JP2003320671A - プリンタヘッド及びプリンタ - Google Patents

プリンタヘッド及びプリンタ

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JP2003320671A JP2002133119A JP2002133119A JP2003320671A JP 2003320671 A JP2003320671 A JP 2003320671A JP 2002133119 A JP2002133119 A JP 2002133119A JP 2002133119 A JP2002133119 A JP 2002133119A JP 2003320671 A JP2003320671 A JP 2003320671A
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドチップの複数のインク吐出機構を複数
ブロックに分割し同時並列的に分割駆動する際の制御信
号線を削減する。 【解決手段】 半導体基板と、この半導体基板上に順次
配置されインクを吐出するノズルを有する複数のインク
吐出機構と、これら複数のインク吐出機構を所定個数ず
つグループ化して複数ブロックに分割されたものを所定
の駆動用タイミング信号を基準にして同時並列的に分割
駆動し各ノズルからインクを吐出させる駆動回路と、を
有するヘッドチップ１５を備えたプリンタヘッドであっ
て、上記ヘッドチップ１５の駆動回路１９は、上記グル
ープ化されたインク吐出機構を分割駆動するためのフェ
ーズ信号を生成するフェーズ発生回路（３０，３１）
と、該グループ化されたインク吐出機構を分割駆動する
ためのデータをパラレル変換してシリアル転送するシリ
アル・パラレル変換回路３２とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルから記録媒
体上に画像形成のためのインクを吐出するプリンタヘッ
ド及びプリンタに関し、詳しくは、ヘッドチップの複数
のインク吐出機構を所定個数ずつグループ化して複数ブ
ロックに分割し同時並列的に分割駆動する制御において
制御信号線を削減しようとするプリンタヘッド及びプリ
ンタに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の例えばインクジェット方式のプリ
ンタにおいては、記録媒体としての用紙を一定方向に送
りながら、この用紙送り方向と略直交する方向に順次配
置したインク吐出機構のノズルより選択的にインクを吐
出させ、用紙にインクドットを吹付けて所望の画像を形
成し、文字等を印刷するようになっていた。
【０００３】そして、上記プリンタのプリンタヘッド
は、半導体基板と、この半導体基板上に順次配置されイ
ンクを吐出するノズルを有する複数のインク吐出機構
と、これら複数のインク吐出機構を所定個数ずつグルー
プ化して複数ブロックに分割されたものを所定の駆動用
タイミング信号を基準にして同時並列的に分割駆動し各
ノズルからインクを吐出させる駆動回路と、を有するヘ
ッドチップを備えて構成されていた。
【０００４】このようなプリンタヘッドのヘッドチップ
の分割駆動は、マトリクス駆動と呼ばれる制御方式で制
御されていた。この方式では、一つのヘッドチップが有
する全ノズルを所定個数ずつグループ化して複数ブロッ
クに分割し、この分割されたブロック毎に同時並列的に
分割駆動して、各ノズルからインクを吐出させる。この
場合は、全ノズル数を、グループ化された所定個数のノ
ズルで割った数の駆動データ線が必要となると共に、各
ブロック内の所定個数のノズルと同数のフェーズ信号の
信号線が必要となるものであった。このようなマトリク
ス駆動については、例えば米国特許第5,604,519号明細
書に記載されたものがある。
【０００５】また、米国特許第5,006,864号明細書に
は、各ブロック内の所定個数のノズルに送るフェーズ信
号をシリアル・パラレル変換して転送する方式のものが
記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のプリンタヘッドのヘッドチップの分割駆動において
は、第１の従来例のマトリクス駆動と呼ばれる方式で
は、例えば１ヘッドチップで３３６個のノズルを有し、
６４個ずつグループ化して複数ブロックに分割した場
合、駆動データ線の数は、３３６÷６４＝５．２５から
最低６本となる。そして、フェーズ信号の信号線は６４
本であるから、分割駆動の制御信号線の数は、１ヘッド
チップで合計７０本となるものであった。したがって、
個々のヘッドチップ内部の制御信号線の数が多くなり、
ヘッドチップ内部の配線やボンディングが難しく、また
チップが大形化するものであった。
【０００７】これが、複数のヘッドチップから構成され
るラインヘッドプリンタのプリンタヘッドの場合は、例
えば６４個のヘッドチップを有するとすると、駆動デー
タ線の数が６×６４＝３８４本となり、フェーズ信号の
信号線は６４本であるから、分割駆動の制御信号線の数
は、全体で４４８本となるものであった。したがって、
複数のヘッドチップから構成されるプリンタヘッド全体
に対する制御信号線の数が増大し、プリンタヘッドにお
ける配線スペースが多くなり、またプリンタヘッド自体
も大形化するものであった。
【０００８】さらに、第２の従来例のフェーズ信号をシ
リアル・パラレル変換して転送する方式のものでは、各
グループ内の所定個数のノズルと同数のフェーズ信号の
信号線が必要となり、複数ブロックに分割する際の所定
個数のノズル数が増えた場合には、個々のヘッドチップ
内部の制御信号線の数が多くなり、ヘッドチップ内部の
配線やボンディングが難しく、またチップが大形化する
ものであった。
【０００９】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、ヘッドチップの複数のインク吐出機構を所定個数
ずつグループ化して複数ブロックに分割し同時並列的に
分割駆動する制御において制御信号線を削減しようとす
るプリンタヘッド及びプリンタを提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるプリンタヘッドは、半導体基板と、こ
の半導体基板上に順次配置されインクを吐出するノズル
を有する複数のインク吐出機構と、これら複数のインク
吐出機構を所定個数ずつグループ化して複数ブロックに
分割されたものを所定の駆動用タイミング信号を基準に
して同時並列的に分割駆動し各ノズルからインクを吐出
させる駆動回路と、を有するヘッドチップを備えたプリ
ンタヘッドであって、上記ヘッドチップの駆動回路は、
上記グループ化されたインク吐出機構を分割駆動するた
めのフェーズ信号を生成するフェーズ発生回路と、該グ
ループ化されたインク吐出機構を分割駆動するためのデ
ータをパラレル変換してシリアル転送するシリアル・パ
ラレル変換回路とを備えたものである。
【００１１】このような構成により、ヘッドチップの駆
動回路に備えられたフェーズ発生回路により、グループ
化されたインク吐出機構を分割駆動するためのフェーズ
信号を生成し、シリアル・パラレル変換回路により、上
記グループ化されたインク吐出機構を分割駆動するため
のデータをパラレル変換してシリアル転送する。これに
より、１ヘッドチップを備えたプリンタヘッドにおい
て、ヘッドチップの複数のインク吐出機構を所定個数ず
つグループ化して複数ブロックに分割し同時並列的に分
割駆動することができる。
【００１２】また、他の発明によるプリンタヘッドは、
半導体基板と、この半導体基板上に順次配置されインク
を吐出するノズルを有する複数のインク吐出機構と、こ
れら複数のインク吐出機構を所定個数ずつグループ化し
て複数ブロックに分割されたものを所定の駆動用タイミ
ング信号を基準にして同時並列的に分割駆動し各ノズル
からインクを吐出させる駆動回路と、を有する複数のヘ
ッドチップを備えたプリンタヘッドであって、上記各ヘ
ッドチップの駆動回路は、上記グループ化されたインク
吐出機構を分割駆動するためのフェーズ信号を生成し制
御するフェーズ発生回路と、該グループ化されたインク
吐出機構を分割駆動するためのデータをパラレル変換し
てシリアル転送するシリアル・パラレル変換回路とを備
え、上記インク吐出機構を分割駆動するためのデータを
各ヘッドチップに送るデータ線を、所定の複数個のヘッ
ドチップ毎に１本共通接続してデータを多重伝送するよ
うにしたものである。
【００１３】このような構成により、各ヘッドチップの
駆動回路に備えられたフェーズ発生回路により、グルー
プ化されたインク吐出機構を分割駆動するためのフェー
ズ信号を生成し制御し、シリアル・パラレル変換回路に
より、上記グループ化されたインク吐出機構を分割駆動
するためのデータをパラレル変換してシリアル転送し、
インク吐出機構を分割駆動するためのデータを各ヘッド
チップに送るデータ線を、所定の複数個のヘッドチップ
毎に１本共通接続してデータを多重伝送する。これによ
り、複数のヘッドチップを備えたプリンタヘッドにおい
て、ヘッドチップの複数のインク吐出機構を所定個数ず
つグループ化して複数ブロックに分割し同時並列的に分
割駆動することができ、複数のヘッドチップに送るデー
タ線を整数分の一とすることができる。
【００１４】そして、上記二つの発明において、上記フ
ェーズ発生回路は、分割駆動のためのフェーズリセット
信号とフェーズクロックの２本の信号を入力してフェー
ズ信号を生成するフェーズカウンタと、このフェーズカ
ウンタからのフェーズ信号を入力して復号化するデコー
ダとを含み、上記シリアル・パラレル変換回路は、分割
駆動のための駆動データとデータ転送クロックの２本の
信号を入力してデータをパラレル変換しシリアル転送す
るものとしたものである。これにより、ヘッドチップの
複数のインク吐出機構を所定個数ずつグループ化して複
数ブロックに分割し同時並列的に分割駆動する制御にお
いて、制御信号線を削減する。
【００１５】また、上記デコーダは、複数のインク吐出
機構の各ノズルに対し１対１で設けられているものであ
る。これにより、グループ化して複数ブロックに分割さ
れたインク吐出機構の数が多くなっても、上記デコーダ
に接続する信号線はフェーズカウンタからの出力信号の
数だけに削減できる。
【００１６】一方、本発明によるプリンタは、半導体基
板と、この半導体基板上に順次配置されインクを吐出す
るノズルを有する複数のインク吐出機構と、これら複数
のインク吐出機構を所定個数ずつグループ化して複数ブ
ロックに分割されたものを所定の駆動用タイミング信号
を基準にして同時並列的に分割駆動し各ノズルからイン
クを吐出させる駆動回路と、を有するヘッドチップを備
えたプリンタヘッドを具備し、上記インク吐出機構のノ
ズルから記録媒体上にインクドットを吹付けて画像形成
を行うプリンタであって、上記ヘッドチップの駆動回路
は、上記グループ化されたインク吐出機構を分割駆動す
るためのフェーズ信号を生成するフェーズ発生回路と、
該グループ化されたインク吐出機構を分割駆動するため
のデータをパラレル変換してシリアル転送するシリアル
・パラレル変換回路とを備えたものである。
【００１７】このような構成により、ヘッドチップの駆
動回路に備えられたフェーズ発生回路により、グループ
化されたインク吐出機構を分割駆動するためのフェーズ
信号を生成し、シリアル・パラレル変換回路により、上
記グループ化されたインク吐出機構を分割駆動するため
のデータをパラレル変換してシリアル転送する。これに
より、１ヘッドチップを備えたプリンタヘッドを具備す
るプリンタにおいて、ヘッドチップの複数のインク吐出
機構を所定個数ずつグループ化して複数ブロックに分割
し同時並列的に分割駆動することができる。
【００１８】また、他の発明によるプリンタは、半導体
基板と、この半導体基板上に順次配置されインクを吐出
するノズルを有する複数のインク吐出機構と、これら複
数のインク吐出機構を所定個数ずつグループ化して複数
ブロックに分割されたものを所定の駆動用タイミング信
号を基準にして同時並列的に分割駆動し各ノズルからイ
ンクを吐出させる駆動回路と、を有する複数のヘッドチ
ップを備えたプリンタヘッドを具備し、上記インク吐出
機構のノズルから記録媒体上にインクドットを吹付けて
画像形成を行うプリンタであって、上記各ヘッドチップ
の駆動回路は、上記グループ化されたインク吐出機構を
分割駆動するためのフェーズ信号を生成し制御するフェ
ーズ発生回路と、該グループ化されたインク吐出機構を
分割駆動するためのデータをパラレル変換してシリアル
転送するシリアル・パラレル変換回路とを備え、上記イ
ンク吐出機構を分割駆動するためのデータを各ヘッドチ
ップに送るデータ線を、所定の複数個のヘッドチップ毎
に１本共通接続してデータを多重伝送するようにしたも
のである。
【００１９】このような構成により、各ヘッドチップの
駆動回路に備えられたフェーズ発生回路により、グルー
プ化されたインク吐出機構を分割駆動するためのフェー
ズ信号を生成し制御し、シリアル・パラレル変換回路に
より、上記グループ化されたインク吐出機構を分割駆動
するためのデータをパラレル変換してシリアル転送し、
インク吐出機構を分割駆動するためのデータを各ヘッド
チップに送るデータ線を、所定の複数個のヘッドチップ
毎に１本共通接続してデータを多重伝送する。これによ
り、複数のヘッドチップを備えたプリンタヘッドを具備
するプリンタにおいて、ヘッドチップの複数のインク吐
出機構を所定個数ずつグループ化して複数ブロックに分
割し同時並列的に分割駆動することができ、複数のヘッ
ドチップに送るデータ線を整数分の一とすることができ
る。
【００２０】そして、上記二つの発明において、上記フ
ェーズ発生回路は、分割駆動のためのフェーズリセット
信号とフェーズクロックの２本の信号を入力してフェー
ズ信号を生成するフェーズカウンタと、このフェーズカ
ウンタからのフェーズ信号を入力して復号化するデコー
ダとを含み、上記シリアル・パラレル変換回路は、分割
駆動のための駆動データとデータ転送クロックの２本の
信号を入力してデータをパラレル変換しシリアル転送す
るものとしたものである。これにより、ヘッドチップの
複数のインク吐出機構を所定個数ずつグループ化して複
数ブロックに分割し同時並列的に分割駆動する制御にお
いて、制御信号線を削減する。
【００２１】また、上記デコーダは、複数のインク吐出
機構の各ノズルに対し１対１で設けられているものであ
る。これにより、グループ化して複数ブロックに分割さ
れたインク吐出機構の数が多くなっても、上記デコーダ
に接続する信号線はフェーズカウンタからの出力信号の
数だけに削減できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるプ
リンタの実施の形態を示す斜視説明図である。このプリ
ンタ１は、例えばノズルから記録媒体上に画像形成のた
めのインクを吐出するインクジェット方式のラインヘッ
ドプリンタであり、全体が直方体形状の筐体２内に収納
されており、用紙３を収納した用紙トレイ４をこの筐体
２の正面に形成されたトレイ出入口より装着することに
より、上記用紙３を給紙できるようになっている。
【００２３】上記用紙トレイ４が上述のトレイ出入口よ
りプリンタ１に装着されると、所定の機構により用紙３
が給紙ローラー５に押し当てられ、この給紙ローラー５
の回転により、上記用紙３が、矢印Ａに示すように用紙
トレイ４より背面側に向かって送り出されるようになっ
ている。この用紙３が送り出される側には、反転ローラ
ー６が配置されており、この反転ローラー６の回転によ
り、用紙３の送り方向が、矢印Ｂに示すように正面方向
に切り換えられる。
【００２４】このようにして用紙送り方向が切り換えら
れた用紙３は、用紙トレイ４の上方を横切るように拍車
ローラー７等により搬送され、正面側に配置された用紙
の排出口より矢印Ｃに示すように排出される。
【００２５】上記拍車ローラー７から用紙の排出口まで
の間に、ヘッドカートリッジ１０が、矢印Ｄに示すよう
に装着されて、交換可能に配置される。このヘッドカー
トリッジ１０は、それぞれイエロー、マゼンタ、シア
ン、黒色のラインヘッドを並べて成るプリンタヘッド１
１が箱形形状のホルダー１２の下面側に配置され、この
ホルダー１２に順次イエロー、マゼンタ、シアン、黒色
のインクカートリッジＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを配置して構成さ
れている。これにより、プリンタ１は、これら各色のイ
ンク液滴を対応するラインヘッドより用紙３に吹付けて
画像等を印刷できるようになっている。
【００２６】上記プリンタヘッド１１は、図２に示すよ
うに、例えば炭素系樹脂によるシート材にノズル等を形
成してオリフィスプレート１３が作成され、このオリフ
ィスプレート１３が図示省略のフレームに保持され、同
様の炭素系樹脂による所定形状のドライフィルム１４が
上記オリフィスプレート１３上に配置され、その後複数
のヘッドチップ１５が順次配置される。このヘッドチッ
プ１５がイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、黒色Ｋの
印刷に対応するように、それぞれ図１に示す用紙３を横
切る方向に４列に配置されて、例えば合計６４個のヘッ
ドチップ１５を備えたラインヘッドが構成される。
【００２７】その後、上記ヘッドチップ１５側の面に凹
凸の加工が施され、かつ図１に示すインクカートリッジ
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間でインクの流路が形成された金属
板材１６が配置された後、各ヘッドチップ１５が接続さ
れてプリンタヘッド１１が構成される。
【００２８】図３は、このようにしてプリンタヘッド１
１に組み立てられるヘッドチップ１５を周辺構成と共に
示す断面説明図である。ヘッドチップ１５は、集積回路
技術によりシリコン基板（半導体基板）１７を加工して
形成され、このシリコン基板１７上に、インクを加熱す
るヒーター１８が順次並んで配置され、またこれらヒー
ター１８を駆動する駆動回路１９が形成されている。
【００２９】上記各ヒーター１８の上方に、断面円形に
開口されたノズル２０が位置するようにオリフィスプレ
ート１３が保持され、またドライフィルム１４により各
ヒーター１８の隔壁等が形成され、これにより各ヒータ
ー１８の部位にそれぞれインク液室２１が形成されて、
上記オリフィスプレート１３に形成されたノズル２０か
らサーマルインクジェット方式でインク液滴が吐出され
るようになる。
【００３０】このようなヘッドチップ１５においては、
上記ヒーター１８がシリコン基板１７の一側辺部近傍に
配置され、ドライフィルム１４は、上記ヒーター１８が
配置された一側辺部側においてインク液室２１が露出す
るように櫛の歯状に隔壁が作成されている。このインク
液室２１が露出する側よりインクカートリッジＹ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ（図１参照）のインクを導くように、金属板材１
６及びドライフィルム１４によりインク流路２２が形成
される。これにより、ヘッドチップ１５の長手方向の一
側辺部側より各ヒーター１８のインク液室２１にインク
を導くようになっている。
【００３１】なお、上記ヘッドチップ１５は、ヒーター
１８を配置した一側辺部側とは反対側にパッド２３が形
成され、このパッド２３にフレキシブル配線基板２４を
接続して駆動されるようになっている。これらにより、
このプリンタヘッド１１は、インク液滴を飛び出させる
インク吐出機構が、ヒーター１８とインク液室２１とノ
ズル２０とにより構成され、このインク吐出機構の一部
であるヒーター１８を順次配列してヘッドチップ１５が
構成されている。
【００３２】図４は、図２及び図３に示すプリンタヘッ
ド１１の駆動回路１９を示すブロック図である。この駆
動回路１９は、図３に示すヘッドチップ１５において、
シリコン基板１７上に順次配置されインクを吐出するノ
ズル２０を有する複数のインク吐出機構を所定個数ずつ
グループ化して複数ブロックに分割されたものを、所定
の駆動用タイミング信号を基準にして同時並列的に分割
駆動し、各ノズル２０からインクを吐出させるものであ
る。
【００３３】まず、図４において、１個のヘッドチップ
１５が例えば３３６個のノズル２０を有しているとする
と、ヒーター１８がH1からH336までの３３６個あり、こ
れを駆動するための駆動トランジスタ（例えば電界効果
型トランジスタから成る）がT1からT336までの３３６個
ある。そして、これらを分割駆動するために、６４個ず
つグループ化して複数ブロックに分割されている。この
場合は、３３６個を６４では割り切れないので、第１の
ブロックＢＬ１と、第７のブロックＢＬ７とは８個ずつ
とし、第２のブロックＢＬ２〜第６のブロックＢＬ６は
６４個ずつとして、全部で７ブロックに分割している。
【００３４】そして、図４に示す駆動回路１９は、フェ
ーズ発生回路（３０，３１）と、シリアル・パラレル変
換回路３２とを備えている。上記フェーズ発生回路は、
前記グループ化されたインク吐出機構を分割駆動するた
めのフェーズ信号を生成するもので、フェーズカウンタ
３０と、デコーダ３１とを含んで成る。
【００３５】フェーズカウンタ３０は、上記７ブロック
に分割されたヒーターH1〜H336及び駆動トランジスタT1
〜T336の分割駆動のためのフェーズリセット信号P-RST
とフェーズクロックP-CKの２本の信号を入力してフェー
ズ信号を生成するもので、１ブロック６４個に対応して
６ビットのカウンタから成り、フェーズリセット信号P-
RSTの入力によりカウンタ値がゼロとなり、フェーズク
ロックP-CKのクロックが入力する毎に１ずつカウントア
ップして、６本のフェーズ信号を出力するようになって
いる。
【００３６】そして、デコーダ３１は、上記フェーズカ
ウンタ３０からのフェーズ信号を入力して復号化するも
ので、複数のインク吐出機構の各ノズル２０、即ちヒー
ターH1〜H336及び駆動トランジスタT1〜T336に対し１対
１で設けられ、符号３１ａ〜３１ｎに示すように例えば
３３６個設けられている。
【００３７】また、上記シリアル・パラレル変換回路３
２は、前記グループ化されたインク吐出機構、即ちヒー
ターH1〜H336及び駆動トランジスタT1〜T336を分割駆動
するためのデータをパラレル変換してシリアル転送する
もので、分割駆動のための駆動データDAとデータ転送ク
ロックD-CKの２本の信号を入力してデータをパラレル変
換しシリアル転送するようになっており、例えば直列接
続と並列接続のＤフリップフロップを組み合わせて成
る。この場合、上記フェーズカウンタ３０におけるフェ
ーズの進み方と、シリアル・パラレル変換回路３２にお
ける駆動データDAのラッチタイミングとは同期するの
で、そのデータラッチ信号は、フェーズカウンタ３０か
らのラッチイネーブル信号を入力してシリアル・パラレ
ル変換回路３２の内部で発生させている。そして、図４
の実施形態では、インク吐出機構が７ブロックに分割さ
れているので、このシリアル・パラレル変換回路３２か
らのパラレル出力は、７ビットとなる。
【００３８】そして、上記デコーダ３１ａ〜３１ｎで復
号化されたフェーズ信号は、各駆動トランジスタT1〜T3
36に接続されたアンド回路３３ａ〜３３ｎを介して、ヒ
ーターH1〜H336に送られるようになっている。
【００３９】この場合の上記駆動トランジスタT1〜T336
及びヒーターH1〜H336に送られる駆動信号について、図
５を参照して説明する。まず、シリアル・パラレル変換
回路３２からシリアル転送された駆動データDAが「Ｈ
（ハイ）」ならセレクタ３４で「EN-ON（イネーブルオ
ン）」を選択し、「Ｌ（ロー）」なら「EN-OFF（イネー
ブルオフ）」を選択して、アンド回路３３へ送る。ま
た、デコーダ３１で復号化された６４フェーズのうち１
フェーズだけアクティブにした「フェーズ信号」をアン
ド回路３３へ送る。この「フェーズ信号」と、「EN-ON
又はEN-OFFの信号」と、「XEN（チップセレクト）信
号」との正論理を上記アンド回路３３でとって、総てが
「Ｈ」のときだけ、該当の駆動トランジスタT1〜T336が
オンとなり、それに接続されたヒーターH1〜H336に通電
される。そして、ノズル２０からインクが吐出される。
【００４０】このようにして、各フェーズ毎に、そのフ
ェーズで駆動されるデータを駆動トランジスタT1〜T336
及びヒーターH1〜H336に転送して、全ノズル２０が駆動
され、記録媒体上にインクドットを吹付けて画像形成が
行われる。なお、図４において、ヘッドチップ１５の端
子部に付された符号VHはヒーター駆動電源を示し、符号
GNDは接地端子を示している。
【００４１】このような駆動回路１９の構成により、各
ブロックのインク吐出機構を分割駆動するためのフェー
ズ信号を生成するフェーズカウンタ３０に入力する信号
は、フェーズリセット信号P-RSTとフェーズクロックP-C
Kの２本の信号線だけでよい。この点、従来は前述のよ
うに１ブロック内のノズル数分、即ち６４本のフェーズ
信号線が必要であった。また、グループ化して複数ブロ
ックに分割されたインク吐出機構を分割駆動するための
データを転送するシリアル・パラレル変換回路３２に入
力する信号は、駆動データDAとデータ転送クロックD-CK
の２本の信号線だけでよい。この点、従来は前述のよう
に全ノズルを複数ブロックに分割したそのブロック数
分、即ち６〜７本のデータ線が必要であった。したがっ
て、各ブロックのインク吐出機構を分割駆動するための
信号線は、例えば従来の７０本から本発明では４本に大
幅に削減することができる。
【００４２】また、図４に示すヘッドチップ１５内にお
いて、複数のインク吐出機構の各ノズル、即ちヒーター
H1〜H336及び駆動トランジスタT1〜T336毎にデコーダ３
１ａ〜３１ｎを１対１で備え、フェーズカウンタ３０か
ら出力されるフェーズ信号を上記各デコーダ３１ａ〜３
１ｎで復号化しているので、上記フェーズカウンタ３０
から各デコーダ３１に送る分割駆動のフェーズ信号は、
１ブロック内のノズル数分（６４個）、例えば６ビット
出力となり、６本のフェーズ信号でよい。したがって、
従来は１ブロックに対して６４本の信号線が必要であっ
たが、図４に示す実施形態では例えば６本の信号線に削
減することができる。このことから、ヘッドチップ内の
配線レイアウトが容易となると共に、該ヘッドチップを
小形化することができる。
【００４３】図６は、本発明によるプリンタヘッド１１
の他の実施形態を示す概略説明図である。この実施形態
は、例えば６４個のヘッドチップを有するラインヘッド
において、インク吐出機構を分割駆動するための駆動デ
ータを各ヘッドチップに送るデータ線を、所定の複数個
のヘッドチップ毎に１本共通接続してデータを多重伝送
するようにしたものである。
【００４４】即ち、図６に示すように、全体で６４個の
ヘッドチップ１５1〜１５64があるとし、これらを例え
ば２個ずつを一組として、第１のヘッドチップ１５1と
第２のヘッドチップ１５2に対して１本の駆動データDA
のデータ線を共通接続し、第３のヘッドチップ１５3と
第４のヘッドチップ１５4に対して１本のデータ線を共
通接続し、…第６３のヘッドチップ１５63と第６４のヘ
ッドチップ１５64に対して１本のデータ線を共通接続し
て、合計３２本のデータ線により各組の２個のヘッドチ
ップに対して駆動データDAを多重伝送するものである。
この場合、他の信号線であるフェーズリセット信号P-RS
Tと、フェーズクロックP-CKと、データ転送クロックD-C
Kの３本の信号線は、各ヘッドチップ１５1〜１５64に対
して並列に接続される。
【００４５】そして、図６に示すようなデータ線の接続
によるデータの多重伝送は、図７に示すタイミング線図
のように制御される。即ち、例えば２個一組のヘッドチ
ップ１５に対し、一方のヘッドチップ１５のチップＩＤ
を「１」とし、他方のヘッドチップ１５のチップＩＤを
「０」としておき、このチップＩＤ（１ビット）により
どこのデータを受信するかを決めている。例えば、チッ
プ内部で２種類のラッチ信号を発生させておき、それぞ
れ７個ずつのデータを受信しておき、上記チップＩＤに
よって、図７（ｄ）に示す前半でラッチした７個のデー
タＤ０〜Ｄ７を有効にするか、後半でラッチした７個の
データＤ０〜Ｄ７を有効にするかを決定している。これ
により、１本のデータ線で２個のヘッドチップ１５に対
して駆動データDAを多重伝送することができる。
【００４６】このようなデータ線の接続により、プリン
タヘッド１１の全体で例えば６４個のヘッドチップ１５
を有する場合、６４本のデータ線を必要とするのに対
し、本発明では例えば１／２の３２本に削減することが
できる。他の信号線を入れた全体の制御信号線の数も３
５本と少なくすることができる。したがって、プリンタ
ヘッド１１に対する配線スペースが少なくなり、またプ
リンタヘッド自体も小形化することができる。
【００４７】なお、図６においては、ヘッドチップ１５
の２個ずつを一組として１本のデータ線を共通接続した
が、本発明はこれに限らず、３個以上のヘッドチップ１
５を一組として１本のデータ線を共通接続してもよい。
この場合は、データ線の数を１／３，１／４等の整数分
の一として更に削減することができる。この場合、適
宜、データ転送クロックD-CKの周波数を高くする必要が
ある。
【００４８】なお、以上の説明においては、プリンタヘ
ッド１１は複数のヘッドチップ１５を備えたものとした
が、本発明はこれに限らず、１個のヘッドチップ１５を
備えたプリンタヘッド１１としてもよい。この場合は、
図６及び図７に示す他の実施形態は適用されない。
【００４９】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
請求項１に係るプリンタヘッドによれば、ヘッドチップ
の駆動回路に備えられたフェーズ発生回路により、グル
ープ化されたインク吐出機構を分割駆動するためのフェ
ーズ信号を生成し、シリアル・パラレル変換回路によ
り、上記グループ化されたインク吐出機構を分割駆動す
るためのデータをパラレル変換してシリアル転送するこ
とができる。これにより、１ヘッドチップを備えたプリ
ンタヘッドにおいて、ヘッドチップの複数のインク吐出
機構を所定個数ずつグループ化して複数ブロックに分割
し同時並列的に分割駆動することができる。そして、上
記ヘッドチップを分割駆動する制御において、制御信号
線を削減することができる。
【００５０】また、請求項２に係るプリンタヘッドによ
れば、各ヘッドチップの駆動回路に備えられたフェーズ
発生回路により、グループ化されたインク吐出機構を分
割駆動するためのフェーズ信号を生成し制御し、シリア
ル・パラレル変換回路により、上記グループ化されたイ
ンク吐出機構を分割駆動するためのデータをパラレル変
換してシリアル転送し、インク吐出機構を分割駆動する
ためのデータを各ヘッドチップに送るデータ線を、所定
の複数個のヘッドチップ毎に１本共通接続してデータを
多重伝送することができる。これにより、複数のヘッド
チップを備えたプリンタヘッドにおいて、ヘッドチップ
の複数のインク吐出機構を所定個数ずつグループ化して
複数ブロックに分割し同時並列的に分割駆動することが
でき、複数のヘッドチップに送るデータ線を整数分の一
とすることができる。したがって、プリンタヘッドに対
する配線スペースが少なくなり、またプリンタヘッド自
体も小形化することができる。
【００５１】次に、請求項５に係るプリンタによれば、
ヘッドチップの駆動回路に備えられたフェーズ発生回路
により、グループ化されたインク吐出機構を分割駆動す
るためのフェーズ信号を生成し、シリアル・パラレル変
換回路により、上記グループ化されたインク吐出機構を
分割駆動するためのデータをパラレル変換してシリアル
転送することができる。これにより、１ヘッドチップを
備えたプリンタヘッドを具備するプリンタにおいて、ヘ
ッドチップの複数のインク吐出機構を所定個数ずつグル
ープ化して複数ブロックに分割し同時並列的に分割駆動
することができる。そして、上記ヘッドチップを分割駆
動する制御において、制御信号線を削減することができ
る。
【００５２】また、請求項６に係るプリンタによれば、
各ヘッドチップの駆動回路に備えられたフェーズ発生回
路により、グループ化されたインク吐出機構を分割駆動
するためのフェーズ信号を生成し制御し、シリアル・パ
ラレル変換回路により、上記グループ化されたインク吐
出機構を分割駆動するためのデータをパラレル変換して
シリアル転送し、インク吐出機構を分割駆動するための
データを各ヘッドチップに送るデータ線を、所定の複数
個のヘッドチップ毎に１本共通接続してデータを多重伝
送することができる。これにより、複数のヘッドチップ
を備えたプリンタヘッドを具備するプリンタにおいて、
ヘッドチップの複数のインク吐出機構を所定個数ずつグ
ループ化して複数ブロックに分割し同時並列的に分割駆
動することができ、複数のヘッドチップに送るデータ線
を整数分の一とすることができる。したがって、プリン
タヘッドに対する配線スペースが少なくなり、またプリ
ンタヘッド自体も小形化することができる。
【００５３】そして、請求項３又は７に係る発明によれ
ば、フェーズ発生回路は、分割駆動のためのフェーズリ
セット信号とフェーズクロックの２本の信号を入力して
フェーズ信号を生成するフェーズカウンタと、このフェ
ーズカウンタからのフェーズ信号を入力して復号化する
デコーダとを含み、シリアル・パラレル変換回路は、分
割駆動のための駆動データとデータ転送クロックの２本
の信号を入力してデータをパラレル変換しシリアル転送
するものとしたことにより、ヘッドチップの複数のイン
ク吐出機構を所定個数ずつグループ化して複数ブロック
に分割し同時並列的に分割駆動する制御において、制御
信号線を削減することができる。例えば、従来の７０本
から本発明では４本に大幅に削減することができる。
【００５４】さらに、請求項４又は８に係る発明によれ
ば、フェーズ発生回路のデコーダを、複数のインク吐出
機構の各ノズルに対し１対１で設けたことにより、グル
ープ化して複数ブロックに分割されたインク吐出機構の
数が多くなっても、上記デコーダに接続する信号線はフ
ェーズカウンタからの出力信号の数だけに削減できる。
例えば、従来は１ブロックに対して６４本の信号線が必
要であったが、本発明では例えば６本の信号線に削減す
ることができる。このことから、ヘッドチップ内の配線
レイアウトが容易となると共に、該ヘッドチップを小形
化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるプリンタの実施の形態を示す斜
視説明図である。
【図２】 本発明によるプリンタヘッドの実施の形態を
示す分解斜視説明図である。
【図３】 上記プリンタヘッドに組み立てられるヘッド
チップを周辺構成と共に示す断面説明図である。
【図４】 図２及び図３に示すプリンタヘッドの駆動回
路を示すブロック図である。
【図５】 プリンタヘッドのインク吐出機構（駆動トラ
ンジスタ及びヒーター）に送られる駆動信号及び動作を
説明するブロック図である。
【図６】 本発明によるプリンタヘッドの他の実施形態
を示す概略説明図である。
【図７】 図６に示す他の実施形態によるプリンタヘッ
ドにおけるデータの多重伝送を説明するタイミング線図
である。
【符号の説明】
１…プリンタ １０…ヘッドカートリッジ １１…プリンタヘッド １５，１５1〜１５64…ヘッドチップ １７…シリコン基板（半導体基板） １８…ヒーター １９…駆動回路 ２０…ノズル ２１…インク液室 ２２…インク流路 ３０…フェーズカウンタ ３１ａ〜３１ｎ…デコーダ ３２…シリアル・パラレル変換回路 ３３，３３ａ〜３３ｎ…アンド回路 ３４…セレクタ ＢＬ１〜ＢＬ７…ブロック

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体基板と、この半導体基板上に順次配
    置されインクを吐出するノズルを有する複数のインク吐
    出機構と、これら複数のインク吐出機構を所定個数ずつ
    グループ化して複数ブロックに分割されたものを所定の
    駆動用タイミング信号を基準にして同時並列的に分割駆
    動し各ノズルからインクを吐出させる駆動回路と、を有
    するヘッドチップを備えたプリンタヘッドであって、 上記ヘッドチップの駆動回路は、上記グループ化された
    インク吐出機構を分割駆動するためのフェーズ信号を生
    成するフェーズ発生回路と、該グループ化されたインク
    吐出機構を分割駆動するためのデータをパラレル変換し
    てシリアル転送するシリアル・パラレル変換回路とを備
    えたことを特徴とするプリンタヘッド。
  2. 【請求項２】半導体基板と、この半導体基板上に順次配
    置されインクを吐出するノズルを有する複数のインク吐
    出機構と、これら複数のインク吐出機構を所定個数ずつ
    グループ化して複数ブロックに分割されたものを所定の
    駆動用タイミング信号を基準にして同時並列的に分割駆
    動し各ノズルからインクを吐出させる駆動回路と、を有
    する複数のヘッドチップを備えたプリンタヘッドであっ
    て、 上記各ヘッドチップの駆動回路は、上記グループ化され
    たインク吐出機構を分割駆動するためのフェーズ信号を
    生成し制御するフェーズ発生回路と、該グループ化され
    たインク吐出機構を分割駆動するためのデータをパラレ
    ル変換してシリアル転送するシリアル・パラレル変換回
    路とを備え、 上記インク吐出機構を分割駆動するためのデータを各ヘ
    ッドチップに送るデータ線を、所定の複数個のヘッドチ
    ップ毎に１本共通接続してデータを多重伝送するように
    したことを特徴とするプリンタヘッド。
  3. 【請求項３】上記フェーズ発生回路は、分割駆動のため
    のフェーズリセット信号とフェーズクロックの２本の信
    号を入力してフェーズ信号を生成するフェーズカウンタ
    と、このフェーズカウンタからのフェーズ信号を入力し
    て復号化するデコーダとを含み、 上記シリアル・パラレル変換回路は、分割駆動のための
    駆動データとデータ転送クロックの２本の信号を入力し
    てデータをパラレル変換しシリアル転送するものであ
    る、ことを特徴とする請求項１又は２記載のプリンタヘ
    ッド。
  4. 【請求項４】上記デコーダは、複数のインク吐出機構の
    各ノズルに対し１対１で設けられていることを特徴とす
    る請求項３記載のプリンタヘッド。
  5. 【請求項５】半導体基板と、この半導体基板上に順次配
    置されインクを吐出するノズルを有する複数のインク吐
    出機構と、これら複数のインク吐出機構を所定個数ずつ
    グループ化して複数ブロックに分割されたものを所定の
    駆動用タイミング信号を基準にして同時並列的に分割駆
    動し各ノズルからインクを吐出させる駆動回路と、を有
    するヘッドチップを備えたプリンタヘッドを具備し、 上記インク吐出機構のノズルから記録媒体上にインクド
    ットを吹付けて画像形成を行うプリンタであって、 上記ヘッドチップの駆動回路は、上記グループ化された
    インク吐出機構を分割駆動するためのフェーズ信号を生
    成するフェーズ発生回路と、該グループ化されたインク
    吐出機構を分割駆動するためのデータをパラレル変換し
    てシリアル転送するシリアル・パラレル変換回路とを備
    えたことを特徴とするプリンタ。
  6. 【請求項６】半導体基板と、この半導体基板上に順次配
    置されインクを吐出するノズルを有する複数のインク吐
    出機構と、これら複数のインク吐出機構を所定個数ずつ
    グループ化して複数ブロックに分割されたものを所定の
    駆動用タイミング信号を基準にして同時並列的に分割駆
    動し各ノズルからインクを吐出させる駆動回路と、を有
    する複数のヘッドチップを備えたプリンタヘッドを具備
    し、 上記インク吐出機構のノズルから記録媒体上にインクド
    ットを吹付けて画像形成を行うプリンタであって、 上記各ヘッドチップの駆動回路は、上記グループ化され
    たインク吐出機構を分割駆動するためのフェーズ信号を
    生成し制御するフェーズ発生回路と、該グループ化され
    たインク吐出機構を分割駆動するためのデータをパラレ
    ル変換してシリアル転送するシリアル・パラレル変換回
    路とを備え、 上記インク吐出機構を分割駆動するためのデータを各ヘ
    ッドチップに送るデータ線を、所定の複数個のヘッドチ
    ップ毎に１本共通接続してデータを多重伝送するように
    したことを特徴とするプリンタ。
  7. 【請求項７】上記フェーズ発生回路は、分割駆動のため
    のフェーズリセット信号とフェーズクロックの２本の信
    号を入力してフェーズ信号を生成するフェーズカウンタ
    と、このフェーズカウンタからのフェーズ信号を入力し
    て復号化するデコーダとを含み、 上記シリアル・パラレル変換回路は、分割駆動のための
    駆動データとデータ転送クロックの２本の信号を入力し
    てデータをパラレル変換しシリアル転送するものであ
    る、ことを特徴とする請求項５又は６記載のプリンタ。
  8. 【請求項８】上記デコーダは、複数のインク吐出機構の
    各ノズルに対し１対１で設けられていることを特徴とす
    る請求項７記載のプリンタ。
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