JP2012236297A - Recording device, and processing method in the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology enabling acquisition of temperature change synchronized with drive of heat generating resistance elements without causing drastic increase in the size of a substrate for a recording head.SOLUTION: A recording device includes the recording head which has temperature sensing elements corresponding to the plurality of heat generating resistance elements generating thermal energy for discharging ink, respectively. By performing time-sharing drive of the plurality of heat generating resistance elements provided in the recording head, recording is performed. The recording device includes: a priority setting means setting priorities on the plurality of heat generating resistance elements in descending order of drive frequency, on the basis of the drive frequency of each heat generating resistance element during recording of image data which is a recording target; an acquisition means acquiring output from the corresponding temperature sensing elements in accordance with drive timing of the heat generating resistance elements in descending order of the priority of the heat generating resistance element, within a preset sensing processing time; and a determination means determining an ink discharge state by the heat generating resistance elements, on the basis of each acquired output from the temperature sensing elements.

Description

本発明は、記録装置及びその処理方法に関する。   The present invention relates to a recording apparatus and a processing method therefor.

従来、熱等のエネルギーをインクに与えることでインクに急峻な体積変化(気泡の発生)を伴う状態変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって吐出口からインクを吐出させ、記録媒体上に記録を行なうインクジェット記録方式が知られている。このような方式の記録装置には、一般に、インクを吐出するための吐出口と、この吐出口に連通するインク流路と、インク流路内に配されたインクを吐出するためのエネルギー発生手段(発熱抵抗素子)とを有する記録ヘッドが設けられる(特許文献1参照)。   Conventionally, when energy such as heat is applied to ink, the ink undergoes a state change accompanied by a steep volume change (bubble generation). Inkjet recording methods for performing recording are known. In such a recording apparatus, generally, an ejection port for ejecting ink, an ink flow path communicating with the ejection port, and energy generating means for ejecting ink disposed in the ink flow path A recording head having a (heat generating resistance element) is provided (see Patent Document 1).

上述した発熱抵抗素子は、半導体製造プロセスを用いて作製することができる。そのため、従来の記録ヘッドは、(例えば、シリコン基板からなる)記録ヘッド用基板上に発熱抵抗素子を形成し、その上に、インク流路を形成するための溝が形成された(例えば、ポリサルフォン等の樹脂やガラス等からなる)天板が接合された構成となっている。   The heating resistor element described above can be manufactured using a semiconductor manufacturing process. For this reason, in the conventional recording head, a heating resistance element is formed on a recording head substrate (for example, made of a silicon substrate), and a groove for forming an ink flow path is formed thereon (for example, polysulfone). The top plate (made of resin, glass, etc.) is joined.

また、記録ヘッド用基板がシリコン基板からなることを利用して、発熱抵抗素子の他、発熱抵抗素子を駆動するためのドライバや、発熱抵抗素子の温度を測定する温度センサ及びその駆動制御部等が配されている基板も知られている(特許文献2参照)。   Further, by utilizing the fact that the recording head substrate is made of a silicon substrate, in addition to the heating resistor element, a driver for driving the heating resistor element, a temperature sensor for measuring the temperature of the heating resistor element, its drive control unit, There is also known a substrate on which is arranged (see Patent Document 2).

このように同一の基板上にドライバや駆動制御部などが配された記録ヘッドにおいては、駆動素子数に比べて遥かに少ない数しか配されていない温度センサを用いて、記録ヘッド全体としての温度変化を捉えて制御をかけるといった方法が採られている。   In a print head in which a driver, a drive control unit, etc. are arranged on the same substrate as described above, the temperature of the print head as a whole is determined by using a temperature sensor in which the number is much smaller than the number of drive elements. The method of taking change and applying control is adopted.

米国特許第4723129号明細書U.S. Pat. No. 4,723,129 特開平7−52387号公報JP-A-7-52387

上述した温度センサを用いて取得した温度変化に基づいて制御をかける場合には、記録ヘッドの吐出状態を駆動素子毎に高速に判定する必要があるため、以下に示すような問題点があった。   When control is performed based on the temperature change acquired using the temperature sensor described above, it is necessary to determine the ejection state of the recording head at a high speed for each drive element. .

まず、駆動素子数と同程度の数の温度センサからの出力をそのまま取り出すとなると、取り出しパッドの数が膨大になってしまい、記録ヘッド用基板のサイズが大きくなってしまう。   First, if outputs from the same number of temperature sensors as the number of drive elements are taken out as they are, the number of take-out pads becomes enormous and the size of the recording head substrate becomes large.

また、温度センサからの出力を選択的に取得するために選択回路を配置した場合であっても、駆動素子の駆動を考慮せずに、温度センサからの出力を取得するような構成においては、駆動に同期した温度変化を捉えることができない。また、温度変化を捉えることができたとしても、常に同じ温度センサを選択することになってしまう可能性がある。   Further, even in the case where a selection circuit is arranged to selectively acquire the output from the temperature sensor, in the configuration in which the output from the temperature sensor is acquired without considering the drive of the drive element, The temperature change synchronized with the drive cannot be captured. Even if the temperature change can be captured, the same temperature sensor may always be selected.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録ヘッド用基板のサイズの大幅な増大を招かずに、発熱抵抗素子の駆動に同期した温度変化を取得できるようにした技術を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a technology that can acquire a temperature change synchronized with the driving of the heating resistor element without causing a significant increase in the size of the recording head substrate. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、インクを吐出するための熱エネルギーを発生する複数の発熱抵抗素子それぞれに対応して温度検知素子が設けられた記録ヘッドを有し、該記録ヘッドに設けられた該複数の発熱抵抗素子を時分割駆動させて記録を行なう記録装置であって、記録対象となる画像データを記録する際の各発熱抵抗素子の駆動回数に基づいて、前記複数の発熱抵抗素子に駆動回数の多い順に優先順位を設定する優先順位設定手段と、前記発熱抵抗素子の駆動タイミングに合わせて対応する温度検知素子からの出力を、前記優先順位の高い発熱抵抗素子から順番に、予め設定された検知処理時間内において取得する取得手段と、前記取得された温度検知素子からの出力それぞれに基づいて、発熱抵抗素子によるインクの吐出状態を判定する判定手段とを具備する。   In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention includes a recording head provided with a temperature detection element corresponding to each of a plurality of heating resistance elements that generate thermal energy for ejecting ink. A recording apparatus that performs recording by driving the plurality of heating resistance elements provided in a head in a time-sharing manner, and based on the number of times of driving each heating resistance element when recording image data to be recorded Priority setting means for setting the priority order in the descending order of the number of times of driving the heating resistor element, and the output from the temperature detection element corresponding to the driving timing of the heating resistor element from the heating resistor element with the higher priority In order, the acquisition means for acquiring within a preset detection processing time and the output from the acquired temperature detection element respectively, the ink of the heating resistor element Comprising a determining means for determining state output.

本発明によれば、記録ヘッド用基板のサイズの大幅な増大を招かずに、発熱抵抗素子の駆動に同期した温度変化を取得できる。   According to the present invention, it is possible to acquire a temperature change synchronized with the driving of the heating resistor element without causing a significant increase in the size of the recording head substrate.

本発明の一実施の形態に係わるインクジェット記録装置1の機能的な構成の一例を示す図。1 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of an inkjet recording apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. 記録ヘッド3に用いられる記録ヘッド用基板100の構成の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a recording head substrate 100 used in the recording head 3. 記録ヘッド3に用いられる記録ヘッド用基板100の構成の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a recording head substrate 100 used in the recording head 3. 温度検知素子93を有する温度検知回路の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the temperature detection circuit which has the temperature detection element 93. 温度検知動作のタイミングの一例を示す図。The figure which shows an example of the timing of temperature detection operation | movement. 記録ヘッド3における駆動回路の構成の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a drive circuit in the recording head 3. 記録ヘッド3による記録処理の概要を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of recording processing by the recording head 3. 記録ヘッド3による記録処理の概要を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of recording processing by the recording head 3. 図1に示すコントローラ600における機能的な構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a functional structure in the controller 600 shown in FIG. 温度検知素子93の優先順位を決定する際の処理の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the process at the time of determining the priority of the temperature detection element 93. FIG. 温度検知素子93のタイミングチャートを作成する際の処理の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the process at the time of creating the timing chart of the temperature detection element 93. FIG. 温度検知素子93の温度変化の全体を捉える処理の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the process which catches the whole temperature change of the temperature detection element 93. FIG. タイミングチャートの作成処理の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the creation process of a timing chart. 図1に示す記録装置1の処理の流れの一例を示すフローチャート。2 is a flowchart illustrating an example of a processing flow of the recording apparatus 1 illustrated in FIG. 1. 実施形態2に係わる処理の概要を示す図。FIG. 9 is a diagram illustrating an outline of processing according to the second embodiment. 実施形態3に係わる処理の概要を示す図。FIG. 9 is a diagram illustrating an outline of processing according to a third embodiment.

以下、本発明に係わる記録装置及び処理方法の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of a recording apparatus and a processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

記録装置は、例えば、記録機能のみを有するシングルファンクションプリンタであっても良いし、また、例えば、記録機能、FAX機能、スキャナ機能等の複数の機能を有するマルチファンクションプリンタであっても良い。また、例えば、カラーフィルタ、電子デバイス、光学デバイス、微小構造物等を所定の記録方式で製造するための製造装置であっても良い。   The recording apparatus may be, for example, a single function printer having only a recording function, or may be a multi-function printer having a plurality of functions such as a recording function, a FAX function, and a scanner function. Further, for example, a manufacturing apparatus for manufacturing a color filter, an electronic device, an optical device, a minute structure, and the like by a predetermined recording method may be used.

なお、以下の説明において、「記録」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。更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、構造物等を形成する、又は媒体の加工を行なう場合も表す。   In the following description, “recording” is not limited to the case where significant information such as characters and figures is formed, and it does not matter whether it is significant. Further, it also represents a case where an image, a pattern, a pattern, a structure, 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、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、樹脂、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表す。   “Recording medium” represents not only paper used in general recording apparatuses but also cloth, plastic film, metal plate, glass, ceramics, resin, wood, leather, and the like that can accept ink. .

更に、「インク」とは、上記「記録」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、パターン等の形成又は記録媒体の加工、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又は不溶化)に供され得る液体を表す。   Further, “ink” should be interpreted widely as in the definition of “recording”. Therefore, by being applied on the recording medium, it is used for forming an image, pattern, pattern, etc., processing the recording medium, or processing the ink (for example, solidification or insolubilization of the colorant in the ink applied to the recording medium) Represents a liquid that can be provided.

図1は、本発明の一実施の形態に係わるインクジェット記録装置1の機能的な構成の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of an ink jet recording apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

インクジェット記録装置(以下、記録装置と呼ぶ)1は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録ヘッド(以下、記録ヘッドと呼ぶ)3を所定方向に往復移動させて記録を行なう。   An ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as a recording apparatus) 1 performs recording by reciprocating an ink jet recording head (hereinafter referred to as a recording head) 3 that performs recording by discharging ink in accordance with an ink jet method in a predetermined direction.

ここで、記録ヘッド3は、熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用している。そのため、記録ヘッド3は、インクを吐出するための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子を備えている。発熱抵抗素子は、各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、対応する発熱抵抗素子に記録信号に応じたパルス電圧を印加する。これにより、対応する吐出口からインクが吐出される。   Here, the recording head 3 employs an ink jet system that ejects ink using thermal energy. Therefore, the recording head 3 includes a heating resistance element that generates thermal energy for ejecting ink. The heating resistance element is provided corresponding to each of the discharge ports, and applies a pulse voltage corresponding to the recording signal to the corresponding heating resistance element. Thereby, ink is ejected from the corresponding ejection port.

コントローラ600は、MPU601、ROM602、特殊用途集積回路(ASIC)603、RAM604、システムバス605、A/D変換器606などを具備して構成される。   The controller 600 includes an MPU 601, a ROM 602, a special purpose integrated circuit (ASIC) 603, a RAM 604, a system bus 605, an A / D converter 606, and the like.

ROM602は、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納する。ASIC603は、キャリッジモータM1の制御、搬送モータM2の制御を行なう。また、ASIC603は、記録ヘッド3を制御するための制御信号の生成も行なう。RAM604は、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等として用いられる。システムバス605は、MPU601、ASIC603、RAM604を相互に接続してデータの授受を行なう。A/D変換器606は、後述するセンサ群から入力されるアナログ信号をA/D変換し、変換後のデジタル信号をMPU601に供給する。   The ROM 602 stores a program corresponding to a control sequence described later, a required table, and other fixed data. The ASIC 603 controls the carriage motor M1 and the transport motor M2. The ASIC 603 also generates a control signal for controlling the recording head 3. The RAM 604 is used as a development area for image data, a work area for program execution, and the like. A system bus 605 connects the MPU 601, the ASIC 603, and the RAM 604 to each other to exchange data. The A / D converter 606 performs A / D conversion on analog signals input from a sensor group described later, and supplies the converted digital signal to the MPU 601.

620は、スイッチ群であり、電源スイッチ621、プリントスイッチ622、回復スイッチ623などを具備して構成される。630は、装置状態を検出するためのセンサ群であり、位置センサ631、温度センサ632等から構成される。   A switch group 620 includes a power switch 621, a print switch 622, a recovery switch 623, and the like. Reference numeral 630 denotes a sensor group for detecting the apparatus state, and includes a position sensor 631, a temperature sensor 632, and the like.

ASIC603は、記録ヘッド3による記録走査に際して、RAM604の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッド3に対して発熱抵抗素子(ヒータ)を駆動するためのデータを転送する。   The ASIC 603 transfers data for driving a heating resistance element (heater) to the recording head 3 while directly accessing the storage area of the RAM 604 during recording scanning by the recording head 3.

キャリッジモータM1は、キャリッジを矢印A方向に往復走査させるための駆動源であり、キャリッジモータドライバ640は、キャリッジモータM1の駆動を制御する。搬送モータM2は、記録媒体を搬送するための駆動源であり、搬送モータドライバ642は、搬送モータM2の駆動を制御する。記録ヘッド3は、記録媒体の搬送方向と直交する方向(以下、走査方向と呼ぶ)に向けて走査される。具体的には、当該記録媒体に対して相対的に走査される。記録ヘッド3には、インクジェット記録ヘッド用基板(以下、記録ヘッド用基板と略す)100が設けられる。記録ヘッド用基板100は、コントローラ600から入力される記録データに基づいて記録ヘッド3を制御する。   The carriage motor M1 is a drive source for reciprocally scanning the carriage in the direction of arrow A, and the carriage motor driver 640 controls the drive of the carriage motor M1. The transport motor M2 is a drive source for transporting the recording medium, and the transport motor driver 642 controls driving of the transport motor M2. The recording head 3 is scanned in a direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium (hereinafter referred to as a scanning direction). Specifically, scanning is performed relative to the recording medium. The recording head 3 is provided with an inkjet recording head substrate (hereinafter abbreviated as a recording head substrate) 100. The recording head substrate 100 controls the recording head 3 based on the recording data input from the controller 600.

また、610は、(記録対象となる)画像データの供給源となるコンピュータ(或いは、画像読取用のリーダやデジタルカメラなど)であり、例えば、ホスト装置などと総称される。ホスト装置610と記録装置1との間では、インタフェース(以下、I/Fと呼ぶ)611を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等の授受が行なわれる。   Reference numeral 610 denotes a computer (or an image reading reader, digital camera, or the like) that is a supply source of image data (to be recorded), and is collectively referred to as a host device, for example. Image data, commands, status signals, and the like are exchanged between the host device 610 and the recording device 1 via an interface (hereinafter referred to as I / F) 611.

ホスト装置610においては、アプリケーションプログラムやプリンタドライバがインストールされており、当該ソフトにより画像データが生成される。この画像データは、記録装置1において、最終的に、記録ヘッド3のシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)に対応するノズルの駆動/非駆動の制御を行なう1bitのデータに変換される。そして、当該データに基づいて記録処理が行なわれることになる。記録装置1においては、このデータの変換に際して、ページ全体の画像データからページ全体のイメージデータを作成した場合、メモリが逼迫してしまうため、イメージデータを複数のバンドに分割し、バンド単位に分割されたイメージデータを作成する。そして、バンド毎のイメージデータに基づいて記録処理を行なうことになる。   In the host device 610, an application program and a printer driver are installed, and image data is generated by the software. This image data is finally controlled in the recording apparatus 1 to drive / non-drive nozzles corresponding to cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) of the recording head 3. It is converted into 1-bit data. Then, a recording process is performed based on the data. In the recording apparatus 1, when the image data of the entire page is created from the image data of the entire page at the time of this data conversion, the memory becomes tight, so the image data is divided into a plurality of bands and divided into band units. Created image data. Then, recording processing is performed based on the image data for each band.

次に、図2(a)及び図2(b)を用いて、図1に示す記録ヘッド3に用いられる記録ヘッド用基板100について説明する。ここで、図2(a)は、記録ヘッド用基板100の平面の一例を示す図であり、図2(b)は、記録ヘッド用基板100の断面の一例を示す図である。なお、ここでは、ノズルの図示については省略している。   Next, the recording head substrate 100 used in the recording head 3 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). Here, FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a plane of the recording head substrate 100, and FIG. 2B is a diagram illustrating an example of a cross section of the recording head substrate 100. Here, the illustration of the nozzle is omitted.

記録ヘッド用基板100では、Si基板91上に各層が積層される。Si基板91には、熱酸化膜SiO2等からなる蓄熱層92を介して、温度検知素子93が設けられる。温度検知素子93は、Al、AlCu、Pt、Ti、TiN、TiSi、Ta、TaN、TaSiN、TaCr、Cr、CrSiN、W等の薄膜抵抗体で形成される。また、Si基板91には、Al等の個別配線31や共通配線33の他、ヒータ95と制御回路とを接続するAl配線も形成されている。   In the recording head substrate 100, each layer is stacked on the Si substrate 91. A temperature detection element 93 is provided on the Si substrate 91 via a heat storage layer 92 made of a thermal oxide film SiO 2 or the like. The temperature detection element 93 is formed of a thin film resistor such as Al, AlCu, Pt, Ti, TiN, TiSi, Ta, TaN, TaSiN, TaCr, Cr, CrSiN, and W. In addition to the individual wiring 31 such as Al and the common wiring 33, Al wiring for connecting the heater 95 and the control circuit is also formed on the Si substrate 91.

温度検知素子93の上側には、層間絶縁膜94を介して、TaSiN等の発熱抵抗素子(ヒータ)95、SiO2等のパシベーション膜96、Ta等の耐キャビテーション膜97が半導体プロセスで高密度に積層されて形成される。   On the upper side of the temperature detection element 93, a heating resistance element (heater) 95 such as TaSiN, a passivation film 96 such as SiO 2, and a cavitation-resistant film 97 such as Ta are laminated with high density by a semiconductor process via an interlayer insulating film 94. To be formed.

ここで、薄膜抵抗体で形成される温度検知素子93は、ヒータ95各々の直下に分離独立して配置される。より具体的には、温度検知素子93は、矩形形状を有し、ヒータ直下に分離して配置されている。ヒータ95と温度検知素子93との距離は、例えば、1μm程度となる。各温度検知素子93に接続される個別配線31及び共通配線33は、温度検知素子93の情報を検出する検出回路の一部として構成される。   Here, the temperature detection element 93 formed of a thin film resistor is disposed separately and independently immediately below each heater 95. More specifically, the temperature detection element 93 has a rectangular shape and is disposed separately below the heater. The distance between the heater 95 and the temperature detection element 93 is, for example, about 1 μm. The individual wiring 31 and the common wiring 33 connected to each temperature detection element 93 are configured as part of a detection circuit that detects information of the temperature detection element 93.

このような積層の構成は、蓄熱層92上に、薄膜抵抗体で形成される温度検知素子93と、Al等の個別配線31及び共通配線33とを成膜し、パターンニングすることで作製される。そのため、従来の記録ヘッド構造を変えることなく、当該積層の構成を作製することができるので工業生産上も大きな利点を有する。   Such a laminated structure is produced by forming a temperature detection element 93 formed of a thin film resistor, an individual wiring 31 such as Al, and a common wiring 33 on the heat storage layer 92 and patterning them. The For this reason, the laminated structure can be produced without changing the conventional recording head structure, which has a great advantage in industrial production.

図3は、図2(a)に示す構成とは別の実施形態に係わる温度検知素子の形状の一例を示す平面図である。図2(a)では、矩形形状の温度検知素子93がヒータ直下に配置されていたのに対して、図3には、スネーク形状の温度検知素子93がヒータ直下に配置されている。   FIG. 3 is a plan view showing an example of the shape of the temperature detection element according to another embodiment different from the configuration shown in FIG. In FIG. 2A, the rectangular temperature detecting element 93 is disposed immediately below the heater, whereas in FIG. 3, the snake-shaped temperature detecting element 93 is disposed immediately below the heater.

図2(a)に示す矩形形状の温度検知素子93では、層間絶縁膜94を介したヒータ95の形状を平坦に形成できるため、吐出の安定性を容易に確保できることになる。これに対して、図3に示すスネーク形状では、温度検知素子93の抵抗値を大きく設定することが容易になるため、より微小の温度変化を精度良く検出できるという利点が得られる。   In the rectangular temperature detection element 93 shown in FIG. 2A, the shape of the heater 95 with the interlayer insulating film 94 interposed therebetween can be formed flat, so that ejection stability can be easily ensured. On the other hand, the snake shape shown in FIG. 3 makes it easy to set the resistance value of the temperature detecting element 93 to be large, so that it is possible to obtain an advantage that a minute temperature change can be detected with high accuracy.

図4は、温度検知素子93を有する温度検知回路の構成の一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a temperature detection circuit having the temperature detection element 93.

定電流源81は、定電流源Irefと、カレントミラーとで構成され、温度検知素子群82に定電流Isを供給する。   The constant current source 81 includes a constant current source Iref and a current mirror, and supplies a constant current Is to the temperature detection element group 82.

温度検知素子群82は、Seg1〜SegNのセグメントを備えている。各セグメントは、薄膜抵抗の温度検知素子Rs(93)と、温度検知素子93をオン/オフするMOSトランジスタからなる選択スイッチM1と、温度検知素子93の両端子電圧を読み出すMOSトランジスタの読み出しスイッチM2及びM3とを有している。各セグメントの読み出しスイッチM2及びM3は、共通配線L1及びL2に接続されている。   The temperature detection element group 82 includes segments Seg1 to SegN. Each segment includes a temperature detection element Rs (93) of a thin film resistor, a selection switch M1 composed of a MOS transistor for turning on / off the temperature detection element 93, and a read switch M2 for a MOS transistor for reading out both terminal voltages of the temperature detection element 93. And M3. The read switches M2 and M3 of each segment are connected to common lines L1 and L2.

バッファアンプ83は、共通配線L1及びL2に出力される温度検知素子93の両端子電圧V1及びV2を高入力インピーダンスで受けてバッファする。なお、抵抗R5及びR6は、非選択時におけるバッファアンプ入力の電位固定用の抵抗器であり、その抵抗値は、高入力インピーダンスを妨げない抵抗値に設定されている。   The buffer amplifier 83 receives and buffers both terminal voltages V1 and V2 of the temperature detecting element 93 output to the common lines L1 and L2 with high input impedance. The resistors R5 and R6 are resistors for fixing the potential of the buffer amplifier input when not selected, and the resistance values thereof are set to resistance values that do not hinder high input impedance.

差動アンプ84は、利得設定抵抗R1、R2、R3及びR4と、基準電圧Vrefと、バッファアンプとで構成される。差動アンプ84は、バッファアンプ83の出力を受けて温度検知素子Rsの端子間電圧を増幅する。   The differential amplifier 84 includes gain setting resistors R1, R2, R3, and R4, a reference voltage Vref, and a buffer amplifier. The differential amplifier 84 receives the output of the buffer amplifier 83 and amplifies the inter-terminal voltage of the temperature detection element Rs.

制御回路85は、各セグメントを選択するための選択信号S1〜Snを発生する。制御回路85においては、例えば、選択信号S1を出力することで選択スイッチM1をオンさせ、セグメントSeg1の温度検知素子Rsに定電流Isを導通させる。温度検知素子Rsには、温度に応じた端子電圧V1及びV2が発生する。そして、同時にオンされる読み出しスイッチM2及びM3を介して端子電圧V1及びV2が読み出される。端子電圧V1及びV2がバッファアンプ83を介して差動アンプ84に入力され、差動アンプ84において、基準電圧Vrefと利得Gとが与えられることにより、温度検知電圧Vsが得られる。ここで、温度検知電圧Vsは、以下の式で与えられる。   The control circuit 85 generates selection signals S1 to Sn for selecting each segment. In the control circuit 85, for example, the selection switch M1 is turned on by outputting the selection signal S1, and the constant current Is is conducted to the temperature detection element Rs of the segment Seg1. Terminal voltages V1 and V2 corresponding to the temperature are generated in the temperature detecting element Rs. Then, the terminal voltages V1 and V2 are read through the read switches M2 and M3 that are turned on simultaneously. The terminal voltages V1 and V2 are input to the differential amplifier 84 via the buffer amplifier 83, and the reference voltage Vref and the gain G are given to the differential amplifier 84, whereby the temperature detection voltage Vs is obtained. Here, the temperature detection voltage Vs is given by the following equation.

Vs=G(V1−V2)−Vref
なお、G=R3/R1、R1=R2、R3=R4である。
Vs = G (V1-V2) -Vref
Note that G = R3 / R1, R1 = R2, and R3 = R4.

このようにしてセグメントSeg1の温度検知電圧が読み出される。なお、他のセグメントSegについても、上記同様に、選択信号Snの出力によってセグメントSegNが選択されることで温度検知電圧Vsが読み出される。   In this way, the temperature detection voltage of the segment Seg1 is read out. As for the other segments Seg, similarly to the above, the temperature detection voltage Vs is read out by selecting the segment SegN by the output of the selection signal Sn.

次に、図5を用いて、温度検知動作のタイミングの一例について説明する。温度検知動作は、ヒータの駆動に同期して行なわれる。   Next, an example of the timing of the temperature detection operation will be described with reference to FIG. The temperature detection operation is performed in synchronization with the driving of the heater.

ここで、LT信号は、記録データをラッチに取り込むタイミングを示し、ヒータの時分割駆動に同期した信号である。HE信号は、ヒータ95への印加パルスの時間を規定する信号である。信号S1及びSnは、上述した選択信号S1〜Snを示しており、制御回路85から出力される。Vsは、制御回路85により選択された温度検知素子93に基づく温度検知電圧を示す。   Here, the LT signal indicates a timing at which recording data is taken into the latch, and is a signal synchronized with the time-division driving of the heater. The HE signal is a signal that defines the time of the pulse applied to the heater 95. Signals S <b> 1 and Sn indicate the selection signals S <b> 1 to Sn described above, and are output from the control circuit 85. Vs indicates a temperature detection voltage based on the temperature detection element 93 selected by the control circuit 85.

(実施形態1)
ここで、実施形態1について説明する。実施形態1においては、記録ヘッド3には、32個の吐出口が設けられており、32ドット幅分のデータを1走査で記録する場合について説明する。温度検知素子93は、ヒータ各々に対応して設けられており、選択信号を入力することにより32個の温度検知素子93の中から1つが選択され、当該選択された温度検知素子93の出力が記録ヘッド3外へ出力される。
(Embodiment 1)
Here, the first embodiment will be described. In the first embodiment, a case will be described in which the recording head 3 is provided with 32 ejection openings and data for a width of 32 dots is recorded in one scan. The temperature detection element 93 is provided corresponding to each heater, and one of the 32 temperature detection elements 93 is selected by inputting a selection signal, and the output of the selected temperature detection element 93 is output. It is output outside the recording head 3.

ここで、図6を用いて、記録ヘッド3(記録ヘッド用基板100)におけるインク吐出に係わる回路(駆動回路)の構成について説明する。   Here, a configuration of a circuit (driving circuit) related to ink ejection in the recording head 3 (recording head substrate 100) will be described with reference to FIG.

記録ヘッド3は、記録データに応じて同時駆動され得る駆動素子(ドライバ74)の最大数(すなわち、1時分割駆動単位に含まれるドライバ数)を8個とし、4回の時分割駆動を行なう構成を有している。   The recording head 3 performs eight times-division driving with the maximum number of driving elements (drivers 74) that can be driven simultaneously according to the recording data (that is, the number of drivers included in one time-division driving unit) being eight. It has a configuration.

ヒータ95の駆動に際しては、まず、8ビットのデータを格納するラッチ76からのDATA(記録データ)信号とHE(ヒート)信号とがヒート回路75に入力される。なお、ラッチ76には、ラッチ(LT)信号のタイミングで、8ビットのシフトレジスタ77からDATA信号が入力される。   When the heater 95 is driven, first, a DATA (recording data) signal and an HE (heat) signal from a latch 76 that stores 8-bit data are input to the heat circuit 75. Note that the DATA signal is input to the latch 76 from the 8-bit shift register 77 at the timing of the latch (LT) signal.

これら信号が入力されたヒート回路75は、当該信号を論理積する。そして、ヒート回路75からの当該論理積されたDATA信号とデコーダ73からのBE(ブロックイネーブル)信号とがドライバ74に入力される。すなわち、1時分割駆動単位に含まれるドライバ数に対応する8ビットのDATA信号と、4回の時分割駆動順を選択するための2ビットのBE信号との論理積によりヒータ95の駆動が制御される。   The heat circuit 75 to which these signals are input performs an AND operation on the signals. Then, the logical product DATA signal from the heat circuit 75 and the BE (block enable) signal from the decoder 73 are input to the driver 74. That is, the drive of the heater 95 is controlled by the logical product of the 8-bit DATA signal corresponding to the number of drivers included in one time-division drive unit and the 2-bit BE signal for selecting the four time-division drive orders. Is done.

ドライバ74は、これら信号を論理積し、その結果に基づいて、対応するヒータ95に電圧を印加する。以上のような動作を繰り返し行なう。これにより、時分割駆動が実現される。   The driver 74 ANDs these signals and applies a voltage to the corresponding heater 95 based on the result. The above operation is repeated. Thereby, time-division driving is realized.

ここで、図7及び図8を用いて、記録ヘッド3による記録処理の概要について説明する。   Here, the outline of the recording process by the recording head 3 will be described with reference to FIGS.

図7には、記録ヘッド3の吐出口21と、イメージデータ19との概略図が示されている。イメージデータ19においては、説明を分かり易くするため、黒塗り部分22は画像情報を含む部分を示し、白抜き部分は画像情報を含まない部分を示している。   FIG. 7 shows a schematic diagram of the ejection port 21 of the recording head 3 and the image data 19. In the image data 19, for easy understanding, the black portion 22 indicates a portion including image information, and the white portion indicates a portion not including image information.

Bは、記録ヘッド3の吐出口21の模式を示しており、1走査で記録可能な幅を示す。上述した通り、記録ヘッド3の吐出口の数は32個であるため、Bは32ラスタ(1ラスタAは1ドットラインに相当)の幅を示す。1走査の記録幅C、つまり、駆動する回数は6回(6カラム)である。実施形態1においては、記録ヘッド3は、1時分割駆動単位で8個のヒータが駆動するので、4時分割で1列(1カラム)分の駆動を行なう。   B shows a model of the ejection port 21 of the recording head 3, and shows a width that can be recorded in one scan. As described above, since the number of ejection ports of the recording head 3 is 32, B indicates the width of 32 rasters (one raster A corresponds to one dot line). The recording width C for one scan, that is, the number of times of driving is 6 times (6 columns). In the first embodiment, the recording head 3 is driven by one column (one column) by four time divisions because eight heaters are driven by one time division driving unit.

このようなイメージデータ19を時分割駆動により記録する場合、図8に示すように、各タイミング毎に対応する吐出口からインクが吐出されることになる。ヒータの駆動順序は、BE1、BE2、BE3、BE4、BE5となっており、1カラム目のBE1信号が入力されるヒータが一番始めに駆動し、それに続いてBE2、BE3が順に駆動される。つまり、図8においては、左から右に向けて時間が流れていることになる。   When such image data 19 is recorded by time-division driving, as shown in FIG. 8, ink is ejected from the ejection port corresponding to each timing. The heater driving sequence is BE1, BE2, BE3, BE4, BE5. The heater to which the BE1 signal in the first column is input is driven first, and then BE2, BE3 are sequentially driven. . That is, in FIG. 8, time flows from left to right.

ここで、上述した温度検知素子93は、イメージデータ19を記録媒体上に記録するタイミングに同期して選択される。そして、当該選択された素子93から出力される信号が温度検知電圧として取得される。このような温度検知動作は、例えば、記録ヘッド3の走査方向に沿って1走査の記録が行なわれる時間(検知処理時間)を単位として行なわれる。   Here, the temperature detecting element 93 described above is selected in synchronization with the timing of recording the image data 19 on the recording medium. Then, a signal output from the selected element 93 is acquired as a temperature detection voltage. Such temperature detection operation is performed, for example, in units of time (detection processing time) during which one scan is recorded along the scanning direction of the recording head 3.

次に、図9を用いて、図1に示すコントローラ600における機能的な構成の一例について説明する。   Next, an example of a functional configuration of the controller 600 illustrated in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

コントローラ600には、その機能的な構成として、画像処理部61と、時間設定部62と、優先順位設定部63と、検知温度取得部64と、吐出状態判定部66とが具備される。   The controller 600 includes an image processing unit 61, a time setting unit 62, a priority order setting unit 63, a detected temperature acquisition unit 64, and a discharge state determination unit 66 as functional configurations.

画像処理部61は、ホスト装置610から受信したイメージデータに対して各種画像処理を行なう。画像処理部61においては、例えば、バンディング処理を行なう。より具体的には、イメージデータを複数のバンドに分割し、バンド毎のイメージデータを作成する。これにより、バンディング処理された2値の記録データが得られる。すなわち、各ノズル毎(画素毎)に駆動/非駆動を示す2値の駆動信号が得られる。なお、ホスト装置610からは、2値のデータが送られてくる形態であっても良いし、また、多値のデータが送られてくる形態であっても良い。   The image processing unit 61 performs various image processes on the image data received from the host device 610. In the image processing unit 61, for example, banding processing is performed. More specifically, the image data is divided into a plurality of bands, and image data for each band is created. As a result, binary recording data subjected to banding processing is obtained. That is, a binary drive signal indicating drive / non-drive is obtained for each nozzle (for each pixel). It should be noted that binary data may be sent from the host device 610, or multi-value data may be sent.

時間設定部62は、検知処理時間を設定する。検知処理時間とは、複数の温度検知素子からの検知温度の取得処理を行なう時間の単位を示す。詳細については後述するが、この検知処理時間毎に、ヒータに優先度が割り当てられ、当該優先度に基づいて対応する温度検知素子から検知温度が取得されることになる。なお、上述した通り、検知処理時間は、記録ヘッド3の走査方向に沿って1走査の記録が行なわれる時間に相当する。   The time setting unit 62 sets the detection processing time. The detection processing time indicates a unit of time for performing detection temperature acquisition processing from a plurality of temperature detection elements. Although details will be described later, a priority is assigned to the heater for each detection processing time, and the detected temperature is acquired from the corresponding temperature detection element based on the priority. Note that, as described above, the detection processing time corresponds to a time during which one scanning recording is performed along the scanning direction of the recording head 3.

優先順位設定部63は、バンディング処理された2値の記録データ(所定の記録領域内)に基づいて1走査で各ノズルが何回駆動するのかを示す駆動情報(すなわち、各ノズルの吐出デューティ)を取得する。そして、当該駆動情報に基づいて各ヒータ(の識別子)に優先順位を設定する。ここで、優先順位は、各ヒータに対応する温度検知素子93からの出力を取得する順番を示す。この優先順位は、1走査中の駆動回数が多いヒータから順番に割り当てられ、その割り当て結果は、優先順位レジスタ67に格納される。   The priority order setting unit 63 indicates drive information (that is, ejection duty of each nozzle) indicating how many times each nozzle is driven in one scan based on the binary print data (within a predetermined print area) subjected to banding processing. To get. Then, priority is set for each heater (identifier) based on the drive information. Here, the priority order indicates the order in which the output from the temperature detecting element 93 corresponding to each heater is acquired. The priorities are assigned in order from the heater having the largest number of times of driving during one scan, and the assignment result is stored in the priority order register 67.

検知温度取得部64は、優先順位レジスタ67に記憶されている優先順位の高いヒータから順番に、ヒータの駆動タイミングに合わせて、当該ヒータに対応する温度検知素子からの出力を取得する。検知温度取得部64には、タイミングチャート作成部65が設けられる。タイミングチャート作成部65は、温度検知素子93を選択する際のタイミングを規定するタイミングチャートを作成する。このタイミングチャートは、記録ヘッド3内の制御回路85に転送される。これにより、制御回路85においては、このタイミングチャートに従って選択信号S1〜S4を出力することになる。   The detection temperature acquisition unit 64 acquires the output from the temperature detection element corresponding to the heater in order from the heater with the highest priority stored in the priority register 67 in accordance with the drive timing of the heater. The detected temperature acquisition unit 64 is provided with a timing chart creation unit 65. The timing chart creation unit 65 creates a timing chart that defines the timing for selecting the temperature detection element 93. This timing chart is transferred to the control circuit 85 in the recording head 3. As a result, the control circuit 85 outputs the selection signals S1 to S4 according to this timing chart.

吐出状態判定部66は、検知温度取得部64により取得された温度検知素子93からの出力(温度検知電圧)の温度波形(温度変化を示す波形)に基づいてインクの吐出状態を判定する。   The discharge state determination unit 66 determines the ink discharge state based on the temperature waveform (waveform indicating the temperature change) of the output (temperature detection voltage) from the temperature detection element 93 acquired by the detection temperature acquisition unit 64.

次に、図10を用いて、図9に示す優先順位設定部63により温度検知素子93の優先順位を決定する際の処理の概要について説明する。   Next, with reference to FIG. 10, an outline of processing when the priority order setting unit 63 shown in FIG. 9 determines the priority order of the temperature detection elements 93 will be described.

優先順位設定部63においては、まず、バンディング処理されたイメージデータ(バンド毎のイメージデータ)に基づいて、各ノズル(ドライバ74)が1走査で何回駆動するのかを示す駆動情報26を取得する。そして、1走査中の駆動回数が多い順番に、対応する温度検知素子93が優先して選択されるように、優先順位レジスタ67にヒータを識別する識別子を順に記憶していく。これにより、優先順位レジスタ67には、優先順位情報27が格納される。   The priority order setting unit 63 first acquires drive information 26 indicating how many times each nozzle (driver 74) is driven in one scan, based on banded image data (image data for each band). . Then, identifiers for identifying the heaters are sequentially stored in the priority order register 67 so that the corresponding temperature detection elements 93 are preferentially selected in the order of the number of times of driving during one scan. As a result, the priority order information 27 is stored in the priority order register 67.

イメージデータ19を参照すると、ノズル番号7(BE3、DATA1)が最も多く記録に使用されており、次いで、ノズル番号13(BE1、DATA3)、19(BE3、DATA4)、16(BE4、DATA3)と続いている。   Referring to the image data 19, nozzle number 7 (BE3, DATA1) is most frequently used for recording, and then nozzle numbers 13 (BE1, DATA3), 19 (BE3, DATA4), 16 (BE4, DATA3) in the process of.

このとき、ノズル番号13、16、19は、駆動回数が同じであるが、データの入力順に従って優先順位が付けられている。つまり、温度検知素子93の優先順位を決定する際には、第1指標を駆動回数とし、第2指標をBE信号の入力順とし、第3指標をDATA信号の入力順とする。なお、この指標は、適宜変更しても良く、第2指標をDATA信号にし、第3指標をBE信号にするなどしても良い。   At this time, the nozzle numbers 13, 16, and 19 have the same number of times of driving, but are given priority according to the data input order. That is, when determining the priority order of the temperature detection elements 93, the first index is the number of times of driving, the second index is the order in which the BE signal is input, and the third index is the order in which the DATA signal is input. This index may be changed as appropriate, and the second index may be a DATA signal and the third index may be a BE signal.

次に、図11を用いて、図9に示すタイミングチャート作成部65により温度検知素子93の選択タイミングを示すタイミングチャートを作成する際の処理の概要について説明する。   Next, with reference to FIG. 11, an outline of processing when the timing chart creation unit 65 shown in FIG. 9 creates a timing chart indicating the selection timing of the temperature detection element 93 will be described.

タイミングチャート作成部65は、検知処理時間内において、優先順位レジスタ67に記憶されている最上位のヒータが駆動するタイミングに合わせて、当該最上位のヒータに対応する温度検知素子93が選択されるようにタイミングチャート28に書き込む。なお、信号29は、上述したDATA信号、HE信号、LT信号等に基づいて規定される駆動信号を示している。ヒータ95の駆動は、この駆動信号に従って行なわれる。   The timing chart creation unit 65 selects the temperature detection element 93 corresponding to the highest heater in accordance with the timing of driving the highest heater stored in the priority register 67 within the detection processing time. As shown in FIG. Signal 29 indicates a drive signal defined based on the above-described DATA signal, HE signal, LT signal, and the like. The heater 95 is driven according to this drive signal.

実施形態1においては、温度検知素子93からの信号の出力は、同じタイミングでは1信号なので、いずれかの温度検知素子93からの信号を選択している間は選択スイッチM1を切り替えない。この時間の間は、他の温度検知素子への選択の切り替えを禁止にする。   In the first embodiment, since the signal output from the temperature detection element 93 is one signal at the same timing, the selection switch M1 is not switched while the signal from any one of the temperature detection elements 93 is selected. During this time, switching of selection to another temperature detection element is prohibited.

ここで、ヒータ95と温度検知素子93との距離が1μm程度の場合、1回の吐出駆動で検出される温度変化は、図12(a)に示す状態となる。具体的には、ヒータ95の温度は、駆動信号が入力されてから急激に上昇し、信号入力後、2.0μs位で最高到達温度まで達した後は急激に下降していく。そして、信号入力後、8.0μs位で温度の降下速度が変化する現象が顕われる。なお、この特徴的な現象が現れる時間は、ノズルの形状や記録ヘッドの構成材料の物性により変わることが知られている。   Here, when the distance between the heater 95 and the temperature detection element 93 is about 1 μm, the temperature change detected by one ejection drive is as shown in FIG. Specifically, the temperature of the heater 95 rapidly increases after the drive signal is input, and then decreases rapidly after reaching the maximum temperature in about 2.0 μs after the signal is input. Then, after the signal is input, a phenomenon in which the temperature decrease rate changes at about 8.0 μs appears. It is known that the time when this characteristic phenomenon appears varies depending on the shape of the nozzle and the physical properties of the constituent material of the recording head.

ここで、図12(b)を用いて、この温度変化全体を捉える処理の概要について説明する。ここでは、説明を分かり易くするため、この温度変化全体を捉える場合についての検知処理時間の設定処理について説明する。   Here, the outline of the process for capturing the entire temperature change will be described with reference to FIG. Here, in order to make the explanation easy to understand, the detection processing time setting process in the case of capturing the entire temperature change will be described.

温度変化全体を捉える場合、駆動信号が入力されてから10.0μsの間、選択スイッチM1を切り替えることができない。そのため、選択された温度検知素子93に対応するヒータ95が駆動するタイミングの前後10.0μs、すなわち、20.0μsを切替禁止(切替禁止時間)にする。ここで、駆動前も切替禁止にするのは、仮に、現在選択されている温度検知素子の2.0μs前に別の温度検知素子が選択されていたとすると、信号出力が重複してしまうという問題が起こるためである。   When capturing the entire temperature change, the selection switch M1 cannot be switched for 10.0 μs after the drive signal is input. For this reason, 10.0 μs before and after the timing at which the heater 95 corresponding to the selected temperature detecting element 93 is driven, that is, 20.0 μs, is prohibited from being switched (switching prohibited time). Here, switching is prohibited even before driving. If another temperature detection element is selected 2.0 μs before the currently selected temperature detection element, the signal output is duplicated. Because it happens.

このようにしていずれかの温度検知素子を選択するようにタイミングチャートに書き込むとともに、次のタイミングで選択する温度検知素子については、上記切替禁止時間を考慮して、タイミングチャートに書き込みを行なう。   In this way, writing is made to the timing chart so as to select any one of the temperature detecting elements, and the temperature detecting element selected at the next timing is written to the timing chart in consideration of the switching prohibition time.

そして、検知処理時間内において可能な限り、温度検知素子の選択を切り替えるタイミングをタイミングチャートに書き込んでいく。具体的には、検知処理時間において、次に優先順位の高い温度検知素子を選択する時間が残っていれば、図13に示すように、当該次に優先順位の高い温度検知素子についてのタイミングを上記同様にして追加書き込みする。ここで、符号42は、切替禁止時間を示しており、符号23は、検知処理時間の残り時間を示している。   The timing for switching the selection of the temperature detection element is written in the timing chart as much as possible within the detection processing time. Specifically, if the time for selecting the next highest priority temperature detection element remains in the detection processing time, the timing for the next highest priority temperature detection element is set as shown in FIG. Additional writing is performed in the same manner as described above. Here, reference numeral 42 indicates the switching prohibition time, and reference numeral 23 indicates the remaining detection processing time.

次に、図14を用いて、図1に示す記録装置1における処理の流れの一例について説明する。ここでは、温度検知素子93を選択する際の処理の流れについて説明する。   Next, an example of the flow of processing in the recording apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. Here, the flow of processing when selecting the temperature detection element 93 will be described.

この処理が開始すると、記録装置1は、時間設定部62において、検知処理時間を設定する(S101)。上述した通り、記録ヘッド3の走査方向に沿って1走査の記録が行なわれる時間を検知処理時間として設定する。   When this process starts, the recording apparatus 1 sets a detection processing time in the time setting unit 62 (S101). As described above, the time for performing one scanning recording along the scanning direction of the recording head 3 is set as the detection processing time.

続いて、記録装置1は、優先順位設定部63において、バンド毎のイメージデータ(2値の記録データ)の記録に際して、1走査で各ノズルが何回駆動するのかを示す駆動情報に基づいて各ヒータ(の識別子)に優先順位を設定する(S102)。すなわち、ノズル毎の吐出デューティを比較し、当該吐出デューティの高い順に各ヒータの識別子に優先順位を設定する。   Subsequently, the recording apparatus 1 uses the priority setting unit 63 to record each band based on driving information indicating how many times each nozzle is driven in one scan when recording image data (binary recording data) for each band. A priority is set for the heater (identifier) (S102). That is, the discharge duty for each nozzle is compared, and the priority is set to the identifier of each heater in descending order of the discharge duty.

記録装置1は、タイミングチャート作成部65において、タイミングチャートの作成を行なう。タイミングチャートの作成に際しては、まず、検知処理時間内において、優先順位の最も高いヒータの駆動タイミングに合わせて、対応する温度検知素子が選択されるようにタイミングチャートに書き込む(S103)。そして、当該選択した温度検知素子の優先順位を最下位に変更するとともに(S104)、当該温度検知素子が選択されるタイミングの前後所定時間(実施形態1においては、20.0μs)を切替禁止時間に設定する。   In the recording apparatus 1, the timing chart creating unit 65 creates a timing chart. When creating the timing chart, first, the timing chart is written so that the corresponding temperature detection element is selected in accordance with the driving timing of the heater having the highest priority within the detection processing time (S103). Then, the priority order of the selected temperature detecting element is changed to the lowest order (S104), and a predetermined time (20.0 μs in the first embodiment) before and after the timing at which the temperature detecting element is selected is changed to the switching prohibition time. Set to.

その後、記録装置1は、タイミングチャート作成部65において、検知処理時間内に他の温度検知素子を選択する時間が残っているか否かを判定する(S106)。そして、残り時間がある限り(S107でYES)、記録装置1は、上述したS103〜S106の処理を繰り返し行なう。   Thereafter, the recording apparatus 1 determines in the timing chart creation unit 65 whether or not there remains a time for selecting another temperature detection element within the detection processing time (S106). Then, as long as there is a remaining time (YES in S107), the recording apparatus 1 repeats the processes of S103 to S106 described above.

一方、残り時間がなければ(S107でNO)、タイミングチャートの作成処理が終わる。そして、タイミングチャートが記録ヘッド3の制御回路85に送られるとともに、イメージデータに基づく駆動データが記録ヘッド3の駆動回路(図6参照)に送られ、吐出動作と温度検知動作とが同期して行われる。   On the other hand, if there is no remaining time (NO in S107), the timing chart creation process ends. Then, the timing chart is sent to the control circuit 85 of the recording head 3, and the driving data based on the image data is sent to the driving circuit (see FIG. 6) of the recording head 3, so that the ejection operation and the temperature detection operation are synchronized. Done.

これにより、記録ヘッド3の制御回路85は、当該作成されたタイミングチャートに従って、温度検知素子93を切り替えて選択するための選択信号の出力を行なう。また、この選択信号の出力は、各ヒータの駆動に同期して行なわれる。そして、記録装置1は、吐出状態判定部66において、温度検知素子93からの温度検知電圧を順次取得し、その温度波形に基づいてインクの吐出状態を判定する(S108)。   Thereby, the control circuit 85 of the recording head 3 outputs a selection signal for switching and selecting the temperature detection element 93 in accordance with the created timing chart. The selection signal is output in synchronization with the driving of each heater. Then, the recording apparatus 1 sequentially acquires the temperature detection voltage from the temperature detection element 93 in the discharge state determination unit 66, and determines the ink discharge state based on the temperature waveform (S108).

以上説明したように実施形態1によれば、ヒータの駆動回数(吐出デューティ)に基づいて温度検知素子の選択順序を決定するため、記録ヘッド用基板のサイズの大幅な増大を招かずに、発熱抵抗素子の駆動に同期した温度変化を取得できる。これにより、例えば、画像欠陥の原因となる吐出異常ノズルを早い段階で検出することができる。   As described above, according to the first embodiment, since the selection order of the temperature detection elements is determined based on the number of times the heater is driven (discharge duty), heat is generated without causing a significant increase in the size of the print head substrate. A temperature change synchronized with the driving of the resistance element can be acquired. Thereby, for example, an abnormal ejection nozzle that causes an image defect can be detected at an early stage.

(実施形態2)
次に、実施形態2について説明する。実施形態1と相違する点としては、記録ヘッドの構成が挙げられ、実施形態2においては、記録ヘッドがマルチ記録ヘッドである場合について説明する。すなわち、実施形態2においては、記録ヘッドが複数設けられる。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 will be described. The difference from the first embodiment is the configuration of the recording head. In the second embodiment, the case where the recording head is a multi-recording head will be described. That is, in the second embodiment, a plurality of recording heads are provided.

ここで、マルチ記録ヘッドにおいては、複数の記録ヘッドがノズル配置方向に沿って複数配置されている。そして、記録に際しては、マルチ記録ヘッドをノズル配置方向と直交する方向(記録媒体の搬送方向)に走査させることで一度の走査で複数行の記録を同時に行なう。ここで、各記録ヘッドには、例えば、32個の吐出口がそれぞれ設けられている。   Here, in the multi-recording head, a plurality of recording heads are arranged along the nozzle arrangement direction. In recording, a multi-recording head is scanned in a direction (recording medium conveyance direction) perpendicular to the nozzle arrangement direction, thereby recording a plurality of lines simultaneously in one scan. Here, for example, each of the recording heads is provided with 32 ejection ports.

図15を用いて、実施形態2に係わる処理の概要について説明する。ここで、図15には、イメージデータ45の記録に際して、各記録ヘッド(この場合、記録ヘッドは、4つ)による記録処理を時分割時間毎に示す概要が示される。なお、黒塗り部分は画像情報を含む部分を示し、白抜き部分は画像情報を含まない部分を示している。   The outline of the processing according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 15 shows an outline showing the recording processing by each recording head (in this case, four recording heads) for each time division time when the image data 45 is recorded. The black portion indicates a portion including image information, and the white portion indicates a portion not including image information.

図15に示すように、複数(この場合、4つ)の記録ヘッド46〜49が、ノズル配置方向に沿って複数配置されている。そして、記録ヘッド46〜48各々において、符号50〜53に示す時分割駆動が行なわれることによりイメージデータ45が記録媒体上に記録される。   As shown in FIG. 15, a plurality of (in this case, four) recording heads 46 to 49 are arranged along the nozzle arrangement direction. In each of the recording heads 46 to 48, the image data 45 is recorded on the recording medium by performing time-division driving indicated by reference numerals 50 to 53.

ここで、温度検知素子からの出力(温度検知電圧)は、同じタイミングでは、1つの記録ヘッドから1信号得られる。そのため、記録ヘッドが4つ設けられる場合、検知温度取得部64においては、同じタイミングで温度検知素子からの出力が4つ得られることになる。なお、画像処理部61において、各ノズルに対応した2値の記録データを記録ヘッド毎に生成した後は、基本的に、実施形態1と同様の処理を行なえば良い。   Here, the output from the temperature detection element (temperature detection voltage) is obtained by one signal from one recording head at the same timing. Therefore, when four recording heads are provided, the detected temperature acquisition unit 64 can obtain four outputs from the temperature detecting element at the same timing. Note that, after the binary print data corresponding to each nozzle is generated for each print head in the image processing unit 61, basically the same processing as in the first embodiment may be performed.

以上説明したように実施形態2によれば、マルチ記録ヘッドの場合にも、実施形態1同様の処理が行なえる。すなわち、実施形態2の構成においても、記録ヘッド用基板のサイズの大幅な増大を招かずに、発熱抵抗素子の駆動に同期した温度変化を取得できることになる。   As described above, according to the second embodiment, the same processing as in the first embodiment can be performed even in the case of a multi-recording head. That is, even in the configuration of the second embodiment, a temperature change synchronized with the driving of the heating resistor element can be acquired without causing a significant increase in the size of the recording head substrate.

(実施形態3)
次に、実施形態3について説明する。実施形態3においては、イメージデータに基づく記録を行なう前の予備動作中に上述した温度検知動作を行なう。なお、予備動作では、一般に、イメージデータに基づく記録処理を行なう前に吐出口内のインク粘度上昇による吐出不良状態を改善するために、数回吐出動作が行なわれる。
(Embodiment 3)
Next, Embodiment 3 will be described. In the third embodiment, the above-described temperature detection operation is performed during the preliminary operation before recording based on image data. In the preliminary operation, generally, the discharge operation is performed several times in order to improve a discharge failure state due to an increase in ink viscosity in the discharge port before performing the recording process based on the image data.

ここで、図16を用いて、予備動作中に温度検知動作を行なう場合について説明する。   Here, the case where the temperature detection operation is performed during the preliminary operation will be described with reference to FIG.

予備動作中においては、符号30に示すように、全てのノズルからインクを吐出することになる。ここで、符号25は、予備動作後に記録を行なうイメージデータを示している。実施形態3においては、このイメージデータ25を記録する際の駆動情報に基づいて各ノズルに優先順位を設定する。そして、予備動作中に、当該優先順位に基づいて、対応する温度検知素子からの出力を取得する。最後に、その温度波形に基づいて吐出状態の判定を行なう。この場合、検知処理時間として、符号23に示す時間が設定される。   During the preliminary operation, ink is ejected from all the nozzles as indicated by reference numeral 30. Here, reference numeral 25 indicates image data to be recorded after the preliminary operation. In the third embodiment, the priority order is set for each nozzle based on the drive information when the image data 25 is recorded. Then, during the preliminary operation, the output from the corresponding temperature detection element is acquired based on the priority order. Finally, the discharge state is determined based on the temperature waveform. In this case, the time indicated by reference numeral 23 is set as the detection processing time.

以上説明したように実施形態3によれば、予備動作中に温度検知動作を行なう。これにより、記録処理の開始に先立って、吐出状態の判定が行なえることになる。   As described above, according to the third embodiment, the temperature detection operation is performed during the preliminary operation. As a result, the ejection state can be determined prior to the start of the recording process.

以上が本発明の代表的な実施形態の一例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。   The above is an example of a typical embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the present invention. .

例えば、上述した実施形態1〜3においては、各記録ヘッドにつき温度検知素子からの出力を同時に1出力取得できる場合について説明したが、記録ヘッド用基板のサイズが許すのであれば、1出力に限られず、同時に複数出力を取得できても良い。   For example, in the first to third embodiments described above, a case has been described in which one output from the temperature detection element can be simultaneously acquired for each recording head. However, if the size of the recording head substrate permits, the output is limited to one output. It may be possible to obtain multiple outputs at the same time.

また、例えば、上述した実施形態1〜3においては、発熱抵抗素子(ヒータ)それぞれに対応して温度検知素子が設けられる場合について説明したが、全ての発熱抵抗素子に対応して温度検知素子が設けられる必要はない。   For example, in the first to third embodiments described above, the case where the temperature detection elements are provided corresponding to the respective heating resistance elements (heaters) has been described. However, the temperature detection elements corresponding to all the heating resistance elements are provided. There is no need to be provided.

また、例えば、上述した実施形態1〜3においては、バンド毎のイメージデータに基づいて各ノズルの駆動情報(吐出デューティ)を取得していたが、これに限られない。例えば、記録対象となるイメージデータ全体から駆動情報を求めても良い。   For example, in the first to third embodiments described above, the drive information (discharge duty) of each nozzle is acquired based on the image data for each band, but the present invention is not limited to this. For example, the drive information may be obtained from the entire image data to be recorded.

また、例えば、上述した実施形態1〜3においては、検知処理時間内において可能な限り温度検知素子の選択を切り替えるタイミングをタイミングチャートに書き込む場合について説明したが、これに限られない。例えば、検知処理時間内において予め決められた所定数の温度検知素子の選択を切り替えるタイミングをタイミングチャートに書き込み、それに従って検知温度を取得するようにしても良い。   For example, in the first to third embodiments described above, the case where the timing for switching the selection of the temperature detection element as much as possible within the detection processing time is described in the timing chart is described, but the present invention is not limited thereto. For example, the timing for switching the selection of a predetermined number of temperature detection elements determined in advance within the detection processing time may be written in the timing chart, and the detection temperature may be acquired accordingly.

Claims (7)

インクを吐出するための熱エネルギーを発生する複数の発熱抵抗素子それぞれに対応して温度検知素子が設けられた記録ヘッドを有し、該記録ヘッドに設けられた該複数の発熱抵抗素子を時分割駆動させて記録を行なう記録装置であって、
記録対象となる画像データを記録する際の各発熱抵抗素子の駆動回数に基づいて、前記複数の発熱抵抗素子に駆動回数の多い順に優先順位を設定する優先順位設定手段と、
前記発熱抵抗素子の駆動タイミングに合わせて対応する温度検知素子からの出力を、前記優先順位の高い発熱抵抗素子から順番に、予め設定された検知処理時間内において取得する取得手段と、
前記取得された温度検知素子からの出力それぞれに基づいて、発熱抵抗素子によるインクの吐出状態を判定する判定手段と
を具備することを特徴とする記録装置。
A recording head provided with a temperature detection element corresponding to each of the plurality of heating resistance elements that generate thermal energy for ejecting ink; and the plurality of heating resistance elements provided in the recording head are time-shared. A recording device for recording by driving,
Priority order setting means for setting the priority order in descending order of the number of driving times to the plurality of heating resistance elements, based on the number of driving times of each heating resistance element when recording image data to be recorded;
An acquisition means for acquiring an output from a temperature detection element corresponding to a driving timing of the heating resistor element in order from a heating resistor element having a high priority in a preset detection processing time;
And a determination unit that determines an ink discharge state by the heating resistor element based on each of the acquired outputs from the temperature detection element.
前記記録対象となる画像データに対してバンディング処理することによりバンド単位に分割されたデータを生成する画像処理手段
を更に具備し、
前記優先順位設定手段は、
前記バンド単位に分割されたデータに基づいて各発熱抵抗素子の駆動回数を示す駆動情報を取得し、該駆動情報に基づいて前記優先順位の設定を行なう
ことを特徴とする請求項1記載の記録装置。
Image processing means for generating data divided into band units by banding the image data to be recorded;
The priority order setting means includes:
2. The recording according to claim 1, wherein drive information indicating the number of times of driving each heating resistor element is acquired based on the data divided in band units, and the priority order is set based on the drive information. apparatus.
前記取得手段は、
前記発熱抵抗素子の駆動タイミングに合わせて対応する温度検知素子からの出力を、前記優先順位の高い発熱抵抗素子から順番に、前記検知処理時間内において可能な限り取得する
ことを特徴とする請求項1記載の記録装置。
The acquisition means includes
The output from the temperature detecting element corresponding to the driving timing of the heating resistor element is acquired as much as possible within the detection processing time in order from the heating resistor element having the highest priority. The recording apparatus according to 1.
前記取得手段は、
前記発熱抵抗素子の駆動タイミングに合わせて対応する温度検知素子からの出力を選択させるためのタイミングチャートを作成する作成手段
を具備し、
前記記録ヘッドは、
前記タイミングチャートに従って複数の温度検知素子のいずれかからの出力を選択する制御回路
を具備することを特徴とする請求項1記載の記録装置。
The acquisition means includes
Creating means for creating a timing chart for selecting the output from the corresponding temperature detection element in accordance with the drive timing of the heating resistor element;
The recording head is
The recording apparatus according to claim 1, further comprising: a control circuit that selects an output from any of the plurality of temperature detection elements according to the timing chart.
前記記録ヘッドは、複数設けられており、
前記優先順位設定手段、前記取得手段及び前記判定手段による処理は、複数の記録ヘッドそれぞれに対応して行なわれる
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の記録装置。
A plurality of the recording heads are provided,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the processing by the priority order setting unit, the obtaining unit, and the determination unit is performed for each of a plurality of recording heads.
前記優先順位設定手段、前記取得手段及び前記判定手段による処理は、前記記録対象となる画像データを記録する前に行なわれる予備動作中に行なわれる
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の記録装置。
6. The processing by the priority order setting unit, the acquisition unit, and the determination unit is performed during a preliminary operation performed before recording the image data to be recorded. The recording apparatus according to item 1.
インクを吐出するための熱エネルギーを発生する複数の発熱抵抗素子それぞれに対応して温度検知素子が設けられた記録ヘッドを有し、該記録ヘッドに設けられた該複数の発熱抵抗素子を時分割駆動させて記録を行なう記録装置の処理方法であって、
優先順位設定手段が、記録対象となる画像データを記録する際の各発熱抵抗素子の駆動回数に基づいて、前記複数の発熱抵抗素子に駆動回数の多い順に優先順位を設定する工程と、
取得手段が、前記発熱抵抗素子の駆動タイミングに合わせて対応する温度検知素子からの出力を、前記優先順位の高い発熱抵抗素子から順番に、予め設定された検知処理時間内において取得する工程と、
判定手段が、前記取得された温度検知素子からの出力それぞれに基づいて、発熱抵抗素子によるインクの吐出状態を判定する工程と
を含むことを特徴とする処理方法。
A recording head provided with a temperature detection element corresponding to each of the plurality of heating resistance elements that generate thermal energy for ejecting ink; and the plurality of heating resistance elements provided in the recording head are time-shared. A processing method of a recording apparatus for recording by driving,
A step in which priority setting means sets the priority order in descending order of the number of times of driving the plurality of heating resistance elements based on the number of times of driving of each heating resistance element when recording image data to be recorded;
An acquisition means for acquiring an output from a temperature detection element corresponding to the drive timing of the heating resistor element, in order from the heating resistor element having a high priority, within a preset detection processing time;
And a step of determining, based on each of the acquired outputs from the temperature detection element, a step of determining an ink discharge state by the heating resistance element.
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