JP2012011760A - Head substrate, recording head using the head substrate, and recorder using the recording head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は温度検知素子を備えたヘッド基板、そのヘッド基板を用いた記録ヘッド、及びその記録ヘッドを用いた記録装置に関する。 The present invention relates to a head substrate provided with a temperature detection element, a recording head using the head substrate, and a recording apparatus using the recording head.
インクジェットプリンタはヒータまたは圧電素子によりインクを記録媒体に吐出することで記録媒体に画像を形成するプリンタである。ヒータを用いるサーマルインクジェット方式ではインクをヒータにより加熱することにより生じる気泡の圧力によりインク液滴を吐出させる。一方、圧電素子を用いるピエゾ方式ではインクを圧電素子で押し出す。ヒータや圧電素子に供給される電気エネルギーは、熱エネルギー或は力学エネルギーに変換される。その変換は記録ヘッド内で行われる。さて、その記録ヘッドに実装する半導体製造工程により製造されるヘッド基板は製造ばらつき、温度特性などにより、その変換効率にばらつきが生じる。また、インクの熱容量、粘性抵抗などのばらつきも変換効率に影響を及ぼす。従って、同じ電気エネルギーを記録ヘッドに投入しても、記録ヘッドから吐出されるインク量にはばらつきが生じる。 An ink jet printer is a printer that forms an image on a recording medium by ejecting ink onto the recording medium with a heater or a piezoelectric element. In the thermal ink jet method using a heater, ink droplets are ejected by the pressure of bubbles generated by heating ink with a heater. On the other hand, in the piezo method using a piezoelectric element, ink is pushed out by the piezoelectric element. The electrical energy supplied to the heater and the piezoelectric element is converted into thermal energy or dynamic energy. The conversion is performed in the recording head. A head substrate manufactured by a semiconductor manufacturing process to be mounted on the recording head has variations in conversion efficiency due to manufacturing variations, temperature characteristics, and the like. In addition, variations in ink heat capacity, viscous resistance, etc. also affect conversion efficiency. Therefore, even if the same electric energy is input to the recording head, the amount of ink ejected from the recording head varies.
ヘッド基板の製造ばらつき、インクの特性ばらつきは事前に把握することで、それに応じた駆動方法を採用することはある程度可能である。一方、記録ヘッドの温度はその使用状況により変化する。このため、記録ヘッドの使用中にその温度を検知することで、その検知結果に基づいて、インクの吐出量を制御する方法が提案されてきた。例えば、特許文献1や特許文献2に開示された方法がそうである。
By grasping in advance the manufacturing variation of the head substrate and the variation in the ink characteristics, it is possible to adopt a driving method according to that to some extent. On the other hand, the temperature of the recording head varies depending on the usage situation. For this reason, a method has been proposed in which the temperature of the recording head is detected during use, and the ink discharge amount is controlled based on the detection result. For example, the methods disclosed in Patent Document 1 and
また、記録ヘッドの温度取得の目的はその時代とともに変化してきている。最初は、記録ヘッドが破壊したなどの異常な状況を検知することが目的であり、記録ヘッドの温度を定期的に取得することで、記録ヘッドの異常を判定し、記録ヘッドの駆動を停止するという制御を行うものであった。 Also, the purpose of acquiring the temperature of the recording head has changed with the times. Initially, the purpose is to detect an abnormal situation such as the recording head being destroyed. By periodically acquiring the temperature of the recording head, the recording head is judged to be abnormal and the driving of the recording head is stopped. It was what controls.
その後、記録ヘッドの温度検知は画像向上のために行なわれるようになってきた。記録ヘッドの温度を各ページの記録毎に、或は、記録ヘッドの1走査毎に測定することで、それぞれの時のヘッドの状態を判断し、次のページの記録、或は、次の走査での記録ヘッドの駆動方法を変化させる制御を行なってきた。 Thereafter, the temperature detection of the recording head has been performed to improve the image. The temperature of the recording head is measured for each page recording or for each scanning of the recording head, so that the state of the head at each time is judged and the recording of the next page or the next scanning is performed. Control has been performed to change the drive method of the recording head.
さらに、記録の高速化や高画質化が進んでくると、記録ヘッド1走査内での急激な温度上昇が画像に及ぼす影響が無視できなくなり、1走査記録中の温度取得や駆動方法の変更が求められるようになってきた。 Furthermore, as recording speed increases and image quality increases, the effect of an abrupt temperature rise in one scan of the recording head on the image cannot be ignored, and temperature acquisition and driving method change during one-scan recording can be performed. It has come to be required.
ここで従来のヘッド温度の測定方法やその測定構成について概説する。 Here, a conventional method for measuring the head temperature and its measurement configuration will be outlined.
図5は従来のヘッド温度の測定構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing a conventional head temperature measurement configuration.
まず、記録動作の概要を説明する。 First, the outline of the recording operation will be described.
図5に示すように、記録装置のメイン基板24にはIC51が設けられ、IC51より記録データ信号(HDATA)がクロック信号(HCLK)に同期してキャリッジに搭載した記録ヘッド5に実装したヘッド基板25に転送される。また、IC51からはラッチ信号(HLATCH)やヒートイネーブル信号(HENB)もヘッド基板25に転送される。これらの信号転送は、キャリッジに実装されたキャリッジ基板21とメイン基板24とを接続するフレキシブルフラットケーブル(FFC)26を介してなされる。
As shown in FIG. 5, an
転送された記録データ信号(HDATA)、クロック信号(HCLK)、ラッチ信号(HLATCH)はヘッド基板25のロジック回路53が受信する。一方、記録ヘッド5のヒータ56を駆動して記録を行なう時は、ヘッドイネーブル信号(HENB)とロジック回路53からの出力信号との論理積をAND回路54で演算してヒート信号を生成する。そして、ヒート信号によりヒータドライバ55を駆動し、ヒータ56を駆動する。
The transferred recording data signal (HDATA), clock signal (HCLK), and latch signal (HLATCH) are received by the
図5ではヒータは1つしか図示されていないが、同様なヒータが記録ヘッドのノズル数存在する。記録ヘッドの駆動がされると、ヒータ56に電流が流れ、その電流はヘッド基板のGNDに流れ込む。
Although only one heater is shown in FIG. 5, there are the same number of heaters as the number of nozzles of the recording head. When the recording head is driven, a current flows through the
図6は記録ヘッドに供給される各種信号のタイムチャート及び信号波形を示した図である。図6から分かるように、記録データ信号(HDATA)はクロック信号(HCLK)に同期して転送される。そして、その転送が終了すると、ラッチ信号(HLATCH)を転送して、ロジック回路53のラッチ回路(不図示)で記録データ信号を保持する。また、前の周期で転送した記録データ信号に基づく記録はヒートイネーブル信号(HENB)の転送タイミング(図5のA)で実行される。
FIG. 6 is a time chart and signal waveforms of various signals supplied to the recording head. As can be seen from FIG. 6, the recording data signal (HDATA) is transferred in synchronization with the clock signal (HCLK). When the transfer is completed, a latch signal (HLATCH) is transferred, and a recording data signal is held by a latch circuit (not shown) of the
次に、ヘッド温度測定の構成について説明する。 Next, the configuration of head temperature measurement will be described.
図7はダイオードセンサの温度特性を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing temperature characteristics of the diode sensor.
ヘッド温度は、ヘッド基板25に設けられたダイオードセンサ57により行なわれる。図7に示すように、温度変動(環境温度Ta)に伴いダイオードセンサの順方向電位(VF)は変化する。順方向電流(If)などにより特性のバラツキはあるが、おおむねこのような特性を示し、温度が上昇すると、順方向電圧が下がる傾向にあり、順方向電圧の変化から温度変化を読み取ることができる。
The head temperature is measured by a
従来の構成ではダイオードセンサのアノード信号(DIODE_A)をレベルシフト回路58を介してレベル変換した信号(ADin)をIC51のA/Dコンバータポート(AD)に入力することで読み取っている。
In the conventional configuration, a signal (ADin) obtained by level-converting the anode signal (DIODE_A) of the diode sensor via the
しかしながら、上記従来例の構成は簡単な構成であるが、以下のような問題がある。 However, although the configuration of the conventional example is a simple configuration, there are the following problems.
(1)記録ヘッドのヒータ駆動時には温度測定が困難
上述のように、ヒータ56を駆動するとヘッド基板25のGNDに電流が流れこむ。温度を検出するダイオードセンサ57のカソード端子はヘッド基板のGNDに接続されているために、記録ヘッドを駆動するための大電流がダイオードセンサ57のカソード端子に流れ込むとそのアノード端子の電位に影響を及ぼす。その結果、読み取りデータが影響を受ける。例えば、図6のタイミングBに示すように、ヒートイネーブル信号(HENB)を供給してヒータ56を駆動する時にはダイオードセンサ57のアノード信号(DIODE_A)の電位が大きく振動する。
(1) It is difficult to measure temperature when the heater of the recording head is driven. As described above, when the
このために、ヘッド温度をヒータ駆動中に読み取ろうとすると、ヒートタイミングを避けることができない。 For this reason, if it is attempted to read the head temperature while the heater is being driven, heat timing cannot be avoided.
(2)伝送路上でのクロストークの問題
図8はヘッド温度を測定するために用いられる構成の等価回路を示す図である。
(2) Problem of Crosstalk on Transmission Line FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit having a configuration used for measuring the head temperature.
記録データ信号(HDATA)はIC51から出力され、出力バッファ61で増幅されFFC26を経由してヘッド基板25に配置されたヒータドライバ55を駆動するために用いられる。その結果、ヒータ56が駆動される。
The recording data signal (HDATA) is output from the
一方、ヘッド基板25のダイオードセンサ57の出力はインピーダンスが高く、振幅の小さい信号であり、高調波ノイズの影響を受けやすい。FFC26は抵抗(R)とインダクタンス(L)成分を持ち、また近接した信号間は抵抗(R)とキャパシタ(C)成分を持つインピーダンスで結合される。ここでいう近接した信号線とは、FFC26のような配線部材における平行配線の近接した信号線と、FFC26が折り重なった場合に近接する信号線、またはハーネスの近接した信号線のことをいう。これらの近接した信号線の接合容量は変化し、近接した信号線間ではクロストークの影響を受けやすくなる。
On the other hand, the output of the
図8において、例えば、信号線62に高周波信号、即ち、記録データ信号(HDATA)などの矩形波波形の信号が流れると、その信号はフーリエ変換すると分かるように高周波ノイズを含む。このために、電磁誘導により近接した信号線63のインダクタンス(L)成分を介してアノード信号(DIODE_A)にノイズが重畳する。また、近接信号間の接合容量が小さい場合、例えば、FFC26のピッチが狭いとか、FFC26が密着して接触する場合などでは、接合容量成分を介してノイズが重畳する(図8の破線)。
In FIG. 8, for example, when a high-frequency signal, that is, a signal having a rectangular waveform such as a recording data signal (HDATA) flows through the
その結果、記録データ転送時などに近接した信号線で転送されるアノード信号(DIODE_A)にノイズが重畳する。これにより、図6のタイミングCに示すように、ダイオードセンサからの入力信号(ADin)が大きく変化する。 As a result, noise is superimposed on the anode signal (DIODE_A) transferred through the adjacent signal line when recording data is transferred. As a result, as shown at timing C in FIG. 6, the input signal (ADin) from the diode sensor changes greatly.
このように、従来の構成ではダイオードセンサの出力信号が出力インピーダンスが高い振幅の小さい信号であるために、記録データ信号のような外部信号が転送されるタイミングではノイズが重畳することが避けることができない。 As described above, in the conventional configuration, since the output signal of the diode sensor is a signal having a high output impedance and a small amplitude, it is possible to avoid noise from being superimposed at the timing when an external signal such as a recording data signal is transferred. Can not.
以上のように従来の構成では記録ヘッドがインクを吐出させながら走査するタイミングは、ノイズにダイオードセンサ信号が埋もれてしまうために、ヘッド温度が正確に検知できない。そのために従来の構成では、記録走査の間や1ページの記録媒体への記録が終了し、次のぺーじの記録媒体への記録前などのタイミングでヘッド温度を取得していた。 As described above, in the conventional configuration, the head temperature cannot be accurately detected at the timing when the recording head scans while ejecting ink because the diode sensor signal is buried in noise. For this reason, in the conventional configuration, the head temperature is acquired at a timing such as before the recording on the recording medium of the next page after recording on the recording medium of the next page is completed during the recording scan.
ヘッド温度の取得周期が比較的長くても許される場合には、従来の技術で対応できていたが、ヘッド温度の取得をより短周期で頻繁に行うことが必要とされる場合には、従来の技術では対応できないという問題がある。 If the head temperature acquisition cycle is acceptable even if it is relatively long, the conventional technology was able to cope with it, but if it is necessary to frequently acquire the head temperature in a shorter cycle, There is a problem that this technology cannot handle it.
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、より短い間隔で正確にヘッド温度の検知を行うことが可能なヘッド基板、そのヘッド基板を用いた記録ヘッド、及び記録装置を提供すること目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional example, and provides a head substrate capable of accurately detecting the head temperature at a shorter interval, a recording head using the head substrate, and a recording apparatus. It is said.
上記目的を達成するために本発明のヘッド基板は次のような構成からなる。 In order to achieve the above object, the head substrate of the present invention has the following configuration.
即ち、ヒータと、前記ヒータを駆動するドライバと、クロック信号に同期して転送された記録データ信号をラッチ信号によりラッチするロジック回路と、温度を検知する温度検知素子とを備えたヘッド基板であって、前記温度検知素子により検知されたヘッド温度データを前記ラッチ信号によってラッチするラッチ回路を備え、前記ラッチ回路によりラッチされたヘッド温度データを外部に出力することを特徴とする。 That is, the head substrate includes a heater, a driver that drives the heater, a logic circuit that latches a recording data signal transferred in synchronization with a clock signal by a latch signal, and a temperature detection element that detects temperature. And a latch circuit that latches the head temperature data detected by the temperature detection element by the latch signal, and outputs the head temperature data latched by the latch circuit to the outside.
また、本発明の別の側面からすれば、上記記載のヘッド基板を用いた記録ヘッドを備える。 According to another aspect of the present invention, a recording head using the head substrate described above is provided.
さらに、本発明のさらに別の側面からすれば、上記記載の記録ヘッドをキャリッジに搭載し、前記キャリッジを走査しながら前記記録ヘッドにより記録を行う記録装置であって、前記キャリッジに備えられ、前記記録ヘッドのヘッド基板と接続するキャリッジ基板と、前記記録ヘッドの動作を制御する制御回路と、前記制御回路と前記キャリッジ基板とを接続するフレキシブルフラットケーブルとを有し、前記フレキシブルフラットケーブルには複数の信号線が含まれ、前記複数の信号線の一部により前記クロック信号と前記記録データ信号と前記ラッチ信号とが転送され、前記複数の信号線の別の一部により前記ヒータを駆動するヒートイネーブル信号が転送され、前記複数の信号線のさらに別の一部により前記ヘッド温度データが転送され、前記キャリッジ基板には前記ヘッド基板から出力されるヘッド温度データを転送する信号線のインピーダンスを下げるインピーダンス変換回路が備えられていることを特徴とする記録装置を備える。 Further, according to still another aspect of the present invention, there is provided a recording apparatus in which the recording head described above is mounted on a carriage, and recording is performed by the recording head while scanning the carriage. A carriage substrate connected to a head substrate of the recording head; a control circuit that controls the operation of the recording head; and a flexible flat cable that connects the control circuit and the carriage substrate. The signal lines are included, the clock signal, the recording data signal, and the latch signal are transferred by a part of the plurality of signal lines, and the heater is driven by another part of the plurality of signal lines. An enable signal is transferred, and the head temperature data is transferred by another part of the plurality of signal lines. And the carriage substrate comprising a recording apparatus characterized by impedance conversion circuit to reduce the impedance of the signal line for transferring head temperature data output from the head substrate is provided.
従って本発明によれば、記録動作中の記録データ信号の転送タイミングやヒータ駆動タイミングを避けてヘッド温度データを取得することや、信号線が近接する信号伝送路におけるクロストークによるノイズを低減することができるという効果がある。これにより、たとえ高速に信号伝送が発生したり、多くの信号線が密集する環境でも品質の高いヘッド温度データを得ることができ、取得したヘッド温度データより正確に記録制御を行うことが可能になる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to avoid the transfer timing of the recording data signal and the heater driving timing during the recording operation, to acquire the head temperature data, and to reduce the noise due to the crosstalk in the signal transmission path in which the signal lines are close to each other. There is an effect that can be. This makes it possible to obtain high-quality head temperature data even in an environment where signal transmission occurs at high speed or many signal lines are dense, and recording control can be performed more accurately than the acquired head temperature data. Become.
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成要素の相対配置等は、特定の記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described more specifically and in detail with reference to the accompanying drawings. However, the relative arrangement and the like of the constituent elements described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.
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、有意無意を問わない。さらに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も問わず、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 limited to the case of forming significant information such as characters and graphics, but may be significant. Furthermore, it also represents a case where an image, a pattern, a pattern, or the like is widely formed on a recording medium or a medium is processed regardless of whether or not it is manifested so that a human can perceive it visually.
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。従って、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。 Further, “ink” (sometimes referred to as “liquid”) should be interpreted widely as in the definition of “recording (printing)”. Therefore, by being applied on the recording medium, it is used for formation of images, patterns, patterns, etc., processing of the recording medium, or ink processing (for example, solidification or insolubilization of the colorant in the ink applied to the recording medium). It shall represent a liquid that can be made.
またさらに、「記録要素」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 “recording element” collectively refers to an ejection port or a liquid path communicating with the ejection port and an element that generates energy used for ink ejection.
図1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(以下、記録装置)の全体像を示す概観斜視図である。この記録装置では、キャリッジ6に対して交換可能なインクタンクを搭載する。即ち、キャリッジ6の外部にインクのメインタンク1を備え、チューブ3でキャリッジ6に搭載されたサブタンク2にインクを供給する。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an overall image of an ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as a recording apparatus) which is a typical embodiment of the present invention. In this recording apparatus, a replaceable ink tank is mounted on the
この記録装置では図1に示されているように、装置前面にあるメインタンク1からインク循環ユニット4によりチューブ3を通してインクをキャリッジ6のサブタンク2に供給している。インク循環ユニット4は、例えば、モータなどのアクチュエータでチューブを絞ることでインクの流れを制御しており、サブタンク2のインク残量や記録モードなどによりインク供給の是非を判断してインクを循環させる。
In this recording apparatus, as shown in FIG. 1, the ink is supplied from the main tank 1 on the front side of the apparatus to the
記録紙などの記録媒体15は自動給紙機構(ASF)10に載置され、搬送モータ14と給紙モータ12の駆動力により搬送される。また、キャリッジモータ13がキャリッジ6を左右に走査させ、インクジェット記録ヘッド(以下、記録ヘッド)5からインクを吐出することで記録がなされる。
A
以上が記録動作の概要である。 The above is the outline of the recording operation.
図2は図1に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the recording apparatus shown in FIG.
CPUと専用ハードウエアで構成されるASIC(制御回路)16がプログラムを格納するNVRAM17と作業領域として用いるRAM18、制御情報を保存するROM19にアクセスしながら各種モータなどを制御して記録装置全体を制御している。先述のキャリッジ6にはキャリッジ基板21が内蔵され、記録ヘッド5に実装されたヘッド基板25とコネクタで接続している。記録ヘッド5へのインクの供給はサブタンク2より行われる。
An ASIC (control circuit) 16 composed of a CPU and dedicated hardware controls the entire recording apparatus by controlling various motors while accessing an
キャリッジ基板21はASIC16が搭載さているメイン基板24にフレキシブルフラットケーブル(FFC)26により接続される。メイン基板24にはモータを駆動するモータドライバIC27が搭載されている。モータドライバIC27は、ASIC16からの制御によりと各種モータを駆動する。各種モータにはインクを循環させるポンプを駆動するインク循環モータ28、キャリッジモータ13、搬送モータ14、給紙モータ12、記録紙のピックアップや、記録ヘッドのメンテナンス動作のためのメンテナンスモータ29を含む。
The
また、ASIC16はエンコーダ33や各種センサ34からの検出信号を取り込んで制御している。また、PCやデジタルカメラなどの外部機器と接続するインタフェース35を備えている。商用電源である交流AC100〜240VはAC/DCコンバータ36によりDC電圧に変換されて、メイン基板24に供給される。その電圧はDC/DCコンバータ(不図示)により必要に応じてASIC16などに使われるロジック電圧やセンサ用の高精度なアナログ電源に変換される。メイン基板24には、クロックIC37やバックアップ用電池38が備えられ、各種イベントの時間情報をNVRAM17に格納し、種々の制御に用いられる。また、ユーザの操作のためにパネル基板39が設けられる。パネル基板には、LCD40、スイッチ41、LED42が備えられ、記録装置の状態をユーザに知らせたり、ユーザが記録装置を操作するのに使われる。
The
図3はこの実施例に従うヘッド温度の測定構成を示すブロック図である。なお、図3において、既に従来例で説明したのと同じ構成や信号については同じ参照番号や記号を用いて言及し、その説明は省略する。 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration for measuring the head temperature according to this embodiment. In FIG. 3, the same configurations and signals as those already described in the conventional example are referred to by the same reference numerals and symbols, and the description thereof is omitted.
図4はこの実施例に従う記録ヘッドに供給される各種信号とその記録ヘッドのダイオードセンサからの出力信号のタイムチャート及び信号波形を示した図である。 FIG. 4 is a time chart and signal waveforms of various signals supplied to the recording head according to this embodiment and output signals from the diode sensor of the recording head.
記録データ信号(HDATA)、クロック信号(HCLK)、ラッチ信号(LATCH)の転送タイミングは従来のものと同様である。また、ヒートイネーブル信号の転送タイミングも従来のものと同様である。 The transfer timing of the recording data signal (HDATA), the clock signal (HCLK), and the latch signal (LATCH) is the same as the conventional one. Also, the transfer timing of the heat enable signal is the same as the conventional one.
次に、この実施例に従う温度検出の構成について図3〜図4を参照して説明する。この実施例でも、ヘッド温度は、ヘッド基板25に実装されたダイオードセンサ(温度検知素子)57により検知される。
Next, the structure of temperature detection according to this embodiment will be described with reference to FIGS. Also in this embodiment, the head temperature is detected by a diode sensor (temperature detection element) 57 mounted on the
この実施例では、FET71とコンデンサ72とで構成されたラッチ回路をヘッド基板25上に備え、温度データを保持できるようにしている。図3に示す構成によれば、ラッチ信号(LATCH)はFET71のゲートにも入力される。一方、ダイオードセンサ57のアノードはFET71のソースに接続される。従って、ラッチ信号が入力するタイミング(即ち、記録データ信号もラッチするタイミング)になるとFET71のゲートにラッチ信号が印加される。その結果、FET71のドレイン−ソース間(D−S)に電流が流れて、ダイオードセンサ57からの出力によりコンデンサ72に電荷がチャージされ、温度データがラッチされるのである。そして、コンデンサ72にチャージされた電荷が放出され出力信号(latch_out)となる。
In this embodiment, a latch circuit composed of an
図4に示すように、ラッチのタイミングはラッチ信号(HLATCH)がイネーブルになるタイミングである(図4のタイミングA)。このタイミングは記録データ信号の転送の終了タイミングであり、次の記録周期の記録データ信号をヘッド基板のロジック回路にセットする前のタイミングであるから、記録ヘッドのヒータ駆動のタイミング(図4のタイミングB)にあたることはない。従って、図4に示すようなダイオードセンサ57のアノード信号(DIODE_A)にノイズが重畳する記録ヘッドのヒータ駆動タイミングを避けて、図4のタイミングCで確実にヘッド温度データをラッチすることが可能である。
As shown in FIG. 4, the latch timing is the timing when the latch signal (HLATCH) is enabled (timing A in FIG. 4). This timing is the end timing of the transfer of the recording data signal, and is the timing before setting the recording data signal of the next recording period in the logic circuit of the head substrate, so the heater driving timing of the recording head (the timing of FIG. 4). B) Don't hit it. Therefore, it is possible to reliably latch the head temperature data at the timing C in FIG. 4 while avoiding the heater driving timing of the recording head in which noise is superimposed on the anode signal (DIODE_A) of the
ヘッド基板25は半導体製造プロセスで製造されるので、FETとコンデンサにより構成されるラッチ回路は容易に製造可能な形態といえる。
Since the
さらに図3によれば、この実施例では、キャリッジ基板21にインピーダンス変換回路75を備え、複数の信号線を含むFFC26において、その一部である信号線76のインピーダンスを下げている。図3の例ではインピーダンス変換回路をオペアンプ1つで構成されるボルテージフォロワ回路で構成している。ボルテージフォロワ回路は出力インピーダンスが大変小さいために、図8で示したように信号線が近接している場合でもクロストークの影響を受けにくく、信号線路上でのダイオードセンサ信号にノイズが重畳することを回避することができる。
Further, according to FIG. 3, in this embodiment, the
このようにこの実施例のヘッド基板は半導体製造プロセスで簡単に形成される構成を用い、また、キャリッジ基板に汎用アナログICを使用した回路を使うことで、コスト的にも安価な構成が可能になる。 In this way, the head substrate of this embodiment uses a configuration that can be easily formed by a semiconductor manufacturing process, and a circuit that uses a general-purpose analog IC for the carriage substrate enables a low-cost configuration. Become.
従って以上説明した実施例に従えば、簡単な構成で、FFC内の近接した信号線からのクロストークの影響をうけず、さらに、記録装置からの記録データ信号の転送タイミングやヒートイネーブル信号の転送タイミングを避けてヘッド温度データを取得できる。従って、取得したヘッド温度データはノイズの影響を受けない高品質のデータであるので、これにより、より正確な温度データを反映した記録制御を行うことができる。 Therefore, according to the embodiment described above, with a simple configuration, it is not affected by crosstalk from adjacent signal lines in the FFC, and further, the transfer timing of the recording data signal from the recording apparatus and the transfer of the heat enable signal Head temperature data can be acquired avoiding timing. Therefore, since the acquired head temperature data is high-quality data that is not affected by noise, it is possible to perform recording control that reflects more accurate temperature data.
さらに、記録データ信号のラッチタイミングに同期させてヘッド温度データの取得を行うので、高速な記録データ信号の転送にも影響されないという利点もある。 Further, since the head temperature data is acquired in synchronization with the latch timing of the recording data signal, there is an advantage that it is not affected by the high-speed recording data signal transfer.
以上説明した実施例では、(1)ヘッド基板上にヘッド温度データを保持する構成を設け、(2)複数の信号線が含まれるFFCにおいてヘッド温度データが通過する信号線のインピーダンスを下げる構成を備える。 In the embodiment described above, (1) a configuration for holding head temperature data on the head substrate is provided, and (2) a configuration for reducing the impedance of a signal line through which the head temperature data passes in an FFC including a plurality of signal lines. Prepare.
即ち、ヘッド基板上に形成したラッチ回路にダイオードセンサの検知電圧をラッチ信号で保持する。このラッチタイミングは記録動作上、記録ヘッドのヒータの駆動タイミングを回避したタイミングである。このタイミングは通常の記録ヘッドを走査中に発生するが記録データ信号の転送に同期しているので、記録ヘッドの走査位置を考慮せずにヘッド温度データをラッチできる。 That is, the detection voltage of the diode sensor is held by the latch signal in the latch circuit formed on the head substrate. This latch timing is a timing that avoids the drive timing of the heater of the recording head in the recording operation. Although this timing occurs during scanning of a normal recording head, it is synchronized with the transfer of the recording data signal, so that the head temperature data can be latched without considering the scanning position of the recording head.
また、キャリッジ基板上に配線インピーダンスを下げるインピーダンス変換回路を備える。これにより、ヘッド基板に実装するには比較的回路規模が大きいオペアンプで構成されるボルテージフォロワ回路をインピーダンス変換回路として構成することが可能になる。このようにして、インピーダンス変換回路の後段の長い配線経路上での近接もしくは隣接信号のクロストークが引き起こすノイズを抑制することができる。配線のインピーダンスが大きいと、近接信号の引き起こす電磁界および接合誘導により誘起される微電流による電圧変動が大きくなり信号の電圧レベルに大きな影響を及ぼすが、インピーダンスを下げることでこれらの影響を低減することが可能になる。 In addition, an impedance conversion circuit for reducing the wiring impedance is provided on the carriage substrate. As a result, a voltage follower circuit composed of an operational amplifier having a relatively large circuit scale for mounting on a head substrate can be configured as an impedance conversion circuit. In this way, noise caused by crosstalk between adjacent signals or adjacent signals on a long wiring path following the impedance conversion circuit can be suppressed. If the impedance of the wiring is large, voltage fluctuations due to the electromagnetic field caused by the proximity signal and the minute current induced by the junction induction become large, greatly affecting the voltage level of the signal, but these effects are reduced by lowering the impedance. It becomes possible.
Claims (7)
前記温度検知素子により検知されたヘッド温度データを前記ラッチ信号によってラッチするラッチ回路を備え、
前記ラッチ回路によりラッチされたヘッド温度データを外部に出力することを特徴とするヘッド基板。 A head substrate comprising: a heater; a driver for driving the heater; a logic circuit that latches a recording data signal transferred in synchronization with a clock signal by a latch signal; and a temperature detection element that detects temperature;
A latch circuit that latches the head temperature data detected by the temperature detection element by the latch signal;
A head substrate that outputs head temperature data latched by the latch circuit to the outside.
前記ダイオードセンサからのアノード信号を前記ヘッド温度データとして出力することを特徴とする請求項1に記載のヘッド基板。 The temperature sensing element is a diode sensor;
The head substrate according to claim 1, wherein an anode signal from the diode sensor is output as the head temperature data.
前記ラッチ信号が前記FETのゲートに入力され、前記FETのドレイン−ソース間の電流により前記コンデンサに電荷がチャージされることを特徴とする請求項1又は2に記載のヘッド基板。 The latch circuit is composed of an FET and a capacitor,
3. The head substrate according to claim 1, wherein the latch signal is input to a gate of the FET, and the capacitor is charged by a current between a drain and a source of the FET.
前記キャリッジに備えられ、前記記録ヘッドのヘッド基板と接続するキャリッジ基板と、
前記記録ヘッドの動作を制御する制御回路と、
前記制御回路と前記キャリッジ基板とを接続するフレキシブルフラットケーブルとを有し、
前記フレキシブルフラットケーブルには複数の信号線が含まれ、前記複数の信号線の一部により前記クロック信号と前記記録データ信号と前記ラッチ信号とが転送され、前記複数の信号線の別の一部により前記ヒータを駆動するヒートイネーブル信号が転送され、前記複数の信号線のさらに別の一部により前記ヘッド温度データが転送され、
前記キャリッジ基板には前記ヘッド基板から出力されるヘッド温度データを転送する信号線のインピーダンスを下げるインピーダンス変換回路が備えられていることを特徴とする記録装置。 A recording apparatus that mounts the recording head according to claim 4 on a carriage and performs recording by the recording head while scanning the carriage,
A carriage substrate provided in the carriage and connected to a head substrate of the recording head;
A control circuit for controlling the operation of the recording head;
A flexible flat cable connecting the control circuit and the carriage substrate;
The flexible flat cable includes a plurality of signal lines, and the clock signal, the recording data signal, and the latch signal are transferred by a part of the plurality of signal lines, and another part of the plurality of signal lines. The heat enable signal for driving the heater is transferred by the above, the head temperature data is transferred by still another part of the plurality of signal lines,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the carriage substrate is provided with an impedance conversion circuit that lowers an impedance of a signal line for transferring head temperature data output from the head substrate.
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