JP2011046160A - Recording head and recording device - Google Patents

Recording head and recording device Download PDF

Info

Publication number
JP2011046160A
JP2011046160A JP2009198293A JP2009198293A JP2011046160A JP 2011046160 A JP2011046160 A JP 2011046160A JP 2009198293 A JP2009198293 A JP 2009198293A JP 2009198293 A JP2009198293 A JP 2009198293A JP 2011046160 A JP2011046160 A JP 2011046160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording
recording head
lvds
clock
wiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009198293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kimiyuki Hayashizaki
公之 林崎
Takamitsu Tokuda
高光 徳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009198293A priority Critical patent/JP2011046160A/en
Publication of JP2011046160A publication Critical patent/JP2011046160A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high quality recording head which maintains reliability equivalent to that of a conventional type while reducing the number of terminals even when the number of recording elements are increased to achieve high image quality of the recording head, and to provide a long recording head formed by making the recording head into a multichip-type, and a recording device. <P>SOLUTION: Large volume of high frequency data and synchronized clock are transferred by LVDS (Low-Voltage Differential Signaling) to reduce the number of terminals, and wiring is performed so that the wiring of the data and wiring of the clock have approximately equal length, so as to eliminate a synchronous error of the data and clock. By multi-dropped connection of the clock, the clock can be made common, and reduction in the number of terminals and an EMI (Electro-Magnetic Interference) countermeasure can be promoted, compared with a case where a large number of clocks are supplied. Thus, this is effective as a basic configuration for improving the reliability of the long recording head in the multichip-type and providing the high-definition and inexpensive long recording head. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は記録ヘッド、及び記録装置に関するものである。特に、例えば、記録素子の数が数千個程度配置された記録ヘッド基板を複数配置した、インクジェット方式で記録を行なう記録ヘッド、及び記録装置に関するものである。   The present invention relates to a recording head and a recording apparatus. In particular, for example, the present invention relates to a recording head and a recording apparatus that perform recording by an ink jet method, in which a plurality of recording head substrates on which several thousand recording elements are arranged are arranged.

例えばワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等における情報出力装置として、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行う記録装置が広く使用されている。これらの記録装置は、現代のビジネスオフィスやその他の事務処理部門に用いられている。さらにはパーソナルユースにおけるプリンタとして使用され、高密度及び高速記録が強く望まれている一方で、更なるコストダウン、あるいは高精細化等を達成するべく開発、改良が試みられている。   For example, as information output devices in word processors, personal computers, facsimiles, and the like, recording devices that record information such as desired characters and images on a sheet-like recording medium such as paper or film are widely used. These recording devices are used in modern business offices and other paper processing departments. Furthermore, while it is used as a printer for personal use and high density and high speed recording are strongly desired, development and improvement have been attempted in order to achieve further cost reduction or high definition.

上述した記録装置の中で、低騒音なノンインパクト記録としてインクを記録素子上に配置した吐出口から吐出させて記録を行うインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置はその構造的な特徴から、高密度及び高速記録が可能であり、ローコストなカラープリンタ等として広く普及している。インクジェット記録装置は、吐出口及びこの吐出口からインクを吐出するための吐出エネルギーを発生する電気熱変換素子を有する記録素子(ノズル)を備えた記録ヘッドを用い、所望される記録情報に応じてインクを吐出して記録を行う。   Among the recording apparatuses described above, there is an ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from an ejection port disposed on a recording element as low-noise non-impact recording. Inkjet recording apparatuses are capable of high-density and high-speed recording due to their structural characteristics, and are widely used as low-cost color printers. An ink jet recording apparatus uses a recording head including a recording element (nozzle) having an ejection port and an electrothermal conversion element that generates ejection energy for ejecting ink from the ejection port, and according to desired recording information. Recording is performed by discharging ink.

その記録ヘッドの構成としては、従来から、複数個の記録素子を一列、もしくは複数列に配置してなる記録ヘッドが知られている。このような記録ヘッドにおいては、記録素子N個を1ブロックとして同時駆動可能な駆動用集積回路を同一基板上に数個または数十個搭載している。画像データを各記録素子に対応させて整列させ、記録素子を駆動することにより、記録紙等の記録媒体に任意の記録を行うことが可能である。   As a configuration of the recording head, a recording head in which a plurality of recording elements are arranged in a single row or a plurality of rows is conventionally known. In such a recording head, several or several tens of driving integrated circuits that can be driven simultaneously with N recording elements as one block are mounted on the same substrate. Arbitrary recording can be performed on a recording medium such as recording paper by aligning image data corresponding to each recording element and driving the recording element.

近年の高精細化、高画質化に伴い、記録ヘッドの性能は格段に向上した。その一方で高精細化、高画質化に伴って記録素子の個数が増大したことや、或は記録スピードを上げるという目的のために、記録素子の同時駆動数も増大する。そして、記録素子の性能も進歩しており、1マイクロ秒程度のパルス幅で、数ピコリットルのインクを吐出させることが可能となっている。これは大電流を高速にスイッチングする機能素子(MOS−FETドライバ等)によって達成されるものである。   With recent high definition and high image quality, the performance of the recording head has been greatly improved. On the other hand, the number of printing elements simultaneously increases for the purpose of increasing the number of printing elements with higher definition and higher image quality or increasing the printing speed. The performance of the recording element has also improved, and it is possible to eject several picoliters of ink with a pulse width of about 1 microsecond. This is achieved by a functional element (such as a MOS-FET driver) that switches a large current at high speed.

これに加えて、記録素子に対して選択的に記録電流を通電するための画像データ転送においても同様に改善が図られた。既に、画像データの転送周波数は10メガヘルツを超え、更に高速のデータ転送を達成するために、画像データ転送クロックの立ち上がりエッジだけでなく、立ち下がりエッジでも画像データをシフトできるよう工夫されてきている。それでも、記録素子からのインク吐出周期内に画像データの転送が完了しない場合には、画像データラインの転送をパラレルにして、同一クロック周波数での並行処理を行うようにしている。   In addition to this, the same improvement has been achieved in image data transfer for selectively supplying a recording current to a recording element. The transfer frequency of image data has already exceeded 10 megahertz, and in order to achieve higher-speed data transfer, it has been devised that image data can be shifted not only at the rising edge but also at the falling edge of the image data transfer clock. . Nevertheless, if the transfer of image data is not completed within the ink ejection period from the printing element, the transfer of the image data lines is made parallel and parallel processing at the same clock frequency is performed.

また、画像データだけでなく各種データや制御情報を高速に転送する必要性も生じている。例えば、記録ヘッドの機種もそのプリンタ本体の性能に合わせて多機種にわたり、機種を識別する情報を持つ記録ヘッドも現れた。更にインクジェット記録ヘッドの場合、消耗品となるインクカートリッジのインク使用量等、プリンタ本体が必要とする、記録ヘッドに関する情報は多岐にわたる。   There is also a need to transfer not only image data but also various data and control information at high speed. For example, there are various types of printheads according to the performance of the printer body, and some printheads have information for identifying the type. Further, in the case of an ink jet recording head, there is a wide variety of information about the recording head required by the printer main body, such as the amount of ink used by an ink cartridge that becomes a consumable item.

記録ヘッドでは、同時に駆動する記録素子の数が多くなれば、駆動に必要なエネルギーも大きなものとなる。そのため、プリンタ本体の性能の1つである電源回路の容量に合わせた記録素子駆動方法が必要になる。更に、熱を利用して記録を行う記録素子の場合、ひとつの記録素子が連続して駆動されると熱が蓄積され、記録濃度に変化を及ぼしたり、あるいは記録素子そのものを破壊してしまう可能性がある。特に製造ばらつき等の要因があると、記録素子に印加されるエネルギーが適正なものとならず、記録ヘッドの耐久性等を低下させる要因ともなる。   In the recording head, as the number of recording elements driven simultaneously increases, the energy required for driving increases. Therefore, a recording element driving method that matches the capacity of the power supply circuit, which is one of the performances of the printer main body, is required. Furthermore, in the case of a recording element that performs recording using heat, when one recording element is continuously driven, heat is accumulated, which may change the recording density or destroy the recording element itself. There is sex. In particular, when there is a factor such as manufacturing variation, the energy applied to the recording element is not appropriate, and the durability of the recording head is reduced.

また、記録素子は、これに隣接する記録素子からも影響を受ける。例えば、インクジェット記録装置においては、隣接する記録素子を同時に駆動すると、インク吐出の際に生じる圧力により、各々のノズルに相互的な圧力による干渉を受ける。この圧力干渉(クロストーク)により、記録濃度に変化が生じる場合がある。このために、記録素子を駆動した後に、ある程度放熱、もしくはクロストークを避ける休止時間を設けるように制御を行うことが望ましい。   The recording element is also affected by the recording element adjacent thereto. For example, in an ink jet recording apparatus, when adjacent recording elements are driven simultaneously, the pressure generated when ink is ejected causes each nozzle to receive interference due to mutual pressure. This pressure interference (crosstalk) may cause a change in recording density. For this reason, it is desirable to perform control so as to provide a pause time to avoid heat radiation to some extent or crosstalk after driving the recording element.

その他にも、インクのような記録剤を収容するカートリッジの記録剤使用量、特にインクジェット記録ヘッドのインクカートリッジの使用量にあわせて駆動制御する要求も多くなってきている。この要求は、インクの色情報や製造年月日による違い、インクの粘度による違い、使用用途による違い等多岐にわたるものである。   In addition, there is an increasing demand for drive control in accordance with the amount of recording agent used in a cartridge containing a recording agent such as ink, particularly the amount of ink cartridge used in an ink jet recording head. This requirement is diverse, such as differences depending on ink color information and manufacturing date, differences due to ink viscosity, and differences depending on usage.

特開平7−241992号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-241992 特開平10−166583号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-166583 特開2002−326348号公報JP 2002-326348 A 特開2005−199665号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-199665

以上のような問題や要求に対処するため、記録ヘッド内部に、記録ヘッド温度を検出する手段、駆動方法を外部入力信号で任意に変更できる手段、製造ばらつきによる記録ヘッド較差を検知できる手段を具備したものがある。それらの情報を必要に応じて取り出して制御することが提案されている。(例えば、特開平7−241992号公報参照。)(特許文献1)また、記録素子群を所定個の記録素子からなる複数のブロックに分けて、このブロック毎に時分割駆動する回路構成が実用化されている。このように記録ヘッドユニット周辺は、記録装置の高機能化に伴い、様々な制御手法が取り入れられ、処理体系が煩雑化してきているのが現状である。   In order to deal with the above problems and requirements, the recording head has means for detecting the temperature of the recording head, means for arbitrarily changing the driving method with an external input signal, and means for detecting the recording head difference due to manufacturing variations. There is what I did. It has been proposed to extract and control such information as necessary. (For example, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-241992.) (Patent Document 1) Further, a circuit configuration in which the recording element group is divided into a plurality of blocks composed of a predetermined number of recording elements and time-division driving is performed for each block is practical. It has become. As described above, the present situation is that the periphery of the recording head unit has been complicated by adopting various control methods as the recording apparatus becomes more sophisticated.

また、上記のような記録ヘッドを用いた記録装置においては、記録速度の高速化や記録密度の高精細化のために、記録ヘッド内に設けられる記録素子数が増大する傾向にある。このため、前述の時分割駆動におけるブロック数が増加し、デコーダ回路等を用いても制御信号線の数は増加してしまう。例えば、論理レベルが5ボルト、もしくは3.3ボルトのクロック信号を数十メガヘルツで転送すると、その放射ノイズが周辺機器へ及ぼす影響、記録装置の制御信号ラインに与える影響共々大きくなる。   In the recording apparatus using the recording head as described above, the number of recording elements provided in the recording head tends to increase in order to increase the recording speed and the recording density. For this reason, the number of blocks in the above-described time-division driving increases, and the number of control signal lines increases even when a decoder circuit or the like is used. For example, when a clock signal having a logic level of 5 volts or 3.3 volts is transferred at several tens of megahertz, the influence of the radiated noise on the peripheral device and the influence on the control signal line of the recording apparatus increase.

更に記録装置は、記録素子に通電する大電流を高速スイッチングしなければならない。機能素子によるスイッチングノイズ(誘導起電力)は、電源端子から論理レベルを超えて発生し、付近の論理信号系列配線に影響を及ぼす。この状態は、画像データやクロック信号をはじめ、制御データライン等にも論理回路の誤動作による異常記録という形で顕在化し、記録装置の構成上問題となっていた。このようなノイズが発生した場合の対策を講じる構成として、できる限り論理回路の接地端子と電源ラインの接地端子を分離し、記録装置の電源供給末端部で短絡させる等の手法があるが、記録装置の小型化も相まって飛び込みノイズの影響が多くなって来た。記録ヘッドを搭載するキャリッジは、記録装置内でキャリッジモータにより高速移動し、その移動とともにキャリッジと記録装置本体とを接続するフレキシブルケーブルの配線基板の形状の変化で飛び込むノイズレベルも変化する。画像品質や機能が向上すればするほど、このような記録ヘッドの構成やその周辺の制御装置が複雑化する。記録装置本体の制御部はノイズによる誤動作対策等、その制御も煩雑になってくるため、その記録ヘッドを搭載する記録装置本体の制御部には大きな負荷が生じてくる。   Furthermore, the recording apparatus must perform high-speed switching of a large current passing through the recording element. Switching noise (inductive electromotive force) due to the functional element is generated beyond the logic level from the power supply terminal, and affects nearby logic signal series wiring. This state has become apparent in the form of abnormal recording due to malfunction of the logic circuit in image data, clock signals, control data lines, and the like, and has become a problem in the configuration of the recording apparatus. As a configuration to take countermeasures against such noise, there is a method of separating the ground terminal of the logic circuit and the ground terminal of the power line as much as possible and short-circuiting at the power supply terminal of the recording device. Coupled with the downsizing of the equipment, the influence of jumping noise has increased. The carriage on which the recording head is mounted is moved at high speed by a carriage motor in the recording apparatus, and the noise level that jumps in is changed with the movement of the flexible cable wiring board connecting the carriage and the recording apparatus main body. The higher the image quality and function, the more complicated the configuration of the recording head and the surrounding control devices. Since the control unit of the recording apparatus main body is complicated to control malfunctions due to noise and the like, a large load is generated on the control unit of the recording apparatus main body on which the recording head is mounted.

例えば、記録ヘッドの動作モードに含わせて駆動パターンを変化させる等の制御シーケンスの管理/実行を行う必要がある。記録ヘッドの製造ばらつきやロット差が大きい場合には、その記録状態の差が顕著に画像に反映されてくる場合もあるのでこれらを管理して較正することが必要になる。更にヘッドの機種判別や駆動状況を逐次モニタするなど、記録装置と記録ヘッドとの間で常にデータ通信を行うことも必要になってくる。このような制御データラインに飛び込むノイズは、記録装置にとって致命的な誤動作要因となっている。更に、記録装置全体が放射するノイズにより、周辺機器に影響を与えるという相互的なEMI(Electro-Magnetic Interference)対策が必要である。   For example, it is necessary to manage / execute a control sequence such as changing the drive pattern according to the operation mode of the recording head. If there is a large manufacturing variation or lot difference between recording heads, the difference in the recording state may be reflected in the image remarkably, so it is necessary to manage and calibrate them. Furthermore, it is also necessary to always perform data communication between the recording apparatus and the recording head, such as discriminating the model of the head and sequentially monitoring the driving status. Such noise jumping into the control data line is a fatal malfunction factor for the recording apparatus. Furthermore, there is a need for a mutual EMI (Electro-Magnetic Interference) countermeasure that affects peripheral devices due to noise radiated from the entire recording apparatus.

上記の問題に対処するために、特開平10−166583号公報(特許文献2)に記載のような各端子差動の2入力端子を設ける方法がある。この場合コモンモードの飛び込みノイズは相殺される。記録装置本体、及びキャリッジまたは記録ヘッド内の論理回路制御論理レベルと同等な信号レベルで、2端子の伝送ラインを通過させることになる。この場合、伝送ラインのインダクタンス、インピーダンスによる波形の劣化によりデータレートが低くなることが避けられない。このことで、高周波転送によるEMIの影響が大きくなる等、記録装置だけでなくその周辺機器をも誤動作させる放射ノイズが発生するという問題が生じてしまう。   In order to deal with the above problem, there is a method of providing two input terminals for each terminal differential as described in JP-A-10-166583 (Patent Document 2). In this case, common mode dive noise is canceled out. The two-terminal transmission line is passed at a signal level equivalent to the logic level of the logic circuit control in the printing apparatus main body and the carriage or printing head. In this case, it is inevitable that the data rate is lowered due to the waveform deterioration due to the inductance and impedance of the transmission line. This causes a problem that radiation noise that causes malfunction of not only the recording apparatus but also its peripheral devices occurs, such as the influence of EMI due to high-frequency transfer increases.

この点を鑑みて特開2002−326348号公報(特許文献3)、特開2005−199665号公報(特許文献4)においては低電圧差動伝送(LVDS)ラインを用いた記録装置の構成が開示されている。LVDS技術に順ずる本方式はEMI対策としての観点から有効な手法といえる。   In view of this point, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-326348 (Patent Document 3) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-199665 (Patent Document 4) disclose the configuration of a recording apparatus using a low voltage differential transmission (LVDS) line. Has been. This method in conformity with the LVDS technology can be said to be an effective method from the viewpoint of EMI countermeasures.

本技術を、記録ヘッドと記録装置間の転送に用いた場合、一般的な記録ヘッド基板の構成は図5があげられる。この場合、2−aのDATA+およびDATA−と、2−bのCLK+およびCLK−に示される二系統のLVDSラインが存在する。画像データを記録ヘッド基板内ラッチ回路6、7に保持するLT入力端子、記録装置側から記録素子16を同一列内の奇数、偶数位置を別々に駆動することが可能なパルス幅入力端子HE1、HE2が3本ある。記録ヘッド基板1は2色分(1色でもよい)に対応可能なインク供給口17が半導体基板を貫通して開口している。高周波データ転送が必要な端子に対してLVDSを適用したものであり、今後の記録ヘッド基板の基本的な構成ともいえる。   When the present technology is used for transfer between a recording head and a recording apparatus, a general configuration of a recording head substrate is shown in FIG. In this case, there are two LVDS lines indicated by 2-a DATA + and DATA- and 2-b CLK + and CLK-. LT input terminal for holding the image data in the latch circuits 6 and 7 in the printhead substrate, and a pulse width input terminal HE1 capable of separately driving the odd number and even number positions in the same column from the printing apparatus side. There are three HE2. The recording head substrate 1 has an ink supply port 17 that can correspond to two colors (may be one color) and is opened through the semiconductor substrate. LVDS is applied to terminals that require high-frequency data transfer, and can be said to be a basic configuration of a future recording head substrate.

図6は記録ヘッド基板を示す図5の駆動タイミングチャートである。DATAとCLK端子にLVDSを適用した本構成では、本体装置側からLVDSドライバにより伝送された画像データ、クロック信号等を記録ヘッド基板側LVDSレシーバにより受信する。この信号は各々ヘッド制御部に入力され、記録ヘッド基板の駆動制御を行う。本方式は高周波データ転送の伝送経路において、EMI対策として効果的な構成である。LVDSライン内、および他の通信ラインに及ぼすノイズ等の問題から記録ヘッド、記録装置のトラブルを低減できるものである。   FIG. 6 is a drive timing chart of FIG. 5 showing the recording head substrate. In this configuration in which LVDS is applied to the DATA and CLK terminals, image data, a clock signal, and the like transmitted from the main body side by the LVDS driver are received by the recording head board side LVDS receiver. Each of these signals is input to the head control unit to control the drive of the recording head substrate. This system is an effective configuration as an EMI countermeasure in a transmission path for high-frequency data transfer. It is possible to reduce troubles of the recording head and the recording apparatus due to noise and other problems in the LVDS line and other communication lines.

図7は、図6の先頭部分Aの入力と内部信号の関わりを示すタイミングチャートである。高周波データDATA±に対し、CLK±は十分なDATAのセットアップ、ホールドタイムポイント(中心位置)に立ち上がり位置を合わせこむ。LT信号によって、先に転送された160ビット分の画像データを分割駆動データとともにラッチ回路に保持する。パルス幅入力HE1、HE2に従って記録素子が個別に駆動される。   FIG. 7 is a timing chart showing the relationship between the input of the head portion A of FIG. 6 and the internal signal. For the high-frequency data DATA ±, CLK ± adjusts the rising position to a sufficient DATA setup and hold time point (center position). By the LT signal, the image data for 160 bits transferred previously is held in the latch circuit together with the divided drive data. The recording elements are individually driven according to the pulse width inputs HE1 and HE2.

この手法を記録装置に適用する際の課題は、記録装置本体から記録ヘッドに対して送信されるLVDSクロックとデータ信号の伝送速度差である。LVDS信号はシングルエンド信号に比べて10倍以上高速でデータ転送できる特徴がある。従来の記録ヘッド内部に用いられる半導体基板(記録ヘッド基板)は数十ボルト程度の高耐圧なスイッチング素子が記録素子数に相当する分配置されている。これらの高耐圧なスイッチング素子の最大応答周波数は十数メガヘルツ程度であったため、クロックとデータの伝送差はそれ程問題にはならなかった。ところが、数百メガヘルツでも対応可能なLVDSレシーバのような高速対応回路を記録ヘッド基板に適用した際、LVDSクロックとデータの伝送差は配線が長くなることで顕著になり、正しくデータ転送されないという課題を生じた。   A problem in applying this method to the recording apparatus is a difference in transmission speed between the LVDS clock and the data signal transmitted from the recording apparatus main body to the recording head. The LVDS signal is characterized in that data can be transferred at a speed 10 times higher than that of a single-ended signal. A semiconductor substrate (recording head substrate) used in a conventional recording head is provided with switching elements having a high withstand voltage of about several tens of volts corresponding to the number of recording elements. Since the maximum response frequency of these high-breakdown-voltage switching elements was about a dozen megahertz, the transmission difference between the clock and data was not so much of a problem. However, when a high-speed compatible circuit such as an LVDS receiver capable of handling several hundred megahertz is applied to the recording head substrate, the transmission difference between the LVDS clock and the data becomes conspicuous as the wiring becomes long, and data transfer is not performed correctly. Produced.

図8−a、図8−bはLVDSクロック配線長さと伝送波形遅延を波形観測したものである。上は記録装置側源発振、下は記録ヘッド基板のLVDSクロック入力端子近傍を、それぞれ差動プローブにて観測したものである。図8−aは記録ヘッド上で最も近い距離に実装された記録ヘッド基板の波形、図8−bは最も遠い距離に実装された記録ヘッド基板の波形である。この記録ヘッド基板間の配線距離は400ミリメートル程度であるが、この間に伝送波形遅延は3ナノ秒程度遅延を生じる。従来の記録ヘッドでは、この程度の遅延時間が大きく問題になることはなかった。例えば10メガヘルツの転送の場合、両エッジシフトのデータであってもクロックとデータのセットアップ、ホールドタイムは25ナノ秒ずつ余裕が取れる。図9のようにLVDSデータ転送容量を100メガbpsとした場合、LVDSクロック周波数は50メガヘルツの両エッジシフトのデータで、クロックとデータのセットアップ(ts)、ホールドタイム(th)は5ナノ秒ずつしか余裕が取れない。ところが図9のように、3ナノ秒遅延すると、データのホールドタイムを規定するのが難しいという問題を生じた。この状態のまま記録ヘッドを駆動すると、記録装置、接続ケーブル、記録ヘッド基板特性等の要因からクロックスキューを生じ、正常にデータ制御できないことになる。高速に画像データやクロックを転送すると、半導体特性上、内部のシフトレジスタのデータシフトが、クロック波形のなまり等により、LVDSの十分な性能を発揮できなかった。更にこの種の記録ヘッド基板は高周波ノイズや記録電流通電による回路動作信頼性を低下させるノイズが発生する。コモンモードでない飛び込みノイズにはLVDS信号であっても充分に注意する必要があった。更に記録ヘッド基板は、サーマルヘッドやサーマルインクジェットヘッドの場合、記録素子の発熱による温度変分があり、温度変化に対応する信頼性が求められている。データのクロックに対するセットアップ、ホールドタイムが、高周波データ転送で短くなっている状況で、温度の特性変化によるデータ転送信頼性の低下は避けられないものになる。これらの課題は大電流を通電する記録ヘッドで大容量の画像データを制御する記録装置構成独特のものである。   FIG. 8A and FIG. 8B are obtained by observing the LVDS clock wiring length and transmission waveform delay. The top shows the oscillation on the recording apparatus side, and the bottom shows the vicinity of the LVDS clock input terminal of the recording head substrate with a differential probe. FIG. 8A shows the waveform of the recording head substrate mounted at the closest distance on the recording head, and FIG. 8-B shows the waveform of the recording head substrate mounted at the farthest distance. Although the wiring distance between the recording head substrates is about 400 millimeters, the transmission waveform delay is delayed by about 3 nanoseconds. In the conventional recording head, such a delay time is not a big problem. For example, in the case of 10 megahertz transfer, there is a margin of 25 nanoseconds for the clock and data setup and hold times even for both edge shift data. As shown in FIG. 9, when the LVDS data transfer capacity is 100 megabps, the LVDS clock frequency is 50 MHz both-edge shift data, and the clock and data setup (ts) and hold time (th) are 5 nanoseconds each. I can only afford it. However, as shown in FIG. 9, the delay of 3 nanoseconds causes a problem that it is difficult to define the data hold time. If the recording head is driven in this state, clock skew occurs due to factors such as the recording device, connection cable, and recording head substrate characteristics, and data control cannot be performed normally. When image data and clocks are transferred at high speed, due to semiconductor characteristics, the data shift of the internal shift register cannot exhibit sufficient performance of LVDS due to the rounding of the clock waveform. Further, this type of recording head substrate generates high frequency noise and noise that degrades circuit operation reliability due to energization of recording current. It is necessary to pay sufficient attention to sneak noise that is not in the common mode even for LVDS signals. Further, when the recording head substrate is a thermal head or a thermal inkjet head, there is a temperature variation due to heat generation of the recording element, and reliability corresponding to the temperature change is required. In a situation where the setup and hold times for the data clock are shortened due to high-frequency data transfer, a decrease in data transfer reliability due to temperature characteristic changes is unavoidable. These problems are unique to the configuration of a recording apparatus that controls a large amount of image data with a recording head that supplies a large current.

図10はLVDSクロック配線パターン長さと伝送波形遅延の観測結果をもとに関係をグラフ化したものである。測定ポイントが記録ヘッド基板を実装している回路パターン素材の比誘電率εrを傾き定数とした比例関係となる。図10のグラフから算出した比誘電率εrは、4.46であった。この値は一般的なガラス・エポキシ基板(FR−4)の比誘電率と同等の値である。LVDSパターン配線の導電体が、回路パターン素材中に存在する際、伝送速度は以下のように算出できる。   FIG. 10 is a graph showing the relationship based on the observation results of the LVDS clock wiring pattern length and transmission waveform delay. The measurement point is proportional to the relative permittivity εr of the circuit pattern material on which the recording head substrate is mounted as the slope constant. The relative dielectric constant εr calculated from the graph of FIG. 10 was 4.46. This value is equivalent to the relative dielectric constant of a general glass / epoxy substrate (FR-4). When the conductor of the LVDS pattern wiring exists in the circuit pattern material, the transmission speed can be calculated as follows.

比誘電率εrの素材中を電磁波が伝搬しているとき、その伝送速度は、
V= C/√εr (Cは光の速度)
= 3×108/√4.46
1ミリメートル伝送に必要な時間τは、
τ= √4.46×103/3×108
≒ 7ピコ秒
パターン素材の誘電率と真空の誘電率の比 ε / ε0 = εr が比誘電率である。基本的に導電体の伝送速度は、導電体が存在する回路パターン素材の比誘電率によって決まり、そのパターン長に比例して大きくなる。高速伝送が必須となるLVDSデータと、同期させるLVDSクロックを具備する以上、伝送速度差のない回路パターンレイアウトが必要不可欠である。
When electromagnetic waves are propagating in a material having a relative dielectric constant εr, the transmission speed is
V = C / √εr (C is the speed of light)
= 3 × 10 8 /√4.46
The time τ required for 1 mm transmission is
τ = √4.46 × 10 3/3 × 10 8
≈ 7 picoseconds The ratio of the dielectric constant of the pattern material to the dielectric constant of the vacuum is ε / ε0 = εr. Basically, the transmission speed of the conductor is determined by the relative dielectric constant of the circuit pattern material in which the conductor exists, and increases in proportion to the pattern length. As long as it has LVDS data for which high-speed transmission is essential and LVDS clock to be synchronized, a circuit pattern layout without a transmission speed difference is indispensable.

今後ますます記録素子数の増加により、高周波データを必要とする記録ヘッドでは、このような問題を解決することが求められている。特に記録装置においては、記録素子の増大に伴う記録情報量を、LVDSのような少ない端子数で高速に転送するかが重要である。記録ヘッドにおいては、その記録情報を確実に記録ヘッドに転送し、記録素子駆動の信頼性向上が重要である。   As the number of recording elements increases in the future, recording heads that require high-frequency data are required to solve such problems. In particular, in a recording apparatus, it is important to transfer a recording information amount accompanying an increase in recording elements at a high speed with a small number of terminals such as LVDS. In the recording head, it is important to reliably transfer the recording information to the recording head and improve the reliability of driving the recording element.

高画質化に伴う記録素子数の増加、記録ヘッド高速駆動に必要な大容量な画像データや制御データを確実に記録ヘッドに転送し、記録素子駆動の信頼性向上のため、本発明は以下のような手段を備える。即ち、記録ヘッド基板に入力されるLVDSクロックとLVDSデータの配線を略等長配線とし、記録ヘッド内の記録ヘッド基板の駆動回路内部で、正しくデータ展開できるようにデータのクロックに対するセットアップ、ホールドタイムを十分に確保できる構成とする。また、記録ヘッド内部の配線を工夫することにより、記録ヘッドの端子数を低減しながら、大容量データを処理可能な高機能、高精細長尺記録ヘッドを提供できる構成とする。   In order to increase the number of recording elements accompanying high image quality and to reliably transfer large-capacity image data and control data necessary for recording head high-speed driving to the recording head and improve the reliability of recording element driving, the present invention provides the following: Such means are provided. In other words, the LVDS clock and LVDS data input to the printhead substrate are substantially equal in length, and the setup and hold time for the data clock so that data can be correctly developed within the drive circuit of the printhead substrate in the printhead. It is set as the structure which can fully ensure. Further, by devising the wiring inside the recording head, it is possible to provide a high-function, high-definition long recording head capable of processing a large amount of data while reducing the number of terminals of the recording head.

本発明に従う記録ヘッドおよび記録装置は、様々な態様によって実施されるが、特にLVDS入力端子を備えた記録ヘッド用基板を複数配置した記録ヘッド構成において最適である。   The recording head and the recording apparatus according to the present invention can be implemented in various modes, and are particularly suitable for a recording head configuration in which a plurality of recording head substrates having LVDS input terminals are arranged.

記録ヘッド基板に個別に入力されるLVDSクロックが数個単位でマルチドロップ接続されている場合、対応するLVDSデータ配線はクロック配線長にあわせて個別に略等長配線とする。記録ヘッド基板3つ以上に渡って共通接続されている場合でも、対応するLVDSデータ配線を略等長にする構成とする。   When LVDS clocks individually input to the printhead substrate are multidrop connected in units of several, the corresponding LVDS data wiring is individually made to be approximately equal length wiring according to the clock wiring length. Even when three or more recording head substrates are connected in common, the corresponding LVDS data wiring is configured to have substantially the same length.

マルチドロップ接続されたLVDSクロックが、記録ヘッド基板3つ以上に渡って共通接続された2つ以上の複数ブロックに分かれて2重終端されている構成でも、対応するLVDSデータ配線を個別に略等長に配線する構成とする。   Even in a configuration in which the multi-drop connected LVDS clock is divided into two or more blocks commonly connected across three or more recording head substrates and double-terminated, the corresponding LVDS data wirings are individually substantially equal. The configuration is such that the wiring is long.

記録ヘッド用基板を少なくとも一列連続配置、もしくは千鳥配置した構成の記録ヘッドにおいても、LVDSクロック配線は、記録ヘッド基板列に平行に配線され、この配線から最短で記録ヘッド基板にマルチドロップ接続される構成とする。   Even in a recording head having a configuration in which at least one row of recording head substrates is continuously arranged or staggered, the LVDS clock wiring is wired in parallel to the recording head substrate row, and the multi-drop connection is made from this wiring to the recording head substrate at the shortest. The configuration.

記録装置と記録ヘッドの接続に関しては、記録装置側から送信されるポイントから、LVDSクロックとLVDSデータ配線が略等長に記録ヘッド基板入力端子まで配線されている構成とする。   Regarding the connection between the recording apparatus and the recording head, the LVDS clock and the LVDS data wiring are wired from the point transmitted from the recording apparatus side to the recording head substrate input terminal at approximately the same length.

上記記録ヘッド基板を複数配置したマルチチップ構成の記録ヘッドのLVDSクロック配線を共有化した場合、従来の記録ヘッドよりも本構成の記録ヘッドの端子数は著しく低減できる構成となる。   When the LVDS clock wiring of the multi-chip recording head in which a plurality of the recording head substrates are arranged is shared, the number of terminals of the recording head of this configuration can be significantly reduced as compared with the conventional recording head.

従来の倍以上伝送能力を有するLVDS入力でヘッド端子数を低減すると共に、大容量データを処理可能な高機能、高精細長尺記録ヘッドを構成できるものである。   The LVDS input having a transmission capacity more than double that of the conventional one can reduce the number of head terminals and can constitute a high-function, high-definition long recording head capable of processing a large amount of data.

以上の構成により、大容量な高周波データを必要とする記録ヘッドでは、LVDSデータと同期するLVDSクロック配線を略等長線とすることで、信頼性の高いデータ展開ができる高機能、高精細記録ヘッドを提供できる。   With the above configuration, in a recording head that requires a large amount of high-frequency data, a high-function, high-definition recording head that can develop data with high reliability by making the LVDS clock wiring synchronized with the LVDS data substantially equal in length. Can provide.

本発明に従う記録ヘッドおよび記録装置は、LVDSデータと同期するLVDSクロック配線を備えた記録ヘッド用基板を複数配置した記録ヘッド構成において、その効果は顕著である。   The effect of the recording head and the recording apparatus according to the present invention is remarkable in a recording head configuration in which a plurality of recording head substrates having LVDS clock wirings synchronized with LVDS data are arranged.

更に、記録ヘッド基板に個別に入力されるLVDSクロックが数個単位でマルチドロップ接続されている場合でも、同様の効果が得られることは言うまでもない。マルチドロップ接続されたLVDSクロックが、記録ヘッド基板3つ以上に渡って共通接続され、2つ以上の複数ブロックに分かれて2重終端されている構成でも、同様の効果を呈するものである。   Further, it goes without saying that the same effect can be obtained even when LVDS clocks individually input to the printhead substrate are multidrop connected in units of several. The same effect can be obtained even in a configuration in which multidrop-connected LVDS clocks are connected in common over three or more recording head substrates and are divided into two or more blocks and double-terminated.

記録ヘッド用基板を少なくとも一列連続配置、もしくは千鳥配置した構成の記録ヘッドにおいても、本発明は適用できるものである。複数の記録ヘッド基板列に対し、LVDSクロック配線が平行に配線されれば、この配線から最短で記録ヘッド基板にクロックを供給できるので、更に信頼性の高い記録ヘッドを提供できるものである。   The present invention can also be applied to a recording head having a configuration in which at least one row of recording head substrates is continuously arranged or staggered. If the LVDS clock wiring is wired in parallel to the plurality of recording head substrate rows, the clock can be supplied from the wiring to the recording head substrate in the shortest time, so that a more reliable recording head can be provided.

更に、記録装置側から送信されるポイントから、LVDSクロックとLVDSデータ配線が略等長に記録ヘッド基板入力端子まで配線することで、記録装置として信頼性の高い構成となる。   Furthermore, the LVDS clock and the LVDS data wiring are wired from the point transmitted from the recording apparatus side to the recording head substrate input terminal at approximately the same length, so that the recording apparatus has a highly reliable configuration.

上記記録ヘッド基板を複数配置したマルチチップ構成の記録ヘッドのLVDSクロック配線を共有化した場合、従来の記録ヘッドよりも本構成の記録ヘッド端子数は著しく低減できる構成となる。   When the LVDS clock wiring of a multi-chip recording head in which a plurality of the recording head substrates are arranged is shared, the number of recording head terminals in this configuration can be remarkably reduced as compared with the conventional recording head.

従来の倍以上伝送能力を有するLVDS入力でヘッド端子数を低減すると共に、大容量データを処理可能な高機能、高精細長尺記録ヘッドを構成できるので、ローコストで高品位な記録ヘッドを提供できるものである。   The number of head terminals can be reduced with the LVDS input having a transmission capacity more than double that of the conventional one, and a high-function, high-definition long recording head capable of processing a large amount of data can be configured, thereby providing a high-quality recording head at low cost. Is.

本発明の代表的な構成を示す、記録ヘッド基板複数配置した、記録ヘッド構成ブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a recording head configuration in which a plurality of recording head substrates are arranged, showing a typical configuration of the present invention. 記録ヘッド基板複数配置を更に拡張した、記録ヘッド構成ブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a recording head configuration in which a plurality of recording head substrate arrangements are further expanded. 記録ヘッド基板を複数配置した、記録装置の構成ブロック図。FIG. 3 is a configuration block diagram of a recording apparatus in which a plurality of recording head substrates are arranged. −a 本発明を適用可能な記録ヘッドの最も基本的な配線レイアウト、−b 図4−aに関連し、記録ヘッド基板を3個単位のブロックとした配線レイアウト、−c 図4−aに関連し、記録ヘッド基板6個全てを共通にした配線レイアウト(2重終端)、−d 図4−aに関連し、記録ヘッド基板6個全てを順にマルチドロップ接続した配線レイアウト、−e 図4−aに関連し、記録ヘッド基板6個全てを共通にした最短配線レイアウト。-A The most basic wiring layout of the recording head to which the present invention can be applied, -b Related to FIG. 4-a, wiring layout in which the recording head substrate is a block of three units, and -c related to FIG. 4-a In connection with FIG. 4-a, a wiring layout in which all six printhead substrates are connected in a multi-drop connection, -e. Related to a, the shortest wiring layout in which all six printhead substrates are shared. 本発明を適用可能な記録ヘッド基板の構成ブロック図。1 is a configuration block diagram of a recording head substrate to which the present invention can be applied. 本発明を適用可能な記録ヘッド基板の駆動タイミングチャート。4 is a drive timing chart of a recording head substrate to which the present invention can be applied. 図6の先頭部分Aを詳細に説明した駆動タイミングチャート。FIG. 7 is a drive timing chart illustrating in detail the top portion A of FIG. 6. −a 記録ヘッド上で最も近い距離に実装された記録ヘッド基板の波形、−b 記録ヘッド上で最も遠い距離に実装された記録ヘッド基板の波形。-A Waveform of the recording head substrate mounted at the closest distance on the recording head, -b Waveform of the recording head substrate mounted at the farthest distance on the recording head. クロックとデータのセットアップ、ホールドタイムを示す図。The figure which shows the setup and hold time of a clock and data. 配線パターン長と伝送波形遅延の観測結果をもとにしたグラフ。Graph based on observation results of wiring pattern length and transmission waveform delay. 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の概観図。1 is a schematic view of an ink jet recording apparatus that is a typical embodiment of the present invention. 図11に示した記録装置の制御構成を示すブロック図。FIG. 12 is a block diagram illustrating a control configuration of the recording apparatus illustrated in FIG. 11. 本発明を適用した長尺記録装置構成を示す模式図。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a long recording apparatus to which the present invention is applied.

(実施例)
以下に説明する実施例では、インクジェット方式に従う記録ヘッドを用いた記録装置を例に挙げて説明する。
(Example)
In the embodiments described below, a recording apparatus using a recording head according to an ink jet system will be described as an example.

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、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, “record” (sometimes referred to as “print”) not only forms significant information such as characters and graphics, but also forms images, patterns, patterns, etc. on a wide range of recording media. Or a case where 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ある。記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成を行うものである。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。   Further, “ink” (sometimes referred to as “liquid”) should be interpreted widely as in the definition of “recording (printing)”. By being applied on the recording medium, an image, a pattern, a pattern, or the like is formed. Alternatively, it represents a liquid that can be used for processing of the recording medium or processing of the ink (for example, solidification or insolubilization of the colorant in the 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.

<第1実施例>
図1は本発明の構成をもっともよく示すブロック図である。記録ヘッド基板が複数配置された記録ヘッドと、記録装置を接続するケーブル、もしくはローコストなフレキシブルケーブル(FFC)を想定する。本構成の記録装置側は、記録ヘッドコントローラにあるLVDSクロック(CLK)とLVDSデータの複数(DATA0〜n)を送信するLVDSトランシーバで構成される(LVDSトランシーバまでの信号生成は図示せず)。記録ヘッド側には、記録ヘッド基板を複数実装している。記録ヘッド基板は、図5に示した構成のものが適用される。図6と図7に示すタイミングチャートによって駆動される。これらの記録ヘッド基板を複数実装してマルチチップ記録ヘッドとする場合、図6の基本タイミングチャート記載のDATA±端子が記録ヘッド基板相当分パラレル供給される。記録ヘッドの端子数を低減するため、クロック端子は全て共通(マルチドロップ)接続されている点が本構成の特徴でもある。記録ヘッド基板(図中、記録ヘッドユニットと記載)はLVDSクロックとLVDSデータを受ける端子を具備し、記録ヘッド基板毎に複数整列した記録素子を駆動するヘッドドライバーアレイを備える。
<First embodiment>
FIG. 1 is a block diagram best illustrating the configuration of the present invention. Assume a recording head on which a plurality of recording head substrates are arranged, a cable connecting the recording apparatus, or a low-cost flexible cable (FFC). The recording apparatus side of this configuration is configured by an LVDS transceiver that transmits the LVDS clock (CLK) and a plurality of LVDS data (DATA 0 to n) in the recording head controller (signal generation to the LVDS transceiver is not shown). A plurality of recording head substrates are mounted on the recording head side. The recording head substrate having the configuration shown in FIG. 5 is applied. It is driven by the timing chart shown in FIGS. When a plurality of these printhead substrates are mounted to form a multichip printhead, DATA ± terminals described in the basic timing chart of FIG. 6 are supplied in parallel for the printhead substrate. A feature of this configuration is that all clock terminals are connected in common (multidrop) in order to reduce the number of terminals of the recording head. A recording head substrate (described as a recording head unit in the figure) includes a terminal for receiving an LVDS clock and LVDS data, and a head driver array that drives a plurality of aligned recording elements for each recording head substrate.

LVDSレシーバの差動入力信号は低電圧で数百ミリボルト程度である。これらの低電圧信号は回線上の消費電力を抑え、EMI対策にも寄与するとともに、入力段の差動バッファサイズを低減できる。半導体回路内に高周波データが入力された後は、内部回路は小さく構成することで高周波特性に見合う機能を引き出すことができる。   The differential input signal of the LVDS receiver is about several hundred millivolts at a low voltage. These low voltage signals can reduce power consumption on the line, contribute to EMI countermeasures, and reduce the differential buffer size of the input stage. After high frequency data is input into the semiconductor circuit, the internal circuit can be made small so that a function corresponding to the high frequency characteristics can be extracted.

記録ヘッド基板n番目のLVDSクロックは、LVDSレシーバの入力手前で終端される。終端抵抗は100オーム程度、フェールセーフのため、両端はプルアップダウンしてもよい。LVDSデータは記録ヘッド基板毎に個別に終端される。記録ヘッド基板内部構成として、LVDSレシーバに入力された高周波信号を復調した信号を直近でシフトレジスタに供給する回路レイアウトも信頼性を高めるのに重要である。以降、記録素子への記録電流通電までの処理は従来技術と同様に達成される。   The nth LVDS clock of the recording head substrate is terminated before the input of the LVDS receiver. Since the termination resistance is about 100 ohms and is fail-safe, both ends may be pulled up and down. LVDS data is individually terminated for each printhead substrate. As an internal configuration of the recording head substrate, a circuit layout that supplies a signal obtained by demodulating a high-frequency signal input to the LVDS receiver to the shift register most recently is also important for improving reliability. Thereafter, the processing until the recording current is supplied to the recording element is achieved in the same manner as in the prior art.

<第2実施例>
本発明を適用可能な第2の実施例である図2は、第1の実施例で用いた記録ヘッド基板複数配置を更に拡張した、マルチチップ記録ヘッド構成である。
<Second embodiment>
FIG. 2, which is a second embodiment to which the present invention can be applied, shows a multi-chip recording head configuration in which the plurality of recording head substrate arrangements used in the first embodiment are further expanded.

図2の特徴的構成は、記録ヘッド基板を2n個実装した際、その中央にLVDSクロックを供給、両側にn個の記録ヘッド基板が整列する構成となる。両端(それぞれn番目)となる記録ヘッド基板内LVDSクロック端子は、直前で終端抵抗を付加する、2重終端のマルチドロップ構成である。LVDSデータは第1実施例と同様、個別に供給され終端される。いずれの記録ヘッド構成も、LVDSクロックが記録ヘッド基板の複数に対しマルチドロップ接続されているため、端子数が大幅に低減される。記録装置と記録ヘッドを接続するケーブル配線についても、LVDS信号ペアについては近接させ、他のペアとの干渉を避け、場合によっては接地電位のガードパターン等を配置する対処が必要である。   The characteristic configuration of FIG. 2 is a configuration in which when 2n recording head substrates are mounted, an LVDS clock is supplied to the center and n recording head substrates are aligned on both sides. The LVDS clock terminals in the recording head substrate that are both ends (each nth) have a double-ended multidrop configuration in which a terminating resistor is added immediately before. The LVDS data is supplied and terminated separately as in the first embodiment. In any recording head configuration, since the LVDS clock is multidrop-connected to a plurality of recording head substrates, the number of terminals is greatly reduced. As for the cable wiring connecting the recording apparatus and the recording head, it is necessary to make the LVDS signal pair close to each other, avoid interference with other pairs, and to arrange a ground potential guard pattern or the like in some cases.

図3は、マルチチップ記録ヘッド(アッセンブリ)とその記録装置本体周辺回路構成の一例を示すブロック図である。左側に示すブロックは記録装置のコントローラを含む記録ヘッド制御回路である。図示しないが、記録装置側には紙送り、キャリッジ駆動モータ等のモータドライバや、インク供給機構制御のための駆動回路等、多岐に渡る回路がその他にも存在することは言うまでもない。右側に示すブロックは記録ヘッドを含む周辺回路構成である。右の回路ブロックでは、記録ヘッドを制御するコントローラが実装されたブロックと、記録ヘッドアッセンブリからなり、両者が一体、もしくは別体に構成する。   FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a multi-chip recording head (assembly) and a peripheral circuit of the recording apparatus main body. The block shown on the left side is a print head control circuit including a controller of the printing apparatus. Although not shown, it goes without saying that there are various other circuits on the recording apparatus side, such as a paper driver, a motor driver such as a carriage drive motor, and a drive circuit for controlling the ink supply mechanism. The block shown on the right side is a peripheral circuit configuration including a recording head. The right circuit block is composed of a block on which a controller for controlling the printhead is mounted and a printhead assembly, both of which are integrated or separated.

左側の記録装置側制御回路は電源、駆動制御部、画像データ制御部を含み、これらの機能を統括制御するプロセッサを有する。右側の記録ヘッドアッセンブリを含むブロックとの接続部分はケーブル、もしくはフレキシブルケーブル(FPC)であり、接続するコネクタ付近(好ましくは1インチ以内)にLVDSドライバを配置する。ペア配線の引き回しを限りなく抑えることでLVDSラインの効果を最大限に引き出すものである。   The recording apparatus side control circuit on the left side includes a power source, a drive control unit, and an image data control unit, and has a processor that performs overall control of these functions. A connection portion with the block including the recording head assembly on the right side is a cable or a flexible cable (FPC), and an LVDS driver is disposed near the connector to be connected (preferably within 1 inch). The effect of the LVDS line is maximized by suppressing the routing of the pair wiring as much as possible.

LVDSドライバへ送り込む高周波データは画像データの他に記録ヘッドの制御コマンド等を含んでもよい。この場合、記録ヘッド側にはコマンドレジスタを用意することによって、コマンドプロトコルにあわせた制御機能を有することになる。これらデータを生成するにあたり、記録装置側でも並列処理によって得られたデータを高周波データに変換する必要がある。この機能はパラレル−シリアル変換回路によって達成される。この段階においてクロックと高周波データの多重化が必要になるため、同様にPLLを用いてタイミング制御が必要になる。このような回路については、記録装置側の制御回路も含めてワンチップのゲートアレイにて構成するのが機能的にも優れることはいうまでもない。この場合、ゲートアレイの配置は伝送ラインのコネクタに近くすることが必要不可欠である。   The high frequency data sent to the LVDS driver may include a print head control command and the like in addition to the image data. In this case, by providing a command register on the recording head side, a control function corresponding to the command protocol is provided. In generating these data, it is necessary to convert the data obtained by the parallel processing into high-frequency data on the recording apparatus side. This function is achieved by a parallel-serial conversion circuit. Since it is necessary to multiplex the clock and the high-frequency data at this stage, the timing control using the PLL is similarly required. Needless to say, it is functionally superior to configure such a circuit including a control circuit on the recording apparatus side by a one-chip gate array. In this case, it is essential that the arrangement of the gate array be close to the connector of the transmission line.

右側ブロックのLVDSレシーバ側では、記録ヘッドアッセンブリも含め様々な構成があげられるが、ここでは記録ヘッドアッセンブリよりも高速なLVDSレシーバとヘッドコントローラを有するブロックを例に挙げ説明する。この場合もケーブルが接続されるコネクタ付近(好ましくは1インチ以内)にLVDSレシーバを配置する。記録ヘッド基板の構成は図1で説明した通りで、図5では4つの記録ヘッド基板を千鳥配置した構成を示した。LVDSレシーバ付近には多重化されたクロックを生成するためのクロックリカバリやエッジ検出回路等が適用される。高周波データはシリアル−パラレル変換によってヘッドコントローラ内に展開されるが、クロック、ラッチ信号は内部生成するために記録装置側から入力されるクロックやラッチ信号入力端子は存在しない構成が望ましい。記録ヘッド基板へ送り込む高周波データ速度を必要以上に多く要求しない場合、クロック同期のパラレルLVDSラインにて構成することも可能である。このような高周波データ信号ラインをケーブルまたはフレキシブルケーブル(FPC)内に配置する場合、電源ラインとは距離をおいて分離する。できれば間に接地導電体(GNDL)の仕切りがあるとよい。本来低電圧LVDSラインはシールド線が望ましいが、記録装置内ではシールド線は使いにくい。よってフレキシブルケーブルを用いる記録装置構成が最適である。LVDSラインのペア部は近接させ、他のLVDSラインペア部や通常の信号ラインとは接地導電体(GNDL)によって仕切られる構成とする。フレキシブル基板の端部に相当する配線に、LVDSラインのペア部は使用せずグランド配線とすることが望ましい。これはLVDSラインペア部の平衡を保つためである。   Various configurations including the recording head assembly can be provided on the LVDS receiver side of the right block. Here, a block having an LVDS receiver and a head controller that are faster than the recording head assembly will be described as an example. Also in this case, the LVDS receiver is arranged near the connector to which the cable is connected (preferably within 1 inch). The configuration of the recording head substrate is as described in FIG. 1, and FIG. 5 shows a configuration in which four recording head substrates are arranged in a staggered manner. In the vicinity of the LVDS receiver, a clock recovery and edge detection circuit for generating a multiplexed clock is applied. The high-frequency data is developed in the head controller by serial-parallel conversion, but it is desirable that the clock and latch signal input terminal from the recording apparatus side exist in order to internally generate the clock and latch signal. If the high-frequency data rate sent to the recording head substrate is not required to be higher than necessary, it can be constituted by a clock-synchronized parallel LVDS line. When such a high-frequency data signal line is arranged in a cable or a flexible cable (FPC), it is separated from the power line at a distance. If possible, there should be a ground conductor (GNDL) partition in between. Originally, a shielded wire is desirable for the low voltage LVDS line, but it is difficult to use the shielded wire in the recording apparatus. Therefore, a recording apparatus configuration using a flexible cable is optimal. A pair of LVDS lines is placed close to each other and separated from other LVDS line pairs and normal signal lines by a ground conductor (GNDL). The wiring corresponding to the end of the flexible substrate is preferably a ground wiring without using a pair of LVDS lines. This is to maintain the balance of the LVDS line pair section.

右側ブロックのヘッドコントローラ内で生成された、各記録ヘッド基板へのLVDS高周波データ他の信号は、コネクタ等で接続される。ヘッドコントローラは高速なLVDSを記録ヘッド基板で対応可能な低速LVDSへデータ展開を持つ機能の他、マルチチップの記録ヘッドアッセンブリに関する特性データ、センサ制御が可能な機能を有している。記録装置本体からのコマンドに従い、ヘッドコントローラを介して、記録ヘッドアッセンブリの駆動制御に関するデータが送受信されることになる。例えばこのヘッドコントローラを4つのマルチチップ対応にしておけば、記録ヘッドアッセンブリが更に長尺化しても、ヘッドコントローラを追加することによって対処できる。今後の記録ヘッドの長尺化にも容易に対応できる構成となるのはいうまでもない。本発明の特徴であるLVDSクロックとLVDSデータの配線を略等長にする構成は、図3の場合、ヘッドコントローラからマルチチップの記録ヘッドアッセンブリに実装される記録ヘッド基板までの配線に適用される。この結果、記録ヘッドアッセンブリが更に長尺化しても、データ転送エラーのない、信頼性の高い記録ヘッドと記録装置を提供できるものである。   LVDS high-frequency data and other signals generated in the head controller of the right block and connected to each recording head substrate are connected by a connector or the like. The head controller has a function of developing data to a low-speed LVDS capable of handling a high-speed LVDS with a recording head substrate, and a function of enabling characteristic data relating to a multi-chip recording head assembly and sensor control. In accordance with a command from the recording apparatus main body, data relating to drive control of the recording head assembly is transmitted and received via the head controller. For example, if this head controller is adapted to four multichips, even if the recording head assembly is further lengthened, it can be coped with by adding a head controller. Needless to say, the recording head can be easily adapted to a longer recording head in the future. In the case of FIG. 3, the configuration in which the wiring of the LVDS clock and the LVDS data, which is a feature of the present invention, is applied to the wiring from the head controller to the recording head substrate mounted on the multi-chip recording head assembly is applied. . As a result, it is possible to provide a highly reliable recording head and recording apparatus free from data transfer errors even when the recording head assembly is further lengthened.

図4−a〜eは本発明を適用可能な、マルチチップ記録ヘッドの配線レイアウト例である。いずれの場合もLVDSクロックとLVDSデータは略等長配線となっている。   4A to 4E are wiring layout examples of a multichip recording head to which the present invention can be applied. In either case, the LVDS clock and the LVDS data are substantially equal in length.

図4−aは、マルチチップ記録ヘッドで最も基本的なLVDSクロックとLVDSデータの略等長配線レイアウトである。図中では記録ヘッド基板が6個の場合を例に記載しているが、1、2個程度の実装を意識した構成である。特に記録ヘッド基板実装数の少ない、LVDSクロックとLVDSデータ端子が数本の記録ヘッドの場合、本構成が最もデータ転送エラーの少ない最適な構成となる。   FIG. 4A shows a substantially equal length wiring layout of the most basic LVDS clock and LVDS data in the multi-chip recording head. In the drawing, the case where there are six recording head substrates is described as an example, but the configuration is conscious of mounting about one or two. In particular, when the number of printhead substrates mounted is small and the printhead has several LVDS clocks and LVDS data terminals, this configuration is the optimum configuration with the least data transfer error.

図4−bは、6個の記録ヘッド基板を実装したマルチチップ記録ヘッドである。記録ヘッド基板を3個ずつマルチドロップ接続し、LVDSクロックとLVDSデータを略等長配線したものである。記録ヘッド基板の記録素子列方向長さは1インチ近いものが近年増えている一方、LVDSのマルチドロップ接続配線のスタブ長(共通接続ラインからの分岐配線長)は2インチ以下に抑えるのがよいという開示がある。3個以上のマルチドロップ接続の際は、共通のLVDSクロックラインを点線(点線は両面基板の裏側配線をイメージした)のように配置し、スタブ長を最短に抑えた構成となっている。この状態でLVDSクロックとLVDSデータ端子が略等長配線となっていれば、データ転送エラーの少ない最適な構成となる。   FIG. 4-b shows a multi-chip recording head on which six recording head substrates are mounted. Three recording head substrates are connected by multi-drop connection, and the LVDS clock and LVDS data are wired with approximately the same length. In recent years, the length of the recording head substrate in the direction of the recording element array has increased by about 1 inch. On the other hand, the stub length of the LVDS multidrop connection wiring (branch wiring length from the common connection line) should be 2 inches or less. There is a disclosure. In the case of three or more multi-drop connections, a common LVDS clock line is arranged as a dotted line (the dotted line is an image of the back side wiring of a double-sided board), and the stub length is minimized. In this state, if the LVDS clock and the LVDS data terminal are substantially equal in length, an optimum configuration with few data transfer errors can be obtained.

図4−cは、6個の記録ヘッド基板を実装したマルチチップ記録ヘッド内で全てLVDSクロックを共通にした構成である。記録ヘッド基板を6個実装した際、千鳥配置の上側列と下側列をそれぞれマルチドロップ接続し、それぞれの両端(図では千鳥配置の左端)を終端とする。中央となる右側入力からLVDSクロックを供給する。LVDSクロックとLVDSデータはこの場合も略等長配線されることで、データ転送エラーの少ない構成となる。LVDSクロックが記録ヘッド基板の複数に対し全てマルチドロップ接続されているため、端子数が大幅に低減される。   FIG. 4-c shows a configuration in which all LVDS clocks are shared in a multi-chip recording head on which six recording head substrates are mounted. When six recording head substrates are mounted, the upper row and the lower row of the staggered arrangement are each multidrop-connected, and both ends (the left end of the staggered arrangement in the figure) are terminated. The LVDS clock is supplied from the right input at the center. In this case as well, the LVDS clock and the LVDS data are wired substantially in the same length, so that the data transfer error is reduced. Since all the LVDS clocks are multidrop connected to a plurality of recording head substrates, the number of terminals is greatly reduced.

図4−dは、6個の記録ヘッド基板を実装したマルチチップ記録ヘッド内で全てLVDSクロックを共通にした別の構成である。記録ヘッド基板を6個実装した際、千鳥配置の上側列から下側列(もしくはその逆順)をそれぞれ順にマルチドロップ接続し、最終端(図では千鳥配置の右端)とする。図では初段となる千鳥配置の右上側入力からLVDSクロックを供給する。LVDSクロックとLVDSデータはこの場合も略等長配線されることで、データ転送エラーの少ない構成となる。この場合もLVDSクロックが記録ヘッド基板の複数に対し全てマルチドロップ接続されているため、端子数が大幅に低減される。   FIG. 4D shows another configuration in which all LVDS clocks are shared in a multi-chip recording head on which six recording head substrates are mounted. When six printhead substrates are mounted, the upper row in the staggered arrangement and the lower row (or the reverse order) are respectively multidrop-connected in order to form the final end (the right end in the staggered arrangement in the figure). In the figure, the LVDS clock is supplied from the upper right input of the staggered arrangement which is the first stage. In this case as well, the LVDS clock and the LVDS data are wired substantially in the same length, so that the data transfer error is reduced. Also in this case, since the LVDS clocks are all multidrop-connected to a plurality of recording head substrates, the number of terminals is greatly reduced.

図4−eは、6個の記録ヘッド基板を実装したマルチチップ記録ヘッド内で全てLVDSクロックを共通にした別の構成である。記録ヘッド基板を6個実装した際、千鳥配置の上側列と下側列の間にマルチドロップ接続するLVDSクロック配線をレイアウトし、最終端は左端になる。初段となる千鳥配置の右下側入力からLVDSクロックを供給する。LVDSクロックとLVDSデータはこの場合も略等長配線されることで、データ転送エラーの少ない構成となる。図4−dの場合、6番目の記録ヘッド基板までの配線長が最も長くなり、その分LVDSデータの等長配線距離も長くなるが、本構成の場合、各記録ヘッド基板への総配線距離が最も短くなるため、記録ヘッド内の配線レイアウト面積を最も小さくできるものである。この場合もLVDSクロックが記録ヘッド基板の複数に対し全てマルチドロップ接続されているため、端子数が大幅に低減される。本実施例では記録ヘッド基板の千鳥配置の上側列と下側列の間にLVDSクロックを配置したが、上側または下側列のどちらかに配置しても同等の効果を得られるのは言うまでもない。更に、千鳥配置ではなく一列に配置されている場合でも、配置列に平行にLVDSクロックを配置すれば、スタブ長は全て均一になり、データ転送エラーの少ない構成となる。   FIG. 4E shows another configuration in which the LVDS clock is shared in the multi-chip recording head on which six recording head substrates are mounted. When six recording head substrates are mounted, the LVDS clock wiring for multidrop connection is laid out between the upper and lower rows in a staggered arrangement, and the final end is the left end. The LVDS clock is supplied from the lower right side input of the first staggered arrangement. In this case as well, the LVDS clock and the LVDS data are wired substantially in the same length, so that the data transfer error is reduced. In the case of FIG. 4D, the wiring length to the sixth recording head substrate is the longest, and the equal-length wiring distance of the LVDS data is correspondingly increased. However, in the case of this configuration, the total wiring distance to each recording head substrate. Therefore, the wiring layout area in the recording head can be minimized. Also in this case, since the LVDS clocks are all multidrop-connected to a plurality of recording head substrates, the number of terminals is greatly reduced. In this embodiment, the LVDS clock is arranged between the upper row and the lower row of the staggered arrangement of the recording head substrate, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if arranged in either the upper row or the lower row. . Further, even when the LVDS clocks are arranged in parallel rather than in a staggered arrangement, the stub lengths are all uniform and the data transfer error is reduced if the LVDS clocks are arranged in parallel to the arrangement row.

<記録装置の説明>
図11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の概観図である。同図において、リードスクリュー5005は、キャリッジモータ5013の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア5011,5009を介して回転する。キャリッジHCは、リードスクリュー5004の螺旋溝5005に対して係合するピン(図示せず)を有し、リードスクリュー5004の回転に伴って矢印a,b方向に往復移動される。キャリッジHCには、インクジェットカートリッジIJCが搭載されている。インクジェットカートリッジIJCは、記録ヘッドIJH及び記録用のインクを貯蔵するインクタンクITを具備する。
<Description of recording apparatus>
FIG. 11 is a schematic view of an ink jet recording apparatus which is a typical embodiment of the present invention. In the drawing, a lead screw 5005 rotates via driving force transmission gears 5011 and 5009 in conjunction with forward and reverse rotation of a carriage motor 5013. The carriage HC has a pin (not shown) that engages with the spiral groove 5005 of the lead screw 5004 and is reciprocated in the directions of arrows a and b as the lead screw 5004 rotates. An ink jet cartridge IJC is mounted on the carriage HC. The ink jet cartridge IJC includes a recording head IJH and an ink tank IT that stores recording ink.

なお、記録ヘッドIJHにはモノクロ記録用とカラー記録用の記録ヘッドがあり、いずれの記録ヘッドでもユーザがその用途に応じて適宜選択してキャリッジHCに搭載することができる。モノクロ記録用の記録ヘッドを利用するときには、モノクロ用インク(ブラックインク)を収容したインクタンクITを搭載する。カラー記録用の記録ヘッドを利用するときには、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの4種類のインクを夫々収容した4つのインクタンクITを搭載する。   The recording head IJH includes a monochrome recording head and a color recording head, and any of the recording heads can be appropriately selected by the user according to the application and mounted on the carriage HC. When a recording head for monochrome recording is used, an ink tank IT containing monochrome ink (black ink) is mounted. When a recording head for color recording is used, four ink tanks IT each containing four types of inks of yellow, magenta, cyan, and black are mounted.

また、インクジェットカートリッジIJCはインクタンクと記録ヘッドとが一体のなった構成のものでも良いし、インクタンクと記録ヘッドとが分離可能な構成のものでも良い。   The ink jet cartridge IJC may have a configuration in which the ink tank and the recording head are integrated, or may have a configuration in which the ink tank and the recording head can be separated.

5002は紙押え板であり、キャリッジの移動方向に亙って紙をプラテン5000に対して押圧する。プラテン5000は不図示の搬送モータにより回転し、記録紙Pを搬送する。5016は記録ヘッドの前面をキャップするキャップ部材5022を支持する部材である。5015はこのキャップ内を吸引する吸引手段で、キャップ内開口5023を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。   Reference numeral 5002 denotes a paper pressing plate that presses the paper against the platen 5000 in the moving direction of the carriage. The platen 5000 is rotated by a conveyance motor (not shown) to convey the recording paper P. Reference numeral 5016 denotes a member that supports a cap member 5022 that caps the front surface of the recording head. Reference numeral 5015 denotes suction means for sucking the inside of the cap, and performs suction recovery of the recording head via the opening 5023 in the cap.

次に、上述した装置の記録制御を実行するための制御構成について説明する。図12は図11に示す記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。1700は記録信号を入力するインタフェース、1701はMPU、1702はMPU1701が実行する制御プログラムを格納するROM、1703は各種データ(上記記録信号や記録ヘッドに供給される画像データ等)を保存しておくDRAMである。1704は記録ヘッドIJHに対する画像データの供給制御を行うゲートアレイ(G.A.)であり、インタフェース1700、MPU1701、RAM1703間のデータ転送制御も行う。以上は、記録装置側の制御回路101が有する構成である。   Next, a control configuration for executing the recording control of the above-described apparatus will be described. 12 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of the recording apparatus shown in FIG. 1700 is an interface for inputting a recording signal, 1701 is an MPU, 1702 is a ROM for storing a control program executed by the MPU 1701, and 1703 is for storing various data (such as the recording signal and image data supplied to the recording head). DRAM. Reference numeral 1704 denotes a gate array (GA) that controls the supply of image data to the recording head IJH, and also controls data transfer among the interface 1700, MPU 1701, and RAM 1703. The above is the configuration of the control circuit 101 on the recording apparatus side.

1709は記録紙Pを搬送するための搬送モータ(図11では不図示)である。1706は搬送モータ1709を駆動するためのモータドライバ、1707はキャリッジモータ5013を駆動するためのモータドライバである。   Reference numeral 1709 denotes a transport motor (not shown in FIG. 11) for transporting the recording paper P. Reference numeral 1706 denotes a motor driver for driving the carry motor 1709, and 1707 denotes a motor driver for driving the carriage motor 5013.

上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース1700に記録信号が入るとゲートアレイ1704とMPU1701との間で記録信号がプリント用の画像データに変換される。そして、モータドライバ1706、1707が駆動されると共に、キャリッジHCに送られた画像データに従ってキャリッジ側制御部102を介して記録ヘッドIJHが駆動され、記録紙P上への画像記録が行われる。   The operation of the above control configuration will be described. When a recording signal enters the interface 1700, the recording signal is converted into image data for printing between the gate array 1704 and the MPU 1701. Then, the motor drivers 1706 and 1707 are driven, and the recording head IJH is driven via the carriage-side control unit 102 according to the image data sent to the carriage HC, and image recording on the recording paper P is performed.

なお、記録ヘッドIJHに備えられた記録素子を最適な駆動条件で駆動するために、記録ヘッドIJH内の記録ヘッド基板103のメモリ131に保持されている特性情報が参照され、各記録素子の駆動条件が決定される。なお、記録ヘッド基板103には複数の記録素子、その記録素子を駆動するための機能素子(例えば、パワートランジスタ)が実装されている。その機能素子を選択駆動するために、シフトレジスタ、ラッチ回路、AND回路、デコーダなどで構成される論理回路などが実装されている。なお、記録素子としてはインクを吐出するための熱エネルギーを発生する電気熱変換素子であっても、ピエゾ素子であっても良い。   In order to drive the recording element provided in the recording head IJH under the optimum driving condition, the characteristic information held in the memory 131 of the recording head substrate 103 in the recording head IJH is referred to, and the driving of each recording element is performed. Conditions are determined. A plurality of recording elements and a functional element (for example, a power transistor) for driving the recording elements are mounted on the recording head substrate 103. In order to selectively drive the functional elements, a logic circuit including a shift register, a latch circuit, an AND circuit, a decoder, and the like are mounted. The recording element may be an electrothermal conversion element that generates thermal energy for ejecting ink or a piezo element.

<記録装置と記録ヘッドアセンブリの概要>
図13は記録ヘッドアセンブリ25を用いた長尺記録装置を示す。図13において201Aおよび201Bは記録媒体Rを副走査方向VSに挾持搬送するために設けた搬送手段としてのローラ対である。200は吐出回復手段である。吐出回復処理にあたっては記録媒体Rに代わって記録ヘッドアセンブリ25に200が対向する。200は、キャップ、インク吸収体、ワイピングブレード等を含む。
<Overview of recording device and recording head assembly>
FIG. 13 shows a long recording apparatus using the recording head assembly 25. In FIG. 13, 201A and 201B are a pair of rollers as conveying means provided for nipping and conveying the recording medium R in the sub-scanning direction VS. Reference numeral 200 denotes discharge recovery means. In the ejection recovery process, 200 faces the recording head assembly 25 instead of the recording medium R. Reference numeral 200 includes a cap, an ink absorber, a wiping blade, and the like.

なお、以上説明した実施例の構成に関し、本発明の効果が得られる以上、電気的、機械的な構成の違いやソフトウエアシーケンス等の違いに左右されない。   In addition, regarding the configuration of the embodiment described above, as long as the effects of the present invention are obtained, the configuration is not affected by differences in electrical and mechanical configurations, software sequences, or the like.

1 記録ヘッド基板
2−a、2−b LVDSレシーバ
3 クロック制御回路
4 分割駆動データ用シフトレジスタ回路
5 画像データ用シフトレジスタ回路
6 分割駆動データ用ラッチ回路
7、8、9、10 画像データ用ラッチ回路
11 デコーダ回路
12、13 ODD/EVEN端子用反転バッファ回路
14 AND回路
15 機能素子アレイ
16 記録素子
17 インク供給口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording head board | substrate 2-a, 2-b LVDS receiver 3 Clock control circuit 4 Shift register circuit for divided drive data 5 Shift register circuit for image data 6 Latch circuit for divided drive data 7, 8, 9, 10 Latch for image data Circuit 11 Decoder circuit 12, 13 Inversion buffer circuit for ODD / EVEN terminal 14 AND circuit 15 Functional element array 16 Recording element 17 Ink supply port

Claims (9)

記録ヘッド駆動情報をもとに複数の記録素子に対し記録電流を通電し、記録媒体に記録を行う記録ヘッドにおいて、
前記記録電流を通電、および前記記録電流を制御するための駆動回路電源供給端子と、少なくとも1系統の前記駆動回路制御のための低電圧差動伝送(LVDS)クロック入力と、前記LVDSクロック入力に同期した少なくとも1系統のLVDSデータ入力端子で構成された記録ヘッド基板において、
前記記録ヘッド基板に入力されるLVDSクロックと、前記LVDSデータ配線が等長に配線されていることを特徴とする、記録ヘッド。
In a recording head for recording on a recording medium by supplying a recording current to a plurality of recording elements based on recording head drive information.
A driving circuit power supply terminal for energizing the recording current and controlling the recording current, a low voltage differential transmission (LVDS) clock input for controlling at least one system of the driving circuit, and an LVDS clock input In the recording head substrate composed of at least one synchronized LVDS data input terminal,
An LVDS clock input to the recording head substrate and the LVDS data wiring are wired at equal lengths.
記録ヘッド駆動情報をもとに複数の記録素子に対し記録電流を通電し、記録媒体に記録を行う前記記録ヘッド用基板を複数配置した構成の記録ヘッドにおいて、
前記記録ヘッド基板に個別に入力される、LVDSクロック、LVDSデータ配線が等長に配線されていることを特徴とする、記録ヘッド。
In a recording head having a configuration in which a plurality of recording head substrates for performing recording on a recording medium are provided by supplying a recording current to a plurality of recording elements based on recording head driving information.
An LVDS clock and LVDS data wiring, which are individually input to the recording head substrate, are wired at equal lengths.
記録ヘッド駆動情報をもとに複数の記録素子に対し記録電流を通電し、記録媒体に記録を行う前記記録ヘッド用基板を複数配置した構成の記録ヘッドにおいて、
前記記録ヘッド基板に個別に入力される、LVDSクロックが数個単位でマルチドロップ接続されており、対応するLVDSデータ配線は、前記マルチドロップ接続されたクロック配線長にあわせて個別に等長に配線されていることを特徴とする、記録ヘッド。
In a recording head having a configuration in which a plurality of recording head substrates for performing recording on a recording medium are provided by supplying a recording current to a plurality of recording elements based on recording head driving information.
LVDS clocks that are individually input to the recording head substrate are multi-drop connected in units of several, and the corresponding LVDS data wiring is individually equal in length according to the multi-drop connected clock wiring length. A recording head characterized by being made.
前記マルチドロップ接続されたLVDSクロックは、前記記録ヘッド基板3つ以上に渡って共通接続されており、対応するLVDSデータ配線は、前記マルチドロップ接続されたクロック配線長にあわせて個別に等長に配線されていることを特徴とする、請求項3に記載の記録ヘッド。   The multi-drop connected LVDS clocks are commonly connected across the three or more recording head substrates, and the corresponding LVDS data lines are individually equal in length according to the multi-drop connected clock line lengths. The recording head according to claim 3, wherein the recording head is wired. 前記マルチドロップ接続されたLVDSクロックは、前記記録ヘッド基板3つ以上に渡って共通接続された複数のブロックに分かれており、対応するLVDSデータ配線は、前記マルチドロップ接続された複数のクロック配線長にあわせて個別に等長に配線されていることを特徴とする、請求項3に記載の記録ヘッド。   The multi-drop connected LVDS clock is divided into a plurality of blocks commonly connected across three or more recording head substrates, and the corresponding LVDS data wiring has a plurality of multi-drop connected clock wiring lengths. 4. The recording head according to claim 3, wherein the recording head is individually wired to have the same length. 前記マルチドロップ接続されたLVDSクロックは、前記記録ヘッド基板3つ以上に渡って共通接続された2つ以上の複数ブロックに分かれて2重終端されており、対応するLVDSデータ配線は、前記マルチドロップ接続された複数のクロック配線長にあわせて個別に等長に配線されていることを特徴とする、請求項3に記載の記録ヘッド。   The multi-drop connected LVDS clock is divided into two or more blocks commonly connected across three or more recording head substrates and is double-terminated, and the corresponding LVDS data wiring is connected to the multi-drop 4. The recording head according to claim 3, wherein the recording heads are individually wired at equal lengths in accordance with a plurality of connected clock wiring lengths. 記録ヘッド駆動情報をもとに複数の記録素子に対し記録電流を通電し、記録媒体に記録を行う前記記録ヘッド用基板を少なくとも一列連続配置した構成の記録ヘッドにおいて、
前記LVDSクロック配線は、前記記録ヘッド基板の配置列に平行に配線され記録ヘッド基板にマルチドロップ接続されており、対応するLVDSデータ配線は、前記マルチドロップ接続されたクロック配線長にあわせて個別に等長に配線されていることを特徴とする、記録ヘッド。
In a recording head having a configuration in which a recording current is applied to a plurality of recording elements based on recording head drive information and the recording head substrate for recording on a recording medium is continuously arranged in at least one row.
The LVDS clock wiring is wired in parallel to the arrangement row of the recording head substrates and is multidrop-connected to the recording head substrate, and the corresponding LVDS data wiring is individually adapted to the multidrop-connected clock wiring length. A recording head, wherein the recording heads are wired in equal lengths.
前記記録ヘッド基板の配置は2列の千鳥構成であり、LVDSクロック配線は2列の千鳥配置中央線に全域にわたって配置されていることを特徴とする、請求項7に記載の記録ヘッド。   8. The recording head according to claim 7, wherein the arrangement of the recording head substrate is a two-row staggered configuration, and the LVDS clock wiring is arranged over the entire area in a two-row staggered central line. 記録ヘッド駆動情報をもとに複数の記録素子に対し記録電流を通電し、記録媒体に記録を行う記録装置において、
前記記録電流を通電、および前記記録電流を制御するための駆動回路電源供給端子と、少なくとも1系統の前記駆動回路制御のための低電圧差動伝送(LVDS)クロック入力と、前記LVDSクロック入力に同期した少なくとも1系統のLVDSデータ入力端子で構成された記録ヘッド基板に対し、
前記記録装置側から送信される、前記記録ヘッド基板に入力されるLVDSクロックと、前記LVDSデータ配線が等長に配線されていることを特徴とする、記録装置。
In a recording apparatus that supplies a recording current to a plurality of recording elements based on recording head drive information and performs recording on a recording medium.
A driving circuit power supply terminal for energizing the recording current and controlling the recording current, a low voltage differential transmission (LVDS) clock input for controlling at least one system of the driving circuit, and an LVDS clock input For a printhead substrate configured with at least one synchronized LVDS data input terminal,
The recording apparatus, wherein the LVDS clock transmitted from the recording apparatus side and inputted to the recording head substrate and the LVDS data wiring are wired in equal length.
JP2009198293A 2009-08-28 2009-08-28 Recording head and recording device Pending JP2011046160A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009198293A JP2011046160A (en) 2009-08-28 2009-08-28 Recording head and recording device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009198293A JP2011046160A (en) 2009-08-28 2009-08-28 Recording head and recording device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011046160A true JP2011046160A (en) 2011-03-10

Family

ID=43832965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009198293A Pending JP2011046160A (en) 2009-08-28 2009-08-28 Recording head and recording device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011046160A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107341A (en) * 2011-11-22 2013-06-06 Canon Inc Head substrate, inkjet recording head using the head substrate, and recording device using the recording head
JP2013159105A (en) * 2012-02-09 2013-08-19 Brother Industries Ltd Liquid droplet ejection device
JP2014217961A (en) * 2013-05-01 2014-11-20 キヤノン株式会社 Element base, full-line recording head, and recording apparatus
JP2015030144A (en) * 2013-07-31 2015-02-16 ブラザー工業株式会社 Liquid jet apparatus
US9132628B2 (en) 2013-09-04 2015-09-15 Ricoh Company, Limited Recording head controlling apparatus, recording head, recording apparatus, and image forming apparatus
JP2016144949A (en) * 2016-04-28 2016-08-12 ブラザー工業株式会社 Liquid droplet ejection device and transmission member
US10160201B2 (en) 2016-12-22 2018-12-25 Seiko Epson Corporation Liquid discharging apparatus and circuit substrate
EP3974188A1 (en) 2020-09-28 2022-03-30 SII Printek Inc. Liquid jet head and liquid jet recording device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107341A (en) * 2011-11-22 2013-06-06 Canon Inc Head substrate, inkjet recording head using the head substrate, and recording device using the recording head
JP2013159105A (en) * 2012-02-09 2013-08-19 Brother Industries Ltd Liquid droplet ejection device
JP2014217961A (en) * 2013-05-01 2014-11-20 キヤノン株式会社 Element base, full-line recording head, and recording apparatus
US9039144B2 (en) 2013-05-01 2015-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Base, full-line printhead, and printing apparatus
JP2015030144A (en) * 2013-07-31 2015-02-16 ブラザー工業株式会社 Liquid jet apparatus
US9132628B2 (en) 2013-09-04 2015-09-15 Ricoh Company, Limited Recording head controlling apparatus, recording head, recording apparatus, and image forming apparatus
JP2016144949A (en) * 2016-04-28 2016-08-12 ブラザー工業株式会社 Liquid droplet ejection device and transmission member
US10160201B2 (en) 2016-12-22 2018-12-25 Seiko Epson Corporation Liquid discharging apparatus and circuit substrate
EP3974188A1 (en) 2020-09-28 2022-03-30 SII Printek Inc. Liquid jet head and liquid jet recording device
US11660860B2 (en) 2020-09-28 2023-05-30 Sii Printek Inc. Liquid jet head and liquid jet recording device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011046160A (en) Recording head and recording device
JP4989433B2 (en) Head substrate, recording head, head cartridge, and recording apparatus
JP5180595B2 (en) Head substrate, recording head, head cartridge, and recording apparatus
JP5184869B2 (en) Head substrate, recording head, head cartridge, and recording apparatus
KR100915246B1 (en) Device substrate for recording head, recording head, and recording apparatus including the recording head
JP2008114378A (en) Element substrate, and recording head, head cartridge and recorder using this
JP2015063120A (en) Element substrate, recording head, and recording device
JP5534740B2 (en) Substrate for liquid discharge head and liquid discharge head using the same
US7588304B2 (en) Liquid discharge head substrate, liquid discharge head, and liquid discharge apparatus
JP5046855B2 (en) Element substrate, recording head, head cartridge, and recording apparatus
JP5213328B2 (en) Recording head, head cartridge, and recording apparatus
JP4799292B2 (en) Recording head, head cartridge, and recording apparatus using any of these
JP2008100483A (en) Head substrate, recording head, and recorder
JP2005104142A (en) Semiconductor device for liquid ejection head, and liquid ejection head and liquid ejection apparatus
JP2010143154A (en) Recording device, recording head, and head substrate thereof
US8534796B2 (en) Liquid-discharging recording head
JP5906066B2 (en) Head substrate, ink jet recording head using the head substrate, and recording apparatus using the recording head
JP2005205770A (en) Recording head substrate, recording head using recording head substrate, and recording apparatus equipped with recording head
JP2005199665A (en) Recording apparatus, recording head, and recording head substrate
JP4994896B2 (en) Substrate for liquid discharge head, liquid discharge head, and liquid discharge apparatus
JP2006007762A (en) Substrate for recording head, recording head, head cartridge, and recorder
JP2018202641A (en) Liquid discharge device and cable
JP6948116B2 (en) Recording element substrate, recording head, and recording device
JP2000127400A (en) Ink jet recording head and recorder
JP2006007761A (en) Substrate for recording head, recording head, head cartridge and recorder