(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が印加されることによって発熱する複数の記録素子と、
前記複数の記録素子を複数個単位の複数のグループに分割し、各グループを並列に駆動するとともに、同一グループ内の記録素子を順に駆動する駆動回路と、を有し、
前記駆動回路は、前記グループ間で同時に駆動される記録素子をブロック単位として、ブロック毎に、第１の電圧パルス又は該第１の電圧パルスよりもパルス幅が狭い第２の電圧パルスを供給可能に構成され、各ブロックを順に選択し、選択中のブロックに対して、前記第１の電圧パルスを供給しない場合は、該選択中のブロックを除く他のブロックに対して、前記第２の電圧パルスを選択的に供給することを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記駆動回路は、前記選択中のブロックに対して、前記第１の電圧パルスを供給する場合は、前記他のブロックに対して前記第２の電圧パルスを供給しないことを特徴とする、請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記駆動回路は、前記複数の記録素子が形成された記録素子基板の温度と目標温度との差に基づいて、前記第２の電圧パルスを供給する前記他のブロックの数または前記第２の電圧パルスのパルス幅を決定することを特徴とする、請求項１または２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記駆動回路は、当該記録ヘッドが使用される環境温度と、前記複数の記録素子が形成された記録素子基板の温度と目標温度との差とに基づいて、前記第２の電圧パルスを供給する前記他のブロックの数または前記第２の電圧パルスのパルス幅を決定することを特徴とする、請求項１または２に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
前記記録素子基板の温度を検出する温度検出手段を、さらに有することを特徴とする、請求項３または４に記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記温度検出手段は、前記複数のグループのそれぞれに対応して設けられた複数の温度検出センサを有し、
前記記録素子基板の温度が、前記複数の温度検出センサのうちから選択された温度検出センサによって取得されることを特徴とする、請求項５に記載の記録ヘッド。
【請求項７】
前記複数の記録素子は、一列に配列された複数の吐出口それぞれに対応して設けられており、各記録素子は、前記第１の電圧パルスが供給されると、対応する前記吐出口から液体を吐出させ、前記第２の電圧パルスが供給されると、前記液体を吐出させることなく前記液体を加温することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の記録ヘッド。
【請求項８】
前記複数の記録素子は、インクリボンのインクを記録媒体に転写するように構成されており、各記録素子は、前記第１の電圧パルスが供給されると、前記インクリボンのインクを記録媒体に転写し、前記第２の電圧パルスが供給されると、インクを転写することなく前記インクリボンを加温することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の記録ヘッド。
【請求項９】
電圧が印加されることによって発熱する複数の記録素子と、前記複数の記録素子を複数個単位の複数のグループに分割し、各グループを並列に駆動するとともに、同一グループ内の記録素子を順に駆動する駆動回路と、を有する記録ヘッドと、
前記駆動回路の駆動動作を制御する制御部と、を有し、
前記駆動回路は、前記グループ間で同時に駆動される記録素子をブロック単位として、ブロック毎に、第１の電圧パルス又は該第１の電圧パルスよりもパルス幅が狭い第２の電圧パルスを供給可能に構成され、
前記制御部は、前記駆動回路にて、各ブロックを順に選択させ、選択中のブロックに対して、前記第１の電圧パルスを供給しない場合は、該選択中のブロックを除く他のブロックに対して、前記第２の電圧パルスを選択的に供給させる、ことを特徴とする記録装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記選択中のブロックに対して、前記第１の電圧パルスを供給する場合は、前記他のブロックに対して前記第２の電圧パルスを供給しないように前記駆動回路を制御することを特徴とする、請求項９に記載の記録装置。
【請求項１１】
前記記録ヘッドは、前記複数の記録素子が形成された記録素子基板の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記制御部は、画像データに基づいて、前記第１の電圧パルスを供給すべきブロックを前記駆動回路に選択させ、目標温度と前記温度検出手段によって検出された温度との差に基づいて、前記第２の電圧パルスを供給する前記他のブロックの数または前記第２の電圧パルスのパルス幅を決定することを特徴とする、請求項９または１０に記載の記録装置。
【請求項１２】
前記温度検出手段は、前記複数のグループのそれぞれに対応して設けられた複数の温度検出センサを有し、
前記制御部は、前記複数の温度検出センサのいずれか一つの温度検出センサを選択し、該選択した温度検出センサによって検出された温度と目標温度との差に基づいて、前記第２の電圧パルスを供給する前記他のブロックの数または前記第２の電圧パルスのパルス幅を決定することを特徴とする、請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１３】
前記記録ヘッドが使用される環境温度を検出する環境温度検出センサを、さらに有し、
前記記録ヘッドは、前記複数の記録素子が形成された記録素子基板の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記制御部は、画像データに基づいて、前記第１の電圧パルスを供給すべきブロックを前記駆動回路に選択させ、前記環境温度検出センサで検出した環境温度と、前記複数の記録素子が形成された記録素子基板の温度と目標温度との差とに基づいて、前記第２の電圧パルスを供給する前記他のブロックの数または前記第２の電圧パルスのパルス幅を決定することを特徴とする、請求項９または１０に記載の記録装置。
【請求項１４】
前記複数の記録素子は、複数の吐出口それぞれに対応して設けられており、各記録素子は、前記第１の電圧パルスが供給されると、対応する前記吐出口から液体を吐出させ、前記第２の電圧パルスが供給されると、前記液体を吐出させることなく加温することを特徴とする、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の記録装置。
【請求項１５】
前記記録ヘッドを搭載し、記録媒体の搬送方向と交差する方向である主走査方向に往復移動するキャリッジと、
前記主走査方向における前記キャリッジの位置を検出する位置検出部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記位置検出部で検出した前記キャリッジの位置情報に基づいて、前記液体の吐出タイミングを決定することを特徴とする、請求項１４に記載の記録装置。
【請求項１６】
前記複数の記録素子は、インクリボンのインクを記録媒体に転写するように構成されており、各記録素子は、前記第１の電圧パルスが供給されると、前記インクリボンのインクを記録媒体に転写し、前記第２の電圧パルスが供給されると、インクを転写することなく前記インクリボンを加温することを特徴とする、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の記録装置。
【請求項１７】
前記記録ヘッドは、前記複数の記録素子が記録媒体の記録幅以上に渡って配列されているフルライン型の記録ヘッドである、請求項９乃至１６のいずれか一項に記載の記録装置。
【請求項１８】
電圧が印加されることによって発熱する複数の記録素子を複数個単位の複数のグループに分割し、各グループを並列に駆動するとともに、同一グループ内の記録素子を順に駆動し、各グループ間で同時に駆動される記録素子をブロック単位として、ブロック毎に、第１の電圧パルス又は該第１の電圧パルスよりもパルス幅が狭い第２の電圧パルスを選択的に供給する記録ヘッドの加温制御方法であって、
各ブロックを順に選択し、選択中のブロックに対して、前記第１の電圧パルスを供給しない場合は、該選択中のブロックを除く他のブロックに対して、前記第２の電圧パルスを選択的に供給することを特徴とする加温制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式や熱転写方式の記録装置の記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体を吐出する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置が記載されている。記録ヘッドは、複数の吐出口を備え、吐出口毎に、液体を吐出させるための吐出エネルギを発生する記録素子が設けられている。記録素子が配列された領域には、複数の温度検出手段が設けられている。決定手段が、画像データ及び各温度検出手段の検出温度に基づいて、記録素子に印加する電圧パルスを決定する。駆動手段が、決定手段で決定した電圧パルスで記録素子を駆動する。画像データに基づいた液体の吐出が実行されていない記録素子を、液体の吐出に至らない程度の電圧パルス（プレパルス）で駆動することで、記録中に発生する記録ヘッド内の温度分布の偏りを抑制する。
【０００３】
ところで、複数の記録素子を備えた記録ヘッドにおいて、隣接する複数の記録素子を同時に駆動すると、瞬間的に大電流が記録素子に流れ込み、吐出不良を生じる可能性がある。このため、隣接する複数の記録素子が同時に駆動されないように構成した、高速で高画質の記録を行うことができる記録ヘッドが提案されている。この記録ヘッドでは、複数の記録素子を複数個単位の複数のグループに分割し、各グループを並列に駆動するとともに、同一グループ内の記録素子を順に駆動する。グループ間で同時に駆動される記録素子をブロック単位として、ブロック毎に、画像を形成するための電圧が供給される。各ブロックを順に選択し、選択したブロックに対して、画像データに基づく電圧を供給することで画像が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、一定量の液体を吐出するために必要な吐出エネルギは、液体の温度や粘度によって変化する。この特性によれば、記録素子が形成された記録素子基板が適温に達していない場合や、記録素子基板の温度分布に偏りが生じた場合には、吐出口から本来吐出すべき量とは異なる量の液体が吐出されて、画質が劣化する場合がある。このような画質の劣化を抑制するためには、記録素子基板を一定の温度で維持するための加温制御を行う必要がある。
しかしながら、上述したようなグループに分割した記録素子をブロック単位で時分割に駆動する記録ヘッドにおいては、加温制御は行われていないため、例えば、記録素子基板の温度分布に偏りが生じて、画質が劣化する場合がある。
なお、特許文献１に記載のインクジェット記録装置によれば、記録を行っていない記録素子をプレパルスで駆動することで、記録ヘッド内の温度分布の偏りを抑制することができる。しかし、特許文献１には、グループに分割した記録素子をブロック単位で時分割に駆動する場合の加温制御の技術は開示されていない。このため、特許文献１に記載された駆動方法を、上記の記録ヘッドに適用することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、グループに分割した記録素子をブロック単位で時分割に駆動する場合の加温制御を可能とし、画質の劣化を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の記録ヘッドは、電圧が印加されることによって発熱する複数の記録素子と、前記複数の記録素子を複数個単位の複数のグループに分割し、各グループを並列に駆動するとともに、同一グループ内の記録素子を順に駆動する駆動回路と、を有する。前記駆動回路は、前記グループ間で同時に駆動される記録素子をブロック単位として、ブロック毎に、第１の電圧パルス又は該第１の電圧パルスよりもパルス幅が狭い第２の電圧パルスを供給可能に構成され、各ブロックを順に選択し、選択中のブロックに対して、前記第１の電圧パルスを供給しない場合は、該選択中のブロックを除く他のブロックに対して、前記第２の電圧パルスを選択的に供給する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、グループに分割した記録素子をブロック単位で時分割に駆動する場合の加温制御を可能とし、画質の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による記録装置の記録ヘッドに関わる部分を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による記録装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す記録ヘッドの構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す記録ヘッドの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態による記録装置の記録ヘッドの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による記録装置の記録ヘッドに関わる部分を模式的に示す斜視図である。
図１に示す記録装置は、シリアル方式の記録装置である。記録ヘッド１は、キャリッジユニット２に搭載されている。キャリッジ２の一部は、モータ４に結合されたタイミングベルト５に固定されている。モータ４が回転することで、キャリッジ２を矢印Ｍの方向に往復移動させることができる。矢印Ｍの方向を、主走査方向と呼ぶ。
【００１２】
キャリッジ２には、矢印Ｍの方向における位置を示すエンコーダフィルム６が設けられている。エンコーダである位置検出部７は、エンコーダフィルム６からキャリッジ２の位置情報を読み取る。位置検出部７が読み取った位置情報に基づいてモータ４の回転動作を制御することで、キャリッジ２の移動方向、移動速度及び移動距離を制御することができる。また、位置検出部７が読み取った位置情報に基づいて、記録ヘッド１の液体の吐出タイミングを決定することができる。ここで、液体は、例えばインクである。
記録媒体３は、主走査方向と交差する矢印Ｓの方向（搬送方向）に所定ピッチで間欠的に搬送される。矢印Ｓの方向を、副走査方向と呼ぶ。記録ヘッド１を搭載したキャリッジユニット２を矢印Ｍの方向に往復移動させながら、記録媒体３を矢印Ｓの方向に間欠的に搬送する。キャリッジユニット２の移動及び記録媒体３の搬送と同期させて記録ヘッド１から選択的に液体を吐出させることにより、文字や画像を記録媒体３に形成することができる。
【００１３】
図２は、記録ヘッド１の駆動動作を制御する制御部の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、制御部８は、信号線を介して位置検出部７に接続され、さらに、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）９ａ、９ｂを介して記録ヘッド１に接続されている。ＦＦＣ９ａは、記録ヘッド１へ電力を供給するために用いられる。ＦＦＣ９ｂは、制御部８と記録ヘッド１の間で、データ、情報又は信号を送受信するために用いられる。
記録ヘッド１は、複数の吐出口列を有する。各吐出口列は、１列に配列された複数の吐出口１ａからなる。ここでは、吐出口列の数は６であり、一列あたりの吐出口１ａの数は６４０である。なお、吐出口列の数及び吐出口の数は、これに限定されない。
また、記録ヘッド１は、吐出口１ａから液体を吐出させる記録素子やその記録素子を駆動する駆動回路などが実装された記録素子基板、記録素子基板の温度を検出する温度検出手段、吐出口１ａに連通した流路形成部材などを有する。記録素子は、例えば、液体を吐出するための熱エネルギを発生する発熱抵抗素子である。記録素子基板は、ヒータボードとも呼ばれる。
【００１４】
制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８０、環境温度検出センサ８１及び記録ヘッド１用の駆動信号生成回路８２を有する。環境温度検出センサ８１は、記録装置内の温度、すなわち、記録ヘッド１の環境温度を測定する。環境温度検出センサ８１は、例えば、サーミスタよりなる。
ＣＰＵ８０は、記録ヘッド１の温度を目標温度まで上げるために、記録ヘッド１の各部の温度を取得して、記録ヘッド１の加温すべき部分を示す情報を駆動信号生成回路８２に設定する。記録ヘッド１の各部の温度は、記録素子基板に設けた温度検出手段が検出した温度に基づいて取得することができる。ここでは、温度検出手段は、記録素子基板の複数の個所に設けられた複数の温度検出センサから構成されている。温度検出センサが設けられた部位ごとに、加温すべき部分を示す情報を設定することができる。温度検出センサは、例えば、ダイオードからなる。
また、ＣＰＵ８０は、現在の記録ヘッド１の温度と目標温度との差と、環境温度検出センサ８１で検出した環境温度とに基づいて、加温に必要な電力量を算出する。ＣＰＵ８０は、算出した電力量を駆動信号生成回路８２に設定する。ここで、現在の記録ヘッド１の温度は、温度検出センサが設けられた部位ごとに取得することができる。
【００１５】
駆動信号生成回路８２は、記録ヘッド１を駆動するのに必要なデータ、情報又は信号を生成する。例えば、駆動信号生成回路８２は、位置検出部７から取得したキャリッジ２の位置情報に基づいて、記録ヘッド１の液体吐出タイミング信号を生成する。さらに、駆動信号生成回路８２は、ＣＰＵ８０が設定した情報（加温すべき部分や加温に必要な電力量）に基づいて、記録ヘッド１を目標温度で維持するための加温制御に必要な信号を生成する。
駆動信号生成回路８２は、ＦＦＣ９ｂを介してデータ、情報又は信号を記録ヘッド１へ転送又は送信するためのインターフェース回路を有する。例えば、駆動信号生成回路８２は、ＦＦＣ９ｂを介して、ラッチ信号ＬＴ、クロックＣＬＫ、記録データＤａｔａ１〜Ｄａｔａ６、ヒートパルスＨＰ及びショートヒートパルスＳＨＰを記録ヘッド１に送信する。
【００１６】
ラッチ信号ＬＴは、液体吐出タイミング信号に対応する。記録データＤａｔａ１〜Ｄａｔａ６はそれぞれ、画像データ、制御コード、制御データなどを含む。制御コードは、記録ヘッド１にて、複数の温度検出センサのうちから一つの温度検出センサを選択させるためのコードを含む。制御データは、加温制御を行う際の記録素子を選択するためのデータを含む。ヒートパルスＨＰは、画像データに基づく画像を形成するための第１の電圧パルスを記録素子に印加するための信号である。ショートヒートパルスＳＨＰは、加温するための第２の電圧パルスを記録素子に印加するための信号である。第２の電圧パルスのパルス幅は、第１の電圧パルスのパルス幅よりも小さい。
【００１７】
記録ヘッド１は、クロックＣＬＫに同期して記録データＤａｔａ１〜Ｄａｔａ６を受信する。記録ヘッド１では、ラッチ信号ＬＴに基づいて、記録データＤａｔａ１〜Ｄａｔａ６から画像データ及び制御コードを取り込む。そして、画像データに基づく画像を形成するために、ヒートパルスＨＰに基づいて記録素子に第１の電圧パルスを印加する。これにより、記録ヘッド１は、記録媒体に向けて液体を吐出し、画像データに基づく画像を形成する。
【００１８】
また、上記の液体吐出動作に加えて、記録ヘッド１を目標温度で保つための加温制御が行われる。この加温制御において、記録ヘッド１では、制御コードに従って一つの温度検出センサの温度検出信号が選択される。選択された温度検出信号は、端子（ＭＤｉＡ、ＭＤｉＫ）から出力される。
制御部８では、ＣＰＵ８０が、選択された温度検出信号を読み取り、温度に換算した情報（温度情報）に基づいて記録ヘッド１の加熱すべき部分を決定する。そして、駆動信号生成回路８２が、加温を行う記録素子を選択するためのデータを含む制御データとともに、ショートヒートパルスＳＨＰを記録ヘッド１に送信する。記録ヘッド１では、制御データに基づいて記録素子が選択され、選択された記録素子に対して、ショートヒートパルスＳＨＰに従って第２の電圧パルスが供給される。
【００１９】
図３は、記録ヘッド１のヘッド回路の構成を示すブロック図である。図３に示す記録ヘッド１は、複数の記録素子基板６０−１〜６０−６を有する。記録素子基板６０−１〜６０−６は、図２に示した制御部８からクロックＣＬＫに同期して記録データＤａｔａ１〜Ｄａｔａ６を受信する。記録データＤａｔａ１は、記録素子基板６０−１に供給される。同様に、記録データＤａｔａ２〜Ｄａｔａ６はそれぞれ、記録素子基板６０−２〜６０−６に供給される。クロックＣＬＫ、ラッチ信号ＬＴ、ヒートパルスＨＰ及びショートヒートパルスＳＨＰは、記録素子基板６０−１〜６０−６に共通である。記録素子基板６０−１〜６０−６はそれぞれ、基板の温度状態を示す信号である温度検出センサの検出信号を出力する。
【００２０】
記録素子基板６０−１〜６０−６はいずれも同じ構成であるので、以下では、記録素子基板６０−１の構成を具体的に説明し、記録素子基板６０−２〜６０−６の構成の説明は省略する。
記録素子基板６０−１は、一列に並ぶ複数の記録素子１０９ａと、駆動回路１００と、複数の温度検出センサ１１０−１〜１１０−４０からなる温度検出手段１１０と、温度検出センサ用の切替回路１１１を有する。
駆動回路１００は、複数の記録素子１０９ａを複数個単位の複数のグループに分割し、各グループを並列に駆動するとともに、同一グループ内の記録素子を順に駆動する。さらに、駆動回路１００は、各グループ間で同時に駆動される記録素子１０９ａをブロック単位として、ブロック毎に、第１の電圧パルス又は第２の電圧パルスを選択的に供給可能に構成されている。ここで、「グループ」は構造上での配置における単位を表し、「ブロック」は実質的に同時駆動される単位を表す。
【００２１】
本実施形態では、６４０個の記録素子１０９ａが列の先頭から１６個ずつ、４０個のグループ１０９−１〜１０９−４０に分割されている。ブロック数は１６である。グループ１０９−１〜１０９−４０それぞれの１６個の記録素子１０９ａには、ブロックを識別するために、「０」〜「１５」の番号が付与されている。ここでは、「０」を最上位の吐出口の記録素子１０９ａ（ビット０で識別される記録素子１０９ａ）と見做す。ここで、最上位の吐出口とは、例えば、同一グループ内の先頭の吐出口である。図２に示したＦＦＣ９ａには、グループ１０９−１〜１０９−４０に電力を供給するための電源ラインＶＨ１〜ＶＨ４０とグランドラインＧＨ１〜ＧＨ４０が設けられている。グループ１０９−１において、１６個の記録素子１０９ａの一端は電源ラインＶＨ１に接続され、他端はスイッチング素子１０８−１を介してグランドラインＧＨ１に接続されている。グループ１０９−２〜１０９−４０も、グループ１０９−１と同様の構成である。
また、駆動回路１００は、１６個のブロックを順に選択し、選択中のブロックに対して、第１の電圧パルスを供給しない場合は、該選択中のブロックを除く他のブロックに対して、第２の電圧パルスを選択的に供給する。選択中のブロックに対して、第１の電圧パルスを供給する場合は、駆動回路１００は、他のブロックに対して第２の電圧パルスを供給しない。なお、記録素子１０９ａの数、グループの数及びブロックの数は適宜に変更することができる。
【００２２】
以下、駆動回路１００の構成を詳細に説明する。
駆動回路１００は、受信回路１０１、ラッチ回路１０２〜１０５、ブロック用のヒートパルス生成回路１０６、ブロック用のショートヒートパルス生成回路１１２、記録素子駆動回路１０７、及び、スイッチング素子１０８−１〜１０８−４０を有する。
受信回路１０１は、図２に示した制御部８からクロックＣＬＫに同期して記録データＤａｔａ１を受信する。受信回路１０１は、例えば、９０ビットのシフトレジスタで構成されており、記録データＤａｔａ１を一時的に保持することができる。
ラッチ回路１０２〜１０５は、ラッチ信号ＬＴのタイミングで、受信回路１０１に保持された記録データＤａｔａ１を保持する。ラッチ回路１０２は、１度に記録する４０ビットのグループデータＧＤＴを保持する。ラッチ回路１０３は、１６個のブロックの中から今回記録するブロックを１つ選択するための４ビットのブロックデータＢＤＴを保持する。グループデータＧＤＴとブロックデータＢＤＴとに基づいて、画像の形成に用いる記録素子が選択される。グループデータＧＤＴとブロックデータＢＤＴは、記録データＤａｔａ１に含まれた状態で供給される。
【００２３】
ラッチ回路１０４は、記録素子基板６０−１の加温制御に用いる記録素子を選択するための４０ビットのグループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥを保持する。ラッチ回路１０５は、温度検出センサ１０８−１〜１０８−４０の中から一つの温度検出センサを選択するための６ビットのダイオード選択データＤｉＳｅｌを保持する。なお、温度検出センサを選択しない場合は、ダイオード選択データＤｉＳｅｌは、温度検出センサを選択しない旨の情報を含む。
ラッチ回路１０３に保持した４ビットのブロックデータＢＤＴは、ブロック用のヒートパルス生成回路１０６及びブロック用のショートヒートパルス生成回路１１２に供給される。ヒートパルス生成回路１０６は、４ビット入力を１６出力に変換するデコーダ（４ｔｏ１６ラインデコーダ）を含む。ヒートパルス生成回路１０６は、４ビットのブロックデータＢＤＴに基づいて、１６本の出力端子の内の１本を選択し、選択した出力端子の出力信号に入力信号であるヒートパルスＨＰを重畳することで、ブロックヒートイネーブル信号ＢＨＥを生成する。
【００２４】
ショートヒートパルス生成回路１１２は、４ビットのカウンタ１１２１、ラインデコーダ１１２２、ＡＮＤ回路１１２３、レジスタ１１２４及び加算器１１２５を有する。レジスタ１１２４は、データラッチ回路１０３及びカウンタ１１２１の出力をそれぞれ入力とする。レジスタ１１２４は、ラッチ信号ＬＴにより示される所定の期間（ラッチ期間とも呼ぶ）に、ラッチ回路１０３の出力を保持し、所定の期間以外は、カウンタ１１２１の出力（ラッチ出力）を保持する。加算器１１２５は、レジスタ１１２４の出力に１を加算する。加算器１１２５の出力はカウンタ１１２１に供給される。
カウンタ１１２１は、クロックＣＬＫとラッチ信号ＬＴとに基づいて、加算器１１２５の出力を保持する。具体的には、カウンタ１１２１は、ラッチ信号ＬＴにより示される所定の期間に、４ビットのブロックデータＢＤＴに１を加算した値をラッチし、所定の期間以外は、クロックＣＬＫに基づいて０．２μ秒毎に、ラッチ出力に１を加算した値をラッチする。カウンタ１１２１の出力は、ブロックショートヒートデータ信号ＢＳＨＤとしてラインデコーダ１１２２に供給される。
【００２５】
ラインデコーダ１１２２は、４ビット入力を１６出力に変換する４ｔｏ１６ラインデコーダである。ラインデコーダ１１２２は、カウンタ１１２１の出力であるブロックショートヒートデータ信号ＢＳＨＤを１６本の出力端子から出力する。ラインデコーダ１１２２の出力は、ＡＮＤ回路１１２５に供給される。
ＡＮＤ回路１１２５は、ラインデコーダ１１２２の出力信号と入力信号であるショートヒートパルスＳＨＰとの論理積（ＡＮＤ）であるブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥを生成する。
ヒートパルス生成回路１０６で生成したブロックヒートイネーブル信号ＢＨＥとＡＮＤ回路１１２３で生成したブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥは、記録素子駆動回路１０７に供給される。さらに、ラッチ回路１０４に保持された４０ビットのグループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥとラッチ回路１０２に保持された４０ビットのグループデータＧＤＴとが、記録素子駆動回路１０７に供給される。
【００２６】
記録素子駆動回路１０７は、各記録素子１０９ａに電圧を印加するための制御信号を生成する。この制御信号は、グループデータＧＤＴ、ブロックヒートイネーブル信号ＢＨＥ、グループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥ及びブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥに基づいて生成される。
記録素子駆動回路１０７は、グループ１０９−１〜１０９−４０それぞれに対応するロジック回路１０７１−１〜１０７１−４０を有する。ロジック回路１０７１−１は、グループ１０９−１の１６個の記録素子１０９ａを対象にグループヒートパルスＧ１ＨＰを生成する。ロジック回路１０７１−２は、グループ１０９−２の１６個の記録素子１０９ａを対象にグループヒートパルスＧ２ＨＰを生成する。同様に、ロジック回路１０７１−３〜１０７１−４０は、グループ１０９−１〜１０９−４０のうちの対応するグループの１６個の記録素子１０９ａを対象に、グループヒートパルスＧ３ＨＰ〜Ｇ４０ＨＰを生成する。
【００２７】
ロジック回路１０７１−１〜１０７１−４０の各々には、１６本のブロックヒートイネーブル信号ＢＨＥのすべてが入力され、４０本のグループデータＧＤＴのうちから独立に１本のグループデータＧＤＴだけが入力される。グループデータＧＤＴが１の場合、１６個のブロックの中から選択された一つのブロックにだけ、ブロックヒートイネーブル信号ＢＨＥがグループヒートパルスとして出力される。このグループヒートパルスで記録が行われる。この場合、グループヒートパルスは第１の電圧パルスに対応する。
さらに、ロジック回路１０７１−１〜１０７１−４０の各々には、１６本のブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥのすべてが入力され、４０本のグループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥのうちから独立に１本だけが入力される。グループデータＧＤＴが０で、かつ、グループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥが１の場合、１６個のブロックの中から選択された一つのブロックにだけブロックショートヒートパルスＢＳＨＰがグループヒートパルスとして出力される。このグループヒートパルスで短パルスの加温が行われる。この場合、グループヒートパルスは第２の電圧パルスに対応する。
【００２８】
記録素子駆動回路１０７は、グループヒートパルスＧ１ＨＯ〜Ｇ４０ＨＰを出力する。グループヒートパルスＧ１ＨＰ〜Ｇ４０ＨＰはそれぞれ、スイッチング素子１０８−１〜１０８−４０に供給される。スイッチング素子１０８−１は、グループヒートパルスＧ１ＨＰに基づいて、グループ１０９−１の１６個のブロック「０」〜「１５」の中から選択された一つのブロックにだけ、第１の電圧パルス又は第２の電圧パルスを供給する。同様に、スイッチング素子１０８−２〜１０８−４０は、グループヒートパルスＧ２ＨＰ〜Ｇ４０ＨＰに基づいて、対応するグループの１６個のブロックの中から選択された一つのブロックにだけ、第１の電圧パルス又は第２の電圧パルスを供給する。
以上が、駆動回路１００の詳細な説明である。
【００２９】
次に、温度検出センサ１１０−１〜１１０−４０及び切替回路１１１の動作を具体的に説明する。
温度検出センサ１１０−１〜１１０−４０は、ダイオードからなるセンサであって、記録素子１０９ａの列に対応して設けられている。記録素子１０９ａの列は、図２に示した吐出口１ａの列に対応する。ここでは、温度検出センサ１１０−１〜１１０−４０は、グループ１０９−２〜１０９−４０にそれぞれ対応するように設けられている。切替回路１１１は、温度検出センサ１１０−１〜１１０−４０の中から一つの温度検出センサを選択し、選択した温度検出センサの検出信号を図２に示した制御部８に供給する。
切替回路１１１は、ラッチ回路１０５に保持した６ビットのダイオード選択データＤｉＳｅｌの値に基づいて、温度検出センサ１１０−１〜１１０−４０の中から一つの温度検出センサを選択する。ここでは、ダイオード選択データＤｉＳｅｌの値は、０〜４０のいずれかである。１〜４０はそれぞれ温度検出センサ１１０−１〜１１０−４０に対応し、０は、温度検出センサを選択しない旨を示す。
【００３０】
例えば、ダイオード選択データＤｉＳｅｌが１の場合は、切替回路１１１は、温度検出センサ１１０−１を選択し、端子ＤｉＡに供給された電流が温度検出センサ１１０−１のアノード端子からカソード端子を通過して端子ＤＧに流れるように経路を切り替える。図示はされていないが、例えば、定電流源（約２００μＡ）が端子ＤｉＡに接続されている。端子ＤＧは、グランドに接続されている。切替回路１１１は、選択した温度検出センサ１１０−１のアノード端子の電圧値を端子ＭＤｉＡに出力し、カソード端子の電圧値を端子ＭＤｉＫに出力する。
なお、ダイオード選択データＤｉＳｅｌが０の場合は、切替回路１１１は、温度検出センサ１１０−１〜１１０−４０のいずれも選択しない。この場合、温度検出センサ１１０−１〜１１０−４０のいずれにも電流は流れず、ＭＤｉＡ端子及びＭＤｉＫ端子は電気的にフローティングな状態になる。
【００３１】
次に、図３に示したヘッド回路の動作を説明する。
図４は、図３に示したヘッド回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。図４において、ラッチ信号ＬＴ、クロックＣＬＫ、ヒートパルスＨＰ及びショートヒートパルスＳＨＰは、記録素子基板６０−１〜６０−６に共通である。
記録データＤａｔａ１は、記録素子基板６０−１で用いられる。ブロックデータＢＤＴ、ブロックヒートイネーブル信号ＢＨＥ０〜ＢＨＥ１５及びブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥ、ＢＳＨＥ０〜ＢＳＨＥ１５は、記録素子基板６０−１のグループ１０９−１〜１０９−４０に共通である。グループデータＧＤＴ０、グループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥ０及びグループヒートパルスＧ１ＨＰ０〜Ｇ１ＨＰ１５は、グループ１０９−１で用いられる。
【００３２】
なお、図示はされていないが、グループ１０９−２では、グループデータＧＤＴ１、グループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥ１及びグループヒートパルスＧ２ＨＰ０〜Ｇ２ＨＰ１５が用いられる。同様に、グループ１０９−３〜１０９−４０でも、グループデータ、グループショートヒートイネーブル信号及びグループヒートパルスが用いられる。ただし、グループデータ、グループショートヒートイネーブル信号及びグループヒートパルスのそれぞれの符号は、それぞれのグループに対応するものとされる。例えば、グループデータの符号は、グループ１０９−３〜１０９−４０それぞれに対応するＧＤＴ２〜３９とされる。
また、図示はされていないが、記録素子基板６０−１と同様、記録素子基板６０−２〜６０−６にも図４に示したようなデータ、信号及びパルスが供給される。ただし、データ、信号及びパルスそれぞれの符号は、それぞれの記録素子基板に対応するものとされる。例えば、記録素子基板６０−２の動作を説明する場合は、記録データＤａｔａ１をデータＤａｔａ２に置き換える。
【００３３】
図４に示した例では、期間Ｘは、１６個のブロックそれぞれに対する期間Ａ〜Ｐに分割されている。期間Ａ〜Ｐはいずれも、ラッチ信号ＬＴにより示されるラッチ期間であり、約３μ秒である。
期間Ａでは、図３に示したグループ１０９−１〜１０９−４０のそれぞれの「０」〜「１５」で識別された１６個のブロックのうち、「０」のブロックの４０個の記録素子１０９ａを駆動する。この場合、図２に示した６４０個の吐出口１ａからなる吐出口列において、「０」のブロックの４０個の記録素子１０９ａに対応する４０個の吐出口１ａを用いて液体を吐出することができる。
期間Ｂでは、「１１」のブロックの４０個の記録素子１０９ａを駆動する。この場合、吐出口列において、「１１」のブロックの４０個の記録素子１０９ａに対応する４０個の吐出口１ａを用いて液体を吐出することができる。同様に、期間Ｃ、Ｄ．．．Ｎ、Ｏ、Ｐはそれぞれ「６」、「１」．．．「１５」、「１０」、「５」のブロックに対応し、対応するブロックの４０個の記録素子１０９ａが駆動される。
上記のように、期間Ｘでは、１６個のブロックが順に選択され、選択されたブロックの４０個の記録素子１０９ａが同時に駆動される。すなわち、期間Ｘでは、吐出口列の６４０個の吐出口を全て用いて画像を記録する。
【００３４】
記録データＤａｔａ１は、先頭から４０ビット分の区間４１、４ビット分の区間４２、４０ビット分の区間４３及び６ビット分の区間４４に分けられている。クロックＣＬＫに基づき、区間４１でグループデータＧＤＴが転送され、区間４２でブロックデータＢＤＴが転送され、区間４３でグループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥが転送され、区間４４でダイオード選択データＤｉＳｅｌが転送される。
ヒートパルスＨＰは、期間Ａ〜Ｐそれぞれにおける記録素子１０９ａに記録用の電圧を印加するタイミングを示す信号であって、プレパルス区間、休止区間及びメインパルス区間を含む。ラッチ信号ＬＴの立下りの後にプレパルス区間があり、次いで、休止区間、最後に、メインパルス区間がある。プレパルス区間のプレパルス幅は、メインパルス区間のメインパルス幅よりも狭い。図２に示したＣＰＵ８０が、記録素子基板の温度にしたがってプレパルス幅及びメインパルス幅を設定する。
【００３５】
ショートヒートパルスＳＨＰは、期間Ａ〜Ｐそれぞれにおける記録素子１０９ａに加温用の電圧を印加するタイミングを示す信号であって、パルス区間と休止区間とが複数回、交互に繰り返えされる。パルス区間のパルス幅は、例えば０．１μ秒である。休止区間は、例えば０．１μ秒である。図２に示したＣＰＵ８０が、１ラッチ期間（期間Ａ〜Ｐそれぞれに対応する区間）におけるパルス区間の数（パルス数）、パルス幅及び休止区間を設定する。
ＣＰＵ８０は、記録素子基板の温度と状態に応じて、１ラッチ期間に出力するショートヒートパルスＳＨＰのパルス数を設定することができる。例えば、目標温度である５０℃に対して記録素子基板の温度が大きく下回っている状態（例えば１５℃以下の状態）では、１ラッチ期間に出力するショートヒートパルスＳＨＰのパルス数を７に設定する。記録装置の環境温度が常温（例えば２５℃）で、目標温度を維持する保温状態では、１ラッチ期間に出力するショートヒートパルスＳＨＰのパルス数を１に設定する。図４の例では、期間Ａと期間Ｂのパルス数は７、期間Ｃのパルス数は６、期間Ｄのパルス数は５、期間Ｎのパルス数は３、期間Ｏと期間Ｐのパルス数は２に設定されている。
【００３６】
ここで、ショートヒートパルスＳＨＰが記録素子１０９ａに供給された時の電力の詳細を説明する。
上述したように、本実施形態では、１個のブロックが選択された状態で電圧を印加することが可能な記録素子１０９ａの数は、１つの吐出口列あたり４０個であり、６つの吐出口列全体で、２４０個である。記録素子１０９ａの抵抗値は９００Ωであり、３４ｍＡの電流が記録素子１０９ａに流れる。この場合、１つの吐出口あたりの電力は約１Ｗとなる。
１ラッチ期間は約３μ秒であり、ショートヒートパルスＳＨＰのパルス幅は０．１μ秒であるので、１パルスあたりの電力量比は１／３０である。例えば、環境温度が１５℃で記録装置の電源を立ち上げ、１秒後に、記録素子基板の温度が目標温度の５０℃に到達して、記録可能な状態にする場合は、記録素子基板に約５５Ｗの電力を供給する必要がある。例えば、１ラッチ期間に出力するショートヒートパルスＳＨＰのパルス数を７に設定すると、１ラッチ期間の電力は、
２４０個×１Ｗ×７×１／３０＝５６Ｗ
で与えられる。
【００３７】
また、環境温度が２５℃で、記録素子基板の温度を目標温度の５０℃で維持するには、記録素子基板に約８Ｗの電力を供給する必要がある。例えば、１ラッチ期間に出力するショートヒートパルスＳＨＰのパルス数を１に設定すると、１ラッチ期間の電力は、
２４０個×１Ｗ×１×１／３０＝８Ｗ
で与えられる。
なお、環境温度が２５℃よりも低い場合、例えば、１５℃である場合、供給電力を増大するために、１ラッチ期間に出力するショートヒートパルスＳＨＰのパルス数を２に設定すれば、記録素子基板の温度を５０℃で維持する事が可能となる。ただし、この場合、１ラッチ期間の電力は、
２４０個×１Ｗ×２×１／３０＝１６Ｗ
で与えられ、上記の８Ｗの電力よりも多い。よって、ショートヒートパルスＳＨＰのパルス幅を０．０７μ秒程度に短くし、１ラッチ期間の電力を削減することが望ましい。この場合の電力は、
２４０個×０．７Ｗ×２×１／３０＝１１．２Ｗ
で与えられる。記録素子基板の温度を５０℃で維持する保温制御において、１６Ｗの電力を供給する場合に比べて、１１．２Ｗの電力を供給する場合の方が、記録素子基板の温度変化に伴うリップルが少ない。このため、精度よく保温制御を行うことが可能である。
【００３８】
図４の例において、ブロックデータＢＤＴは、データラッチ回路１０３の出力信号である。ブロックデータＢＤＴは、ラッチ信号ＬＴ毎に、「０」〜「１５」のブロック番号のいずれかに更新される。本実施形態では、期間Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ．．．Ｎ、Ｏ、Ｐがそれぞれ「０」、「１１」、「６」、「１」．．．「１５」、「１０」、「５」のブロック番号に対応するように、ブロックデータＢＤＴが更新される。
ブロックヒートイネーブル信号ＢＨＥ０〜ＢＨＥ１５は、ブロック用のヒートパルス生成回路１０６の出力信号である。ブロックデータＢＤＴに基づいて選択された一つの信号線に、ヒートパルスＨＰが出力される。例えば、期間Ａでは、ブロックヒートイネーブル信号ＢＨＥ０にのみヒートパルスＨＰが出力される。
【００３９】
ブロックショートヒートデータ信号ＢＳＨＤは、ブロック用のショートヒートパルス生成回路１１２の４ビットカウンタ１１２１の出力信号である。ブロックショートヒートデータ信号ＢＳＨＤは、ラッチ信号ＬＴのタイミングでブロックデータＢＤＴに１を加算したデータをラッチし、クロックＣＬＫに基づいて０．２μ秒毎に１を加算したものである。例えば、期間Ａでは、ブロックデータＢＤＴに０がラッチされており、ブロックショートヒートデータ信号ＢＳＨＤは、０．２μ秒毎に、１→２→３→４→５→６→７のように変化する。期間Ｂでは、ブロックデータＢＤＴに１１がラッチされており、ブロックショートヒートデータ信号ＢＳＨＤは、０．２μ秒毎に、１２→１３→１４→１５→０→１→２のように変化する。
【００４０】
ブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥ０〜ＢＳＨＥ１５は、ブロック用のショートヒートパルス生成回路１１２の出力信号である。ブロックショートヒートデータ信号ＢＳＨＤに基づいて、ブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥ０〜ＢＳＨＥ１５のいずれかが選択され、選択されたブロックショートヒートイネーブル信号に、ショートヒートパルスＳＨＰが出力される。例えば、期間Ａでは、０．２μ秒毎に、ブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥ１〜ＢＳＨＥ７が順に選択され、ショートヒートパルスＳＨＰが出力される。期間Ｂでは、０．２μ秒毎に、ブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥ１２〜ＢＳＨＥ１５、ＢＳＨＥ０〜ＢＳＨＥ２が順に選択され、ショートヒートパルスＳＨＰが出力される。
【００４１】
次に、記録素子基板６０−１のグループ１０９−１〜１０９−４０の動作を詳細に説明する。グループ１０９−１〜１０９−４０の動作は同じなので、以下では、グループ１０９−１の動作を詳細に説明し、グループ１０９−２〜１０９−４０の動作の説明は省略する。
【００４２】
図４に示した期間Ａにおいて、ブロックデータＢＤＴが０であるため、グループ１０９−１のビット０に接続した吐出口の記録素子１０９ａ（「０」のブロックの記録素子１０９ａ）が記録可能である。画像データであるグループデータＧＤＴ０が１であるため、ビット０の記録素子１０９ａに電圧を印加する制御信号であるグループヒートパルスＧ１ＨＰ０に、ヒートパルスＨＰが出力される。グループヒートパルスＧ１ＨＰ０に対応する電圧がビット０の記録素子１０９ａに印加され、吐出口から液体が吐出される。
また、期間Ａでは、グループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥ０が１であるため、グループ１０９−１に対して加温制御を行う設定である。しかし、ビット０の記録素子１０９ａによる記録が行われているため、グループヒートパルスＧ１ＨＰ１〜Ｇ１ＨＰ１５のいずれにも、ショートヒートパルスＳＨＰは出力されない。図４では、ショートヒートパルスＳＨＰのパルス数が７であるため、グループヒートパルスＧ１ＨＰ１〜Ｇ１ＨＰ７に破線で示すショートヒートパルスが示されているが、これは、ショートヒートパルスが出力されていないことを示す。
【００４３】
図４に示した期間Ｂにおいて、ブロックデータＢＤＴが１１であるため、グループ１０９−１のビット１１に接続した吐出口の記録素子１０９ａ（「１１」のブロックの記録素子１０９ａ）が記録可能である。画像データであるグループデータＧＤＴ０が０であるため、グループ１０９−１のビット１１の記録素子１０９ａに電圧を印加する制御信号であるグループヒートパルスＧ１ＨＰ１１に、ヒートパルスＨＰは出力されない。この場合、ビット１１の記録素子１０９ａには電圧は印加されないため、吐出口から液体は吐出されない。図４では、グループヒートパルスＧ１ＨＰ１１に破線で示すヒートパルスが示されているが、これは、ヒートパルスが出力されていないことを示す。
また、期間Ｂでは、グループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥ０が１であるため、グループ１０９−１に対して加温制御を行う設定であるが、期間Ａとは異なり、ビット１１の記録素子１０９ａによる記録は行われていない。このため、ブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥ１２〜ＢＳＨＥ１５、ＢＳＨＥ０〜ＢＳＨＥ２にそれぞれ対応するグループヒートパルスＧ１ＨＰ１２〜Ｇ１ＨＰ１５、Ｇ１ＨＰ０〜Ｇ１ＨＰ２に、ショートヒートパルスが出力される。その結果、グループヒートパルスＧ１ＨＰ１２〜Ｇ１ＨＰ１５、Ｇ１ＨＰ０〜Ｇ１ＨＰ２に基づき、ビット１２〜１５、０〜２の記録素子１０９ａにショートヒートパルスに対応する電圧が印加される。
【００４４】
図４に示した期間Ｃにおいて、ブロックデータＢＤＴが６であるため、グループ１０９−１のビット６に接続した吐出口の記録素子１０９ａ（「６」のブロックの記録素子１０９ａ）が記録可能である。画像データであるグループデータＧＤＴ０が１であるため、ビット６の記録素子１０９ａに電圧を印加する制御信号であるグループヒートパルスＧ１ＨＰ６に、ヒートパルスＨＰが出力される。グループヒートパルスＧ１ＨＰ６に対応する電圧がビット６の記録素子１０９ａに印加され、吐出口から液体が吐出される。
また、期間Ｃでは、グループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥ０が１であるため、グループ１０９−１に対して加温制御を行う設定である。しかし、ビット６の記録素子１０９ａによる記録が行われているため、グループヒートパルスＧ１ＨＰ１〜Ｇ１ＨＰ１５のいずれにも、ショートヒートパルスＳＨＰは出力されない。図４では、ショートヒートパルスＳＨＰのパルス数が６であるため、グループヒートパルスＧ１ＨＰ７〜Ｇ１ＨＰ１２に破線で示すショートヒートパルスが示されているが、これは、ショートヒートパルスが出力されていないことを示す。
【００４５】
図４に示した期間Ｄにおいて、ブロックデータＢＤＴが１であるため、グループ１０９−１のビット１に接続した吐出口の記録素子１０９ａ（「１」のブロックの記録素子１０９ａ）が記録可能である。画像データであるグループデータＧＤＴ０が０であるため、グループ１０９−１のビット１の記録素子１０９ａに電圧を印加する制御信号であるグループヒートパルスＧ１ＨＰ１に、ヒートパルスＨＰは出力されない。この場合、ビット１の記録素子１０９ａには電圧は印加されないため、吐出口から液体は吐出されない。図４では、グループヒートパルスＧ１ＨＰ１に破線で示すヒートパルスが示されているが、これは、ヒートパルスが出力されていないことを示す。
また、期間Ｄでは、グループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥ０が１であるため、グループ１０９−１に対して加温制御を行う設定であるが、ビット１の記録素子１０９ａによる記録は行われていない。このため、ブロックショートヒートイネーブル信号ＢＳＨＥ２〜ＢＳＨＥ６にそれぞれ対応するグループヒートパルスＧ１ＨＰ２〜Ｇ１ＨＰ６に、ショートヒートパルスが出力される。その結果、グループヒートパルスＧ１ＨＰ２〜Ｇ１ＨＰ６に基づき、ビット２〜６の記録素子１０９ａにショートヒートパルスに対応する電圧が印加される。
【００４６】
図４に示した期間Ｎにおいて、ブロックデータＢＤＴが１５であるため、グループ１０９−１のビット１５に接続した吐出口の記録素子１０９ａ（「１５」のブロックの記録素子１０９ａ）が記録可能である。画像データであるグループデータＧＤＴ０が１であるため、ビット１５の記録素子１０９ａに電圧を印加する制御信号であるグループヒートパルスＧ１ＨＰ１５に、ヒートパルスＨＰが出力される。グループヒートパルスＧ１ＨＰ１５に対応する電圧がビット１５の記録素子１０９ａに印加され、吐出口から液体が吐出される。
図４に示した期間Ｏにおいて、ブロックデータＢＤＴが１０であるため、グループ１０９−１のビット１０に接続した吐出口の記録素子１０９ａ（「１０」のブロックの記録素子１０９ａ）が記録可能である。画像データであるグループデータＧＤＴ０が０であるため、グループ１０９−１のビット１０の記録素子１０９ａに電圧を印加する制御信号であるグループヒートパルスＧ１ＨＰ１０に、ヒートパルスＨＰは出力されない。この場合、ビット１０の記録素子１０９ａには電圧は印加されないため、吐出口から液体は吐出されない。図４では、グループヒートパルスＧ１ＨＰ１０に破線で示すヒートパルスが示されているが、これは、ヒートパルスが出力されていないことを示す。
【００４７】
図４に示した期間Ｐにおいて、ブロックデータＢＤＴが５であるため、グループ１０９−１のビット５に接続した吐出口の記録素子１０９ａ（「５」のブロックの記録素子１０９ａ）が記録可能である。画像データであるグループデータＧＤＴ０が１であるため、ビット５の記録素子１０９ａに電圧を印加する制御信号であるグループヒートパルスＧ１ＨＰ５に、ヒートパルスＨＰが出力される。グループヒートパルスＧ１ＨＰ５に対応する電圧がビット５の記録素子１０９ａに印加され、吐出口から液体が吐出される。
なお、上記の期間Ｎ、Ｏ、Ｐのいずれも、グループショートヒートイネーブル信号ＧＳＨＥ０が０であるため、グループ１０９−１に対して加温制御を行わない設定である。図４では、期間ＮのグループヒートパルスＧ１ＨＰ０〜Ｇ１ＨＰ２に破線で示すショートヒートパルスが示されているが、これは、ショートヒートパルスが出力されていないことを示す。同様に、期間ＯのグループヒートパルスＧ１ＨＰ１１〜Ｇ１ＨＰ１３、及び、期間ＰのグループヒートパルスＧ１ＨＰ０〜Ｇ１ＨＰ２に、破線で示すショートヒートパルスが示されているが、これは、ショートヒートパルスが出力されていないことを示す。
【００４８】
以上のヘッド回路の動作によれば、各グループにおいて、１ラッチ期間に、１６個の記録素子１０９ａの中の１つの記録素子１０９ａを用いて記録を行う。記録を行わなかった場合には、１ラッチ期間に、１６個の記録素子１０９ａの中の１個から７個の記録素子１０９ａに対し、駆動タイミングをずらしてショートパルスを印加することで加温制御を行う。
なお、上述のヘッド回路の動作では、ブロックデータＢＤＴは、０、１１、６、１、１２、７、２、１３、８、３、１４、９、４、１５、１０、５の順に更新される。これは、吐出する吐出口が位置的に連続しないようにするためである。更新値が前回の更新値よりも１１ブロック数だけ増えるような規則でブロックデータＢＤＴを更新している。
ただし、ブロックデータＢＤＴの更新は上記規則に限定されない。吐出する吐出口が位置的に連続することがないのであれば、どのような規則を適用しても良い。ただし、更新の前後で、ショートヒートパルスとヒートパルスが同じブロックに供給される場合には、液体の吐出性能に影響を及ぼす可能性がある。このため、更新の前後で、ショートヒートパルスとヒートパルスが同じブロックに供給されないように、ブロック用のショートヒートパルス生成回路１１２を構成する必要がある。
【００４９】
例えば、ブロックデータＢＤＴを、０、８、５、１３、２、１０、７、１５、４、１２、１、９、６、１４、３、１１の順に更新しても良い。ただし、この場合は、更新の前後で、ショートヒートパルスとヒートパルスが同じブロックに供給される場合がある。例えば、ブロックデータＢＤＴが１５、グループデータＧＤＴが０、１ラッチ期間に出力するショートヒートパルスＳＨＰのパルス数が５である場合、ショートヒートパルスを供給するブロックとして、０、１、２、３、４のブロックが順に選択される。この場合、ブロックデータＢＤＴの値が１５から４に更新され、グループデータＧＤＴが１とされると、ブロック番号が４のブロックにヒートパルスが供給されてしまう。このように更新の前後で、ショートヒートパルスとヒートパルスが同じブロックに供給されると、液体の吐出性能に影響を及ぼす可能性がある。ブロック用のショートヒートパルス生成回路１１２において、１を加算する回路の部分を、１加算と２加算を交互に切り替える回路に置き換えることで、上記の影響を回避することができる。
【００５０】
以上説明した本実施形態の記録装置によれば、駆動回路１００が、複数の記録素子１０９ａを複数個単位の複数のグループに分割し、各グループを並列に駆動するとともに、同一グループ内の記録素子を順に駆動する。また、駆動回路１００は、グループ間で同時に駆動される記録素子１０９ａをブロック単位として、ブロック毎に、第１の電圧パルス又は該第１の電圧パルスよりもパルス幅が狭い第２の電圧パルスを選択的に供給可能に構成されている。ここで、第１の電圧パルスは、液体を吐出させることが可能なヒートパルスＨＢであり、第２の電圧パルスは、液体を吐出させる状態に至らない程度のショートヒートパルスＳＨＰである。駆動回路１００は、各ブロックを順に選択し、選択中のブロックに対して、第１の電圧パルスを供給しない場合は、該選択中のブロックを除く他のブロックに対して、第２の電圧パルスを選択的に供給する。これにより、グループに分割した記録素子をブロック単位で時分割に駆動する場合の加温制御が可能となり、記録素子基板の温度分布の偏りのために生じる画質の劣化を抑制することができる。
また、駆動回路１００は、選択中のブロックに対して第１の電圧パルスを供給する場合は、他のブロックに対して第２の電圧パルスを供給しない。これにより、記録素子基板に供給する電力量の増大を抑制することができる。
さらに、駆動回路１００は、記録素子基板の温度と目標温度との差に基づいて、第２の電圧パルスを供給する他のブロックの数または第２の電圧パルスのパルス幅を決定する。ここで、他のブロックの数は、１ラッチ期間に出力するショートヒートパルスＳＨＰのパルス数である。第２の電圧パルスのパルス幅は、ショートヒートパルスＳＨＰのパルス幅である。これにより、記録素子基板の温度をより確実に目標温度に近づけることが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態の記録装置によれば、加温制御を独立して行うことができ、かつ、印加電力量の調整も可能であるので、記録素子基板を目標温度まで急速に加熱することができ、記録中に記録素子基板全体を常に最適な温度に保つことができる。
さらに、加温専用の記録素子や蓄熱部材を用いる必要もないので、記録ヘッド１の熱容量を削減することができ、加温のために供給する電力を減らすことができる。
さらに、パルス幅が狭いショートヒートパルスＳＨＰを時分割で複数の記録素子に供給することで加温するため、記録素子が必要以上に高温になることがなく、記録素子への熱によるダメージを抑えることができる。
【００５２】
また、本実施形態の記録装置によれば、スイッチング素子１０８−１〜１０８−４０に流れる電流値は、記録制御時と加温制御時で変わることが無い。よって、記録制御と加温制御とでスイッチング素子を共用することができる。例えば、加温制御が行われていない既存の記録装置に、本実施形態で説明した加温制御の構成を適用する場合に、記録制御用のスイッチング素子を、加温制御用として用いることが可能である。
また、各グループの近傍に温度検出センサ１１０―１〜１１０−４０を配置しているが、複数のグループにつき１個の温度検出センサを配置しても良い。この構成は、ダイオード選択データのビット数を変えるだけで実現できる。
さらに、複数のグループをまとめて加温制御するように構成しても良い。この構成は、グループショートヒートイネーブル信号のビット数を変更するだけで実現できる。
さらに、シリアルクロックＣＬＫ、ラッチ信号ＬＴ、ヒートパルスＨＰ及びショートヒートパルスＳＨＰは各吐出口列（各記録素子基板）に共通であるが、これに限定されない。例えば、吐出口列毎（記録素子基板毎）に特性が異なる液体を用いる場合、ヒートパルスＨＰ及びショートヒートパルスＳＨＰは、吐出口列毎に生成しても良い。
【００５３】
また、ＣＰＵ８０及び駆動信号８２の少なくとも一部の機能を実現する回路を駆動回路１００に設けても良い。例えば、記駆動回路１００が、記録素子基板の温度と目標温度との差に基づいて、ショートヒートパルスＳＨＰである第２の電圧パルスを供給するブロックの数または第２の電圧パルスのパルス幅を決定しても良い。さらに、駆動回路１００が、記録ヘッド１が使用される環境温度と、記録素子基板の温度と目標温度との差とに基づいて、第２の電圧パルスを供給するブロックの数または第２の電圧パルスのパルス幅を決定しても良い。
【００５４】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態による記録装置の記録ヘッドの構成を示すブロック図である。
第１の実施形態では、駆動信号生成回路８２が、ヒートパルスＨＰ及びショートヒートパルスＳＨＰを記録ヘッド１に供給していた。これに対し、本実施形態では、記録ヘッド側で、ヒートパルスＨＰ及びショートヒートパルスＳＨＰを生成する。
図５に示す記録ヘッド１１は、駆動回路１００がラッチ回路６０１と駆動信号生成回路６０２を有する点で、図３に示した記録ヘッド１と異なる。図５において、図３に示した記録ヘッド１と同様の構成については、同じ符号を付している。説明の重複を避けるため、図３に示した記録ヘッド１と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
【００５５】
本実施形態では、図２に示した駆動信号生成回路８２またはＣＰＵ８０が、ヒートパルスＨＰのパルスタイミング情報やショートヒートパルスＳＨＰのパルス幅情報及びパルス回数情報を記録ヘッド１１に供給する。これらの情報は、例えば、記録データＤａｔａ１〜Ｄａｔａ６に含ませた状態で提供される。
受信回路１０１が、クロックＣＬＫに基づいて、ヒートパルスＨＰのパルスタイミング情報やショートヒートパルスＳＨＰのパルス幅情報及びパルス回数情報を含む記録データＤａｔａ１を受信する。ラッチ回路６０１は、ラッチ信号ＬＴに基づいて、受信回路１０１で受信したパルスタイミング情報、パルス幅情報及びパルス回数情報を保持し、保持した各情報を駆動信号生成回路６０２に供給する。
【００５６】
駆動信号生成回路６０２は、クロックＣＬＫとラッチ信号ＬＴとに基づいて動作し、ラッチ回路６０１で保持したパルスタイミング情報に基づいてヒートパルスＨＰを生成し、その生成したヒートパルスＨＰをヒートパルス生成回路１０６に供給する。また、駆動信号生成回路６０２は、ラッチ回路６０１で保持したパルス幅情報及びパルス回数情報に基づいてショートヒートパルスＳＨＰを生成し、その生成したショートヒートパルスＳＨＰをショートヒートパルス生成回路１１２に供給する。駆動信号生成回路６０２は、例えば、クロックＣＬＫでカウントするカウンタ、カウント値とラッチ回路６０１で保持した各情報の値とを比較する比較回路、及び、論理ゲート回路などで実現することができる。
上記以外の動作は、第１の実施形態で説明した通りである。
【００５７】
本実施形態の記録装置によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、記録ヘッド１１側で、ヒートパルスＨＰ及びショートヒートパルスＳＨＰを生成するため、第１の実施形態と比較して、ＦＦＣ９ｂの信号線数を削減できる。
例えば、吐出口列毎に特性が異なる液体を用いる場合、ヒートパルスＨＰ及びショートヒートパルスＳＨＰは、吐出口列毎に生成する必要がある。例えば、吐出口列が６つある場合、第１の実施形態の記録装置では、吐出口列毎にヒートパルスＨＰを送信するための６本の信号線と、吐出口列毎にショートヒートパルスＳＨＰを送信するための６本の信号線とをＦＦＣ９ｂに設ける必要がある。このようにＦＦＣ９ｂの信号線数が増大すると、ＦＦＣ９ｂの幅を広くする、もしくは、ＦＦＣ９ｂを複数に分割するといった対策が必要になる。その結果、記録装置内のＦＦＣ９ｂの引き回しを考慮するといった制約が発生する。
これに対して、本実施形態の記録装置では、吐出口列毎に、ヒートパルスＨＰのパルスタイミング情報と、ショートヒートパルスＳＨＰのパルス幅情報及びパルス回数情報とを生成し、生成した各情報を記録データに含ませて送信する。このため、第１の実施形態と比較して、ＦＦＣ９ｂの信号線数を削減することができ、上記の制約が緩和される。
【００５８】
以上、記録ヘッドを移動させるシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、複数の記録素子が記録媒体の記録幅以上に渡って配列されているフルライン型のインクジェット記録装置にも適応することができる。
【００５９】
また、本発明は、インクジェット記録装置に限定されない。本発明は、電圧が印加されることによって発熱する複数の記録素子を用いて記録を行う記録装置、例えば、熱転写や熱昇華型のサーマルプリンタにも適用することができる。本発明をサーマルプリンタに適用した場合、複数の記録素子は、インクリボンのインクを記録媒体に転写するように構成される。各記録素子は、ヒートパルスＨＰである第１の電圧パルスが供給されると、インクリボンのインクを記録媒体に転写し、ショートヒートパルスＳＨＰである第２の電圧パルスが供給されると、インクを転写することなくインクリボンを加温する。
【符号の説明】
【００６０】
１００  駆動回路
１０９ａ  記録素子
１０９−１〜１０９−４０  グループ
【要約】
【課題】グループに分割した記録素子をブロック単位で時分割に駆動する場合の加温制御を可能とし、画質の劣化を抑制する。
【解決手段】記録ヘッド１は、複数の記録素子１０９ａと、複数の記録素子１０９ａを複数個単位の複数のグループ１０９−１〜１０９−４０に分割し、各グループを並列に駆動するとともに、同一グループ内の記録素子を順に駆動する駆動回路１００と、を有する。駆動回路１００は、グループ間で同時に駆動される記録素子をブロック単位として、ブロック毎に、第１の電圧パルス又は該第１の電圧パルスよりもパルス幅が狭い第２の電圧パルスを供給可能に構成され、各ブロックを順に選択し、選択中のブロックに対して、第１の電圧パルスを供給しない場合は、該選択中のブロックを除く他のブロックに対して、第２の電圧パルスを選択的に供給する。
【選択図】図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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