JP2000280467A - インクジェット記録装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング素子のオン抵抗や基板の配線抵
抗がばらついても、製品間でインク滴の重量がばらつく
ことのないインクジェット記録装置、およびその製造方
法を提供すること。 【解決手段】 インクジェット記録装置１００では、検
査用配線１０５、１０６、１０７を用いて、スイッチン
グ素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルをオン抵抗検査
用素子１６Ｘを介して検査し、この検査結果に基づい
て、駆動信号ＣＯＭの波形を自動的に調整する。従っ
て、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベル
がヘッド駆動用ＩＣ１０１毎に、あるいはヘッド駆動用
ＩＣ１０１のロット毎にばらついても圧電振動子１７Ａ
〜１７Ｎに実際に印加される駆動信号ＣＯＭの波形（電
位）を一定にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子などの
圧力発生素子を記録ヘッドに用いたインクジェット記録
装置に関するものである。さらに詳しくは、圧力発生素
子に対する駆動条件の適正化技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタあるいは複写機として用いられ
るインクジェット記録装置は、一般に、図９に示すよう
に、プリントコントローラ１とプリントエンジン２とか
ら構成され、ホストコンピュータなどから送られた記録
データは、制御部６によって、記録ヘッド１０の１スキ
ャン分に相当するドットパターンデータ毎に記録ヘッド
１０にシリアル転送される。この記録ヘッド１０におい
て、ドットパターンデータに展開された印字データＳＩ
（記録データ）は、シフトレジスタ１３にシリアル転送
された後、ラッチ回路１４によってラッチされ、ラッチ
された印字データＳＩは、レベルシフタ１５を介してス
イッチ回路１６に印加される。スイッチ回路１６の入力
側には、駆動信号生成回路８からの駆動信号ＣＯＭが印
加され、スイッチ回路１６の出力側には、圧電振動子１
７などといった圧力発生素子が接続されている。ここ
で、印字データＳＩは、スイッチ回路１６の動作を制御
する。

【０００３】たとえば、スイッチ回路１６に加わる印字
データＳＩが「１」である期間中は、駆動信号ＣＯＭが
圧電振動子１７に印加され、この信号に応じて圧電振動
子１７は伸縮を行う。一方、スイッチ回路１６に加わる
印字データＳＩが「０」である期間中は、圧電振動子１
７への駆動信号ＣＯＭの供給が遮断される。

【０００４】このように構成した記録ヘッド１０におい
て、図９中のシフトレジスタ回路１３、ラッチ回路１
４、レベルシフタ１５、スイッチ回路１６および圧電振
動子１７は、図１０に示すように、記録ヘッド１０の各
ノズル開口に対応した素子１３Ａ〜１３Ｎ、１４Ａ〜１
４Ｎ、１５Ａ〜１５Ｎ、１６Ａ〜１６Ｎ、１７Ａ〜１７
Ｎから構成されている。これらの素子のうち、シフトレ
ジスタ回路１３、ラッチ回路１４、レベルシフタ１５、
スイッチ回路１６を構成する素子１３Ａ〜１３Ｎ、１４
Ａ〜１４Ｎ、１５Ａ〜１５Ｎ、１６Ａ〜１６Ｎは、ヘッ
ド駆動用ＩＣ１０１に内蔵され、このヘッド駆動用ＩＣ
１０１はフレキシブル配線基板２０２上に実装された
後、記録ヘッド１０に搭載される。

【０００５】ここで、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎ
と圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎとは直列に接続されてい
る。従って、各スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎに加わ
るビットデータが「１」のときには、スイッチング素子
１６Ａ〜１６Ｎがオン状態になって、駆動信号ＣＯＭが
スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎを介して圧電振動子１
７Ａ〜１７Ｎに印加される。

【０００６】この駆動信号ＣＯＭは、たとえば、図４
（Ｂ）に示すように、その電圧値が中間電位Ｖｍからス
タートした後（ホールドパルス３１１）、時刻Ｔ１から
時刻Ｔ２まで最大電位ＶＰＳまで一定の傾きで上昇し
（充電パルス３１２）、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで最大
電位ＶＰＳを所定時間だけ維持する（ホールドパルス３
１３）。次に、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの間に最低電
位ＶＬＳまで一定の傾きで下降した後（放電パルス３１
４）、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５まで最低電位ＶＬＳを所定
時間だけ維持する（ホールドパルス３１５）。そして、
時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までに電圧値は中間電位Ｖｍまで
一定の傾きで上昇する（充電パルス３１６）。その間、
圧電振動子１７は、駆動信号ＣＯＭの波形に従って変位
し、ノズル開口に連通する圧力発生室を収縮させる。

【０００７】このような動作によって、圧力発生室から
インク滴を吐出させるので、駆動信号ＣＯＭの最大電位
ＶＰＳや中間電位Ｖｍは、ノズル開口から所定重量のイ
ンク滴が吐出されるように所定の電位に設定されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘッド
駆動用ＩＣ１０１は、そのロット毎あるいは製品毎にス
イッチング素子１６Ａ〜１６Ｎにオン抵抗のばらつきが
あるため、このスイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎを介し
て駆動信号ＣＯＭを圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎに印加す
ると、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎでの電圧降下の
程度によって、圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎに実際に印加
される電圧がばらついて、インクジェット記録装置毎に
インク滴の重量（ドットの大きさ）がばらつくという問
題点がある。また、ヘッド駆動用ＩＣ１０１を実装した
フレキシブル配線基板１０２の配線抵抗も、フレキシブ
ル配線基板１０２の配線抵抗もロット毎にばらついてい
ることがあり、このようなばらつきも、圧電振動子１７
Ａ〜１７Ｎに実際に印加される電圧がばらつく原因とな
る。

【０００９】そこで、本発明の課題は、スイッチング素
子のオン抵抗がばらついても、製品間でインク滴の重量
がばらつくことのないインクジェット記録装置、および
その製造方法を提供することにある。

【００１０】さらに、本発明の課題は、配線基板の配線
抵抗がばらついても、製品間でインク滴の重量がばらつ
くことのないインクジェット記録装置、およびその製造
方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、複数のノズル開口に各々連通する圧力発生室、該圧
力発生室の各々に対応し、記録データに基づいてオン・
オフするスイッチング素子、および該スイッチング素子
がオンしたときに当該スイッチング素子を介して駆動信
号が印加されることにより前記圧力発生室内のインクを
加圧して前記ノズル開口からインク滴を吐出させる圧力
発生素子を備える記録ヘッドと、前記駆動信号を生成す
る駆動信号生成手段とを有するインクジェット記録装置
において、前記スイッチング素子を内蔵するヘッド駆動
用ＩＣが実装された配線基板には、当該スイッチング素
子のオン抵抗レベルを検査するための検査用配線が形成
されていることを特徴とする。

【００１２】本発明において、検査用配線を用いてスイ
ッチング素子のオン抵抗を直接、計測するように構成す
る場合がある他、前記ヘッド駆動用ＩＣに、前記スイッ
チング素子のオン抵抗レベルの検査を行うために当該ス
イッチング素子と同一構造をもって形成されたオン抵抗
検査用素子を内蔵させておく場合がある。この場合に
は、このオン抵抗検査用素子に対して検査用配線が形成
されることになる。

【００１３】本発明では、検査用配線を用いて、スイッ
チング素子のオン抵抗レベルを直接、あるいはオン抵抗
検査用素子を介して検査することができるので、この検
査結果に基づいて、駆動信号の波形を調整することがで
きる。従って、スイッチング素子のオン抵抗がばらつい
ても圧力発生素子に実際に印加される駆動信号の波形を
一定にすることができるので、インクジェット記録装置
毎にインク滴の重量がばらつくことを確実に防止するこ
とができる。また、配線基板上に形成した検査用配線を
用いてスイッチング素子のオン抵抗レベルを検査する
と、この配線基板上に形成した配線パターンの抵抗が配
線基板毎にばらついていても、それを加味して駆動信号
の波形を調整したことになる。従って、配線基板の配線
抵抗がばらついても圧力発生素子に実際に印加される駆
動信号の波形を一定にすることができるので、製品間で
インク滴の重量がばらつくことのないインクジェット記
録装置を提供することができる。

【００１４】本発明において、スイッチング素子のオン
抵抗レベルを直接、あるいはオン抵抗検査用素子を介し
て検査した結果を利用して、駆動信号の波形を自動的に
調整してもよい。それには、前記スイッチング素子のオ
ン抵抗レベルの検査結果に基づいて、前記駆動信号生成
手段が生成する前記駆動信号の波形を制御する制御手段
を形成しておく。

【００１５】本発明においては、前記記録ヘッドには、
前記スイッチング素子のオン抵抗レベルの検査結果を表
示しておき、この検査結果に基づいて、インクジェット
記録装置の製造工程において、駆動信号の波形をスイッ
チング素子のオン抵抗レベルに合わせてもよい。

【００１６】このようなインクジェット装置は、たとえ
ば以下の方法により製造できる。すなわち、本発明で
は、複数のノズル開口に各々連通する圧力発生室、該圧
力発生室の各々に対応し、記録データに基づいてオン・
オフするスイッチング素子、および該スイッチング素子
がオンしたときに駆動信号が当該スイッチング素子を介
して印加されることにより前記圧力発生室内のインクを
加圧して前記ノズル開口からインク滴を吐出させる圧力
発生素子を備える記録ヘッドと、前記駆動信号を生成す
る駆動信号生成手段とを有するインクジェット記録装置
の製造方法において、前記スイッチング素子のオン抵抗
レベルを検査し、該検査結果に基づいて、当該スイッチ
ング素子のオン抵抗レベルと前記駆動信号の波形とを適
合させることを特徴とする。

【００１７】本発明においては、前記スイッチング素子
を内蔵するヘッド駆動用ＩＣに該スイッチング素子のオ
ン抵抗レベルの検査を行うために当該スイッチング素子
と同一構造をもって形成されたオン抵抗検査用素子を内
蔵させておき、該オン抵抗検査用素子のオン抵抗の計測
結果に基づいて、前記スイッチング素子のオン抵抗レベ
ルを検査してもよい。

【００１８】このような検査結果を利用するにあたっ
て、前記スイッチング素子のオン抵抗レベルの検査手
段、および前記駆動信号生成手段が生成する前記駆動信
号の波形を制御する制御手段を形成しておき、前記検査
手段を用いての前記スイッチング素子のオン抵抗レベル
の検査結果に基づいて、前記制御手段が前記駆動信号生
成手段を制御して前記駆動信号の波形を前記スイッチン
グ素子のオン抵抗レベルに適合させてもよい。

【００１９】また、前記スイッチング素子を内蔵のヘッ
ド駆動用ＩＣを配線基板上に実装した後、該配線基板の
状態で前記スイッチング素子のオン抵抗レベルの検査を
行い、しかる後に、当該ヘッド駆動用ＩＣを搭載した前
記記録ヘッドに対して当該スイッチング素子のオン抵抗
レベルの表示を付しておくことにより、当該記録ヘッド
を用いてインクジェット記録装置を組み立てる際に前記
表示に基づいて、前記駆動信号の波形と前記スイッチン
グ素子のオン抵抗レベルとを適合させてもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明を適用し
たインクジェット記録装置を説明する。

【００２１】［実施の形態１］ （全体構成）図１は、インクジェット記録装置の要部を
示す斜視図である。

【００２２】図１に示すように、このインクジェット記
録装置１００では、キャリッジ１１１がタイミングベル
ト１１２を介してパルスモータ１１３に接続され、ガイ
ド部材１１４に案内されて記録用紙１１５の紙幅方向に
往復動するように構成されている。キャリッジ１１１は
記録用紙１１５と対向する面、この図に示す例では下面
にインクジェット式の記録ヘッド１０が取り付けられて
いる。記録ヘッド１０はキャリッジ１１１の上部に載置
されているインクカートリッジ１１７からインクの補給
を受けてキャリッジ１１１の移動に合わせて記録用紙１
１５にインク滴を吐出してドットを形成し、記録用紙１
１５に画像や文字を印刷する。また、インクジェット記
録装置１００の非印刷領域には、キャッピング装置１１
８が構成され、休止中に記録ヘッド１０のノズル開口を
封止する一方、印刷動作中に行われるフラッシング動作
による記録ヘッド１０からのインク滴を受ける。さら
に、キャッピング装置１１８の近傍にはワイピング装置
１１９が配置され、このワイピング装置１１９では、記
録ヘッド１０の表面をブレードなどでワイピングするこ
とにより、そこに付着したインク滓や紙粉を拭き取るよ
うに構成されている。

【００２３】図２は、本形態のインクジェット記録装置
の機能ブロック図である。

【００２４】図２において、インクジェット記録装置１
００は、プリントコントローラ１とプリントエンジン２
とから構成されている。プリントコントローラ１は、ホ
ストコンピュータ（図示せず。）などからの多値階層情
報を含む記録データなどを受信するインターフェース３
と、多値階層情報を含む記録データなどの各種データの
記憶を行うＲＡＭ４と、各種データ処理を行うためのル
ーチンなどを記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵなどからなる
制御部６と、発振回路７と、記録ヘッド１０への駆動信
号ＣＯＭを生成するための各電位の電源を生成可能な電
源生成部８０を備える駆動信号生成回路８と、ドットパ
ターンデータに展開された印字データＳＩ（記録デー
タ）および駆動信号ＣＯＭをプリントエンジン２に送信
するためのインターフェース９とを備えている。

【００２５】ホストコンピュータなどから送られた多値
階層情報を含む記録データはインターフェース３を介し
て記録装置内部の受信バッファ４Ａに保持される。受信
バッファ４Ａに保持された記録データは、コマンド解析
が行われてから中間バッファ４Ｂへ送られる。中間バッ
ファ４Ｂ内では、制御部６によって中間コードに変換さ
れた中間形式としての記録データが保持され、各文字の
印字位置、修飾の種類、大きさ、フォントのアドレスな
どが付加される処理が制御部６によって実行される。次
に、制御部６は、中間バッファ４Ｂ内の記録データを解
析し、後述するように階層データをデコード化した後の
２値化されたドットパターンデータを出力バッファ４Ｃ
に展開し、記憶させる。

【００２６】記録ヘッド１０の１スキャン分に相当する
ドットパターンデータが得られると、このドットパター
ンデータは、インターフェース９を介して記録ヘッド１
０にシリアル転送される。出力バッファ４Ｃから１スキ
ャン分に相当するドットパターンデータが出力される
と、中間バッファ４Ｂの内容が消去されて、次の中間コ
ード変換が行われる。ここで、ドットパターンデータに
展開された印字データは、後述するように、各ノズル開
口毎の階調データとして、たとえば２ビットで構成され
る。

【００２７】プリントエンジン２は、記録ヘッド１０
と、紙送り機構１１と、キャリッジ機構１２とを備えて
いる。紙送り機構１１は、紙送りモータおよび紙送りロ
ーラなどからなり、記録紙などの記録媒体を順次送り出
して副走査を行うものである。キャリッジ機構１２は、
図１を参照して説明したように、記録ヘッド１０を搭載
するキャリッジ１１１と、このキャリッジ１１をタイミ
ングベルト１１２を介して走行させるパルスモータ１１
３などからなり、記録ヘッド１０を主走査させるもので
ある。

【００２８】記録ヘッド１０は、副走査方向に複数のノ
ズル開口を有し、所定のタイミングで各ノズル開口から
インク滴を吐出させるものである。記録ヘッド１０にお
いて、ドットパターンデータに展開された印字データは
ＳＩ、発振回路７からのクロック信号（ＣＬＫ）に同期
して、インターフェース９からシフトレジスタ１３にシ
リアル転送される。このシリアル転送された印字データ
ＳＩは、一旦、ラッチ回路１４によってラッチされる。
ラッチされた印字データＳＩは、電圧増幅器であるレベ
ルシフタ１５によって、スイッチ回路１６を駆動できる
電圧、たとえば数十ボルト程度の所定の電圧にまで昇圧
される。所定の電圧まで昇圧された印字データはスイッ
チ回路１６に与えられる。スイッチ回路１６の入力側に
は、駆動信号生成回路８からの駆動信号（ＣＯＭ）が印
加されており、スイッチ回路１６の出力側には、圧力発
生素子としての圧電振動子１７が接続されている。

【００２９】ここで、印字データＳＩは、スイッチ回路
１６の動作を制御する。たとえば、スイッチ回路１６に
加わる印字データが「１」である期間中は、駆動信号Ｃ
ＯＭが圧電振動子１７に印加され、この信号に応じて圧
電振動子１７は伸縮を行う。一方、スイッチ回路１６に
加わる印字データが「０」である期間中は、圧電振動子
１７への駆動信号ＣＯＭの供給が遮断される。

【００３０】このように構成した記録ヘッド１０におい
て、図２中のシフトレジスタ回路１３、ラッチ回路１
４、レベルシフタ１５、スイッチ回路１６および圧電振
動子１７は、図３に示すように、記録ヘッド１０の各ノ
ズル開口に対応した素子１３Ａ〜１３Ｎ、１４Ａ〜１４
Ｎ、１５Ａ〜１５Ｎ、１６Ａ〜１６Ｎ、１７Ａ〜１７Ｎ
から構成され、そのうち、シフトレジスタ回路１３、ラ
ッチ回路１４、レベルシフタ１５、スイッチ回路１６を
構成する素子１３Ａ〜１３Ｎ、１４Ａ〜１４Ｎ、１５Ａ
〜１５Ｎ、１６Ａ〜１６Ｎはヘッド駆動用ＩＣ１０１に
作り込まれ、このヘッド駆動用ＩＣ１０１はフレキシブ
ル配線基板１０２上に実装された後、記録ヘッド１０に
搭載される。

【００３１】ここで、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎ
と圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎとは直列に接続されてい
る。従って、各スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎに加わ
るビットデータが「１」のときには、スイッチング素子
１６Ａ〜１６Ｎがオン状態になって、駆動信号ＣＯＭが
スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎを介して圧電振動子１
７Ａ〜１７Ｎに印加され、各圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎ
は駆動信号ＣＯＭの波形に応じて変位する。逆に、各ス
イッチング素子１６Ａ〜１６Ｎに加わるビットデータが
「０」の場合は、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎがオ
フ状態になって、各圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎへの駆動
信号が遮断され、各圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎは直前の
電荷を保持する。

【００３２】（記録ヘッドの構成）図４（Ａ）は、記録
ヘッド１０に形成されたアクチュエータのうちの１つを
拡大して示す断面図である。

【００３３】図４（Ａ）において、記録ヘッド１０で
は、ノズル開口プレート２１０にノズル開口２１１が形
成され、流路形成板２１２には、圧力発生室２１３を区
画する通孔、圧力発生室２１３に両側で連通する２つの
インク供給口２１４を区画する通孔あるいは溝、および
これらのインク供給口２１４にそれぞれ連通する２つの
共通のインク室２１５を区画する通孔が形成されてい
る。振動板２１６は、弾性変形可能な薄板から形成さ
れ、ピエゾ素子（圧力発生素子）などの圧力発生素子の
先端に当接し、流路形成板２１２を挟んでノズル開口プ
レート２１０と液密に一体に固定され、流路ユニット２
１８を構成している。

【００３４】基台２１９には、圧電振動子１７を振動可
能に収容する収容室２２０と、流路ユニット２１８を支
持する開口２２１とが形成され、圧電振動子１７の先端
を開口２２１から露出させた状態で圧電振動子１７を固
定配線基板２２２で固定している。また、基台２１９
は、振動板２１６のアイランド部２１６ａを圧電振動子
１７に当接させた状態で流路ユニット２１８を開口２２
１に固定して記録ヘッド１０を纏めている。

【００３５】（駆動信号の波形）図４（Ｂ）を参照し
て、駆動信号ＣＯＭを構成する各パルスについて説明す
る。図４（Ｂ）において、圧電振動子１７を作動させる
ための駆動信号ＣＯＭは、その電圧値が中間電位Ｖｍか
らスタートした後（ホールドパルス３１１）、時刻Ｔ１
から時刻Ｔ２まで最大電位ＶＰＳまで一定の傾きで上昇
し（充電パルス３１２）、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで最
大電位ＶＰＳを所定時間だけ維持する（ホールドパルス
３１３）。次に、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの間に最低
電位ＶＬＳまで一定の傾きで下降した後（放電パルス３
１４）、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５まで最低電位ＶＬＳを所
定時間だけ維持する（ホールドパルス３１５）。そし
て、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までに電圧値は中間電位Ｖｍ
まで一定の傾きで上昇する（充電パルス３１６）。

【００３６】従って、図４（Ａ）、（Ｂ）において、充
電パルス３１２が圧電振動子１７に印加されると、圧電
振動子１７は圧力発生室２１３の容積を膨張させる方に
撓み、圧力発生室２１３に負圧を発生させる。その結
果、メニスカスはノズル開口２１１から引っ込み、次
に、放電パルス３１４を印加すると、圧電振動子１７は
圧力発生室２１３の容積を収縮させる方向に撓み、圧力
発生室２１３に正圧が発生する。その結果、ノズル開口
２１１からインク滴が吐出される。そして、ホールドパ
ルス３１５が印加された後、充電パルス３１６を印加し
てメニスカスの振動を抑える。

【００３７】（スイッチング素子のオン抵抗レベルの検
査）このように構成したインクジェット記録装置１００
において、本形態では、図２および図３に示すように、
フレキシブル配線基板１０２上に実装されたヘッド駆動
用ＩＣ１０１には、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎ
（スイッチ回路１６）の他にも、これらのスイッチング
素子１６Ａ〜１６Ｎと同時形成されたことにより、これ
らのスイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎと同一構造をもつ
オン抵抗検査用素子１６Ｘが形成され、このオン抵抗検
査用素子１６Ｘには負荷抵抗１７Ｘが直列に接続してい
る。

【００３８】また、フレキシブル配線基板１０２上に
は、オン抵抗検査用素子１６Ｘと負荷抵抗１７Ｘとの間
（オン抵抗検査用素子１６Ｘの一方の端子）から引き出
された検査用配線１０５が形成されている。さらに、フ
レキシブル配線基板１０２には、オン抵抗検査用素子１
６Ｘの他方の端子に、たとえば＋５Ｖの検査用電位を印
加するための検査用配線１０６が形成されている。さら
にまた、フレキシブル配線基板１０２には、オン抵抗検
査用素子１６Ｘをオン状態にするための制御電位をオン
抵抗検査用素子１６Ｘの制御端子に印加するための検査
用配線１０７が形成されている。これらの検査用配線１
０５、１０６、１０７にはそれぞれ端子１０５Ａ、１０
６Ａ、１０７Ａが形成され、これらの端子１０５Ａ、１
０６Ａ、１０７Ａおよびインターフェース９（図２参
照。）を介して、検査用配線１０５、１０６、１０７
は、装置本体側において制御部６や駆動信号生成回路８
が構成されているメイン基板１０４と回路的に接続して
いる。

【００３９】また、装置本体側のメイン基板１０４に
は、検査用配線１０５の電位が入力されるＡ／Ｄコンバ
ータ６１が形成され、このＡ／Ｄコンバータ６１の出力
は制御部６に入力されるようになっている。

【００４０】このように構成したインクジェット記録装
置１００において、その組み立て直後の初期調整の段階
では、以下に説明するようにして、ヘッド駆動用ＩＣ１
０１に形成されているスイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎ
のオン抵抗レベルが検査され、この検査結果に基づい
て、制御部６は、駆動信号ＣＯＭを形成する際に用いる
電源のレベルを調整するように駆動信号生成回路８の電
源生成部８０を制御する。すなわち、インクジェット記
録装置１００の製造後、初期調整の工程では、駆動信号
生成回路８の側からは、インターフェース９および端子
１０６Ａ、１０７Ａを介して検査用配線１０６、１０７
に所定の電位が供給され、オン抵抗検査用素子１６Ｘが
オン状態となる。このとき、オン抵抗検査用素子１６Ｘ
と負荷抵抗１７Ｘとの間の電位は、検査用配線１０５を
介してＡ／Ｄコンバータ６１に入力され、この結果はス
イッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルの検査
結果として、制御部６に入力される。その結果、制御部
６は、ルックアップテーブル６２などに予め設定されて
いるデータに基づいて、スイッチング素子１６Ａ〜１６
Ｎのオン抵抗レベルに適合する電源を生成するように駆
動信号生成回路８の電源生成部８０を制御する。

【００４１】それ故、駆動信号生成回路８は、スイッチ
ング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルが通常レベル
であるときは、図４（Ｂ）を参照して説明したように、
記録動作を行うときには、最大電位および中間電位がそ
れぞれＶＰＳ、Ｖｍの駆動信号ＣＯＭを生成し、記録ヘ
ッド１０に出力する。これに対して、スイッチング素子
１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルが高いときは、スイッ
チング素子１６Ａ〜１６Ｎでの電圧降下が大であるとし
て、駆動信号生成回路８は、図５に示すように、標準の
最大電位ＶＰＳおよび中間電位Ｖｍよりもやや高い最大
電位ＶＰＳａおよび中間電位Ｖｍａの駆動信号ＣＯＭを
生成し、記録ヘッド１０に出力する。このときの駆動信
号ＣＯＭの波形を電位３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、
３１４ａ、３１５、３１６ａ、３１７ａで示す。

【００４２】従って、記録ヘッド１０において、スイッ
チング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルが高くて電
圧降下が大きくても、実際に圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎ
に印加される電位は標準状態と等しい。また、スイッチ
ング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルが低いとき
は、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎでの電圧降下が小
であるとして、駆動信号生成回路８は、図５に示すよう
に、標準の最大電位ＶＰＳおよび中間電位Ｖｍよりもや
や低い最大電位ＶＰＳｂおよび中間電位Ｖｍｂの駆動信
号ＣＯＭを生成し、記録ヘッド１０に出力する。このと
きの駆動信号ＣＯＭの波形を電位３１１ｂ、３１２ｂ、
３１３ｂ、３１４ｂ、３１５、３１６ｂ、３１７ｂで示
す。従って、記録ヘッド１０において、スイッチング素
子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルが小さくて電圧降下
が小さくても、実際に圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎに印加
される電位は標準状態と等しい。

【００４３】（本形態の効果）このように、本形態のイ
ンクジェット記録装置１００では、検査用配線１０５、
１０６、１０７を用いて、スイッチング素子１６Ａ〜１
６Ｎのオン抵抗レベルをオン抵抗検査用素子１６Ｘを介
して検査し、この検査結果に基づいて、駆動信号ＣＯＭ
の波形を自動的に調整する。従って、スイッチング素子
１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルがヘッド駆動用ＩＣ１
０１毎に、あるいはヘッド駆動用ＩＣ１０１のロット毎
にばらついても圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎに実際に印加
される駆動信号ＣＯＭの波形（電位）を一定にすること
ができる。従って、インクジェット記録装置１００毎に
インク滴の重量がばらつくことを確実に防止することが
できる。また、フレキシブル配線基板１０２上に形成し
た検査用配線１０５、１０６、１０７を用いて１６Ａ〜
１６Ｎのオン抵抗レベルを検査するので、このフレキシ
ブル配線基板１０２上に形成した配線パターンの抵抗が
フレキシブル配線基板１０２毎にばらついていても、そ
れを加味して駆動信号ＣＯＭの波形を調整したことにな
る。従って、フレキシブル配線基板１０２の配線抵抗が
ばらついても圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎに実際に印加さ
れる駆動信号ＣＯＭの波形（電位）を一定にすることが
できる。従って、この点からいっても、インクジェット
記録装置１００毎にインク滴の重量がばらつくことを確
実に防止することができる。

【００４４】［実施の形態２］本形態は、基本的な構成
が実施の形態１と同様なので、対応する部分には同符号
を付して図示するとともに、それらの説明を省略する。

【００４５】図６は、本形態のインクジェット記録装置
の機能ブロック図である。

【００４６】図６において、本形態のインクジェット記
録装置１００も、ホストコンピュータなどから送られた
多値階層情報を含む記録データは、制御部６によって、
記録ヘッド１０の１スキャン分に相当するドットパター
ンデータ毎に記録ヘッド１０にシリアル転送される。記
録ヘッド１０において、ドットパターンデータに展開さ
れた印字データＳＩは、シフトレジスタ１３にシリアル
転送された後、ラッチ回路１４によってラッチされ、ラ
ッチされた印字データＳＩは、レベルシフタ１５を介し
てスイッチ回路１６に印加される。スイッチ回路１６の
入力側には、駆動信号生成回路８からの駆動信号ＣＯＭ
が印加されており、スイッチ回路１６の出力側には、圧
電振動子１７などといった圧力発生素子が接続されてい
る。

【００４７】このように構成した記録ヘッド１０におい
ても、図６中のシフトレジスタ回路１３、ラッチ回路１
４、レベルシフタ１５、スイッチ回路１６および圧電振
動子１７は、図７に示すように、記録ヘッド１０の各ノ
ズル開口に対応した素子１３Ａ〜１３Ｎ、１４Ａ〜１４
Ｎ、１５Ａ〜１５Ｎ、１６Ａ〜１６Ｎ、１７Ａ〜１７Ｎ
から構成されている。これらの素子のうち、シフトレジ
スタ回路１３、ラッチ回路１４、レベルシフタ１５、ス
イッチ回路１６を構成する素子１３Ａ〜１３Ｎ、１４Ａ
〜１４Ｎ、１５Ａ〜１５Ｎ、１６Ａ〜１６Ｎはヘッド駆
動用ＩＣ１０１に作り込まれ、このヘッド駆動用ＩＣ１
０１はフレキシブル配線基板２０２上に実装された後、
記録ヘッド１０に搭載される。

【００４８】ここで、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎ
と圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎとは直列に接続されてい
る。従って、各スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎに加わ
るビットデータが「１」のときには、スイッチング素子
１６Ａ〜１６Ｎがオン状態になって、駆動信号ＣＯＭが
スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎを介して圧電振動子１
７Ａ〜１７Ｎに印加されることになる。

【００４９】このように構成したインクジェット記録装
置１００において、本形態でも、実施の形態１と同様、
図６および図７に示すように、フレキシブル配線基板１
０２上に実装されたヘッド駆動用ＩＣ１０１には、スイ
ッチング素子１６Ａ〜１６Ｎ（スイッチ回路１６）の他
にも、これらのスイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎと同時
形成されたことにより、これらのスイッチング素子１６
Ａ〜１６Ｎと同一構造をもつオン抵抗検査用素子１６Ｘ
が形成されている。このオン抵抗検査用素子１６Ｘには
負荷抵抗１７Ｘが直列に接続している。また、フレキシ
ブル配線基板１０２上には、オン抵抗検査用素子１６Ｘ
と負荷抵抗１７Ｘとの間（オン抵抗検査用素子１６Ｘの
一方の端子）から引き出された検査用配線１０５が形成
されている。さらに、フレキシブル配線基板１０２に
は、オン抵抗検査用素子１６Ｘの他方の端子に、たとえ
ば＋５Ｖの検査用電位を印加するための検査用配線１０
６が形成されている。さらにまた、フレキシブル配線基
板１０２には、オン抵抗検査用素子１６Ｘをオン状態に
するための制御電位をオン抵抗検査用素子１６Ｘの制御
端子に印加するための検査用配線１０７が形成されてい
る。これらの検査用配線１０５、１０６、１０７には、
それぞれ端子１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａが形成され
ている。

【００５０】但し、本形態では、実施の形態１と違っ
て、これらの端子１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａ（検査
用配線１０５、１０６、１０７）は、装置本体側に電気
的に接続しておらず、装置本体側には、Ａ／Ｄコンバー
タなどが構成されていない。

【００５１】このように構成した本形態のインクジェッ
ト記録装置１００では、スイッチング素子１６Ａ〜１６
Ｎなどを内蔵したヘッド駆動用ＩＣ１０１をフレキシブ
ル配線基板１０２上に実装した後、このフレキシブル配
線基板１０２の状態でスイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎ
のオン抵抗レベルの検査を行い、しかる後に、スイッチ
ング素子１６Ａ〜１６Ｎを搭載した記録ヘッド１０に対
してスイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベル
の表示を付しておく。

【００５２】すなわち、スイッチング素子１６Ａ〜１６
Ｎなどを内蔵したヘッド駆動用ＩＣ１０１をフレキシブ
ル配線基板１０２上に実装した後、端子１０６Ａ、１０
７Ａを介して検査用配線１０６、１０７に所定の電位を
外部から供給し、オン抵抗検査用素子１６Ｘをオン状態
とする。このときのオン抵抗検査用素子１６Ｘと負荷抵
抗１７Ｘとの間の電位を検査用配線１０５および端子１
０５Ａを介して計測し、その計測結果からスイッチング
素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルをランク分けす
る。また、ランク分けした結果を、図８に示すように、
このフレキシブル配線基板１０２を搭載した記録ヘッド
１０のケース側面部１０Ａなどにシール１４０で表示す
る。

【００５３】一方、装置本体側の駆動信号生成回路８の
側では、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗の
ランクに合わせて、駆動信号ＣＯＭの波形を、図５を参
照して説明したように３段階に調整可能にしておく。従
って、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベ
ルが通常レベルである旨のシール１４０が貼られた記録
ヘッド１０を搭載したときには、駆動信号生成回路８か
らは、図５に示すように、最大電位および中間電位がそ
れぞれＶＰＳ、Ｖｍの駆動信号ＣＯＭを記録ヘッド１０
に出力させる。これに対して、スイッチング素子１６Ａ
〜１６Ｎのオン抵抗レベルが高いランクを表すシール１
４０が貼られた記録ヘッド１０を搭載したときには、ス
イッチング素子１６Ａ〜１６Ｎでの電圧降下が大である
として、駆動信号生成回路８からは、標準の最大電位Ｖ
ＰＳおよび中間電位Ｖｍよりも高い最大電位ＶＰＳａお
よび中間電位Ｖｍａの駆動信号ＣＯＭを生成し、記録ヘ
ッド１０に出力させる。このときの駆動信号ＣＯＭの波
形を電位３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３
１５、３１６ａ、３１７ａで示す。従って、記録ヘッド
１０において、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン
抵抗レベルが高くて電圧降下が大きくても、実際に圧電
振動子１７Ａ〜１７Ｎに印加される電位は標準状態と等
しい。

【００５４】また、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎの
オン抵抗レベルが低いランクを表すシール１４０が貼ら
れた記録ヘッド１０を搭載したときには、スイッチング
素子１６Ａ〜１６Ｎでの電圧降下が小であるとして、駆
動信号生成回路８からは、標準の最大電位ＶＰＳおよび
中間電位Ｖｍよりも低い最大電位ＶＰＳｂおよび中間電
位Ｖｍｂの駆動信号ＣＯＭを生成し、記録ヘッド１０に
出力させる。このときの駆動信号ＣＯＭの波形を電位３
１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂ、３１５、３１
６ｂ、３１７ｂで示す。従って、記録ヘッド１０におい
て、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベル
が小さくて電圧降下が小さくても、実際に圧電振動子１
７Ａ〜１７Ｎに印加される電位は標準状態と等しい。

【００５５】このように、本形態のインクジェット記録
装置１００では、検査用配線１０５、１０６、１０７を
用いて、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レ
ベルをオン抵抗検査用素子１６Ｘを介してフレキシブル
配線基板１０２の段階で検査し、この検査結果に基づい
て、駆動信号ＣＯＭの波形をインクジェット記録装置１
００の製造工程の中で合わせ込む。従って、スイッチン
グ素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルがヘッド駆動用
ＩＣ１０１毎に、あるいはヘッド駆動用ＩＣ１０１のロ
ット毎にばらついても圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎに実際
に印加される駆動信号ＣＯＭの波形（電位）を一定にす
ることができる。また、フレキシブル配線基板１０２上
に形成した検査用配線１０５、１０６、１０７を用いて
スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルを検
査するので、このフレキシブル配線基板１０２上に形成
した配線パターンの抵抗がフレキシブル配線基板１０２
毎にばらついていても、それを加味して駆動信号ＣＯＭ
の波形を調整したことになる。それ故、圧電振動子１７
Ａ〜１７Ｎに実際に印加される駆動信号ＣＯＭの波形
（電位）を一定にすることができるので、インクジェッ
ト記録装置１００毎にインク滴の重量がばらつくことを
確実に防止することができる。

【００５６】［その他の実施の形態］なお、上記形態の
いずれにおいても、記録ヘッド１０において圧電振動子
１７Ａ〜１７Ｎへの駆動信号ＣＯＭの印加を給断するス
イッチング素子１６Ａ〜１６Ｎとは別にオン抵抗検査用
素子１６Ｘをヘッド駆動用ＩＣ１０１内に形成し、この
オン抵抗検査用素子１６Ｘのオン抵抗を計測した結果か
らスイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのオン抵抗レベルを
検査したが、スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｎのいずれ
かに検査用配線を形成して、スイッチング素子１６Ａ〜
１６Ｎのオン抵抗を直接、計測してもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、スイ
ッチング素子のオン抵抗レベルを直接、あるいはオン抵
抗検査用素子を介して検査し、この検査結果に基づい
て、駆動信号の波形を調整する。従って、スイッチング
素子のオン抵抗がばらついても圧力発生素子に実際に印
加される駆動信号の波形を一定にすることができるの
で、インクジェット記録装置毎にインク滴の重量がばら
つくことを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の要
部を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係るインクジェット記
録装置のブロック図である。

【図３】図２に示すインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドに形成されている駆動回路のブロック図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図１に示すインク
ジェット記録装置に用いた記録ヘッドに形成した圧電振
動子の断面図、およびこの圧電振動子に印加する駆動信
号の波形図である。

【図５】図２に示すインクジェット記録装置において、
記録ヘッドに形成したスイッチング素子のオン抵抗レベ
ルに合わせて駆動信号の波形を調整することを示す説明
図である。

【図６】本発明の実施の形態２に係るインクジェット記
録装置のブロック図である。

【図７】図６に示すインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドに形成されている駆動回路のブロック図である。

【図８】図６に示すインクジェット記録装置において、
記録ヘッドに形成したスイッチング素子のオン抵抗レベ
ルを記録ヘッドに表示した様子を示す説明図である。

【図９】従来のインクジェット記録装置のブロック図で
ある。

【図１０】図９に示すインクジェット記録装置の記録ヘ
ッドに形成されている駆動回路のブロック図である。

【符号の説明】

１ プリントコントローラ ２ プリントエンジン ６ 制御部 ８ 駆動信号生成回路 １０ 記録ヘッド １３ シフロレジスタ １４ ラッチ回路 １５ レベルシフタ １６、１６Ａ〜１６Ｎ スイッチング素子 １６Ｘ オン抵抗検査用素子 １７、１７Ａ〜１７Ｎ 圧電振動子（圧力発生素子） １７Ｘ 負荷抵抗 ６１ Ａ／Ｄコンバータ ８０ 電源生成部 １０１ ヘッド駆動ＩＣ １０２ フレキシブル配線基板 １０５、１０６、１０７ 検査用配線 １０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａ 検査用配線の端子 ＣＯＭ 駆動信号

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノズル開口に各々連通する圧力発
   生室、該圧力発生室の各々に対応し、記録データに基づ
   いてオン・オフするスイッチング素子、および該スイッ
   チング素子がオンしたときに駆動信号が当該スイッチン
   グ素子を介して印加されることにより前記圧力発生室内
   のインクを加圧して前記ノズル開口からインク滴を吐出
   させる圧力発生素子を備える記録ヘッドと、前記駆動信
   号を生成する駆動信号生成手段とを有するインクジェッ
   ト記録装置において、 前記スイッチング素子を内蔵するヘッド駆動用ＩＣが搭
   載された配線基板には、当該スイッチング素子のオン抵
   抗レベルを検査するための検査用配線が形成されている
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ヘッド駆動用Ｉ
   Ｃには、前記スイッチング素子のオン抵抗レベルの検査
   を行うために当該スイッチング素子と同一構造をもって
   形成されたオン抵抗検査用素子も内蔵され、前記検査用
   配線は、当該オン抵抗検査用素子に対して形成されてい
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記スイッ
   チング素子のオン抵抗レベルの検査結果に基づいて、前
   記駆動信号生成手段が生成する前記駆動信号の波形を制
   御する制御手段を有していることを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、前記記録ヘ
   ッドには、前記スイッチング素子のオン抵抗レベルの検
   査結果が表示されていることを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。
5. 【請求項５】 複数のノズル開口に各々連通する圧力発
   生室、該圧力発生室の各々に対応し、記録データに基づ
   いてオン・オフするスイッチング素子、および該スイッ
   チング素子がオンしたときに駆動信号が当該スイッチン
   グ素子を介して印加されることにより前記圧力発生室内
   のインクを加圧して前記ノズル開口からインク滴を吐出
   させる圧力発生素子を備える記録ヘッドと、前記駆動信
   号を生成する駆動信号生成手段とを有するインクジェッ
   ト記録装置の製造方法において、 前記スイッチング素子のオン抵抗レベルを検査し、該検
   査結果に基づいて、当該スイッチング素子のオン抵抗レ
   ベルと前記駆動信号の波形とを適合させることを特徴と
   するインクジェット記録装置の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記スイッチング素
   子が内蔵されたヘッド駆動用ＩＣには、当該スイッチン
   グ素子のオン抵抗レベルの検査を行うために当該スイッ
   チング素子と同一構造をもって形成されたオン抵抗検査
   用素子も形成しておき、該オン抵抗検査用素子のオン抵
   抗の計測結果に基づいて、前記スイッチング素子のオン
   抵抗レベルを検査することを特徴とするインクジェット
   記録装置の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５または６において、前記スイッ
   チング素子のオン抵抗レベルの検査手段、および前記駆
   動信号生成手段が生成する前記駆動信号の波形を制御す
   る制御手段を形成しておき、前記検査手段を用いての前
   記スイッチング素子のオン抵抗レベルの検査結果に基づ
   いて、前記制御手段の前記駆動信号生成手段を制御して
   前記駆動信号の波形を前記スイッチング素子のオン抵抗
   レベルに適合させることを特徴とするインクジェット記
   録装置の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項５または６において、前記スイッ
   チング素子を内蔵するヘッド駆動用ＩＣを配線基板上に
   実装した後、該配線基板の状態で前記スイッチング素子
   のオン抵抗レベルの検査を行い、しかる後に、当該駆動
   用ＩＣを搭載した前記記録ヘッドに対して前記スイッチ
   ング素子のオン抵抗レベルの表示を付しておくことによ
   り、当該記録ヘッドを用いてインクジェット記録装置を
   組み立てる際に前記オン抵抗レベルの表示に基づいて、
   前記駆動信号の波形と前記スイッチング素子のオン抵抗
   レベルとを適合させることを特徴とするインクジェット
   記録装置の製造方法。