JP5222426B2 - Element substrate, recording head having the element substrate, and recording apparatus - Google Patents

Element substrate, recording head having the element substrate, and recording apparatus Download PDF

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Description

本発明は、記録ヘッドと記録装置との電気的接続状態に応じた信号を出力する接続状態出力回路を有する着脱可能な記録ヘッド用の素子基板に関する。また、当該素子基板を有する記録ヘッド、及び記録装置に関する。 The present invention relates to an element substrate for a detachable recording head having a connection state output circuit that outputs a signal corresponding to an electrical connection state between a recording head and a recording apparatus. Also it relates to a recording head, and recording equipment with the element substrate.

インクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの代表的なインク吐出方式として、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、電気熱変換素子(ヒータ)によってインクを加熱し、膜沸騰の作用によりインク滴を吐出させるもの等が知られている。   As a typical ink ejection method of a recording head mounted on an ink jet recording apparatus, an ink using an electromechanical transducer such as a piezo element, ink is heated by an electrothermal transducer (heater), and the ink is heated by film boiling. Those that discharge droplets are known.

上記のようなインクジェット記録ヘッドを備えた記録装置は、低コストで高品位な文字や画像が出力可能である。特に、膜沸騰の作用によりインク滴を吐出させるプリンターは、低価格でカラープリントを行うことができる利点から、市場の大半を占めている。   A recording apparatus including the above-described ink jet recording head can output high-quality characters and images at low cost. In particular, printers that eject ink droplets by the action of film boiling occupy most of the market because of the advantage that color printing can be performed at a low price.

一般に、記録ヘッドの吐出口数は、高画質化の傾向から、64個から128個、さらには256個等に増えており、1インチ当たりの吐出口数(dpi)で、300dpi、600dpi等、高密度に配置されている。これらの吐出口に対して配置される電気熱変換体としての発熱体は、数μsecオーダーから10μsecオーダーのヒートパルスによって膜沸騰による気泡を形成し、高周波の駆動により、高速で、高画質なプリントを実現している。   In general, the number of ejection ports of a recording head has increased from 64 to 128, further to 256, etc. due to the trend toward higher image quality. The number of ejection ports per inch (dpi) is 300 dpi, 600 dpi, etc. Is arranged. A heating element as an electrothermal converter arranged for these discharge ports forms bubbles due to film boiling by a heat pulse of the order of several μsec to 10 μsec, and prints at high speed and high image quality by driving at high frequency. Is realized.

インクジェット記録装置における記録ヘッドを電気的に接続する手段は、記録ヘッドを装着して往復運動させるキャリッジに設けられている。具体的には、キャリッジに複数の接点を設け、記録ヘッドがキャリッジに装着された際に、記録ヘッド側に設けられた複数の接点と接するようにする。こうして、記録ヘッドとインクジェット記録装置との電気的な接続がなされる。   The means for electrically connecting the recording heads in the ink jet recording apparatus is provided on a carriage that is mounted with the recording heads and reciprocates. Specifically, a plurality of contacts are provided on the carriage so that when the recording head is mounted on the carriage, the contacts are in contact with the plurality of contacts provided on the recording head side. Thus, the electrical connection between the recording head and the ink jet recording apparatus is established.

交換可能な記録ヘッドは、ユーザによって交換されることを前提とするものが多く、インクタンク一体型の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置では、インクを消費するたびに、新しい記録ヘッドが装着される。電気的な接続は、ユーザによる記録ヘッドの付け替え毎に行われることから、記録装置本体と記録ヘッドとの電気的接続状態を監視することが望ましい。この電気的接続状態を監視する手段を設けた記録ヘッド及びインクジェット記録装置が開示されている(特許文献1参照)。これは、記録装置本体から記録ヘッドの入力端子へ入力される記録信号、記録信号を転送するためのクロック信号、記録信号に応じた記録動作をさせるための制御信号の論理積を演算するAND回路と、演算の結果を出力する出力端子とを、設けるものである。   Many of the exchangeable print heads are premised on being exchanged by a user. In an ink jet printing apparatus using a print head integrated with an ink tank, a new print head is mounted each time ink is consumed. Since the electrical connection is performed every time the recording head is replaced by the user, it is desirable to monitor the electrical connection state between the recording apparatus main body and the recording head. A recording head and an ink jet recording apparatus provided with means for monitoring the electrical connection state are disclosed (see Patent Document 1). This is an AND circuit that calculates the logical product of a recording signal input from the recording apparatus main body to the input terminal of the recording head, a clock signal for transferring the recording signal, and a control signal for performing a recording operation according to the recording signal. And an output terminal for outputting the result of the operation.

図3は、従来の接続状態出力回路の一例である。記録信号(DATA)、クロック信号(CLK)、ヒータを駆動するための駆動信号(HE)、記録信号をラッチ回路にラッチするためのラッチ信号(LT)の論理積をAND回路で演算し、接続状態出力端子(CNO)より演算結果を出力する。ラッチ信号、駆動信号、記録信号及びクロック信号の全ての信号がHighの場合のみ、CNO信号はHighとなる。したがって、記録装置本体からある任意のタイミングで各入力信号をHighで入力し、CNO信号をHighで出力した場合に、記録ヘッドと記録装置本体との電気的接続が確認される。このようにして、記録ヘッドが記録装置本体に正しく接続されているかどうかの確認ができるため、記録ドット抜けなどの記録不良や、接点不良が起因となる記録ヘッドの破壊などを防止することができる。   FIG. 3 is an example of a conventional connection state output circuit. A logical product of the recording signal (DATA), the clock signal (CLK), the driving signal (HE) for driving the heater, and the latch signal (LT) for latching the recording signal in the latch circuit is calculated by an AND circuit and connected. The calculation result is output from the status output terminal (CNO). Only when all of the latch signal, the drive signal, the recording signal, and the clock signal are High, the CNO signal is High. Therefore, when each input signal is input High at a certain timing from the recording apparatus main body and the CNO signal is output High, the electrical connection between the recording head and the recording apparatus main body is confirmed. In this way, it can be confirmed whether or not the recording head is correctly connected to the recording apparatus main body, so that it is possible to prevent recording failure such as missing recording dots or destruction of the recording head due to contact failure. .

ところで、ユーザによって交換されることを前提としている交換可能な記録ヘッドは、交換時などにはユーザに直接触れられる。そのため、例えば、ユーザによって直接触れられた際などに静電気が発生すると、その静電気による電流が記録ヘッドの端子や配線を介して素子基板に供給され、素子基板の静電気に弱い部分が破壊される場合がある。このため、素子基板が破壊に至らないような手段を講じる必要がある。   By the way, an exchangeable recording head that is supposed to be exchanged by the user is directly touched by the user at the time of exchange. Therefore, for example, when static electricity is generated when touched directly by a user, the current due to the static electricity is supplied to the element substrate via the terminal or wiring of the recording head, and the portion of the element substrate that is vulnerable to static electricity is destroyed. There is. For this reason, it is necessary to take measures to prevent the element substrate from being destroyed.

この解決手段として、それぞれの記録信号の入力部と電源線及びグラウンド線との間にダイオードで構成される静電気保護素子を挿入する構成が一般にとられている。これにより、静電気として流入する電流は電源線やグラウンド線に分散して流出し、素子基板の静電気に対する耐性が向上する。   As a solution to this problem, a configuration is generally adopted in which an electrostatic protection element formed of a diode is inserted between each recording signal input section and a power supply line and a ground line. As a result, the current flowing in as static electricity is dispersed and flows out to the power supply line and ground line, and the resistance of the element substrate to static electricity is improved.

特開平8−252909号公報JP-A-8-252909

しかしながら、電気的接続状態を確認することが可能で、静電気保護素子が設けられている記録ヘッドでは、電気的接続確認時に各信号端子がHighである信号を入力すると、静電気保護素子を通じて電源線に電流が流れてしまう場合がある。電源線としてのロジック電源(VDD)ラインに電流が流れてしまうと、VDD端子単独での接続確認を行うことができなくなる場合がある。図2は、静電気保護素子としてダイオードを用いた静電気保護回路の構成例を示している。記録信号入力パッドの近傍に静電気保護素子であるダイオードをVDDライン側とグラウンド側にそれぞれ設けている。この構成によって静電気として流入する電流は外部に分散して流出する。ここで、電気的接続状態の確認時には、各記録信号端子に例えば3.3V等の電圧が印加される。しかし、仮にVDD端子が接続不良となっていても、ダイオードを通じてVDDラインへ2.6V程度の電圧が供給されるため、電気的接続状態の確認時にはこの電圧がVDD電圧として確認することになる。VDD端子と接続され通電されていれば問題ないが、VDD端子が接続不良の状態で、ヒータ駆動用電源VH(例えば24V等)を印加してしまうと、ロジック回路の論理が確定していないことによるヒータの誤作動により記録ヘッドを破壊してしまう恐れがある。したがって、電気的接続出力回路と静電気保護回路を併せ持つ記録ヘッドにおいて、より信頼性を高めるためには、単独でロジック電源との電気的接続状態の確認できる構成であることが望ましい。   However, it is possible to check the electrical connection state, and in a recording head provided with an electrostatic protection element, when a signal with each signal terminal being High is input at the time of electrical connection confirmation, it is connected to the power line through the electrostatic protection element. Current may flow. If a current flows through a logic power supply (VDD) line as a power supply line, it may not be possible to confirm the connection with the VDD terminal alone. FIG. 2 shows a configuration example of an electrostatic protection circuit using a diode as an electrostatic protection element. In the vicinity of the recording signal input pad, diodes serving as electrostatic protection elements are provided on the VDD line side and the ground side, respectively. With this configuration, the current flowing in as static electricity is dispersed and flows out. Here, when the electrical connection state is confirmed, a voltage such as 3.3 V is applied to each recording signal terminal. However, even if the VDD terminal is poorly connected, a voltage of about 2.6 V is supplied to the VDD line through the diode. Therefore, when confirming the electrical connection state, this voltage is confirmed as the VDD voltage. There is no problem as long as the VDD terminal is connected and energized. However, if the heater terminal power supply VH (for example, 24 V) is applied while the VDD terminal is poorly connected, the logic of the logic circuit is not fixed. There is a risk of destroying the recording head due to a malfunction of the heater. Therefore, in a recording head having both an electrical connection output circuit and an electrostatic protection circuit, it is desirable that the electrical connection state with the logic power supply can be confirmed independently in order to further improve the reliability.

そこで、本発明は以上のことを鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、記録ヘッドとその記録ヘッドを用いる記録装置との電気的接続状態の確認、特にロジック電源の電気的接続状態の確認を単独でできることが可能な素子基板を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above, and its main purpose is to confirm the electrical connection state between the recording head and the recording apparatus using the recording head, particularly the electrical connection state of the logic power supply. An object of the present invention is to provide an element substrate that can be independently confirmed.

上記課題を解決するための本発明は、
記録素子と、
前記記録素子の駆動を制御する複数の信号を論理演算する回路と、
前記複数の信号がそれぞれ入力される複数の信号入力端子と、
前記回路を駆動させる電圧が入力される電圧入力端子と、
前記複数の信号入力端子及び前記電圧入力端子の接続状態を確認するための状態信号を出力するための状態出力端子と、を有する素子基板であって、
前記電圧入力端子とグランドとの間にドレインとソースを介して接続され、ゲートに前記回路からの論理演算の結果が入力されるMOSトランジスタと、
前記MOSトランジスタのドレイン側に設けられ、前記状態信号を前記状態出力端子へ供給するための接続部と、を有し、
前記MOSトランジスタは、前記複数の信号が無信号のときに前記電圧入力端子から前記電圧が入力されると前記状態信号のレベルを変化させ、
前記電圧入力端子から前記回路に前記電圧が供給されている状態で前記回路からの論理演算の結果に応じて、前記状態信号のレベルを変化させることを特徴とする。
The present invention for solving the above problems is as follows.
A recording element;
A circuit for performing a logical operation on a plurality of signals for controlling driving of the recording element;
A plurality of signal input terminals to which the plurality of signals are respectively input;
A voltage input terminal to which a voltage for driving the circuit is input;
A state output terminal for outputting a state signal for confirming a connection state of the plurality of signal input terminals and the voltage input terminal , and an element substrate,
A MOS transistor connected between the voltage input terminal and the ground via a drain and a source, and a result of a logical operation from the circuit is input to the gate;
Provided on the drain side of the MOS transistor, and having a connection for supplying the state signal to the state output terminal,
The MOS transistor changes the level of the state signal when the voltage is input from the voltage input terminal when the plurality of signals are non-signals .
Wherein in the state where said from the voltage input terminal to the circuit voltage is supplied, according to the result of the logic operation from the circuit, and wherein altering the level of the state signal.

また、上記課題を解決するための別の本発明は、前記素子基板を有する記録ヘッド、及び記録装置である。 Further, another aspect of the present invention for solving the above problems, a recording head having the element substrate are beauty recording equipment.

本発明によれば、端子数を増やす等によりコストアップすることなく、ロジック電源との電気的接続状態の確認を単独でできることが可能な素子基板を提供することが可能となる。また、この素子基板を有した記録ヘッド、ヘッドカートリッジ及び記録装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an element substrate capable of independently confirming an electrical connection state with a logic power supply without increasing costs by increasing the number of terminals. In addition, it is possible to provide a recording head, a head cartridge, and a recording apparatus having the element substrate.

本発明の一実施例である接続状態出力回路の構成と各信号のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the structure of the connection state output circuit which is one Example of this invention, and the timing of each signal. 従来の静電気保護回路の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional static electricity protection circuit. 従来の接続状態出力回路例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional connection state output circuit. 接続状態出力回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a connection state output circuit. 本発明のインクジェット記録ヘッドの回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of the inkjet recording head of this invention. 本発明の一実施例である第1の記録ヘッドを説明するための斜視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining a first recording head that is an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例である第1の記録ヘッドの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a first recording head that is an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例である第1の記録ヘッドを構成する第1の素子基板の一部を破断して示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a part of the first element substrate constituting the first recording head which is an embodiment of the present invention in a cutaway manner. 本発明の一実施例である記録ヘッドの一部の断面図である。1 is a cross-sectional view of a part of a recording head according to an embodiment of the present invention. 本発明のインクジェット記録装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the inkjet recording device of this invention. 本発明のインクジェット記録装置の制御構成を示す図である。It is a figure which shows the control structure of the inkjet recording device of this invention. インクジェット記録装置における記録ヘッドとの電気的接続状態確認の手順のフローチャートである。3 is a flowchart of a procedure for checking an electrical connection state with a recording head in an ink jet recording apparatus.

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、この明細書において、「記録」(以下、「プリント」とも称する)とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。   In this specification, “recording” (hereinafter also referred to as “printing”) is not only for forming significant information such as characters and figures, but also for images on a wide range of recording media, regardless of significance. A case where a pattern, a pattern, or the like is formed or a medium is processed is also expressed. It does not matter whether it has been made obvious so that humans can perceive it visually.

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。   “Recording medium” refers not only to paper used in general recording apparatuses but also widely to cloth, plastic film, metal plate, glass, ceramics, wood, leather, and the like that can accept ink. Shall.

さらに、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表すものとする。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化させることが挙げられる。   Further, the term “ink” should be interpreted broadly in the same way as the definition of “recording” described above. When applied to a recording medium, it forms an image, a pattern, a pattern or the like, or processes the recording medium. It represents a liquid that can be subjected to the treatment. Examples of the ink treatment include solidification or insolubilization of the colorant in the ink applied to the recording medium.

なお、説明に用いる「素子基板」とは、シリコン半導体からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や配線等が設けられた基体を示すものである。   The “element substrate” used in the description does not indicate a simple substrate made of a silicon semiconductor, but indicates a substrate provided with each element, wiring, and the like.

「素子基板上」とは、単に素子基板の表面上を指し示すだけでなく、素子基板の表面上、表面近傍の素子基体内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み」とは、別体の各素子を単に基体上に配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程等によって素子基板上に一体的に形成、製造することを示すものである。   “On the element substrate” not only indicates the surface of the element substrate, but also indicates the inside of the element substrate near the surface of the element substrate. In addition, the term “built-in” in the present invention is not a term indicating that each individual element is simply placed on the substrate, but each element is integrated on the element substrate by a semiconductor circuit manufacturing process or the like. It shows that it is formed and manufactured.

図6から図10は、本発明が実施又は適用される好適な記録ヘッド(ヘッドカートリッジ)を説明するための説明図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素について説明する。   6 to 10 are explanatory views for explaining a suitable recording head (head cartridge) to which the present invention is applied or applied. Hereinafter, each component will be described with reference to these drawings.

本実施例の記録ヘッドは、インクを内包するインクタンク一体型のものである。図6の(a)及び(b)に示すような、ブラックインクを収容した第1の記録ヘッドH1000などからなる。記録ヘッドH1000は、インクジェット記録装置本体に搭載されているキャリッジ上に、位置決め手段及び電気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジに対して着脱可能となっている。充填されているインクが消費されてなくなった場合は、記録ヘッドを交換することができる。   The recording head of this embodiment is an ink tank integrated type that contains ink. As shown in FIGS. 6A and 6B, the recording head includes a first recording head H1000 containing black ink. The recording head H1000 is fixedly supported on a carriage mounted on the ink jet recording apparatus main body by positioning means and electrical contacts, and is detachable from the carriage. When the filled ink is not consumed, the recording head can be replaced.

以下、記録ヘッドH1000に関して、記録ヘッドを構成しているそれぞれの構成要素を詳細に説明する。   Hereinafter, regarding the recording head H1000, each component constituting the recording head will be described in detail.

(記録ヘッド)
第1の記録ヘッドH1000は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギを生成する電気熱変換体を用いたバブルジェット(登録商標)方式の記録ヘッドである。また、電気熱変換体とインク吐出口とが対向するように配置された、いわゆるサイドシュータ型の記録ヘッドである。
(Recording head)
The first recording head H1000 is a bubble jet (registered trademark) recording head using an electrothermal transducer that generates thermal energy for causing film boiling in ink in response to an electrical signal. In addition, the recording head is a so-called side shooter type recording head that is disposed so that the electrothermal transducer and the ink discharge port face each other.

(1)第1の記録ヘッドH1000
図7は、第1の記録ヘッドH1000の分解斜視図である。第1の記録ヘッドH1000は、第1の記録素子基板H1100、電気配線テープH1300、インク供給保持部材H1500、フィルタH1700、インク吸収体H1600、蓋部材H1900、及びシール部材H1800から構成されている。
(1) First recording head H1000
FIG. 7 is an exploded perspective view of the first recording head H1000. The first recording head H1000 includes a first recording element substrate H1100, an electric wiring tape H1300, an ink supply holding member H1500, a filter H1700, an ink absorber H1600, a lid member H1900, and a seal member H1800.

(1−1)第1の記録素子基板H1100
図8は、第1の記録素子基板H1100の構成を説明するための図で、一部破断して示す斜視図である。第1の記録素子基板H1100は、例えば、厚さ0.5mm〜1mmのSi基板H1110に、インク流路である長溝状の貫通口のインク供給口H1102を、Siの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成したものである。
(1-1) First recording element substrate H1100
FIG. 8 is a perspective view illustrating a configuration of the first recording element substrate H1100, which is partially broken. For example, the first recording element substrate H1100 is anisotropically formed by using a Si substrate H1110 having a thickness of 0.5 mm to 1 mm and an ink supply port H1102 having a long groove-like through-hole serving as an ink flow path by utilizing the crystal orientation of Si. Formed by a method such as reactive etching or sandblasting.

Si基板H1110には、インク供給口H1102を挟んでその両側に、記録素子である電気熱変換素子H1103及びこれらを駆動する不図示の駆動素子が1列ずつ並べて配置されている。また、さらに電気熱変換素子H1103に電力を供給するAlなどからなる不図示の電気配線が形成されている。これら電気熱変換素子H1103と電気配線は、既存の成膜技術を利用して形成することができる。各列の電気熱変換素子H1103は、互いに千鳥状になるように配列されている。すなわち、各列の吐出口の位置が、その列方向に直交する方向に並ばないように少しずれて配置されている。   On the Si substrate H1110, on both sides of the ink supply port H1102, electrothermal conversion elements H1103 as recording elements and driving elements (not shown) for driving these elements are arranged in a line. Furthermore, an electric wiring (not shown) made of Al or the like for supplying electric power to the electrothermal conversion element H1103 is formed. These electrothermal conversion elements H1103 and electric wiring can be formed by using an existing film forming technique. The electrothermal conversion elements H1103 in each column are arranged in a staggered manner. That is, the positions of the ejection ports in each row are slightly shifted so as not to line up in the direction orthogonal to the row direction.

また、Si基板H1110には、電気配線に電力を供給したり、電気熱変換素子H1103を駆動するための電気信号を供給したりするための電極部H1104が、電気熱変換素子H1103の列の両端に位置する側の辺部に沿って配列されている。それぞれの電極部H1104上にはAuなどからなるバンプH1105が形成されている。   The Si substrate H1110 has electrode portions H1104 for supplying electric power to the electric wiring and supplying an electric signal for driving the electrothermal conversion element H1103, at both ends of the row of the electrothermal conversion elements H1103. It is arranged along the side part located on the side. A bump H1105 made of Au or the like is formed on each electrode portion H1104.

Si基板H1110上の、配線及び抵抗素子などの記録素子のパターンが形成された面上には、電気熱変換素子H1103ごとにインク流路を備える、樹脂材料からなる構造体がフォトリソ技術によって形成されている。この構造体は、各インク流路を区切るインク流路壁H1106とその上方を覆う天井部とを有し、天井部には吐出口H1107が開口されている。吐出口H1107は、電気熱変換素子H1103のそれぞれに対向して設けられており、これにより吐出口群H1108を形成している。   On the surface of the Si substrate H1110 on which the pattern of recording elements such as wiring and resistance elements is formed, a structure made of a resin material having an ink flow path for each electrothermal transducer H1103 is formed by photolithography. ing. This structure has an ink flow path wall H1106 that divides each ink flow path and a ceiling portion that covers the ink flow path wall H1106, and a discharge port H1107 is opened in the ceiling portion. The discharge port H1107 is provided facing each of the electrothermal conversion elements H1103, thereby forming a discharge port group H1108.

上記のように構成された第1の記録素子基板H1100では、インク供給口H1102から供給されたインクは、各電気熱変換素子H1103の発熱によって発生した気泡の圧力により、各電気熱変換素子H1103に対向する吐出口H1107から吐出される。   In the first recording element substrate H1100 configured as described above, the ink supplied from the ink supply port H1102 is applied to each electrothermal conversion element H1103 by the pressure of bubbles generated by the heat generated by each electrothermal conversion element H1103. It discharges from the opposing discharge port H1107.

(1−2)電気配線テープH1300
電気配線テープH1300は、第1の記録素子基板H1100に対してインクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成するものである。また、第1の記録素子基板H1100を組み込むための開口部H1303が形成されており、この開口部の縁付近には、第1の記録素子基板H1100の電極部H1104に接続される電極端子H1304が形成されている。さらに、電気配線テープH1300には、本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子H1302が形成されており、この外部信号入力端子H1302と電極端子H1304が連続した銅箔の配線パターンでつながれている。
(1-2) Electric wiring tape H1300
The electric wiring tape H1300 forms an electric signal path for applying an electric signal for ejecting ink to the first recording element substrate H1100. Further, an opening H1303 for incorporating the first recording element substrate H1100 is formed, and an electrode terminal H1304 connected to the electrode portion H1104 of the first recording element substrate H1100 is formed near the edge of the opening. Is formed. Further, an external signal input terminal H1302 for receiving an electrical signal from the main unit is formed on the electrical wiring tape H1300, and the external signal input terminal H1302 and the electrode terminal H1304 are connected by a continuous copper foil wiring pattern. ing.

電気配線テープH1300と第1の記録素子基板H1100の電気的接続は、第1の記録素子基板H1100のバンプH1105と、電気配線テープH1300の電極端子H1304とが熱超音波圧着法により電気接合されることでなされている。   For the electrical connection between the electric wiring tape H1300 and the first recording element substrate H1100, the bumps H1105 of the first recording element substrate H1100 and the electrode terminals H1304 of the electric wiring tape H1300 are electrically joined by the thermosonic bonding method. It is made by that.

(1−3)インク供給保持部材H1500
図7に示すように、インク供給保持部材H1500は、内部にインクを保持し負圧を発生するためのインク吸収体H1600を有することでインクタンクの機能がある。また、記録素子基板H1100にそのインクを導くためのインク流路を形成することでインク供給の機能がある。
(1-3) Ink supply holding member H1500
As shown in FIG. 7, the ink supply holding member H1500 has the function of an ink tank by having an ink absorber H1600 for holding ink inside and generating negative pressure. Further, an ink supply function is provided by forming an ink flow path for guiding the ink to the recording element substrate H1100.

インク流路の下流部には、第1の記録素子基板H1100にブラックのインクを供給するためのインク供給口H1200が形成されている。そして、第1の記録素子基板H1100のインク供給口H1102がインク供給保持部材H1500のインク供給口H1200に連通するよう、第1の記録素子基板H1100がインク供給保持部材H1500に対しての位置が精度良く接着、固定される。   An ink supply port H1200 for supplying black ink to the first recording element substrate H1100 is formed in the downstream portion of the ink flow path. The position of the first recording element substrate H1100 with respect to the ink supply holding member H1500 is accurate so that the ink supply port H1102 of the first recording element substrate H1100 communicates with the ink supply port H1200 of the ink supply holding member H1500. Adheres and fixes well.

また、第1の記録素子基板H1100の接着面周囲の平面と、電気配線テープH1300の裏面の一部とが、第2の接着剤により接着、固定される。第1の記録素子基板H1100と電気配線テープH1300との電気接続部分は、第1の封止剤H1307及び第2の封止剤H1308(図9参照)により封止され、これにより電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第1の封止剤H1307は、主に電気配線テープH1300の外部信号入力端子H1302と第1の記録素子基板H1100のバンプH1105との接続部の裏側と、第1の記録素子基板H1100の外周部分とを封止している。   Further, the plane around the bonding surface of the first recording element substrate H1100 and a part of the back surface of the electric wiring tape H1300 are bonded and fixed by the second adhesive. The electrical connection portion between the first recording element substrate H1100 and the electrical wiring tape H1300 is sealed with a first sealant H1307 and a second sealant H1308 (see FIG. 9), and thereby the electrical connection portion is sealed. Protects against ink corrosion and external impact. The first sealant H1307 mainly includes the back side of the connection portion between the external signal input terminal H1302 of the electric wiring tape H1300 and the bump H1105 of the first recording element substrate H1100, and the outer peripheral portion of the first recording element substrate H1100. And are sealed.

次に、上述した記録ヘッドのインクジェット記録装置への装着について具体的に説明する。   Next, the mounting of the above-described recording head to the ink jet recording apparatus will be specifically described.

図6に示したように、第1の記録ヘッドH1000は、インクジェット記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドH1560を備えている。また、ヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部H1930を備えている。さらに、キャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのキャリッジの走査方向の突き当て部H1570、記録媒体の搬送方向の突き当て部H1580、インク吐出方向の突き当て部H1590を備えている。これら突き当て部により位置決めされることで、電気配線テープH1300及びH1301上の外部信号入力端子H1302とキャリッジ内に設けられた電気接続部のコンタクトピンとの正確な電気的接触が可能となっている。   As shown in FIG. 6, the first recording head H1000 includes a mounting guide H1560 for guiding the carriage to the mounting position of the carriage of the ink jet recording apparatus main body. In addition, an engagement portion H1930 is provided for mounting and fixing to the carriage by the headset lever. Furthermore, a carriage scanning direction abutting portion H1570 for positioning the carriage at a predetermined mounting position, a recording medium conveyance direction abutting portion H1580, and an ink ejection direction abutting portion H1590 are provided. Positioning by these abutting portions enables accurate electrical contact between the external signal input terminals H1302 on the electrical wiring tapes H1300 and H1301 and the contact pins of the electrical connection portions provided in the carriage.

<インクジェット記録装置>
次に、上述したようなカートリッジタイプの記録ヘッドを搭載可能な液体吐出記録装置について説明する。図10は、本発明のインクジェット記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。
<Inkjet recording apparatus>
Next, a liquid discharge recording apparatus capable of mounting the above-described cartridge type recording head will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a recording apparatus on which the ink jet recording head of the present invention can be mounted.

図10を参照すると、この記録装置は、図6に示した記録ヘッドH1000が、位置決めされて、交換可能に搭載されるキャリッジ102を有する。キャリッジ102には、記録ヘッドH1000上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。この電気接続部として、後述の素子基板のロジック電源入力端子及び接続状態出力端子等の各端子と接続する、ロジック電源出力端子及び接続状態入力端子等の各端子を備えている。   Referring to FIG. 10, this recording apparatus has a carriage 102 on which the recording head H1000 shown in FIG. The carriage 102 is provided with an electrical connection unit for transmitting a drive signal or the like to each ejection unit via an external signal input terminal on the recording head H1000. As this electrical connection part, each terminal, such as a logic power supply output terminal and a connection state input terminal, which is connected to each terminal such as a logic power supply input terminal and a connection state output terminal of an element substrate described later is provided.

キャリッジ102は、走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト103に沿って往復移動可能に支持されている。そして、キャリッジ102は、走査モータ104によりモータプーリ105、従動プーリ106及びタイミングベルト107等の駆動機構を介して駆動されるとともに、その位置及び移動が制御される。また、キャリッジ102にはホームポジションセンサ130が設けられている。キャリッジ102上のホームポジションセンサ130が遮蔽板136の位置を通過した際に、ホームポジションとなる位置が検出される。   The carriage 102 extends in the scanning direction and is supported so as to be reciprocally movable along a guide shaft 103 installed in the apparatus main body. The carriage 102 is driven by a scanning motor 104 via drive mechanisms such as a motor pulley 105, a driven pulley 106, and a timing belt 107, and its position and movement are controlled. The carriage 102 is provided with a home position sensor 130. When the home position sensor 130 on the carriage 102 passes the position of the shielding plate 136, the position that becomes the home position is detected.

印刷用紙やプラスチック薄板等の記録媒体108は、給紙モータ135がギアを介してピックアップローラ131を回転させることにより、記録媒体108がオートシートフィーダ(ASF)132から一枚ずつ分離され、給紙される。さらに、記録媒体108は、搬送ローラ109の回転により、記録ヘッドH1000の吐出口面と対向する位置(プリント部)を通って搬送される。LFモータ134による駆動は、ギアを介して搬送ローラ109に伝達される。給紙されたかどうかの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、記録媒体108がペーパエンドセンサ133を通過した時点で行われる。このペーパエンドセンサ133は、記録媒体108の後端が実際にどこに有り、実際の後端から現在の記録位置を最終的に割り出すためにも使用される。   The recording medium 108 such as printing paper or plastic thin plate is separated one by one from the auto sheet feeder (ASF) 132 when the paper feeding motor 135 rotates the pickup roller 131 via a gear, and the paper is fed. Is done. Further, the recording medium 108 is conveyed through a position (printing unit) facing the discharge port surface of the recording head H1000 by the rotation of the conveying roller 109. The driving by the LF motor 134 is transmitted to the transport roller 109 via a gear. The determination of whether or not the paper has been fed and the determination of the cueing position at the time of paper feeding are performed when the recording medium 108 passes the paper end sensor 133. The paper end sensor 133 is also used to finally determine the current recording position from the actual rear end where the rear end of the recording medium 108 actually exists.

<制御構成>
次に、上述したインクジェット記録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。
<Control configuration>
Next, a control configuration for executing the recording control of the above-described ink jet recording apparatus will be described.

図11はインクジェット記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。   FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of the ink jet recording apparatus.

図11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MPU1701が実行する制御プログラムを格納するROMである。また、1703は各種データ(記録ヘッドH1000に供給される記録信号等)を保存しておくDRAMである。1704は記録ヘッドH1000に対する記録信号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H1000及びH1001を搬送するためのキャリアモータ、134は記録媒体搬送のためのLFモータである。1705は記録ヘッドH1000を駆動するヘッドドライバ、1706は、搬送モータ1709を駆動するためのモータドライバ、1707は、キャリアモータ1710を駆動するためのモータドライバである。   In FIG. 11, 1700 is an interface for inputting a recording signal, 1701 is an MPU, and 1702 is a ROM for storing a control program executed by the MPU 1701. Reference numeral 1703 denotes a DRAM for storing various data (such as a recording signal supplied to the recording head H1000). Reference numeral 1704 denotes a gate array (GA) that controls supply of recording signals to the recording head H1000, and also performs data transfer control among the interface 1700, MPU 1701, and RAM 1703. Reference numeral 1710 denotes a carrier motor for conveying the recording heads H1000 and H1001, and 134 denotes an LF motor for conveying the recording medium. Reference numeral 1705 denotes a head driver for driving the recording head H1000, 1706 denotes a motor driver for driving the carry motor 1709, and 1707 denotes a motor driver for driving the carrier motor 1710.

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1704とMPU1701との間でこの記録信号がプリント用の記録信号に変換される。そして、モータドライバ1706、モータドライバ1707が駆動されると共に、ヘッドドライバ1705に送られた記録信号に従って記録ヘッドH1000が駆動され、記録が行われる。   The operation of the above control configuration will be described. When a recording signal enters the interface 1700, the recording signal is converted into a recording signal for printing between the gate array 1704 and the MPU 1701. Then, the motor driver 1706 and the motor driver 1707 are driven, and the recording head H1000 is driven according to the recording signal sent to the head driver 1705 to perform recording.

図5は本実施例における記録ヘッドH1000の記録素子基板H1100の回路構成を示す図である。なお、第1の記録素子基板H1100は、Si基板H1110の上に半導体素子と配線を半導体プロセスで形成している。本実施例における記録ヘッドH1000には、インク供給口H1102に対して、一列あたりn個のノズルが備えられている。このノズル1つ1つに対応して、ノズル中のインクを加熱しうる電気熱変換素子H1103と、電気熱変換素子H1103を駆動する駆動素子H1116が設けられている。この電気熱変換素子と駆動素子とインク吐出ノズルをあわせて記録要素と呼ぶ。   FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of the recording element substrate H1100 of the recording head H1000 in this embodiment. In the first recording element substrate H1100, semiconductor elements and wirings are formed on a Si substrate H1110 by a semiconductor process. The recording head H1000 in this embodiment is provided with n nozzles per row with respect to the ink supply port H1102. Corresponding to each nozzle, an electrothermal conversion element H1103 capable of heating ink in the nozzle and a drive element H1116 for driving the electrothermal conversion element H1103 are provided. The electrothermal conversion element, the driving element, and the ink discharge nozzle are collectively referred to as a recording element.

記録ヘッドH1000は、記録装置本体との電気的接点として、記録信号(DATA)を入力する記録信号入力端子H1121と、記録信号と同期しこれを入力するためのクロック信号(CLK)を入力するクロック信号入力端子H1120とを設ける。また、ラッチ回路H1117にラッチ信号(LT)を入力するラッチ信号入力端子H1123と、電気熱変換素子H1103を駆動する駆動素子H1116をイネーブル状態にするヒート信号(HE)を入力する駆動信号入力端子H1122とを設ける。また、ロジック回路に印加する電圧であるロジック電源(VDD)を入力するロジック電源入力端子H1128を設ける。さらに、電気熱変換素子H1103の電源配線端子H1124と、グランド側の電気熱変換素子H1103の電源配線端子H1125とを設ける。なお、H1113は電気熱変換素子H1103の電源配線であり、H1114はグランド側の電源配線である。また、記録信号入力端子H1121、クロック信号入力端子H1120、ラッチ信号入力端子H1123及び駆動信号入力端子H1122の近傍には、不図示であるが、図2で示されるような保護素子としてのダイオードが配置されている。また、図5の記録ヘッドはn個の記録要素を複数のブロックに分割して駆動する分割駆動を採用している。   The recording head H1000 has a recording signal input terminal H1121 for inputting a recording signal (DATA) as an electrical contact with the recording apparatus main body and a clock for inputting a clock signal (CLK) for synchronizing and inputting the recording signal. A signal input terminal H1120 is provided. Also, a latch signal input terminal H1123 that inputs a latch signal (LT) to the latch circuit H1117 and a drive signal input terminal H1122 that inputs a heat signal (HE) that enables the drive element H1116 that drives the electrothermal transducer H1103. And provide. Further, a logic power supply input terminal H1128 for inputting a logic power supply (VDD) that is a voltage applied to the logic circuit is provided. Furthermore, a power supply wiring terminal H1124 of the electrothermal conversion element H1103 and a power supply wiring terminal H1125 of the electrothermal conversion element H1103 on the ground side are provided. H1113 is a power supply wiring for the electrothermal transducer H1103, and H1114 is a ground-side power supply wiring. Further, although not shown, a diode as a protective element as shown in FIG. 2 is arranged in the vicinity of the recording signal input terminal H1121, the clock signal input terminal H1120, the latch signal input terminal H1123, and the drive signal input terminal H1122. Has been. Further, the recording head shown in FIG. 5 employs divided driving in which n recording elements are driven by being divided into a plurality of blocks.

このような記録ヘッドの駆動は以下のような手順でなされる。   Such a recording head is driven by the following procedure.

記録信号入力端子H1121より記録信号をクロック信号入力端子H1120から入力されるクロック信号に同期して入力し、記録信号を順次シフトレジスタH1118に保持する。このようにして所定ビットの記録信号がシフトレジスタH1118に保持されると、ラッチ信号入力端子H1123にラッチ信号を入力し、シフトレジスタH1118の次段にあるラッチ回路H1117がラッチ信号の入力に従って記録信号をラッチする。また、記録信号の一部はn個の電気熱変換素子H1103を分割して駆動するためのブロック選択信号(BLE)としてデコーダ(不図示)に入力される。このブロック選択信号によって選択された記録要素の内、駆動信号入力端子H1122に入力されるヒート信号とラッチ回路H1117より出力される記録信号との論理積を演算するAND回路H1119からの出力によって選択された記録要素が駆動する。そして、この記録要素に対応したノズルからインクが吐出し、記録がされる。ここで、記録要素が駆動している間、次の記録を行うための記録信号、クロック信号、ラッチ信号及び駆動信号が記録ヘッドに入力される。   The recording signal is input from the recording signal input terminal H1121 in synchronization with the clock signal input from the clock signal input terminal H1120, and the recording signals are sequentially held in the shift register H1118. When the recording signal of a predetermined bit is held in the shift register H1118 in this way, the latch signal is input to the latch signal input terminal H1123, and the latch circuit H1117 in the next stage of the shift register H1118 receives the recording signal in accordance with the input of the latch signal. Latch. A part of the recording signal is input to a decoder (not shown) as a block selection signal (BLE) for dividing and driving the n electrothermal transducers H1103. Among the recording elements selected by the block selection signal, the recording element selected by the output from the AND circuit H1119 that calculates the logical product of the heat signal input to the drive signal input terminal H1122 and the recording signal output from the latch circuit H1117. The recording element is driven. Then, ink is ejected from the nozzle corresponding to the recording element, and recording is performed. Here, while the recording element is driven, a recording signal, a clock signal, a latch signal, and a driving signal for performing the next recording are input to the recording head.

次に記録ヘッドH1000とインクジェット記録装置との電気的接続状態を確認するための手順について説明する。   Next, a procedure for confirming the electrical connection state between the recording head H1000 and the ink jet recording apparatus will be described.

記録ヘッドH1000は図10に示す記録装置本体のキャリッジ102に装着される。キャリッジ102と記録ヘッドH1000の間には、互いの電気的接点の接続をするためのコンタクト部(不図示)が設けられている。従って、記録ヘッドH1000をキャリッジ102に装着すると、記録ヘッドH1000に設けられている種々の電気信号を授受する外部信号入力端子H1302に接触し、電気的な接続がなされる。この記録ヘッドH1000は記録装置本体との電気的接続状態を確認する手段として、接続状態出力回路H1127と、この回路の演算結果を記録装置本体に出力する接続状態出力端子H1126(CNO)を設けている。   The recording head H1000 is mounted on the carriage 102 of the recording apparatus main body shown in FIG. A contact portion (not shown) for connecting electrical contacts to each other is provided between the carriage 102 and the recording head H1000. Accordingly, when the recording head H1000 is mounted on the carriage 102, the recording head H1000 comes into contact with the external signal input terminal H1302 that transmits and receives various electrical signals provided in the recording head H1000, and is electrically connected. This recording head H1000 is provided with a connection state output circuit H1127 and a connection state output terminal H1126 (CNO) for outputting the operation result of this circuit to the recording apparatus body as means for confirming the electrical connection state with the recording apparatus body. Yes.

本実施例の接続状態出力回路H1127を図1(a)に示す。接続状態出力回路H1127は記録信号、クロック信号の論理積を演算する第1のAND回路と、ラッチ信号及びヒート信号の論理積を演算する第2のAND回路と、第1、第2のAND回路での演算結果の論理積を演算する第3のAND回路とを備えている。第3のAND回路での演算結果はNMOSトランジスタのゲートに入力される。なお、NMOSトランジスタは、抵抗を介してドレインがロジック電源入力端子H1128に接続され、ソースが接地と接続されている。こうして、接続状態出力端子H1126から出力される信号は、前記ロジック電源入力端子と前記ドレイン間と、前記ドレインと前記ソース間との分圧として出力される。このような構成によって、ゲートに入力された信号のレベルに従って、ロジック電源入力端子に印加された電圧を反映した第1のレベルの信号か、前記記録信号等の各入力端子に入力された電圧を反映した第2のレベルの信号を、接続状態出力端子から出力する。こうして、ロジック電源(VDD)の接続状況を単独で確認できるよう構成されている。   A connection state output circuit H1127 of this embodiment is shown in FIG. The connection state output circuit H1127 includes a first AND circuit that calculates the logical product of the recording signal and the clock signal, a second AND circuit that calculates the logical product of the latch signal and the heat signal, and the first and second AND circuits. And a third AND circuit that calculates the logical product of the operation results obtained in FIG. The calculation result in the third AND circuit is input to the gate of the NMOS transistor. The NMOS transistor has a drain connected to the logic power input terminal H1128 via a resistor and a source connected to the ground. In this way, a signal output from the connection state output terminal H1126 is output as a divided voltage between the logic power input terminal and the drain, and between the drain and the source. With such a configuration, according to the level of the signal input to the gate, the first level signal reflecting the voltage applied to the logic power supply input terminal, or the voltage input to each input terminal such as the recording signal, etc. The reflected second level signal is output from the connection state output terminal. Thus, the connection state of the logic power supply (VDD) can be confirmed independently.

図1(b)は、記録ヘッドと記録装置本体の接続状態を確認する場合に記録装置から記録ヘッドへ入力される各信号と、接続状態出力端子H1126より出力される出力信号(CNO信号)のタイミング図である。ここで、制御系信号であるラッチ信号と駆動信号は、信号がLow状態でONとなる負論理(ローアクティブ)となっている。負論理とは無信号時、つまり論理が“偽(0)”のときにはプルアップ抵抗によりHigh状態となり、論理が“真(1)”のときにはLow状態となる。なお、記録信号及びクロック信号は、信号がHigh状態でONとなる正論理(ハイアクティブ)であり、無信号時はGNDレベルとなるようにプルダウン抵抗に接続されている。これは、全ての信号が正論理である場合、何らかの原因で全ての信号がHigh状態になると、記録要素の駆動制御が不可能になるためである。このような状態になることを防ぐために異なる論理の信号を使用しており、また、通常ノイズマージンが有利なことから、制御系信号であるラッチ信号と駆動信号を負論理とし、クロック信号と記録信号を正論理としている。   FIG. 1B shows each signal input from the recording apparatus to the recording head when the connection state between the recording head and the recording apparatus main body is confirmed, and an output signal (CNO signal) output from the connection state output terminal H1126. It is a timing diagram. Here, the latch signal and the drive signal, which are control system signals, are negative logic (low active) that turns ON when the signal is in the Low state. The negative logic is a high state by a pull-up resistor when there is no signal, that is, when the logic is “false (0)”, and when the logic is “true (1)”, it is in a low state. The recording signal and the clock signal are positive logic (high active) that turns ON when the signal is in a high state, and are connected to a pull-down resistor so as to be at the GND level when there is no signal. This is because when all the signals are positive logic, if all the signals are in a high state for some reason, the drive control of the printing element becomes impossible. In order to prevent such a situation, signals of different logic are used, and since a noise margin is usually advantageous, the latch signal and drive signal, which are control system signals, are set to negative logic, the clock signal and recording The signal is positive logic.

まず、VDDの接続状態を単独で確認する方法について説明する。初期状態すなわち時間帯T1において、各信号端子からの入力信号はLow状態となっており、VDDもLow状態となっている。VDD単独接続確認時においては、各信号端子からの入力信号は全てLow状態を維持し、時間T2でVDD端子から信号を入力しVDDをHigh状態にする。結果としてCNO出力はHigh状態で出力され、記録ヘッドのVDD端子と記録装置本体との電気的接続を確認することができる。T1〜T4においてCNO出力が正しく記録装置側で確認できた後に、各信号端子の接続状態の確認を行う。   First, a method for independently confirming the connection state of VDD will be described. In the initial state, that is, in the time zone T1, the input signal from each signal terminal is in the Low state, and VDD is also in the Low state. At the time of confirming the single VDD connection, all the input signals from the respective signal terminals are maintained in the Low state, and the signal is input from the VDD terminal at time T2 to set VDD to the High state. As a result, the CNO output is output in a high state, and the electrical connection between the VDD terminal of the recording head and the recording apparatus main body can be confirmed. After the CNO output is correctly confirmed on the recording apparatus side in T1 to T4, the connection state of each signal terminal is confirmed.

各信号端子の接続状態確認方法は、まず時間帯T5において記録信号、クロック信号、ラッチ信号、駆動信号とロジック電源VDDを一度すべてHigh状態として、CNO出力はLow状態で出力されるようにする。ここで、時間帯T6に記録装置本体から記録ヘッドへ、LTのみLow状態の信号を入力する。そして、CNO出力がLTに同期してHigh状態になれば正しく接続がなされていることになり、記録装置本体はその論理を確認することで接続状態を判断する。同様にしてT8〜T13まで各ロジック入力端子が個別に接続されているかどうかの確認を行う。   In the method for confirming the connection state of each signal terminal, first, in the time zone T5, the recording signal, clock signal, latch signal, drive signal, and logic power supply VDD are all once in the high state, and the CNO output is output in the low state. Here, a low state signal is input only from the recording apparatus main body to the recording head in the time zone T6. When the CNO output is in a high state in synchronization with LT, the connection is correctly established, and the recording apparatus main body determines the connection state by confirming the logic. Similarly, it is confirmed whether each logic input terminal is individually connected from T8 to T13.

以上のインクジェット記録装置における記録ヘッドとの電気的接続状態確認の手順のフローチャートを図12に示す。   FIG. 12 shows a flowchart of the procedure for checking the electrical connection state with the recording head in the above-described ink jet recording apparatus.

最初に、ステップS110で、VDD、DATA、CLK、HE、LTを素子基板に出力する。次に、ステップS120で、素子基板の接続状態出力回路H1127による確認結果を入力する。そして、ステップS130で、MPU1701等により、VDD端子の電気的接続状態と各信号の入力端子の電気的接続状態とを、それぞれ独立して判断する。なお、本実施例では、VDD端子の電気的接続状態の確認を、各信号の入力端子の電気的接続状態の確認よりも先に行ったが、逆の順番に行っても良い。   First, in step S110, VDD, DATA, CLK, HE, and LT are output to the element substrate. Next, in step S120, a confirmation result by the element substrate connection state output circuit H1127 is input. In step S130, the MPU 1701 or the like determines the electrical connection state of the VDD terminal and the electrical connection state of each signal input terminal independently of each other. In this embodiment, the confirmation of the electrical connection state of the VDD terminal is performed prior to the confirmation of the electrical connection state of the input terminal of each signal, but it may be performed in the reverse order.

以上の処理を記録装置の電源投入時や記録動作前に行うことで、記録ドット抜けなどの記録不良や、接点不良が起因となる記録ヘッドの破壊などを防止することができる。   By performing the above processing at the time of turning on the power of the recording apparatus or before the recording operation, it is possible to prevent recording failure such as missing recording dots or destruction of the recording head due to contact failure.

一方、本発明の目的であるロジック電源(VDD)の接続状態確認を単独で行う別の方法として、図4に示すように記録基板内でVDDの入力端子であるロジック電源入力端子H1128から接続確認用端子H1129を直接接続する構成による方法がある。この構成はVDDの入力端子H1128と接続確認用端子H1129を直接接続する構成であるため、第1のインクジェット記録基板内の回路構成は、最も簡単な構成となる。しかしながら、接続確認用端子H1129を新たに設けるため、1端子分新たに設けることとなり、素子基板のサイズに影響を与える可能性がある。これに対し、本発明においては、図1(a)に示すように、既存の接続状態出力回路を改良する構成であるため、新たに出力端子を設ける必要がなく、素子基板のサイズアップをすることなく信頼性の向上を図ることが可能となる。   On the other hand, as another method for independently confirming the connection state of the logic power supply (VDD) which is the object of the present invention, as shown in FIG. 4, the connection confirmation is made from the logic power input terminal H1128 which is the VDD input terminal as shown in FIG. There is a method by which the terminal H1129 is directly connected. Since this configuration is a configuration in which the VDD input terminal H1128 and the connection confirmation terminal H1129 are directly connected, the circuit configuration in the first ink jet recording substrate is the simplest configuration. However, since the connection confirmation terminal H1129 is newly provided, one terminal is newly provided, which may affect the size of the element substrate. On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 1A, since the existing connection state output circuit is improved, there is no need to newly provide an output terminal, and the size of the element substrate is increased. Reliability can be improved without any problems.

また、本発明に係る記録装置の形態として、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又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、更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も良い。   Further, as a form of the recording apparatus according to the present invention, a copying apparatus combined with a reader or the like as well as a facsimile apparatus having a transmission / reception function as well as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer are provided integrally or separately. It may take a form.

また、上記実施例はインクジェット記録ヘッド用の素子基板を例に説明したが、熱転写方式の記録ヘッド用、昇華型の記録ヘッド用等の素子基板に用いることが可能である。   In the above embodiment, the element substrate for the ink jet recording head has been described as an example. However, it can be used for an element substrate for a thermal transfer type recording head, a sublimation type recording head, or the like.

H1100 第1のインクジェット記録基板
H1101 第2のインクジェット記録基板
H1103 電気熱変換素子
H1104 電極端子
H1105 バンプ
H1120 クロック信号入力端子
H1121 記録信号入力端子
H1122 駆動信号入力端子
H1123 ラッチ信号入力端子
H1126 接続状態出力回路の出力端子
H1127 接続状態出力回路
H1128 ロジック電源入力端子
H1129 ロジック電源接続確認用端子
H1100 First inkjet recording substrate H1101 Second inkjet recording substrate H1103 Electrothermal conversion element H1104 Electrode terminal H1105 Bump H1120 Clock signal input terminal H1121 Recording signal input terminal H1122 Drive signal input terminal H1123 Latch signal input terminal H1126 Connection state output circuit Output terminal H1127 Connection status output circuit H1128 Logic power input terminal H1129 Logic power connection confirmation terminal

Claims (7)

記録素子と、
前記記録素子の駆動を制御する複数の信号を論理演算する回路と、
前記複数の信号がそれぞれ入力される複数の信号入力端子と、
前記回路を駆動させる電圧が入力される電圧入力端子と、
前記複数の信号入力端子及び前記電圧入力端子の接続状態を確認するための状態信号を出力するための状態出力端子と、を有する素子基板であって、
前記電圧入力端子とグランドとの間にドレインとソースを介して接続され、ゲートに前記回路からの論理演算の結果が入力されるMOSトランジスタと、
前記MOSトランジスタのドレイン側に設けられ、前記状態信号を前記状態出力端子へ供給するための接続部と、を有し、
前記MOSトランジスタは、前記複数の信号が無信号のときに前記電圧入力端子から前記電圧が入力されると前記状態信号のレベルを変化させ、
前記電圧入力端子から前記回路に前記電圧が供給されている状態で前記回路からの論理演算の結果に応じて、前記状態信号のレベルを変化させることを特徴とする素子基板。
A recording element;
A circuit for performing a logical operation on a plurality of signals for controlling driving of the recording element;
A plurality of signal input terminals to which the plurality of signals are respectively input;
A voltage input terminal to which a voltage for driving the circuit is input;
A state output terminal for outputting a state signal for confirming a connection state of the plurality of signal input terminals and the voltage input terminal , and an element substrate,
A MOS transistor connected between the voltage input terminal and the ground via a drain and a source, and a result of a logical operation from the circuit is input to the gate;
Provided on the drain side of the MOS transistor, and having a connection for supplying the state signal to the state output terminal,
The MOS transistor changes the level of the state signal when the voltage is input from the voltage input terminal when the plurality of signals are non-signals .
Wherein in the state where a voltage the voltage to the circuit from the input terminal is supplied, according to the result of the logic operation from the circuit, the element substrate, wherein altering the level of the state signal.
前記MOSトランジスタは、前記電圧入力端子から前記電圧が供給されている状態で、前記回路からの前記論理演算の結果が予め定められた論理レベルの場合に前記状態信号をロウレベル或いはハイレベルにすることを特徴とする請求項に記載の素子基板。 The MOS transistor sets the state signal to a low level or a high level when the voltage is supplied from the voltage input terminal and the result of the logic operation from the circuit is a predetermined logic level. The element substrate according to claim 1 . 前記複数の信号は、記録信号、ラッチ信号を含み、The plurality of signals include a recording signal and a latch signal,
前記素子基板は、前記記録信号を保持するシフトレジスタと、前記シフトレジスタで保持された前記記録信号をラッチするラッチ回路と、を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の素子基板。3. The element substrate according to claim 1, further comprising: a shift register that holds the recording signal; and a latch circuit that latches the recording signal held by the shift register. .
前記MOSトランジスタは抵抗を介して前記電圧入力端子とグランドとの間に接続され、The MOS transistor is connected between the voltage input terminal and the ground through a resistor,
前記接続部は、前記MOSトランジスタのドレインと前記抵抗の間に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の素子基板。4. The element substrate according to claim 1, wherein the connection portion is provided between a drain of the MOS transistor and the resistor. 5.
前記回路は、前記複数の信号の論理積を演算する回路で、前記複数の信号は負論理と正論理の信号を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の素子基板。5. The element according to claim 1, wherein the circuit is a circuit that calculates a logical product of the plurality of signals, and the plurality of signals include a negative logic signal and a positive logic signal. 6. substrate. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の素子基板を有することを特徴とする記録ヘッド。   A recording head comprising the element substrate according to claim 1. 請求項6に記載の記録ヘッドが搭載され、前記電圧を出力する電圧出力端子と前記状態信号が入力される状態入力端子とを有するキャリッジと、
前記状態信号のレベルの変化の有無に基づいて、前記電圧入力端子と前記電圧出力端子との接続状態を判断するとともに、前記複数の信号のそれぞれの信号レベルの変化に応じた前記状態信号のレベルの変化に基づいて前記複数の信号入力端子の接続状態を判断する判断回路と、を有することを特徴とする記録装置。
A carriage having the recording head according to claim 6 mounted thereon, the carriage having a voltage output terminal for outputting the voltage and a state input terminal for inputting the state signal;
The connection state between the voltage input terminal and the voltage output terminal is determined based on whether or not the level of the state signal has changed, and the level of the state signal according to the change in the signal level of each of the plurality of signals And a determination circuit for determining a connection state of the plurality of signal input terminals based on a change in the recording apparatus.
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