(57)【要約】【課題】駆動パルス幅の制御回路をゲートアレイに盛り込むためには、相当数のゲート数が必要となり、インクジェット記録装置に搭載されるゲートアレイ・デバイスの原価を下げられない大きな理由となっていた。【解決手段】発熱体１と、発熱体１に通電して駆動する駆動回路とを有する記録ヘッドであって、発熱体１への通電タイミングを指示するヒートパルス信号ＨＰが供給されると記録データ信号に応じて発熱体１への通電を開始するＡＮＤゲート３，トランジスタ２と、発熱体１への通電タイミングを指示するヒートパルス信号ＨＰが供給されると発熱体１を駆動する電源電圧ＶＨにより充電を開始するコンデンサ７と、コンデンサ７の充電電圧が所定電圧ＶＣになるとＡＮＤＧＥＤＯ３の一方の入力信号をロウレベルにして発熱体１への通電駆動を停止させるコンパレータ８とを有する。【選択図】　図１
2004017311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱体と、前記発熱体に通電して駆動する駆動回路とを有する記録ヘッドであって、
前記発熱体への通電タイミングを指示するヒート信号が供給されると記録データ信号に応じて前記発熱体への通電を開始する通電駆動手段と、
前記発熱体への通電タイミングを指示するヒート信号が供給されると、前記発熱体を駆動する電源電圧により充電を開始する充電手段と、
前記充電手段による充電電圧が所定電圧になると前記通電駆動手段による通電駆動を停止させる通電制御手段と、
を有することを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記通電制御手段は、前記充電手段による充電電圧と前記所定電圧とを比較する比較器を有し、前記比較器により前記充電電圧が前記所定電圧より大きいと判定されると、前記通電駆動手段への前記ヒート信号の供給を停止させる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】
前記充電手段は、
コンデンサと、
前記ヒート信号が供給されると前記コンデンサへの充電を開始するスイッチング回路と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記記録ヘッドは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乃至３のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに記録データを転送して格納させる手段と、
前記記録ヘッドに前記ヒート信号を供給する手段と、
を有することを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッド及び該記録ヘッドを備えた記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドをキャリッジに搭載して主走査させ、紙などの被記録部材を搬送手段にて搬送し記録ヘッドからインクを吐出させて被記録部材上に画像を形成するように構成されている。この際、記録ヘッドにて主走査動作を行うと同時に、その主走査に同期して記録ヘッドからインクを吐出させて記録動作を行う。その後、被記録部材を所定量搬送する副走査方向への搬送を行い、以上の動作を繰り返し行うことにより記録を行っている。このような記録ヘッドは複数のノズルを有し、主走査方向への走査時に選択的に各ノズルからインクを吐出させることにより画像が記録される。
【０００３】
このような画像の記録時、同時にインク吐出駆動されるノズル数が多い場合には、少ない場合に比較して記録ヘッドに流れる電流が多くなる。このため、記録ヘッドに印加される電圧は接点抵抗、線抵抗などの影響で降下する。このような電圧降下が生じた場合、ノズルの発熱体が充分に熱せられなくなってインクの気化が不充分となり、各ノズルから正常にインクが吐出されなくなるという問題を引き起こす。
【０００４】
このような不具合を解消するために、同時にインク吐出駆動されるノズル数が多い場合、発熱体の電気抵抗に電圧を印加する加熱時間幅を充分に長く設定して必要以上の電気エネルギーが必ず発熱体に供給されるようにすることも考えられる。即ち、従来の一般的なインクジェット記録装置では、同時に吐出駆動されるノズル数が多い場合には加熱時間幅を長くし、同時に吐出駆動されるノズル数が少ない場合には加熱時間幅を短くすることによって問題を回避している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように同時に吐出駆動されるノズル数が多いか少ないかは、加熱を行う前に事前にノズル数を検出し、そのノズル数に応じて加熱時間幅を算出しておかなければならない。このような加熱時間幅の事前算出機能は、記録ヘッドに送り出す記録データを生成しているゲートアレイの内部に設けられるのが一般的である。即ち、ゲートアレイは、記録ヘッドに記録データを送り出す時点で加熱時間を計算しておき、実際に加熱する際に、記録ヘッドに発熱体の加熱時間を示すパルス信号（以後ヒートパルスと称する）を出力することによってインクの吐出駆動を制御している。
【０００６】
しかしながら上記したような事前算出機能をゲートアレイに盛り込むためには、相当数のゲート数が必要となり、インクジェット記録装置に搭載されるゲートアレイ・デバイスの原価を下げられない大きな理由となっていた。
【０００７】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録ヘッド単体で、記録用の発熱体の駆動電源電圧に応じた通電時間制御を行うことができる記録ヘッド及び該記録ヘッドを備えた記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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を備える。即ち、
複数の発熱体と、前記発熱体に通電して駆動する駆動回路とを有する記録ヘッドであって、
前記発熱体への通電タイミングを指示するヒート信号が供給されると記録データ信号に応じて前記発熱体への通電を開始する通電駆動手段と、
前記発熱体への通電タイミングを指示するヒート信号が供給されると、前記発熱体を駆動する電源電圧により充電を開始する充電手段と、
前記充電手段による充電電圧が所定電圧になると前記通電駆動手段による通電駆動を停止させる通電制御手段と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の記録ヘッドを備えた記録装置は以下のような構成を備える。即ち、
複数の発熱体と、前記発熱体に通電して駆動する駆動回路とを有し、その発熱体への通電タイミングを指示するヒート信号が供給されると記録データ信号に応じて前記発熱体への通電を開始する通電駆動手段と、前記発熱体への通電タイミングを指示するヒート信号が供給されると、前記発熱体を駆動する電源電圧により充電を開始する充電手段と、前記充電手段による充電電圧が所定電圧になると前記通電駆動手段による通電駆動を停止させる通電制御手段とを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに記録データを転送して格納させる手段と、
前記記録ヘッドに前記ヒート信号を供給する手段と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、本実施の形態では、発熱抵抗体を使用したインクジェット記録装置の例で説明するが本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、サーマルヘッドを用いたサーマルプリンタや他の方式のプリンタなどにも適用可能である。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置のための記録ヘッド部における一発熱抵抗体（発熱体或いは発熱素子）当りの駆動回路の原理図を示す。尚、この図１では、記録データ信号を省略して示している。
【００１２】
図１において、１は発熱抵抗体（ヒータ）で、その一端が電源電圧ＶＨに接続され、通電されることにより熱を発生し、その発熱抵抗体１が設けられているノズル内で、その発熱抵抗体１周辺のインクを加熱して気化させて気泡を発生させ、その気泡によるノズル内の圧力の増加により、そのノズルよりインクを吐出させる。２はＮＰＮ型のスイッチングトランジスタで、発熱抵抗体１に電源電圧のＶＨが印加される場合と、印加されない場合とを切り替えられるように制御している。このトランジスタ１のコレクタは発熱抵抗体１の他端に接続され、そのトランジスタ５のエミッタは接地されている。３はアンド（ＡＮＤ）ゲートで、その一方の入力端子にはヒートパルス信号ＨＰが、後述のＧ．Ａ回路（図６の１７０４）から入力されている。また、このＡＮＤゲート３の他方の入力端子には、後述するコンパレータ８の出力信号が入力されている。またアンドゲート３の出力は、トランジスタ２のベースに接続されている。４は抵抗器で、その一端が電源電圧ＶＨに接続され、他端はＮＰＮ型スイッチングトランジスタ５のコレクタ、コンデンサ７及びコンパレータ８の反転入力端子に接続されている。そしてトランジスタ５のエミッタは接地されている。
【００１３】
６はインバータで、その入力には前述のヒートパルス信号ＨＰが入力されており、その出力はトランジスタ５のベースに接続されている。コンデンサ７は、トランジスタ５がオフ状態のとき、抵抗器４を介して電源電圧ＶＨにより充電される。一方、トランジスタ５がオン状態の時にはコンデンサ７の両端は短絡されるので、コンデンサ７に充電されている電荷は放電される。またコンパレータ８はその反転入力端子（−）にコンデンサ７を接続し、非反転入力端子（＋）にはバンドギャップ基準電圧源などから生成される電源電圧値によらない一定の電圧ＶＣが印加されている。またこのコンパレータ８の出力は、前述したようにＡＮＤゲート３に入力されている。
【００１４】
次に、この図１の記録ヘッド部の回路の動作について説明する。
【００１５】
尚、ここで、ヒートパルス信号ＨＰは、通電タイミングになると、前述したように制御部のＧ．Ａ等からハイレベルの信号として供給される。原則的には、このヒートパルス信号ＨＰがハイレベルの間に発熱抵抗体１に電流が流れて通電駆動が実行される。但し、本実施の形態では、ヒートパルス信号ＨＰのパルス幅よりも短い通電時間での通電制御を可能としている。
【００１６】
このヒートパルス信号ＨＰが入力されるＡＮＤゲート３の一方の入力端子には、駆動時以外ではロウレベルの信号が入力されている。この状態では、ＡＮＤゲート３の出力はロウレベルになり、トランジスタ２のベースにはロウレベルの信号が入力されているためトランジスタ２はオフ状態となっており、発熱抵抗体１には電流が流れない。従って発熱体は発熱せずインク吐出駆動は行われない。
【００１７】
また、この場合、インバータ６の出力はハイレベルとなり、このハイレベルの信号がトランジスタ７のベースに印加されている。従って、トランジスタ５はオン状態となってコンデンサ７の両端は短絡状態となり、そのコンデンサ７は放電された状態となっている。従って、コンパレータ８の反転入力端子の入力電圧は「０」ボルトとなり、コンパレータ８からはハイレベルの信号が出力されており、これがＡＮＤゲート３の他方の端子に入力されている。
【００１８】
次に、インク吐出タイミングとなってヒートパルス信号ＨＰがハイレベルで供給された場合で説明する。
【００１９】
上述の状態で、ヒートパルス信号ＨＰがハイレベルになるとアンドゲート３の出力はハイレベルとなる。従って、トランジスタ２のベースにハイレベルの信号が印加される。このためトランジスタ２はオン状態となり、発熱抵抗体１に電流が流れはじめる。その結果、発熱抵抗体１は発熱を開始する。
【００２０】
また、ヒートパルス信号ＨＰはインバータ６によりロウレベルに反転されてトランジスタ５のベースに印加されるため、トランジスタ５はオフ状態となり、コンデンサ７への充電が開始される。
【００２１】
図２は、ヒートパルス信号ＨＰがハイレベルに変化した時点からのコンデンサ７の充電状態を説明する図で、横軸はヒートパルス信号ＨＰがハイレベルに変化した時点からの経過時間、縦軸はコンデンサ７の充電電圧を示している。
【００２２】
図示のように、充電電圧は電荷の蓄積に従って時間の経過と共にとともに上昇してゆく。そして、このコンデンサ７の充電電圧がコンパレータ８の反転入力端子に印加されている電圧ＶＣを上回った時点（図２中のＴ１）で、コンパレータ８の出力信号がハイレベルからロウレベルに切り替わる。これによりＡＮＤゲート３の出力はロウレベルになり、トランジスタ２がオフになって発熱抵抗体１への通電が停止される。
【００２３】
このようにして、ヒートパルス信号ＨＰがロウレベルになるのを待たずに、発熱抵抗体１に対する通電が停止されるが、発熱抵抗体１の駆動電圧源の電源電圧ＶＨが充分に高い電圧値であれば、例え通電時間が短くてもインクを正常に吐出するのに十分なエネルギーが得られるので問題はない。
【００２４】
図３は、ヒートパルス信号ＨＰがハイレベルに変化した時点からのコンデンサ７の充電電圧を、電源電圧ＶＨに応じて説明した図である。ここでは、電源電圧ＶＨが本来の電圧値ＶＨ１からＶＨ２に降下した場合で示している。
【００２５】
ここでは、電源電圧ＶＨがＶＨ１からＶＨ２に降下すると、充電電圧がＶＣとなるまでの時間はＴ１からＴ２（Ｔ１＜Ｔ２）と長くなっている。このように電源電圧ＶＨが降下する理由としては、他の多くのノズルが同じタイミングで駆動される場合が考えられる。
【００２６】
いま抵抗器４の抵抗値をＲ［Ω］、コンデンサ７の静電容量をＣ［Ｆ］とした場合、ヒートパルス信号ＨＰがハイレベルに変化した時点から時間Ｔ［秒］後におけるコンデンサ７の充電電圧値は、
［電源電圧がＶＨ１の場合］
（ＶＨ１）×（１−ｅｘｐ（−Ｔ／（Ｃ×Ｒ）））
［電源電圧がＶＨ２の場合］
（ＶＨ２）×（１−ｅｘｐ（−Ｔ／（Ｃ×Ｒ）））
となり、ＶＨ２がＶＨ１より低ければ（ＶＨ２＜ＶＨ１）、電源電圧がＶＨ２の場合、充電電圧が所定の値（例えばＶＣ）になるまでには、電源電圧がＶＨ１の場合よりも多くの時間を要することになる。従って、図３の例では、コンデンサ７の充電電圧が、コンパレータ８の非反転入力端子に印加されている電圧ＶＣを上回る時点は、Ｔ１からＴ２へと遅延する。この遅延時間の差分（Ｔ２−Ｔ１）だけ発熱抵抗体１に対する通電時間が延びることになる。
【００２７】
この伸びた通電時間により、電源電圧ＶＨの降下分による印加エネルギーのロスが相殺され、結果として、充分な電気エネルギーが発熱抵抗体１に供給される。これにより、例え発熱抵抗体１の駆動電源電圧が低下しても、インクを正常に吐出することができる。
【００２８】
尚、上述の説明において、コンデンサ７の充電電圧が電圧ＶＣ以上となって発熱抵抗体１への通電が停止された後、ヒートパル信号ＨＰがハイレベルの状態を維持していても、コンデンサ７の充電が継続され続けるのでコンパレータ８の出力はロウレベルのままとなる。これによりＡＮＤゲート３の出力はハイレベルになることはなくロウレベルのままで維持されるため、一旦、ヒートパル信号ＨＰがオフされて（ロウレベルになって）再度ハイレベルになるまで、発熱素子１への通電が開始されることはない。
【００２９】
図４は、本実施の形態に係るインクジェット記録装置のための記録ヘッド部の実施の形態の電気回路図を示すもので、前述の図１の回路図と共通する部分は同じ記号で示し、その説明を省略している。
【００３０】
前述の図１の回路図が１ノズルに対して１つのコンデンサ７を必要とされるのに対し、この図４では、複数のノズルに対して上記図１の回路を適用したものである。即ち、図４では、記録ヘッドの複数の発熱抵抗体（ノズルに対応）を複数の群（ノズル群）に分割し、これら複数のノズル群の内の１群について示している。この図４の回路構成では、一例として４つのノズルが同時に吐出される１群を構成する記録ヘッドの電気回路図を示しているが、本発明はこれに限定されるものでないことは明らかである。
【００３１】
図４において、１１，１２，１３，１４は発熱抵抗体を示し、それぞれ各ノズル内に設けられ、その発熱によりインクを気化して、それぞれ対応するノズルよりインクを吐出するために設けられている。２１，２２，２３，２４はＮＰＮ型のスイッチングトランジスタで、発熱抵抗体１１，１２，１３，１４のそれぞれに電源電圧ＶＨが印加される場合と印加されない場合を切り替えるために設けられている。これら発熱抵抗体１１乃至１４のそれぞれは図１の発熱抵抗体１に相当し、ＮＰＮ型のスイッチングトランジスタ２１乃至２４のそれぞれは、同じく図１のＮＰＮ型のスイッチングトランジスタ２に対応している。
【００３２】
３１乃至３４のそれぞれはＡＮＤゲートで、それぞれ対応するＮＰＮ型のスイッチングトランジスタ２１乃至２４のいずれかのベースにその出力が接続されており、不図示のラッチ回路から供給される記録データ（Ｄ１乃至Ｄ４）のそれぞれと、前述のＡＮＤゲート３の出力とを入力し、ＡＮＤゲート３の出力がハイレベルの間、各記録データに応じて、それぞれ対応するＮＰＮ型のスイッチングトランジスタ２１，２２，２３，２４を駆動している。
【００３３】
図１の場合と同様に、アンドゲート３は、ヒートパルス信号ＨＰとコンパレータ８の出力信号とを入力し、このアンドゲート３の出力信号は、アンドゲート３１，３２，３３，３４に入力されている。これにより、ヒートパルス信号ＨＰがハイレベルになってから、発熱抵抗体１１乃至１４のそれぞれへの通電時間を制御している。
【００３４】
図４の回路の動作は基本的に前述の図１の回路の動作と同じであるが、その動作について簡単に説明する。
【００３５】
図４において、インク吐出タイミング以外ではヒートパルス信号ＨＰはロウレベルであるため、その状態では、アンドゲート３の出力はロウレベルとなり、アンドゲート３１乃至３４の出力も全てロウレベルとなる。この場合、トランジスタ２１乃至２４のベースにロウレベルの信号が入力されているためトランジスタ２１乃至２４は全てオフ状態となって発熱抵抗体１１乃至１４には電流が流れない。またこの場合、インバータ６の出力信号はハイレベルであるためトランジスタ５はオン状態となり、コンデンサ７は放電状態となっている。
【００３６】
次に、インク吐出タイミングとなってヒートパルス信号ＨＰがハイレベルになった場合について説明する。
【００３７】
インク吐出タイミングとなるとヒートパルス信号ＨＰがハイレベルになり、アンドゲート３の出力はハイレベルに変化する。これにより、アンドゲート３１，乃至３４の内、ノズルからインクを吐出するかしないかを示す記録データ信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４がハイレベルで印加されているＡＮＤゲートの出力がハイレベルになり、対応するトランジスタ２１，２２，２３，２４がオン状態となる。その結果、それに対応している発熱抵抗体１１，１２，１３，１４に電流が流れ、その発熱抵抗体が発熱を開始する。
【００３８】
また、ヒートパルス信号ＨＰがハイレベルになることによりコンデンサ７の充電が開始され、その充電電圧が電圧ＶＣよりも高くなるとコンパレータ８の出力が反転して、その出力がロウレベルになる。これによりＡＮＤゲート３の出力が反転してロウレベルになり、トランジスタ２１〜２４が全てオフになって、発熱抵抗体１１乃至１４への通電が終了する。
【００３９】
このようにして本実施の形態によれば、発熱抵抗体１１，１２，１３，１４への通電が、ヒートパルス信号ＨＰがロウレベルになる、即ち、予めヒートパルス信号ＨＰが定めている通電時間に達する前に終了するが、電源電圧ＶＨが充分に高い電圧値であれば、このように通電時間が短くても十分な吐出エネルギーが印加されているので、インクを正常に吐出するのに問題はない。
【００４０】
この例では、例えば発熱抵抗体１１，１２，１３，１４の内の１つだけが駆動される場合に比べて、それら全てが同時に駆動される場合に電源電圧ＶＨが低下するとする。しかし、このように電源電圧ＶＨが低下しても、その電源電圧ＶＨの低下によりコンデンサ７への充電時間が長くなるため、その分、発熱抵抗体１１〜１４への通電時間が延びることになる。その結果、電源電圧ＶＨの降下分が相殺され、結果として、インク吐出に必要な電気エネルギーが発熱抵抗体１１，１２，１３，１４に与えられてインクを正常に吐出することができるようになる。
【００４１】
図５は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置ＩＪＲＡの概観図で、このインクジェット記録装置は、前述した本実施の形態に係る回路を搭載したインクジェット記録ヘッドＩＪＨを備えている。
【００４２】
同図において、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１１，５００９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、矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。このキャリッジＨＣには、インクジェットカートリッジ（記録ヘッド）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、記録媒体である記録用紙Ｐをプラテン５０００に対して押圧する。このプラテン５０００は、搬送用モータ１７０９により回転駆動されている。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手段である。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手段で、キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドＩＪＨ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５０１７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５０１７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ＨＣと係合するカム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータ５０１３からの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達手段で移動制御される。
【００４３】
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作動を行うようにすれば、本例にはいずれも適用できる。
【００４４】
＜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、図６に示すブロック図を参照して説明する。制御回路を示す同図において、１７００は、不図示の外部装置から記録信号を入力するインターフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するプログラム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）を保存しておくダイナミック型のＲＡＭ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であり、インターフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。５０１３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はヘッドを駆動するヘッドドライバ、１７０６，１７０７はそれぞれ搬送モータ１７０９、キャリアモータ５０１３を駆動するためのモータドライバである。
【００４５】
上記制御構成の動作を説明すると、インターフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７０４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１７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドＩＪＨが駆動されて記録が行われる。なお、この記録ヘッドＩＪＨは、複数の発熱抵抗体を備え、これら複数の発熱抵抗体を駆動するための記録データを入力して格納するためのシフトレジスタやラッチ回路、更には、前述したヒートパルス信号ＨＰを入力して、記録データに応じてそれぞれ対応する発熱抵抗体に通電して駆動する、前述した駆動回路等を備えている。
【００４６】
以上のようなインクジェットプリンタの制御構成に本発明の実施の形態に係る構成要素を組み込むことが可能である。
【００４７】
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（例えば電気熱変換体やレーザ光等）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プリント装置について説明したが、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。
【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４７４０７９６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。この方式はいわゆるオンデマンド型、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ーを発生せしめ、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１対１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をすると、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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）の他に熱作用面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、共通するスロ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良い。
【００５１】
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み合わ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。
【００５２】
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てもよい。
【００５３】
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に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、加圧あるいは吸引手段、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れらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うために有効である。
【００５４】
以上説明した本発明の実施の形態においては、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も、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ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であればよい。
【００５５】
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状態変化のエネルギー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良い。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既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギー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、多孔質シート凹部また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。
【００５６】
本発明の目的は前述したように、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００５７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれている。
【００５８】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含む。
【００５９】
以上説明したように本実施の形態によれば、インクジェット記録装置のための記録ヘッドまたはインクジェット記録装置において、記録ヘッド内部に印加電圧の電圧値に応じて加熱時間長を増減する回路を設け、記録ヘッド単独で加熱時間長の増減を可能にしたことにより、記録装置の制御回路等に実装されるゲートアレイにおける加熱時間の調整を不要にできる。これにより、同じタイミングで吐出駆動されるノズル数が多い場合であっても、或いは少ない場合であっても、ノズルからインクを正常に吐出することのできるインクジェット記録装置のための記録ヘッドと、該記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置の実現が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録ヘッド単体で、記録用の発熱体の駆動電源電圧に応じた通電時間制御を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置のための記録ヘッド部における１ノズル当りの駆動回路の原理図である。
【図２】本実施の形態において、ヒートパルス信号ＨＰがハイレベルに変化した時点からのコンデンサの充電電圧を説明する図である。
【図３】電源電圧の変動によるコンデンサの充電電圧を変化を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置のための記録ヘッド部における回路図を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を示す概観斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【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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【図６】
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