(57)【要約】【課題】記録素子の抵抗値や電源配線の抵抗値等のバラツキに関らず、各記録素子に印加するパルス幅を変化させずに各記録素子で消費されるエネルギー量を等しくする。【解決手段】共通の電源に接続された複数の記録素子Ｒ１を有する記録ヘッドにおいて、各記録素子Ｒ１に対応して制御端子に印加される電圧で記録素子の駆動を制御するスイッチング素子Ｑ１を設け、電源から基準電圧を生成する基準電圧発生回路１０３と、記録素子が駆動されたときに、該記録素子の端子間の電位差と基準電圧とが等しくなるように制御する電圧制御回路１０１とを備え、基準電圧の値が、記録素子の抵抗値の平方根に比例するようにする。【選択図】  図１
2004154953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の電源に接続された複数の記録素子を有する記録ヘッドであって、
各記録素子に対応して設けられた、制御端子に印加される電圧で前記記録素子の駆動を制御するスイッチング素子と、
前記電源から基準電圧を生成する基準電圧発生回路と、
前記記録素子が駆動されたときに、該記録素子の端子間の電位差と前記基準電圧とが等しくなるように制御する電圧制御回路とを備え、
前記基準電圧の値が、前記記録素子の抵抗値の平方根に比例することを特徴とする記録ヘッド。
【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に閑し、特に、共通の電源に接続された複数の記録素子で消費されるエネルギー量を等しくすることができる記録ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置として、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行うプリンタがある。
【０００３】
プリンタの記録方式としては様々な方式が知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又その構成としては所望される記録情報に応じてインクを吐出する記録ヘッドを装着すると共に用紙等の記録媒体の送り方向と交差する方向に往復走査しながら記録を行なうシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から一般的に広く用いられている。
【０００４】
インクジェット方式のうち、バブルジェット（登録商標）記録方式（ＢＪ方式）は、発熱体（ヒータ）によりインクを急激に加熱、気化させ、発生した気泡の圧力によりインク液滴をオリフィスから吐出させる方式である。
【０００５】
図４は、バブルジェット（登録商標）記録方式で記録を行うインクジェットプリンタの記録ヘッド内部のヒータ駆動回路の例を示す回路図である。
【０００６】
記録ヘッドの素子基板上に形成されたヒータ素子Ｒ１とそのヒータ素子に電流のスイッチングを行うためのスイッチング素子Ｑ１とが電源ＶＨとグランド間に直列接続されており、プリンタ本体からの記録情報に応じた制御信号により、任意のスイッチング素子がオン又はオフされ、駆動されたヒータ素子に対応するノズルからインクが吐出されて画像が形成される。
【０００７】
この様なヒータ素子から発生する熱エネルギーを利用してインクを吐出させる記録ヘッドを有するプリンタにおいて、高品位な画像を得るためには、吐出されるインク滴の体積を常に一定で安定させることが必要である。このためには、ヒータの発熱量を一定に保つことが望ましい。
【０００８】
ここで、電気エネルギーを熱エネルギーに変換するヒータでの発熱量Ｐは、
Ｖ：ヒータでの電位差
Ｒ：ヒータの抵抗値
ｔ：電圧印加時間
であるとき、
Ｐ＝（Ｖ２／Ｒ）ｔ      （１）
で表される。
【０００９】
式（１）から解るように、ヒータでの発熱量はヒータの抵抗値及びヒータに印加される電圧によって大きく変化する。このうちヒータの抵抗値は、ヒータの製造プロセス上２０％程度のばらつきが発生する。このバラツキによる発熱量への影響を抑える方法として、特開平７−７６０７７号公報（特許文献１）及び特開平１０−９５１１６号公報（特許文献２）に記載された方法が知られている。
【００１０】
特許文献１に記載された方法は、記録ヘッド内にインク吐出用ヒータと同一材料で形成したダミーヒータの抵抗値を測定し、この抵抗値よりインク吐出用ヒータの抵抗値を算出し、算出されたヒータの抵抗値に応じてヒータへ印加するパルス信号のパルス幅を調節してヒータでの発熱量を最適化するものである。
【００１１】
また、特許文献２に記載された方法では、ヒータに直接に接続される、ＭＯＳトランジスタ等のスイッチング素子のオン抵抗も製造上のバラツキを持っている。このＭＯＳトランジスタのオン抵抗は電源とグランド間にヒータの抵抗と直列に挿入されるため、ヒータに対して印加される電圧は、電源電圧を、ヒータの抵抗とＭＯＳトランジスタのオン抵抗の比で分圧した電圧となる。
【００１２】
このためＭＯＳトランジスタのオン抵抗のバラツキは、式（１）におけるＶの項が変化するのと等価であり、ヒータの発熱量に影響を与える。この影響を抑えるために、特許文献の方法と同様に、記録ヘッド内にダミーのＭＯＳトランジスタを形成し、このＭＯＳトランジスタのオン抵抗を測定し、ヒータに印加される電圧Ｖを算出し、その結果を用いてヒータでの発熱量が一定となるようにヒータに印加するパルス信号のパルス幅を調節する方法が用いられている。
【００１３】
ヒータの発熱量に影響を与える要因として、上記に示したもの以外に以下のようなものがある。
【００１４】
ヒータに電力を供給する電源電圧の初期状態でのバラツキや電圧変動は、直接ヒータに印加される電圧の変動につながる。また、ヒータに接続される配線や記録ヘッドをプリンタ本体と接続するコネクタに存在する抵抗成分は、ヒータ抵抗と電源との間に直列に繋がれるため、この抵抗により電圧降下が生じ、結果としてヒータに印加される電圧が変化する。
【００１５】
また上記方法により算出したＭＯＳトランジスタのオン抵抗と実際に駆動するＭＯＳトランジスタのオン抵抗とは、常に等しいわけではなく、温度変化やゲート駆動電圧により変化する。
【００１６】
これらの変動要因に対する解決手段として、特開２００１−２７７５１６号公報（特許文献３）に記載された方法を図３を参照して説明する。
【００１７】
図示されたように、各記録素子毎に、インクを吐出させる熱エネルギーを発生するヒータＲ１と、ヒータＲ１に電流を印加するためのＭＯＳトランジスタ等のスイッチング素子Ｑ１と、Ｑ１のゲートに印加される電圧を制御するためのビット選択ロジック１０２と、ビット選択ロジック１０２に電源を供給する電圧制御回路１０１とが設けられている。
【００１８】
電圧制御回路１０１において、Ｒ２はＲ１と同一の材料で製造された抵抗であり、Ｑ２はＱ１と同種のＭＯＳトランジスタである。すなわち、Ｒ２及びＱ２はインク吐出用のヒータ及びＭＯＳであるＲ１，Ｑ１とそれぞれ同一の特性を持つように同じ製造工程で製造される。Ｖｒ１はＶＨを基準とした定電圧源であり、オペアンプＯＰ１はヒータ抵抗Ｒ２の端子間の電位差とＶｒ１の電圧を等しくなるようにＱ２のゲートを調節する。結果的にヒータ抵抗Ｒ１の端子間の電位差とＶｒ１の電圧が等しくなるように調整している。ここで、Ｒ２，Ｑ２，Ｖｒ１，ＯＰ１は定電圧フィードバック回路を構成し、この出力がビット制御ロジック１０２に電源として供給される。
【００１９】
動作について説明すると、入力に「０」が入力された場合にＭＯＳトランジスタＱ１がオンとなり、ヒータＲ１に電流が流れてノズルからインクが吐出される。この時のＱ１のゲートに印加される電圧は、ビット制御ロジック１０２の電源電圧に略等しく、この電源電圧は電圧制御回路１０１により供給される。上記で述べたように、Ｒ２及びＱ２はＲ１及びＱ１とそれぞれ同じ特性を持つので、Ｒ１の抵抗値とＱ１のオン抵抗値の比と、Ｒ２の抵抗値とＱ２のオン抵抗値の比は等しいとみなされる。Ｒ２の一端とＱ２のソースには、オペアンプＯＰ１の反転入力が接続されており、オペアンプＯＰ１の非反転入力には、ＶＨを基準とした定電圧源Ｖｒ１が接続されている。そして、ＯＰ１の出力にはＱ２のゲートが接続されているので、ＯＰ１によりＲ２端子間における電位差が常にＶｒ１となるようにＱ２のゲート電圧にフィードバックがかけられる。
【００２０】
ＯＰ１の出力は、ビット制御ロジック１０２の電源となっているため、ヒータ抵抗Ｒ１の駆動時にＱ１のゲートにはＯＰ１の出力電圧、つまり、Ｑ２のゲート電圧と同じ電圧が印加される。Ｑ１及びＱ２のゲート電圧が等しくなることから、Ｒ１とＱ１のオン抵抗値の比と、Ｒ２とＱ２のオン抵抗値の比が等しくなり、Ｒ１の端子間の電位差がＶｒ１と等しくなる。
【００２１】
ヒータ抵抗Ｒ１の端子間の電位差はＶｒ１で一定であり、ヒータ抵抗Ｒ１の抵抗値をダミー抵抗等を用いてあらかじめ測定可能であれば、ヒータ抵抗Ｒ１での発熱量Ｐは、
Ｐ＝（Ｖｒ１２／Ｒ１）ｔ      （２）
であるから、ヒータ抵抗Ｒ１の抵抗値に応じてパルス幅ｔをコントロールすることでヒータ抵抗Ｒ１による発熱量を一定にすることができる。
【００２２】
【特許文献１】
特開平７−７６０７７号公報
【特許文献２】
特開平１０−９５１１６号公報
【特許文献３】
特開２００１−２７７５１６号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来例では、個々のヘッド間においてヒータ抵抗値は±数十％のバラツキをもつため、ヒータでの発熱量を一定とするために、パルス幅を変化させる制御を行っている。
【００２４】
すなわち、ヒータに印加される電圧が一定でヒータの抵抗値が±２０％のバラツキをもつと仮定すると、ヒータでの発熱量を一定とするためには、パルス幅を±２０％変動させることが必要となる。
【００２５】
高速記録を行うためには、全てのヒータを同時に駆動することが望ましいが、実際にヒータの駆動は、電源の能力や配線での電圧降下などにより流せる最大電流が制限され、全てのヒータを同時に駆動できないため、複数のヒータをいくつかのブロックに分割し、ブロック単位で時分割駆動することで一度に流れる電流を抑えている。
【００２６】
このため高速記録を行なうためには、ヒータに印加するパルス幅を短くして単位時間内に駆動するブロック数を増加させる必要があるが、上記のようにパルス幅を変動させる制御を行なうと、パルスの変動幅を確保するために駆動周波数をあまり上げることができないという問題が生じる。
【００２７】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、記録素子の抵抗値や電源配線の抵抗値等のバラツキに関らず、各記録素子に印加するパルス幅を変化させずに各記録素子で消費されるエネルギー量を等しくすることが可能な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。
【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一態様としての記録ヘッドは、共通の電源に接続された複数の記録素子を有する記録ヘッドであって、
各記録素子に対応して設けられた、制御端子に印加される電圧で前記記録素子の駆動を制御するスイッチング素子と、
前記電源から基準電圧を生成する基準電圧発生回路と、
前記記録素子が駆動されたときに、該記録素子の端子間の電位差と前記基準電圧とが等しくなるように制御する電圧制御回路とを備え、
前記基準電圧の値が、前記記録素子の抵抗値の平方根に比例することを特徴とする。
【００２９】
すなわち、共通の電源に接続された複数の記録素子を有する記録ヘッドにおいて、各記録素子に対応して制御端子に印加される電圧で記録素子の駆動を制御するスイッチング素子を設け、電源から基準電圧を生成する基準電圧発生回路と、記録素子が駆動されたときに、該記録素子の端子間の電位差と基準電圧とが等しくなるように制御する電圧制御回路とを備え、基準電圧の値が、記録素子の抵抗値の平方根に比例するようにする。
【００３０】
このようにすると、記録素子の抵抗値や電源配線の抵抗値等のバラツキに関らず、各記録素子に印加するパルス幅を変化させずに各記録素子で消費されるエネルギー量を等しくすることができる。
【００３１】
従って、このような記録ヘッドを用いると、高精細かつ高画質な記録をより高速で行なうことが可能となる。
【００３２】
【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形態について詳細に説明する。
【００３３】
本明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００３４】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００３５】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００３６】
始めに、以下で説明する本発明の記録ヘッドを用いる記録装置の代表的な全体構成及び制御構成について説明する。
【００３７】
＜装置本体の概略説明＞
図５は、本発明の代表的な実施の形態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５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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
＜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。
【００４３】
図６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。制御回路を示す同図において、１７００は記録信号を入力するインタフェース、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、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７１０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１７１０を駆動するためのモータドライバである。
【００４４】
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が駆動され、記録が行われる。
【００４５】
ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更に追加して、インクジェットプリンタＩＪＲＡと接続されたホストコンピュータから制御プログラムを変更できるように構成することもできる。
【００４６】
なお、上述のように、インクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能なインクカートリッジＩＪＣを構成しても良いが、これらインクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとを分離可能に構成して、インクがなくなったときにインクタンクＩＴだけを交換できるようにしても良い。
【００４７】
図７は、インクタンクとヘッドとが分離可能なインクカートリッジＩＪＣの構成を示す外観斜視図である。インクカートリッジＩＪＣは、図７に示すように、境界線Ｋの位置でインクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとが分離可能である。インクカートリッジＩＪＣにはこれがキャリッジＨＣに搭載されたときには、キャリッジＨＣ側から供給される電気信号を受け取るための電極（不図示）が設けられており、この電気信号によって、前述のように記録ヘッドＩＪＨが駆動されてインクが吐出される。
【００４８】
なお、図７において、５００はインク吐出口列である。また、インクタンクＩＴにはインクを保持するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸収体が設けられている。
【００４９】
［記録ヘッドの実施形態］
以下、上記のインクジェットプリンタに搭載される、本発明の記録ヘッドの実施形態について説明する。
【００５０】
図１は、本発明の記録ヘッドの実施形態の駆動制御回路の構成を示す回路図である。
【００５１】
図示されたように、本実施形態の駆動制御回路は、インクを吐出させる熱エネルギーを発生するヒータ抵抗Ｒ１、及びヒータ抵抗Ｒ１に電流を印加するためのＮ型のＭＯＳトランジスタ等のスイッチング素子Ｑ１が各記録素子毎に設けられ、Ｑ１のゲートに印加される電圧を制御するためのビット選択ロジック１０２と、ビット選択ロジック１０２に電源を供給する電圧制御回路１０１とを備えている。
【００５２】
電圧制御回路１０１において、Ｒ２はＲ１と同一の材料で製造された抵抗であり、Ｑ２はＱ１と同種のＭＯＳトランジスタである。すなわち、Ｒ２及びＱ２はインク吐出用のヒータ抵抗及びＭＯＳトランジスタであるＲ１及びＱ１とそれぞれ同一の特性を持つように同じ製造工程で製造される。
【００５３】
Ｖｒ１は基準電圧発生回路１０３の出力電圧であり、オペアンプＯＰ１は抵抗Ｒ２の端子間の電位差とＶｒ１の電圧を等しくなるように、Ｑ２のゲートを調節する。これは結果的に、ヒータ抵抗Ｒ１の端子間の電位差とＶｒ１の電圧が等しくなるように調節することとなる。ここで、Ｒ２，Ｑ２，Ｖｒ１，ＯＰ１は定電圧フイードバック回路を構成し、この出力がビット制御ロジック１０２に電源として供給される。
【００５４】
以下、図１の駆動制御回路の動作について説明する。
【００５５】
プリンタ本体より、記録すべき情報に応じてビット制御ロジック１０２の入力に「０」又は「１」を示す信号が入力される。図１の回路の場合、入力に「０」が入力された場合にＭＯＳトランジスタＱ１がオンとなり、ヒータ抵抗Ｒ１に電流が流れてノズルからインクが吐出される。
【００５６】
この時にＱ１のゲートに印加される電圧は、ビット選択ロジック１０２の電源電圧に等しく、この電源電圧は電圧制御回路１０１により供給される。上記で述べたように、Ｒ２及びＱ２はＲ１及びＱ１とそれぞれ同じ特性を持つので、Ｒ１の抵抗値とＱ１のオン抵抗値の比と、Ｒ２の抵抗値とＱ２のオン抵抗値の比は等しいとみなされる。Ｒ２の一端とＱ２のソースには、オペアンプＯＰ１の反転入力が接続されており、オペアンプＯＰ１の非反転入力には、基準電圧Ｖｒ１が接続されている。そして、ＯＰ１の出力にはＱ２のゲートが接続されているので、ＯＰ１によりＲ２の端子間の電位差が常にＶｒ１となるようにＱ２のゲート電圧にフイードバックがかけられる。
【００５７】
ＯＰ１の出力は、ビット制御ロジック１０２の電源となっているため、ヒータＲ１の駆動時にＱ１のゲートにはＯＰ１の出力電圧、つまり、Ｑ２のゲート電圧と同じ電圧が印加される。Ｑ１及びＱ２のゲート電圧が等しくなることから、Ｒ１とＱ１のオン抵抗値の比と、Ｒ２とＱ２のオン抵抗値の比が等しくなり、Ｒ１の端子間の電位差がＶｒ１と等しくなる。
【００５８】
図１における基準電圧Ｖｒ１を発生する基準電圧発生回路１０３のブロック図を図２に示す。
【００５９】
ＲｒはＲ１と同一の材料で製造された抵抗であり、この抵抗値を検知する抵抗値検知回路２０１、その抵抗値の平方根を得る平方根回路２０２、その出力を電圧に変換する電圧変換回路２０３で構成される。２０１から２０３の各回路の構成については詳述しないが、上記の各機能を満たし、他の回路と同じ基板（基体）上に形成可能であれば既知の構成のいずれを用いてもよい。
【００６０】
基準電圧発生回路１０３の出力電圧Ｖｒ１は、抵抗Ｒｒの抵抗値の平方根に比例した電圧である。ＲｒはＲ１と同一の材料で製造された抵抗でありその抵抗値は比例関係にあるため、基準電圧発生回路１０３の出力電圧Ｖｒ１は、
Ｖｒ１＝√（ｋＲ１）      （３）
となる。ここでｋは定数である。
【００６１】
ヒータＲ１での発熱量Ｐは、ヒータに印加するパルス幅をｔとすると、
Ｐ＝（Ｖｒ１２／Ｒ１）ｔ      （４）
であり、この式に式（３）を代入すると、
Ｐ＝［√（ｋＲ１）２／Ｒ１］ｔ
となる。よって、
Ｐ＝ｋｔ      （５）
となる。
【００６２】
式（５）よりｋは定数であるため、ヒータの抵抗値に関らず、パルス幅ｔを固定することで、ヒータでの発熱量を一定とすることができる。
【００６３】
以上説明したように本実施形態によれば、各ヒータの抵抗値や電源配線の抵抗値等のバラツキに関らず、各ヒータに印加するパルス幅を一定として駆動することにより、各ヒータでの発熱量を等しくすることができる。
【００６４】
［他の実施形態］
以上説明した実施形態は、発熱体（ヒータ）によりインクを急激に加熱、気化させ、発生した気泡の圧力によりインク液滴をオリフィスから吐出させる、いわゆるバブルジェット（登録商標）方式のインクジェット記録ヘッドを例に挙げて説明したが、電源電圧の変動や接続に関する寄生抵抗の影響を抑えるという本発明の作用・効果に鑑みれば、これ以外の方式によって記録を行う記録ヘッドに対しても本発明が適用できることは明らかであろう。
【００６５】
この場合、上記各実施形態におけるヒータ抵抗の代わりに、各方式で使用する素子がそれぞれ設けられることとなる。
【００６６】
更に、本発明に係る記録ヘッドを搭載した記録装置も本発明に含まれることはいうまでもない。
【００６７】
なお、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【００６８】
以上の実施形態は、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を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００６９】
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膜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。
【００７０】
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。
【００７１】
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口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。
【００７２】
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。
【００７３】
加えて、上記の実施形態で説明した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のみならず、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を用いてもよい。
【００７４】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作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などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００７５】
さらに、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ってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【００７６】
＜実施態様＞
本発明の実施態様としては以下のようなものが挙げられる。
【００７７】
（実施態様１）
共通の電源に接続された複数の記録素子を有する記録ヘッドであって、
各記録素子に対応して設けられた、制御端子に印加される電圧で前記記録素子の駆動を制御するスイッチング素子と、
前記電源から基準電圧を生成する基準電圧発生回路と、
前記記録素子が駆動されたときに、該記録素子の端子間の電位差と前記基準電圧とが等しくなるように制御する電圧制御回路とを備え、
前記基準電圧の値が、前記記録素子の抵抗値の平方根に比例することを特徴とする記録ヘッド。
【００７８】
（実施態様２）
前記基準電圧発生回路は、
前記記録素子と同じ特性を有する第１のダミー記録素子と、
前記第１のダミー記録素子の抵抗値を検知する抵抗値検知回路と、
検知された前記抵抗値の平方根を得る平方根回路と、
前記平方根の値を電圧に変換して出力する電圧変換回路とを含むことを特徴とする実施態様１の記録ヘッド。
【００７９】
（実施態様３）
前記電圧制御回路は、
前記記録素子と並列に接続され、前記記録素子と同じ特性を有する第２のダミー記録素子と、
前記第２のダミー記録素子に直列に接続され、前記スイッチング素子と同じ特性を有するダミースイッチング素子と、
前記第２のダミー記録素子の端子間の電位差と前記基準電圧の電圧とが等しくなるように、検出出力を前記ダミースイッチング素子の制御端子にフィードバックする検出素子とを含むことを特徴とする実施態様２の記録ヘッド。
【００８０】
（実施態様４）
前記検出出力が、前記スイッチング素子の前記制御端子に接続され、前記記録素子を駆動するか否かを示す選択信号が入力される論理回路の電源として使用されることを特徴とする実施態様３の記録ヘッド。
【００８１】
（実施態様５）
前記スイッチング素子は、ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする実施態様１から４のいずれか１つの記録ヘッド。
【００８２】
（実施態様６）
各記録素子からインクを吐出して記録を行うことを特徴とする実施態様１から５のいずれか１つの記録ヘッド。
【００８３】
（実施態様７）
熱エネルギーを利用してインクを吐出するべく、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各記録素子に備えていることを特徴とする実施態様６の記録ヘッド。
【００８４】
（実施態様８）
実施態様１から７のいずれか１つの記録ヘッドによって記録を行うことを特徴とする記録装置。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録素子の抵抗値や電源配線の抵抗値等のバラツキに関らず、各記録素子に印加するパルス幅を変化させずに各記録素子で消費されるエネルギー量を等しくすることができる。
【００８６】
従って、このような記録ヘッドを用いると、高精細かつ高画質な記録をより高速で行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の記録ヘッドの駆動制御回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１の基準電圧発生回路のブロック図である。
【図３】従来の記録ヘッドの駆動制御回路の回路図である。
【図４】従来の記録ヘッドの駆動制御回路の回路図である。
【図５】本発明の代表的な実施形態であるインクジェットプリンタの構成の槻要を示す外観斜視図である。
【図６】図５のインクジェットプリンタの制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】インクタンクとヘッドとが分離可能なインクカートリッジの構成を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１０１  電圧制御回路
１０２  ビット選択ロジック
１０３  基準電圧発生回路
ＯＰ１  オペアンプ
Ｑ１，Ｑ２  ＭＯＳトランジスタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒｒ  ヒータ抵抗
Ｖｒ１  基準電圧
【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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【図７】
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