(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリント素子を具備し、前記複数のプリント素子は複数のブロックに分割されてブロック毎に時分割駆動されるとともに、当該ブロックに含まれるプリント素子はブロック内で所定の時分割駆動が行われるように構成されたプリントヘッドであって、
プリントに係るデータを転送するためにプリントヘッドの外部から供給されるクロック信号を用いて、前記ブロック毎の時分割駆動のタイミングを規定する第１の制御信号と、前記ブロック内での時分割駆動のタイミングを規定する第２の制御信号とを生成する生成手段を具備し、
前記生成手段は、前記クロック信号の計数に基づき信号を出力する計数手段と、前記計数手段の出力に対応して割当てられたアドレスに前記第１の制御信号および前記第２の制御信号の出力データを記憶する記憶手段と、前記計数手段から出力される信号に応じて前記記憶手段に記憶されているデータに基づき前記第１制御信号および第２制御信号を出力する出力手段と、を有することを特徴とするプリントヘッド。
【請求項２】
前記プリントヘッドは、さらに、前記生成手段から出力された時分割駆動のタイミングを規定する制御信号を入力し、デコードするデコーダを有することを特徴とする請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項３】
前記プリントヘッドは、さらに、前記プリントに係るデータを入力するシフトレジスタを有することを特徴とする請求項１または２に記載のプリントヘッド。
【請求項４】
前記プリントヘッドは、さらに、プリントヘッドの外部から供給される制御信号に基づいて、前記シフトレジスタが入力したデータをラッチするラッチ回路を有することを特徴とする請求項３に記載のプリントヘッド。
【請求項５】
前記プリントヘッドは、更に、前記第２の制御信号、前記デコーダからの出力信号、前記ラッチ回路からの出力信号を入力するゲート回路を有することを特徴とする請求項４に記載のプリントヘッド。
【請求項６】
前記プリントヘッドはインクを吐出するインクジェットヘッドの形態を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のプリントヘッド。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のプリントヘッドを用いることを特徴とするプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリントヘッドおよび該ヘッドを用いるプリント装置に関し、特に複数のプリント素子を有してなるプリントヘッドおよび該ヘッドを用いるプリント装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ、記録装置において広く用いられるプリント装置は、入力された画像情報に基づいて、紙や樹脂薄板、さらには布等のプリント媒体上にドットパターンからなる画像を形成していくように構成されている。このような画像形成装置は、そのプリント方式により、ワイヤドット方式、熱転写方式、感熱プリント方式、インクジェット方式、電子写真方式等に分けることができる。近年、これら方式のうち、インクジェット方式は、記録速度が高いこと、記録動作に伴う騒音が低いこと、所謂普通紙に定着などの特別な処理を施さなくても記録が行えること、さらにカラー化も容易で、しかも低コストで高解像度を実現できるという長所を有することから、有効な方式である。この方式においては、その吐出方式によって近年種々のものが提案され、またこれらに改良が加えられて実用化されている。
【０００３】
このインクジェット方式は、プリント剤として用いられるインクなどの液体を種々の吐出方式で吐出し、それをプリント媒体に付着させて記録等のプリントを行うものである。インクの吐出方式としては種々のものが存在する。
【０００４】
その中で、例えば特開昭５４−５１８３７号公報、ドイツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４号公報に記載されている液体噴射記録法は、熱エネルギを液体に作用させて吐出の原動力を得るという点において他の吐出方式とは異なる特徴を有している。
【０００５】
すなわち、かかる方式は、熱エネルギの作用を受けた液体が体積の急激な増加を伴う状態変化を起こし、この状態変化に基づく作用力によって所定の吐出口より液吐出を行うものである。そして、これにより吐出された液体（インク）がプリント媒体に付着し、プリント（記録）が行われる。
【０００６】
特に、ＤＯＬＳ第２８４３０６４号公報に記載されている方式は、いわゆるドロップオンデマンド記録法に極めて有効に適用されるばかりではなく、吐出口を高密度に多数配置したプリントヘッドを容易に具現化できるので、高解像度かつ高品質の画像を高速に形成できるという特長をも有している。
【０００７】
而してかかる記録法に適用されるプリントヘッドは、液体を吐出するために設けられた吐出口と、この吐出口に連通し液体を吐出するために利用される熱エネルギを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路と、熱エネルギを発生する手段としての熱エネルギ発生素子とを具備している。
【０００８】
また、かかるプリントヘッドに適用される基板には複数の熱エネルギ発生素子を形成するだけでなく、各熱エネルギ発生素子を駆動するドライバ、直列に入力される画像データを展開して各ドライバに並列に転送するべく熱エネルギ発生素子数と等しいビット数を有したシフトレジスタ、およびシフトレジスタが出力するデータを一時記憶するラッチ回路等の制御ロジック回路をも形成した構成が採用されている。
【０００９】
図１は熱エネルギ発生素子およびその駆動回路の電気的構成の従来例を、図２はその各部信号のタイミングチャートをそれぞれ示すもので、駆動回路は所定数（図では６４個）の熱エネルギ発生素子群２１（吐出ヒータＲ１〜Ｒ６４）とともに一体に基板（ヒータボード）上に設けられている。
【００１０】
図において、２２は吐出ヒータ駆動電源（ＶＨ）ラインに吐出ヒータＲ１〜Ｒ６４とともに接続される電力供給制御用のトランジスタアレイであり、吐出ヒータＲ１〜Ｒ６４の導通をオン／オフする。
【００１１】
６４個の吐出ヒータは、８×８の論理マトリクスに分割され、吐出ヒータ８個毎のブロックが同時に選択されるように配線されている。また、各ブロックにおいて８個の吐出ヒータはさらに奇数番目のものと偶数番目のものとに分割駆動される。すなわち、ブロックは８つタイミングに分けられて選択され、同時に選択される吐出ヒータ数は８個であり、その８個の吐出ヒータが２つのタイミングに分割されて駆動される。
【００１２】
デコーダ２４はブロック選択のタイミングを規定する信号を発生するもので、ＢＬＫ０〜ＢＬＫ２の３本の入力信号（３ビット並列信号）に応じ、８個のタイミング信号を順次出力し、その出力は電力制御用トランジスタに接続される各アンドゲート２３の１つの入力端に適切に供給される。ＯＤＤおよびＥＶＥＮは各ブロックの奇数番目のビットおよび偶数番目のビットを選択する信号であり、それぞれに対応したアンドゲート２３の１つの入力端に供給される。
【００１３】
一方、６４個の吐出ヒータに対応した６４個のプリントデータＤＡＴＡは、クロック信号ＤＣＬＫに同期してシフトレジスタ２６に入力され、ラッチ信号ＬＡＴに応じてラッチ回路２５にラッチされる。そして当該ラッチされたデータはアンドゲート２３の１つの入力端に送られる。また、ＨＥＡＴは吐出ヒータに通電を行う時間を規定するための信号であり、これもアンドゲート２３の１つの入力端に供給される。
【００１４】
図３は熱エネルギ発生素子およびその駆動回路の電気的構成の他の従来例を示すもので、熱エネルギ発生素子（吐出ヒータ）４０１、パワートランジスタ４０２、ラッチ回路４０３、シフトレジスタ４０４および以下の各部が一体に基板（ヒータボード）４００上に設けられている。４１５は吐出ヒータ４０１の発熱抵抗値ないしヒータボード４００の温度を検出するためのセンサ、またはヒータボード４００の加熱保温を行うためのヒータであり、これらセンサと保温ヒータとはヒータボード４００上の適切な位置に同時に複数形成されていてもよいのは勿論である。
【００１５】
４０５〜４１４は入出力パッドを示す。４０５はシフトレジスタ４０４を作動させるためのクロック信号入力用パッド、４０６は画像データを直列に受容するための画像データ入力用パッド、４０７は画像データをラッチ回路４０３に保持させるためのクロック信号入力用パッドである。また、４０８はパワートランジスタ４０２のオン時間、すなわち吐出ヒータ４０１の通電時間を外部から制御するための駆動信号（ヒートイネーブル）入力用パッド、４１３（１）〜４１３（ｎ）は複数の吐出ヒータ４０１をブロックに分けて時分割駆動を行う際のブロック選択を行うためのブロック選択信号（ブロックイネーブル）入力用パッドである。さらに４１２はラッチ回路４０３およびシフトレジスタ４０４をリセットするためのリセット信号入力用パッド、４０９はロジック回路駆動電源（３〜８Ｖ、一般的には５Ｖ）接続用のパッド、４１０はグランド（ＧＮＤ）接続用パッド、４１１は吐出ヒータ駆動電源接続用のパッド、４１６は吐出ヒータに通電される信号接地用のパッド、４１４（１）〜４１４（ｎ）センサ駆動信号入力用およびセンサ出力用、ないしは保温ヒータ駆動信号入力用のパッドである。
【００１６】
かかるヒータボード４００の駆動シーケンスについて説明するに、まずプリント装置本体からクロック信号に同期して画像データがシリアル転送されると、シフトレジスタ４０４はこれを取り込んで整列させる。当該整列された画像データはラッチ回路４０３に一時記憶され、画像データに応じたオンまたはオフ信号がラッチ回路４０３により出力される。その状態でヒートパルスが入力されると、ブロック選択信号により選択されてアクティブとなっているブロックにおいて、画像データがオンである場合には対応したパワートランジスタ４０２が当該ヒートパルスの期間オンとなり、対応した吐出ヒータ４０１に通電がなされて駆動される。なお、ブロック駆動は、複数の吐出ヒータをブロックに分けて時分割駆動することで同時駆動される吐出ヒータ４０１の数を減らし、電源の小型化および混入ノイズの影響の低減化を図るために用いられるものである。
【００１７】
図４は駆動タイミングの説明図であり、ここでの波形はプリント装置本体から送られてくる信号のうち時分割駆動のためのブロック選択信号（ここではＢ１〜Ｂ８としてある）および吐出ヒータ４０１の通電時間を決定するヒートイネーブル信号（ＨＥＡＴ）のみを表示した。図示の例では吐出ヒータ４０１の総数を３２、ブロック数を８としてあり、すべての吐出ヒータが駆動され得る１周期内に１回ずつタイミングをずらして各ブロックが順次選択される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年ではプリント装置の小型化の要求が高く、そのためにはプリント装置本体とプリントヘッドとの電気的接続数の削減も重要な課題となっている。しかるに図１の駆動系においては、１つのヘッドを駆動するのに入力される信号としてＬＡＴ，ＤＣＬＫ，ＤＡＴＡ，ＢＬＫ０，ＢＬＫ１，ＢＬＫ２，ＯＤＤ，ＥＶＥＮ，ＨＥＡＴがあり、駆動系に接続される信号線だけでも９本を要している。
【００１９】
また図３の駆動系においては、ヒータボード上にデコーダを有さずプリント装置本体側より各ブロックを直接選択する構成であるので、接続される信号線はさらに多くなっている。
【００２０】
これらによりヒータボードには多数の信号線の接続を行うためのパッドが必要となり、これがヒータボードの面積ないしはヘッドの小型化の制約となっていた。また、接点数が多くなればその分ヘッド製造の歩留まりが低下するおそれもあり、またヘッドに至るケーブルやフレキシブル配線板なども小型化ないしは低廉化の制約を受けることになる。
【００２１】
本発明は、かかる問題点に鑑み、ヘッドに接続すべき信号線の数を減らし、以て上記問題を解決することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明は、複数のプリント素子を具備し、前記複数のプリント素子は複数のブロックに分割されてブロック毎に時分割駆動されるとともに、当該ブロックに含まれるプリント素子はブロック内で所定の時分割駆動が行われるように構成されたプリントヘッドであって、
プリントに係るデータを転送するためにプリントヘッドの外部から供給されるクロック信号を用いて、前記ブロック毎の時分割駆動のタイミングを規定する第１の制御信号と、前記ブロック内での時分割駆動のタイミングを規定する第２の制御信号とを生成する生成手段を具備し、
前記生成手段は、前記クロック信号の計数に基づき信号を出力する計数手段と、前記計数手段の出力に対応して割当てられたアドレスに前記第１の制御信号および前記第２の制御信号の出力データを記憶する記憶手段と、前記計数手段から出力される信号に応じて前記記憶手段に記憶されているデータに基づき前記第１制御信号および第２制御信号を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
【００３５】
また、本発明は、上記プリントヘッドを用いるプリント装置に存する。
【００３６】
なお、本明細書において「プリント」とは、文字，図形等有意の情報を形成する場合のみならず、広く画像，模様，パターン等を媒体上に形成（プリント）する場合も言うものとする。
【００３７】
また、「プリント媒体」とは、一般的な記録装置で用いられている紙のみならず、広く布，プラスチックフィルム，金属板等、ヘッドによって吐出されるインクを受容可能なものも言うものとする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００３９】
（第１例）
図５は本例に用いたインクジェットプリント装置７００の斜視図である。以下の諸例が適用されるプリントヘッド６１０はキャリッジ７２０上に搭載されており、このキャリッジ７２０は駆動モータ７０１の正逆回転に応動して駆動力伝達ギア７０２，７０３を介して回転駆動されるリードスクリュ７０４の螺旋状溝７２１に係合している。従ってプリントヘッド６１０は、駆動モータ７０１の駆動に応じて、プリント媒体Ｐの送り方向とは直交するａ，ｂ方向に往復走査しつつプリント動作を行う。また、図示しない給送装置によってプラテン７０６上に搬送されるプリント媒体Ｐ用の押さえ板７０５は、キャリッジ移動範囲にわたってプラテン７０６に対しプリント媒体Ｐを押圧する。
【００４０】
７０７および７０８はホームポジション検知手段としてのフォトカプラであり、キャリッジ７２０に設けたレバー７０９のこの域での存在を確認して駆動モータ７０１の回転方向切り替え等を行うためのタイミング信号を発生する。
【００４１】
７１０はプリントヘッド６１０の前面のキャッピングを行うキャップ部材７１１を支持する部材、７１２はキャップ部材７１１内を吸引する吸引手段であり、プリントヘッド回復操作時やプリント動作の待機時には、キャリッジ１２はプリント範囲外のキャッピング位置へ移動し、所定の操作（キャッピング、吸引等）が行われる。７１４はクリーニングブレード、７１５はクリーニングブレード７１４をプリントヘッド前面に対し進退可能に支持するブレード移動部材であり、これらは本体支持板７１６に支持されている。なお、クリーニングブレードとしては図示の形態に限られず公知の他の形態のものも適用できるのは勿論である。
【００４２】
また、７１７は吸引回復処理を開始するためのレバーであり、キャリッジ７２０と係合するカム７１８の移動に伴って移動し、クラッチ切り換え等公知の伝達手段を介して駆動モータ７０１の駆動力が伝達されて当該移動が制御される。なお、プリントヘッド６１０に設けられる吐出ヒータ等への信号の付与および上記各機構の駆動制御を司る制御部は、図示のプリント装置本体の適宜の部位に設けられる。
【００４３】
かかるプリント装置７００は、給送装置によってプラテン７０６上に搬送されるプリント媒体Ｐに対し、プリントヘッド６１０がプリント媒体Ｐのほぼ全幅にわたって往復移動しつつプリント動作を行うものであり、かつプリントヘッド６１０は以下に述べるように複数の吐出ヒータないし吐出口を有した構成となっているので、高精度かつ高速度のプリントを行うことが可能である。
【００４４】
図６は本例に用いるプリントヘッド６１０の主要部の概略構成例を示す。図６に示すように、Ｓｉ等の半導体基板（ヒータボード）１００上には、所定の数の吐出ヒータ６０６と、これら吐出ヒータ６０６にそれぞれ電気信号を送る電極配線６０７および後述する駆動回路や制御用ロジック回路等とが形成され、これら吐出ヒータ６０６上に所定間隔で液路６０５を形成しかつこれら液路６０５と連通する共通液室６０４を形成するための壁部材６０１が設けられている。そして、壁６０１上にインクの供給口６０３を有する天板６０２を接合することでプリントヘッド本体が構成される。すなわち、壁部材６０１、基板１００および天板６０２で囲まれた部分が液路６０５となり、インクは供給口６０３および共通液室６０４を介して液路６０５に供給される。また、電極配線６０７を通して吐出ヒータ６０６に吐出信号を印加し吐出ヒータ６０６上にバブルを発生させることで液路前方の吐出口６００より液が吐出される。また、基板１０１上には温度センサ（不図示）が作り込まれており、その出力によりプリントヘッドの温度をモニタすることが可能である。
【００４５】
なお、図５のプリント装置では、図６に示したプリントヘッド本体とこれに供給すべきインクを収納したインクタンク部とを一体として本体に着脱可能なカートリッジ形態のプリントヘッド６１０を用いており、このプリントヘッドの主要部に以下に述べる諸例の構成が適用可能であるが、両者は別体であってもよく、またカートリッジ形態のものでなくてもよい。
【００４６】
図７は図６のヒータボードの電気的構成を示すブロック図である。駆動回路は所定数（図では６４個）の熱エネルギ発生素子６０６の群（吐出ヒータＲ１〜Ｒ６４）とともに一体に基板（ヒータボード）上に設けられている。
【００４７】
図において、１１３は吐出ヒータ駆動電源（ＶＨ）ラインに吐出ヒータＲ１〜Ｒ６４とともに接続される駆動手段としての電力供給制御用のトランジスタアレイであり、吐出ヒータＲ１〜Ｒ６４の導通をオン／オフする。
【００４８】
６４個の吐出ヒータは、８×８の論理マトリクスに分割され、吐出ヒータ８個毎のブロックが同時に選択されるように配線されている。また、各ブロックにおいて８個の吐出ヒータはさらに奇数番目のものと偶数番目のものとに分割駆動される。すなわち、ブロックは８つタイミングに分けられて選択され、同時に選択される吐出ヒータ数は８個であり、その８個の吐出ヒータが２つのタイミングに分割されて駆動される。
【００４９】
デコーダ１１９はブロック選択のタイミングを規定する信号を発生するもので、ＢＬＫ０〜ＢＬＫ２の３本の入力信号（３ビット並列信号）に応じ、８個のタイミング信号を順次出力し、その出力は電力制御用トランジスタに接続される各アンドゲート１１４の１つの入力端に適切に供給される。ＯＤＤおよびＥＶＥＮは各ブロックの奇数番目のビットおよび偶数番目のビットを選択する信号であり、それぞれに対応したアンドゲート２３の１つの入力端に供給される。
【００５０】
一方、６４個の吐出ヒータに対応した６４個のプリントデータＤＡＴＡは、クロック信号ＤＣＬＫに同期してデータ整列手段としてのシフトレジスタ１１６に入力され、ラッチ信号ＬＡＴに応じてラッチ回路１１５にラッチされる。そして当該ラッチされたデータはアンドゲート２３の１つの入力端に送られる。また、ＨＥＡＴは吐出ヒータの駆動（通電）時間を規定するためのイネーブル信号であり、これもアンドゲート１１４の１つの入力端に供給される。
【００５１】
１１１は本例の特徴をなす制御信号発生手段としてのブロック信号発生部であり、外部から供給されるラッチ信号ＬＡＴおよびクロック信号ＤＣＬＫの２本の信号のみを取り込み、ブロック選択信号ＢＬＫ０〜ＢＬＫ２をデコーダ１１９に供給する。すなわち、本例ではブロック選択信号を外部から供給されるのではなく、ヒータボード上に一体に作り込まれたブロック信号発生部１１１により内部で作成しているのである。
【００５２】
図８はブロック信号発生部の内部の回路構成例を示す。ここで、４１は計数手段としてのｎビットカウンタであり、クロック信号ＤＣＬＫがｎ回入力されるとカウントアップ信号ＣＯＵＮＴ  ＵＰを１パルス出力する。４２および４３はＤ型のフリップフロップ、４４は３ビットカウンタである。これらのカウンタ等は小型のチップを用いることができ、ヒータボード上に実装してもその寸法を著しく増大することはない。
【００５３】
図９はブロック信号発生部１１１の動作を説明するためのタイミングチャートである。まず、クロック信号ＤＣＬＫは、画像転送用のほかブロック信号発生用にも用いられるのでかなり多数発生するが、画像信号は発生したクロック信号ＤＣＬＫの最後の６４クロック分に同期させて送った部分（図ではＤ６４〜Ｄ１）のみが有効となる。
【００５４】
クロック信号ＤＣＬＫがｎビット送られる毎にカウントアップ信号のパルスが発生し、これをＤ型フリップフロップ４２および４３のクロックとして入力し、前者の反転出力および後者の出力をそれぞれ奇数ビット選択信号ＯＤＤおよび偶数ビット選択信号ＥＶＥＮとして用いる。次に偶数ビット選択信号ＥＶＥＮの立ち下がりクロックで３ビットカウンタ４４をカウントアップさせて行くことにより、このカウンタの３ビット出力をそれぞれブロック選択信号ＢＬＫ０、ＢＬＫ１およびＢＬＫ２の３出力として用いることができる。
【００５５】
図１０はブロック信号発生部の内部の他の回路構成例を示す。ここで、６１は上記カウンタ４１と同様のｎビットカウンタであり、クロック信号ＤＣＬＫがｎ回入力されるとカウントアップ信号ＣＯＵＮＴ  ＵＰを１パルス出力する。６２は当該カウントアップのパルス信号を受けてｍビットのパラレル出力を行うカウンタであり、当該出力は記憶手段としてのメモリ６３のアドレスＡ１〜Ａｍと接続される。メモリ６３としてはパラレルに指定されるアドレスに対し５種のデータを割り付けたものであればよい。すなわち、入力アドレスがアップすることにより、奇数ビット選択信号ＯＤＤ、偶数ビット選択信号ＥＶＥＮ、ブロック選択信号ＢＬＫ０、ＢＬＫ１およびＢＬＫ２の出力がそれぞれなされるようにアドレスとデータとの割り付けを行っておけばよい。この例においてもカウンタは小型のチップを用いることができ、またメモリとしても極めて小容量のもので足りるので、ヒータボード上に実装してもその寸法を著しく増大することはない。
【００５６】
以上の例によれば、クロック信号ＤＣＬＫをもとに駆動する吐出ヒータの選択信号である５種の信号ＯＤＤ、ＥＶＥＮ、ＢＬＫ０、ＢＬＫ１およびＢＬＫ２を作成する手段として、ブロック信号発生部をヒータボード上に実装したことにより、図１の従来例では９本を要していたプリンタ本体との接続信号線を４本に減らすことができた。そのため、接続パッド数も減少し、プリントヘッドの小型化、ケーブルの細線化、ひいてはこれらによる低廉化を達成することができるのみならず、接点数が少なくなる分接触不良などが生じる確率も少なくなり、信頼性が向上する。さらにプリンタ本体で作成する信号数が少なくなるので、本体側の低廉化も達成できる。
【００５７】
（第２例）
図１１は本発明の他の実施形態によるヒータボードの電気的構成を示すブロック図であり、かかるヒータボードも図６に示したプリントヘッド本体に適用可能なものである。
【００５８】
ここで、１０１は図３の従来例ではコンタクトパッドを介して外部（プリンタ本体の制御部）から供給されていたブロックイネーブル信号であり、本例では当該コンタクトパッドを有さず本例の特徴であるイネーブル信号発生部１０３により生成される。ヒートイネーブル信号１０２についても同様に、外部からの信号を受容するコンタクトパッドを有さず、本例の特徴である制御信号発生手段をなすイネーブル信号発生部１０３により生成される。
【００５９】
１０４はメモリであり、ヒートイネーブル信号１０２を生成する際に要する諸データとして、立ち上がりデータ、立ち下がりデータや、時分割時点すなわちブロックイネーブル信号１０１の変化点を決定するためのデータ等が記憶されている。このメモリには基板１００を製造する際にアルミニウム配線等によりマスク化されたデータを用いてもよいし、メモリとしてヒューズＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリを用いてもよい。さらには、プリント動作、プリント条件、ヘッドの状態等に応じて例えばプリント動作中にデータを変更できるようにすることを所望する場合にはＲＡＭを用いてもよく、あるいは簡単にデータを保存するラッチ回路を用いてもよい。この場合、データの書き込みにシフトレジスタ４０４を兼用するようにすれば、当該データ書き込み用の信号ラインを別途追加しなくても足りる。
【００６０】
さらに本例が図３の従来例と異なるのは、クロック信号ＣＬＫ、ラッチクロック信号ＬＴＣＬＫおよびリセット信号ＲＥＳＥＴの各パッド１０７、１０６および１０５がイネーブル信号発生部１０３にも接続されていることである。上記以外の部分については図３の従来例と同様であるが、当該従来例と比較すれば本例ではヒートイネーブル入力用パッド４０８およびブロックイネーブル入力用パッド４１３（１）〜４１３（ｎ）が省略されており、電気接続数を削減できることがわかる。
【００６１】
図１２はイネーブル信号発生部１０３の回路構成例、図１３はその動作タイミングをそれぞれ示す。すなわち図１２は、画像データを転送するためのクロックを主に活用することにより、電気接続数を削減しつつプリントヘッドのヒータボード上でブロックイネーブル信号およびヒートイネーブル信号を生成する構成の詳細例を示す図であって、ここではヒートイネーブル信号を生成するための第１のカウンタ１３１とブロックイネーブル信号を生成するための第２のカウンタ１３２との少なくとも２つのカウンタを用いている。
【００６２】
第１のカウンタ１３１は画像データ転送用クロックＣＬＫをそのままカウンタ用クロックとして取り込んでいる。ここで、画像転送用クロックＣＬＫがイネーブル信号生成用として用いるに十分な分解能を持たない場合には前段に逓倍器（１３３）を介挿してもよいし、逆に分解能が十分で周期を長くしたい場合には分周器（１３１）を介挿してもよい。
【００６３】
このカウンタ１３１は図１１のメモリ１０４に記憶されている時分割時点データにカウント値が到達すると、あるいはラッチクロックＬＴＣＬＫまたはリセット信号ＲＥＳＥＴが入力されるとカウント値がリセットされ、再びカウント動作を開始する。すなわちカウンタ１３１は１時分割単位で動作しており、このカウント値と前述したメモリ１０４の記憶する立ち上がり・立ち下がりデータとの比較によりＴ型フリップフロップ１３７を介してヒートイネーブル信号が生成される。なお図１２において、１３４および１３５は、それぞれ、立ち上がりデータおよび立ち下がりデータとカウンタ１３１のカウント値とを比較するコンパレータ、１３６は時分割時点データ（時分割ブロック間データ）とカウンタ１３１のカウント値とを比較するコンパレータである。
【００６４】
次に、第２のカウンタ１３２は時分割時点データとカウンタ１３１のカウント値とが一致した際にコンパレータ１３６が発生する信号をカウンタ用クロックとして取り込み、ラッチクロックＬＴＣＬＫまたはリセット信号ＲＥＳＥＴが入力されるまでカウント動作を行う。そしてこの第２のカウンタ１３２の出力をデコーダ１３８によりデコードすることで、従来は外部から供給されていたブロックイネーブル信号をヒータボード上で生成することができる。
【００６５】
なお図１３は、図３の従来例と同様に発熱体（吐出ヒータ）総数を３２素子、ブロック数を８とした場合の本例の駆動タイミングであって、同図において実際にプリント装置本体より供給される制御用信号は画像データのほか転送用クロックＣＬＫおよびラッチクロックＬＴＣＬＫのみであるが（リセット信号は省略）、同図においてはプリントヘッド本体の基板内部で生成された第１のカウンタ１３１の出力、ヒートイネーブル信号、第２のカウンタ１３２の出力およびブロックイネーブル信号も示してある。
【００６６】
以上のように、本例によれば、画像データを転送するためのクロックを主に活用することによりプリントヘッドのヒータボード上でブロックイネーブル信号およびヒートイネーブル信号を生成することができることから、従来必要であったプリント装置本体とプリントヘッドとの間のヒートイネーブル信号用およびブロックイネーブル信号入力用の個別信号ライン、並びにヒータボード上の接続パッドを省略することができ、電気接続数を削減してプリント装置本体をより小型化することができる。
【００６７】
また、上記構成はヒータボードを製造する工程で同時に作り込むことができるうえ、近年の半導体製造プロセスにおける微細化技術の進歩からチップサイズの増大を殆ど伴わずに実施できるものである。すなわちヒータボード寸法の増大やコストアップを殆ど伴うことなく電気接続数の削減が可能となる。
【００６８】
以上、実施形態の第１例および第２例について本発明を詳細に説明したが、発熱体（吐出ヒータ）の数、分割ブロック数、１ブロックに含まれる発熱体の個数、ブロック駆動ないし発熱体の駆動の態様、ブロック信号発生部ないしイネーブル信号発生部を含めたヒータボード上の回路構成等は各例に示したものに限られないのは勿論であり、画像データの転送クロックを用いて発熱体群をいくつかのブロックに分けて分割駆動するための制御信号を、プリント装置本体の制御部ではなくプリントヘッド側において生成する手段を有した構成であれば本発明の範囲に含まれるものである。
【００６９】
また、かかる手段はプリントヘッドのヒータボード上に設けることがコストおよび寸法等の点から好ましいが、プリントヘッド内に別途ＩＣ等で構成してもプリント装置本体制御部との電気接続数が削減できる。また、プリントヘッドと別体とし、これをキャリッジ等に取り付けてプリントヘッド装着時に両者の接続がなされるようにする構成を採っても、プリントヘッド側の接続パッド数は削減できなくてもプリント装置本体制御部の負担軽減および接続信号ラインの細線化は達成することができる。
【００７０】
（その他）
なお、本発明は、複数のプリント素子をいくつかのグループに分けて分割駆動を行うことが可能なものであれば上述のようなインクジェット方式に限らず種々の方式（熱転写方式その他）に適用できる。
【００７１】
また、インクジェット記録（プリント）装置としては電気機械変換方式その他の種々のものがあるが、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（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、記録装置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記録の高密度化，高精細化が達成できるからである。
【００７２】
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，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とすると、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。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。
【００７３】
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５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ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、本発明によれば記録を確実に効率よく行うことができるようになるからである。
【００７４】
さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大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に対しても本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合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。
【００７５】
加えて、上例のようなシルアルタイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは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た場合にも本発明は有効である。
【００７６】
また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、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、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げることができる。
【００７７】
また、搭載されるインクの色数についても、例えば単色のインクに対応して濃度の異なるものが設けられるものの他、記録色を異にする複数のインクの少なくとも一部の色に対応して濃度の異なるものが複数種類（色事に種類数を変えてもよい）設けられるものであってもよい。
【００７８】
さらに加えて、以上説明した本発明実施例においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もしくは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃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を用いてもよい。加えて、熱エネルギによる昇温を、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よい。いずれにしても熱エネルギ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すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギ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。このような場合のインクは、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又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。
【００７９】
さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態としては、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、リーダ等と組合せた複写装置、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採るもの等であってもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プリント装置本体制御部とプリントヘッド側との接続信号線を削減でき、特に発熱体群を分割駆動するための制御信号を生成する手段をプリントヘッドないしヒータボードに実装した場合には接続パッド数も減らすことができる。従ってプリントヘッドの小型化、ケーブルの細線化、ひいてはこれらによる低廉化を達成することができるのみならず、接点数が少なくなる分接触不良などが生じる確率も少なくなり、信頼性が向上する。さらにプリンタ本体で作成する信号数が少なくなるので、本体側の低廉化も達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリントヘッドに適用されるプリント素子およびその駆動回路の電気的構成の従来例を示すブロック図である。
【図２】図１の各部信号のタイミングチャートである。
【図３】プリントヘッドに適用されるプリント素子およびその駆動回路の電気的構成の他の従来例を示すブロック図である。
【図４】図３の主要部の信号のタイミングチャートである。
【図５】本発明を適用可能なプリント装置として、インクジェットプリント装置の概略構成例を示す斜視図である。
【図６】図５のプリント装置に適用されるプリントヘッド主要部の概略構成例を示す斜視図である。
【図７】図６のプリントヘッドに適用されるプリント素子およびその駆動回路の電気的構成例を示すブロック図である。
【図８】図７におけるブロック信号発生部の構成例を示すブロック図である。
【図９】図７の各部信号のタイミングチャートである。
【図１０】図７におけるブロック信号発生部の他の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図６のプリントヘッドに適用されるプリント素子およびその駆動回路の他の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１１におけるイネーブル信号発生部の構成例を示すブロック図である。
【図１３】図１１の各部信号のタイミングチャートである。
【符号の説明】
２１，６０６  発熱体（吐出ヒータ）
２２，１１３  トランジスタアレイ
２４，１１９  デコーダ
２５，１１５，４０３  ラッチ回路
２６，１１６，４０４  シフトレジスタ
４１，４４，６１，６２  カウンタ
４２，４３  Ｄ型フリップフロップ
６３  メモリ
１００  基板（ヒータボード）
１０１  ブロックイネーブル信号
１０２，ＨＥＡＴ  ヒートイネーブル信号
１０３  イネーブル信号発生部
１０４  メモリ
１０５〜１０８，４０５〜４１４，４１６  信号接続パッド
１３１，１３２  カウンタ
１３７  Ｔ型フリップフロップ
１３８  デコーダ
６００  吐出口
６０５  液路
６１０  プリントヘッド
７２０  キャリッジ
ＣＬＫ、ＤＣＬＫ  画像データ転送用クロック信号
ＬＡＴ，ＬＴＣＬＫ  ラッチ信号
Ｐ  プリント媒体
【図１】
0004532646.tif 000002
【図２】
0004532646.tif 000003
【図３】
0004532646.tif 000004
【図４】
0004532646.tif 000005
【図５】
0004532646.tif 000006
【図６】
0004532646.tif 000007
【図７】
0004532646.tif 000008
【図８】
0004532646.tif 000009
【図９】
0004532646.tif 000010
【図１０】
0004532646.tif 000011
【図１１】
0004532646.tif 000012
【図１２】
0004532646.tif 000013
【図１３】
0004532646.tif 000014