JP3387749B2 - Recording head and recording apparatus using the recording head - Google Patents

Recording head and recording apparatus using the recording head

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JP3387749B2
JP3387749B2 JP23108296A JP23108296A JP3387749B2 JP 3387749 B2 JP3387749 B2 JP 3387749B2 JP 23108296 A JP23108296 A JP 23108296A JP 23108296 A JP23108296 A JP 23108296A JP 3387749 B2 JP3387749 B2 JP 3387749B2
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    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/13Heads having an integrated circuit

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は記録ヘッド及びその
記録ヘッドを用いた記録装置に関し、特に、インクを吐
出して記録を行うインクジェット方式の記録ヘッド及び
その記録ヘッドを用いた記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording head and a recording apparatus using the recording head, and more particularly to an inkjet type recording head for recording by ejecting ink and a recording apparatus using the recording head.

【0002】[0002]

【従来の技術】微細な吐出口からインクを吐出・飛翔さ
せて記録を行うインクジェット記録方法は、記録時に発
生する騒音を無視できる程度に小さくでき、高速に記録
を行うことが可能であるのみならず、特別な処理を必要
とせずにいわゆる普通紙に定着して記録できるなど多く
の利点がある。
2. Description of the Related Art An ink jet recording method in which ink is ejected and ejected from a minute ejection port to perform recording is capable of reducing noise generated during recording to a negligible level, and only capable of high speed recording. In addition, there are many advantages such as fixing and recording on so-called plain paper without requiring special processing.

【0003】インクジェット記録を行うための方法とし
て現在までにいくつかの方法が提案されているが、その
中でも、例えば、特開昭54−51837号公報或はド
イツ公開(DOLS)第2843064号公報に記載さ
れている記録方法は、熱エネルギーを液体(インク)に
作用させることによってインク吐出のための作用力を得
るという点において、他のインクジェット記録方法とは
異なる特徴を有している。
Several methods have been proposed so far for carrying out ink jet recording. Among them, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-51837 or German Patent Publication (DOS) No. 2843064 has been proposed. The recording method described has a feature different from other inkjet recording methods in that an action force for ejecting ink is obtained by causing thermal energy to act on a liquid (ink).

【0004】これらの公報に開示されている記録方法に
よれば、熱エネルギーの作用を受けた液体が急峻な体積
の増大を伴う状態変化を起こし、この状態変化による作
用力によって、記録ヘッドの先端に設けられたオリフィ
ス(吐出口)から液体が吐出されて飛翔的液滴が形成さ
れ、この液滴が記録媒体に付着することによって記録が
行われる。特に、DOLS第2843064号公報に開
示されているインクジェット記録方法は、いわゆるドロ
ップ・オン・デマンド法に極めて有効に適用できるばか
りでなく、多数の吐出口を一列に配列することにより記
録用紙の全幅に相当する記録幅を有するように構成した
フルライン型の記録ヘッドを容易に実現することがで
き、さらに吐出口密度を高めることができるので、高解
像度、高品質の画像を高速に記録することができる。
According to the recording methods disclosed in these publications, the liquid subjected to the action of thermal energy causes a state change accompanied by a sharp increase in volume, and the action force resulting from this state change causes the tip of the recording head to change. Liquid is ejected from an orifice (ejection port) provided in the recording medium to form flying droplets, and the droplets adhere to the recording medium to perform recording. In particular, the inkjet recording method disclosed in DOLS 2843064 can be applied not only very effectively to the so-called drop-on-demand method, but also by arranging a large number of ejection openings in a line, the entire width of the recording paper can be obtained. Since it is possible to easily realize a full-line type recording head configured to have a corresponding recording width and further increase the discharge port density, it is possible to record a high-resolution and high-quality image at high speed. it can.

【0005】さて、このような記録方法が適用されるイ
ンクジェット記録ヘッドは、主に液滴を吐出するために
設けられた吐出口と、この吐出口に連通する液流路と、
熱エネルギーを発生するための電気熱変換体(発熱体)
を備えた基板とから構成されている。液流路は、液滴を
吐出するための熱エネルギーが液体に作用する部分であ
る熱作用部を構成の一部としている。
In the ink jet recording head to which such a recording method is applied, an ejection port provided mainly for ejecting a liquid droplet and a liquid flow path communicating with this ejection port,
Electrothermal converter (heating element) for generating thermal energy
And a substrate provided with. The liquid flow path has a thermal action part, which is a part where thermal energy for ejecting droplets acts on the liquid, as a part of the configuration.

【0006】記録ヘッドには複数の吐出口が設けられる
のが普通であるから、これに対応して記録ヘッド用の基
板には、複数の発熱体が一列に配列される。このような
基板には、一列に配列された複数の発熱体の他に、発熱
体と1対1で対応して発熱体を画像データに応じてそれ
ぞれ駆動するためのドライバと、シリアル入力される画
像データを各ドライバに並列に出力するためのシフトレ
ジスタと、シフトレジスタからの出力を一時的に記憶す
るラッチ回路とを実装したものも開発されている。ここ
で、シフトレジスタには、発熱体の数と同じビット数の
画像データが格納される。同一基板上にこれら回路を組
み込んだ記録ヘッド用基板は、例えば、シリコン基板を
用い、この基板にBi−CMOS構成(バイポーラトラ
ンジスタとCMOSトランジスタを混在させた構成)の
IC(集積回路)をモノリシックに形成し、さらに発熱
部としての発熱体を形成することによって製造される。
Since the printhead is usually provided with a plurality of ejection ports, a plurality of heating elements are arranged in a line on the substrate for the printhead. In addition to a plurality of heating elements arranged in a line, a driver for driving the heating elements in a one-to-one correspondence with the heating elements in accordance with image data is serially input to such a substrate. A shift register for outputting image data to each driver in parallel and a latch circuit for temporarily storing the output from the shift register are also mounted. Here, the shift register stores image data having the same number of bits as the number of heating elements. A substrate for a recording head in which these circuits are incorporated on the same substrate is, for example, a silicon substrate, and an IC (integrated circuit) having a Bi-CMOS configuration (a configuration in which bipolar transistors and CMOS transistors are mixed) is monolithically formed on the substrate. It is manufactured by forming a heating element as a heating portion.

【0007】図6は、64個の発熱体(発熱素子)を有
する記録ヘッド用基板に実装された論理回路の内部等価
回路を示す図である。これら64個の発熱体(発熱素
子)は基板上に一列に配列されている。
FIG. 6 is a diagram showing an internal equivalent circuit of a logic circuit mounted on a recording head substrate having 64 heating elements (heating elements). These 64 heating elements (heating elements) are arranged in a line on the substrate.

【0008】図6に示されているように、この基板は、
一列に配列された64個の発熱体(発熱素子: H1、
H2、…、H64)101を有し、各発熱体101に1
対1に対応するように、ドライバであるパワートランジ
スタ102が設けられている。各発熱体101の一端
は、発熱体駆動電源用の端子110に共通に接続され、
他端は、対応するパワートランジスタ102のコレクタ
にそれぞれ接続されている。パワートランジスタ102
のエミッタはコモン端子111に共通接続されている。
This substrate, as shown in FIG.
64 heating elements arranged in a line (heating element: H1,
H2, ..., H64) 101, one for each heating element 101
A power transistor 102 that is a driver is provided so as to correspond to the pair 1. One end of each heating element 101 is commonly connected to a heating element driving power supply terminal 110,
The other end is connected to the collector of the corresponding power transistor 102. Power transistor 102
The emitters of are commonly connected to the common terminal 111.

【0009】各パワートランジスタ102のオン時間
は、ヒートパルス幅入力端子107に入力するパルス信
号に応じて制御される。また、シフトレジスタ104に
は外部からの画像データ(DATA)が1ビットずつシ
リアルに(例えば、b1、b2、…、b64)入力さ
れ、シフトレジスタ104の出力側にはラッチ回路11
7が設けられている。シフトレジスタ104は、クロッ
ク入力端子105とデータ入力端子106が接続され、
クロック入力端子105に入力するクロック(CLK)
に応じてシフト動作を実行する。さらに、基板上にはシ
フトレジスタ104やラッチ回路117などで代表され
る論理回路部分に電源を供給するための電源端子108
とグランド端子(GND)109が設けられている。以
上が、記録ヘッドの論理回路に最小限必要な構成要素で
ある。
The on-time of each power transistor 102 is controlled according to the pulse signal input to the heat pulse width input terminal 107. Image data (DATA) from the outside is serially input bit by bit (for example, b1, b2, ..., b64) to the shift register 104, and the latch circuit 11 is provided on the output side of the shift register 104.
7 is provided. The clock input terminal 105 and the data input terminal 106 are connected to the shift register 104,
Clock (CLK) input to the clock input terminal 105
The shift operation is executed according to. Further, a power supply terminal 108 for supplying power to a logic circuit portion represented by the shift register 104, the latch circuit 117, etc. on the substrate.
And a ground terminal (GND) 109. The above are the minimum required components for the logic circuit of the printhead.

【0010】ところで、インクジェット記録ヘッドで
は、同時にインクを吐出する吐出口の数を減らすことに
より、インクタンクから液流路へのインクのリフィル
(再充填)が正しく行われ、記録品位の劣化が防止さ
れ、高品位な記録が可能となることが知られている。そ
こで、記録ヘッドをいくつかのブロック(図4に示す例
では8ブロック)に分割し、かつ隣接する吐出口が同時
にインクを吐出することがないように考慮して論理回路
を設計するようになっている。
By the way, in the ink jet recording head, by reducing the number of ejection ports for ejecting ink at the same time, refilling (refilling) of ink from the ink tank to the liquid flow path is properly performed, and deterioration of recording quality is prevented. It is known that high quality recording becomes possible. Therefore, the print head is divided into several blocks (8 blocks in the example shown in FIG. 4), and the logic circuit is designed in consideration that adjacent ejection ports do not eject ink at the same time. ing.

【0011】そのため、3ビットのブロック選択信号
(B2、B1、B0)が並列に入力する入力端子114
〜116と、入力端子114〜116に入力したブロッ
ク選択信号を各ブロックごとの信号にデコードするため
の3→8デコーダ118と、奇数番目素子選択信号(以
下、ODD信号)及び偶数番目素子選択信号(以下、E
VEN信号)がそれぞれ入力される入力端子112、1
13と、各パワートランジスタ102にそれぞれ対応す
るAND回路119とが設け、64個のパワートランジ
スタを8個ずつ8つのブロックに分割し、さらに、隣接
するパワートランジスタ即ち奇数番目素子(H1、H
3、…、H63)と偶数番目素子(H2、H4、…、H
64)とが別々に駆動されるようにし、同時に駆動され
るパワートランジスタが最大4個となるように設計され
ている。
Therefore, the input terminal 114 to which the 3-bit block selection signals (B2, B1, B0) are input in parallel.
To 116, a 3 → 8 decoder 118 for decoding the block selection signal input to the input terminals 114 to 116 into a signal for each block, an odd-numbered element selection signal (hereinafter, ODD signal) and an even-numbered element selection signal (Hereafter, E
Input terminals 112 and 1 to which the VEN signal) is input, respectively.
13 and an AND circuit 119 corresponding to each power transistor 102, 64 power transistors are divided into 8 blocks of 8 power transistors each, and further adjacent power transistors, that is, odd-numbered elements (H1, H
3, ..., H63) and even-numbered elements (H2, H4, ..., H)
64) and 64 are driven separately, and a maximum of four power transistors are simultaneously driven.

【0012】各AND回路119は、4入力タイプのも
のであって、対応するブロックについて3→8デコーダ
118が出力する信号(BLK1、BLK2、…、BL
K8)とヒートパルス幅入力端子107に入力するパル
ス信号(ENB)と偶奇数番目素子選択信号(ODD或
いはEVEN)とラッチ回路117の出力信号との論理
積に基づいて、対応するパワートランジスタ102を駆
動する。
Each AND circuit 119 is of a 4-input type, and the signals (BLK1, BLK2, ..., BL) output from the 3 → 8 decoder 118 for the corresponding block are provided.
K8), the pulse signal (ENB) input to the heat pulse width input terminal 107, the even-odd number element selection signal (ODD or EVEN), and the output signal of the latch circuit 117, and the corresponding power transistor 102 is turned on. To drive.

【0013】例えば、入力端子114にブロック選択信
号B2(MSB)が、入力端子115にブロック選択信
号B1が、入力信号116にブロック選択信号B0(L
SB)が入力され、B2=B1=B0=0であると、3
→8デコーダ118からの出力信号BLK1がオンとな
って発熱体H1、H2、…、H8が選択され、さらに、
ODD信号が入力端子112から入力されると、その
内、奇数番号の発熱体H1、H3、H5、H7が選択さ
れる。
For example, the block selection signal B2 (MSB) is input to the input terminal 114, the block selection signal B1 is input to the input terminal 115, and the block selection signal B0 (L is input to the input signal 116.
SB) is input and B2 = B1 = B0 = 0, then 3
→ 8 The output signal BLK1 from the decoder 118 is turned on to select the heating elements H1, H2, ..., H8, and
When the ODD signal is input from the input terminal 112, the odd numbered heating elements H1, H3, H5, and H7 are selected.

【0014】なお、この基板は、パワートランジスタ1
02はバイポーラプロセスで形成され、ロジック回路部
分(シフトレジスタ104、ラッチ回路117、3→8
デコーダ118、AND回路119など)はCMOSプ
ロセスで形成される。
The substrate is a power transistor 1
02 is formed by a bipolar process, and includes a logic circuit portion (shift register 104, latch circuit 117, 3 → 8).
The decoder 118, the AND circuit 119, etc.) are formed by a CMOS process.

【0015】このような構成の記録ヘッドを用いる記録
装置では、画像データ(DATA)をデータ入力端子1
06を介してシフトレジスタ104にシリアルに入力し
てシフトレジスタ104でこれらの画像データを一時的
に格納してパラレルデータに変換し、このパラレルデー
タをラッチ回路117でラッチする。そして、ラッチ回
路117の出力と、3→8デコーダ118からの出力信
号(BLK1〜BLK8)と、奇数番目素子選択信号
(ODD)或は偶数番目素子選択信号(EVEN)と、
ヒートパルス信号(ENB)との論理積がAND回路1
19で演算され、AND回路119の出力がオンの時の
みパワートランジスタ102がオンとなって、発熱体1
01が駆動される。その結果、駆動された発熱体101
に対応する液流路中のインクが加熱され、吐出口からイ
ンクが吐出し記録が行われる。
In the recording apparatus using the recording head having such a structure, the image data (DATA) is input to the data input terminal 1.
The data is serially input to the shift register 104 via 06, these image data are temporarily stored in the shift register 104 and converted into parallel data, and the parallel data is latched by the latch circuit 117. The output of the latch circuit 117, the output signals (BLK1 to BLK8) from the 3 → 8 decoder 118, the odd-numbered element selection signal (ODD) or the even-numbered element selection signal (EVEN),
AND circuit 1 with the logical product of the heat pulse signal (ENB)
19, the power transistor 102 is turned on only when the output of the AND circuit 119 is turned on, and the heating element 1 is turned on.
01 is driven. As a result, the driven heating element 101
The ink in the liquid flow path corresponding to is heated and the ink is ejected from the ejection port to perform recording.

【0016】以上のような構成に加えて、安定したイン
ク吐出を行うために、インクの温度制御を行うための保
温ヒータ121を備えたり、また発熱体の抵抗値をモニ
タするランクヒータ123を設け、抵抗のばらつきに対
し駆動電圧や駆動パルス幅の制御ができるようにしてい
る。そして、保温ヒータ121とランクヒータ123の
一端はコモン端子111に接続され、夫々の他端は、保
温ヒータ端子122とランクヒータ端子120に接続さ
れる。
In addition to the above structure, in order to perform stable ink ejection, a heat retaining heater 121 for controlling the ink temperature is provided, and a rank heater 123 for monitoring the resistance value of the heating element is provided. The drive voltage and drive pulse width can be controlled with respect to variations in resistance. Then, one ends of the heat retaining heater 121 and the rank heater 123 are connected to the common terminal 111, and the other ends thereof are connected to the heat retaining heater terminal 122 and the rank heater terminal 120.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、インクの温度を制御するための保温ヒータの保
温ヒータ端子と、発熱体の抵抗をモニタするランクヒー
タのランクヒータ端子を独立に備えていたので、特に、
前述のような回路基板を複数個組み合わせて構成する記
録ヘッドやフルライン型の記録ヘッドでは、その組み合
わせた数だけ端子数が増え、記録ヘッド全体としての生
産コストが上昇したり、記録装置と記録ヘッドとを接続
するケーブルが太く大きくなってしまうという問題があ
る。
However, in the above-mentioned conventional example, the warming heater terminal of the warming heater for controlling the temperature of the ink and the rank heater terminal of the rank heater for monitoring the resistance of the heating element are independently provided. So especially
In a recording head or a full-line type recording head configured by combining a plurality of circuit boards as described above, the number of terminals is increased by the number of combinations, which increases the production cost of the recording head as a whole or increases the recording device and recording device. There is a problem that the cable connecting to the head becomes thick and large.

【0018】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、端子数を少なくした記録ヘッド及びその記録ヘッド
を用いた記録装置とを提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above conventional example, and an object of the present invention is to provide a recording head having a reduced number of terminals and a recording apparatus using the recording head.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録ヘッドは、以下のような構成からなる。
In order to achieve the above object, the recording head of the present invention has the following constitution.

【0020】即ち、発熱体と、前記発熱体を駆動する駆
動回路と、画像データを入力して一時的に格納するシフ
トレジスタと、前記シフトレジスタに格納された画像デ
ータをラッチするラッチ回路とを1つの基板上に実装し
た記録ヘッドであって、前記基板上には、さらに、電流
を流すことで前記発熱体の抵抗をモニタするモニタ素子
と、ヘッド温度調整に用いる予備ヒータと、前記モニタ
素子と前記予備ヒータへの信号を入力する共通端子と、
ドレイン側に前記予備ヒータを接続し、ゲート側に前記
モニタ素子と前記共通端子とを接続した、前記モニタ素
子のモニタと前記予備ヒータの駆動とを制御するNMO
Sトランジスタとを有し、前記共通端子に電流が与えら
れることで前記モニタ素子がモニタされ、前記共通端子
に与えられる電圧が変化することで前記予備ヒータによ
るヘッドの加熱温度が変化することを特徴とする記録ヘ
ッドを備える。
That is, a heating element, a drive circuit for driving the heating element, a shift register for inputting and temporarily storing image data, and a latch circuit for latching the image data stored in the shift register are provided. A recording head mounted on one substrate, further comprising: a monitor element for monitoring the resistance of the heating element by causing a current to flow on the substrate; a preliminary heater used for head temperature adjustment; and the monitor element. And a common terminal for inputting a signal to the preliminary heater,
The auxiliary heater is connected to the drain side, and the auxiliary heater is connected to the gate side.
The monitor element in which a monitor element and the common terminal are connected.
NMO for controlling child monitor and driving of the preliminary heater
An S-transistor, and a current is applied to the common terminal.
The monitor element is monitored by
By changing the voltage applied to the auxiliary heater,
The recording head is characterized in that the heating temperature of the head changes .

【0021】また他の発明によれば、上記構成の記録ヘ
ッドを用いた記録装置であって、前記共通端子に電流を
投入することにより前記モニタ素子の抵抗をモニタする
モニタ手段と、前記共通端子に入力する電圧を変化させ
るよう制御する電圧制御手段とを有することを特徴とす
る記録装置を備える。
According to another aspect of the present invention, there is provided a recording apparatus using the recording head having the above structure, wherein a monitor means for monitoring the resistance of the monitor element by applying a current to the common terminal, and the common terminal. And a voltage control unit that controls to change the voltage input to the recording apparatus.

【0022】[0022]

【0023】この記録ヘッドは、インクを吐出して記録
を行うインクジェット記録ヘッドでも良いし、或は、熱
エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであ
って、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱
エネルギー変換体を備えていても良い。
The recording head may be an ink jet recording head which ejects ink for recording, or is a recording head which ejects ink by utilizing thermal energy and generates thermal energy applied to the ink. A heat energy converter for the above may be provided.

【0024】さらに、前記基板を複数組み合わせて多く
の記録要素を含むように構成しても良い。
Further, a plurality of substrates may be combined to include many recording elements.

【0025】一方、上記構成の記録装置に含まれる電圧
制御手段は、電圧を変化させて、記録ヘッドの温度調整
を行うよう動作する。
On the other hand, the voltage control means included in the recording apparatus having the above-mentioned structure operates by changing the voltage and adjusting the temperature of the recording head.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0027】<装置本体の概略説明>図1は、本発明の
代表的な実施の形態であるインクジェットプリンタIJ
RAの構成の概要を示す外観斜視図である。
<Schematic Description of Apparatus Main Body> FIG. 1 shows an ink jet printer IJ as a typical embodiment of the present invention.
It is an external appearance perspective view which shows the outline of a structure of RA.

【0028】図1において、キャリッジ16には、記録
ヘッドIJHとインクタンクITとを内蔵した一体型イ
ンクジェットカートリッジIJCが搭載されている。記
録ヘッドIJHにはプラテン24にまで搬送されてきた
記録紙の記録面に対向してインク吐出を行うノズル群を
備えている。キャリッジ16はインクジェットカートリ
ッジIJC20を保持し、駆動モータ17の駆動力を伝
達する駆動ベルト18の一部と連結し、互いに平行に配
設された2本のガイドシャフト19Aおよび19Bと摺
動可能となっており、記録紙の全幅にわたる往復移動が
可能である。
In FIG. 1, a carriage 16 is equipped with an integrated ink jet cartridge IJC having a recording head IJH and an ink tank IT. The recording head IJH is provided with a nozzle group that ejects ink in opposition to the recording surface of the recording paper conveyed to the platen 24. The carriage 16 holds the inkjet cartridge IJC 20, is connected to a part of the drive belt 18 that transmits the driving force of the drive motor 17, and is slidable with two guide shafts 19A and 19B arranged in parallel with each other. It is possible to reciprocate over the entire width of the recording paper.

【0029】さて、キャリッジ16の往復移動路の一
端、例えば、ホームポジションのキャリッジ16と対向
さる位置にはヘッド回復装置26が設けられる。そし
て、伝動機構23を介したモータ22の駆動力によっ
て、ヘッド回復装置26を動作させ、記録ヘッドIJH
のノズル群のキャッピングを行う。ヘッド回復装置26
のキャップ部26Aによる記録ヘッドIJHへのキャッ
ピングに関連させて、ヘッド回復装置26内に設けた吸
引器によるインク吸引、或は、インクジェットカートリ
ッジIJC内のインクタンクITから記録ヘッドIJH
へのインク供給経路に設けた加圧器によるインク加圧に
よって、インクを吐出口より強制的に排出させることに
より、ノズル内の増粘インクを除去する回復処理を行
う。また、記録終了には記録ヘッドIJHをホームポジ
ションに移動させてそのノズルをキャッピングして記録
ヘッドを保護する。
A head recovery device 26 is provided at one end of the reciprocating path of the carriage 16, for example, at a position facing the carriage 16 at the home position. Then, the head recovery device 26 is operated by the driving force of the motor 22 via the transmission mechanism 23, and the recording head IJH
The capping of the nozzle group is performed. Head recovery device 26
In association with the capping of the recording head IJH by the cap portion 26A of the recording head IJH, ink is sucked by a suction device provided in the head recovery device 26, or from the ink tank IT in the inkjet cartridge IJC to the recording head IJH.
A recovery process for removing the thickened ink in the nozzle is performed by forcibly discharging the ink from the ejection port by pressurizing the ink by a pressurizer provided in the ink supply path to the nozzle. At the end of recording, the recording head IJH is moved to the home position and its nozzle is capped to protect the recording head.

【0030】また、ヘッド回復装置26の側面には、記
録ヘッドのインク吐出口をワイピングする役目を果たす
シリコンゴムで形成されたブレード30が配設される。
ブレード30はブレード保持部材30Aにカンチレバー
形態で保持され、ヘッド回復装置26と同様、モータ2
2および伝動機構23によって動作し、記録ヘッドIJ
Hのインク吐出面との係合が可能となる。これにより、
記録ヘッドIJHの記録動作時における適切なタイミン
グで、或は、ヘッド回復装置26を用いた回復処理後
に、ブレード30をキャリッジ16の移動経路に突出さ
せ、キャリッジ16の移動に伴って記録ヘッドIJHの
吐出面の結露、インク漏れあるいは塵埃等をふきとる。
Further, on the side surface of the head recovery device 26, a blade 30 made of silicon rubber, which plays a role of wiping the ink ejection port of the recording head, is provided.
The blade 30 is held by the blade holding member 30A in the form of a cantilever.
2 and the transmission mechanism 23 to operate the recording head IJ
It becomes possible to engage H with the ink ejection surface. This allows
The blade 30 is projected into the movement path of the carriage 16 at an appropriate timing during the recording operation of the recording head IJH, or after the recovery processing using the head recovery device 26, and the recording head IJH moves as the carriage 16 moves. Wipe off condensation on the ejection surface, ink leakage or dust.

【0031】また、上述のような構成のインクジェット
プリンタIJRAは、記録用紙自動フィーダ(不図示)
が設けられており、記録用紙Pを自動的に給紙する。
Further, the ink jet printer IJRA having the above-mentioned structure is provided with an automatic recording paper feeder (not shown).
Is provided, and the recording paper P is automatically fed.

【0032】<制御構成の説明>次に、上述した装置の
記録制御を実行するための制御構成について説明する。
<Description of Control Configuration> Next, a control configuration for executing the recording control of the above-mentioned apparatus will be described.

【0033】図2はインクジェットプリンタIJRAの
制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を示
す同図において、1700は記録信号を入力するインタ
フェース、1701はMPU、1702はMPU170
1が実行する制御プログラムを格納するROM、170
3は各種データ(上記記録信号や記録ヘッドIJHに供
給される記録データ等)を保存しておくDRAMであ
る。1704は記録ヘッドIJHに対する記録データの
供給制御を行うゲートアレイ(G.A.)であり、イン
タフェース1700、MPU1701、RAM1703
間のデータ転送制御も行う。1710は記録ヘッドIJ
Hを搬送するためのキャリアモータ、1709は記録紙
搬送のための搬送モータである。1705は記録ヘッド
IJHを駆動するヘッドドライバ、1706、1707
はそれぞれ搬送モータ1709、キャリアモータ171
0を駆動するためのモータドライバである。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of the ink jet printer IJRA. In the figure showing the control circuit, 1700 is an interface for inputting a recording signal, 1701 is an MPU, 1702 is an MPU 170.
ROM for storing a control program executed by
Reference numeral 3 is a DRAM for storing various data (recording data, recording data supplied to the recording head IJH, etc.). Reference numeral 1704 is a gate array (GA) that controls the supply of print data to the print head IJH, and includes an interface 1700, an MPU 1701, and a RAM 1703.
It also controls data transfer between them. 1710 is a recording head IJ
A carrier motor for carrying H, 1709 is a carry motor for carrying the recording paper. Reference numeral 1705 denotes a head driver that drives the recording head IJH, and 1706 and 1707.
Are carrier motor 1709 and carrier motor 171 respectively.
It is a motor driver for driving 0.

【0034】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
フェース1700に記録信号が入るとゲートアレイ17
04とMPU1701との間で記録信号がプリント用の
記録データに変換される。そして、モータドライバ17
06、1707が駆動されると共に、ヘッドドライバ1
705に送られた記録データに従って記録ヘッドIJH
が駆動され、記録が行われる。
The operation of the above control structure will be described. When a recording signal is input to the interface 1700, the gate array 17
The print signal is converted between the print signal 04 and the MPU 1701 to print data for printing. Then, the motor driver 17
06 and 1707 are driven, and the head driver 1
The print head IJH according to the print data sent to 705.
Is driven and recording is performed.

【0035】図3は、記録ヘッドIJHの基板301の
構成を模式的に示す断面図である。基板301は、図6
で示した従来の記録ヘッドの基板と同様の内部等価回路
構成となっており、インクを吐出するためのエネルギー
を発生するエネルギー発生素子である発熱体(電気熱変
換体)と、複数の発熱体と、発熱体を駆動するために発
熱体と1対1で設けられるパワートランジスタ(ドライ
バ)と、シフトレジスタやラッチ回路等の論理回路とを
同一のシリコン基板上に形成している。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing the structure of the substrate 301 of the recording head IJH. The substrate 301 is shown in FIG.
The internal equivalent circuit configuration is the same as the substrate of the conventional recording head shown in, and a heating element (electrothermal converter) that is an energy generating element that generates energy for ejecting ink, and a plurality of heating elements. A power transistor (driver) provided in a one-to-one relationship with the heating element for driving the heating element and a logic circuit such as a shift register or a latch circuit are formed on the same silicon substrate.

【0036】図3に示すように、P導電体のSi基板2
01にAsなどのドーパントをイオンプランテーション
及び拡散の手段により導入し、N型埋込層202を形成
し、その上の層にN型エピタキシャル層203を形成す
る。さらに、N型エピタキシャル層203にB等の不純
物を導入し、P型ウェル領域204を形成する。その
後、フォトリソグラフィと酸化拡散及びイオンプランテ
ーション等の方法によって、不純物導入を繰り返してN
型エピタキシャル領域203にp−MOS250、P型
ウエル領域にn−MOS251が構成される。p−MO
S250及びn−MOS251は、それぞれ厚さ数百ナ
のゲート絶縁膜208を介してCVD法で堆積したポリ
シリコンによるゲート配線215及びN型あるいはP型
の不純物導入したソース領域205、ドレイン領域20
6などで構成される。
As shown in FIG. 3, the Si substrate 2 of P conductor is used.
Into 01, a dopant such as As is introduced by means of ion plantation and diffusion to form an N-type buried layer 202, and an N-type epitaxial layer 203 is formed thereabove. Further, impurities such as B are introduced into the N-type epitaxial layer 203 to form the P-type well region 204. After that, impurity introduction is repeated by a method such as photolithography, oxidation diffusion, and ion plantation, and N
A p-MOS 250 is formed in the type epitaxial region 203, and an n-MOS 251 is formed in the P-type well region. p-MO
The S250 and the n-MOS 251 are a gate wiring 215 made of polysilicon deposited by a CVD method through a gate insulating film 208 having a thickness of several hundreds, and a source region 205 and a drain region 20 into which an N-type or P-type impurity is introduced.
6 and so on.

【0037】以上のMOSトランジスタによりラッチ回
路103、シフトレジスタ(S/R)104のロジック
部が構成される。
The above-mentioned MOS transistors form the logic part of the latch circuit 103 and the shift register (S / R) 104.

【0038】また、発熱素子のドライバ102となるN
PN型パワートランジスタ252は、やはり不純物導入
及び拡散等の工程によりN型エピタキシャル層203中
に、コレクタ領域211、ベース領域212、エミッタ
領域213などを設けることで構成される。
Further, N serving as the driver 102 of the heating element
The PN-type power transistor 252 is formed by providing the collector region 211, the base region 212, the emitter region 213, etc. in the N-type epitaxial layer 203 by the steps such as impurity introduction and diffusion.

【0039】また、各素子間は、フィールド酸化により
形成された酸化膜分離領域253によって、相互に分離
されている。このフィールド酸化膜は、発熱素子255
下においては、一層目の畜熱層214として作用する。
The elements are isolated from each other by an oxide film isolation region 253 formed by field oxidation. This field oxide film is used for the heating element 255.
In the lower part, it acts as the first heat storage layer 214.

【0040】各素子が形成された後、層間絶縁膜216
がCVD法でPSG、BPSGで堆積され、熱処理によ
り平坦化処理等されてからコンタクトホールを介し、一
層目のアルミ電極217が形成されている。発熱体で
は、抵抗層219と別のアルミ電極220とが同一パタ
ーンで相互に積層するように形成されているが、発熱部
255においては、アルミ電極220が切り欠かれ、抵
抗層219のみに電流が通じるように構成されている。
このように構成することにより、発熱部255でのみ発
熱するようになる。その後、プラズマCVD法によるS
iO等の層間絶縁膜218を堆積し、更にスルーホール
を介して、ヒータ層219と2層目のアルミ電極218
を形成している。
After each element is formed, the interlayer insulating film 216 is formed.
Of PSG and BPSG are deposited by the CVD method, planarized by heat treatment, etc., and then the aluminum electrode 217 of the first layer is formed through the contact hole. In the heating element, the resistance layer 219 and another aluminum electrode 220 are formed so as to be laminated on each other in the same pattern. However, in the heating portion 255, the aluminum electrode 220 is cut out, and only the resistance layer 219 has a current. Is configured to communicate.
With this configuration, only the heat generating portion 255 generates heat. After that, S by plasma CVD method
An interlayer insulating film 218 such as iO is deposited, and a heater layer 219 and a second-layer aluminum electrode 218 are further provided through a through hole.
Is formed.

【0041】保護膜221は、プラズマCVD法によS
iN膜が形成されている。最上層には耐キヤビテーショ
ン膜222が、Ta等で堆積され、パッド部254を開
口して形成する。
The protective film 221 is formed by plasma CVD.
An iN film is formed. The anti-cavitation film 222 is deposited on the uppermost layer by Ta or the like, and the pad portion 254 is opened and formed.

【0042】ここでは、パワートランジスタをバイポー
ラトランジスタで構成したが、MOSトランジスタで形
成してもよい。
Although the power transistor is a bipolar transistor here, it may be a MOS transistor.

【0043】図4は、記録ヘッドIJHの基板301の
構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the structure of the substrate 301 of the recording head IJH.

【0044】先ず、基板の構成について説明する。First, the structure of the substrate will be described.

【0045】基板301はだいたい長方形をしており、
その一方の長辺に沿って、64個の発熱体302が2
5.4mm当たり360個の密度(即ち、360dp
i)で等間隔に配置されている。他方の長辺に沿って、
記録装置IJRAとの接続に使用される複数の入力信号
パッド310が配置されている。また、基板301のほ
ぼ中央部分には、発熱体302を駆動するパワートラン
ジスタを配置するパワートランジスタ配置領域303が
発熱体302の配列方向に沿うように帯状に形成されて
いる。上述したようにパワートランジスタと発熱体30
2とは1対1に対応しているので、パワートランジスタ
配置領域303には64個のパワートランジスタが含ま
れ、これらパワートランジスタは発熱体302の配列方
向に平行して1列に配列されている。発熱体302とパ
ワートランジスタ配置領域303内のパワートランジス
タとは、図3に示したアルミ電極219によって電気的
に接続されている。この配線の設けられる領域が、図4
におけるヒータ配線部304である。
The substrate 301 has a generally rectangular shape,
64 heating elements 302 are arranged along the long side on one side.
Density of 360 pieces per 5.4 mm (ie 360 dp
In i), they are arranged at equal intervals. Along the other long side,
A plurality of input signal pads 310 used for connection with the recording device IJRA are arranged. In addition, a power transistor arrangement region 303 for arranging a power transistor for driving the heat generating element 302 is formed in a strip shape along the arrangement direction of the heat generating element 302 in a substantially central portion of the substrate 301. As described above, the power transistor and the heating element 30
Since there is a one-to-one correspondence with 2, the power transistor arrangement region 303 includes 64 power transistors, and these power transistors are arranged in one row in parallel with the arrangement direction of the heating elements 302. . The heating element 302 and the power transistor in the power transistor arrangement region 303 are electrically connected by the aluminum electrode 219 shown in FIG. The area where this wiring is provided is shown in FIG.
In the heater wiring portion 304.

【0046】次に、これら発熱体302周辺の構成を図
3を参照して説明する。
Next, the structure around these heating elements 302 will be described with reference to FIG.

【0047】上述のように1層目の蓄熱層214やその
上の層間絶縁膜216までが形成されたSi基板201
上に、2層目の蓄熱層として作用する層間絶縁膜21
8、抵抗層(発熱体層)219、アルミ電極(ヒータ配
線層)220が順次積層されている。アルミ電極220
の一部は、発熱体302の発熱部255となるべき部分
においてエッチング等により溝形状に除去されていて、
その溝の底部に抵抗層219の一部が露出する。この露
出した抵抗層219およびアルミ電極220の上には、
これらの層をインクの影響から保護する保護膜221お
よびTa保護層として形成された耐キャビテーション膜
222が順次積層されている。これら2つの保護層も、
アルミ電極220の溝形状に対応した溝部分を有してお
り、この溝部分においてインクを膜沸騰させることがで
きる。
As described above, the Si substrate 201 having the first heat storage layer 214 and the interlayer insulating film 216 formed thereon are formed.
An interlayer insulating film 21 acting as a second heat storage layer
8, a resistance layer (heating element layer) 219, and an aluminum electrode (heater wiring layer) 220 are sequentially stacked. Aluminum electrode 220
Is partially removed in a groove shape by etching or the like in a portion to be the heat generating portion 255 of the heat generating element 302,
A part of the resistance layer 219 is exposed at the bottom of the groove. On the exposed resistance layer 219 and aluminum electrode 220,
A protective film 221 for protecting these layers from the influence of ink and a cavitation resistant film 222 formed as a Ta protective layer are sequentially laminated. These two protective layers also
The aluminum electrode 220 has a groove portion corresponding to the groove shape, and the ink can be film-boiling in this groove portion.

【0048】さらに、基板301上の他の構成要素につ
いて、図4を参照して説明する。
Further, other components on the substrate 301 will be described with reference to FIG.

【0049】パワートランジスタ配線領域303と入力
信号パッド310側の長辺との間の領域は、論理回路領
域309である。論理回路領域309には、CMOS論
理回路で構成されたシフトレジスタやラッチ回路などが
形成されている。入力信号パッド310は、論理回路領
域309内に形成された各回路に信号を供給するために
使用されている。
A region between the power transistor wiring region 303 and the long side on the input signal pad 310 side is a logic circuit region 309. In the logic circuit area 309, a shift register, a latch circuit, and the like each formed of a CMOS logic circuit are formed. The input signal pad 310 is used to supply a signal to each circuit formed in the logic circuit area 309.

【0050】また、入力信号パッド310が設けられて
いる側の基板301の長辺の両端部には、それぞれ比較
的大きなパッド311、312が設けられている。パッ
ド311は、各発熱体302に対し所定の発熱体駆動電
圧(+VH)を共通に印加するためのパッドであり、パ
ッド312は接地(GND)用のパッドである。パワー
トランジスタ配置領域303の長手方向の両端部には、
それぞれ温度調節用のヒータ313が設けられ、一方の
ヒータ313の近傍にはサブヒータ314が設けられて
いる。
Further, relatively large pads 311 and 312 are provided at both ends of the long side of the substrate 301 on the side where the input signal pad 310 is provided. The pad 311 is a pad for commonly applying a predetermined heating element drive voltage (+ VH) to each heating element 302, and the pad 312 is a ground (GND) pad. At both ends of the power transistor arrangement region 303 in the longitudinal direction,
Each of them is provided with a heater 313 for adjusting temperature, and a sub-heater 314 is provided near one of the heaters 313.

【0051】さらに、発熱体302側の基板301の両
端には夫々、温度センサ用のダイオード315が設けら
れ、このダイオードの近傍にはスルーホール317が設
けられている。また、パワートランジスタ配置領域30
3の四隅近くにはそれぞれスルーホール316が設けら
れている。これらスルーホール316、317は、その
下部に配線された2層の配線層との電気的接続を確立す
るために設けられている。さらに、パワートランジスタ
配線領域303の長手方向の両端には、記録ヘッド製造
組み立て時の位置検出に用いられるマーク318が形成
されている。
Further, a diode 315 for a temperature sensor is provided at each end of the substrate 301 on the side of the heating element 302, and a through hole 317 is provided near this diode. In addition, the power transistor arrangement region 30
Through holes 316 are provided in the vicinity of the four corners of No. 3, respectively. These through holes 316 and 317 are provided to establish electrical connection with the two wiring layers arranged below. Further, marks 318 used for position detection at the time of manufacturing and assembling the recording head are formed at both ends of the power transistor wiring region 303 in the longitudinal direction.

【0052】図5は記録ヘッドIJHの基板に実装され
た回路の内部等価回路図である。
FIG. 5 is an internal equivalent circuit diagram of a circuit mounted on the substrate of the printhead IJH.

【0053】図5において、従来例の図6に示した記録
ヘッドの構成要素と同じ要素には同じ参照番号を付し、
ここでの説明は省略する。その図において、124はN
MOSトランジスタ、125は保温ヒータ121とラン
クヒータ123の共通端子である。
In FIG. 5, the same elements as those of the recording head shown in FIG. 6 of the conventional example are designated by the same reference numerals,
The description here is omitted. In that figure, 124 is N
The MOS transistor 125 is a common terminal of the heat retaining heater 121 and the rank heater 123.

【0054】図5に示す構成において特徴的な点は、
(1)インクの温度を制御する保温ヒータ121にNM
OSトランジスタ124のドレイン側を接続し、そのゲ
ート側にランクヒータ123と共通端子125を接続す
る点と、(2)保温ヒータ121の一方の接続端を発熱
体駆動電源用の端子110に接続し、NMOSトランジ
スタ124のソース側とランクヒータ123の一方の接
続端をコモン端子111に接続する点である。
The characteristic point of the configuration shown in FIG.
(1) NM in the heat retention heater 121 that controls the temperature of the ink
The drain side of the OS transistor 124 is connected, and the gate side thereof is connected to the rank heater 123 and the common terminal 125. (2) One end of the heat retaining heater 121 is connected to the heating element driving power supply terminal 110. The source side of the NMOS transistor 124 and one connection end of the rank heater 123 are connected to the common terminal 111.

【0055】このような構成により、発熱体の抵抗値を
モニタする場合は、共通端子125に電流を流すことに
より測定でき、また、吐出インクの温度を制御する場合
は、共通端子125から入力する電圧を変化させて印加
することにより、保温ヒータ121に投入される電力を
制御して、その温度を調節する。
With such a configuration, when the resistance value of the heating element is monitored, it can be measured by applying a current to the common terminal 125, and when controlling the temperature of the ejected ink, the temperature is input from the common terminal 125. By changing and applying the voltage, the electric power supplied to the heat retention heater 121 is controlled and the temperature thereof is adjusted.

【0056】このような共通端子125への電流の投入
指示やその電圧制御は、記録ヘッドIJHを装着するM
PU1701が実行し、実際の電流はヘッドドライバ1
705を介して記録ヘッドIJHの共通端子124に入
力される。
Such an instruction to supply a current to the common terminal 125 and its voltage control are performed by the M mounting the recording head IJH.
PU1701 executes, the actual current is head driver 1
It is input to the common terminal 124 of the recording head IJH via 705.

【0057】従って、以上説明した実施形態に従えば、
保温ヒータへの信号入力端子とランクヒータへの入力信
号端子とを共通化することができるので1基板当たりの
端子数を削減することができる。これにより、例えば、
このような基板を複数個組み合わせることにより構成す
る記録ヘッドやフルライン型の記録ヘッドでは、その組
み合わせた数だけ端子数を削減することができ、記録ヘ
ッド全体としての生産コストを削減することに資するこ
とになる。さらに、このような記録ヘッドを記録装置と
接続するケーブルを細くしたり、小さくすることにも貢
献する。
Therefore, according to the embodiment described above,
Since the signal input terminal to the heat retention heater and the input signal terminal to the rank heater can be made common, the number of terminals per substrate can be reduced. This gives, for example,
In a printhead or a full-line printhead configured by combining a plurality of such substrates, the number of terminals can be reduced by the number of combinations, which contributes to a reduction in the production cost of the printhead as a whole. It will be. Further, it contributes to making the cable connecting such a recording head with the recording apparatus thin or small.

【0058】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用され
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段(例え
ば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
In the above embodiment, particularly in the ink jet recording system, a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for ejecting ink is provided, and High density and high definition recording can be achieved by using a method of causing a change in ink state by energy.

【0059】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に1対1で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも1つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体(イン
ク)の吐出が達成でき、より好ましい。
With regard to its typical structure and principle, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740 are applicable.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, liquid (ink)
By applying at least one drive signal to the electrothermal transducer arranged corresponding to the sheet or liquid path in which the liquid crystal is held, which corresponds to the recorded information and gives a rapid temperature rise exceeding the film boiling. Since heat energy is generated in the electrothermal converter to cause film boiling on the heat acting surface of the recording head, air bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal in a one-to-one correspondence can be formed. It is valid. The liquid (ink) is ejected through the ejection openings by the growth and contraction of the bubbles to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal in a pulse shape, because bubbles can be grown and contracted immediately and appropriately, and thus a liquid (ink) with excellent responsiveness can be achieved.

【0060】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0061】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第4558333号明細書、米国特許第
4459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭59−138461号公報に基づいた構
成としても良い。
As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the ejection port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angled liquid passage) as disclosed in the above-mentioned respective specifications. The present invention also includes configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose configurations in which the heat-acting surface is arranged in a bending region. In addition, for multiple electrothermal converters,
Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670, which discloses a configuration in which a common slot is used as a discharge portion of the electrothermal converter, and Japanese Patent Laid-Open No. 59-63, which discloses a configuration in which an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is associated with the discharge portion. A configuration based on Japanese Patent No. 138461 may be used.

【0062】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。
Further, as a full line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium which can be recorded by the recording apparatus, the length can be increased by combining a plurality of recording heads as disclosed in the above-mentioned specification. Either of the structure satisfying the requirement or the structure as one recording head integrally formed may be used.

【0063】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。
In addition to the cartridge type recording head in which the ink tank is integrally provided in the recording head itself described in the above-described embodiment, the recording head is electrically attached to the apparatus main body by being attached to the apparatus main body. A replaceable chip-type recording head that enables various connections and supply of ink from the apparatus main body may be used.

【0064】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。
Further, it is preferable to add a recovery means for the recording head, a preliminary means, etc. to the structure of the recording apparatus described above because the recording operation can be made more stable. Specific examples thereof include capping means for the recording head, cleaning means, pressurizing or sucking means, electrothermal converters or heating elements other than these, or preheating means by a combination thereof. Further, provision of a preliminary ejection mode for performing ejection different from recording is also effective for stable recording.

【0065】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも1つを備えた装置とすることもで
きる。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but the recording head may be integrally formed or a plurality of combinations may be used. Alternatively, the device may be provided with at least one of full-color mixed colors.

【0066】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を30°C以上70°C以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。
In the above-described embodiments, the explanation is made on the premise that the ink is a liquid, but even if the ink solidifies at room temperature or lower, one that softens or liquefies at room temperature is used. Or, in the inkjet method, it is general that the temperature of the ink itself is adjusted within a range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range.
It suffices that the ink is in a liquid state when the use recording signal is applied.

【0067】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭54−56847号公報あ
るいは特開昭60−71260号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。
In addition, in order to positively prevent the temperature rise due to thermal energy from being used as the energy for changing the state of the ink from the solid state to the liquid state,
Alternatively, in order to prevent the ink from evaporating, an ink that solidifies in a standing state and liquefies by heating may be used. In any case, by applying heat energy, such as ink that is liquefied by applying heat energy according to the recording signal and liquid ink is ejected, or that begins to solidify when it reaches the recording medium. The present invention can be applied to the case where an ink having a property of being liquefied for the first time is used. In such a case, the ink is retained as a liquid or solid in the recesses or through holes of the porous sheet as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260. It may be configured to face the electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0068】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有
するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良
い。
In addition, as a form of the recording apparatus according to the present invention, in addition to one provided integrally or separately as an image output terminal of information processing equipment such as a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, and further transmission / reception It may take the form of a facsimile machine having a function.

【0069】なお、本発明は、複数の機器(例えばホス
トコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリン
タなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置
など)に適用してもよい。
Even when the present invention is applied to a system composed of a plurality of devices (for example, host computer, interface device, reader, printer, etc.), a device composed of one device (for example, a copying machine, a facsimile). Device).

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
ニタ素子と予備ヒータへの信号を入力する端子を共通化
しているので、記録ヘッドに備えねばならない端子数を
減らすことができるという効果がある。特に、例えば、
請求項に記載したような複数の基板を組みあわせて多
くの記録要素をもつように構成する記録ヘッドやフルラ
イン型記録ヘッドの場合、組み合わせた数だけ端子数を
減らすことができるので、より低コストでこのような記
録ヘッドを生産できるという利点がある。
As described above, according to the present invention, since the terminals for inputting the signals to the monitor element and the preliminary heater are made common, the number of terminals which the recording head must have can be reduced. There is. In particular, for example,
In the case of a recording head or a full-line type recording head configured by combining a plurality of substrates as described in claim 4 so as to have many recording elements, the number of terminals can be reduced by the number of combinations. There is an advantage that such a recording head can be produced at low cost.

【0071】[0071]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の代表的な実施の形態であるインクジェ
ットプリンタIJRAの構成の概要を示す外観斜視図で
ある。
FIG. 1 is an external perspective view showing the outline of the configuration of an inkjet printer IJRA that is a typical embodiment of the present invention.

【図2】インクジェットプリンタIJRAの制御回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control circuit of the inkjet printer IJRA.

【図3】記録ヘッドIJHの基板301の構成を模式的
に示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a substrate 301 of the recording head IJH.

【図4】記録ヘッドIJHの基板301の構成を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a substrate 301 of a recording head IJH.

【図5】記録ヘッドIJHの基板に実装された回路の内
部等価回路図である。
FIG. 5 is an internal equivalent circuit diagram of a circuit mounted on the substrate of the printhead IJH.

【図6】64個の発熱体(発熱素子)を有する記録ヘッ
ド用基板に実装された論理回路の内部等価回路を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing an internal equivalent circuit of a logic circuit mounted on a recording head substrate having 64 heating elements (heating elements).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 発熱体 102 パワートランジスタ 104 シフトレジスタ 117 ラッチ回路 118 3→8デコーダ 119 AND回路 120 ランクヒータ端子 121 保温ヒータ 122 保温ヒータ端子 123 ランクヒータ 124 NMOSトランジスタ 125 共通端子 IJH 記録ヘッド 101 heating element 102 power transistor 104 shift register 117 Latch circuit 118 3 → 8 decoder 119 AND circuit 120 rank heater terminal 121 Heat insulation heater 122 Heat insulation heater terminal 123 Rank heater 124 NMOS transistor 125 common terminals IJH recording head

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今仲 良行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−242004(JP,A) 特開 平7−76079(JP,A) 特開 平6−155743(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiyuki Imanaka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-7-242004 (JP, A) JP-A-7 -76079 (JP, A) JP-A-6-155743 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/05

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 発熱体と、前記発熱体を駆動する駆動回
路と、画像データを入力して一時的に格納するシフトレ
ジスタと、前記シフトレジスタに格納された画像データ
をラッチするラッチ回路とを1つの基板上に実装した記
録ヘッドであって、 前記基板上には、さらに、 電流を流すことで前記発熱体の抵抗をモニタするモニタ
素子と、 ヘッド温度調整に用いる予備ヒータと、 前記モニタ素子と前記予備ヒータへの信号を入力する共
通端子と、ドレイン側に前記予備ヒータを接続し、ゲート側に前記
モニタ素子と前記共通端子とを接続した、前記モニタ素
子のモニタと前記予備ヒータの駆動とを制御するNMO
Sトランジスタとを有し、 前記共通端子に電流が与えられることで前記モニタ素子
がモニタされ、前記共通端子に与えられる電圧が変化す
ることで前記予備ヒータによるヘッドの加熱温度が変化
すること を特徴とする記録ヘッド。
1. A heating element, a drive circuit for driving the heating element, a shift register for inputting and temporarily storing image data, and a latch circuit for latching the image data stored in the shift register. A recording head mounted on one substrate, further comprising: a monitor element for monitoring the resistance of the heating element by causing a current to flow on the substrate; a preliminary heater used for head temperature adjustment; and the monitor element. And a common terminal for inputting a signal to the spare heater, the spare heater is connected to the drain side, and the common side is connected to the gate side.
The monitor element in which a monitor element and the common terminal are connected.
NMO for controlling child monitor and driving of the preliminary heater
An S-transistor, and a current is applied to the common terminal to provide the monitor element.
Is monitored and the voltage applied to the common terminal changes.
Change the heating temperature of the head by the preliminary heater
A recording head characterized by:
【請求項2】 前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
する請求項1に記載の記録ヘッド。
2. The recording head according to claim 1, wherein the recording head is an inkjet recording head that performs recording by ejecting ink.
【請求項3】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘ
ッド。
3. The recording head is a recording head which ejects ink by utilizing thermal energy, and is provided with a thermal energy converter for generating thermal energy applied to the ink. The recording head according to item 1.
【請求項4】 前記基板を複数組み合わせて多くの記録
要素を含むように構成したことを特徴とする請求項1に
記載の記録ヘッド。
4. The recording head according to claim 1, wherein a plurality of the substrates are combined to include many recording elements.
【請求項5】 請求項1に記載の記録ヘッドを用いた記
録装置であって、 前記共通端子に電流を投入することにより前記モニタ素
子の抵抗をモニタするモニタ手段と、 前記共通端子に入力する電圧を変化させるよう制御する
電圧制御手段と、 を有することを特徴とする記録装置。
5. A recording apparatus using the recording head according to claim 1, wherein monitor means for monitoring the resistance of the monitor element by applying a current to the common terminal, and inputting to the common terminal. A recording device, comprising: a voltage control unit that controls to change the voltage.
【請求項6】 前記電圧制御手段は、前記電圧を変化さ
せて、記録ヘッドの温度調整を行うことを特徴とする請
求項に記載の記録装置。
6. The recording apparatus according to claim 5 , wherein the voltage control unit adjusts the temperature of the recording head by changing the voltage.
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