JP2006159780A - Substrate for ink jet recording head and drive control method, ink jet recording head, ink jet recording head cartridge and ink jet recorder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインクジェット記録ヘッド用基板、インクジェット記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置に関し、特にインクを吐出するために必要な熱エネルギを発生する電気熱変換素子とそれを駆動するための駆動回路を同一の基板上に形成したインクジェット記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置に関するものである。 The present invention relates to an ink jet recording head substrate, an ink jet recording head, and a recording apparatus using the recording head, and more particularly to an electrothermal conversion element that generates thermal energy necessary for ejecting ink and a driving circuit for driving the electrothermal conversion element. The present invention relates to an ink jet recording head formed on the same substrate and a recording apparatus using the recording head.
一般に、インクジェット方式に従う記録装置に搭載される記録ヘッドの電気熱変換素子(ヒータ)とその駆動回路は、例えば特許文献1、特許文献2に示されているように半導体プロセス技術を用いて同一基板上に形成されている。またこの駆動回路に加えて、当該半導体基板の状態、たとえば基板温度を検知するためのデジタル回路等が同一基板上に形成され、かつインク供給口が基板の中央付近にありこれを挟んだ位置にヒータが相対する記録ヘッドの構成が提案されている。
In general, an electrothermal conversion element (heater) of a recording head and a driving circuit thereof mounted on a recording apparatus according to an ink jet method are formed on the same substrate using a semiconductor process technique as shown in, for example, Patent Document 1 and
図1はこの種のインクジェット記録ヘッド用半導体基板(以下、ヘッド基板という)の回路ブロックと電気信号の流れを模式的に示す図である。図1に示すように、インク供給口111を中心として回路ブロックが対称配置されている。これらの回路ブロックには、インク供給口を挟んで複数のヒータからなるヒータアレイ110と、ヒータアレイ110の各ヒータに電流を流すためのスイッチング素子を有する駆動回路アレイ109と、駆動回路を制御するための駆動選択回路アレイ108と、駆動選択回路アレイへ伝達する信号を生成する素子駆動回路104およびブロック選択回路105と、パッド102から入力される信号を処理するための入力回路103とが含まれる。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the circuit block of this type of ink jet recording head semiconductor substrate (hereinafter referred to as a head substrate) and the flow of electrical signals. As shown in FIG. 1, circuit blocks are symmetrically arranged around the ink supply port 111. These circuit blocks include a
以下、インク供給口111を中心に対称となっている一方の回路ブロック群についてのみそれぞれの回路ブロックの機能と、信号の流れについて説明する。 Hereinafter, only the function of each circuit block and the signal flow will be described for one circuit block group that is symmetrical about the ink supply port 111.
ヘッド基板101は、シリコン基板上にLSIプロセスを用いて各回路ブロックや、インク加熱を行うヒータを形成したものである。電源電圧、および画像データの入出力を行うパッド102から入力される信号は、入力回路103を介して素子駆動信号回路104及びブロック選択回路105へ伝達される。素子駆動信号回路104およびブロック選択回路105で適宜処理された信号は、複数の配線からなるバスライン106および107でヒータ並び方向へと引き回されている。
The
バスライン106および107からの信号は、駆動選択回路アレイ108の構成要素である駆動選択回路へとそれぞれ接続され、バスライン106,107からの信号により駆動選択回路のオン・オフが決定される。インクの吐出動作を行う場合には、所望の駆動選択回路がオンとなるような信号がバスライン106,107に印加され、駆動選択回路から駆動回路アレイ109中の対応する駆動回路をオンとするように信号が出力される。オンとなった駆動回路はヒータアレイ110内の対応するヒータに電流を流す。この電流によりヒータは加熱され、インクの発泡、吐出動作が行われる。
Signals from the
図2は、上述した駆動選択回路アレイ108及び駆動回路アレイ109から、ヒータアレイ110内の任意の一つのヒータに対応する駆動選択回路及び駆動回路を抽出して示した回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram in which a drive selection circuit and a drive circuit corresponding to any one heater in the
図1に示した素子駆動信号回路104及びブロック選択回路105からの出力信号を引き回しているバスライン106,107から駆動選択回路へ信号が取り込まれる。208a〜208lは駆動選択回路を構成する回路素子である。NANDゲート208aの入力端子はバスライン106および107に接続され、各バスラインから対応する信号が入力される。インバータ208bはNANDゲート208aからの出力信号を反転して反転信号を出力し、インバータ208cはその反転信号を更に反転する。MOSトランジスタ208d〜208iは、信号の電圧振幅を変換するためのレベル変換回路を構成する。MOSトランジスタ208j、208kはレベル変換回路の出力信号をバッファリングするためのインバータを構成する。また、MOSトランジスタ208j、208kで形成されるインバータの出力がローレベル(以下、Loと記す)からハイレベル(以下、Hiと記す)へ変化するときの出力インピーダンスを高くするために抵抗208lが設けられている。
Signals are taken into the drive selection circuit from the
MOSトランジスタ209はヒータ電流のオン・オフ制御を行う駆動回路を形成している。MOSトランジスタ209によるヒータ電流のオン・オフにより、ヒータ210によるインク発泡のための加熱が制御される。
The
図2に示した回路について動作を説明する。図1の素子駆動信号回路104及びブロック選択回路105からの出力信号は、バスライン106、107によりNANDゲート208aに入力される。ここでNANDゲート208aへの入力が共にHiとなったときのみNANDゲート208aの出力はLoとなる。以下、NANDゲート208aからLo信号が出力された場合の動作について説明する。NANDゲート208aから出力されたLo信号は、インバータ208bにより反転されHiとなる。更に、インバータ208bの出力であるHi信号はインバータ208cに入力され、再度反転されてLo信号となって出力される。これらのバスライン106,107およびNANDゲート208a、インバータ208b,208cなどの電圧振幅はVDDであり、このVDDの電位は外部から入力される信号と同じ振幅である。
The operation of the circuit shown in FIG. 2 will be described. Output signals from the element
インバータ208bおよび208cからの出力信号は、それぞれMOSトランジスタ208d〜208iを含むレベルコンバータへと入力される。ここでMOSトランジスタ208dと208eのゲートにはNANDゲート208aの出力信号と同じLoの電位(0V)が印加され、208gと208hのゲートにはNANDゲートの出力の反転信号であるHiの電位(VDD)が印加される。
Output signals from
VDDがゲートに印加されるMOSトランジスタ208gはNMOSトランジスタであるため、オン状態となる。そのためNMOSトランジスタ208gのドレイン端子はGND電位と低インピーダンスで接続されることとなる。このNMOSトランジスタ208gのドレイン端子はPMOSトランジスタ208fのゲートへ接続されている。そのため、PMOSトランジスタ208fのゲートはGND電位に低インピーダンスで接続されることとなり、PMOSトランジスタ208fはオン状態となる。PMOSトランジスタ208fに直列接続されているPMOSトランジスタ208eはゲートに0Vが印加されているためオン状態であり、さらに直列接続されているNMOSトランジスタ208dはゲートに0Vが印加されているためオフ状態である。PMOSトランジスタ208f、208eがオンでNMOSトランジスタ208dがオフであるため、PMOSトランジスタ208eとNMOSトランジスタ208dのドレインが接続されPMOSトランジスタ208iのゲートへ接続されているノードの電位はレベル変換回路の電源電位であるVDDMとなる。そのためPMOSトランジスタ208iはオフ状態となる。PMOSトランジスタ208iがオフでNMOSトランジスタ208gがオンであるため、PMOSトランジスタ208hとNMOSトランジスタ208iのドレイン端子が接続され、PMOSトランジスタ208fのゲートに接続されたノードの電位は0Vに確定する。このノードの電位がレベルコンバータの出力信号となり、NMOSトランジスタ208jおよびPMOSトランジスタ208kからなるインバータのゲートへと入力される。
Since the MOS transistor 208g to which VDD is applied to the gate is an NMOS transistor, it is turned on. Therefore, the drain terminal of the NMOS transistor 208g is connected to the GND potential with a low impedance. The drain terminal of the NMOS transistor 208g is connected to the gate of the
こうして、NMOSトランジスタ208jおよびPMOSトランジスタ208kからなるインバータの各トランジスタのゲートに0Vが印加されると、PMOSトランジスタ208kがオンし、NMOSトランジスタ208jがオフする。この結果、当該インバータはVDDM電位を出力し、ヒータのオン・オフ制御を行う駆動回路であるNMOSトランジスタ209のゲートへ接続されている。VDDMが印加されるNMOSトランジスタ209はオン状態となり、ヒータ電源電位VHからヒータ210を介してヒータ電流を流すこととなり、電流が流れるヒータではインク発泡・吐出に必要な発熱が生じる。
Thus, when 0 V is applied to the gate of each transistor of the inverter composed of the
このように、バスライン106および107からNANDゲート208aへ接続される信号が共にHiとなった時にヒータ電流が流れることとなる。
Thus, the heater current flows when the signals connected from the
なおここで抵抗208lは、急峻なヒータ電流の立ち上がりを抑制するために配置しているものである。すなわちヒータ電流のオン・オフ制御を行うNMOSトランジスタ209のゲート電位が、ヒータ電流をONさせるために0VからVDDM電位まで瞬間的に遷移した場合、ヒータ電流も瞬間的に流れることとなる。この電流の変化が電源のノイズとなり誤動作を誘発することがある。抵抗208lはこの誤動作を防止するためにPMOSトランジスタ208kとNMOSトランジスタ209との間に挿入されている。PMOSトランジスタ208kのオン抵抗および抵抗280lの直列抵抗とNMOSトランジスタ209のゲート容量の遅延効果によって、NMOSトランジスタ209のゲート電位の急峻な立ち上がりが抑制されるので、ヒータ電流の瞬間的な流れが抑制され、誤動作が防止されることとなる。
一般的にインクジェット記録ヘッドに関しては、記録速度の高速化及び/又は記録の高品位化のために、ノズルの多数化および高密度化が進められている。しかしながらヒータによる発熱でインクの吐出を行うサーマルインクジェットプリンタの場合、インクの発泡およびそれに伴う吐出に必要なエネルギーをヒータに発生させるために、高い電源電圧を用いる必要がある。従って、ヒータの駆動制御回路においては、高い電源電圧に対する耐圧を構成素子において確保する必要がある。一般的に構成素子の耐圧確保のために素子毎のサイズが増加してしまい、基板上への高密度な(配置ピッチの小さい)回路配置を困難にしている。 In general, with respect to an ink jet recording head, a large number of nozzles and a high density have been promoted in order to increase the recording speed and / or improve the recording quality. However, in the case of a thermal ink jet printer that discharges ink by the heat generated by the heater, it is necessary to use a high power supply voltage in order to cause the heater to generate energy necessary for the foaming of ink and the accompanying discharge. Therefore, in the heater drive control circuit, it is necessary to ensure the breakdown voltage for the high power supply voltage in the constituent elements. In general, the size of each element increases in order to ensure the breakdown voltage of the constituent elements, making it difficult to place a high-density circuit (with a small arrangement pitch) on the substrate.
例えば、図2に示したような従来の回路形態では、素子駆動信号回路104からバスライン106を介して送信される画像データに基づいた信号と、ブロック選択回路105からバスライン107を介して送信されるブロック選択信号との論理積を取った後に電圧振幅を上げる構成となっている。このような構成では、ヒータ毎にレベル変換回路を設ける必要があり、多数の高耐圧の素子を配置することが必要となってしまう。このため、基板上への高密度な(回路の配置ピッチの小さい)素子配置が困難となる。すなわち、多数の高耐圧の素子の存在により配置ピッチを十分に小さくすることができず、チップサイズの増加などを招くこととなる。
For example, in the conventional circuit form as shown in FIG. 2, a signal based on image data transmitted from the element
なお、図2における高耐圧の素子は、中間電位であるVDDMに接続されるレベルコンバータおよびインバータと、VHに接続されたヒータ駆動を行うトランジスタ(209)である。 2 are a level converter and an inverter connected to VDDM, which is an intermediate potential, and a transistor (209) for driving a heater connected to VH.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、各セグメントに配置する高耐圧素子の数を低減し、選択回路の高密度化を達成することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the number of high withstand voltage elements arranged in each segment and achieve a higher density of selection circuits.
上記の目的を達成するための本発明の一態様によるインクジェット記録ヘッドは以下の構成を備える。すなわち、
インクを吐出するために利用される熱エネルギを発生するための電気熱変換素子と、該電気熱変換素子を駆動するための駆動回路とを搭載した基板であって、
第1の電圧振幅レベルの入力信号に基づいて、駆動すべきブロックを選択するためのブロック選択信号と、画像データに応じて駆動すべき電気熱変換素子を駆動するための素子駆動信号とのそれぞれを前記第1の電圧振幅レベルよりも高い第2の電圧振幅レベルにて出力する第1回路部と、
前記第1回路部より出力された信号を入力し、駆動すべき電気熱変換素子に対応する駆動回路を制御するための、前記第2の電圧振幅レベルを有する制御信号を出力するNOR回路で構成された第2回路部とを備える。
In order to achieve the above object, an ink jet recording head according to an aspect of the present invention comprises the following arrangement. That is,
A substrate on which an electrothermal conversion element for generating thermal energy used for ejecting ink and a drive circuit for driving the electrothermal conversion element are mounted;
Each of a block selection signal for selecting a block to be driven based on an input signal of the first voltage amplitude level and an element drive signal for driving an electrothermal transducer to be driven according to image data A first circuit unit for outputting at a second voltage amplitude level higher than the first voltage amplitude level;
A NOR circuit that inputs a signal output from the first circuit unit and outputs a control signal having the second voltage amplitude level for controlling a drive circuit corresponding to the electrothermal transducer to be driven A second circuit unit.
また、本発明の他の態様によれば、上記インクジェット記録ヘッド用基板を用いたインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法、インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドカートリッジ及びインクジェット記録装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, there are provided an inkjet recording head drive control method, an inkjet recording head, an inkjet recording head cartridge, and an inkjet recording apparatus using the inkjet recording head substrate.
本発明によれば、各セグメントに配置する高耐圧素子の数を低減でき、選択回路の高密度化が達成される。 According to the present invention, the number of high voltage elements placed in each segment can be reduced, and the density of the selection circuit can be increased.
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
なお、この明細書において、「記録」(「プリント」という場合もある)とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。 In this specification, “recording” (sometimes referred to as “printing”) is not only for forming significant information such as characters and figures, but also for human beings visually perceived regardless of significance. Regardless of whether or not it has been manifested, it also represents a case where an image, a pattern, a pattern, or the like is widely formed on a recording medium or the medium is processed.
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。 “Recording medium” refers not only to paper used in general recording apparatuses but also widely to cloth, plastic film, metal plate, glass, ceramics, wood, leather, and the like that can accept ink. Shall.
さらに、「インク」(「液体」と言う場合もある)とは、上記「記録(プリント)」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理(例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化)に供され得る液体を表すものとする。 Furthermore, “ink” (sometimes referred to as “liquid”) is to be interpreted broadly in the same way as the definition of “recording (printing)” above. It represents a liquid that can be used for forming a pattern or the like, processing a recording medium, or processing an ink (for example, solidification or insolubilization of a colorant in ink applied to the recording medium).
またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。 Furthermore, unless otherwise specified, the “nozzle” collectively refers to an ejection port or a liquid channel communicating with the ejection port and an element that generates energy used for ink ejection.
なお、説明で用いる「素子基体上」という表現は、単に素子基体の上を指し示すだけでなく、素子基体の表面、表面近傍の素子基体内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作りこみ(ビルトイン(built-in))」とは、別体の各素子を単に基体上に配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程などによって素子基体上に一体的に形成、製造することを示すものである。 The expression “on the element substrate” used in the description not only indicates the element substrate, but also indicates the surface of the element substrate and the inside of the element substrate near the surface. In addition, the term “built-in” as used in the present invention is not a term indicating that individual elements are simply arranged on a substrate, but each element is a manufacturing process of a semiconductor circuit. It shows that it is integrally formed and manufactured on the element substrate by the above.
<第1実施形態>
まず、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の例について説明する。図9は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置1の構成の概要を示す外観斜視図である。
<First Embodiment>
First, an example of an ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied will be described. FIG. 9 is an external perspective view showing an outline of the configuration of the ink jet recording apparatus 1 which is a typical embodiment of the present invention.
図8に示すように、インクジェット記録装置(以下、記録装置という)は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド3を搭載したキャリッジ2にキャリッジモータM1によって発生する駆動力を伝達機構4より伝え、キャリッジ2を矢印A方向に往復移動させるとともに、例えば、記録紙などの記録媒体Pを給紙機構5を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド3から記録媒体Pにインクを吐出することで記録を行なう。
As shown in FIG. 8, an ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as a recording apparatus) transmits a driving force generated by a carriage motor M1 to a
また、記録ヘッド3の状態を良好に維持するためにキャリッジ2を回復装置10の位置まで移動させ、間欠的に記録ヘッド3の吐出回復処理を行う。
Further, in order to maintain the state of the
記録装置1のキャリッジ2には記録ヘッド3を搭載するのみならず、記録ヘッド3に供給するインクを貯留するインクカートリッジ6を装着する。インクカートリッジ6はキャリッジ2に対して着脱自在になっている。
In addition to mounting the
図8に示した記録装置1はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ2にはマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロ(Y)、ブラック(K)のインクを夫々、収容した4つのインクカートリッジを搭載している。これら4つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。
The recording apparatus 1 shown in FIG. 8 is capable of color recording. For this reason, the
さて、キャリッジ2と記録ヘッド3とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド3は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、この実施形態の記録ヘッド3は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用しており、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
Now, the
さらに、図8において、14は記録媒体Pを搬送するために搬送モータM2によって駆動される搬送ローラである。
Further, in FIG. 8,
なお、上述した例では、記録ヘッドとインクを貯留するインクカートリッジとは分離可能な構成であるが、以下に説明するように、これら記録ヘッドとインクカートリッジとが一体となったヘッドカートリッジをキャリッジ2に搭載しても良い。
In the above-described example, the recording head and the ink cartridge for storing ink are separable. However, as described below, the head cartridge in which these recording head and ink cartridge are integrated is used as the
図9はヘッドカートリッジの構成の一例を示す外観斜視図である。図8ではインクカートリッジ6と記録ヘッド3は別体としているがインクカートリッジと記憶ヘッドを一体化したヘッドカートリッジにも本発明のインクジェット記録ヘッド用基板は適用できる。
FIG. 9 is an external perspective view showing an example of the configuration of the head cartridge. In FIG. 8, the ink cartridge 6 and the
図9に示されているように、インクジェットカートリッジIJCはブラックインクを吐出するカートリッジIJCKとシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)の3色のカラーインクを吐出するカートリッジIJCCから構成されており、これら2つのカートリッジは互いに対して分離可能であり、夫々独立にキャリッジ2と脱着可能である。
As shown in FIG. 9, the inkjet cartridge IJC is composed of a cartridge IJCK that discharges black ink and a cartridge IJCC that discharges three color inks of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). These two cartridges are separable from each other and can be detached from the
カートリッジIJCKはブラックインクを貯留するインクタンクITKとブラックインクを吐出して記録する記録ヘッドIJHKとから成り立っているが、これらは一体型の構成となっている。同様に、カートリッジIJCCはシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)の3色のカラーインクを貯留するインクタンクITCとこれらカラーインクを吐出して記録する記録ヘッドIJHCとから成り立っているが、これらは一体型の構成となっている。なお、この実施例ではインクタンク内にインクが充填されているカートリッジとなっている。 The cartridge IJCK includes an ink tank ITK that stores black ink and a recording head IJHK that discharges and records black ink. These cartridges have an integrated configuration. Similarly, the cartridge IJCC includes an ink tank ITC that stores three color inks of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), and a recording head IJHC that discharges and records these color inks. However, these are integrated. In this embodiment, the ink tank is filled with ink.
さらに、図9から明らかなように、ブラックインクを吐出するノズル列、シアンインクを吐出するノズル列、マゼンタインクを吐出するノズル列、イエロインクを吐出するノズル列はキャリッジ移動方向に並んで配置され、ノズルの配列方向はキャリッジ移動方向とは交差する方向となっている。 Further, as is apparent from FIG. 9, the nozzle row for ejecting black ink, the nozzle row for ejecting cyan ink, the nozzle row for ejecting magenta ink, and the nozzle row for ejecting yellow ink are arranged side by side in the carriage movement direction. The nozzle arrangement direction intersects the carriage movement direction.
次に、上記構成の記録装置の記録ヘッド3に用いられるヘッド基板について説明する。図10は3色のカラーインクを吐出する記録ヘッドIJHCの立体的な構造を示す斜視図である。
Next, a head substrate used in the
図10からインクタンクITCから供給されるインクの流れが明らかになる。記録ヘッドIJHCには、シアン(C)インクを供給するインクチャネル2C、マゼンタ(M)インクを供給するインクチャネル2M、イエロ(Y)インクを供給するインクチャネル2Yがあり、インクタンクITCからは夫々のインクチャネルに基板の裏面側から夫々のインクを供給する供給路(不図示)が備えられている。
FIG. 10 reveals the flow of ink supplied from the ink tank ITC. The recording head IJHC includes an ink channel 2C that supplies cyan (C) ink, an
これらのインクチャネルを経てCインク、Mインク、Yインクは夫々、インク流路1301C、1301M、1301Yによって基板上に設けられた電気熱変換体(ヒータ)210まで導かれる。そして、電気熱変換体(ヒータ)210に対して後述する回路を通して通電されると、電気熱変換体(ヒータ)210上にあるインクに熱が与えられ、インクが沸騰し、その結果、生じた泡(bubble)によって吐出口1302C、1302M、1302Yからインク液滴1900C、1900M、1900Yが吐出される。
Through these ink channels, the C ink, M ink, and Y ink are respectively guided to an electrothermal transducer (heater) 210 provided on the substrate by
なお、図10において、301は後で詳述する電気熱変換体やこれを駆動する種々の回路、メモリ、キャリッジHCとの電気的接点となる種々のパッド、種々の信号線が形成されたヘッド基板である。
In FIG. 10,
また、1つの電気熱変換体(ヒータ)、これを駆動するMOS−FET、及び電気熱変換体(ヒータ)をまとめて記録素子といい、複数の記録素子を総称して記録素子部という。 One electrothermal transducer (heater), a MOS-FET for driving the electrothermal transducer, and the electrothermal transducer (heater) are collectively referred to as a recording element, and a plurality of recording elements are collectively referred to as a recording element section.
図10ではカラーインクを吐出する記録ヘッドIJHCの立体的な構造を示したが、ブラックインクを吐出する記録ヘッドIJHKも同様な構造をしている。ただし、その構造は図10に示す構成の3分の1である。即ち、インクチャネルは1つであり、ヘッド基板の規模も約3分の1程度となる。 Although FIG. 10 shows the three-dimensional structure of the recording head IJHC that discharges color ink, the recording head IJHK that discharges black ink also has the same structure. However, the structure is one third of the configuration shown in FIG. That is, there is one ink channel, and the size of the head substrate is about one third.
次に、上記インクジェット記録装置の制御構成について説明する。図11は図8に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。 Next, the control configuration of the ink jet recording apparatus will be described. FIG. 11 is a block diagram showing a control configuration of the recording apparatus shown in FIG.
図11に示すように、コントローラ60は、MPU60a、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したROM60b、キャリッジモータM1の制御、搬送モータM2の制御、及び、記録ヘッド3の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路(ASIC)60c、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたRAM60d、MPU60a、ASIC60c、RAM60dを相互に接続してデータの授受を行うシステムバス60e、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してA/D変換し、デジタル信号をMPU60aに供給するA/D変換器60fなどで構成される。
As shown in FIG. 11, the
また、図11において、61aは画像データの供給源となるコンピュータ(或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど)でありホスト装置と総称される。ホスト装置61aと記録装置1との間ではインタフェース(I/F)61bを介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
In FIG. 11,
さらに、62はスイッチ群であり、電源スイッチ62a、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ62b、及び記録ヘッド3のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理(回復処理)の起動を指示するための回復スイッチ62cなど、操作者による指令入力を受けるためのスイッチから構成される。63はホームポジションhを検出するためのフォトカプラなどの位置センサ63a、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ63b等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。
Further,
さらに、64aはキャリッジ2を矢印A方向に往復走査させるためのキャリッジモータM1を駆動させるキャリッジモータドライバ、64bは記録媒体Pを搬送するための搬送モータM2を駆動させる搬送モータドライバである。
Further, 64a is a carriage motor driver for driving the carriage motor M1 for reciprocating scanning of the
ASIC60cは、記録ヘッド3による記録走査の際に、RAM60dの記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッドに対して記録素子(ヒータ)の駆動データ(DATA)を転送する。
The ASIC 60c transfers drive data (DATA) of the printing element (heater) to the print head while directly accessing the storage area of the
次に、上記構成の記録装置の記録ヘッドに用いられるヘッド基板(素子基体)について詳細に説明する。特に、ヘッド基板上(ヒータボード上)に作りこまれる駆動回路の構成を中心に説明する。なお、上述したように、ヘッド基板の上には各記録素子に対応してインク吐出口30C,M,Yやこのインク吐出口に連通した流路31C,M,Yを形成する部材(不図示)が設けられており、これにより記録ヘッドを構成する。そして、この記録素子上に供給されるインクを記録素子の駆動によって加熱することで膜沸騰による気泡を発生させインクを吐出口から吐出する構成となっている。 Next, the head substrate (element substrate) used in the recording head of the recording apparatus having the above configuration will be described in detail. In particular, the configuration of the drive circuit built on the head substrate (on the heater board) will be mainly described. As described above, the members (not shown) that form the ink discharge ports 30C, M, Y corresponding to the respective recording elements and the flow paths 31C, M, Y communicating with the ink discharge ports on the head substrate. ) Is provided, thereby forming a recording head. The ink supplied onto the recording element is heated by driving the recording element to generate bubbles due to film boiling, and the ink is ejected from the ejection port.
図3は第1実施形態によるヘッド基板301の回路構成と、電気信号の流れを模式的に示す回路ブロック図である。図3において、ヘッド基板301はヒータや駆動回路を半導体プロセス技術により一体的に作り込んだ基板であり、上述のヘッド基板1705に相当するものである。図3に示すように、基板301においては、インク供給口311を中心として回路ブロックが対称配置となっている。この回路ブロックを構成する要素として、インク供給口311を挟んで複数のヒータからなるヒータアレイ310、ヒータに電流を流すための駆動回路アレイ309、駆動回路を制御するための駆動選択回路アレイ308、駆動選択回路アレイへ伝達する信号を生成する素子駆動回路304およびブロック選択回路305、パッド302から入力される信号を処理するための入力回路303が含まれる。なおこれらの回路ブロックはインク供給口311に対して対称な配置となっているため、対称に配置されたブロックに対しては共通の番号を付与している。以下、これらのブロックについてそれぞれのブロックの機能と、信号の流れについて説明する。
FIG. 3 is a circuit block diagram schematically showing the circuit configuration of the
ヘッド基板301は、シリコン基板上にLSIプロセスを用いて各回路ブロックや、インク加熱を行うヒータが形成されたものである。電源電圧、および画像データの入出力を行うパッド302から入力される信号は入力回路303を介して素子駆動信号回路304及びブロック選択回路305へ伝達される。ブロック選択回路305は、入力された信号に基づいて、駆動すべきブロックを選択するためのブロック選択信号を生成する。素子駆動信号回路304は、入力された信号に基づいて、画像データに応じて選択ブロック内の各ヒータを駆動するための素子駆動信号を生成する。これら素子駆動信号とブロック選択信号は、それぞれレベル変換回路312および313に供給される。レベル変換回路312,313は、入力された信号を、入力信号振幅よりも大きい電源電圧振幅の信号へレベルシフトする。レベル変換回路312,313より出力された素子駆動信号とブロック選択信号は、複数の配線からなるバスライン306および307によりヒータ並び方向へと引き回される。
The
バスライン306および307からの素子駆動信号とブロック選択信号は、駆動選択回路アレイ308の構成要素である駆動選択回路へとそれぞれ接続され、バスライン306,307からの信号により駆動選択回路のオン・オフが決定される。インクの吐出動作を行う場合には、所望の駆動選択回路がオンとなるようなバスラインの信号が印加され、駆動選択回路から対応する駆動回路をオンとするように信号が出力される。オンとなった駆動回路は対応するヒータに電流を流し、流れる電流によりヒータは加熱されインク発泡、吐出動作が行われる。
The element drive signal and the block selection signal from the
図4は、上述した駆動選択回路アレイ308及び駆動回路アレイ309から、ヒータアレイ310内の任意の一つのヒータに対応する駆動選択回路、駆動回路を抽出して示した回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram in which a drive selection circuit and a drive circuit corresponding to any one heater in the
上述したように、素子駆動信号回路304及びブロック選択回路305からの出力信号はレベル変換回路312,313によりレベルシフトされ、入力信号振幅であるVDDよりも高い電圧VDDMの信号振幅を有する。バスライン306,307はこのような電圧VDDMの信号振幅を有する信号を引き回している。
As described above, the output signals from the element
回路素子408a〜408dは、それぞれVDDM電位で動作する高耐圧の素子であり、駆動選択回路アレイ308内の1つのヒータに対応する駆動選択回路(NORゲート)を構成している。このNORゲートの出力はヒータのオン・オフ制御を行う駆動回路であるNMOSトランジスタ409のゲートへ接続されている。このセグメントがオンとなる動作は以下のような流れによる。
The
まず、素子駆動信号回路304及びブロック選択回路305からの出力信号は、レベル変換回路312,313においてその出力信号振幅がVDDMにレベル変換される。ここで素子駆動信号回路304及びブロック選択回路305からの出力信号は、対応する素子及びブロックを選択しない場合にはHiレベルであるVDDM電位を出力し、選択する場合にはLoレベルである0Vをバスラインへ出力する構成としている。
First, the output signals from the element
従って、未選択のセグメントでは、バスライン306,307からNORゲートに入力される信号のうち、少なくともどちらか一方がVDDM電位となる。NORゲートの入力の少なくとも一方へVDDM電位が入力されるため、その出力電位は0Vとなり、トランジスタ409はオンせずにヒータ電流は流れることはない。一方、バスライン306,307からの入力信号が2つとも0Vとなったとき、NORゲートの出力はVDDM電位となる。この結果、トランジスタ409はオン状態となり、ヒータ電源電位VHからヒータ410を介してヒータ電流を流すこととなる。電流が流れるヒータではインク発泡・吐出に必要な発熱が生じる。
Therefore, in the unselected segment, at least one of the signals input from the
NORゲートでは、その入力信号が全て0Vとなった場合にのみ出力がHiとなる。そのため、NORゲートであれば単体でヒータ電流駆動NMOSトランジスタ409の制御が可能となる。一方、NANDゲートを用いた場合では、NANDゲートへの入力信号が全てHi(VDDM)となった場合にのみ出力がLoとなる。このため、NANDゲートによる演算結果でヒータ電流駆動NMOSトランジスタを制御するためには、更にNOT演算を行うためのインバータを挿入する必要が生じてしまい、セグメントあたりの素子数が増加し、高密度に選択回路を配置する上での障害となり得る。
In the NOR gate, the output becomes Hi only when all the input signals become 0V. Therefore, if it is a NOR gate, the heater current
なお、ヒータ電流駆動用としてNMOSトランジスタ409を用いているのは、一般にNMOSトランジスタが正孔よりも移動度が高い電子をキャリアとするために、PMOSトランジスタよりも同じ面積あたりのオン抵抗を低くすることができるためである。すなわち、ヒータの駆動回路に電子をキャリアとするチャネルを有する電界効果型トランジスタを用いることにより、オン抵抗が低減される。
The reason why the
さらに最近のサーマルインクジェットヘッドにおいては、NMOSトランジスタ409の耐圧をより高耐圧としてオン抵抗を低くするために、DMOS(Diffusion MOS)構造を採用することがある。このDMOS構造は、トランジスタのチャネル層を不純物拡散により形成するものである。
In recent thermal ink jet heads, a DMOS (Diffusion MOS) structure may be employed in order to increase the breakdown voltage of the
通常のMOSトランジスタのゲート長はゲート金属(POLY-Siなど)の線幅によって規定されるが、DMOSトランジスタのチャネル長は不純物の拡散長によって規定される。具体的には、DMOSのソース・ドレインを形成する領域をフィールド酸化膜とゲート電極によって形成した後に、このソース領域にチャネル形成用の不純物をイオン注入する。そして、その後、熱処理によってチャネル形成用の不純物をゲート電極の下まで回り込むように熱拡散させつつ活性化する。その後さらにソース・ドレイン領域にチャネル用とは逆の極性の不純物を高い濃度で注入してソース・ドレインを形成する。ここでソース・ドレイン領域の不純物は、上記チャネル用の不純物よりも拡散させない熱処理によって活性化させる。するとチャネル用の不純物とソース・ドレイン用の不純物の拡散長の差がチャネル長となるDMOSトランジスタが作製される。即ち、DMOSトランジスタは、チャネル長を不純物の拡散長により規定する電界効果型トランジスタである。 The gate length of a normal MOS transistor is defined by the line width of a gate metal (such as POLY-Si), while the channel length of a DMOS transistor is defined by the diffusion length of impurities. Specifically, after a region for forming a source / drain of the DMOS is formed by a field oxide film and a gate electrode, a channel forming impurity is ion-implanted into the source region. After that, activation is performed while thermally diffusing impurities for channel formation so as to go under the gate electrode by heat treatment. Thereafter, an impurity having a polarity opposite to that for the channel is implanted into the source / drain region at a high concentration to form the source / drain. Here, the impurity in the source / drain region is activated by a heat treatment that does not diffuse more than the channel impurity. Then, a DMOS transistor is manufactured in which the difference in diffusion length between the channel impurity and the source / drain impurity becomes the channel length. That is, the DMOS transistor is a field effect transistor that defines the channel length by the diffusion length of impurities.
このようなDMOSトランジスタでは、ソース・基板間耐圧がその構造から低くなる場合がある。そのような場合にDMOSトランジスタを用いるには、そのソース電位と基板電位を同電位とする必要が生じる。これに対し、本実施形態のようにNOR回路を用いることで常にDMOSトランジスタのソース電位を基板電位(0V)とすることができるので、DMOSトラジスタを駆動選択回路においても用いることが可能となり、高耐圧な駆動選択回路を少ない素子数で実現可能となる。(例えば、NOR回路に代えてNAND回路を用い、しかもNOR回路と同じ素子数でNAND回路を構成しようとするとNMOS(ここではDMOS)を直列に接続しなくてはいけなくなり、入力論理によってはNMOS(ここではDMOS)のソース電位が基板電位にならない場合がある。)なお、上述のNOR回路中にヒータ駆動用のMOSトランジスタと同じ構造のMOSトランジスタを含むようにしてもよいので、例えば、DMOSトランジスタをNOR回路中に用いるようにしてもよい。 In such a DMOS transistor, the source-substrate breakdown voltage may be lowered due to its structure. In such a case, in order to use the DMOS transistor, it is necessary to make the source potential and the substrate potential the same. On the other hand, since the source potential of the DMOS transistor can always be set to the substrate potential (0 V) by using the NOR circuit as in this embodiment, the DMOS transistor can be used also in the drive selection circuit. A withstand voltage drive selection circuit can be realized with a small number of elements. (For example, if a NAND circuit is used in place of the NOR circuit and the NAND circuit is configured with the same number of elements as the NOR circuit, NMOS (here, DMOS) must be connected in series. (In this case, the source potential of the DMOS may not be the substrate potential.) The above-described NOR circuit may include a MOS transistor having the same structure as the heater driving MOS transistor. You may make it use in a NOR circuit.
またさらに、図4に示すようにCMOS(相補型MOSトランジスタ)によるNORゲートとし、PMOSトランジスタを直列接続した構成を含む。すなわち、図4に示されるように、PMOSトランジスタ408bとNMOSトランジスタ408aによるCMOS構造と、PMOSトランジスタ408dとNMOSトランジスタ408cによるCMOS構造によりNORゲートが形成され、更にPMOSトランジスタ408bとPMOSトランジスタ408dが直列接続されている。この構成により、図2で説明した抵抗208lの機能、即ち、急峻なヒータ電流の立ち上がりを緩やかなものとする効果を得ることが可能となっている。すなわちNORゲートを構成するPMOSトランジスタは、電源電位から直列に出力ノードまで接続されるため、出力をLoからHiへと遷移させるときのオン抵抗が同じゲート幅、ゲート長のPMOS、NMOSトランジスタからなるインバータ(図2のPMOSトランジスタ208KとNMOSトランジスタ208jで形成されるインバータ)を用いた場合に比較して高くすることができる。PMOSトランジスタ408b、408dを直列接続としていることによるオン抵抗と、ヒータ駆動トランジスタ409のゲート容量による時定数によって急峻なヒータ電流の立ち上がりが緩和され、ノイズによる誤動作を抑制することが可能となる。すなわち図2において急峻な電流の立ち上がりを緩和する目的で配置していた抵抗208lを必要としない、あるいはより素子面積の小さい低抵抗の素子に置き換えることが可能となり、駆動制御回路の高密度配置が可能となる。
Furthermore, as shown in FIG. 4, a NOR gate by CMOS (complementary MOS transistor) is used and PMOS transistors are connected in series. That is, as shown in FIG. 4, a NOR gate is formed by a CMOS structure including a PMOS transistor 408b and an
以上説明したように、第1実施形態によれば、各セグメントに配置する高耐圧素子の数を低減し、ヘッド基板301に必要な回路をチップサイズの増加を招くことなく高密度に配置することが可能となる。また高密度に配置したヒータ選択回路に対応させてヒータを配置することで、高密度のヒータ配置を達成することが可能となる。即ち、チップサイズを増大させることなく、高密度に配置したヒータを選択駆動可能な回路構成を提供できる。
As described above, according to the first embodiment, the number of high withstand voltage elements arranged in each segment is reduced, and the circuits necessary for the
<第2実施形態>
上記第1実施形態では、レベル変換回路312,313をそれぞれ素子駆動信号回路304、ブロック選択回路305の出力に接続している。第2実施形態では、レベル変換回路を素子駆動信号回路及びブロック選択回路の入力側に接続する構成を説明する。
Second Embodiment
In the first embodiment, the
図5は第2実施形態によるヘッド基板301’の回路構成例と電気信号の流れを模式的に示す回路ブロック図である。図5の回路ブロックは、第1の実施形態と同様にインク供給口311を中心として対称配置となっているものを示している。この回路ブロックを構成する要素は、インク供給口311を挟んで複数のヒータからなるヒータアレイ310、ヒータに電流を流すための駆動回路アレイ309、駆動回路を制御するための駆動選択回路アレイ308、駆動選択回路アレイへ伝達する信号を生成する素子駆動回路504およびブロック選択回路505、パッド302から入力される信号を処理するための入力回路303である。
FIG. 5 is a circuit block diagram schematically showing a circuit configuration example of the
第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、入力信号と同じ電圧振幅である第1の電源電圧振幅から、より高い電源電圧振幅である第2の電源電圧振幅へと変換を行うレベル変換回路の挿入位置である。第2実施形態では、入力回路303の出力側にレベル変換回路512,513を接続し、レベル変換回路512,513の公団に素子駆動信号回路504、ブロック選択回路505を接続している。第1実施形態においては、素子駆動信号回路304及びブロック選択回路305は第1の電源電圧(VDD)により動作し、それらの回路からの出力信号に対して第2の電源電圧(VDDM)への信号振幅変換を行うレベル変換回路312,313を挿入していた。第2実施形態では、入力回路303からの出力信号に対して第2の電源電圧(VDDM)への信号振幅変換を行うべくレベル変換回路512,513を挿入し、素子駆動信号回路504およびブロック選択回路505は第2の電源電圧(VDDM)で動作させている。
The second embodiment is different from the first embodiment in that level conversion is performed to perform conversion from a first power supply voltage amplitude having the same voltage amplitude as the input signal to a second power supply voltage amplitude having a higher power supply voltage amplitude. This is the insertion position of the circuit. In the second embodiment,
このような第2実施形態の構成を採用することにより、たとえばブロック選択回路が入力信号を展開するデコーダである場合などにおいて、レイアウト面積が大きくなるレベル変換回路の規模を抑制することが可能となる。例えば、選択回路が4ビットの入力信号から16本の信号線の一つを選択して信号を出力するデコーダを有する場合を例として考える。図6は第2実施形態におけるレベル変換回路513とブロック選択回路505の回路構成を示す。また、図7には第1実施形態におけるレベル変換回路313とブロック選択回路305の回路構成を示す。
By adopting the configuration of the second embodiment as described above, for example, when the block selection circuit is a decoder that develops an input signal, it is possible to suppress the scale of the level conversion circuit that increases the layout area. . For example, consider a case where the selection circuit has a decoder that selects one of 16 signal lines from a 4-bit input signal and outputs a signal. FIG. 6 shows a circuit configuration of the
ここで4ビットの入力信号により16本のバスラインの中から任意の1ラインを選択するためには、4つの入力信号のHi/Loの論理を互いに異なるように16個の4入力ANDゲートへと接続する必要がある。第2実施形態のデコーダでは、4ビットの入力信号を入力回路601の出力から4つのレベル変換回路513a〜513dへ接続し、その出力とさらにインバータ603a〜603dで論理を反転した信号を16個のANDゲート604a〜604pにそれぞれ異なるように接続している。ここでレベル変換回路513a〜513dの出力電圧は、入力信号の電源電圧である第1の電源電圧よりも高い第2の電源電圧となっている。そのためインバータ603a〜603d、およびANDゲート604a〜604pは第2の電源電圧で動作するものである。このような構成とすることで、配置するレベル変換回路は4個となる。
Here, in order to select any one line from the 16 bus lines by the 4-bit input signal, the Hi / Lo logics of the four input signals are changed to the 16 4-input AND gates so as to be different from each other. Need to connect with. In the decoder of the second embodiment, a 4-bit input signal is connected from the output of the input circuit 601 to the four
一方、図7に示す第1実施形態の回路構成では、ブロック選択回路305までを第1の電源電圧で動作するようにしているため、ブロック選択回路305の出力である16本のバスラインの1つずつに、即ち、16個のANDゲート704a〜704pの各出力にレベル変換回路313a〜313pを配置する必要がある。以上のように、第2実施形態によれば、図7に示した第1実施形態に比べてレベル変換回路の数を1/4とすることができ、素子数を削減することが可能となる。
On the other hand, in the circuit configuration of the first embodiment shown in FIG. 7, since up to the
なお、レベル変換回路512,513を素子駆動信号回路504とブロック選択回路505の前段に配置しているため、レベル変換回路512,513を素子駆動信号回路504を構成する素子は高耐圧であることが要求され、素子面積が大きくなる。したがって、各回路504,505の前段か後段のどちらにレベル変換回路512,513を配置するかは、レベル変換回路に必要な素子数の減少による回路面積の低減と、回路504,505を高耐圧化した場合の回路面積の増加との兼ね合いによって決定すればよい。
Since the
たとえば、素子駆動信号回路504入出力の信号線数に変化がないのであれば、レベル変換回路512を素子駆動信号回路504の後段に配置したほうが有利である。素子駆動信号回路504を低耐圧の素子で構成でき、高密度化に関して有利であるからである。したがって、そのような場合、ブロック選択回路505に対しては前段にレベル変換回路を設け、素子駆動信号回路504に対しては後段にレベル変換回路を設けるようにすればよい。
For example, if there is no change in the number of input / output signal lines of the element
以上説明したように、第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、更にブロック選択回路や素子駆動信号回路に係る回路面積を低減できる。 As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the circuit area related to the block selection circuit and the element drive signal circuit can be further reduced.
Claims (12)
第1の電圧振幅レベルの入力信号に基づいて、駆動すべきブロックを選択するためのブロック選択信号と、画像データに応じて駆動すべき電気熱変換素子を駆動するための素子駆動信号とのそれぞれを前記第1の電圧振幅レベルよりも高い第2の電圧振幅レベルにて出力する第1回路部と、
前記第1回路部より出力された信号を入力し、駆動すべき電気熱変換素子に対応する駆動回路を制御するための、前記第2の電圧振幅レベルを有する制御信号を出力するNOR回路で構成された第2回路部とを備えることを特徴とするインクジェット記録ヘッド用基板。 A substrate on which an electrothermal conversion element for generating thermal energy used for ejecting ink and a drive circuit for driving the electrothermal conversion element are mounted;
Each of a block selection signal for selecting a block to be driven based on an input signal of the first voltage amplitude level and an element drive signal for driving an electrothermal transducer to be driven according to image data A first circuit unit for outputting at a second voltage amplitude level higher than the first voltage amplitude level;
A NOR circuit that inputs a signal output from the first circuit unit and outputs a control signal having the second voltage amplitude level for controlling a drive circuit corresponding to the electrothermal transducer to be driven An inkjet recording head substrate.
第1の電圧振幅レベルの入力信号を入力し、
入力した前記入力信号に基づいて、駆動すべきブロックを選択するためのブロック選択信号と、画像データに応じて駆動すべき電気熱変換素子を駆動するための素子駆動信号とのそれぞれを前記第1の電圧振幅レベルよりも高い第2の電圧振幅レベルにて出力し、
前記第2の電圧振幅レベルにて出力された信号をNOR回路に入力して、駆動すべき電気熱変換素子に対応する駆動回路を制御するための、前記第2の電圧振幅レベルを有する制御信号を出力し、
前記制御信号に基づいて電気熱変換素子を駆動することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法。 A drive control method for an electrothermal conversion element on a substrate on which an electrothermal conversion element for generating thermal energy used for discharging ink and a drive circuit for driving the electrothermal conversion element are mounted There,
Input an input signal of the first voltage amplitude level,
A block selection signal for selecting a block to be driven based on the input signal and an element drive signal for driving an electrothermal transducer to be driven in accordance with image data are respectively set to the first. Output at a second voltage amplitude level higher than the voltage amplitude level of
A control signal having the second voltage amplitude level for controlling the drive circuit corresponding to the electrothermal transducer to be driven by inputting the signal output at the second voltage amplitude level to the NOR circuit. Output
A drive control method for an ink jet recording head, wherein the electrothermal conversion element is driven based on the control signal.
前記吐出口に対応して設けられた電気熱変換素子と、
該電気熱変換素子を駆動するための駆動回路とを搭載した基板を備え、
前記基板が、
第1の電圧振幅レベルの入力信号に基づいて、駆動すべきブロックを選択するためのブロック選択信号と、画像データに応じて駆動すべき電気熱変換素子を駆動するための素子駆動信号とのそれぞれを前記第1の電圧振幅レベルよりも高い第2の電圧振幅レベルにて出力する第1回路部と、
前記第1回路部より出力された信号を入力し、駆動すべき電気熱変換素子に対応する駆動回路を制御するための、前記第2の電圧振幅レベルを有する制御信号を出力するNOR回路で構成された第2回路部とを備えることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 An ejection port for ejecting ink;
An electrothermal conversion element provided corresponding to the discharge port;
Comprising a substrate mounted with a drive circuit for driving the electrothermal transducer,
The substrate is
Each of a block selection signal for selecting a block to be driven based on an input signal of the first voltage amplitude level and an element drive signal for driving an electrothermal transducer to be driven according to image data A first circuit unit for outputting at a second voltage amplitude level higher than the first voltage amplitude level;
A NOR circuit that inputs a signal output from the first circuit unit and outputs a control signal having the second voltage amplitude level for controlling a drive circuit corresponding to the electrothermal transducer to be driven An ink jet recording head comprising: the second circuit portion.
該インクジェット記録ヘッドに供給するためのインクが充填されたインクタンクとを備え、
前記基板が、
第1の電圧振幅レベルの入力信号に基づいて、駆動すべきブロックを選択するためのブロック選択信号と、画像データに応じて駆動すべき電気熱変換素子を駆動するための素子駆動信号とのそれぞれを前記第1の電圧振幅レベルよりも高い第2の電圧振幅レベルにて出力する第1回路部と、
前記第1回路部より出力された信号を入力し、駆動すべき電気熱変換素子に対応する駆動回路を制御するための、前記第2の電圧振幅レベルを有する制御信号を出力するNOR回路で構成された第2回路部とを備えることを特徴とするインクジェット記録ヘッドカートリッジ。 An ink jet recording head comprising a substrate on which an ejection port for ejecting ink, an electrothermal conversion element provided corresponding to the ejection port, and a drive circuit for driving the electrothermal conversion element are mounted;
An ink tank filled with ink to be supplied to the inkjet recording head,
The substrate is
Each of a block selection signal for selecting a block to be driven based on an input signal of the first voltage amplitude level and an element drive signal for driving an electrothermal transducer to be driven according to image data A first circuit unit for outputting at a second voltage amplitude level higher than the first voltage amplitude level;
A NOR circuit that inputs a signal output from the first circuit unit and outputs a control signal having the second voltage amplitude level for controlling a drive circuit corresponding to the electrothermal transducer to be driven An ink jet recording head cartridge.
前記インクジェット記録ヘッドに制御信号を送信するための回路とを備え、
前記基板が、
第1の電圧振幅レベルの入力信号に基づいて、駆動すべきブロックを選択するためのブロック選択信号と、画像データに応じて駆動すべき電気熱変換素子を駆動するための素子駆動信号とのそれぞれを前記第1の電圧振幅レベルよりも高い第2の電圧振幅レベルにて出力する第1回路部と、
前記第1回路部より出力された信号を入力し、駆動すべき電気熱変換素子に対応する駆動回路を制御するための、前記第2の電圧振幅レベルを有する制御信号を出力するNOR回路で構成された第2回路部とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 An ink jet recording head having a substrate on which an ejection port for ejecting ink, an electrothermal conversion element provided corresponding to the ejection port, and a drive circuit for driving the electrothermal conversion element are mounted;
A circuit for transmitting a control signal to the inkjet recording head,
The substrate is
Each of a block selection signal for selecting a block to be driven based on an input signal of the first voltage amplitude level and an element drive signal for driving an electrothermal transducer to be driven according to image data A first circuit unit for outputting at a second voltage amplitude level higher than the first voltage amplitude level;
A NOR circuit that inputs a signal output from the first circuit unit and outputs a control signal having the second voltage amplitude level for controlling a drive circuit corresponding to the electrothermal transducer to be driven An ink jet recording apparatus comprising: the second circuit portion.
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