JPH1086376A - インクジェットプリントヘッド - Google Patents
インクジェットプリントヘッドInfo
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Abstract
ドにおいてインターレース方式の駆動を行なった場合で
も、視覚的な段差を生じず、良好な画質を得ることので
きるインクジェットプリントヘッドを提供する。 【解決手段】 3色一体型のインクジェットプリントヘ
ッドにおいて、各色を噴射する印字記録用ノズルを、そ
れぞれ1つのブロックとする。これにより、ブロック間
に発生する視覚的な段差をなくし、画質を向上させる。
また、ダミーノズルはそれのみでブロックを構成し、各
色のブロックの間で駆動して、各色のブロックの記録位
置を合わせる。印字記録用ノズルのブロック内はインタ
ーレース方式で駆動され、サテライト異常などの画質欠
陥を生じさせない。また、ダミーノズルのブロックはイ
ンターレース方式を用いずに駆動する。
Description
ら吐出させ、被記録材にインクドットを付着させて記録
を行なうインクジェットプリントヘッドに関するもので
ある。
リントヘッドにおいては、全てのノズルを同時に駆動す
るためには大きな電流が必要であり、電源装置などが大
型化するため、いくつかのノズルごとにブロックに分割
し、ブロックごとに駆動するブロック駆動がなされてい
る。図11は、従来の駆動方法の一例の説明図である。
図11に示した例では、4本のノズルを1ブロックとし
て、各ブロック内のノズルを同時に駆動し、各ブロック
を順次駆動している。これによって同時に駆動されるノ
ズルは4本のみであるため、電源装置の電源容量を大幅
に縮小することができる。
中右に示すように、4ドットずつ少しずつずれたドット
列が形成される。このままでは直線が傾いてしまうた
め、通常はインクジェットプリントヘッドを少し傾けて
配置し、補正している。あるいは、特開平5−2209
88号公報に記載されているように、隣接するノズルが
同一ブロックとならないように構成し、ドット列を分散
させて直線性を向上させようとしたものもある。さら
に、特開平7−96607号公報では、噴射領域を一部
重複させて駆動することによって直線性を向上させてい
る。しかしこのような駆動方法は、駆動制御回路が複雑
となり、また、噴射完了までの時間が長くなるという欠
点を有している。
トプリントヘッドでは、あるノズルからインクの噴射を
行なうと、インクの噴射の際にノズル内に圧力変動やイ
ンクの流動が発生する。この圧力変動やインクの流動が
他のノズルにも伝播し、流体的、音響的クロストークを
引き起こす場合がある。すなわち、各ノズルでは、先に
噴射を行なったノズルからの流体的、音響的クロストー
クの影響を受けて、噴射時に外乱を生じ、その結果、サ
テライト異常等の画質欠陥を引き起こす場合がある。こ
のため、最も影響を受けやすい次のタイミングで噴射を
行なうノズルを、インクを噴射したノズルからできるだ
け物理的に離すことで外乱を避ける方法が取られてきて
いる。しかし、距離を離しすぎることは、その電気的駆
動方法が困難になるばかりでなく、印字タイミングのず
れから画像上の直線性を損ない、高品質の画質を保つこ
とができなくなるという問題があった。
は、隣接するノズルを連続的に駆動している。そのた
め、隣接するノズル間でクロストークが発生し、画像が
劣化するという問題がある。また、上述の特開平5−2
20988号公報や特開平7−96607号公報でも、
隣接するノズルが連続するタイミングで駆動されてお
り、やはりクロストークが発生して画質の劣化を生じ
る。
法として、インターレース方式が提案されている。図1
2は、従来のインターレース方式の駆動方法の一例の説
明図である。図12では、8本のノズルを8回に分けて
駆動する例を示している。インターレース方式では、あ
るノズルが駆動されたとき、次のタイミングではなるべ
く離れたノズルを駆動する。この例では、1番目のノズ
ルを駆動した後、5番目のノズルを駆動し、以下、3番
目、7番目、2番目、6番目、4番目、8番目の順で駆
動する。このような駆動を行なうことによって、連続す
るタイミングで隣接するノズルが駆動されないので、ク
ロストークは発生しにくく、良好な画質を維持できる。
また、記録されたドットは、ある幅に広がるが、直線性
は向上する。
ノズルを有するインクジェットプリントヘッドに適用す
る場合、通常は全てのノズルを1本ずつ順次駆動するこ
とは行なわず、ある本数ごとにグループに分け、各グル
ープ内でインターレース方式で駆動を行なう。そして、
電源容量などの関係から同時に駆動可能なノズル数だけ
のグループをブロックとして、各グループのノズル1本
ずつを同時に駆動する。各ブロックは順次駆動すればよ
い。
のノズルを色数に分割し、複数色を記録可能なインクジ
ェットプリントヘッドが開発されている。このようなイ
ンクジェットプリントヘッドは、例えば、特公平1−1
2675号公報や、特開平2−204053号公報等に
記載されている。しかし、これらの文献に記載されてい
るインクジェットプリントヘッドでは、異なる色材を噴
射するノズルが隣接しているため、混色などの問題があ
る。特開平4−263949号公報では、異なる色材を
噴射するノズルの間隔を広くし、混色などを防いでい
る。同様に特願平7−103662号においても、異な
る色材を噴射するノズルの間隔を広くし、さらにダミー
ノズルを異なる色材を噴射するノズルの間に設けてい
る。ダミーノズルは特開平5−138884号公報で提
案されているように、実際の記録動作時には使用しない
ノズルであり、噴射の安定化を実現している。
プリントヘッドにおいて、上述のようなインターレース
方式による駆動を行なう場合を考える。図13は、複数
色一体型のインクジェットプリントヘッドにおいてイン
ターレース方式の駆動を行なった場合の段差の説明図で
ある。図13(A)には、シアン(C)、マゼンタ
(M)、イエロー(Y)の3色一体型のインクジェット
プリントヘッドを示している。なお、各ノズルの図示は
省略している。このようなインクジェットプリントヘッ
ドを例えば4つのブロックに分けて順次駆動することを
考える。各ブロック内はインターレース方式によって駆
動されるので、図12に示すようにある幅d内にドット
が分散されて記録される。1つのブロックの駆動が終了
し、次のブロックの駆動を行なう際には、図13(B)
に示すように先のブロックによって記録された幅dだけ
ずれた、幅dの領域にドットが記録されることになる。
ロックとして同時に駆動し、各ブロックを順次駆動した
場合には各ドットのズレは微小であり、全体としてズレ
が生じるのみであったが、このインターレース方式で
は、図13(B)に示すようにブロック間のズレ量が大
きくなる。このブロック間のズレは、視覚的な段差とな
って画質を低下させる。この視覚的な段差は、主に文字
を記録することが多い黒ではそれほど問題とはならず、
主にチャートなどのグラフィックパターンを記録する場
合の多い他のカラーで主に問題となっていた。図13
(A)に示したようなブロックの分割を行なった場合、
3色ともブロックの境界が存在し、このブロックの境界
部分で視覚的な段差が生じる可能性がある。
情に鑑みてなされたもので、複数色一体型のインクジェ
ットプリントヘッドにおいてインターレース方式の駆動
を行なった場合でも、視覚的な段差を生じず、良好な画
質を得ることのできるインクジェットプリントヘッドを
提供することを目的とするものである。
は、複数のノズルを有するヘッド部と、該ノズルを駆動
する駆動制御手段を有し、前記複数のノズルを分割して
複数の色材を記録可能なインクジェットプリントヘッド
であって、前記駆動制御手段が前記各ノズルの噴射にお
いて隣接する前記ノズルを同時に噴射させないインター
レース方式を用い同時に駆動可能なノズル数と前記イン
ターレース方式に応じたブロックごとに順次駆動して記
録動作を行なうインクジェットプリントヘッドにおい
て、前記駆動制御手段は、前記各色材を記録可能な前記
ノズルをそれぞれ1つのブロックとして駆動することを
特徴とするものである。
のインクジェットプリントヘッドにおいて、さらに、複
数のノズルを有し1色のみ記録可能な第2のヘッド部
と、該第2のヘッド部の駆動を制御する第2の駆動制御
手段を有し、前記第2の駆動制御手段も、前記第2のヘ
ッド部の各ノズルの噴射において隣接する前記ノズルを
同時に噴射させないインターレース方式を用い同時に駆
動可能なノズル数と前記インターレース方式に応じたブ
ロックごとに、前記第2のヘッド部の色材を噴射するノ
ズルの端部からブロックごとに順次駆動して記録動作を
行なうものであり、前記駆動制御手段と前記第2の駆動
制御手段は、各ブロックに属するノズルの選択のみが相
違していることを特徴とするものである。
のインクジェットプリントヘッドにおいて、前記駆動制
御手段および前記第2の駆動制御手段は、前記各ブロッ
クに属するノズルの選択を、ブロックを選択するための
ブロック選択信号線と、各ノズルの入切を指示する信号
線の一部との電気的接続によって行なうことを特徴とす
るものである。
2に記載のインクジェットプリントヘッドにおいて、異
なる色材を噴射する前記ノズル間に記録に用いないが駆
動可能なダミーノズルを有しており、前記駆動制御手段
は、色材を噴射するノズルを含むブロックとは異なるブ
ロックで前記ダミーノズルを駆動することを特徴とする
ものである。
のインクジェットプリントヘッドにおいて、前記ダミー
ノズルを含むブロックは、インターレース方式による駆
動は行なわないことを特徴とするものである。
のインクジェットプリントヘッドにおいて、前記ダミー
ノズルを含むブロックは、色材を噴射するノズルを含む
ブロックの駆動の間で駆動されることを特徴とするもの
である。
のインクジェットプリントヘッドにおいて、色材を噴射
するノズルを含むブロックを駆動するインターレース方
式と、前記ダミーノズルを含むブロックのインターレー
ス方式以外の駆動方式は、前記駆動制御手段におけるブ
ロック内のノズルを選択するためのブロック内選択信号
線と、各ノズルの入切を指示する信号線の一部との電気
的接続によって実現することを特徴とするものである。
プリントヘッドの実施の一形態を示す概略構成斜視図で
あり、図1(A)は単色のインクジェットプリントヘッ
ドの一例を示し、図1(B)は3色一体型のインクジェ
ットプリントヘッドの一例を示す。また図2は、同じく
流路方向の断面図である。図中、1はチャネル基板、2
はヒータ基板、3は厚膜樹脂層、4はインクリザーバ、
5はリザーバ隔壁、6は印字記録用ノズル、7はダミー
ノズル、8は間隔、9は発熱体である。
よびインクリザーバ4が形成される。インクリザーバ4
は各色のインクごとに形成される。図1(B)に示す3
色一体型のインクジェットプリントヘッドでは、3つの
インクリザーバ4が設けられている。この場合、インク
として、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シ
アン(C)の3色を用いることができる。各インクリザ
ーバ4は、リザーバ隔壁5で隔てられている。また、図
1(A)に示すインクジェットプリントヘッドでは、1
つのインクリザーバ4が設けられている。例えば黒
(K)のインクを用いることができる。なお、インクリ
ザーバ4はチャネル基板1を貫通して形成されており、
この貫通孔から各色のインクが供給される。
路が設けられ、インクリザーバ4に連通している。図1
に示す3色一体型のインクジェットプリントヘッドで
は、複数のインク流路は、各色に対応して形成され、そ
れぞれ対応するインクリザーバ4に連通している。イン
ク流路は、例えば400DPIの記録密度では63.5
μmごとに設けられる。インク流路中には図2に示すよ
うに発熱体9が設けられており、後述する駆動制御部に
よって駆動されて発熱し、インク中に気泡を成長させて
気泡の圧力によってインクをノズルから吐出させる。各
インクリザーバ4に接続された複数のインク流路のう
ち、両端の1ないし複数のインク流路はダミーノズル7
として用いられ、他は印字記録用ノズル6として用いら
れる。すなわち、印字記録を行なう際には、印字記録用
ノズル6のみを用いて行なわれる。
記載されているように、インクリザーバ4の側面付近の
ノズルでは、インクの吐出が不安定になりやすい。その
ため、ダミーノズル7は、印字記録時には用いない。し
かし、ダミーノズル7は、インクを吐出することは可能
である。例えば、メンテナンス時にインクを吐出させた
り、プライミング動作によってダミーノズル7からもイ
ンクを吸引することができる。これによって、インクリ
ザーバ4の側面付近に滞留する気泡やゴミなどがダミー
ノズル7からインクとともに外部へ排出され、印字記録
時の吐出不良を軽減することができる。
ットプリントヘッドでは、異なる色の隣接するダミーノ
ズル7の間には、印字記録用ノズル6およびダミーノズ
ル7のピッチと同じピッチで間隔8が設けられている。
この間隔8は、例えばノズル数本が配置できるだけの間
隔とすることができる。印字記録時には、異なる色のイ
ンクを吐出する印字記録用ノズル6の間には、この間隔
8とダミーノズル7の間隔が空くことになる。これによ
って異なる色のインクの混色を低減することができ、良
好な画質を得ることができる。また、ダミーノズル7
は、チャネル基板1とヒータ基板2を接着する際の接着
剤の回り込みをを抑制する働きも有している。
ル6およびダミーノズル7に対応して発熱体9が設けら
れ、電極や保護膜等が形成され、その上に厚膜樹脂層3
が設けられる。厚膜樹脂層3には、インク流路とインク
リザーバ4とを接続する凹部、および、発熱体上の凹部
が形成される。そして、チャネル基板1とヒータ基板2
が接合され、インク流路の所定の位置で切断し、ヘッド
チップが構成されている。
トプリントヘッドを示したが、3色に限らず、2色以上
の複数色を一体化したインクジェットプリントヘッドに
おいて同様に構成することができる。また、ここでは図
1(B)に示す3色一体型のインクジェットプリントヘ
ッドと図1(A)に示す単色のインクジェットプリント
ヘッドを並置して用いるが、4色一体型のインクジェッ
トプリントヘッドを1本のみ用いるなど、種々の変形が
可能である。
ヘッドの実施の一形態における具体例を示す正面図であ
る。ここでは具体例として、インクジェットプリントヘ
ッドは160個の発熱体を駆動制御可能な駆動制御部を
有するものとし、駆動可能な160本のノズルについて
その配置を示している。駆動可能なノズルの本数が多い
ほど、記録スピードを確保する上で好ましい。便宜上、
左側のノズルから一連番号を付し、各ノズルを番号で示
すことにする。図3(A)に示す単色のインクジェット
プリントヘッドでは、黒(K)を記録するものとし、1
番から160番までの160本のノズル全てから黒
(K)インクを噴射する。
ットプリントヘッドは、左からシアン(C)、マゼンタ
(M)、イエロー(Y)のインクを噴射して記録するも
のとし、それぞれ52本、56本、52本のノズルを割
り当てている。シアン(C)のインクを噴射する1番か
ら52番までのノズルのうち、1〜4番の4本と45〜
52番の8本のノズルをダミーノズル7とし、5〜44
番の40本のノズルを印字記録用ノズル6として用い
る。また、マゼンタ(M)のインクを噴射する53〜1
08番のノズルのうち、53〜60番の8本と101〜
108番の8本のノズルをダミーノズル7とし、61〜
100番までの40本のノズルを印字記録用ノズル6と
して用いる。イエロー(Y)のインクを噴射する109
〜160番のノズルのうち、109〜116番の8本と
157〜160番の4本のノズルをダミーノズル7と
し、117〜156番の40本のノズルを印字記録用ノ
ズル6として用いる。
可能な間隔が設けられている。上述のようにチャネル基
板1とヒータ基板2を接着してヘッドを組み立てるが、
製造上、間隔8としてある程度大きさを確保する必要が
ある。そのため、色間のダミーノズルが存在しない間隔
8の領域として、8本のノズル相当の領域を確保した。
ットプリントヘッドの1番のノズルが図3(B)に示し
た3色一体型のインクジェットプリントヘッドの5番の
ノズルに対応づけて、両者のインクジェットプリントヘ
ッドが配置される。図3(A)に示した黒(K)のイン
クジェットプリントヘッドの160番のノズルは、図3
(B)に示した3色一体型のインクジェットプリントヘ
ッドの148番のノズルと対応する。
を用い、画信号に応じてノズルを駆動制御して記録を行
なう。このとき、インターレース方式を用いて駆動を行
なう。図4は、本発明のインクジェットプリントヘッド
の実施の一形態におけるインターレース方式の駆動方法
の一例の説明図である。ここでは、8ドットを離散させ
たインターレースを用いている。これはインターレース
方式の駆動においては2のn乗が妥当であり、4では隣
接するノズルが駆動されるので画質欠陥の発生の可能性
があるため採用できず、16では直線性の確保が困難だ
からである。
する。4本のノズルを同時に駆動する場合、160本の
ノズルを駆動するのに40回の駆動を要するため、全て
のノズルを駆動するのに時間がかかり、印字スピードが
低下する。そのため、5本以上のノズルの同時駆動が要
求される。しかしながら、同時に駆動するノズル数の増
加は、電源容量の増大と、発熱によるインクジェットプ
リントヘッドの昇温を招き、気泡に起因する画質欠陥を
誘発するため、なるべく少ない方がよい。このような見
地から、同時に駆動するノズル数を5本としている。
ス方式の駆動と、5本のノズルの同時駆動を組み合わせ
ることにより、1ブロックの単位は8×5=40本とな
る。上述の各インクジェットプリントヘッドの具体例に
おいて備えられているノズル数160本は40の倍数で
あり、好ましい本数である。
ロック内のインターレース方式の駆動方法を示してい
る。図中の数字は1ブロック内のノズルの番号を示して
おり、上から8本ごとにグループを形成している。各グ
ループ内でインターレース方式の駆動を行ない、駆動順
序を○付きの数字で示している。また、各グループの同
じ位置のノズル、すなわち駆動順序を示す○付きの数字
の同じノズルを同時に駆動する。例えば、1〜8のノズ
ルで構成されるグループでは、1,4,7,2,5,
8,3,6の順で各ノズルが駆動される。また、1,
9,17,25,33の5本のノズルは同時に駆動され
る。このような駆動方法によって記録されるドットを拡
大して模式的に左側に示している。このように、ブロッ
ク内では直線性を損なうことなく、また隣接するノズル
が連続して駆動されないのでクロストークなどによるサ
テライトの発生が減少し、画質を向上させることができ
る。
リントヘッドの実施の一形態における具体的な各ブロッ
クの駆動順序の一例の説明図である。図5(A)は図3
(A)に示した黒(K)インクを噴射するインクジェッ
トプリントヘッドの場合を示し、図5(B)は図3
(B)に示した3色一体型のインクジェットプリントヘ
ッドを示している。なお、ここでは、各ブロックを順次
駆動するので、駆動される順に各ブロックをずらして示
している。上述のように、1ブロックは40本のノズル
によって構成されるものとする。
するインクジェットプリントヘッドの場合には、1番目
のノズルから40本ごとにブロックに分割し、各ブロッ
クごとに順次駆動する。すなわち、図6にブラックヘッ
ドとして示したように、a,b,c,dの順でブロック
が駆動される。ブロック内は図4に示したようなインタ
ーレース方式の駆動を行なう。このとき、上述のように
ブロック間で記録タイミングとして8噴射分だけズレて
しまい、視覚的にも図13(B)に示したような段差が
生じるが、上述のように黒インクによる記録は文字など
が多く、視覚上の画質の劣化にはつながらない。
ェットプリントヘッドの場合には、まずシアン(C)の
印字記録用ノズルである5〜44番目の40本のノズル
(b)を1つのブロックとして駆動する。次に、シアン
(C)のダミーノズルである1〜4番目のノズル
(a)、45〜52番目のノズル(c)と、マゼンタ
(M)のダミーノズルである53〜60番目のノズル
(d)を1つのブロックとして駆動する。そして、マゼ
ンタ(M)の印字記録用ノズルである61〜100番目
の40本のノズル(e)を1つのブロックとして駆動す
る。次に、マゼンタ(M)のダミーノズルである101
〜108番目のノズル(f)と、イエロー(Y)のダミ
ーノズルである109〜116番目のノズル(g)、1
57〜160番目のノズル(i)を1つのブロックとし
て駆動する。最後に、イエロー(Y)の印字記録用ノズ
ルである117〜156番目のノズル(h)を1つのブ
ロックとして駆動する。すなわち、図6にカラーヘッド
として示したように、最初にブロック(b)、次にブロ
ック(a),(c),(d)、3番目にブロック
(e)、4番目にブロック(f),(g),(i)、5
番目にブロック(h)が駆動される。
ズルのブロックについては、記録を行なわない画像デー
タを用いて駆動を行なうので、実際にインクが噴射され
ることはない。また、通常は直線性を確保するためイン
クジェットプリントヘッドを傾けて装着しているが、各
色間にダミーノズル7や間隔8が存在するため、例え
ば、シアン(C)を記録した位置にマゼンタ(M)のノ
ズルが到着するまで、また、マゼンタ(M)を記録した
位置にイエロー(Y)のノズルが到着するまでに多少の
時間を要する。ダミーノズルのブロックの駆動は、この
時間調整にも用いられている。
ーレース方式の駆動を行なわない。これによって、ダミ
ーノズルのノズル数や配列順序などに制約を受けず、回
路の設計自由度を高めることができる。ここでは、ダミ
ーノズルの駆動は、例えば図11に示したような隣接同
時駆動で行なう。通常の記録時にはインクを噴射しない
が、例えばメンテナンス時にはこのダミーノズルのブロ
ックが駆動されてインクを噴射する。この時、ノズル周
辺に溜まったインクを吹き飛ばすためには、隣接同時駆
動が有効である。また、5本のノズルごとの隣接同時駆
動を行なうことによって、4回の駆動でこのブロックの
駆動動作を終了することができ、8回の駆動で1ブロッ
クの駆動動作を行なうインターレース方式による駆動に
比べて短時間で済み、高速化が可能である。また、2つ
のダミーノズルのブロックで印字記録用ノズルのブロッ
ク1つ分の駆動時間となり、全体として4ブロック分の
駆動時間となるので、単色のインクジェットプリントヘ
ッドと記録に要する時間を同じにすることができる。
型のインクジェットプリントヘッドにおいて、単色のイ
ンクジェットプリントヘッドと同様にして、ダミーノズ
ルを含めて40本のノズルごとにブロックに分割する
と、例えばシアン(C)では印字機録可能ノズルのう
ち、5〜40の36本と、41〜44の4本のノズルが
別のブロックで記録されることになる。この場合、図1
3(B)に示したようにブロック間で段差が生じる。黒
以外のカラーインクは主にチャート等グラフィックパタ
ーンを記録する場合に多く用いられるため、このような
段差が視覚的に現われやすく、画質が低下する。しか
し、本発明では、各色の印字記録可能ノズルを1つのブ
ロックとして記録を行なうので、各色におけるブロック
間の段差は発生せず、良好な画質の記録画像を得ること
ができる。
ヘッドの実施の一形態における単色のインクジェットプ
リントヘッドの駆動制御回路の一例を示すブロック構成
図である。図中、11は共通電極、12は発熱体、13
はドライバ、14はプリドライバ、15はNAND回
路、16はデータ保持回路、17は4bitリングカウ
ンタ、18は8bitリングカウンタ、19はクロック
発生回路、20はレギュレータ、21はDラッチ、22
はプリドライバ電源電圧モニタ端子、23,24はテス
ト信号出力端子である。なお、発熱体12は、図2で示
した発熱体9と同じものである。また、各発熱体2を駆
動する際には、僅かな時間だけ発熱体2に電流を流して
発熱させておくプレパルス機能を用い、プレパルスとメ
インパルスによって駆動するマルチパルス駆動を行なう
ものとする。
電極11を介して電源に接続されている。また、他端は
それぞれドライバ13に接続されている。ドライバ13
は、例えばMOS−FETやトランジスタなどで構成す
ることができ、発熱体12を駆動する。プリドライバ1
4は、ドライバ13を十分にONさせるため、NAND
回路15の出力をプリドライバ用電源と合成昇圧してド
ライバ13を駆動する。プリドライバ用電源は、レギュ
レータ20より供給する。レギュレータ20は、2本の
抵抗を電源とアースの間に直列に接続し、分圧した電圧
をFETのゲートに接続して、FETの出力をプリドラ
イバ用電源としている。また、アースに接続された抵抗
には、並列にFETが接続されており、そのゲートには
NFCLR信号を反転した信号が入力されている。これ
により、NFCLR信号に基づいてプリドライバ用電源
を制御することができ、プリドライバ14に電源を供給
しない待機モードを実現することができる。なお、ドラ
イバ13としてバイポーラトランジスタを用いた場合に
は、昇圧駆動する必要はないので、プリドライバ14お
よびレギュレータ20を設けずに構成することもでき
る。
19で生成する信号に従って、同時に駆動する5本のノ
ズル分の記録データを出力する。4bitリングカウン
タ17、8bitリングカウンタ18は、クロック発生
回路19で生成する信号に従って、ブロック内選択信号
およびブロック選択信号を出力する。ここでは、4bi
tリングカウンタ17の信号線と8bitリングカウン
タ18の2本づつの信号線がブロック内選択信号とな
り、8bitリングカウンタ18の2本づつの組がブロ
ック選択信号となる。NAND回路15は、それぞれの
印字データ、4bitリングカウンタ17の出力、8b
itリングカウンタ18の出力から1つずつ取り出し、
その論理積の信号を駆動信号としてプリドライバ14に
出力する。
ズル5本分の記録データを1組として2組分の記録デー
タを保持し、プレパルス時とメインパルス時とで記録デ
ータを切り換えて出力する。記録データは、DATA/
DIR信号として供給され、BIT SHIFT信号を
クロックとして取り込む。記録データの切り換えは、プ
レパルスとメインパルスで構成されるENABLE信号
によって行なう。また、プレパルス時に用いた記録デー
タをメインパルス時に用いるための転送を、クロック発
生回路19からの信号によって行なう。
はENABLE信号をクロックにしてシフト動作を行な
い、4本の信号線のいずれかを選択する。また、8bi
tリングカウンタ18は、4bitリングカウンタ17
のキャリーアウト信号をクロックとしてシフト動作を行
ない、8本の信号線のいずれかを選択する。8bitリ
ンクカウンタ18によって4個のブロックのうちのいず
れのブロックか、および、各ブロックの前半か後半かを
選択し、4bitリングカウンタによって選択されたブ
ロックの前半または後半のうち、インターレース方式の
駆動における駆動順序に従った選択を行なう。
するプレパルスとメインパルスの間に他の同時駆動を行
なうノズルに対するパルスを挿入する場合、プレパルス
で駆動する同時駆動ノズルとプレパルスに続くメインパ
ルスで駆動する同時駆動ノズルは異なるので、クロック
発生回路19からカウント用のクロックとともにプレパ
ルスとメインパルスを切り換える信号を受け取ってい
る。また、ブロックの選択順序はDATA/DIR信号
によって与えられ、リセット信号であるNFCLR信号
に基づいて選択順序が得られる。また、NFCLR信号
は4bitリングカウンタ17および8bitリングカ
ウンタのリセットにも用いられる。
号をもとに、プレパルスとメインパルスの切換信号、プ
レパルス、メインパルス1組分のクロック信号などを生
成し、ENABLE信号とともに出力する。また、NF
CLR信号とDATA/DIR信号から単一パルス駆動
かダブルパルス駆動かを判別し、生成する信号を判別し
た駆動方法に対応させる。Dラッチ21は、NFCLR
信号に基づいてDATA/DIR信号をラッチし、ブロ
ックの駆動順序の切換信号であるDIR信号を出力す
る。
NFCLR信号、ENABLE信号、DATA/DIR
信号、BIT SHIFT信号の4本のみである。NF
CLR信号は、リセットのためのクリア信号であり、
‘L’で4bitリングカウンタ17および8bitリ
ングカウンタ18がクリアされる。また、‘L’のと
き、レギュレータ20はプリドライバ14に対してプリ
ドライバ電源の供給を行なわない低消費電力モードとな
る。さらに、立ち上がりでブロックの選択順序のセット
を行ない、立ち下がりで単一パルス駆動かダブルパルス
駆動かを選択してセットするためにも用いられる。
3をONにする。ダブルパルス駆動を行なう際には、プ
レパルスとメインパルスが交互に現われた波形となる。
プレパルスの立ち上がりでデータ保持回路16は記録デ
ータをラッチする。また、メインパルスの立ち下がりで
4bitリングカウンタをシフトさせる。
ータとともに、ブロックの駆動順序の選択信号および単
一パルス駆動かダブルパルス駆動かを選択する信号も送
られてくる。NFCLR信号の立ち下がり時のDATA
/DIR信号によって単一パルス駆動かダブルパルス駆
動かが設定される。この設定はクロック発生回路19内
で行なわれる。また、NFCLR信号の立ち上がり時の
DATA/DIR信号によって、ブロックの駆動順序が
設定される。この設定はDラッチ21によって行なわれ
る。すなわち、Dラッチ21は、NFCLR信号を反転
した信号の立ち下がりにおいてDATA/DIR信号を
ラッチする。これをブロックの駆動順序を示すDIR信
号として4bitリングカウンタ17、8bitリング
カウンタ18に入力している。
データのクロック信号である。この信号の立ち下がりで
データ保持回路16は記録データを取り込む。
はMVDD信号が出力される。このMVDD信号は、プ
リドライバ14のためのプリドライバ電源の電圧をモニ
タするための出力である。また、テスト信号出力端子2
3,24からはDOUT1,DOUT2信号が出力され
る。DOUT1,DOUT2信号は内部ロジックのテス
ト信号の出力である。図7に示した例では、DOUT1
信号は4bitリングカウンタ17の出力線の1本と、
8bitリングカウンタ18の出力線の1本の論理和が
出力される。また、DOUT2信号は、8bitリング
カウンタ18の出力線の1本と、データ保持回路16の
出力線の1本の論理和が出力される。
ヘッドの実施の一形態において、単色のインクジェット
プリントヘッドの駆動制御回路の一例における1サイク
ルの一例を示す信号シーケンス図である。NFCLR信
号の立ち上がりおよび立ち下がりでDATA/DIR信
号をラッチして駆動方法および駆動方向を設定する。最
初のENABLE信号の立ち上がり前に、1番目のブロ
ックの最初に記録を行なう5本のノズルに対応する記録
データを読み込む。記録データは同時に駆動する5本ず
つのノズルに対応して読み込まれる。図9は、1つのブ
ロック内の記録データの転送順序の説明図である。図9
中の1行に示した番号のノズルに対応する記録データが
各回の駆動時に読み込まれる。以後、N回目の駆動時
に、N+1回目にプレパルス駆動する同時駆動ノズルに
対応する記録データを読み込み、32、33回目の駆動
時にはDATA/DIR信号を‘L’として印字データ
をリセットする。
信号のプレパルスのみが用いられ、1番目のブロックの
最初に駆動する5本のノズルに対応する発熱体12のプ
レヒートが行なわれる。1回目のメインパルスでは記録
は行なわれない。以後、N回目の駆動時にプレヒートが
行なわれた5本の同時駆動ノズルについて、N+1回目
の駆動時にメインパルスによる記録が行なわれる。最後
の33回目の駆動時には、プレパルスによる駆動は行な
われず、メインパルスによって4番目のブロックの最後
に駆動する5本のノズルが駆動される。
よって駆動する際には、最初のENABLE信号の立ち
上がり前に1番目のブロックの最初に同時駆動される5
本のノズルに対応する記録データを読み込む。以後、N
回目の駆動時に、N+1回目に駆動する同時駆動ノズル
に対応する記録データを読み込み、順に駆動を行なって
ゆけばよい。
は、図5(A)に示したように、端から40ノズルずつ
ブロックに分割し、ブロック内は図4に示したように5
本のノズルを同時駆動しながらインターレース方式の駆
動を行ない、各ブロックを順次駆動している。このよう
な駆動方法は、4bitリングカウンタ17と8bit
リングカウンタ18の出力線の選択のみによって実現し
ている。例えば、図4より1,9,17,25,33番
目のノズルは同時に駆動されるので、対応するNAND
回路15には同じ4bitリングカウンタ17と8bi
tリングカウンタ18の出力線が選択されて接続され
る。そして、これらのノズルは、それぞれ異なるデータ
保持回路16の信号線に接続されている。
るノズルは、同じ8bitリングカウンタ18の出力線
に接続され、同時駆動されるノズルごとに異なる4bi
tリングカウンタ17の出力線に接続される。また、5
回目から8回目の駆動によって駆動されるノズルは、1
回目から4回目の駆動によって駆動されるノズルとは異
なる8bitリングカウンタ18の出力線に接続されて
いる。このように、8bitリングカウンタ18の2本
の出力線によって1つのブロックが選択される。8bi
tリングカウンタ18の出力線は8本あるので、各ブロ
ックごとに2本づつの組が4組存在し、これがブロック
の選択信号となる。このようにして、5本のノズルを同
時駆動するインターレース方式の駆動を各ブロックごと
に行ない、各ブロックを順次駆動する駆動方法が、配線
の接続のみによって実現できる。
トヘッドの実施の一形態における3色一体型のインクジ
ェットプリントヘッドの駆動制御回路の一例を示すブロ
ック構成図である。図中の符号は図7と同様である。3
色一体型のインクジェットプリントヘッドの駆動制御回
路は、単色のインクジェットプリントヘッドと同一の構
成を有しており、データ保持回路16、4bitリング
カウンタ17、8bitリングカウンタ18の出力線
と、各NAND回路15との接続が異なるのみである。
この接続によって、図5(B)に示すような順序でのブ
ロック駆動と、印字記録用ノズルを有するブロック内の
図4に示すような5本のノズルを同時駆動するインター
レース方式の駆動、および、ダミーノズルを有するブロ
ック内の隣接同時駆動を実現している。
インクを噴射する印字記録用ノズルで構成されるブロッ
クについては、図7に示した単色のインクジェットプリ
ントヘッドにおける1〜40番目のノズルで構成される
ブロックと同一の結線を行なう。このブロックでは、8
bitリングカウンタ18の8本の出力線のうち、図1
0における上から1本目と2本目が選択されている。
〜60番目のダミーノズルを有するブロックである。こ
のブロックでは、8bitリングカウンタ18の8本の
出力線のうち、図10における上から3本目が選択され
ている。このブロックは隣接同時駆動を行なう。そのた
め、同時駆動を行なう5本のノズルについては同じ4b
itリングカウンタ17の出力線を選択し、それぞれ異
なるデータ保持回路16の出力線に接続されている。ま
た、5本のノズルごとに4bitリングカウンタ17の
異なる出力線を選択している。例えば、図10において
は、1〜4,45番目の5本のノズルが同時駆動される
ので、同じ4bitリングカウンタ17の出力線に接続
されている。また、46〜50番目の5本のノズルは、
1〜4,45番目のノズルとは異なる4bitリングカ
ウンタ17の出力線に接続されている。このようにし
て、ダミーノズルを含むブロックについては、5本づつ
の隣接同時駆動を4回行なうことができる。
ブロックは、8bitリングカウンタ18の8本の出力
線のうち、図10における上から4本目と5本目を用
い、上述のシアン(C)の場合と同様に結線される。ま
た、イエロー(Y)の印字記録用ノズルのブロックは、
8bitリングカウンタ18の8本の出力線のうち、図
10における上から7本目と8本目を用い、上述のシア
ン(C)の場合と同様に結線される。
ミーノズルを有するブロックについては、1〜4,45
〜60番目のダミーノズルを有するブロックと同様であ
る。8bitリングカウンタ18の8本の出力線のう
ち、図10における上から6本目が選択され、隣接する
5本のノズルは同じ4bitリングカウンタ17の出力
線を選択し、それぞれ異なるデータ保持回路16の出力
が選択される。また、5本のノズルごとに、異なる4b
itリングカウンタ17の出力線を選択して結線がなさ
れる。なお、116番目と157〜160番目のノズル
は同時に駆動される。
tリングカウンタ17、8bitリングカウンタ18の
出力線と、各ノズルに対応するNAND回路15との接
続を上述のように行なうだけで、図5(B)に示すよう
に各色ごとにブロック化した順次駆動が行なえるととも
に、印字記録用ノズルを有する各ブロックにおいては図
4に示すように複数本同時駆動しながらインターレース
方式で駆動を行ない、ダミーノズルを有する各ブロック
においては隣接同時駆動を行なうことができる。
に、このようなブロック分けの変更や駆動方法の変更
は、データ保持回路16、4bitリングカウンタ1
7、8bitリングカウンタ18の出力線と、各NAN
D回路15との接続を変更するのみであり、他の駆動制
御回路には影響しないため、単色のインクジェットプリ
ントヘッドと3色一体のインクジェットプリントヘッド
の作製に要するプロセスを共有化できるとともに、駆動
回路を簡素化でき、信頼性の高いインクジェットプリン
トヘッドを安価に製造することが可能である。
能ノズル数や、同時駆動ノズル数、インターレース駆動
回数など、種々の数値は、設計時に使用するインクジェ
ットプリントヘッドに応じて設定すればよい。また、複
数色一体のインクジェットプリントヘッドにおいて、あ
る色の印字記録用ノズルを1ブロックとしたとき、設計
条件によっては、ダミーノズルが含まれてもかまわな
い。
によれば、各色はインターレース方式による駆動に応じ
た1つのブロック内で記録を全て完了し、色間にまたが
るブロックを用いない。そのため、1バンドの記録時に
ブロックの継ぎ目が存在しないので視覚的な段差が発生
せず、画質の向上を図ることができる。
も、単色のインクジェットプリントヘッドとは、駆動制
御手段における各ブロックに属するノズルの選択のみが
相違するのみであって、信号線との結線を変更するのみ
で実現でき、単色と複数色一体のインクジェットプリン
トヘッドを基本的に同一の回路構成とすることができる
ので、作製に要するプロセスの共有化と駆動回路の簡素
化が計られ、低コストで製造することが可能となる。
用いるノズルとは異なったブロックで駆動することによ
って、記録のタイミングを単色のインクジェットプリン
トヘッドと同等とし、特に、各色の記録を行なうブロッ
クの間にダミーノズルのブロックの駆動を行なうことに
よって、各色の記録位置を合わせることができる。ま
た、ダミーノズルの駆動は、インターレース方式を用い
ないことによって、ノズル数や配列順序などに制約を必
要とせず、回路の設計自由度を高めることができるとと
もに、メンテナンス時の効果を高めることができる。例
えば、隣接同時駆動を行なう場合でも、信号線との結線
を変更するだけで実現可能である。本発明によれば、上
述のように種々の効果を得ることができる。
施の一形態を示す概略構成斜視図である。
施の一形態を示す流路方向の断面図である。
施の一形態における具体例を示す正面図である。
施の一形態におけるインターレース方式の駆動方法の一
例の説明図である。
施の一形態における具体的な各ブロックの駆動順序の一
例の説明図である。
施の一形態における具体的な各ブロックの駆動順序の一
例の説明図である。
施の一形態における単色のインクジェットプリントヘッ
ドの駆動制御回路の一例を示すブロック構成図である。
施の一形態において、単色のインクジェットプリントヘ
ッドの駆動制御回路の一例における1サイクルの一例を
示す信号シーケンス図である。
施の一形態におけるインターレース方式による1つのブ
ロック内の記録データの転送順序の説明図である。
実施の一形態における3色一体型のインクジェットプリ
ントヘッドの駆動制御回路の一例を示すブロック構成図
である。
例の説明図である。
ッドにおいてインターレース方式の駆動を行なった場合
の段差の説明図である。
4…インクリザーバ、5…リザーバ隔壁、6…印字記録
用ノズル、7…ダミーノズル、8…間隔、9…発熱体、
11…共通電極、12…発熱体、13…ドライバ、14
…プリドライバ、15…NAND回路、16…データ保
持回路、17…4bitリングカウンタ、18…8bi
tリングカウンタ、19…クロック発生回路、20…レ
ギュレータ、21…Dラッチ、22…プリドライバ電源
電圧モニタ端子、23,24…テスト信号出力端子。
Claims (7)
- 【請求項1】 複数のノズルを有するヘッド部と、該ノ
ズルを駆動する駆動制御手段を有し、前記複数のノズル
を分割して複数の色材を記録可能なインクジェットプリ
ントヘッドであって、前記駆動制御手段が前記各ノズル
の噴射において隣接する前記ノズルを同時に噴射させな
いインターレース方式を用い同時に駆動可能なノズル数
と前記インターレース方式に応じたブロックごとに順次
駆動して記録動作を行なうインクジェットプリントヘッ
ドにおいて、前記駆動制御手段は、前記各色材を記録可
能な前記ノズルをそれぞれ1つのブロックとして駆動す
ることを特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項2】 さらに、複数のノズルを有し1色のみ記
録可能な第2のヘッド部と、該第2のヘッド部の駆動を
制御する第2の駆動制御手段を有し、前記第2の駆動制
御手段も、前記第2のヘッド部の各ノズルの噴射におい
て隣接する前記ノズルを同時に噴射させないインターレ
ース方式を用い同時に駆動可能なノズル数と前記インタ
ーレース方式に応じたブロックごとに、前記第2のヘッ
ド部の色材を噴射するノズルの端部からブロックごとに
順次駆動して記録動作を行なうものであり、前記駆動制
御手段と前記第2の駆動制御手段は、各ブロックに属す
るノズルの選択のみが相違していることを特徴とする請
求項1に記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項3】 前記駆動制御手段および前記第2の駆動
制御手段は、前記各ブロックに属するノズルの選択を、
ブロックを選択するためのブロック選択信号線と、各ノ
ズルの入切を指示する信号線の一部との電気的接続によ
って行なうことを特徴とする請求項2に記載のインクジ
ェットプリントヘッド。 - 【請求項4】 異なる色材を噴射する前記ノズル間に記
録に用いないが駆動可能なダミーノズルを有しており、
前記駆動制御手段は、色材を噴射するノズルを含むブロ
ックとは異なるブロックで前記ダミーノズルを駆動する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェ
ットプリントヘッド。 - 【請求項5】 前記ダミーノズルを含むブロックは、イ
ンターレース方式による駆動は行なわないことを特徴と
する請求項4に記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項6】 前記ダミーノズルを含むブロックは、色
材を噴射するノズルを含むブロックの駆動の間で駆動さ
れることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット
プリントヘッド。 - 【請求項7】 色材を噴射するノズルを含むブロックを
駆動するインターレース方式と、前記ダミーノズルを含
むブロックのインターレース方式以外の駆動方式は、前
記駆動制御手段におけるブロック内のノズルを選択する
ためのブロック内選択信号線と、各ノズルの入切を指示
する信号線の一部との電気的接続によって実現すること
を特徴とする請求項4に記載のインクジェットプリント
ヘッド。
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|---|---|---|---|
| JP24792296A JP3572822B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | インクジェットプリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24792296A JP3572822B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | インクジェットプリントヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1086376A true JPH1086376A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3572822B2 JP3572822B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=17170551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24792296A Expired - Lifetime JP3572822B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | インクジェットプリントヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3572822B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000047416A1 (fr) * | 1999-02-10 | 2000-08-17 | Seiko Epson Corporation | Reglage du deplacement de la position d'enregistrement pendant l'impression au moyen de donnees d'identification relatives a la tete d'impression |
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| JP2013139154A (ja) * | 2013-03-25 | 2013-07-18 | Zamtec Ltd | オープンアクチュエータ試験を有する印刷ヘッドic |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24792296A patent/JP3572822B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US6705691B2 (en) | 2000-01-14 | 2004-03-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet printing method and ink-jet printer |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3572822B2 (ja) | 2004-10-06 |
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