JP2015089623A - Inkjet recording device - Google Patents

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JP2015089623A
JP2015089623A JP2013229378A JP2013229378A JP2015089623A JP 2015089623 A JP2015089623 A JP 2015089623A JP 2013229378 A JP2013229378 A JP 2013229378A JP 2013229378 A JP2013229378 A JP 2013229378A JP 2015089623 A JP2015089623 A JP 2015089623A
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進 廣澤
Susumu Hirozawa
進 廣澤
坂本 敦
Atsushi Sakamoto
敦 坂本
祥之 本田
Yoshiyuki Honda
祥之 本田
謙吾 梅田
Kengo Umeda
謙吾 梅田
梅澤 雅彦
Masahiko Umezawa
雅彦 梅澤
矢部 賢治
Kenji Yabe
賢治 矢部
靖彦 尾▲崎▼
Yasuhiko Ozaki
靖彦 尾▲崎▼
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet recording device capable of outputting an image in which both density unevenness depending on driving order and density unevenness associated with a flow channel direction are less noticeable while using a long recording head composed of a plurality of chips.SOLUTION: Wiring is made so that impedances corresponding to chips of a plurality of chips 101 are different from each other between a chip in which a moving direction of ink in a flow channel matches a delay direction of driving and a chip in which the moving direction of the ink in the flow channel is an opposite direction to the delay direction.

Description

本発明はインクジェット記録装置に関する。特に、複数の記録素子が配列されたチップの更に複数を配列させて構成された長尺のインクジェットヘッドにおいて、温度上昇や電気的なノイズに伴う記録ヘッド内での吐出量ばらつきを低減するための構成に関する。   The present invention relates to an ink jet recording apparatus. In particular, in a long inkjet head configured by arranging a plurality of chips on which a plurality of recording elements are arranged, in order to reduce variations in the ejection amount in the recording head due to temperature rise and electrical noise. Concerning configuration.

個々の記録素子に備えられた発熱抵抗体に電圧パルスを印加し、発生した熱エネルギを利用してインクを吐出させるインクジェット記録装置は、高精細且つ高速に画像を出力できることから、広く有用されている。特に、複数の記録素子を記録用紙の幅に対応する距離だけ高密度に配列したフルライン型のインクジェットヘッドは、更なる高速出力が可能となることから、近年急速に普及している。このような長尺のインクジェットヘッドにおいては、製造上の歩留まりを向上させるために、より少数の記録素子が配列されてなるチップの複数を、用紙の幅方向に複数配列させて構成されていることが多い。   An ink jet recording apparatus that applies a voltage pulse to a heating resistor provided in each recording element and ejects ink using the generated thermal energy is widely used because it can output an image with high definition and high speed. Yes. In particular, a full-line type ink jet head in which a plurality of recording elements are arranged at a high density by a distance corresponding to the width of the recording paper has rapidly become popular in recent years because it enables higher-speed output. In such a long inkjet head, in order to improve the manufacturing yield, a plurality of chips each having a smaller number of recording elements are arranged in the width direction of the paper. There are many.

ところで、発熱抵抗体を駆動してインクを吐出する形態の長尺のインクジェットヘッド(記録ヘッド)においては、多数の発熱抵抗体に一度に通電してしまうと大きな電圧降下が発生する。このような電圧降下はコンデンサを用意することによって緩和することも出来るが、高濃度の画像を記録するなど同時駆動数が多い場合を基準に考えると、大容量なコンデンサが必要となりコストが高くなる。このため、一般には、1つのチップに配列する複数の記録素子を複数のグループに分割して時分割駆動を行い、単位時間に流れる電流を抑えながら、発熱抵抗体への安定した電圧印加を実現している。   By the way, in a long inkjet head (recording head) in which ink is ejected by driving a heating resistor, a large voltage drop occurs when a large number of heating resistors are energized at once. Such a voltage drop can be mitigated by preparing a capacitor, but considering the case of a large number of simultaneous drives, such as recording a high density image, a large capacity capacitor is required and the cost increases. . For this reason, in general, a plurality of recording elements arranged on one chip are divided into a plurality of groups and time-division driving is performed, and a stable voltage application to the heating resistor is realized while suppressing a current flowing in a unit time. doing.

更に、このようなブロック駆動を行った場合でも、同じブロック内の発熱抵抗体を同時に駆動すると、駆動電源配線及びグランド配線に流れる電流の立ち上がり及び立ち下がりにおいて、誘導結合による電磁ノイズが発生することがある。このような電磁ノイズは、ロジック信号配線を流れるロジック信号に重畳され、ロジック回路に誤動作を生じさせることがある。これに対し、特許文献1および2では、同一のブロックの発熱抵抗体を駆動する際に、更にそのタイミングを各発熱抵抗体でナノ秒単位でずらすことにより、単位時間あたりに流れる電流を低減し電磁ノイズの発生を抑える構成が開示されている。   Furthermore, even when such block driving is performed, if the heating resistors in the same block are driven simultaneously, electromagnetic noise due to inductive coupling is generated at the rise and fall of the current flowing through the drive power supply wiring and ground wiring. There is. Such electromagnetic noise is superimposed on the logic signal flowing through the logic signal wiring, and may cause malfunction in the logic circuit. On the other hand, in Patent Documents 1 and 2, when the heating resistors of the same block are driven, the current flowing per unit time is reduced by further shifting the timing of each heating resistor in units of nanoseconds. A configuration for suppressing the generation of electromagnetic noise is disclosed.

一方、特許文献3には、インクジェットヘッドの昇温に伴う吐出量の増加を抑えるために、インクジェットヘッドに対しインク流入口と流出口を設け、個々の記録素子には流入口から流出口に向けて流動するインクからインクが供給される構成が開示されている。通常、個々の記録素子の吐出量は発熱素子の近傍にあるインクの温度に応じて大きくなる傾向がある。特許文献2のように、発熱素子に供給されるインクが常に流動していれば、発熱素子近傍のインクの昇温は抑制され、吐出量の上昇も抑えることが出来る。   On the other hand, in Patent Document 3, an ink inlet and an outlet are provided to the inkjet head in order to suppress an increase in discharge amount due to the temperature rise of the inkjet head, and each recording element is directed from the inlet to the outlet. In other words, a configuration in which ink is supplied from ink that flows in this manner is disclosed. Usually, the discharge amount of each recording element tends to increase according to the temperature of ink in the vicinity of the heating element. As in Patent Document 2, if the ink supplied to the heat generating element is constantly flowing, the temperature rise of the ink in the vicinity of the heat generating element can be suppressed, and the increase in the discharge amount can also be suppressed.

特許第03323597号Japanese Patent No. 03333597 特開2008−114378号公報JP 2008-114378 A 特開2009−961号公報JP 2009-961 A

ところで、多数のチップを配列した記録ヘッドを用いるフルライン型のインクジェット記録装置では、比較的装置が大型であることから、装置内の電源回路から個々のチップまでの配線長が長く、寄生インダクタンスが無視できないことがある。具体的には、ある程度大きな電流が流れると、寄生インダクタンスの影響でリンギングが発生し、発熱抵抗体に印加される電圧を不安定にしてしまうのである。そして、背景技術の項で説明したようなブロック間の時分割駆動を行うと、電圧降下は抑えられるが、電圧パルスの波形がブロック間で不安定になり、個々の発熱抵抗体に付与されるエネルギひいては個々の記録素子の吐出量にばらつきが生じてしまう。その結果、用紙に記録される画像においても濃度ムラが確認されるようになる。より具体的には、先に駆動されるブロックよりも僅かに後から駆動されるブロックの方が付与されるエネルギが大きくなる傾向があり、チップの中でブロックの駆動順序に応じた方向性を有する濃度ムラが発生する。   By the way, in a full-line type ink jet recording apparatus using a recording head in which a large number of chips are arranged, the apparatus is relatively large, so that the wiring length from the power supply circuit to each chip in the apparatus is long, and the parasitic inductance is large. Sometimes it cannot be ignored. Specifically, when a certain amount of current flows, ringing occurs due to the influence of parasitic inductance, and the voltage applied to the heating resistor becomes unstable. When the time-division driving between blocks as described in the background section is performed, the voltage drop is suppressed, but the voltage pulse waveform becomes unstable between the blocks and is applied to each heating resistor. As a result, the ejection amount of each recording element varies. As a result, density unevenness is also confirmed in the image recorded on the paper. More specifically, the energy applied to the block driven slightly later tends to be larger than the block driven earlier, and the direction according to the drive order of the blocks in the chip is increased. Density unevenness occurs.

一方、特許文献3を採用した構成においては、確かに個々の発熱素子やインクジェ
ットヘッド全体の昇温を抑える効果はあるが、流入口から流出口へ流れる経路においてインクの温度は徐々に上昇する傾向にある。そのため、供給されるインクの温度はインクジェットヘッド内に配置されるチップの位置や、同じチップの中で個々の記録素子が配置される位置によって異なる。具体的には、インク流路に対し上流側の記録素子よりも下流側に配置された記録素子のほうが吐出量が多くなり、チップの上流側よりも下流側の方が画像濃度が高くなる傾向がある。
On the other hand, the configuration employing Patent Document 3 has an effect of suppressing the temperature rise of each individual heating element and the entire inkjet head, but the ink temperature tends to gradually increase in the path from the inlet to the outlet. It is in. Therefore, the temperature of the supplied ink varies depending on the position of the chip disposed in the ink jet head and the position where the individual recording elements are disposed in the same chip. Specifically, the discharge amount of the recording element arranged on the downstream side of the recording element upstream of the ink flow path is larger, and the image density tends to be higher on the downstream side than on the upstream side of the chip. There is.

このような駆動順序に応じた濃度ムラと流路の方向に伴う濃度ムラは、それぞれについては大きな弊害にならなくても、互いに重なり合うことによって、強調されてしまう場合がある。そして、どちらも方向性を有することから、駆動順序の方向と流路の方向との組み合わせがチップによって様々であると、互いの濃度ムラが相殺しあうチップと増長しあうチップが混在し、同じインクジェットヘッド内で大きな濃度ムラが発生する。   Such density unevenness in accordance with the driving order and density unevenness in the direction of the flow path may be emphasized by overlapping each other even if they do not cause a significant adverse effect. And since both have directionality, if the combination of the direction of the driving order and the direction of the flow path varies depending on the chip, there are a mixture of chips that cancel each other's density unevenness and chips that grow, and the same Large density unevenness occurs in the inkjet head.

本発明は上記問題点を解決するために成されたものである。よって、その目的とするところは、複数のチップで構成された長尺の記録ヘッドを用いながら、駆動順序に応じた濃度ムラも流路の方向に伴う濃度ムラも目立ち難くい画像を出力可能なインクジェット記録装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems. Therefore, the object is to output an image in which density unevenness according to the driving order and density unevenness due to the direction of the flow path are not noticeable while using a long recording head composed of a plurality of chips. An ink jet recording apparatus is provided.

そのために本発明は、発熱抵抗体に所定の電圧パルスを印加することによりインクを吐出する記録素子が所定方向に配列され、且つ等しい電圧パルスを印加した際に前記記録素子の前記所定方向における位置に応じて一定の傾向で吐出量が変化するようなチップ、の複数と、前記複数のチップに対し順番にインクを供給しながらインクを移動させる流路と、を有する記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記複数のチップのうち、前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と一致するチップと、前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と反対の方向であるチップとで、前記チップに対応するインピーダンスが異なるように配線されていることを特徴とする。   For this purpose, the present invention provides a recording element that ejects ink by applying a predetermined voltage pulse to the heating resistor in a predetermined direction, and the position of the recording element in the predetermined direction when an equal voltage pulse is applied. An image is recorded using a recording head having a plurality of chips whose ejection amount changes with a certain tendency in accordance with a flow path for moving ink while sequentially supplying ink to the plurality of chips. An ink jet recording apparatus for recording, wherein among the plurality of chips, a chip in which the direction of ink movement in the flow path coincides with the predetermined direction, and a direction of ink movement in the flow path is opposite to the predetermined direction Wiring is performed so that the impedance corresponding to the chip is different from that of the chip in the direction.

本発明によれば、インクジェットヘッドの全域に亘って吐出量変動が抑えられ、一様な濃度の画像を出力することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress variation in the ejection amount over the entire area of the ink jet head and output an image having a uniform density.

本発明に使用可能なインクジェット記録装置の断面図である。It is sectional drawing of the inkjet recording device which can be used for this invention. 1色分の記録ヘッド17を吐出口面から観察した際の平面図である。FIG. 6 is a plan view when the recording head 17 for one color is observed from the ejection port surface. 記録ヘッドの側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a recording head. 下ベース基板上にベース基板を積層した様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that the base substrate was laminated | stacked on the lower base substrate. 流路の経路を説明するための記録ヘッドの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a recording head for explaining a path of a flow path. (a)および(b)は、チップの斜視図および断面図である。(A) And (b) is the perspective view and sectional drawing of a chip | tip. (a)および(b)は、インク循環システムを説明するための図である。(A) And (b) is a figure for demonstrating an ink circulation system. 図8に対応する等価回路図である。FIG. 9 is an equivalent circuit diagram corresponding to FIG. 8. (a)および(b)は、チップにおける吐出量変動を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the discharge amount fluctuation | variation in a chip | tip. (a)および(b)は、コンデンサをケーブルの途中に設けた配線構成図である。(A) And (b) is the wiring block diagram which provided the capacitor | condenser in the middle of the cable. 図10に対応する等価回路図である。FIG. 11 is an equivalent circuit diagram corresponding to FIG. 10. チップにおける配線構成を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the wiring structure in a chip | tip. 記録用紙に形成されるドットの配列状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement state of dots formed on a recording sheet. (a)〜(c)は、各種信号のタイミングチャートである。(A)-(c) is a timing chart of various signals. (a)および(b)は、コンデンサの位置に応じてドットの大きさを比較する図である。(A) And (b) is a figure which compares the magnitude | size of a dot according to the position of a capacitor | condenser. チップの配置状態と流路の蓄熱に伴う吐出量変動の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the discharge amount fluctuation | variation accompanying the arrangement | positioning state of a chip | tip, and the heat storage of a flow path. チップの配置状態とリンギングに伴う吐出量変動の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the discharge amount fluctuation | variation accompanying a chip | tip arrangement state and ringing. 流路の蓄熱に伴う吐出量変動とリンギングに伴う吐出量変動を合わせた吐出量変動を示す図である。It is a figure which shows the discharge amount fluctuation | variation which combined the discharge amount fluctuation | variation accompanying the heat storage of a flow path, and the discharge amount fluctuation | variation accompanying ringing. (a)および(b)は、配線構成図およびコンデンサの比較図である。(A) And (b) is a wiring block diagram and the comparison figure of a capacitor | condenser. 本発明の配線構成を採用した場合の吐出量変動を示す図である。It is a figure which shows the discharge amount fluctuation | variation at the time of employ | adopting the wiring structure of this invention.

(第1の実施形態)
図1は、本発明に使用可能なインクジェット記録装置18(以下、単に記録装置と言う)の内部構成を説明するための断面図である。記録装置18は、パーソナルコンピュータなどのホスト装置16と接続され、ホスト装置16から供給された画像データに従って、インクジェット方式で画像を記録する。記録装置18において、制御部13は、記録装置全体の制御を行うコントローラ15などを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the internal configuration of an ink jet recording apparatus 18 (hereinafter simply referred to as a recording apparatus) that can be used in the present invention. The recording device 18 is connected to a host device 16 such as a personal computer, and records an image by an inkjet method according to image data supplied from the host device 16. In the recording apparatus 18, the control unit 13 includes a controller 15 that controls the entire recording apparatus.

シート供給部1は、2つのロールR1、R2を収納し、択一的にシート(用紙)を引き出して搬送経路に供給する。なお、収納可能なロールは2つであることに限定はされず、1つ、あるいは3つ以上であってもよい。   The sheet supply unit 1 stores two rolls R1 and R2, and alternatively draws out a sheet (paper) and supplies it to the conveyance path. The number of rolls that can be stored is not limited to two, and may be one, or three or more.

デカール部2は、シート供給部1や後述する反転部9から供給されたシートのカール(反り)を軽減させるユニットである。デカール部2では、1つの駆動ローラに対して2つのピンチローラを押し当て、シートに対しカールとは逆向きの反りを与える。デカール部2を通過することで、シート供給部1や反転部9でのカール癖は軽減され、シートは平滑に搬送される。   The decurling unit 2 is a unit that reduces curling (warping) of a sheet supplied from the sheet supply unit 1 or a reversing unit 9 described later. In the decurling unit 2, two pinch rollers are pressed against one driving roller to give a warp in a direction opposite to the curl to the sheet. By passing through the decurling unit 2, curl wrinkles in the sheet supply unit 1 and the reversing unit 9 are reduced, and the sheet is conveyed smoothly.

斜行矯正部3は、デカール部2を通過したシートの斜行(進行方向に対する傾き)を矯正するユニットである。基準となる側のシート端部をガイド部材に押し付けることにより、シートが直進するように方向付ける。   The skew correction unit 3 is a unit that corrects skew (inclination with respect to the traveling direction) of the sheet that has passed through the decurling unit 2. By pressing the sheet end on the reference side against the guide member, the sheet is oriented so as to advance straight.

プリント部4は、搬送されるシートに対して記録ヘッド部14からインクを吐出して画像を記録する。本実施例の記録ヘッド部14は、図2で説明するフルライン型の記録ヘッド17がインク色ごとに用意され、これら複数の記録ヘッド17がX方向に並列配置することによって構成されている。本例ではC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の4色に対応した4つの記録ヘッドを有する。なお、色数及び記録ヘッドの数は4つに限定されるものではない。各色のインクは、後述するインクタンクからそれぞれインクチューブを介して記録ヘッド部14に供給される。なお、プリント部4には、シートを搬送する複数の搬送ローラやシートを下方から支えるプラテンなどが配備され、個々の記録ヘッド17に対向する領域のシートが平滑になるように支持されている。   The printing unit 4 records an image by ejecting ink from the recording head unit 14 on the conveyed sheet. The recording head unit 14 of the present embodiment is configured by preparing a full-line type recording head 17 described in FIG. 2 for each ink color and arranging the plurality of recording heads 17 in parallel in the X direction. In this example, there are four recording heads corresponding to four colors of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black). The number of colors and the number of recording heads are not limited to four. Each color ink is supplied from an ink tank, which will be described later, to the recording head unit 14 via an ink tube. The printing unit 4 is provided with a plurality of conveyance rollers for conveying the sheet, a platen for supporting the sheet from below, and the like so that the sheet in the area facing each recording head 17 is smoothed.

検査部5は、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサを備え、プリント部4にて記録されたシート上の検査パターンや画像を光学的に読み取るユニットである。読み取った情報は、制御部13に転送され、記録ヘッド17のノズルの状態、シートの搬送状態、画像の位置等が判定される。   The inspection unit 5 includes a CCD image sensor and a CMOS image sensor, and is a unit that optically reads an inspection pattern and an image on a sheet recorded by the print unit 4. The read information is transferred to the control unit 13 to determine the state of the nozzles of the recording head 17, the sheet conveyance state, the position of the image, and the like.

カッタ部6は、シート上に記録されたカットマークに合わせて画像を切断するユニットである。但し、両面記録を行う場合、カッタ部6は、第1面については最後の画像の後端部を切断するのみであり、連続シートはカットされることなく情報記録部7へ搬送される。情報記録部7は、画像シートの余白領域に記録画像に関わるシリアル番号や日付などの情報を文字やコードとして記録する。乾燥部8は、付与されたインクを短時間に乾燥させるためのユニットである。   The cutter unit 6 is a unit that cuts an image in accordance with a cut mark recorded on a sheet. However, when performing double-sided recording, the cutter unit 6 only cuts the trailing edge of the last image on the first side, and the continuous sheet is conveyed to the information recording unit 7 without being cut. The information recording unit 7 records information such as a serial number and date related to the recorded image as characters and codes in the blank area of the image sheet. The drying unit 8 is a unit for drying the applied ink in a short time.

反転部9は、両面記録を行う際に第1面の記録が完了した連続シートを一時的に巻取るユニットである。第1面の記録が終了した連続シートは、反時計回りに回転する回転体(ドラム)9aに徐々に巻き取られていく。回転体9aは、連続シートの後端部まで巻き取った時点で停止し、その後逆の方向すなわち時計回りに回転する。これにより、連続シートはデカール部2に送出される。デカール部2では、回転体9aで巻き取られた際の反りを軽減する方向にシートを矯正する。   The reversing unit 9 is a unit that temporarily winds a continuous sheet on which recording on the first side is completed when performing double-sided recording. The continuous sheet on which the recording on the first surface has been completed is gradually wound around a rotating body (drum) 9a that rotates counterclockwise. The rotating body 9a stops when it is wound up to the rear end of the continuous sheet, and then rotates in the opposite direction, that is, clockwise. As a result, the continuous sheet is sent to the decurling unit 2. In the decurling unit 2, the sheet is corrected in a direction that reduces the warp when it is wound up by the rotating body 9 a.

デカール部2からプリント部4に向かう経路において、連続シートは、その表裏と先後端部が逆転した状態になっている。すなわち、第2面が記録ヘッド17に対向し、第1面記録時における後端部が先端部となって搬送される。   In the path from the decurling unit 2 to the printing unit 4, the continuous sheet is in a state where the front and back and the front and rear end portions are reversed. That is, the second surface faces the recording head 17, and the rear end portion during the first surface recording is conveyed as the leading end portion.

排出搬送部10は、カッタ部6で切断され乾燥部8で乾燥させられたカットシートを、ソータ部11まで搬送する。ソータ部11は、記録済みのカットシートをサイズ別などのグループごとに仕分け、夫々の排出口へと排出する。個々の排出口には、カットシートを受けるためのトレイ12が用意され、カットシートはいずれかのトレイ12上に積載される。   The discharge conveyance unit 10 conveys the cut sheet cut by the cutter unit 6 and dried by the drying unit 8 to the sorter unit 11. The sorter unit 11 sorts the recorded cut sheets into groups such as by size and discharges them to the respective discharge ports. A tray 12 for receiving cut sheets is prepared at each discharge port, and the cut sheets are stacked on one of the trays 12.

図2は、1色分の記録ヘッド17を吐出口面から観察した際の平面図である。シリコンで形成されたチップ101の夫々には、複数の記録素子が所定方向(ここではx方向)に所定のピッチで配列してなる記録素子列102が、これと交差するy方向に4列ずつ配置されている。そしてこのようなチップ101の8個が、y方向に交互にずれながら、記録素子がx方向に連続するように下ベース基板118上に配置されている。本実施形態では、Chip0〜Chip7が図のように配列されているものとする。1つの記録ヘッド17から吐出されるインクは同じインクである。このような記録ヘッド17を記録ヘッド部14に固定した状態で、記録用紙となるシートをy方向に搬送することにより、記録用紙に所望の画像を記録することが出来る。個々のチップ101はx方向に1インチの有効幅を有し、8個のチップにより、8インチまでの用紙幅に対応可能になっている。各チップ101のx方向両端部には電極部100が配備されており、制御部13から延在するフレキシブル配線基板106とワイヤボンディングにより電気的に接続されている。このような記録ヘッド17は、固定用穴150を介して装置本体の記録ヘッド部14に固定されている。   FIG. 2 is a plan view when the recording head 17 for one color is observed from the ejection port surface. In each of the chips 101 formed of silicon, a plurality of recording element arrays 102 in which a plurality of recording elements are arranged at a predetermined pitch in a predetermined direction (here, the x direction) are arranged in four lines in the y direction intersecting this. Has been placed. Eight such chips 101 are arranged on the lower base substrate 118 so that the recording elements are continuous in the x direction while being alternately displaced in the y direction. In the present embodiment, it is assumed that Chip0 to Chip7 are arranged as illustrated. The ink ejected from one recording head 17 is the same ink. With such a recording head 17 fixed to the recording head unit 14, a desired image can be recorded on the recording paper by conveying the sheet serving as the recording paper in the y direction. Each chip 101 has an effective width of 1 inch in the x direction, and eight chips can cope with a paper width of up to 8 inches. Electrode units 100 are provided at both ends of each chip 101 in the x direction, and are electrically connected to the flexible wiring board 106 extending from the control unit 13 by wire bonding. Such a recording head 17 is fixed to the recording head portion 14 of the apparatus main body through a fixing hole 150.

図3は、記録ヘッド17の側断面図である。図2で説明した下ベース基板118においてチップ101が配置する位置には、チップ101内の記録素子に共通してインクを供給するための共通液室110と、4列の記録素子列102夫々にインクを分配するためのスリット104が形成されている。このような下ベース基板118の上にはベース基板111が積層され、共通液室110が拡張されている。   FIG. 3 is a side sectional view of the recording head 17. In the position where the chip 101 is arranged on the lower base substrate 118 described with reference to FIG. 2, the common liquid chamber 110 for supplying ink in common to the printing elements in the chip 101 and the four printing element rows 102 are respectively provided. A slit 104 for distributing ink is formed. A base substrate 111 is laminated on the lower base substrate 118, and the common liquid chamber 110 is expanded.

図4は、下ベース基板118上にベース基板111を積層した様子を示す斜視図である。8つの共通液室110が8つのチップ101の位置に合わせて形成されていることが分かる。   FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the base substrate 111 is stacked on the lower base substrate 118. It can be seen that the eight common liquid chambers 110 are formed in accordance with the positions of the eight chips 101.

再度図3を参照するに、ベース基板111の上には、更にヘッド液室部材112が積層されている。ヘッド液室部材112は、8個のチップ夫々に対し循環的にインクを供給するための流路109が形成された部材である。   Referring to FIG. 3 again, a head liquid chamber member 112 is further laminated on the base substrate 111. The head liquid chamber member 112 is a member in which a flow path 109 for supplying ink cyclically to each of the eight chips is formed.

図5は、流路109の経路を説明するための記録ヘッド17の断面図である。装置本体のメインタンクから供給されたインクは、ヘッド液室部材112に形成されたインク流入口113から記録ヘッド内に受容された後、流路109に沿って吐出口面と平行な面(xy平面)を移動する。そして、x方向に配列する8個のチップ101夫々に対し順番に供給されながら、記録に使用されなかったインクはインク流出口114から記録ヘッド外に排出される。この際、図3を見ると分かるように、インク流入口113からインク流出口114までのインク流路102は2つの経路が形成されている。いずれも記録ヘッド17のx方向の中央に設置された2つのインク流入口113から流入され、x方向の反対方向に分離し、4つずつのチップにインクを供給した後に、両端部にあるインク流出口114から排出されている。インク流入口113からインク流出口114へ向かう経路には、フィルタなどの抵抗部材が設けられていない。よって、流路109内のインクは圧力損失なくインク流入口113からインク流出口114へと移動することが出来る。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the recording head 17 for explaining the path of the flow path 109. The ink supplied from the main tank of the apparatus main body is received in the recording head from the ink inlet 113 formed in the head liquid chamber member 112, and then the surface parallel to the discharge port surface (xy) along the flow path 109. Move the plane. Then, while being sequentially supplied to each of the eight chips 101 arranged in the x direction, ink that has not been used for recording is discharged from the ink outlet 114 to the outside of the recording head. At this time, as can be seen from FIG. 3, the ink flow path 102 from the ink inlet 113 to the ink outlet 114 has two paths. Both of them are fed from two ink inlets 113 installed in the center of the recording head 17 in the x direction, separated in the opposite direction of the x direction, and supplied to each of the four chips. It is discharged from the outlet 114. In the path from the ink inlet 113 to the ink outlet 114, no resistance member such as a filter is provided. Therefore, the ink in the flow path 109 can move from the ink inlet 113 to the ink outlet 114 without pressure loss.

図3に戻る。流路109を移動するインクは、ベース基板111上においてフィルタ支持部材150によって支持されたフィルタ151を介して、個々のチップ101に対応する共通液室110に流入する。フィルタ部材151はステンレスの極細線を編み込んで形成されており、記録素子において目詰まりを起こす程度の異物はここでブロックされる。また、各チップ101において、最大数の記録素子が同時に吐出動作を行った場合でも、必要な流速を損ねることのない様に十分に大きなサイズのものが用意されている。   Returning to FIG. The ink moving through the flow path 109 flows into the common liquid chamber 110 corresponding to each chip 101 via the filter 151 supported by the filter support member 150 on the base substrate 111. The filter member 151 is formed by weaving stainless steel fine wires, and foreign matters that cause clogging in the recording element are blocked here. In addition, in each chip 101, a sufficiently large size is prepared so as not to impair the required flow rate even when the maximum number of printing elements simultaneously perform the ejection operation.

以上説明した、下ベース基板118、ベース基板111、ヘッド液室部材112は、これらを貫通する固定軸120によって一体化されている。更に、下ベース基板118の吐出口面側からヘッド液室部材112の側面にかけては、これらを覆うようにフレキシブル配線基板106が配され、個々の記録素子の吐出動作に必要な駆動信号や電力を供給している。   The lower base substrate 118, the base substrate 111, and the head liquid chamber member 112 described above are integrated by a fixed shaft 120 that passes through them. Further, a flexible wiring substrate 106 is disposed from the discharge port surface side of the lower base substrate 118 to the side surface of the head liquid chamber member 112 so as to cover them, and drive signals and electric power necessary for the discharge operation of individual recording elements are provided. Supply.

図6(a)および(b)は、チップ101の斜視図および断面図である。図6(a)を参照するに、チップ101の表面には、複数の記録素子20がx方向に所定のピッチで連続するように配列されてなる記録素子列102が、更に4列y方向に並列配置されている。チップ101は、素子基板22の上にノズル部材21が積載された構成となっている。チップ101の表面端部には、チップ101を下ベース基板118に位置決めする際の目印となるアライメントマーク23が形成されている。   6A and 6B are a perspective view and a cross-sectional view of the chip 101. FIG. Referring to FIG. 6A, on the surface of the chip 101, recording element arrays 102 in which a plurality of recording elements 20 are arranged so as to be continuous at a predetermined pitch in the x direction are further arranged in four lines in the y direction. They are arranged in parallel. The chip 101 has a configuration in which the nozzle member 21 is stacked on the element substrate 22. An alignment mark 23 is formed on the surface end of the chip 101 as a mark when the chip 101 is positioned on the lower base substrate 118.

図6(b)は同図(a)のA−A断面図である。素子基板22には、共通液室110から供給されたインクを個々の記録素子列102に供給するためのスリット104が、記録素子列102ごとに形成されている。ノズル部材21には個々の記録素子20が形成されている。本実施形態において、1つの記録素子20は、インク路211、発泡室212および発熱抵抗体221によって構成されている。各スリット104から供給されたインクは、個々の記録素子に対応する発泡室212からインク路211に導かれ、吐出口近傍でメニスカスを形成する。記録データに従って発熱抵抗体221が印加されると、発泡室212のインク中に膜沸騰が生じ、生成された泡の成長エネルギによってインク路中のインクが吐出口から吐出される。この吐出に伴って消費された分のインクは、新たにスリット104から補充される。   FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the element substrate 22, slits 104 for supplying the ink supplied from the common liquid chamber 110 to each recording element array 102 are formed for each recording element array 102. Individual recording elements 20 are formed on the nozzle member 21. In the present embodiment, one recording element 20 includes an ink path 211, a foaming chamber 212, and a heating resistor 221. The ink supplied from each slit 104 is guided to the ink path 211 from the foaming chamber 212 corresponding to each recording element, and forms a meniscus in the vicinity of the ejection port. When the heating resistor 221 is applied according to the recording data, film boiling occurs in the ink in the foaming chamber 212, and the ink in the ink path is ejected from the ejection port by the growth energy of the generated bubbles. The ink consumed for the ejection is newly replenished from the slit 104.

ところで、本実施形態の記録ヘッド17は発熱抵抗体221に付与される熱エネルギを用いて吐出動作を行っているので、吐出動作が連続する従ってチップ101は昇温する。この際、このような昇温は流路109から供給されるインクによってある程度抑えられるが、これと同時に流路109を流れるインクにはチップ101からの熱が伝導する。つまり、チップ101における吐出回数が多ければ多いほど、その熱量は大きくなり、各チップに対し順番にインクを供給しながら流れるインクにおいては、上流から下流に進むに従ってその温度が徐々に上昇する。通常、発熱抵抗体221に対し同じ駆動電圧を印加した場合でも、インク温度が高いほど泡は大きく成長し、吐出量も多くなることが知られている。つまり、流路109に対し上流側に位置するチップの吐出量よりも下流側に位置するチップの吐出量の方が多くなってしまう。   Incidentally, since the recording head 17 of the present embodiment performs the ejection operation using the thermal energy applied to the heating resistor 221, the temperature of the chip 101 rises as the ejection operation continues. At this time, such a temperature rise is suppressed to some extent by the ink supplied from the flow path 109, but at the same time, heat from the chip 101 is conducted to the ink flowing through the flow path 109. That is, as the number of ejections on the chip 101 increases, the amount of heat increases, and the temperature of ink flowing while supplying ink to each chip in order increases gradually from upstream to downstream. Usually, even when the same drive voltage is applied to the heating resistor 221, it is known that bubbles grow larger and the ejection amount increases as the ink temperature increases. That is, the discharge amount of the chip located on the downstream side is larger than the discharge amount of the chip located on the upstream side with respect to the flow path 109.

しかし、本実施形態のように、流路の長さすなわちインクを供給するチップの数を同数にした複数の流路109を用意すれば、このような温度上昇度をなるべく小さく抑えることが出来る。また、下流に進むほど2つの流路の温度差ひいては吐出量差が大きくなることが懸念されるが、本実施形態のようにほぼ同温度のインクが供給されるインク流入口の位置をx方向の中央部に設ければ、画像上で極端な濃度差が隣接しないように出来る。   However, if a plurality of channels 109 having the same channel length, that is, the number of chips for supplying ink, are prepared as in this embodiment, such a temperature rise can be suppressed as small as possible. Further, there is a concern that the temperature difference between the two flow paths and the difference in the discharge amount will increase as the flow proceeds downstream, but the position of the ink inlet to which ink of substantially the same temperature is supplied as in the present embodiment is set in the x direction. If it is provided at the center of the image, it is possible to prevent an extreme density difference from being adjacent on the image.

図7(a)および(b)は、本実施形態における記録装置18内のインク循環システムを説明するための図である。基本的に、インクの循環は装置内に設置された比較的小容量のサブタンク201と記録ヘッド17との間で行われる。記録動作に伴って消費されるサブタンク内のインクを補充する際に、装置内に設置された大容量のメインタンク161に収容されているインクが、ポンプ200を介してサブタンク201に供給される。   FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining the ink circulation system in the recording apparatus 18 in the present embodiment. Basically, the ink is circulated between the recording head 17 and the sub-tank 201 having a relatively small capacity installed in the apparatus. When replenishing the ink in the sub tank that is consumed by the recording operation, the ink stored in the large-capacity main tank 161 installed in the apparatus is supplied to the sub tank 201 through the pump 200.

サブタンク201内のインクは、ポンプ202を介して記録ヘッド17のインク流入口113へ送られ、ポンプ203を介してインク流出口114から回収される。この際、記録素子20からの不用意なインク漏れを防止するため、ポンプ202とポンプ203の駆動力を調整することによって、記録ヘッド17内の流路109を若干負圧気味に設定しておくことが好ましい。インク流出口114から流出されたインクは、温度調整装置133を通過することによって所定の温度に調整された後、再びサブタンク201に回収されるようになっている。   The ink in the sub tank 201 is sent to the ink inlet 113 of the recording head 17 via the pump 202 and is collected from the ink outlet 114 via the pump 203. At this time, in order to prevent inadvertent ink leakage from the recording element 20, the flow path 109 in the recording head 17 is set slightly negative by adjusting the driving force of the pump 202 and the pump 203. It is preferable. The ink that has flowed out of the ink outlet 114 is adjusted to a predetermined temperature by passing through the temperature adjusting device 133, and is then collected again in the sub tank 201.

図7(b)は、温度調整装置133の構造を説明するための模式図である。温度調整装置133の中には、30度に保たれた液体Lが収容されており、その中にインクを導くためのステンレス製のインク経路140が螺旋状に保持されている。記録ヘッド17のインク流出口114から流出されたインクは、流入口144を介してインク経路140に入り、その温度が高い場合でも低い場合でも、螺旋経路を通過することで30度に調整された後、流出口145より排出される。   FIG. 7B is a schematic diagram for explaining the structure of the temperature adjustment device 133. The temperature adjusting device 133 contains a liquid L maintained at 30 degrees, and a stainless steel ink path 140 for guiding the ink is spirally held therein. The ink flowing out from the ink outlet 114 of the recording head 17 enters the ink path 140 via the inlet 144 and is adjusted to 30 degrees by passing through the spiral path regardless of whether the temperature is high or low. Then, it is discharged from the outlet 145.

図8は、記録ヘッド17に対する配線構成を説明するための図である。個々のチップ101と電気的に接続されたフレキシブル配線基板106は、2本のケーブル301および302によって装置本体のヘッド制御基板300に接続されている。Chip0〜Chip3に対応するケーブル301は、第1のコネクタ303によってヘッド制御基板300と接続している。Chip4〜Chip7に対応するケーブル302は、第2のコネクタ304によってヘッド制御基板300と接続している。   FIG. 8 is a diagram for explaining a wiring configuration for the recording head 17. The flexible wiring board 106 electrically connected to each chip 101 is connected to the head control board 300 of the apparatus main body by two cables 301 and 302. Cables 301 corresponding to Chip 0 to Chip 3 are connected to the head control board 300 by the first connector 303. Cables 302 corresponding to Chip 4 to Chip 7 are connected to the head control board 300 by the second connector 304.

個々のチップ101の記録素子20を駆動するための電圧(VH)とグランド(GNDH)は、ヘッド制御基板300の電源回路305で生成され、駆動電源配線306およびグランド配線307を介して、個々のチップ101に供給されている。ここで、駆動電源配線306は、ヘッド制御基板300上の駆動電源配線306−1と、ケーブル301の駆動電源配線306−2と、フレキシブル配線基板106上の駆動電源配線306−3に分類して考えることが出来る。また、グランド配線307は、ヘッド制御基板300上のグランド配線307−1と、ケーブル301のグランド配線307−2と、フレキシブル配線基板307−3に分類して考えることが出来る。   A voltage (VH) and a ground (GNDH) for driving the recording element 20 of each chip 101 are generated by the power supply circuit 305 of the head control board 300, and the individual power supply circuit 306 and the ground wiring 307 are used for the individual power supply circuit 305. It is supplied to the chip 101. Here, the drive power supply wiring 306 is classified into a drive power supply wiring 306-1 on the head control board 300, a drive power supply wiring 306-2 on the cable 301, and a drive power supply wiring 306-3 on the flexible wiring board 106. I can think of it. The ground wiring 307 can be classified into a ground wiring 307-1 on the head control board 300, a ground wiring 307-2 of the cable 301, and a flexible wiring board 307-3.

ヘッド制御基板300には、駆動電圧(VH)を安定させるためのコンデンサ308が用意されている。コンデンサ308は、比較的部品の厚みがあるため、設置領域の上方にはある程度のスペースが必要となる。よって、記録用紙との距離が1mm程度となるチップ近傍に設けることは困難であり、図8の例ではヘッド制御基板300上に設けている。   The head control board 300 is provided with a capacitor 308 for stabilizing the drive voltage (VH). Since the capacitor 308 is relatively thick, a certain amount of space is required above the installation area. Therefore, it is difficult to provide in the vicinity of the chip whose distance to the recording paper is about 1 mm. In the example of FIG.

図9は、図8における1つのチップ101に対応する駆動電源配線306―1〜306−3とグランド配線307−1〜307−3の等価回路図である。駆動電源配線306―1〜306−3においてもグランド配線307−1〜307−3においても、夫々の配線長に比例した寄生抵抗309と寄生インダクタンス310が存在する。図では、駆動電源配線306−1とグランド配線307−1における寄生抵抗を309−1、寄生インダクタンスを310−1としている。また、駆動電源配線306―2とグランド配線307−2における寄生抵抗を309−2、寄生インダクタンスを310−2としている。更に、駆動電源配線306―3とグランド配線307−3における寄生抵抗を309−3、寄生インダクタンスを310−3として示している。   FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the drive power supply wirings 306-1 to 306-3 and the ground wirings 307-1 to 307-3 corresponding to one chip 101 in FIG. In each of the drive power supply wirings 306-1 to 306-3 and the ground wirings 307-1 to 307-3, there are a parasitic resistance 309 and a parasitic inductance 310 proportional to the respective wiring lengths. In the figure, the parasitic resistance in the drive power supply wiring 306-1 and the ground wiring 307-1 is 309-1, and the parasitic inductance is 310-1. Further, the parasitic resistance in the drive power supply wiring 306-2 and the ground wiring 307-2 is 309-2, and the parasitic inductance is 310-2. Further, the parasitic resistance in the drive power supply wiring 306-3 and the ground wiring 307-3 is shown as 309-3, and the parasitic inductance is shown as 310-3.

本実施形態のようにフルライン型のインクジェットヘッドに対する配線では、フレキシブル配線基板106に配された駆動電源配線306―3とグランド配線307−3の長さは、100mm以上になる。また、ヘッド制御基板300と記録ヘッド部14の記録装置内における配置上の制約から、ケーブル301に配される駆動電源配線308−2及びグランド配線309−2の配線長は200mm以上になる。そのため、ヘッド制御基板300に配されたコンデンサ308からチップ101までの配線長は300mm以上になり、この領域の寄生インダクタンスによる影響が懸念される。具体的には、コンデンサ308からチップ101までの寄生インダクタンス310−2および310−3の和は、数百nHオーダーの値となる。この数百nHの寄生インダクタンスに大電流が流れることで、大きなリンギングが発生し、発熱抵抗体に印加される電圧を不安定にしてしまう。   In the wiring for the full-line type ink jet head as in the present embodiment, the length of the drive power supply wiring 306-3 and the ground wiring 307-3 disposed on the flexible wiring board 106 is 100 mm or more. Further, due to restrictions on the arrangement of the head control board 300 and the recording head unit 14 in the recording apparatus, the wiring lengths of the drive power supply wiring 308-2 and the ground wiring 309-2 arranged in the cable 301 are 200 mm or more. Therefore, the wiring length from the capacitor 308 disposed on the head control board 300 to the chip 101 becomes 300 mm or more, and there is a concern about the influence of parasitic inductance in this region. Specifically, the sum of the parasitic inductances 310-2 and 310-3 from the capacitor 308 to the chip 101 is a value on the order of several hundreds nH. When a large current flows through the parasitic inductance of several hundreds of nH, large ringing occurs, and the voltage applied to the heating resistor becomes unstable.

一般に、リンギングはLCRの直列回路におけるインピーダンス特性に依存する。例えば、寄生抵抗をR、交流の周波数をω、寄生インダクタンスをL、電流をi、コンデンサ静電容量をC、インピーダンス特性をZとする。この場合、この回路のインピーダンス特性Zは
Z= R+iωL+1/iωC
と表すことが出来る。すなわち、コンデンサ静電容量Cを大きくすることが出来れば、インピーダンス特性Zは小さく抑えられ、リンギングも抑えられる。言い換えれば、リンギングを最も抑えたい箇所に近い位置にコンデンサを配することが効果的と言える。
In general, ringing depends on impedance characteristics in a series circuit of LCRs. For example, R is a parasitic resistance, ω is an AC frequency, L is a parasitic inductance, i is a current, C is a capacitor capacitance, and Z is an impedance characteristic. In this case, the impedance characteristic Z of this circuit is Z = R + iωL + 1 / iωC
Can be expressed as That is, if the capacitor capacitance C can be increased, the impedance characteristic Z can be reduced and ringing can be suppressed. In other words, it can be said that it is effective to place a capacitor at a position close to a place where the ringing is most desirably suppressed.

図10(a)および(b)は、図8の配線構成に対し、コンデンサ308(本例では集合基板311)をヘッド制御基板300上からケーブル301の途中に移した状態の配線構成図である。図10(a)は全体図、同図(b)は集合基板311の詳細を示した配線構成図である。2つの集合基板311の夫々には4つずつのコンデンサ308が配備され、1つのコンデンサ308は1つのチップに対応している。   10A and 10B are wiring configuration diagrams in a state where the capacitor 308 (the collective substrate 311 in this example) is moved from the head control substrate 300 to the middle of the cable 301 with respect to the wiring configuration of FIG. . FIG. 10A is an overall view, and FIG. 10B is a wiring configuration diagram showing details of the collective substrate 311. Four capacitors 308 are provided on each of the two aggregate substrates 311, and one capacitor 308 corresponds to one chip.

図11は、図10における1つのチップ101に対応する駆動電源配線306―1〜306−3とグランド配線307−1〜307−3の等価回路図である。図9に比べ、コンデンサ308がチップ101に近づいた分、コンデンサ308からチップ101までの寄生インダクタンスは小さくなり、リンギングの影響も抑えられる。   FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of the drive power supply wirings 306-1 to 306-3 and the ground wirings 307-1 to 307-3 corresponding to one chip 101 in FIG. Compared to FIG. 9, the parasitic inductance from the capacitor 308 to the chip 101 is reduced by the amount the capacitor 308 is closer to the chip 101, and the influence of ringing can be suppressed.

このように、コンデンサ308をケーブル301上のチップに近い位置に設けることにより、寄生インダクタンスに伴うリンギングの影響を抑え、チップ101に付与するエネルギを安定させることが出来る。但し、コンデンサ308を単体のままケーブル301の途中に配することは困難であり、実際には図10のように集合基板311のような新たな部材を配することになる。結果、製造コストが増大するという懸念も生じる。   Thus, by providing the capacitor 308 near the chip on the cable 301, the influence of ringing due to parasitic inductance can be suppressed, and the energy applied to the chip 101 can be stabilized. However, it is difficult to dispose the capacitor 308 in the middle of the cable 301 as a single unit, and in fact, a new member such as the collective substrate 311 is disposed as shown in FIG. As a result, there is a concern that the manufacturing cost increases.

図12は、1つのチップ101における配線構成を説明するための概略図である。ここでは、256個の発熱抵抗体を32個ずつグループ0〜グループ31の32グループに分割している。図では、グループ0に含まれる発熱抵抗体を400−0〜400−31、グループ1に含まれる発熱抵抗体を401−0〜401−31・・という符号で示している。発熱抵抗体400−0〜431−31それぞれへの電流は、所定の電圧が維持された電極パッドVHとグランド用の電極パッドGNDHとが通電されることにより供給される。この際、通電のタイミングすなわち個々の発熱抵抗体に対応するトランジスタ500−0〜531−31のON/OFFを切り替えるタイミングを、グループ0〜グループ31で互いに異ならせている。   FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a wiring configuration in one chip 101. Here, the 256 heat generating resistors are divided into 32 groups of 32 groups, group 0 to group 31. In the drawing, the heating resistors included in group 0 are indicated by reference numerals 400-0 to 400-31, and the heating resistors included in group 1 are indicated by reference numerals 401-0 to 401-31. The current to each of the heating resistors 400-0 to 431-31 is supplied by energizing the electrode pad VH maintaining a predetermined voltage and the ground electrode pad GNDH. At this time, the timing of energization, that is, the timing of switching ON / OFF of the transistors 500-0 to 531-31 corresponding to the individual heating resistors is made different between the groups 0 to 31.

具体的には、不図示のHE生成回路にて生成されたヒートイネーブル信号HEが、遅延回路501によってHE−31〜HE−0の順番に32段階に数ナノ秒単位で遅延され、第1制御ゲート600-0〜631-31に入力される。第1制御ゲート600−0〜631-31には、ヒートイネーブル信号(HE)のほか、データラッチ回路でラッチされた記録データが入力され、これら両方の信号がONになったタイミングでアクティブになる。第2制御ゲート700−0〜731-31には、第1制御ゲート600−0〜631-31からのアクティブ信号のほか、デコーダ503より出力された信号ENB0〜ENB31が入力される。本実施形態において、デコーダ503からは、ENB31→ENB0の順番に約10マイクロ秒間隔でENB信号が出力される。そして、これら両方の信号が入力されたタイミングで、トランジスタ500−0〜531−31を介して発熱抵抗体400−0〜431−31に電圧パルスが印加され、電流が流れる。なお、遅延回路501で生成される遅延信号HE−0〜HE−31は、デコーダ503が新たなENBを出力するタイミングでリセットされ、HE−31に戻る。   Specifically, the heat enable signal HE generated by a HE generation circuit (not shown) is delayed by 32 nanoseconds in 32 stages in the order of HE-31 to HE-0 by the delay circuit 501, and the first control is performed. Input to gates 600-0 to 631-31. In addition to the heat enable signal (HE), the recording data latched by the data latch circuit is input to the first control gates 600-0 to 631-31, and becomes active when both of these signals are turned on. . In addition to the active signal from the first control gates 600-0 to 631-31, the signals ENB0 to ENB31 output from the decoder 503 are input to the second control gates 700-0 to 731-31. In the present embodiment, ENB signals are output from the decoder 503 at intervals of about 10 microseconds in the order of ENB31 → ENB0. Then, at the timing when both of these signals are input, a voltage pulse is applied to the heating resistors 400-0 to 431-31 via the transistors 500-0 to 531-31, and a current flows. Note that the delay signals HE-0 to HE-31 generated by the delay circuit 501 are reset at the timing when the decoder 503 outputs a new ENB, and return to HE-31.

以上の構成のもと、具体的な駆動の順番を説明する。デコータ503がENB31→ENB30→・・・→ENB0の順番に約10マイクロ秒間隔でENB信号を出力することにより、第2制御ゲート700-0〜731-31は、グループそれぞれにおいて7**-31→7**-30・・・→7**-0の順に同間隔でアクティブになる。一方、遅延回路501がHE-31→HE−30→・・・→HE−0の順番に数ナノ秒間隔でHE信号を出力することにより、第1制御ゲート600−0〜600−31は、グループ31→グループ30・・・→グループ0の順にアクティブになる。このため、256個の第2制御ゲートのうち、グループ31のENB31が入力された第2制御ゲート631−31が最初にアクティブになり、これに対応する発熱抵抗体431−31が最初に駆動される。その後、数ナノ秒の間隔をおいて、430−31→429−31、428−31・・・400−31の順に、異なるグループに含まれる発熱抵抗体4**-31が順番に駆動される。   Based on the above configuration, a specific driving order will be described. When the decoder 503 outputs ENB signals at intervals of about 10 microseconds in the order of ENB31 → ENB30 →... → ENB0, the second control gates 700-0 to 731-31 have 7 **-31 in each group. → 7 **-30 ... → 7 **-0 becomes active at the same interval in this order. On the other hand, when the delay circuit 501 outputs HE signals at intervals of several nanoseconds in the order of HE-31 → HE-30 →... → HE-0, the first control gates 600-0 to 600-31 are It becomes active in the order of group 31 → group 30 ... → group 0. Therefore, among the 256 second control gates, the second control gate 631-31 to which the ENB 31 of the group 31 is input is activated first, and the corresponding heating resistor 431-31 is driven first. The Thereafter, at intervals of several nanoseconds, the heating resistors 4 **-31 included in different groups are sequentially driven in the order of 430-31 → 429-31, 428-31... 400-31. .

このように、全グループについて発熱抵抗体4**−31の駆動が完了すると、デコーダ503は、ENB31の出力を終了しENB30の出力を開始する。同時に遅延回路501も出力をリセットし、再びHE−31の出力に戻る。これにより、431−30→430−30→429−30・・・→400−30の順に、異なるグループに含まれる発熱抵抗体4**-30が数ナノ秒の間隔で順番に駆動される。以上説明した工程を全てのENB信号について繰り返すことにより、発熱抵抗体400−0〜431−31の全てが順番に駆動されることにより、チップ101における1ライン分の吐出動作が行われる。   As described above, when the driving of the heating resistors 4 **-31 is completed for all the groups, the decoder 503 ends the output of the ENB 31 and starts the output of the ENB 30. At the same time, the delay circuit 501 also resets the output and returns to the HE-31 output again. Accordingly, the heating resistors 4 **-30 included in different groups are sequentially driven at intervals of several nanoseconds in the order of 431-30 → 430-30 → 429-30... → 400-30. By repeating the above-described steps for all ENB signals, all of the heating resistors 400-0 to 431-31 are driven in sequence, so that the ejection operation for one line in the chip 101 is performed.

図13は、上述した順番でインクの吐出が実行された場合に記録用紙に形成されるドットの配列状態を示す図である。図では、発熱抵抗体400−0〜431−31の夫々に対応する吐出口をグループ0〜グループ31に分割して1列に示している。図において、用紙はy方向に一定速度で搬送されるので、より遅れて吐出されたインクによって形成されるドットが、より右側に着弾されることになる。デコーダ501による最初のブロックENB31の駆動中に、左端より431−31→430−31→・・・→400−31の順に僅かずつ右にずれながら32個のドットが記録される。そして、その右側には、次のブロックENB31の駆動中に記録されたドットが、431−30→430−30→・・・→400−30の順に配列している。   FIG. 13 is a diagram illustrating an arrangement state of dots formed on a recording sheet when ink is ejected in the order described above. In the figure, the discharge ports corresponding to the heating resistors 400-0 to 431-31 are divided into groups 0 to 31 and shown in one row. In the figure, since the paper is transported at a constant speed in the y direction, dots formed by ink ejected later are landed on the right side. During the driving of the first block ENB31 by the decoder 501, 32 dots are recorded while shifting slightly from the left end to the right in the order of 431-31 → 430-31 →... → 400-31. On the right side, dots recorded during driving of the next block ENB31 are arranged in the order of 431-30 → 430-30 →... → 400-30.

図14(a)〜(c)は、各種信号のタイミングチャートである。図14(a)は、32のブロックの駆動を順番に切り替えるためのラッチ信号LTと駆動パルスとなるHE信号を、1カラム分について示した図である。なお、カラムとは、チップ101上に配列する全ての記録素子が1ドットずつドットを記録するために確保された時間を示す。   14A to 14C are timing charts of various signals. FIG. 14A is a diagram showing a latch signal LT for sequentially switching the driving of 32 blocks and an HE signal as a driving pulse for one column. Note that the column indicates a time that is secured for recording all dots by the recording elements arranged on the chip 101 one by one.

図14(b)および(c)は、遅延回路501で32段階に遅延された駆動パスルHE−31〜HE−0と、これに伴って流れる電流の波形や電圧の波形を示している。図14(b)は図8および図9のようにヘッド制御基板300上にコンデンサ308を配置した場合、図14(c)は図10および図11のようにケーブル301の途中に設けた集合基板311上にコンデンサ308を配置した場合を示している。本実施形態では、HE生成回路にて生成されたHE信号に対し、HE−31→HE−30→・・・→HE−0の順番で遅延信号が生成され、この順番で発電素子への通電および吐出動作が実行される。図において、VHはVHの電圧波形を、GNDHはGNDHの電圧波形を、IHはVHに流れる電流の電流波形をそれぞれ示している。   FIGS. 14B and 14C show the driving pulses HE-31 to HE-0 delayed by the delay circuit 501 in 32 stages, and the waveforms of the current and voltage that flow along with this. 14B shows a case where the capacitor 308 is arranged on the head control board 300 as shown in FIGS. 8 and 9, and FIG. 14C shows a collective board provided in the middle of the cable 301 as shown in FIGS. A case where a capacitor 308 is arranged on 311 is shown. In the present embodiment, delay signals are generated in the order of HE-31 → HE-30 →... → HE-0 with respect to the HE signal generated by the HE generation circuit, and the energization to the power generation element is performed in this order. And the discharge operation is executed. In the figure, VH represents a voltage waveform of VH, GNDH represents a voltage waveform of GNDH, and IH represents a current waveform of a current flowing through VH.

ここで、期間t1では、クループの異なる32の発熱抵抗体への通電が順番に開始される期間であり、IHの値は徐々に増加していく。このIHの立ち上がり時において、コンデンサ308をヘッド制御基板300上に配置した構成では、駆動電源配線にIHが流れることによる寄生インダクタンスの影響で、VH及びGNDHに図14(b)に見るようなリンギングが発生する。具体的にはVHの電圧波形にはアンダーシュート、GNDHの電圧波形にはオーバーシュートのリンギングが発生する。このため、期間t1において発熱抵抗体の両端に印加される電圧は、期間t2に比べ低くなり、発熱抵抗体に流れる電流も小さくなる。   Here, the period t1 is a period in which energization to the 32 heating resistors having different groups is started in order, and the value of IH gradually increases. In the configuration in which the capacitor 308 is disposed on the head control board 300 at the time of the rise of the IH, the ringing as shown in FIG. 14B is caused in the VH and GNDH due to the influence of the parasitic inductance caused by the IH flowing through the drive power supply wiring. Occurs. Specifically, undershoot occurs in the VH voltage waveform, and overshoot ringing occurs in the GNDH voltage waveform. For this reason, the voltage applied to both ends of the heating resistor in the period t1 is lower than that in the period t2, and the current flowing through the heating resistor is also reduced.

一方、コンデンサ308をケーブル301の途中に設けた集合基板311上に配置した構成では、図14(c)に見るように、オーバーシュートやアンダーシュートのリンギングは抑えられている。よって、期間t1において発熱抵抗体の両端に印加される電圧の変動も安定し、発熱抵抗体に流れる電流のばらつきも抑えられている。   On the other hand, in the configuration in which the capacitor 308 is arranged on the collective substrate 311 provided in the middle of the cable 301, as shown in FIG. 14C, ringing of overshoot and undershoot is suppressed. Therefore, fluctuations in the voltage applied to both ends of the heating resistor during the period t1 are stabilized, and variations in the current flowing through the heating resistor are suppressed.

また、期間t3では、上記32の発熱抵抗体への通電が順番に終了される期間であり、IHの値は徐々に減少していく。このIHの立ち下がり時においも、コンデンサ308をヘッド制御基板300上に配置した構成では、駆動電源配線にIHが流れることによる寄生インダクタンスの影響で、VH及びGNDHに図14(b)に見るようなリンギングが発生する。具体的にはVHの電圧波形にはアンダーシュート、GNDHの電圧波形にはオーバーシュートのリンギングが発生する。このため、期間t3において発熱抵抗体の両端に印加される電圧は、期間t2に比べ高くなり、発熱抵抗体に流れる電流も大きくなる。   The period t3 is a period in which energization of the 32 heating resistors is sequentially terminated, and the value of IH gradually decreases. Even when this IH falls, in the configuration in which the capacitor 308 is arranged on the head control board 300, as shown in FIG. 14B, VH and GNDH are affected by the parasitic inductance caused by the IH flowing through the drive power supply wiring. Ringing occurs. Specifically, undershoot occurs in the VH voltage waveform, and overshoot ringing occurs in the GNDH voltage waveform. For this reason, the voltage applied to both ends of the heating resistor in the period t3 is higher than that in the period t2, and the current flowing through the heating resistor is also increased.

一方、コンデンサ308をケーブル301の途中に設けた集合基板311上に配置した構成では、図14(c)に見るように、オーバーシュートやアンダーシュートのリンギングは抑えられている。よって、期間t3においても、発熱抵抗体の両端に印加される電圧の変動は安定し、発熱抵抗体に流れる電流のばらつきも抑えられる。   On the other hand, in the configuration in which the capacitor 308 is arranged on the collective substrate 311 provided in the middle of the cable 301, as shown in FIG. 14C, ringing of overshoot and undershoot is suppressed. Therefore, also in the period t3, the fluctuation of the voltage applied to both ends of the heating resistor is stable, and the variation of the current flowing through the heating resistor can be suppressed.

このように、コンデンサ308をヘッド制御基板300上に配置した場合には、発熱抵抗体400−31〜431−31のうち、最初に駆動される発熱抵抗体431−31が発生するエネルギが最も小さくなる。そして、最後に駆動される発熱抵抗体400−31が発生するエネルギが最も大きくなる。結果、同じブロック内(すなわち同じENB信号内)であっても、最初に駆動される発熱抵抗体431−31を備える記録素子のインク吐出量が最も小さく、最後に駆動される発熱抵抗体400−31を備える記録素子のインク吐出量が最も大きくなる。そして、このような吐出量の大小関係は、全てのENBで同等に生じ得る。よって、チップ101全体においては、片方の端部(グループ31)から他方の端部(グループ0)に向けて徐々に吐出量が多くなるような状態になる。これに対し、コンデンサ308をケーブル301の途中に設けた集合基板311上に配置した構成では、全ての発熱抵抗体に対してオーバーシュートやアンダーシュートのリンギングが抑えられる結果、チップ101内で吐出量は安定する。   As described above, when the capacitor 308 is arranged on the head control board 300, the energy generated by the heating resistor 431-31 that is driven first among the heating resistors 400-31 to 431-31 is the smallest. Become. The energy generated by the heating resistor 400-31 that is driven last is the largest. As a result, even within the same block (that is, within the same ENB signal), the ink ejection amount of the recording element including the heating resistor 431-31 driven first is the smallest, and the heating resistor 400- driven last. The ink discharge amount of the recording element having 31 is the largest. Such a magnitude relationship between the discharge amounts can occur equally in all ENBs. Therefore, in the entire chip 101, the discharge amount gradually increases from one end (group 31) to the other end (group 0). On the other hand, in the configuration in which the capacitor 308 is arranged on the collective substrate 311 provided in the middle of the cable 301, the overshoot and undershoot ringing can be suppressed for all the heating resistors. Is stable.

図15(a)および(b)は、コンデンサ308をヘッド制御基板300上に配置した構成と、コンデンサ308をケーブル301の途中に設けた集合基板311上に配置した構成とで、紙面上に記録されるドットの大きさを比較する図である。コンデンサ308をヘッド制御基板300上に配置した場合は、図15(a)を参照するに、同じグループで記録されるドットの大きさは略等しいが、異なるグループで記録されるドットの大きさは互いに異なっている。本実施形態の記録ヘッド17では、記録素子の配列方向(x方向)に対して、32個にグループ分けされ、グループ31からグループ0に向かう順番で個々の発熱抵抗体が駆動されている。よって、図の右側に記録されるグループ31で記録したドットが最も小さく、左側に進むほどドットが大きくなっている。これにより、チップの右端で記録された領域よりもチップの左端で記録された領域のほうが、濃度が高くなっている。   FIGS. 15A and 15B show a configuration in which the capacitor 308 is disposed on the head control board 300 and a configuration in which the capacitor 308 is disposed on the collective substrate 311 provided in the middle of the cable 301. It is a figure which compares the magnitude | size of the dot made. When the capacitor 308 is arranged on the head control board 300, as shown in FIG. 15A, the size of dots recorded in the same group is substantially equal, but the size of dots recorded in different groups is They are different from each other. In the recording head 17 of the present embodiment, the recording heads 17 are grouped into 32 groups with respect to the arrangement direction (x direction) of the recording elements, and the individual heating resistors are driven in the order from the group 31 to the group 0. Therefore, the dot recorded in the group 31 recorded on the right side of the figure is the smallest, and the dot increases as it moves to the left. As a result, the area recorded at the left end of the chip has a higher density than the area recorded at the right end of the chip.

これに対し、コンデンサ308をケーブル301の途中に設けた集合基板311上に配置した構成では、図15(b)に示すように、全てのグループでドットの大きさが揃っている。そのため、チップ101の両端で濃度が異なることは無く、全域で一様な濃度が得られる。   On the other hand, in the configuration in which the capacitor 308 is arranged on the collective substrate 311 provided in the middle of the cable 301, as shown in FIG. 15B, the sizes of the dots are uniform in all the groups. Therefore, there is no difference in density at both ends of the chip 101, and a uniform density can be obtained over the entire area.

以下、8個のチップを配列して構成される記録ヘッド全体の吐出量の変動状態について説明する。   Hereinafter, the fluctuation state of the ejection amount of the entire recording head configured by arranging eight chips will be described.

図16は、8個のチップChip0〜Chip7の配置状態と、流路109の蓄熱に伴う吐出量変動の様子を示す図である。既に説明したように30度に調整されたインクはチップの中央から流入され、左右に分離して進行する間に徐々に昇温する。よって、吐出量も、中央の2つのチップ(Chip3、Chip4)が最も小さく、外側に進むほど大きくなっている。   FIG. 16 is a diagram illustrating an arrangement state of the eight chips Chip0 to Chip7 and how the discharge amount varies with heat storage in the flow path 109. As described above, the ink adjusted to 30 degrees flows in from the center of the chip and gradually rises in temperature while proceeding separately on the left and right. Therefore, the discharge amount is also the smallest in the two central chips (Chip 3 and Chip 4) and increases as it goes outward.

また、このような流路方向(x方向)に対する吐出量の偏りは、チップ101それぞれの中でも存在する。同じチップ内であっても、流路109に対し上流側に位置する記録素子よりも下流側に位置する記録素子の方がより高温のインクが供給され、吐出量も多くなる。但し、いずれのチップにおいても、その内部の吐出量変動については、中央部の吐出量が大きく端部の吐出量が小さいという類似した傾向を有している。これは、中央部よりもチップ端部の方が後方にあるアルミナ部材へ熱が伝わりやすいためである。以上説明した要素が合成された結果として、流路109の蓄熱に伴う吐出量変動は図16に示すように左右対称な形状となっている。   Further, such a deviation in the discharge amount with respect to the flow path direction (x direction) also exists in each of the chips 101. Even in the same chip, the recording element located on the downstream side with respect to the recording element located on the upstream side with respect to the flow path 109 is supplied with higher temperature ink and the discharge amount is also increased. However, in any of the chips, the discharge amount fluctuation in the chip has a similar tendency that the discharge amount at the center is large and the discharge amount at the end is small. This is because heat is more easily transmitted to the alumina member located behind the tip end than the center. As a result of synthesizing the elements described above, the discharge amount variation accompanying heat storage in the flow path 109 has a symmetrical shape as shown in FIG.

一方、図17は、8個のチップChip0〜Chip7の配置状態と、コンデンサ308をヘッド制御基板300上に配置した構成におけるリンギングに伴う吐出量変動の様子を示す図である。図15(a)で示したように、発熱抵抗体の駆動順に応じて吐出量が大きくなるので、個々のチップ内において所定の傾きで吐出量が変化している。   On the other hand, FIG. 17 is a diagram illustrating an arrangement state of eight chips Chip0 to Chip7 and a state of a discharge amount variation accompanying ringing in the configuration in which the capacitor 308 is disposed on the head control board 300. As shown in FIG. 15A, since the discharge amount increases according to the driving order of the heating resistors, the discharge amount changes with a predetermined inclination in each chip.

図18は、図16に示した流路109の蓄熱に伴う吐出量変動に対し、図17に示したリンギングに伴う吐出量変動を合わせた状態の吐出量変動を示す図である。図において、破線は流路109の蓄熱のみを考慮した場合の吐出量変動を示し、これは図16に示した流路109の蓄熱に伴う吐出量変動と一致している。一方、実線は破線で示した吐出量変動に対し図17に示したリンギングに伴う吐出量変動を加算したと出量変動を示している。   18 is a diagram illustrating the discharge amount fluctuation in a state in which the discharge amount fluctuation accompanying the ringing shown in FIG. 17 is combined with the discharge amount fluctuation accompanying the heat storage of the flow path 109 shown in FIG. In the figure, the broken line indicates the discharge amount fluctuation when only the heat storage in the flow path 109 is taken into account, and this coincides with the discharge amount fluctuation accompanying the heat storage in the flow path 109 shown in FIG. On the other hand, the solid line shows the output amount fluctuation when the discharge amount fluctuation accompanying ringing shown in FIG. 17 is added to the discharge amount fluctuation shown by the broken line.

流路109の蓄熱に伴う吐出量変動(破線)については、ほぼ左右対称に変化している。個々のチップについてより詳しく説明すると、中心よりも左側のChip0〜Chip3では左側の吐出量が右側よりも大きくなっているが、中心よりも右側のChip4〜Chip7では右側の吐出量が左側よりも大きくなっている。これに対し、リンギングに伴う吐出量変動は、全てのチップにおいてChip0側の吐出量がChip7側よりも大きくなっている。その結果、中心よりも左側のChip0〜Chip3では流路109の蓄熱に伴う吐出量変動とリンギングに伴う吐出量変動が増長し合い、吐出量変動が破線よりも大きくなってしまっている。一方、中心よりも右側のChip4〜Chip7では流路109の蓄熱に伴う吐出量変動とリンギングに伴う吐出量変動が相殺し合い、吐出量変動は破線よりも抑えられ、ほぼ問題とならない程度になっている。言い換えると、中心よりも右側のChip4〜Chip7については、リンギングが生じていることにより流路109の蓄熱に伴う吐出量変動が好適に抑えられている。   About the discharge amount fluctuation | variation (broken line) accompanying the thermal storage of the flow path 109, it has changed substantially symmetrically. In more detail about each chip, the discharge amount on the left side is larger than that on the right side in Chip 0 to Chip 3 on the left side from the center, but the discharge amount on the right side is larger than that on the right side in Chip 4 to Chip 7 on the right side than the center. It has become. On the other hand, the discharge amount fluctuation accompanying ringing is such that the discharge amount on the Chip 0 side is larger than that on the Chip 7 side in all the chips. As a result, in Chip 0 to Chip 3 on the left side of the center, the discharge amount fluctuation accompanying heat accumulation in the flow path 109 and the discharge amount fluctuation accompanying ringing increase, and the discharge amount fluctuation becomes larger than the broken line. On the other hand, in Chip 4 to Chip 7 on the right side of the center, the discharge amount fluctuation accompanying heat accumulation in the flow path 109 and the discharge amount fluctuation accompanying ringing cancel each other out, and the discharge amount fluctuation is suppressed as compared with the broken line, so that there is almost no problem. Yes. In other words, with respect to Chip 4 to Chip 7 on the right side of the center, ringing occurs, so that the discharge amount fluctuation accompanying heat accumulation in the flow path 109 is suitably suppressed.

以上の状況およびコストへの影響を鑑み、本発明者らは、流路の蓄熱に伴う吐出量変動とリンギングに伴う吐出量変動が増長し合う左側の4チップに対してのみ、ケーブル301の途中に集合基板311を配することが有効であるという知見に到った。   In view of the above situation and the influence on the cost, the present inventors are in the middle of the cable 301 only for the left four chips where the discharge amount fluctuation accompanying heat accumulation in the flow path and the discharge amount fluctuation accompanying ringing increase. The inventor has found that it is effective to dispose the collective substrate 311 on the surface.

図19(a)および(b)は、本実施形態で採用する配線構成図と採用するコンデンサの種類とその効果を比較する図である。図19(a)を参照するに、Chip0〜Chp3の4チップに対してのみ、ケーブル301の途中にコンデンサ308が搭載された集合基板311が配されている。また、図19(b)では、交流の周波数に対するインピーダンス特性を、コンデンサの種類ごとに示している。図において、曲線Aはコンデンサを設けなかった場合の特性を示している。曲線Bはコンデンサとして例えばアルミ電解コンデンサやタンタル電解コンデンサのような一般的な電解コンデンサを使用した場合の特性を示している。更に、曲線Cはコンデンサとして積層セラミックのチップコンデンサを使用した場合を示している。本実施形態の回路においてリンギングが発生している周波数帯は破線で囲った2.0×10〜2.5×10[hz]の範囲である。当該領域に着眼すると、インピーダンス特性が最も高いのは、曲線A(コンデンサを設けなかった場合)であり、次が曲線B(電解コンデンサを使用した場合)であり、最も低いのが曲線C(チップコンデンサを使用した場合)である。よって、本実施形態ではケーブル301の途中にチップコンデンサを搭載した集合基板311を配するものとする。 FIGS. 19A and 19B are diagrams comparing the wiring configuration diagram employed in the present embodiment with the types of capacitors employed and their effects. Referring to FIG. 19A, the collective substrate 311 on which the capacitor 308 is mounted is arranged in the middle of the cable 301 only for the four chips of Chip0 to Chp3. Moreover, in FIG.19 (b), the impedance characteristic with respect to alternating frequency is shown for every kind of capacitor | condenser. In the figure, curve A shows the characteristics when no capacitor is provided. A curve B indicates characteristics when a general electrolytic capacitor such as an aluminum electrolytic capacitor or a tantalum electrolytic capacitor is used as the capacitor. Furthermore, curve C shows the case where a multilayer ceramic chip capacitor is used as the capacitor. In the circuit of this embodiment, the frequency band in which ringing occurs is in the range of 2.0 × 10 6 to 2.5 × 10 6 [hz] surrounded by a broken line. Focusing on this area, the curve A (when no capacitor is provided) has the highest impedance characteristic, the curve B (when an electrolytic capacitor is used) is the next, and the curve C (chip) has the lowest impedance characteristic. When using a capacitor). Therefore, in this embodiment, it is assumed that the collective substrate 311 on which chip capacitors are mounted is arranged in the middle of the cable 301.

図20は、図19に示した配線構成を採用した場合の吐出量変動を示す図である。ケーブル301の途中に集合基板311が配されていない図18と比較するに、右側の4チップでは、リンギングによる影響が抑えられ流路の蓄熱に伴う吐出量変動のみが残っていることが分かる。一方、左側の4チップでは、図18と同様に流路の蓄熱に伴う吐出量変動(破線)がより抑えられた状態となっている。結果、インクジェットヘッドの全域に亘って吐出量変動が抑えられ、一様な濃度の画像を出力することが可能となる。   FIG. 20 is a diagram showing the discharge amount fluctuation when the wiring configuration shown in FIG. 19 is adopted. Compared with FIG. 18 in which the collective substrate 311 is not arranged in the middle of the cable 301, it can be seen that in the four chips on the right side, the influence due to ringing is suppressed and only the discharge amount fluctuation due to heat accumulation in the flow path remains. On the other hand, in the four chips on the left side, similarly to FIG. 18, the discharge amount fluctuation (broken line) accompanying the heat accumulation in the flow path is further suppressed. As a result, it is possible to suppress fluctuations in the discharge amount over the entire area of the inkjet head and output an image having a uniform density.

なお、以上では、図19に示したように、2つのケーブル301のうち、流路の蓄熱に伴う吐出量変動とリンギングに伴う吐出量変動が増長し合うChip0〜Chip3に対してのみ集合基板311を配し、もう片側には配さない形態で説明した。しかし、本願発明はこのような形態に限定されるものではない。いずれの側にも集合基板311を配しておきながら、Chip4〜Chip7に対しての集合基板311には、Chip0〜Chip3に対しての第1のコンデンサよりも容量の小さい第2のコンデンサを設置する形態としても良い。また、両者のコンデンサの周波数特性を異ならせることによって、電源伝達経路のインピーダンス特性をそれぞれで調整することも可能である。更に、等しい形態の集合基板311を用意しながらも、ケーブル301における設置位置を異ならせることによって、寄生インダクタンスの影響を調整し、両者のインピーダンス特性をそれぞれ適切に設定することも可能である。この場合、流路の蓄熱に伴う吐出量変動とリンギングに伴う吐出量変動が増長し合うChip0〜Chip3に対する集合基板311を、これらが相殺し合うChip4〜Chip7に対する集合基板311よりもチップに近い位置に配することになる。さらに、以上では、コンデンサを配する位置や種類によって両者のインピーダンスを異ならせたが、夫々の経路において互いに抵抗値の異なる第1の抵抗第2の抵抗を配することによってもこれらを夫々適切に調整することは出来る。いずれにしても、流路の蓄熱に伴う吐出量変動とリンギングに伴う吐出量変動が増長し合う側と相殺し合う側とで異なるインピーダンスが得られるように配線を異ならせ、結果的に記録ヘッド全域に亘る吐出量変動が抑えられれば本発明の範疇である。   In the above, as shown in FIG. 19, among the two cables 301, the collective substrate 311 is only applied to Chip 0 to Chip 3 in which the discharge amount fluctuation accompanying heat accumulation in the flow path and the discharge amount fluctuation accompanying ringing increase. It was explained in a form that is arranged on the other side. However, the present invention is not limited to such a form. A second capacitor having a smaller capacity than the first capacitor for Chip 0 to Chip 3 is installed on the aggregate substrate 311 for Chip 4 to Chip 7 while the aggregate substrate 311 is arranged on either side. It is good also as a form to do. In addition, it is possible to adjust the impedance characteristics of the power transmission path by making the frequency characteristics of both capacitors different. Furthermore, while preparing the collective substrate 311 having the same form, it is possible to adjust the influence of the parasitic inductance by changing the installation position in the cable 301 and appropriately set the impedance characteristics of both. In this case, a position closer to the chip than the collective substrate 311 for Chip 4 to Chip 7 in which Chip 0 to Chip 3 where the discharge amount variation accompanying heat accumulation in the flow path and the discharge amount variation accompanying ringing increase increases. Will be distributed. Furthermore, in the above description, the impedances of the two are made different depending on the position and type of the capacitor. However, by appropriately providing the first resistor and the second resistor having different resistance values in each path, these can be appropriately set. It can be adjusted. In any case, the wiring is different so that different impedance is obtained on the side where the discharge amount fluctuation accompanying heat accumulation in the flow path and the discharge amount fluctuation accompanying ringing increase and cancel each other, resulting in the recording head It is within the scope of the present invention if the variation in the discharge amount over the entire area can be suppressed.

また、以上では図1に示したようなフルライン型のインクジェットヘッドを例に説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものでもない。複数のチップを組み合わせて、比較的長尺なインクジェットヘッドを用いる場合であれば、シリアル型の記録装置に搭載しても本発明の効果を得ることは出来る。   In the above description, the full-line type ink jet head as shown in FIG. 1 has been described as an example. However, the present invention is not limited to such a configuration. If a relatively long ink jet head is used by combining a plurality of chips, the effects of the present invention can be obtained even when mounted on a serial type recording apparatus.

17 記録ヘッド
18 印空ジェット記録装置
20 記録素子
101 チップ
109 流路
221 発熱抵抗体
301 ケーブル
308 コンデンサ
17 Recording head
18 Inkjet recording device
20 recording elements
101 chips
109 flow path
221 Heating resistor
301 cable
308 capacitor

Claims (10)

発熱抵抗体に所定の電圧パルスを印加することによりインクを吐出する記録素子が所定方向に配列され、且つ等しい電圧パルスを印加した際に前記記録素子の前記所定方向における位置に応じて一定の傾向で吐出量が変化するようなチップ、の複数と、
前記複数のチップに対し順番にインクを供給しながらインクを移動させる流路と、
を有する記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記複数のチップのうち、前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と一致するチップと、前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と反対の方向であるチップとで、前記チップに対応するインピーダンスが異なるように配線されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
Recording elements for ejecting ink by applying a predetermined voltage pulse to the heating resistor are arranged in a predetermined direction, and when an equal voltage pulse is applied, the recording element has a certain tendency according to the position in the predetermined direction With a plurality of chips whose discharge amount changes with
A flow path for moving ink while sequentially supplying ink to the plurality of chips;
An inkjet recording apparatus that records an image using a recording head having
Of the plurality of chips, a chip in which the direction of ink movement in the flow path coincides with the predetermined direction, and a chip in which the direction of ink movement in the flow path is opposite to the predetermined direction, An inkjet recording apparatus, wherein wiring is performed so that impedances corresponding to chips are different.
前記チップに配列する前記複数の発熱抵抗体に対し電圧パルスを印加するタイミングを前記所定方向に対し順番にずらすことによって発生するリンギングに伴って、前記記録素子の吐出量が前記所定方向における位置に応じて一定の傾向で変化することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。   With the ringing generated by sequentially shifting the timing of applying the voltage pulse to the plurality of heating resistors arranged on the chip with respect to the predetermined direction, the ejection amount of the recording element is brought to a position in the predetermined direction. 2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink jet recording apparatus changes with a certain tendency. 前記記録ヘッドにおいて、
前記流路は、前記複数のチップのうち同数ずつのチップに対し順番にインクを供給しながら前記所定方向に対し互いに反対の方向にインクを移動させる2つの流路で構成され、
前記2つの流路のうち、片方の流路からインクが供給される前記チップと、他方の流路からインクが供給される前記チップとで、インピーダンスが異なるように配線されていることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。
In the recording head,
The flow path is composed of two flow paths that move ink in opposite directions to the predetermined direction while sequentially supplying ink to the same number of chips among the plurality of chips.
Of the two flow paths, the chip to which ink is supplied from one flow path and the chip to which ink is supplied from the other flow path are wired so as to have different impedances. The ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2.
前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と一致するチップに対応する配線についてはコンデンサを配し、前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と反対の方向であるチップに対応する配線については前記コンデンサを配さないことにより、配線のインピーダンスを異ならせることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。   A capacitor is provided for the wiring corresponding to the chip in which the direction of ink movement in the flow path coincides with the predetermined direction, and it corresponds to the chip in which the direction of ink movement in the flow path is opposite to the predetermined direction. 4. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the wiring impedance is made different by not providing the capacitor. 前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と一致するチップに対応する配線については第1のコンデンサを配し、前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と反対の方向であるチップに対応する配線については前記第1のコンデンサとは異なる容量を有する第2のコンデンサを配することにより、配線のインピーダンスを異ならせることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。   A first capacitor is provided for the wiring corresponding to the chip whose ink movement direction matches the predetermined direction, and the ink movement direction in the flow path is opposite to the predetermined direction. 4. The wiring according to claim 1, wherein the wiring corresponding to the chip is provided with a second capacitor having a capacitance different from that of the first capacitor, whereby the impedance of the wiring is made different. 5. The ink jet recording apparatus described. 前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と一致するチップに対応する配線については第1のコンデンサを配し、前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と反対の方向であるチップに対応する配線については前記第1のコンデンサと周波数特性の異なる第2のコンデンサを配することにより、配線のインピーダンスを異ならせることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。   A first capacitor is provided for the wiring corresponding to the chip whose ink movement direction matches the predetermined direction, and the ink movement direction in the flow path is opposite to the predetermined direction. 4. The wiring according to claim 1, wherein the wiring corresponding to the chip has a wiring impedance different by arranging a second capacitor having a frequency characteristic different from that of the first capacitor. 5. Inkjet recording apparatus. 前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と一致するチップに対応する配線については第1のコンデンサを配し、前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と反対の方向であるチップに対応する配線においては前記第1のコンデンサよりも前記チップから離れた位置に第2のコンデンサを配することにより、配線のインピーダンスを異ならせることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。   A first capacitor is provided for the wiring corresponding to the chip whose ink movement direction matches the predetermined direction, and the ink movement direction in the flow path is opposite to the predetermined direction. 4. The wiring corresponding to a chip has a wiring impedance different by disposing a second capacitor at a position farther from the chip than the first capacitor. 2. An ink jet recording apparatus according to item 1. 前記コンデンサは、前記インクジェット記録装置の本体に備えられたヘッド制御基板から前記チップの間に位置するケーブルの途中に設けられた基板の上に配されていることを特徴とする請求項4ないし7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。   8. The capacitor according to claim 4, wherein the capacitor is disposed on a substrate provided in the middle of a cable positioned between the chip and a head control substrate provided in a main body of the ink jet recording apparatus. The inkjet recording apparatus according to any one of the above. 前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と一致するチップに対応する配線については第1の抵抗を配し、前記流路におけるインクの移動の方向が前記所定方向と反対の方向であるチップに対応する配線については前記第1の抵抗と異なる第2の抵抗を配することにより、配線のインピーダンスを異ならせることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。   For the wiring corresponding to the chip whose ink movement direction in the flow path coincides with the predetermined direction, a first resistor is provided, and the ink movement direction in the flow path is opposite to the predetermined direction. 4. The ink jet recording according to claim 1, wherein the wiring corresponding to the chip is provided with a second resistance different from the first resistance, whereby the impedance of the wiring is made different. 5. apparatus. 前記記録ヘッドはフルライン型の記録ヘッドであり、前記記録ヘッドに対して前記所定の方向と交差する方向に用紙を搬送することにより画像を記録することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。   10. The recording head according to claim 1, wherein the recording head is a full-line recording head, and records an image by conveying a sheet in a direction intersecting the predetermined direction with respect to the recording head. 2. An ink jet recording apparatus according to item 1.
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