JP2021053868A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 温度検知素子の検査期間が複数のブロックにまたがる場合においても、吐出困難吐出口か否かを正確に判定することができる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。【解決手段】 記録装置は、吐出口から液体を吐出するために液体を加熱する加熱素子１０４と、基板の温度を検知する温度検知素子１０７と、を有する記録素子基板１０１を備える。温度検知素子１０７による基板の温度の検知結果を取得することが可能な検知期間は、ラッチ信号の複数の周期にわたっており、その検知期間において、検知した基板の温度波形であって記録素子基板１０１内のロジック回路が駆動することにより生じるノイズが乗る箇所の温度波形の出力値が、吐出口が正常に液体を吐出することができるか否かの閾値ｔｈを、超えないように、加熱素子１０４に印加される液体を吐出するためのヒートイネーブル信号ｈｅとラッチ信号とを出力する。【選択図】 図７

Description

本発明は、液体吐出ヘッドに関するものである。

インクジェットプリンタのような記録装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドを有し、吐出した液体によって画像等の記録を行う。液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口と、吐出口から液体を吐出して記録媒体に記録行うために液体を加熱する加熱素子と、を備えている。このような液体吐出ヘッドは、例えば、吐出口近傍で液体が固着してしまうことや、吐出口の内部に気泡が混入してしまうことにより、液体を吐出することが困難となる吐出口（以下、吐出困難吐出口と称す。）が生じる場合がある。液体を吐出することが困難になると記録品位に影響を及ぼす恐れがあるため、吐出困難吐出口の近傍にある吐出口を用いて、吐出困難吐出口が本来行うべきであった記録を代わりに行うことが行われる。

そこで、特許文献１においては、加熱素子のそれぞれに温度検知素子を設けることにより、吐出口毎の温度情報を検出して吐出困難吐出口を特定する方法が記載されている。吐出困難吐出口を特定することにより、吐出困難吐出口が本来行うべきであった記録の代わりを正確に行うことができる。

特開２０１２−２５０５１１号公報

特許文献１においては、加熱素子の駆動が行われるブロック時間内に、温度検知素子が取得する温度情報である温度波形の検査期間が収まっている。一方、記録速度を速くすると、速度の向上とともにブロック時間が短くなる。しかしながら、ブロック時間が短くなったとしても、温度検知素子が取得する温度情報である波形の検査期間は短くならずに変わらないため、検査期間が複数のブロック周期にまたがる。検査期間が複数のブロック周期にまたがると、ブロック周期毎に生じるラッチ信号の立ち上がりでロジック回路が一斉に動作することによりグランド配線に突入電流が流れ、配線抵抗で電圧降下が生じる。これにより生じたノイズが、取得した温度波形に乗り、吐出困難吐出口か否かの判定を正確に行えず、誤判定が生じる場合がある。

そこで本発明は、上記課題を鑑み、温度検知素子の検査期間が複数のブロック分の期間にまたがる場合においても、吐出困難吐出口か否かを正確に判定することができる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

上記課題は、以下の本発明によって解決される。即ち本発明は、吐出口から液体を吐出するために液体を加熱する加熱素子と、前記加熱素子を有する基板と、前記基板の温度を検知する温度検知素子と、を有する記録素子基板を備えた記録装置であって、前記温度検知素子による前記基板の温度の検知結果を取得することが可能な検知期間は、前記記録素子基板に周期的に入力されるラッチ信号の複数の周期にわたっており、前記検知期間において、前記温度検知素子により検知した前記基板の温度波形であって前記ラッチ信号に基づいて前記記録素子基板のロジック回路が駆動することにより生じるノイズが乗る箇所の温度波形の出力値が、あらかじめ設定された閾値を超えないように、前記加熱素子に印加される液体を吐出するためのヒートイネーブル信号と前記ラッチ信号とを出力することを特徴とする。

本発明によれば、温度検知素子の検査期間が複数のブロック周期にまたがる場合においても、吐出困難吐出口か否かを正確に判定することができる液体吐出ヘッドを提供することができる。

記録素子基板を示す概略図。 記録素子基板が備える回路構成を示す概略図。 検査回路のブロック図。 信号処理／判定部のブロック図。 温度波形の概略図。 温度検知のフローチャート図。 図６に示すフローチャートに対応するタイミング図。 温度波形のタイミング図。 第２の実施形態を示す概略図。 比較例を示す概略図。 比較例を示す概略図。 記録素子基板の結線図。

本発明について、図面を参照しながら説明する。

この明細書において、「ＬＴ」とは、記録素子基板（図１）に設けられたデータ入力回路１０２（図２）に送信されるラッチ信号のことをいう。「ＣＬＫ」とは、記録素子基板に設けられたデータ入力回路１０２に送信されるクロック信号のことをいう。「Ｄ」とは、記録素子基板に設けられたデータ入力回路１０２にシリアル形式で送信されるデータ信号であって、複数ある加熱素子および温度検知素子のうちどの加熱素子および温度検知素子を選択するかの情報を有している。また、加熱素子の加熱するときの加熱時間についての情報を有している。「ｌ＿ｌｔ」とは、データ入力回路１０２が「ＬＴ」をもとに生成するラッチ信号であって、加熱素子選択回路１０３（図２）および温度検知素子選択回路１０６（図２）に送信されるラッチ信号のことをいう。「ｃｌｋ＿ｈ」とは、データ入力回路１０２が「ＣＬＫ」をもとに生成するクロック信号であって、加熱素子選択回路１０３に送信されるクロック信号のことをいう。「ｄ＿ｈ」とは、データ入力回路１０２が「Ｄ」をもとに生成するデータ信号であって、加熱素子選択回路１０３に送信されるデータ信号のことをいう。「ｃｌｋ＿ｓ」とは、データ入力回路１０２が「ＣＬＫ」をもとに生成するクロック信号であって、温度検知素子選択回路１０６（図２）に送信されるクロック信号のことをいう。「ｄ＿ｓ」とは、データ入力回路１０２が「Ｄ」をもとに生成するデータ信号であって、温度検知素子選択回路１０６に送信されるデータ信号のことをいう。「ｈｅ」とは、データ入力回路１０２が「Ｄ」をもとに生成するヒートイネーブル信号であって、加熱素子１０４（図２）に入力されるヒートイネーブル信号のことをいう。「ブロック」とは、複数の加熱素子１０４を時分割で駆動する際の、同時に駆動対象となっている複数の加熱素子の群のことをいう。

（制御装置と記録素子基板）
図１２は、印字制御および印字情報、吐出検査の制御情報を生成する制御装置１７１と記録素子基板１０１の信号の結線図を示す。時分割駆動のブロック時間を刻むブロック信号ＬＴ、転送クロック信号ＣＬＫ、制御情報のシリアルデータ信号Ｄと、判定データのシリアルデータ信号Ｄｏ、シリアルデータ信号Ｄｏの転送クロック信号ＣＬＫ２の信号線が接続される。

（記録素子基板の構成）
記録素子基板の構成について、図１を参照しながら説明する。図１（ａ）は、記録素子基板を示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すａ−ａ’断面における概略図である。

記録素子基板１０１には、液体を吐出する吐出口１２０４と、外部（例えば、記録装置の制御基板）と電気的に接続される端子１２０５と、液体を吐出するために液体を加熱する加熱素子１０４を有する基板１１３と、が形成されている。端子１２０５は、後述するクロック信号、データ信号、ラッチ信号などの信号をそれぞれ受信する受信用端子、判定結果信号など外部へ信号を出力する送信用端子、複数の電源端子、複数のグランド端子などを含む。端子１２０５は、液体の吐出に必要なエネルギーを外部から加熱素子１０４に供給する。図１（ｂ）に示すように、記録素子基板１０１は、吐出口１２０４の直下に加熱素子１０４が形成されており、その加熱素子１０４の直下に温度検知素子１０７が形成される構成となっている。

（記録素子基板の回路）
記録素子基板が備える電気回路について、図２を参照しながら説明する。図２は、記録素子基板１０１が備える回路を示す概略図である。図２では、複数の加熱素子１０４が所定の方向に並んで配置されている。ここでは、説明を簡単にするために、１列分の加熱素子１０４と温度検知素子１０７を図示している。

図２に示すように、記録素子基板１０１は、データ入力回路１０２、加熱素子選択回路１０３、温度検知素子選択回路１０６、検査回路２０１、加熱素子１０４および温度検知素子１０７を主に備える。図２の破線は、セグメント０（ｓｅｇ０）を示している。このセグメントは、加熱素子１０４に対応して温度検知素子が配置されていることを示す。セグメント内の加熱素子の駆動による液体の吐出状態を、同じセグメントの温度検知素子で検知する。他のセグメント（ｓｅｇ１、・・・、ｓｅｇ ｎ）についても同様に配置されている。

データ入力回路１０２は、外部から送信されるラッチ信号ＬＴ、クロック信号ＣＬＫ、データ信号Ｄを受信する。そして、ラッチ信号ｌ＿ｌｔ、記録用のクロック信号ｃｌｋ＿ｈ、温度検知用のクロック信号ｃｌｋ＿ｓ、データ処理用のクロック信号ｃｌｋ＿ｄ、記録用のデータ信号ｄ＿ｈ、温度検知用のデータ信号ｄ＿ｓ、ヒートイネーブル信号ｈｅを生成する回路である。

加熱素子選択回路１０３は、データ入力回路１０２から送信されるラッチ信号ｌ＿ｌｔ、クロック信号ｃｌｋ＿ｈ、データ信号ｄ＿ｈおよびヒートイネーブル信号ｈｅをもとに、複数ある加熱素子１０４のうち特定の加熱素子１０４を選択する。そして、加熱素子１０４を駆動する回路である。この加熱素子選択回路１０３によって、後述するブロック周期で駆動する加熱素子が切り替わり、加熱素子の時分割駆動が行われる。簡単に説明すると、ｓｅｇ０，ｓｅｇ８，ｓｅｇ１６の熱素子をブロック１に割り当て、ｓｅｇ１，ｓｅｇ９，ｓｅｇ１７の加熱素子をブロック２に割り当てる。他のセグメントの加熱素子も同様に割り当てる。割り当てた加熱素子を、ブロック単位で周期的に駆動する。この駆動のためにブロック時間を定めて、ラッチ信号を受信する毎に、駆動するブロックを切り替える。

温度検知素子選択回路１０６は、データ入力回路１０２から送信されるラッチ信号ｌ＿ｌｔ、クロック信号ｃｌｋ＿ｓおよびデータ信号ｄ＿ｓをもとに、複数ある温度検知素子１０７のうち特定の温度検知素子１０７を選択する。そして、温度検知素子１０７を駆動する回路である。検査回路２０１は、温度検知素子１０７が取得した情報をもとに、吐出困難な吐出口か否を検査する回路である。この温度検知素子選択回路１０６により、ブロック周期の２周期単位で、温度検知素子１０７による温度検知が行われる。

図示されていない外部で生成された記録の制御情報および記録情報、吐出検査の制御情報がデータ信号Ｄに含まれており、データ受信の周期を定めるラッチ信号ＬＴ、転送クロック信号ＣＬＫに従ってデータ入力回路１０２に入力される。また、データ信号Ｄの情報の中に温度検知素子１０７を駆動される指示の情報が含まれている否かの判断は、データ信号Ｄの中に予め定めていた識別情報があるか否かで行う。

データ入力回路１０２は、受信したラッチ信号ＬＴ、転送クロック信号ＣＬＫ、データ信号Ｄを展開し、温度検知素子選択回路１０６にｌ＿ｌｔ、ｃｌｋ＿ｓ、ｄ＿ｓを出力する。また、データ入力回路１０２は、受信したブロック信号ＬＴ、転送クロック信号ＣＬＫ、データ信号Ｄを展開し、加熱素子選択回路１０３に、ｌ＿ｌｔ、ｃｌｋ＿ｈ、ｄ＿ｈ、ｈｅを出力する。ｌ＿ｌｔは、ラッチ信号ＬＴの後縁のタイミングで所定のパルス幅で生成される内部回路用のラッチ信号である。ｃｌｋ＿ｓおよびｃｌｋ＿ｈは、転送クロック信号である。ｄ＿ｓは、駆動する温度検知素子を選択するためのデータ信号である。ｄ＿ｈは、駆動する加熱素子を選択するためのデータ信号である。ｈｅは、加熱素子を駆動するための印加信号である。ｈｅは、加熱素子を駆動する印加信号である。

加熱素子選択回路１０３は、シフトレジスタとデコーダとで主に構成されており、データ入力回路１０２からのラッチ信号ｌ＿ｌｔ、クロックｃｌｋ＿ｈ、データ信号ｄ＿ｈ、ヒートイネーブル信号ｈｅを受けて複数ある加熱素子１０４を時分割で駆動する。ｓｅｇ０の加熱素子１０４は、一方の端子が電源線ＶＨに接続され、他方の端子が駆動スイッチ１０５に接続される。駆動スイッチ１０５の他方の端子は、電源線ＶＨのリターン先になるＧＮＤＨ線に接続される。電源線ＶＨやＧＮＤＨ線は、それぞれ端子１２０５に接続している。ｓｅｇ０の加熱素子１０４に接続されている駆動スイッチ１０５は、加熱素子選択回路１０３の選択信号ｈ０と接続されてオン／オフ制御される。他のｓｅｇもｓｅｇ０と同様に結線される。したがって、データ信号ｄ＿ｈを受信した加熱素子選択回路１０３により、複数配置されている駆動スイッチ１０５のうちの特定の駆動スイッチ１０５がオンとなり、その駆動スイッチ１０５と選択された加熱素子１０４が駆動される。そして、駆動された加熱素子１０４に対応する吐出口から液体が吐出される。また、データ入力回路１０２は、外部からの信号を受信するシフトレジスタ（不図示）とラッチ回路（不図示）をそれぞれ有する。ラッチ回路は、周期的にラッチ信号ｌ＿ｌｔを受信し、シフトレジスタに取り込まれた情報を格納する。

温度検知素子１０７は、一方の端子が温度検知素子１０７に給電する定電流電源１１２の配線に接続され、他方の端子が温度検知素子１０７を選択する選択スイッチ１０８に接続されるよう、記録素子基板１０１の電気回路内に配される。選択スイッチ１０８の他方の端子は、定電流Ｉｓのリターン先であるｖｓｓ配線（グランド配線）に接続される。また、温度検知素子１０７の両端子は、端子電圧を読み出すための読み出しスイッチ１０９、１１０にそれぞれ接続される。読み出しスイッチ１０９、１１０の他方の端子は一対の共通配線ｐ、ｎに接続される。選択スイッチ１０８と読み出しスイッチ１０９、１１０は、温度検知素子選択回路１０６の選択信号ｓ０と接続されてオン／オフ制御される。他のｓｅｇもｓｅｇ０と同様に信号線が接続される。

検査回路２０１は、一対の共通配線ｐ、ｎを介して入力される温度情報をもとに、吐出困難吐出口か否の判定結果信号Ｄｏを外部に出力する。また、ロジック回路のグランド配線と、温度検知素子１０７に接続されるグランド配線とは、共通化されている。これにより、詳しくは後述するが、ロジック回路の一斉動作によるノイズが、温度検知素子１０７が検知する温度波形に生じやすくなっている。ロジック回路は、例えば、加熱素子選択回路１０３の内部にあるシフトレジスタ（不図示）やラッチ回路（不図示）のことである。

（検査回路）
検査回路２０１について、図３を参照しながら説明する。図３は、検査回路２０１のブロック図である。

検知開始信号生成部２０２は、データ入力回路１０２からラッチ信号ｌ＿ｌｔおよびクロック信号ｃｌｋ＿ｓを受信し、検知開始信号ｌｔ＿ｓを生成する。検知開始信号ｌｔ＿ｓとは、温度検知素子１０７が測定する基板の温度情報を、測定を開始するタイミングの信号である。検知開始信号生成部２０２には、外部からクロック信号ＣＬＫ２を受信するが、これは、検討結果の判定データを出力するためのクロック信号である。

マスク信号生成部２０３は、データ入力回路１０２からクロック信号ｃｌｋ＿ｓを受信し、検知開始信号生成部２０２から検知開始信号ｌｔ＿ｓを受信し、所定の時間幅を有するマスク信号ｍを生成する。

情報処理／判定部４０１は、配線ｐ、ｎを介して入力される温度検知素子１０７が測定した温度情報（温度波形）をもとに、温度検知素子１０７を用いて検知している吐出口が吐出困難吐出口か否の判定処理を行う。そして、吐出困難吐出口である場合には二値化信号ｃｍｐを判定データ保持部２０４に出力する。

判定データ保持部２０４は、マスク信号生成部２０３からのマスク信号ｍと、検知開始信号生成部２０２からの検知開始信号ｌ＿ｌｔと、信号処理／判定部４０１からの二値化信号ｃｍｐをもとに、二値化信号ｃｍｐを信号ｄに変換する。そして、信号ｄを出力部２０５に出力する。

出力部２０５は、信号ｄを、外部からのクロック信号ＣＬＫ２をもとに出力信号（判定結果信号）Ｄｏに変換し、外部に出力する。

（信号処理／判定部）
信号処理／判定部４０１について、図４を参照しながら説明する。図４は、信号処理／判定部４０１のブロック図である。

上述したように、信号処理／判定部４０１は、二値化信号ｃｍｐを出力する回路である。まず、差動増幅回路４０２が配線ｐ、ｎを介して取得した温度検知素子１０７の両端の電圧を差動出力ｄｉｆとして増幅したものを、フィルタ回路４０３に出力する。その後、フィルタ回路４０３は、差動出力ｄｉｆに微分等の処理を施し、フィルタ出力ｆｏとして二値化部４０４に出力する。なお、フィルタ回路４０３は、吐出口から正常に液体を吐出することができるときの基板の温度波形に発現する特徴点ｉ（図５）に感度をもたせたバンドパスフィルタで構成される。

二値化部４０４は、コンパレータで構成され、フィルタ出力ｆｏと調整部４０５からのあらかじめ設定された閾値ｔｈとを比較し、二値化信号ｃｍｐを生成する。詳しくは後述するが、閾値ｔｈは、例えば、検知している吐出口が正常に液体を吐出することができるか否かの判定基準となる閾値である。

調整部４０５は、定電流電源１１２へ入力する基準電流Ｉｒｅｆを生成するＤＡコンバータと、二値化部４０４へ閾値ｔｈを生成するＤＡコンバータにより構成されている。ラッチ信号ｌ＿ｌｔ、クロック信号ｃｌｋ＿ｓ、データ信号ｄ＿ｓをもとに、それぞれのＤＡコンバータの値が設定される。

（温度波形）
基板の温度波形について、図５を参照しながら説明する。図５は、温度検知素子１０７が測定し得る基板の温度波形を示す概略図である。図５の実線７０２が正常に液体の吐出が行われていない場合に得られる波形、破線７０１が正常に液体の吐出が行われている場合に得られる波形をそれぞれ示している。加熱素子１０４にヒートイネーブル信号ｈｅが印加されると加熱素子が駆動し、波形ｓｅｎのような温度波形が得られる。加熱素子の駆動が終了すると、基板の温度は徐々に減少する。温度波形の降温過程において、検知の対象となっている吐出口が吐出困難吐出口である場合には、温度波形は緩やかな減少が続く。一方、吐出困難吐出口ではない場合、即ち、正常に吐出が行われている吐出口においては、ある点ｉを境に、吐出困難吐出口における温度波形の挙動とは異なる挙動をする。このある点ｉを、特徴点という。正常に吐出が行われる場合には、特徴点ｉを境に、温度波形は吐出困難吐出口で得られる温度減少よりも大きな減少が生じる。

この大きな温度の減少現象は、吐出口から吐出された液滴の後端が記録素子基板上に接触して基板が冷却されることにより生じると考えられており、吐出口から正常に吐出が行われているか否かの判断基準としている。

波形ｄｉｆ（差動出力ｄｉｆ）は、波形ｓｅｎを反転させて得られた波形である。波形ｆｏ（フィルタ出力ｆｏ）は、差動出力ｄｉｆを一回微分して得られた波形である。フィルタ出力ｆｏに示すように、差動出力ｄｉｆを一回微分することで、特徴点ｉ以降における２つの波形の挙動の違いをより顕著にすることができる。なお、フィルタ出力ｆｏは、ｖｓｓ電圧７０６でクリップされているため、下限電圧がグランドレベルとなっている。

フィルタ出力ｆｏの各点（ｆ’、ｇ’、ｉ’）は、差動出力ｄｉｆの各点（ｆ、ｇ、ｉ）に対して遅延したタイミングで波形に現れる。これは、微分処理を行うのに遅延時間ｔｄが生じるためである。ｆ点およびｆ’点は、測定している基板の温度が最も高い点であり、即ち、加熱素子１０４に電圧を印可し終わるタイミングに相当する。別の表現をすると、加熱素子１０４の駆動終了のタイミングである。ｇ点およびｇ’点は、降温過程において、最も変化速度が大きい点（以下、降温最速点と称す）である。即ち、降温最速点ｇとは、温度上昇から降温に転じた後の波形が収束する変化速度が最も速くなる時刻を指す。降温最速点は熱源の加熱素子と温度検知素子との間の絶縁膜の厚み（熱時定数）で定まる。

フィルタ出力ｆｏが閾値ｔｈを超えた場合には正常な吐出口と判定し、閾値ｔｈを超えない場合には吐出困難吐出口と判定する。閾値ｔｈは、検知している吐出口が吐出困難吐出口である場合に得られるフィルタ出力ｆｏの最大値ｇ’と、正常に吐出が行われている場合に得られるフィルタ出力ｆｏの最大値ｊ’と、の間に設定される。したがって、フィルタ出力ｆｏが閾値ｔｈを超える場合には、検知している吐出口が正常な吐出が行えている吐出口であると判定でき、フィルタ出力ｆｏが閾値ｔｈを超えない場合には、吐出困難吐出口であると判定することができる。

（記録素子基板の回路動作）
上述した記録素子基板内の回路の吐出口を検査する動作について、図６および図７を参照しながら説明する。図６は、吐出困難吐出口か否かの判定の開始から判定結果を出力するまでの一連の流れを示すフローチャートである。図７は、図６に示すフローチャートに則したタイミング図である。なお、図６に示すブロック番号と図７に示すブロック番号が対応するようにそれぞれの図を図示している。

期間１において、外部からの各種信号の送信が開始される。したがって、温度検知素子選択回路１０６にはまだ各種信号は到達していないため、図７に示すように、検査に使用する温度検知素子１０７を選択する情報（クロック信号ｃｌｋ＿ｓ、データ信号ｄ＿ｓ）も生成されていない（図６のステップ５０１）。

期間２において、図７に示すように、温度検知素子１０７を選択する情報（クロック信号ｃｌｋ＿ｓ、データ信号ｄ＿ｓ）がデータ入力回路１０２により生成される（図６のステップ５０２）。

期間３において、ラッチ信号ｌ＿ｌｔ、クロック信号ｃｌｋ＿ｓ、データ信号ｄ＿ｓが温度検知素子選択回路１０６に入力されるとともに、図７に示すように、検知開始信号ｌｔ＿ｓが温度検知素子選択回路１０６により生成される（図６のステップ５０３）。したがって、検知開始信号ｌｔ＿ｓの立ち上がりタイミングを契機に、温度検知素子１０７による温度の検知が開始される（図６のステップ５０４）。また、期間３において、ヒートイネーブル信号ｈｅが加熱素子１０４に入力され、加熱素子１０４が駆動される。加熱素子１０４の駆動により記録素子基板１０１の基板の温度が上昇し、温度波形を反転させた差動出力ｄｉｆと差動出力ｄｉｆを一回微分したフィルタ出力ｆｏが得られる。また、マスク信号生成部２０３によってマスク信号ｍが生成され（図６のステップ５０５）、マスク信号ｍがローレベルの場合には、判定データ保持部２０４は、温度波形を取得せず、マスク信号ｍがハイレベルの場合には、温度波形を取得する。したがって、温度検知素子１０７が基板の温度の検知結果を取得することが可能な検知期間は、マスク信号のハイレベルが出力されている期間となる。

期間４において、特徴点ｉが現れる。破線６１０は吐出困難吐出口である場合に得られる温度波形、実線６１２は正常に吐出が行われている場合に得られる温度波形をそれぞれ示す。フィルタ出力ｆｏが閾値ｔｈを超える場合には、フィルタ出力ｆｏが閾値ｔｈを超える時間幅に対応する時間幅の二値化信号６１３が生成され、閾値ｔｈを超えない場合には、二値化信号は生成されない。したがって、二値化信号の有無が温度検知素子１０７による検知結果となる。閾値ｔｈは、正常吐出時のピーク電圧と不吐出時のピーク電圧の間に設定される。また、期間４の終了とともに、温度の検知も終了する。即ち、次の検知開始信号ｌｔ＿ｓが立ち上がるタイミングが温度の検知を終了させる検知終了信号となり温度の検知が終了するとともに、次の吐出口（吐出口の切り替え）の検知が開始する検知開始信号となる。つまり、次の加熱素子を駆動して、対応する温度検知素子による次の温度検知が行われる。期間５以降は、上述した期間３から期間４のサイクルが繰り返される。

以上、説明したように、この温度の検知動作における加熱素子の駆動は、記録動作の場合と異なり、ブロックに属する複数の加熱素子のうち１つの加熱素子が駆動する。また、加熱素子が駆動するタイミングも、記録動作の場合と異なり、駆動した後、１ブロック周期は休止期間を設け、その休止期間の次のブロック周期で次に選択された加熱素子が駆動する。

図７に示すように、温度の検知結果を取得することが可能な検知期間は、周期的に入力されるラッチ信号ｌ＿ｌｔの入力周期の複数の周期にわたる。具体的には、図７においては、期間３および期間４の２ブロック周期（２周期）にわたる。したがって、期間３と期間４の間でロジック回路の一斉動作によるノイズがフィルタ出力ｆｏに乗り、本来出力される値よりも大きな値が出力されてしまう。これにより、本来は、フィルタ出力ｆｏが閾値ｔｈを超えない場合であるのにも関わらず、ノイズが乗ることにより閾値ｔｈを超えてしまい、吐出困難吐出口である吐出口を正常な吐出口であると誤判定してしまう恐れがある。そこで、本発明は、フィルタ出力ｆｏにラッチ信号によるノイズが乗ってしまったとしても、そのノイズがフィルタ出力ｆｏの最大値付近には乗らないよう制御することにより、上述した誤判定が生じることを抑制することができる。なお、ブロック２、ブロック３におけるＤｉ、Ｄｏのデータ６２２は不定データを示す。

（ラッチ信号と温度波形）
本実施形態により得られる温度波形のタイミング図について、図８を参照しながら説明する。図８は、本実施形態により得られる各波形のタイミング図を示す概略図であり、温度検知をしている吐出口が吐出困難吐出口である場合の波形を示している。

ラッチ信号ＬＴの立ち上がり８０１に基づいてロジック回路が一斉に動作することにより、ｖｓｓ配線に突入電流が流れ、配線抵抗で電圧降下が生じる。これにより、ｖｓｓに電圧変動（ノイズ）８０２が生じる。ｖｓｓにノイズ８０２が乗ることにより、ｖｓｓ配線を共通とする温度検知素子および検査回路２０１がノイズ１４０２の影響を受け、温度波形を反転させた差動出力ｄｉｆ（反転波形）にもノイズ８０５が生じる。差動出力ｄｉｆにノイズ８０５が生じることにより、差動出力ｄｉｆを一回微分して得られるフィルタ出力ｆｏ（微分波形）にもノイズ８０９が生じる。

本実施形態においては、ラッチ信号ＬＴの立ち上がりタイミングとヒートイネーブル信ｈｅのタイミングとを調整することにより、図８に示すような、フィルタ出力ｆｏの最大値が得られるタイミングよりも前にノイズが重畳するようにする。これにより、フィルタ出力ｆｏにノイズが乗ったとしても、基板の温度を検知している期間内においては、フィルタ出力ｆｏのノイズが重畳する箇所の出力値が閾値ｔｈを超えることはなく、温度検知の誤判定が生じることを抑制することができる。具体的には、差動出力ｄｉｆの最小点ｆと、フィルタ出力ｆｏの最小点ｆに相当する点ｆ´との間にラッチ信号ＬＴの立ち上がりが位置するようにする。これにより、ノイズも点ｆと点ｆ’との間に発生し、フィルタ出力ｆｏにノイズが重畳する場合に、より確実に温度検知の誤判定を抑制することができる。

なお、次のブロックの先頭でフィルタ出力ｆｏに閾値ｔｈを超えるようなノイズが重畳することにより二値化信号８１０が生成されるが、この期間はマスク信号ｍで二値化信号が感知されない期間にしているため、誤判定とはならない。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図９を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同様の箇所については同様の符号を付し、説明は省略する。図９は、本実施形態により得られる各種波形を示す概略図である。図９の破線は吐出が正常に行われている場合に得られる波形を示しており、実線は吐出困難吐出口である場合に得られる波形を示している。また、破線の閾値ｔｈは、第１の実施形態における閾値ｔｈの値を示している。本実施形態は、正常な吐出の際に得られる波形と吐出困難な際に得られる波形との挙動により違いを出すために、温度変化を強調させるための加熱素子への印加パルスを加えて吐出状態を検査する方法を示す。

ヒートイネーブル信号ｈｅは、吐出させる第１の印加９０３を行なった後、温度波形の降温過程において特徴点が生じる直前のタイミングで発泡に至らない程度の第２の印加９０４を行なう。これにより、特徴点が現れる前に一度液体の温度が上昇した後に、液滴により基板が冷却されるため、正常な吐出の際に得られる波形において、特徴点が現れた後の温度変化がより顕著になる。したがって、その温度波形を微分して得られるフィルタ出力ｆｏの最大値は、第１の実施形態で示したフィルタ出力ｆｏの最大値よりも大きくなる。これにより、閾値ｔｈをより高い値に設定することができるようになるため、温度波形にノイズが生じても、ノイズが閾値ｔｈを超えることを抑制することができる。

このように、第二の印加パルス９０４を印可することでノイズの影響により誤判定してしまう可能性をより抑えることができる。各実施形態において、温度検知素子による検知期間が２ブロックにまたがる例を用いて説明をしたが、本発明はこれに限られない。即ち、検知期間が任意の複数ブロックにまたがる場合においても本発明は好適に用いることができる。また、フィルタ出力ｆｏの最大値が得られるタイミングの前にノイズが発生するように、ヒータイネーブル信号ｈｅとラッチ信号ｌ＿ｌｔの出力タイミングを調整したが、本発明はこれに限られない。即ち、ノイズによる温度波形が閾値ｔｈを超えなければ、フィルタ出力ｆｏの最大値が得られるタイミングの後にラッチ信号によるノイズが発生するようにしてもよい。

（比較例）
本発明の比較例について、図１０および図１１を参照しながら説明する。図１０は、本発明の比較例における各波形のタイミング図を示す概略図であり、温度検知をしている吐出口が吐出困難吐出口である場合の波形を示している。図１１は、１ブロック時間内に検査するタイミング図を示す。図１１に示すように、ブロック１で温度検知素子ｓｅｇ１の選択情報を入力し、ブロック２でｓｅｇ１検査するとともに次の温度検知素子ｓｅｇ２の選択情報を入力し、ブロック３でｓｅｇ１の判定データを出力するとともにｓｅｇ２の検査をする。以後同様に繰り返される。

ラッチ信号ＬＴの立ち上がり１４０１でロジック回路が一斉に動作することにより、ｖｓｓ配線に突入電流が流れ、配線抵抗で電圧降下が生じる。これにより、ｖｓｓに電圧変動（ノイズ）１４０２が生じる。ｖｓｓにノイズ１４０２が乗ることにより、ｖｓｓ配線を共通とする温度検知素子および検査回路２０１がノイズ１４０２の影響を受け、温度波形を反転させた差動出力ｄｉｆにもノイズ１４０４が生じる。差動出力ｄｉｆにノイズ１４０４が生じることにより、フィルタ出力ｆｏにもノイズ１４０５が生じる。

図１０においては、フィルタ出力ｆｏの値が下がりきらない状態のところにノイズ１４０が生じている。これにより、フィルタ出力ｆｏが閾値ｔｈを超えることで二値化信号１４０７が生成されてしまい、吐出困難吐出口を正常な吐出口と誤判定してしまう。なお、正常吐出時のフィルタ出力ｆｏについては、ノイズが重畳するか否かに関わらず、閾値ｔｈを超えるため、誤判定にはならない。しかし、閾値ｔｈは正常吐出時のピーク電圧と不吐出時のピーク電圧の間の適切な電圧に設定しなければならないので、正常吐出時のピーク電圧がノイズ応答で強調されると適切な判定しきい値ｔｈを設定することが困難となる。この観点からもノイズの影響は問題となる。

したがって、本発明においては、上述したように、温度波形に生じるラッチ回路のラッチ信号による出力が閾値を超えないように、ヒートイネーブル信号の出力タイミングとラッチ信号の出力タイミングとを調整する。これにより、検査期間が複数ブロックにまたがる場合におけるラッチ信号によるノイズの影響を軽減し、誤判定が生じること抑制することができる。

１０４ 加熱素子
１２０４ 吐出口
１０７ 温度検知素子
１０１ 記録素子基板
８０９ ノイズ
ｈｅ ヒートイネーブル信号
ｔｈ 閾値

Claims (13)

1. 吐出口から液体を吐出するために液体を加熱する加熱素子と、
   前記加熱素子を有する基板と、
   前記基板の温度を検知する温度検知素子と、
   を有する記録素子基板を備えた記録装置であって、
   前記温度検知素子による前記基板の温度の検知結果を取得することが可能な検知期間は、前記記録素子基板に周期的に入力されるラッチ信号の複数の周期にわたっており、
   前記検知期間において、前記温度検知素子により検知した前記基板の温度波形であって前記ラッチ信号に基づいて前記記録素子基板のロジック回路が駆動することにより生じるノイズが乗る箇所の温度波形の出力値が、あらかじめ設定された閾値を超えないように、前記加熱素子に印加される液体を吐出するためのヒートイネーブル信号と前記ラッチ信号とを出力することを特徴とする記録装置。
2. 前記ラッチ信号は、前記温度検知素子により検知された前記基板の温度波形を反転させた反転波形を微分処理して得られる微分波形の最大値が現れるタイミングの前に、出力する請求項１に記載の記録装置。
3. 前記ラッチ信号は、前記温度検知素子により検知された前記基板の温度波形を反転させた反転波形を微分処理して得られる微分波形の最大値が現れるタイミングの後に、出力する請求項１に記載の記録装置。
4. 前記加熱素子に前記ヒートイネーブル信号を印可し終わるタイミングと、前記温度波形を微分処理して得られる微分波形の前記ヒートイネーブル信号を印可し終わるタイミングに相当するタイミングと、の間に前記ラッチ信号を出力する請求項１または２に記載の記録装置。
5. 前記記録素子基板は、マスク信号を生成するマスク信号生成部を有し、
   前記検知期間は、前記マスク信号としてハイレベルが出力されている期間である請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記ヒートイネーブル信号を印加した後に、前記吐出口から液体が吐出されない電圧を前記加熱素子に印加する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 前記検知期間は、前記周期的に入力されるラッチ信号の２周期にわたる請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の記録装置。
8. 前記温度検知素子は、前記加熱素子の直下に配置される請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の記録装置。
9. 前記閾値は、前記温度検知素子により検知している吐出口が正常に液体を吐出することができるか否かの判定基準となる閾値である請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の記録装置。
10. 前記ラッチ信号は、前記加熱素子の駆動のタイミングとなるラッチ信号である請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の記録装置。
11. 前記ラッチ信号は、前記温度検知素子の駆動のタイミングとなるラッチ信号である請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の記録装置。
12. 前記ラッチ信号は、前記加熱素子および前記温度検知素子の駆動のタイミングとなるラッチ信号である請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の記録装置。
13. 前記ロジック回路のグランド配線は、前記温度検知素子と接続されるグランド配線と共通化されている請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の記録装置。

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