JP2003145742A - Substrate for recording head, recording head and recorder - Google Patents

Substrate for recording head, recording head and recorder

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JP2003145742A
JP2003145742A JP2001350264A JP2001350264A JP2003145742A JP 2003145742 A JP2003145742 A JP 2003145742A JP 2001350264 A JP2001350264 A JP 2001350264A JP 2001350264 A JP2001350264 A JP 2001350264A JP 2003145742 A JP2003145742 A JP 2003145742A
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JP
Japan
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image data
shift register
bit
recording head
input
Prior art date
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Application number
JP2001350264A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Yamaguchi
孝明 山口
Ichiro Saito
一郎 斎藤
Yoshiyuki Imanaka
良行 今仲
Muga Mochizuki
無我 望月
Teruo Ozaki
照夫 尾崎
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for a recording head having thereon a driver that reduces a time period from input of image data to ejection of ink. SOLUTION: Data of first, third, to (n-1)-th bits is stored in bits of a shift register 51, respectively and data of second, fourth, to n-th bits is stored in bits of a shift register 52, respectively. The number of bits of each of the shift registers 51, 52 is n/2. The time period for inputting image data to all the bits of the shift registers 51, 52 is one-half of a conventional one. As each wiring pattern for outputting each bit of image data of the shift register 51 to a latch circuit 2 and each wiring pattern for outputting each bit of image data of the shift register 52 to the latch circuit 2 can be alternately arranged, it is possible to uniformize among the bits of image data a delay in data-transferring caused by the impedance of the wiring pattern.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被記録媒体に印字
を行うための記録ヘッドに用いられ、電気エネルギーを
印字エネルギーに変換するためのエネルギー変換素子が
形成された記録ヘッド用基板に関し、特に、印字エネル
ギーを発生させるための印字エネルギー発生素子等が形
成された半導体基板である記録ヘッド用基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording head substrate used for a recording head for printing on a recording medium and having an energy conversion element for converting electric energy into printing energy, and more particularly to a recording head substrate. The present invention relates to a recording head substrate which is a semiconductor substrate on which a printing energy generation element for generating printing energy is formed.

【0002】ここで被記録媒体への印字には、文字を印
刷する動作だけでなく記号、図形等の文字以外のものを
印刷する動作をも含むものとする。
Here, printing on a recording medium includes not only the operation of printing characters, but also the operation of printing characters other than characters such as symbols and figures.

【0003】[0003]

【従来の技術】熱等のエネルギーをインク等の液体に与
えることで、インクに急峻な体積変化(気泡の発生)を
伴う状態変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力
によって吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体
上に付着させて画像形成を行なうインクジェット記録方
法、いわゆるバブルジェット(登録商標)記録方法が従
来知られている。このバブルジェット記録方法を用いる
記録装置には、米国特許第4、723、129号明細書
等の公報に開示されているように、インクを吐出するた
めの吐出口と、この吐出口に連通するインク流路と、イ
ンク流路内に配されたインクを吐出するためのエネルギ
ー発生手段としての電気熱変換体が配されているのが一
般的である。
2. Description of the Related Art By applying energy such as heat to a liquid such as ink, a state change accompanied by a sharp volume change (generation of bubbles) is caused in the ink, and an action force based on this state change causes ink to be ejected from an ejection port. A so-called bubble jet (registered trademark) recording method has been conventionally known in which an ink is discharged and adhered onto a recording medium to form an image. In a recording apparatus using this bubble jet recording method, as disclosed in US Pat. No. 4,723,129, etc., an ejection port for ejecting ink and the ejection port are in communication with each other. Generally, an ink flow path and an electrothermal converter as an energy generating means for ejecting the ink arranged in the ink flow path are arranged.

【0004】この様な記録方法によれば、品位の高い画
像を高速、低騒音で記録することができるとともに、こ
の記録方法を行うヘッドではインクを吐出するための吐
出口を高密度に配置することができるため、小型の装置
で高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも容易に得
ることができるという多くの優れた点を有している。こ
のため、このバブルジェット記録方法は、近年、プリン
タ、複写機、ファクシミリ等の多くのオフィス機器に利
用されており、さらに、捺染装置等の産業用システムに
まで利用されるようになってきている。
According to such a recording method, it is possible to record a high-quality image at high speed and with low noise, and in the head for performing this recording method, the ejection openings for ejecting ink are arranged at a high density. Therefore, it has many excellent points that a high-resolution recorded image and a color image can be easily obtained with a small apparatus. For this reason, this bubble jet recording method has been used in many office devices such as printers, copiers, and facsimiles in recent years, and has also come to be used in industrial systems such as textile printing devices. .

【0005】ところで、インクを吐出するためのエネル
ギーを発生させるための発熱抵抗体は、半導体製造プロ
セスを用いて作製することができる。そのため、バブル
ジェット技術を利用した従来のヘッドは、シリコン基板
からなる素子基板(記録ヘッド用基板)上に発熱抵抗体
を形成し、その上に、インク流路を形成するための溝を
形成した、ポリサルフォン等の樹脂やガラス等からなる
天板を接合した構成となっている。
By the way, the heating resistor for generating energy for ejecting ink can be manufactured by using a semiconductor manufacturing process. Therefore, in a conventional head using the bubble jet technology, a heating resistor is formed on an element substrate (recording head substrate) made of a silicon substrate, and a groove for forming an ink flow path is formed thereon. , The top plate made of resin such as polysulfone and glass is joined.

【0006】また、素子基板がシリコン基板からなるこ
とを利用し、発熱抵抗体を素子基板上に構成するだけで
なく、発熱抵抗体を駆動するためのドライバや、発熱抵
抗体をヘッドの温度に応じて制御する際に用いられる温
度センサおよびその駆動制御部等を素子基板上に構成し
たものもある(特開平7−52387号公報等)。この
ようにドライバや温度センサおよびその駆動制御部等を
素子基板上に構成したヘッドは実用に供されており、記
録ヘッドの信頼性の向上及び装置の小型化に寄与してい
る。
Further, by utilizing the fact that the element substrate is made of a silicon substrate, not only the heating resistor is formed on the element substrate, but also the driver for driving the heating resistor and the heating resistor are set to the head temperature. There is also a device in which a temperature sensor used for controlling the temperature and its drive control unit are configured on an element substrate (JP-A-7-52387). As described above, the head in which the driver, the temperature sensor, the drive control unit thereof, and the like are formed on the element substrate has been put into practical use, and contributes to improvement in reliability of the recording head and miniaturization of the apparatus.

【0007】図6は、記録ヘッド用基板上に形成された
従来のドライバの回路構成を示すブロック図である。図
6に示すように、n個の発熱抵抗体を駆動するためのド
ライバは、シフトレジスタ部10と、ラッチ回路2と、
イネーブル回路3と、n個のアンド回路4と、n個のパ
ワートランジスタ5とから構成される。シフトレジスタ
部10は、シリアルに入力されるビット列の画像データ
をパラレルに変換するシフトレジスタ11を備えてい
る。シフトレジスタ11は、nビットの画像データを格
納することができる。シフトレジスタ11は、直列に入
力されるビット列の画像データを所定の周波数のクロッ
クに同期して1ビットずつ入力し、入力した各画像デー
タを並列に出力する。ラッチ回路2は、画像データがシ
フトレジスタ11にnビット入力される毎に、シフトレ
ジスタ11から出力される各ビットの画像データを一時
記憶したうえ、各画像データの信号を各パワートランジ
スタ5の駆動信号としてそれぞれ出力する。イネーブル
回路3は、ラッチ回路2が出力した各駆動信号をマスク
するためのイネーブル信号を出力する。
FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional driver formed on a recording head substrate. As shown in FIG. 6, the driver for driving the n heating resistors includes a shift register unit 10, a latch circuit 2,
The enable circuit 3 includes n AND circuits 4 and n power transistors 5. The shift register unit 10 includes a shift register 11 that converts image data of a bit string input serially into parallel. The shift register 11 can store n-bit image data. The shift register 11 inputs the image data of the bit string input in series one by one in synchronization with a clock of a predetermined frequency, and outputs the input image data in parallel. The latch circuit 2 temporarily stores the image data of each bit output from the shift register 11 every time the image data is input to the shift register 11 by n bits, and drives the signal of each image data to drive each power transistor 5. Output as signals respectively. The enable circuit 3 outputs an enable signal for masking each drive signal output by the latch circuit 2.

【0008】イネーブル回路3から出力された各イネー
ブル信号とラッチ回路2から出力された各駆動信号とは
それぞれ各アンド回路4に入力されており、各アンド回
路4はそれらの信号の論理積演算を行ってその結果の信
号を出力する。各アンド回路4の出力は各パワートラン
ジスタ5に出力されており、各パワートランジスタ5が
オンすると、そのパワートランジスタ5に接続されてい
る発熱抵抗体6に電流が流れるようになっている。つま
り、このドライバは、各パワートランジスタ5を入力さ
れた画像データのパターンに応じてオンオフすることに
よって発熱抵抗体6を駆動し、所望の画像を記録するよ
うに動作する。
Each enable signal output from the enable circuit 3 and each drive signal output from the latch circuit 2 are input to each AND circuit 4, and each AND circuit 4 performs a logical product operation of these signals. And output the resulting signal. The output of each AND circuit 4 is output to each power transistor 5, and when each power transistor 5 is turned on, a current flows through the heating resistor 6 connected to the power transistor 5. That is, the driver operates so as to drive the heating resistor 6 by turning on / off each power transistor 5 according to the pattern of the input image data, and record a desired image.

【0009】一方、記録装置では、記録の高速化のため
に、更なる多ノズル化やデータ転送の高速化の要求が、
今後ますます高まってくると予想されている。しかし、
図6のようなドライバが記録ヘッド用基板上に形成され
ている記録装置では、多ノズル化が進んだ場合、前述の
シフトレジスタ11のビット数も増えるため、画像デー
タが入力されてから各ビット全てにデータ信号が行き渡
るまでの時間が長くなってしまい、結果的に画像データ
が入力されてからインクが吐出されるまでの時間が長く
なってしまうという問題があった。
On the other hand, in the recording apparatus, in order to increase the recording speed, there is a demand for further increase in the number of nozzles and data transfer.
It is expected to increase in the future. But,
In the printing apparatus in which the driver as shown in FIG. 6 is formed on the print head substrate, the number of bits of the shift register 11 increases as the number of nozzles increases, so that each bit is input after image data is input. There has been a problem that it takes a long time until the data signal reaches all the parts, and as a result, a long time elapses from the input of the image data to the ejection of the ink.

【0010】さらに、その記録装置では、ドライバ等の
ロジック電圧の低電圧化も進んでいる。一般に、ロジッ
ク電圧が低くなると回路内におけるデータ信号の転送速
度は遅くなってしまうため、図6で示すようなシフトレ
ジスタ11では、画像データが入力されてから各ビット
全てにデータ信号が行き渡るまでの時間が長くなってし
まい、結果的に、記録の高速化を妨げる要因となってし
まうという問題があった。
Further, in the recording apparatus, the logic voltage of the driver or the like is being lowered. Generally, when the logic voltage becomes low, the transfer rate of the data signal in the circuit becomes slow. Therefore, in the shift register 11 as shown in FIG. 6, from the time when the image data is input to the time when the data signal reaches all the bits. There has been a problem that the time becomes longer, and as a result, it becomes a factor that hinders the speeding up of recording.

【0011】このようなデータ転送の遅延を補うための
方法としては、シフトレジスタ11に入力されるクロッ
クを高速にすることが考えられるが、クロックを高速に
した場合には、ノイズの影響も大きくなってしまうた
め、クロックを高速にするのにも限界がある。
As a method for compensating for such a delay in data transfer, it is conceivable to increase the speed of the clock input to the shift register 11, but when the speed of the clock is increased, the influence of noise is large. Therefore, there is a limit to how fast the clock can be.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の記録ヘッド用基板では、多ノズル化に伴うシフトレ
ジスタのビット数の増加やロジック電圧の低下により、
シフトレジスタに画像データが入力されてからシフトレ
ジスタの各ビット全てにデータ信号が行き渡るまでの時
間が長くなってしまうという問題があった。
As described above, in the conventional print head substrate, due to the increase in the number of bits of the shift register and the decrease in logic voltage due to the increase in the number of nozzles,
There is a problem that it takes a long time from when the image data is input to the shift register until the data signal reaches all the bits of the shift register.

【0013】本発明は、画像データが入力されてからイ
ンクが吐出されるまでの時間を短縮して多ノズル化、デ
ータ転送の高速化に応えることができる記録ヘッド用基
板を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a recording head substrate capable of shortening the time from the input of image data to the ejection of ink to increase the number of nozzles and speed up data transfer. And

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の記録ヘッド用基板は、被記録媒体に印字を
行なうための記録ヘッドに用いられ、電気エネルギーを
印字エネルギーに変換するための複数のエネルギー変換
素子と、該各エネルギー変換素子毎に設けられ前記各エ
ネルギー変換素子をそれぞれ駆動するパワートランジス
タと、直列に入力されるビット列の画像データを所定の
周波数のクロックに同期して1ビットずつ入力し、入力
した各ビットの画像データを並列に出力するシフトレジ
スタ部と、前記画像データが前記シフトレジスタ部に所
定のビット入力される毎に、前記シフトレジスタ部から
出力される各ビットの画像データを一時記憶したうえに
前記各パワートランジスタの駆動信号として出力するラ
ッチ回路とが形成された記録ヘッド用基板において、前
記シフトレジスタ部は、前記ビット列の画像データのう
ち、奇数番目のビットの画像データが入力される第1の
シフトレジスタと、前記画像データのうちの偶数番目の
ビットの画像データが入力される第2のシフトレジスタ
とから構成されることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the recording head substrate of the present invention is used for a recording head for printing on a recording medium and converts electric energy into printing energy. A plurality of energy conversion elements, a power transistor provided for each energy conversion element and driving each energy conversion element, and image data of a bit string input in series in synchronization with a clock of a predetermined frequency. A shift register unit for inputting bit by bit and outputting the input image data of each bit in parallel, and each bit output from the shift register unit every time the image data is input to the shift register unit by a predetermined number of bits. And a latch circuit for temporarily outputting the image data of In the recording head substrate, the shift register section includes a first shift register to which image data of odd-numbered bits of the image data of the bit string is input, and an even-numbered bit of the image data. And a second shift register to which the image data of 1 is input.

【0015】本発明の記録ヘッド用基板では、シフトレ
ジスタ部に画像データのうちの奇数番目のビットの画像
データが入力される第1のシフトレジスタと画像データ
のうちの偶数番目のビットの画像データが入力される第
2のシフトレジスタとの2つのシフトレジスタを設ける
ことによって、シフトレジスタの各ビット全てに画像デ
ータが行き渡るまでの各シフトレジスタのシフト数を半
分に減らすことができる。そのため、本発明の記録ヘッ
ド用基板は、画像データが入力されてからインクが吐出
されるまでの時間を短縮して多ノズル化、データ転送の
高速化に応えることができる。
In the printhead substrate of the present invention, the first shift register in which the image data of the odd-numbered bits of the image data is input to the shift register section and the image data of the even-numbered bits of the image data. By providing two shift registers with the second shift register to which is input, the number of shifts of each shift register until the image data reaches all the bits of the shift register can be reduced to half. Therefore, the printhead substrate of the present invention can shorten the time from the input of image data to the ejection of ink, and can respond to the increase in the number of nozzles and the speed of data transfer.

【0016】また、本発明の他の記録ヘッド用基板は、
前記第1のシフトレジスタの各ビットの画像データを前
記ラッチ回路へ出力するための各配線と、前記第2のシ
フトレジスタの各ビットの画像データを前記ラッチ回路
へ出力するための各配線とは、交互に並ぶように配設さ
れている。
Another recording head substrate of the present invention is
Each wiring for outputting the image data of each bit of the first shift register to the latch circuit and each wiring for outputting the image data of each bit of the second shift register to the latch circuit , Are arranged alternately.

【0017】こうすることによって、本発明の記録ヘッ
ド用基板では、配線インピーダンスなどに起因するデー
タ転送の遅れを各ビットの画像データ間で均一化するこ
とができる。
With this arrangement, in the recording head substrate of the present invention, the delay of data transfer due to the wiring impedance or the like can be made uniform among the image data of each bit.

【0018】また、本発明の他の記録ヘッド用基板は、
前記第1のシフトレジスタと前記第2のシフトレジスタ
とは、前記クロックの立ち下がりおよび立ち上がりで画
像データを1ビットずつ交互に入力する。
Another recording head substrate of the present invention is
The first shift register and the second shift register alternately input image data bit by bit at the falling edge and the rising edge of the clock.

【0019】本発明の記録ヘッド用基板では、各シフト
レジスタが、クロックの立ち下がりおよび立ち上がりの
両エッジで画像データを入力するため、片エッジで画像
データを入力するよりも、所定のビット数の画像データ
を入力する時間を短縮することができる。
In the print head substrate of the present invention, since each shift register inputs image data at both the falling edge and the rising edge of the clock, it has a predetermined number of bits rather than inputting the image data at one edge. The time for inputting image data can be shortened.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態の記録
ヘッド用基板について図面を参照して詳細に説明する。
全図において、同一の符号がつけられている構成要素
は、すべて同一のものを示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a print head substrate according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings, the components having the same reference numerals indicate the same components.

【0021】図1は、本実施形態の記録ヘッド用基板の
回路構成を示すブロック図である。本実施形態の記録ヘ
ッド用基板は、シフトレジスタ部10の代わりに、シフ
トレジスタ部12を備えている点が、図6の従来の記録
ヘッド用基板と異なっている。シフトレジスタ部12
は、第1のシフトレジスタであるシフトレジスタ51
と、第2のシフトレジスタであるシフトレジスタ52と
から構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the circuit arrangement of the printhead substrate of this embodiment. The printhead substrate of the present embodiment differs from the conventional printhead substrate of FIG. 6 in that a shift register unit 12 is provided instead of the shift register unit 10. Shift register unit 12
Is a shift register 51 which is a first shift register
And a shift register 52 which is a second shift register.

【0022】本実施形態の記録ヘッド用基板に入力され
るビット列の画像データは、奇数番目のビットの画像デ
ータのビット列であるデータ1と、画像データのうちの
偶数番目のビットの画像データのビット列であるデータ
2とに予め分割されている。そして、シフトレジスタ5
1にはデータ1が入力され、シフトレジスタ52には、
データ2が入力される。
The image data of the bit string input to the print head substrate of this embodiment is the data 1 which is the bit string of the image data of the odd-numbered bits and the bit string of the image data of the even-numbered bits of the image data. And data 2 which is And the shift register 5
Data 1 is input to 1, and the shift register 52
Data 2 is input.

【0023】つまり、発熱抵抗体の数がn個であるとす
ると、シフトレジスタ51の各ビットには、1、3、
…、n−1番目ビットのデータが格納され、シフトレジ
スタ52の各ビットには、2、4、…、n番目ビットの
データが格納される。シフトレジスタ51、52は、入
力された各データをラッチ回路2に出力する。
That is, assuming that the number of heating resistors is n, each bit of the shift register 51 has 1, 3,
, N−1th bit data is stored, and each bit of the shift register 52 stores 2, 4, ..., Nth bit data. The shift registers 51 and 52 output each input data to the latch circuit 2.

【0024】ラッチ回路2は、シフトレジスタ51から
出力された1、3、…、n−1番目ビットのデータとシ
フトレジスタ52から出力された2、4、…、n番目ビ
ットのデータとを従来と同様にnビットのデータとして
一時記憶する。
The latch circuit 2 conventionally outputs the 1, 3, ..., N-1th bit data output from the shift register 51 and the 2, 4, ..., Nth bit data output from the shift register 52. Similarly, is temporarily stored as n-bit data.

【0025】シフトレジスタ51、52のビット数は、
n/2であり、図6のシフトレジスタ11のビット数の
半分となる。したがって、シフトレジスタ51、52の
各ビットにnビットの画像データを格納するまでの時間
は、シフトレジスタ11の各ビットにnビットの画像デ
ータを格納するまでの時間に比べて半分となる。
The number of bits of the shift registers 51 and 52 is
It is n / 2, which is half the number of bits of the shift register 11 in FIG. Therefore, the time required to store n-bit image data in each bit of the shift registers 51 and 52 is half the time required to store n-bit image data in each bit of the shift register 11.

【0026】以上述べたように、本実施形態の記録ヘッ
ド用基板では、シフトレジスタ部12に、データ1が入
力されるシフトレジスタ51とデータ2が入力されるシ
フトレジスタ52とを設けることによって、画像データ
がシフトレジスタ部に行き渡るまでのデータのシフト数
を半分に減らすことができる。そのため、本実施形態の
記録ヘッド用基板は、画像データが入力されてからイン
クが吐出されるまでの時間を短縮することができる。
As described above, in the print head substrate of this embodiment, the shift register section 12 is provided with the shift register 51 for inputting data 1 and the shift register 52 for inputting data 2. The number of data shifts until the image data reaches the shift register section can be reduced to half. Therefore, the print head substrate of the present embodiment can shorten the time from the input of image data to the ejection of ink.

【0027】また、図1に示すように、シフトレジスタ
51とラッチ回路2との間の配線と、シフトレジスタ5
2とラッチ回路2との間の配線とは、交互に配設されて
いる。こうすることによって、本実施形態の記録ヘッド
用基板では、配線インピーダンスなどに起因するデータ
転送の遅れを各ビットの画像データ間で均一化すること
ができ、多ノズル化、データ転送の高速化の要求に応え
ることができる。
Further, as shown in FIG. 1, the wiring between the shift register 51 and the latch circuit 2 and the shift register 5 are connected.
2 and the wiring between the latch circuit 2 are arranged alternately. By doing so, in the printhead substrate of the present embodiment, the delay of data transfer due to the wiring impedance and the like can be made uniform among the image data of each bit, and the number of nozzles is increased and the speed of data transfer is increased. We can meet your demands.

【0028】また、本実施形態の記録ヘッド用基板にお
けるシフトレジスタ51、52は、図2(a)のタイミ
ングチャートに示すように、クロックの立ち上がりで画
像データを入力してもよいし、図2(b)のタイミング
チャートに示すように、クロックの立ち上がりおよび立
ち下がりの両方で画像データを入力してもよい。図2
(a)、(b)に示すように、クロック周波数が同一で
あると仮定すると、クロックの立ち上がりおよび立ち下
がりの両エッジで画像データの入力を行なう場合のほう
が、片エッジで画像データの入力を行なう場合よりも、
画像データを入力する時間を短縮することができる。こ
うすることによって、本実施形態の記録ヘッド基板は、
更なる多ノズル化、データ転送の高速化の要求に応える
ことができるようになる。なお、参考として、片エッジ
でシリアルの画像データを読み込むシフトレジスタ5
1、52の回路構成の一例を図3(a)に示し、両エッ
ジでシリアルの画像データを読み込むシフトレジスタ5
1、52の回路構成の一例を図3(b)に示す。図3に
示すように、シフトレジスタ51、52は、フリップフ
ロップ回路54から構成されている。
Further, the shift registers 51 and 52 in the print head substrate of this embodiment may input image data at the rising edge of the clock as shown in the timing chart of FIG. As shown in the timing chart of (b), the image data may be input at both the rising and falling edges of the clock. Figure 2
As shown in (a) and (b), assuming that the clock frequencies are the same, the image data is input at one edge when the image data is input at both the rising and falling edges of the clock. Than if you do
The time for inputting image data can be shortened. By doing so, the recording head substrate of the present embodiment is
It becomes possible to meet the demands for further increase in the number of nozzles and speedup of data transfer. For reference, the shift register 5 that reads serial image data at one edge
An example of the circuit configuration of 1 and 52 is shown in FIG. 3A, and the shift register 5 that reads serial image data at both edges
An example of the circuit configuration of Nos. 1 and 52 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the shift registers 51 and 52 are composed of a flip-flop circuit 54.

【0029】次に、上述した記録ヘッド用基板を搭載す
る記録ヘッドの一例である液体吐出ヘッドの概略につい
て説明する。図4は、本実施形態の記録ヘッド用基板を
搭載する記録ヘッドの構造を示す斜視図である。
Next, an outline of a liquid ejection head, which is an example of a recording head on which the above-described recording head substrate is mounted, will be described. FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a recording head on which the recording head substrate of this embodiment is mounted.

【0030】図4に示すように、記録ヘッドには、複数
の吐出口400に連通する液路405を形成するための
流路405を形成するための流路壁部材401と、イン
ク供給口403を有する天板402とが取り付けられて
いる。ここで、インク供給口403から注入されるイン
クが内部の共通液室404へ蓄えられて各液路405へ
供給される。その状態で本実施形態の記録ヘッド用基板
100における発熱抵抗体6が、記録データに応じて通
電駆動されることにより、吐出口400からインクが吐
出されて記録が行われる。
As shown in FIG. 4, a flow path wall member 401 for forming a flow path 405 for forming a liquid path 405 communicating with a plurality of ejection ports 400 and an ink supply port 403 in the recording head. And a top plate 402 having a. Here, the ink injected from the ink supply port 403 is stored in the internal common liquid chamber 404 and supplied to each liquid passage 405. In this state, the heating resistor 6 in the print head substrate 100 of the present embodiment is energized and driven according to print data, whereby ink is ejected from the ejection port 400 and printing is performed.

【0031】なお、上記においては、天板402と流路
壁部材401がそれぞれ別の部材により構成されている
場合を用いて説明したが、天板402と流路壁部材40
4が一体成形された1つの部材により構成される場合も
ある。
In the above description, the case where the top plate 402 and the flow path wall member 401 are composed of separate members has been described, but the top plate 402 and the flow path wall member 40 are described.
In some cases, 4 may be formed by one member integrally molded.

【0032】次に、上述した記録ヘッドを搭載する記録
装置の概略について説明する。図5は、本発明の記録ヘ
ッドを装着して適用することのできる記録装置の一例で
あるインクジェット記録装置600の概略斜視図であ
る。
Next, an outline of a recording apparatus equipped with the above-described recording head will be described. FIG. 5 is a schematic perspective view of an inkjet recording apparatus 600 which is an example of a recording apparatus to which the recording head of the present invention can be attached and applied.

【0033】図5において、インクジェットヘッドカー
トリッジ601は、上述した記録ヘッドと、その記録ヘ
ッドに供給するインクを保持するインクタンクとが一体
となったものである。このインクジェットヘッドカート
リッジ601は、駆動モータ602の正逆回転に連動し
て駆動力伝達ギア603、604を介して回転するリー
ドスクリュ605の螺旋溝606に対して係合するキャ
リッジ607上に搭載されており、駆動モータ602の
動力によってキャリッジ607とともにガイド608に
沿って矢印a、b方向に往復移動される。被記録材P
は、図示しない被記録材搬送手段によってプラテンロー
ラ609上を搬送され、紙押え板610によりキャリッ
ジ607の移動方向にわたってプラテンローラ609に
対して押圧される。
In FIG. 5, an ink jet head cartridge 601 is one in which the above-described recording head and an ink tank for holding ink to be supplied to the recording head are integrated. The inkjet head cartridge 601 is mounted on a carriage 607 that engages with a spiral groove 606 of a lead screw 605 that rotates via driving force transmission gears 603 and 604 in association with forward and reverse rotations of a drive motor 602. The drive motor 602 reciprocates the carriage 607 along the guide 608 in the directions of arrows a and b. Recording material P
Is conveyed on the platen roller 609 by a recording material conveying means (not shown), and is pressed against the platen roller 609 by the paper pressing plate 610 in the moving direction of the carriage 607.

【0034】リードスクリュ605の一端の近傍には、
フォトカプラ611、612が配設されている。これら
はキャリッジ607のレバー607aのこの域での存在
を確認して駆動モータ602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。
In the vicinity of one end of the lead screw 605,
Photo couplers 611 and 612 are provided. These are home position detecting means for confirming the existence of the lever 607a of the carriage 607 in this area and switching the rotation direction of the drive motor 602 and the like.

【0035】支持部材613は、上述のインクジェット
ヘッドカートリッジ601の吐出口のある前面(吐出口
面)を覆うキャップ部材614を支持するものである。
また、インク吸引手段615は、キャップ部材614の
内部にインクジェットヘッドカートリッジ601から空
吐出等されて溜まったインクを吸引するものである。こ
のインク吸引手段615によりキャップ内開口部を介し
てインクジェットヘッドカートリッジ601の吸引回復
が行われる。インクジェットヘッドカートリッジ601
の吐出口面を払拭するためのクリーニングブレード61
7は、移動部材618により前後方向(上記キャリッジ
607の移動方向に直交する方向)に移動可能に設けら
れている。これらクリーニングブレード617及び移動
部材618は、本体支持体619に支持されている。ク
リーニングブレード617は、この形態に限らず、他の
周知のクリーニングブレードであってもよい。
The support member 613 supports the cap member 614 which covers the front surface (ejection port surface) of the above-mentioned ink jet head cartridge 601 where the ejection port is located.
The ink suction means 615 suctions the ink that has accumulated in the cap member 614 due to idle ejection from the inkjet head cartridge 601. The ink suction means 615 sucks and recovers the inkjet head cartridge 601 through the opening in the cap. Inkjet head cartridge 601
Cleaning blade 61 for wiping the discharge port surface of
The movable member 618 is movable in the front-rear direction (direction orthogonal to the moving direction of the carriage 607). The cleaning blade 617 and the moving member 618 are supported by the main body support 619. The cleaning blade 617 is not limited to this form and may be another known cleaning blade.

【0036】記録ヘッドの吸引回復操作にあたって、吸
引を開始させるためのレバー620は、キャリッジ60
7と係合するカム621の移動に伴って移動し、駆動モ
ータ602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。インクジェットヘッドカー
トリッジ601の記録ヘッドに設けられた発熱抵抗体に
信号を付与したり、前述した各機構の駆動制御を司った
りするインクジェット記録制御部は装置本体側に設けら
れており、ここには図示しない。
In the suction recovery operation of the recording head, the lever 620 for starting suction is the carriage 60.
The cam 621, which engages with 7, moves along with the movement of the cam 621, and the drive force from the drive motor 602 is movement-controlled by a known transmission means such as clutch switching. An inkjet recording control unit that gives a signal to a heating resistor provided in a recording head of the inkjet head cartridge 601 and controls drive of each mechanism described above is provided on the apparatus main body side. Not shown.

【0037】上述の構成を有するインクジェット記録装
置600は、図示しない被記録媒体搬送手段によりプラ
テンローラ609上を搬送される被記録材Pに対し、イ
ンクジェットヘッドカートリッジ601は被記録材Pの
全幅にわたって往復移動しながら記録を行う。また、イ
ンクジェット記録装置600は、図示されてはいない
が、記録ヘッドからインクを吐出させるための駆動信号
を記録ヘッドに供給する駆動信号供給手段を有してい
る。
In the ink jet recording apparatus 600 having the above structure, the ink jet head cartridge 601 reciprocates over the entire width of the recording material P with respect to the recording material P conveyed on the platen roller 609 by the recording medium conveying means (not shown). Record while moving. Further, the inkjet recording apparatus 600 has a drive signal supply unit (not shown) that supplies a drive signal for ejecting ink from the recording head to the recording head.

【0038】以上の説明においては、電気エネルギーを
インクを吐出するための吐出エネルギーに変換するため
のエネルギー変換素子として、熱等のエネルギーをイン
クに与える発熱抵抗体を用いた場合について説明した
が、ピエゾ素子を電気エネルギーをインクを吐出するた
めの吐出エネルギーに変換するためのエネルギー変換素
子として用いた場合でも本発明は同様に適用することが
できるものである。
In the above description, the case where a heating resistor for giving energy such as heat to the ink is used as the energy conversion element for converting the electric energy into the ejection energy for ejecting the ink has been described. The present invention can be similarly applied even when the piezo element is used as an energy conversion element for converting electric energy into ejection energy for ejecting ink.

【0039】さらに、以上の説明においては、半導体基
板である素子基板をインクジェット方式の記録ヘッドに
採用した例について説明したが、本発明は、例えば、サ
ーマルヘッド用基板にも同様に応用することができるも
のである。
Furthermore, in the above description, an example in which the element substrate, which is a semiconductor substrate, is adopted in an ink jet type recording head has been described, but the present invention can be similarly applied to, for example, a thermal head substrate. It is possible.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の記録ヘッド
用基板によれば、下記のような効果を得ることができ
る。
As described above, according to the recording head substrate of the present invention, the following effects can be obtained.

【0041】(1)シリアルのビット列データである画
像データの各ビットのデータのうちの奇数番目のビット
のデータが入力される第1のシフトレジスタと画像デー
タの各ビットのデータのうちの偶数番目のビットのデー
タが入力される第2のシフトレジスタの2つのシフトレ
ジスタをシフトレジスタ部に設けることによって、各シ
フトレジスタの各ビット全てに画像データが行き渡るま
でのシフトレジスタのシフト数を半分に減らすことがで
きる。そのため、画像データが入力されてからインクが
吐出されるまでの時間を短縮して多ノズル化、データ転
送の高速化に応えることができる。
(1) The first shift register to which the data of the odd-numbered bit of each bit of the image data, which is serial bit string data, is input, and the even-numbered of the data of each bit of the image data By providing two shift registers of the second shift register to which the data of 2 bits is input in the shift register section, the number of shifts of the shift register until the image data reaches all the bits of each shift register is reduced by half. be able to. Therefore, it is possible to shorten the time from the input of the image data to the ejection of the ink, thereby increasing the number of nozzles and increasing the speed of data transfer.

【0042】(2) 第1のシフトレジスタの各ビット
の画像データをラッチ回路へ出力するための各配線と、
第2のシフトレジスタの各ビットの画像データを前記ラ
ッチ回路へ出力するための各配線とが交互に並ぶように
配設されているため、配線インピーダンスなどに起因す
るデータ転送の遅れを各ビットの画像データ間で均一化
することができ、多ノズル化、データ転送の高速化の要
求に応えることができる。
(2) Wiring for outputting the image data of each bit of the first shift register to the latch circuit,
Since the wirings for outputting the image data of each bit of the second shift register to the latch circuit are arranged alternately, the delay of the data transfer caused by the wiring impedance or the like is prevented. It is possible to make the image data uniform, and it is possible to meet the demands for increasing the number of nozzles and speeding up data transfer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態の記録ヘッド用基板上に形
成されたドライバの回路構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a driver formed on a printhead substrate according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態の記録ヘッド用基板上に形
成されたドライバの動作を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of a driver formed on a print head substrate according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態の記録ヘッド用基板上に形
成されたドライバのシフトレジスタ部の回路構成を示す
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a shift register section of a driver formed on a print head substrate according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の記録ヘッド用基板を用いた記録ヘッド
の構成を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a recording head using the recording head substrate of the present invention.

【図5】本発明の記録ヘッドを装着して適用することの
できる記録装置の一例であるインクジェット記録装置の
概略斜視図である。
FIG. 5 is a schematic perspective view of an inkjet recording apparatus which is an example of a recording apparatus to which the recording head of the present invention can be attached and applied.

【図6】従来の記録ヘッド用基板の回路構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional print head substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ラッチ回路 3 イネーブル回路 4 アンド回路 5 パワートランジスタ 6 発熱抵抗体 10、12 シフトレジスタ部 11、51、52 シフトレジスタ 54 フリップフロップ回路 100 記録ヘッド用基板 401 流路壁部材 402 天板 403 インク供給口 404 共通液室 405 液流路 600 インクジェット記録装置 601 インクジェットヘッドカートリッジ 602 駆動モータ 603、604 駆動力伝達ギア 605 リードスクリュ 606 螺旋溝 607 キャリッジ 607a レバー 608 ガイド 609 ブラテンローラ 610 紙押え板 611、612 フォトカプラ 613 支持部材 614 キャップ部材 615 インク吸引手段 617 クリーニングブレード 618 移動部材 619 本体支持体 620 レバー 621 カム 2 Latch circuit 3 Enable circuit 4 AND circuit 5 power transistors 6 Heating resistor 10, 12 Shift register section 11,51,52 shift register 54 flip-flop circuit 100 Printhead substrate 401 Channel wall member 402 Top plate 403 Ink supply port 404 Common liquid chamber 405 liquid flow path 600 inkjet recording device 601 inkjet head cartridge 602 drive motor 603, 604 Driving force transmission gear 605 lead screw 606 spiral groove 607 carriage 607a lever 608 Guide 609 Braten roller 610 Paper holding plate 611, 612 Photo coupler 613 support member 614 Cap member 615 Ink suction means 617 cleaning blade 618 Moving member 619 Main body support 620 lever 621 cam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今仲 良行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 望月 無我 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 尾崎 照夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C056 EA01 EC07 EC37 FA10 HA51 HA60 2C066 AA01 AB03 AC13    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yoshiyuki Nakama             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Mochizuki ego             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Teruo Ozaki             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation F-term (reference) 2C056 EA01 EC07 EC37 FA10 HA51                       HA60                 2C066 AA01 AB03 AC13

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被記録媒体に印字を行なうための記録ヘ
ッドに用いられ、電気エネルギーを印字エネルギーに変
換するための複数のエネルギー変換素子と、該各エネル
ギー変換素子毎に設けられ前記各エネルギー変換素子を
それぞれ駆動するパワートランジスタと、直列に入力さ
れるビット列の画像データを所定の周波数のクロックに
同期して1ビットずつ入力し、入力した各ビットの画像
データを並列に出力するシフトレジスタ部と、前記画像
データが前記シフトレジスタ部に所定のビット入力され
る毎に、前記シフトレジスタ部から出力される各ビット
の画像データを一時記憶したうえに前記各パワートラン
ジスタの駆動信号として出力するラッチ回路とが形成さ
れた記録ヘッド用基板において、 前記シフトレジスタ部は、前記ビット列の画像データの
うちの奇数番目のビットの画像データが入力される第1
のシフトレジスタと、前記画像データのうちの偶数番目
のビットの画像データが入力される第2のシフトレジス
タとから構成されることを特徴とする記録ヘッド用基
板。
1. A plurality of energy conversion elements used for a recording head for printing on a recording medium, for converting electric energy into printing energy, and each energy conversion element provided for each energy conversion element. A power transistor for driving each element, a shift register unit for serially inputting image data of a bit string input bit by bit in synchronization with a clock of a predetermined frequency, and outputting the input image data of each bit in parallel A latch circuit that temporarily stores the image data of each bit output from the shift register unit and outputs the image data as a drive signal of each power transistor each time the image data is input to the shift register unit by a predetermined number of bits. In the substrate for a recording head in which is formed, the shift register unit includes the bit string The image data of the odd-numbered bit of the image data is input 1
Of the image data, and a second shift register to which the image data of the even-numbered bit of the image data is input.
【請求項2】 前記第1のシフトレジスタの各ビットの
画像データを前記ラッチ回路へ出力するための各配線
と、前記第2のシフトレジスタの各ビットの画像データ
を前記ラッチ回路へ出力するための各配線とは、交互に
並ぶように配設されている請求項1記載の記録ヘッド用
基板。
2. Wirings for outputting the image data of each bit of the first shift register to the latch circuit, and for outputting the image data of each bit of the second shift register to the latch circuit. 2. The recording head substrate according to claim 1, wherein the wirings are arranged alternately.
【請求項3】 前記第1のシフトレジスタと前記第2の
シフトレジスタとは、前記クロックの立ち下がりまたは
立ち下がりのいずれか一方で前記ビット列の画像データ
を1ビットずつ交互に入力する請求項1または2記載の
記録ヘッド用基板。
3. The image data of the bit string is alternately input to the first shift register and the second shift register bit by bit at one of the falling edge and the falling edge of the clock. Alternatively, the recording head substrate according to the item 2.
【請求項4】 前記第1のシフトレジスタと前記第2の
シフトレジスタとは、前記クロックの立ち下がりおよび
立ち上がりで前記ビット列の画像データを1ビットずつ
交互に入力する請求項1または2記載の記録ヘッド用基
板。
4. The recording according to claim 1, wherein the first shift register and the second shift register alternately input the image data of the bit string bit by bit at a falling edge and a rising edge of the clock. Substrate for head.
【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項記載の記
録ヘッド用基板を搭載する記録ヘッド。
5. A recording head on which the recording head substrate according to claim 1 is mounted.
【請求項6】 液体を吐出する複数の吐出口と、前記吐
出口と連通する複数の液流路とを構成する部材を、さら
に有する請求項5記載の記録ヘッド。
6. The recording head according to claim 5, further comprising a member forming a plurality of ejection ports for ejecting a liquid and a plurality of liquid flow paths communicating with the ejection ports.
【請求項7】 請求項5または6記載の記録ヘッドと、
該記録ヘッドを駆動するための駆動信号を前記記録ヘッ
ドに供給する駆動信号供給手段と、前記記録ヘッドによ
り印字される被記録媒体を搬送する被記録媒体搬送手段
とを有する記録装置。
7. A recording head according to claim 5,
A recording apparatus comprising: a drive signal supply means for supplying a drive signal for driving the recording head to the recording head; and a recording medium conveying means for conveying a recording medium printed by the recording head.
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006248161A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Brother Ind Ltd Recording device
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