータ回路１３．１
４の出力は＋２５Ｖとなフて、ＮＡＮＤ回路１５１，１
５２Ｎの出力と同電位になるため、発熱素子１１．．１
１゜２には電流は流れない。
つついて、時刻ｔ２てのクロック信号の立トりにより、
シフトレジスタ１６の出力Ｑ１がＨレベルとなる（状態
２）。この状態２ては、インバータ回路１３．１４およ
びＮＡＮＤ回路１５１５□、の各出力は画像信号１ある
いは画像信号２に依存するか、その他のＮＡＮＤ回路１
５２゜・・・、１５Ｎ−１，１５Ｎ、、、・・・、１５
２Ｎ−１の出力は＋２５Ｖとなっている。このとき、画
像信号１がＨレベルてあれば、インバータ回路１３およ
びＮＡＮＤ回路１５．の出力は０■となるため、ＮＡＮ
Ｄ回路１５２からＮＡＮＤ回路１５、へ発熱素子１１２
を介して電流が流れ、該発熱素子１１２か駆動される。
また、画像信月２がＨレベルてあれば、インバータ回路
１４およびＮＡＮＤ回路１５２Ｎの出力かＯｖとなるた
め、ＮＡＮＤ回路１５２Ｎ−１からＮＡＮＤ回路１５２
Ｎへ発熱素子１１２Ｎ−１を介して電流が流れ、該発熱
素子１１、ｘ−＋が駆動される。
このようにして発熱素子群Ａにおいてはシフトレジスタ
１６のシフト動作に伴なって発熱素子１１１側から１つ
ずつ順に駆動され、発熱素子群Ｂにおいては、同様にシ
フトレジスタ１６のシフト動作に伴なって発熱素子１１
２Ｎ側から１つずつ順に駆動されていく。
ここで、クロック信号か第Ｎ周期目になる時刻ｔ２につ
いて考えると、この場合、シフトレジスタの出力Ｑ　１
　、−　、　Ｑ　Ｎ−１は全てＨレベルとなっている（
状態Ｎ）。
この状態においては、インバータ回路１３゜１４および
ＮＡＮＤ回路１５．、−・・、１５Ｎ−＋。
１５、、、、−・・、１５□、の各出力は画像信号１あ
るいは画像信号２に依存する。このとき、画像信号１が
Ｈレベルであればインバータ回路１３およびＮＡＮＤ回
路１５１．・・・、１５Ｎ−、の各出力はＯｖとなるか
、前述のように発熱素子１１Ｎと発熱素子１１Ｎ、、と
の間が＋２５Ｖにプルアップされているため、該発熱素
子１１Ｎを介してＮＡＮＤ回路１５Ｎ−、へ電流が流れ
て該発熱素子１１Ｎが駆動される。また、画像４３号２
がＨレベルであればインバータ回路１４およびＮＡＮＤ
回路１５Ｎ＋１　、　＝’、　　１５２Ｎ（７）各出力
はＯＶとナルタめ、発熱素子１１Ｎの場合と同様に、発
熱素子１１Ｎ＋＋を介してＮＡＮＤ回路１５Ｎ＋１へ電
流が流れて該発熱素子１１Ｎ、、か駆動される。
この状態Ｎが終了することにより、発熱素子群Ａ、Ｂと
もに全ての発熱素子が−通り駆動されたことになり、そ
の後、シフトレジスタ１６に再びクリア信号が入力され
ることにより、前述の状態ｌに戻って同様な動作が縁返
される。
本実施例によれば、シフトレジスタ１６はＮ−１ヒツト
のものであるため、前述の第１実施例のように２Ｎ−１
ビツトのシフトレジスタを用いる場合に比べて回路実装
上、より小規模なものとすることかできる。
また、本実施例においては、各ノズルは両端から順次駆
動されてインクを吐出するため、各ノズルの駆動の時間
差によってインクジェット記録ヘッドを被記録体に対し
て相対的に移動しつつ記録する場合、記録画像に歪を生
じることか考えら執るか、その歪は、被記録体上に記録
されたドツト列が、くの字型になるたけてあり隣接ドツ
ト間か大きくはなれることはないので、比較的目立たな
いものである。このドツト列の歪は、各発熱素子の駆動
時間を短くして、全ての発熱素子の駆動に要する時間を
各発熱素子の駆動の縁返しの間隔よりも十分小さくすわ
ば、抑えることかできる。
次に、本発明の第３の実施例について、第７図を参照し
て説明する。
第７図は本実施例の、インクジェット・記録ヘッドの駆
動回路を示す回路図である。
本実施例は、Ｎ個のノズルを有するインクジェット記録
ヘッドの各ノズルそわぞれに設けられた発熱素子２１１
．・・・、２１Ｎを画像信号に応して駆動する駆動回路
であり、インバータ回路２３．２４と２人力のＮＯＲ回
路２５７．・・・２５Ｎ＋ｌ　とＮ−１ヒツトのシフト
レジスタ２６と２人力の排他的論理和回路（以下、ＥＸ
−ＯＲ回路と称す。）２７．　、・・・、２７．−、と
て構成されている。
また、Ｎ個の発熱素子２１２．・・・、２１Ｎは、前述
の各実施例と同様に直列に接続されており、その端部と
なる、発熱素子２１１と発熱素子２１Ｎの各一端は、そ
れぞれ配線２２ｏ、２２Ｎを介して、駆動回路内のＮＯ
Ｒ回路２５２５Ｎ。１の出力端に接続され、また、発熱
素子２１３．・・・、２１Ｎの各隣接端部においては、
例えば発熱素子２１１と発熱素子２１２との接続点が配
線２２１を介して、駆動回路内のＮＯＲ回路２５□の出
力端と接続されているように、同様に、それぞれ、配線
２２２．・・・、２２Ｎ−、を介してＮＯＲ回路２５３
．・・・、２５、の出力端と接続されている。
したがって、本実施例の場合も、Ｎ個の発熱素子２１７
．・・・、２１．、Ｉに対してＮ＋１本の配線を設ける
ことにより、各発熱素子が駆動回路に接続されて順次駆
動されることになる。
ＮＯＲ回路２５１．・・・、２５Ｎ＋、は前述の第１実
施例で用いたＮＯＲ回路と同様に第３図に示したレベル
変換回路が組込まれたもので、一方の入力端はそ九ぞわ
、画像信号が入力されるインバータ回路２３の出力端と
接続されている。このＮＯＲ回路２５．、−、２５Ｎ、
Ｉ　（Ｄうち、ＮＯＲ回路２５１の他方の入力端は後述
する高速パルス信号が入力され、また、ＮＯＲ回路２５
Ｎ＋１の他方の入力端は、インバータ回路２４を介して
、同様に高速パルス信号が入力される。さらに、ＮＯＲ
回路２５２．−．２５Ｎの各他方の入力端は、それぞれ
前記ＥＸ−ＯＲ回路２７．　・・・２７Ｎ−＋の出力端
と接続されている。このＥＸ−ＯＲ回路２７１．・・・
、２７Ｎ−、につぃては、一方の入力端が、シフトレジ
スタ２６の出力Ｑ、。
・・・＋Ｑｓ−＋と順に接続され、他方の入力端は、い
ずれも高速パルス信号が入力されている。
前記高速パルス信号は、各発熱素子が駆動されている時
間より短い周期のパルス信号であり、該高速パルス４Ｓ
号のレベル変化に伴なって、発熱素子を流れる駆動電流
の方向か変化する構成となっている。
つづいて、本実施例の動作について説明する。
今、シフトレジスタ２６にロートイ二月か入力されたと
すると、予めパラレル入力端子Ｐ・・・、ｐ、、に設定
されているＨレベルの入力データかロートされて、シフ
トレジスタ２６の出力Ｑ１．・・・ＩＱＮ−１は全てＨ
レベルとなる。このとき、画像信号がＨレベルであれば
、発熱素子２１１か駆動されるか、その駆動の間に、面
述の高速パルス信号のＨ，Ｌレベルの変化に伴なって、
発熱素子２１．を流れる電流の方向が、ＮＯＲ回路２５
１とＮＯＲ回路２５２との間で変化する。高速パルス信
号がＨレベルであれば、ＮＯＲ回路２５．の出力はＯＶ
てあり、また、ＥＸ−ＯＲ回路２７．の出力かＬレベル
となってＮＯＲ回路２５２の出力か＋２５Ｖとなるので
、この場合は、ＮＯＲ回路２５２からＮＯＲ回路２５１
へ発熱素子２１．を介して電流が流れる。
逆に、高速パルス信号かＬレベルであれば、ＮＯＲ回路
２５　＋　（７）　＋力は＋２５ｖとなり、また、ＥＸ
−ＯＲ回路２７．の出力がＨレベルとなってＮＯＲ回路
２５２の出力はｏｖとなるので、この場合は、ＮＯＲ回
路２５．からＮＯＲ回路２５□へ発熱素子２１□を介し
て、電流かｆＬねる。
このように本実施例は、前記高速パルス信号のレベル変
化に伴なって、画像信号に依存する駆動電圧を発熱素子
の両端て入替えることで、該発熱素子および該発熱素子
の両端に接続されている配線を流れる電流の方向を変化
させている。
その他の発熱素ｆ２１２．・・・、２１Ｎについても、
シフトレジスタ２６のシフト動作に伴なって順次１つず
つ駆動され、さらに、その駆動の間に、前述したように
高速パルス信号のレベル変化に伴なって、発熱素子に流
れる電流の方向か変わることになる。
インクを加熱して吐出させるインクシェツト記録ヘッド
に対しては、一般に、電気化学反応による腐食等が起り
難い発熱素子および配線材を用いるか、発熱素子か発熱
し、高温となった状態では、電気化学反応に対して十分
に強いとは言えない。そこで発熱素子を駆動している間
に該発熱素子を流れる電流の向きを変化させることによ
り、電気化学反応の進行を抑制することかてき、インク
シェツト記録ヘッドの耐久性を大幅に増すことができる
。
前述した高速パルス信号のタイミングは発熱素子の駆動
のタイミングと同期している必要はなく、シフトレジス
タ２６のクロック信号よりも高い周波数とすれば十分な
効果がある。このように、発熱素子の両端において高速
に電位を変化させることにより、電気化学反応によって
生じるイオンの拡散に要する時間よりも短い時間て電位
が変化するので、電気化学反応による障害は著しく小さ
くなる。また、配線パターン等の腐食たけでなく、イン
クの電気分解による水素の気泡の発生等も防止される。
次６て、本発明の第４実施例について第８図を参照して
説明する。
第８図は本実施例の、インクジェット記録ヘッドの駆動
回路を示す回路図である。
未実施例の駆動回路は、前述の第１図に示した回路に対
し、インバータ回路３，４をＴＴＬレヘレベバッファ回
路３３，３４に代え、また、ＮＯＲ回路５０．・・・、
５□Ｎ−１をＴＴＬレヘレベ２人力のオア回路（以下、
ＯＲ回路と称す。）３５３．・・・、３５□Ｎ−１に代
えたものであり、さらに、第１図の場合と同様に２つの
発熱素子群Ａ。
Ｂに分割され、直列に接続された発熱素子３１　＋　、
　−＝、　３１２Ｎと前記ＯＲ回路３５１．・・・３５
２Ｎ−１およびバッファ回路３３．３４との間の配線３
２ｏ、−・・、３２２Ｎ−ｈに、それぞれ排他的論理和
否定回路（以下、ＥＸ−ＮＯＲ回路と称す。）３９．、
・＝、３９２Ｎ＋＋を配置したものである。
本実施例の駆動回路ては、ＥＸ−ＮＯＲ回路３９１、・
・・＋　　３９２　Ｎ　＋　１の出力端がそれぞれ、発
熱素子３１．、−・・、３１□２の両端部分に接続され
、該ＥＸ−ＮＯＲ回路３９１．−、３９２Ｎ＋Ｉの一方
の入力端は、いずわも前述の第３実施例と同様に高速パ
ルス信号に接続さねており、他方の入力端は、それぞれ
バッファ回路３３、ＯＲ回路３２１、・・・、３２゜Ｎ
−１、バッファ回路３４の各出力端と接続されている。
　したがって、本実施例の場合も、２Ｎ個の発熱素子は
２Ｎ＋１本の配線によって駆動回路と接続されているこ
とになる。
上述のＥＸ−ＮＯＲ回路３９１．・・・＋　３９２Ｎ＋
１は、発熱素子３１０．・・・、３１２．の駆動電流が
流れる部分であるので、前述の第３図に示したレベル変
換用回路が組込まれたものである。
本実施例の場合も、前述の第１実施例の場合と同様に、
発熱素子群Ａ、Ｂ毎にそれぞれ１つずつ発熱素子がシフ
トレジスタ３６のシフト動作に伴なって順次駆動される
とともに、前述の第３実施例の場合と同様に、高速パル
ス信号のレベル変化に伴なって各発熱素子の駆動期間中
に、該発熱素子を流れる電流の方向か変化するものであ
る。
例えば、前述の表１における状態１の場合ては、発熱素
子３１１および発熱素子３１　Ｎ、、が同時に駆動され
る。この状態で高速パルス信号のレベルが変化した際の
発熱素子３１１に流わる電流の方向についてみると、ま
す、高速パルス信号かＨレベルの場合は、ＥＸ−ＮＯＲ
回路３９１の出力はＯｖであり、ＥＸ−ＮＯＲ回路３９
２の出力は＋２５Ｖとなるので、発熱素子３１．に流れ
る電流はＥＸ−ＮＯＲ回路３９２からＥＸ−ＮＯＲ回路
３９．の方向となり、逆に高速パルス信号かＬレベルの
場合は、ＥＸ−ＮＯＲ回路３９゜の出力が＋２５Ｖとな
り、ＥＸ−ＮＯＲ回路３９２の出力がＯＶとなるので、
電流の方向はＥＸ−ＮＯＲ回路３９１からＥＸ−ＮＯＲ
回路３９２となる。
また、発熱素子３１　Ｎ、、についてみると、ＥＸ−Ｎ
ＯＲ回路３９　Ｎ　トＥ　Ｘ　　Ｎ　ＯＲ回路３９Ｎ＋
１の間で、ト述の発熱素子３１１の場合と同様に、高速
パルス信号のレベル変化に伴なって電流の方向が変化す
る。
本実施例によりば、同時に２つの発熱素子を駆動するこ
とかできるので前述の第３実施例の場合に比へて、より
高速な記録が行えるとともに、電気化学反応による、配
線および発熱素子の障害を防止することができる。また
、前述した第２実施例に対しても、本実施例と同様にＥ
Ｘ−ＮＯＲ回路を配置して外部から高速パルス信号を印
加することにより、同様な効果を得られる。
前述した各実施例で説明した駆動回路を、１つのインク
ジェット記録ヘッドに対して、それぞれ複数設けること
により、同時に多数の発熱素子を駆動することが可能と
なり、記録の高速化を図ることができる。また、それら
の駆動回路によって駆動されるインクシェツト記録ヘッ
ドは、複数のノズルが一直線状に配置されたものであっ
てもよいが、必ずしもその必要はない。例えば、発熱素
子が実装された基板に対して垂直に吐出する形態のイン
クジェット記録ヘッドにおいてはノズルの配列は比較的
自由に設計することができる。その場合には、駆動され
るタイミングに対応して、前述のようにノズルの位置を
所定角度傾けて配置することにより、複数の発熱素子群
毎に、同時に複数の発熱素子を駆動するときであっても
歪のない画像を得ることがてきる。
さらに、インクジェット記録ヘッドにおいて、インクを
吐出するノズルは、必ずしもノズル壁を有するものであ
る必要はなく、例えば複数の吐出位置に対応するスリッ
ト状の吐出口を有するもの等、実質的に吐出位置を定め
る機能を有するものであればよい。
次に、本発明を実施する代表的な記録装置について、第
９図を参照して説明する。
第９図は、本発明のインクジェット記録ヘッドの吐出駆
動方法を実施した駆動回路を備えたインクジェット記録
装置の一例を示す斜視図である。
このインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘ
ッド８２および不図示のインクタンクを一体化したイン
クジェットヘッドカーリッジ８１が装着されたキャリッ
ジ８３が、駆動モータ８５の駆動力を伝達する駆動ベル
ト８４の一部に連結されて、互いに平行に配設された２
木のガイドシャフト８６Ａ、８６Ｂに対して摺動可能に
取付けられでおり、前記駆動モータ８５の駆動力により
、前記インクジェット記録ヘッド８２が、該インクジェ
ット記録ヘッド８２の吐出面に対向して配置されたプラ
テン８７上に、不図示の媒体給送装置から給送される記
録媒体である記録紙の全幅にわたって往復運動して該記
録紙への記録を行なう構成となっている。
前述のインクジェット記録ヘッド８２は、記録紙の記録
面に対向する吐出面に、熱エネルギーを利用してインク
の吐出を行なうノズル群を備え、インクジェットヘッド
カートリッジ８３内に一体化されたインクタンクからイ
ンクか供給される。
また、このインクジェット記録装置は、インクジェット
記録ヘッド８２の記録動作における往復運動の範囲外て
、ヘッド回復動作の際にインクジェット記録ヘッド８２
が移動される位置（図中ガイドシャフト８６Ａの左端、
以下、回復ボジジョンと称す。）において、該インクジ
ェット記録ヘッド８２の吐出面に対向して伝動機構９１
を介したモータ９０の駆動力によって駆動され、前記イ
ンクシェツト記録ヘッド８２の吐出面をキャッピングす
るキャップ部８８Ａを備えたヘッド回復装置８８が設け
られている。
このヘッド回復装置８８は、ヘッド回復動作の際、キャ
ップ部８８Ａによるインクシェツト記録ヘッド８２の吐
出面のキャラピンクに関連して、適宜の吸引手段による
インク吸引もしくはインクジェット記録ヘッド８２への
インク供給経路に設けた適宜の加圧手段によるインク圧
送を行ない、インクを吐出口より強制的に排出させるこ
とによりノズル内の増粘インクを除去する等の吐出回復
動作を行なう。
さらに、ヘッド回復装置８８の側面には、シリコンゴム
で形成されるワイピング部材としてのプレート８９かブ
レード保持部材８９Ａによりてカンチレバー形態で保持
され、−ヘッド回復装置８８と同様、モータおよび伝動
機構９１によって動作し、インクシェツト記録ヘッド８
２の吐出面との係合か可能となる。これにより、ヘッド
回復装置８８を用いた吐出回復動作後に、ブレード８９
をインクジェット記録ヘッド８２の移動経路中に突出さ
せ、該インクジェット記録ヘッド８２の移動動作に伴な
ってインクジェット記録ヘッド８２の吐出面における結
露、掘れあるいは塵埃等をふきとる構成となりでいる。
また、このインクジェット記録装置は、航述の各実施例
に示したようなインクジェット記録ヘッド８２の吐出を
制御する駆動回路を不図示の印字制御ブロックに備えて
おり、該駆動回路によって吐出動作が制御される。
このようなインクジェット記録装置によれば、従来より
はるかに品質の長期安定を達成できる。
本発明は、特に、インクジェット記録方式の中でもバブ
ルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において、優れ
た効果をもたらすものである。
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４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものが
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、
ト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、該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
駆動信号に一対対応し液体（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なわわるので、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なうことができる。
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年第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せる構成を開示する特開昭
５９年第１３８４６１号公報に基づいた構成としても本
発明は有効である。
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応
しま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
録ヘッドの組合わせによって、その長さを満たず構成や
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
ずれてもよいが、本発明は、−ｔ＝述した効果を一層有
効に発揮することかできる。
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設けられたカートリッジタイプのａ
己録ヘノドを用いた場合にも本発明は有効である。
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
あるいは吸弓手段、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わらの組合わせによる予備加熱手段
、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モートを行なうこ
とも安定した記録を行なうために有効である。
さらに、記録装置の記録モートとしては黒色等の主流色
のみの記録モードたけてはなく、記録ヘッドを一体的に
構成するか複数個の組合わせによってでもよいか、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
くとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である
。
以上説明した本発明の実施例においては、インクを液体
として説明しているが、室温やそわ以下で固化するイン
つてあって、室温で軟化もしくは液となるもの、或いは
、インクジェットにおいて数的に行なわわている温度調
整の温度範囲である３０℃以Ｆ７０℃以下の範囲内で軟
化もしくは液体となるものでもよい。すなわち、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良い。
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度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、インクの蒸発防止
を目的として放置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
によってインクか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てはすてに固化し始めるも
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
部又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。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば以下に示すような
効果を奏する。
（１）電気熱変換体列に接続する配線電極の本数が電気
熱変換体の数より１本多いだけて各電気熱変換体を順に
駆動することかできるので、インクシェツト記録ヘッド
のノズルの高密度化が向トし、高鯖度な画像を得ること
が可能となる。さらに、電気熱変換体および配線電極を
基板トに実装する際、配線電極パターンを太く形成する
ことができ、特定の配線電極に対して駆動電流が集中し
なくなるのて、配線電極による電圧降下が防止されると
ともにインクジェット記録ヘッド内での発熱を小さくす
ることがてきる。
（２）駆動しようとする電気熱変換体の選択動作に画像
信号が依存しないため、各電気熱変換体が選択されてい
る間で該画像信号の幅を変化させることにより、電気熱
変換体毎に発熱量を制御することが可能となる。また、
これによって、電気熱変換体の特性のバラツキを改善す
ることかできるとともに、電気熱変換体の発熱量に応じ
てインク吐出量が変化するインクジェット記録ヘッドを
用いれば、カラー画像を記録する際の階調制御に対して
も利用することができる。
（３）配線電極および電気熱変換体を流れる駆動電流の
方向を変化させることにより、該配線電極および電気熱
変換体の電気化学反応による腐食の進行か抑制されるの
で、インクシェツト記録ヘッドの寿命か大幅に長くなる
。また、これによって、電気化学反応防止用の保護層を
薄くするかあるいは該保護層を廃止することかできるの
で、インクへの熱伝導の向上とともに吐出の安定性が高
くなり、記録装置としての信頼性か高まる。さらに、イ
ンクへの熱伝導の向北に伴う吐出力の増大により、比較
的粘度の高いインクも使用することかできるので、イン
クの設計自由度か増し、より美しい画像を得ることか可
能となる。
（４）電気熱変換体を複数の電気熱変換体群に分割して
、各電気熱変換体群毎に電気熱変換体を選択することに
より、同時に複数の電気熱変換体を駆動することができ
、記録速度の高速化につながる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の、インクシェツト記録ヘッドの吐出駆
動方法の第１実施例を示す回路図、第２図は第１図の駆
動回路の動作を示すタイミンクチャート、第３図はレベ
ル変換用回路の一例を示す回路図、第４図（ａ）、（ｂ
）はインクシェツト記録ヘッド内に実装した発熱素子と
配線パターンの一例を示す図であり、（ａ）は、発熱素
子と、配線パターンを流れる駆動電流の方向とが平行な
場合を示す平面図、（ｂ）は、発熱素子と、配線パター
ンを流れる駆動電流の方向とか直角の場合を示す平面図
、第５図は本発明の第２の実施例を示す回路図、第６図
は第５図に示す駆動回路の動作を示すタイミングチャー
ト、第７図は本発明の第３実施例を示す回路図、第８図
は本発明の第４実施例を示す回路図、第９図は本発明か
適用される記録装置の一例を示す斜視図である。 １．１１，２１．３１・・・発熱素子、２．１２，２２
．３２・・・配線、 ３．４，７，８，１３，１４，２３゜ ２４．３７．３８・・・インバータ回路、５．２５・・
・ノア回路、 ６．１６，２６．３６・・・シフトレジスタ、１５・・
・ナンド回路、 ２７．３９−・・排他的論理和回路、 ３３．３４−・・バッファ回路、 ３５・・・オア回路、 ３９・・・排他的論理和否定回路、 ８１・・・インクジェットへットカートリッシ、８２・
・・インクシェツト記録ヘッド、８３・・・キャリッジ
、　　　８４・・・駆動ベルト、８５・・・駆動モータ
、 ８６Ａ、８６Ｂ・・・ガイドシャフト、８７・・・プラ
テン、　　８８・・・ヘッド回復装置、８８Ａ・・・キ
ャップ部、　　８９・・・プレート、＆９Ａ・・・プレ
ート保持部材、 ９０・・・モータ、　　９１・・・伝動機構、ｔ・・・
時刻、 ＴＲＩ〜ＴＲ３−・・トランジスタ、 Ｒ１−Ｒ６・・・抵抗器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、インクを吐出する複数のノズルに対応して設けられ
    た、吐出エネルギーを発生する電気熱変換体が列状に接
    続されて電気熱変換体列を形成し、該電気熱変換体列の
    、両端および相互に隣接する電気熱変換体の各隣接端部
    にそれぞれ配線電極を接続したインクジェット記録ヘッ
    ドの吐出駆動方法において、 前記電気熱変換体を所定の間隔で順に選択し、選択した
    電気熱変換体に対応するノズルに対して吐出を指示する
    画像信号を受けたとき、 該電気熱変換体の両端の配線電極間に、異なるレベルの
    電圧を印加し、吐出を行なわないノズルに対応する電気
    熱変換体の両端の配線電極間には同一レベルの電圧を印
    加することを特徴とする、インクジェット記録ヘッドの
    吐出駆動方法。 ２、電気熱変換体の両端の配線電極間に、異なるレベル
    の電圧を印加して、電気熱変換体列上で、常に同一方向
    に、電気熱変換体の駆動電流を発生させることを特徴と
    する請求項１記載の、インクジェット記録ヘッドの吐出
    駆動方法。 ３、複数の電気熱変換体を複数の電気熱変換体群に分割
    し、該電気熱変換体群毎に１つずつ電気熱変換体を選択
    することを特徴とする請求項１あるいは２記載のインク
    ジェット記録ヘッドの吐出駆動方法。 ４、インクジェット記録ヘッドのノズルの配列を、該イ
    ンクジェット記録ヘッドと被記録体との相対移動方向に
    直交する方向に対して所定角度傾けて、被記録体に対し
    て直角にインク滴を吐出することを特徴とする請求項３
    記載のインクジェット記録ヘッドの吐出駆動方法。 ５、吐出を指示する画像信号を受けている間に、発熱素
    子の両端の配線電極間に印加されている、レベルの異な
    る電圧を、該配線電極間で入替えることを特徴とする請
    求項１、２、３あるいは４記載のインクジェット記録ヘ
    ッドの吐出駆動方法。
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