JP6163016B2 - 記録ヘッド用基板、記録ヘッド及び記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッド用基板、記録ヘッド及び記録装置に関する。

記録ヘッド用基板は、隣接する記録素子間における熱の影響を抑制するため、複数の記録素子を複数のブロックに分割し、複数の記録素子をブロックごとに駆動する時分割駆動方式を採用しうる。記録ヘッド用基板に配された複数の記録素子は、隣接する所定の数の記録素子ごとに各グループに割り当てられ、「ブロック」は、駆動の制御が同じタイミングで為される各グループの記録素子の各々を示す。

特許文献１には、グループごとに配された電流源の各々との間でカレントミラーを構成する基準電流回路が配された構造が開示されている。該電流源の各々は、外部から入力された信号にしたがう基準電流回路の電流値に応じた電流を、各グループにおいて駆動されるべき記録素子の個々にそれぞれ供給する。ここで、外部から入力される信号は、記録ヘッド用基板の間における製造ばらつきに基づいて定められている。特許文献１によると、この構成によって、記録ヘッド用基板間の製造ばらつきに応じて、複数の記録素子の駆動力を制御する。

特開２００６−７７６３号公報

同一の記録ヘッド用基板上において記録要素の各々の特性のばらつきが顕著になると、記録素子の各々の駆動力を個別に制御することが必要になる。特許文献１に記載の技術は、記録ヘッド用基板間の製造ばらつきに対しては有利であるが、同一の記録ヘッド用基板上の記録要素間の特性ばらつきまで考慮されたものではない。

本発明の目的は、同一の記録ヘッド用基板上の記録要素ごとの特性ばらつきに対応した記録を行うのに有利な技術を提供することにある。

本発明の一つの側面は記録ヘッド用基板にかかり、前記記録ヘッド用基板は、複数のグループに割り当てられた複数の記録素子と、前記複数のグループにそれぞれ対応して設けられ、記録素子を駆動する複数の駆動回路と、前記グループに対応した複数の電流量の電流を順に生成する第１電流源と、前記複数の駆動回路にそれぞれ対応して設けられ、前記記録素子に通電する電流を生成する第２電流源と、前記第１電流源によって生成された電流に応じて電圧を生成し、その電圧に基づいて前記第２電流源が生成する電流を設定する設定ユニットと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、同一の記録ヘッド用基板上の記録要素ごとの特性ばらつきに対応した記録を行うことができるので、より高品質な画像を記録することができる。

本発明の一実施の形態に係わるインクジェット記録装置１の外観構成の一例を示す斜視図である。 図１に示す記録装置１の機能的な構成の一例を示す図である。 第１実施形態の記録ヘッド用基板の構成例を説明する概念図である。 第１実施形態の記録ヘッド用基板の構成例を説明する回路図である。 第１実施形態の記録ヘッド用基板の動作方法の例を説明する図である。 第２実施形態の記録ヘッド用基板の構成例を説明する概念図である。 第２実施形態の記録ヘッド用基板の構成例を説明する回路図である。 第３実施形態の記録ヘッド用基板の構成例を説明する回路図である。 第３実施形態の記録ヘッド用基板の動作方法の例を説明する図である。

以下、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。以下の説明においては、インクジェット記録方式を用いた記録装置を例に挙げて説明する。記録装置としては、例えば、記録機能のみを有するシングルファンクションプリンタであっても良いし、また、例えば、記録機能、ＦＡＸ機能、スキャナ機能等の複数の機能を有するマルチファンクションプリンタであっても良い。また、例えば、カラーフィルタ、電子デバイス、光学デバイス、微小構造物等を所定の記録方式で製造するための製造装置であっても良い。

なお、以下の説明において、「記録」とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。更に人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン、構造物等を形成する、又は媒体の加工を行なう場合も表す。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、樹脂、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表す。

更に、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば、記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表す。

図１は、本発明の一実施の形態に係わるインクジェット記録装置１の外観構成の一例を示す斜視図である。

インクジェット記録装置（以下、記録装置と呼ぶ）１は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドと呼ぶ）３をキャリッジ２に搭載し、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させて記録を行なう。記録装置１は、給紙機構５を介して記録紙などの記録媒体Ｐを給紙し、記録位置まで搬送する。そして、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。

記録装置１のキャリッジ２には、記録ヘッド３の他、例えば、インクカートリッジ６が搭載される。インクカートリッジ６は、記録ヘッド３に供給するインクを貯留する。なお、インクカートリッジ６は、キャリッジ２に対して着脱自在になっている。

図１に示す記録装置１は、カラー記録が可能である。そのため、キャリッジ２には、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクをそれぞれ収容する４つのインクカートリッジが搭載されている。これら４つのインクカートリッジは、それぞれ独立して着脱できる。

本実施形態に係わる記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用している。そのため、記録ヘッド３は、電気熱変換体を備えている。電気熱変換体は、各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加する。これにより、対応する吐出口からインクが吐出される。なお、本実施形態においては、インクの吐出方式として、ヒータを用いてインクを吐出する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式など、様々なインクジェット方式を採用しても良い。

図２は、図１に示す記録装置１の機能的な構成の一例を示す図である。

ここで、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２、特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３、ＲＡＭ６０４、システムバス６０５、Ａ／Ｄ変換器６０６などを具備して構成される。

ＲＯＭ６０２は、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納する。ＡＳＩＣ６０３は、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御を行なう。また、ＡＳＩＣ６０３は、記録ヘッド３を制御するための制御信号の生成も行なう。ＲＡＭ６０４は、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等として用いられる。ＲＡＭ６０４には、後述する制御情報（電流情報）や時分割情報が格納されている。システムバス６０５は、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行なう。Ａ／Ｄ変換器６０６は、後述するセンサ群から入力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、変換後のデジタル信号をＭＰＵ６０１に供給する。

６２０は、スイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリントスイッチ６２２、回復スイッチ６２３などを具備して構成される。６３０は、装置状態を検出するためのセンサ群であり、位置センサ６３１、温度センサ６３２等から構成される。ＡＳＩＣ６０３は、記録ヘッド３の走査に際して、ＲＡＭ６０４の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッド３に対して記録素子を駆動するためのデータを転送する。

キャリッジモータＭ１は、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復走査させるための駆動源であり、キャリッジモータドライバ６４０は、キャリッジモータＭ１の駆動を制御する。搬送モータＭ２は、記録媒体Ｐを搬送するための駆動源であり、搬送モータドライバ６４２は、搬送モータＭ２の駆動を制御する。

記録ヘッド３は、記録媒体Ｐの搬送方向と直交する方向（以下、走査方向と呼ぶ）に向けて走査される。具体的には、当該記録媒体に対して相対的に走査される。

また、６１０は、画像データの供給源となるコンピュータ（或いは、画像読取用のリーダやデジタルカメラなど）であり、例えば、ホスト装置などと称される。ホスト装置６１０と記録装置１との間では、インタフェース（以下、Ｉ／Ｆと呼ぶ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等の授受が行なわれる。

＜第１実施形態＞
図３乃至５を参照しながら、第１実施形態の記録ヘッド用基板１０１（以下、単に「基板１０１」という）を説明する。図３は、基板１０１の回路ブロック図を示している。基板１０１は、複数の記録素子Ｈ（ヒータ）と、複数の設定ユニット１０２と、設定ユニット１０２の各々に電流を供給する第１電流源１０と、制御部ＣＮＴと、を備える。入力端子ＩＮには、後述するデータや信号が入力される。各設定ユニット１０２は、隣接する所定の数（ここでは、ｎ個）の記録素子Ｈごとに割り当てられた各グループＧ（Ｇ_１〜Ｇ_ｍ）に対応して配される。複数の記録素子Ｈ（ここでは、ｍ×ｎ個の記録素子Ｈ）は、例えば、基板１０１上において、アレイ状に配された記録素子列を構成する。

各グループＧにおいて、記録素子Ｈ（Ｈ_１〜Ｈ_ｎ）を駆動するための駆動素子Ｄ（Ｄ_１〜Ｄ_ｎ）がそれぞれ配されている。この駆動素子Ｄは、例えば、ＭＯＳ型のトランジスタで構成されうる。基板１０１には、駆動素子Ｄを有する駆動回路が設けられている。駆動回路は、グループＧに対応して複数（ｍ個）備えている。駆動素子Ｄが活性化される（導通状態になる）ことにより記録素子Ｈに電流が流れ、それにより記録素子Ｈが発熱する。基板１０１は、背景技術において述べたように、互いに隣接する記録素子Ｈとの間で熱の影響をうけないように、複数の記録素子をブロック（ここでは、ｎ個のブロック）ごとに駆動する時分割駆動方式を採用する。また、制御部ＣＮＴは、後述のように、複数の記録素子Ｈ及び各設定ユニット１０２を制御し、基板１０１の全体の動作を制御する。

図４に示すように、制御部ＣＮＴは、シフトレジスタ１１０とラッチ回路１２０とを備えている。シフトレジスタ１２０には、図２のコントローラ６００から転送されたデータが、入力端子ＩＮ５を介して入力される。このデータは、記録データを含む他、ｎ個のブロックを時分割駆動方式によって駆動するため、駆動の対象となるブロックを選択するための時分割情報を含みうる。入力端子ＩＮ６にラッチ信号ＬＴが入力されると、シフトレジスタ１１０に入力されたデータは、ラッチ回路１２０でラッチされる。

本明細書において、互いに対応するグループＧ（Ｇ_１〜Ｇ_ｍ）と設定ユニット１０２とを併せてモジュールＥ（Ｅ_１〜Ｅ_ｍ）と呼ぶ。

第１電流源１０は、外部からの制御情報にしたがった量の電流を設定ユニット１０２の各々に供給する。第１電流源１０は、基準電圧源１１で生成された電圧が入力されるカレントミラー回路１２を有する。カレントミラー１２は、ＰＭＯＳトランジスタ１３とＮＭＯＳトランジスタ１４とを有する。制御情報（電流情報）に応じて、ＰＭＯＳトランジスタ１３およびＮＭＯＳトランジスタ１４がオンする数が決まり、ノードＮに流れる電流Ｉの電流量がきまる。そして、制御情報の値が変わると、ＰＭＯＳトランジスタ１３およびＮＭＯＳトランジスタ１４がオンする数が変わり、ノードＮに流れる電流Iの量も変わる。

この制御情報は、記録素子Ｈ間における特性ばらつきに基づいて定められる。具体的には、制御情報は、例えば、基板１０１を出荷する前に測定して得られた特性に基づいて定められる。この制御情報は、例えば、記録装置１が備える記憶部（例えば、図２のＲＡＭ６０４）に格納されており、記録装置１によって記録を行う際に、記録装置１が備える公知の出力手段によって、記憶部から基板１０１に出力されてもよい。記憶部への制御情報の格納は、取り付けられた基板１０１の制御情報を、例えば、記録装置１がそのシリアルナンバーから読み取ることによって為されてもよいし、記録装置１が所定のネットワークを介して収集することによって為されてもよい。また、格納された制御情報は、例えば、温度、気圧、使用期間、記録ヘッドの交換等に応じて、例えば、記録装置１が動作している間に、記録装置１が基板１０１の特性を適宜検査することによって、定期的に更新されてもよい。

図４は、基板１０１の具体的な構成例を示している。ここで、図４では、モジュールＥ_２〜Ｅ_ｍは、モジュールＥ_１と同様の構成を有するため、簡易化のため、内部の構成を省略している。設定ユニット１０２の各々は、第２電流源２０（２０_１〜２０_ｍ）と第１電圧保持部４１（４１_１〜４１_ｍ）とを備える。この第１電圧保持部４１は、別の表現をするとサンプルホールド回路である。図４では、第２電流源２０_１と第１電圧保持部４１_１とを示し、第２電流源２０_２〜２０_ｍ及び第１電圧保持部４１_２〜４１_ｍについては省略する。以下、他の記号についても同様である。

第２電流源２０は、例えば、ＭＯＳトランジスタＭｎａ（Ｍｎａ_１〜Ｍｎａ_ｍ）で構成されており、対応するグループＧに含まれる所定の数の記録素子Ｈの個々を定電流駆動方式によって通電させて駆動するための電流源である。第１電圧保持部４１は、第２電流源２０の電流量を維持するように電圧を保持するコンデンサＣ１（Ｃ１_１〜Ｃ１_ｍ）、差動増幅器５０（５０_１〜５０_ｍ）及び第１電流源１０をコンデンサＣ１に接続するためのスイッチＳＷ１ｃ（ＳＷ１ｃ_１〜ＳＷ１ｃ_ｍ）を有する。コンデンサＣ１には、例えば、ＭＯＳ容量等を含む公知の容量素子が用いられうる。スイッチＳＷ１ｃには、例えば、ＭＯＳトランジスタやアナログスイッチ等を含む公知のスイッチ素子が用いられうる。

差動増幅器５０は、コンデンサＣ１の電圧ＶＣ１を増幅し、増幅した電圧ＶＣ１’を出力する。また、設定ユニット１０２の各々は、第１電流源１０の電流を流すためのＭＯＳトランジスタＭｎｂ（Ｍｎｂ_１〜Ｍｎｂ_ｍ）と、第１電流源１０とＭＯＳトランジスタＭｎｂとを接続するためのスイッチＳＷｊ（ＳＷｊ_１〜ＳＷｊ_ｍ）をさらに備える。スイッチＳＷｊには、例えば、ＭＯＳトランジスタやアナログスイッチ等を含む公知のスイッチ素子が用いられうる。

以上の構成を別の表現で説明するならば、第２電流源２０であるＭＯＳトランジスタＭｎａと、ＭＯＳトランジスタＭｎｂとは、カレントミラー回路を構成しており、カレントミラー回路は、第１電圧保持部４１に対応するサンプルホールド回路と接続されている。該サンプルホールド回路は、ＭＯＳトランジスタＭｎａのゲートと、ＭＯＳトランジスタＭｎｂのゲートとの間に接続されている。ＭＯＳトランジスタＭｎａ及びＭＯＳトランジスタＭｎｂのゲートは、制御電極である。

制御部ＣＮＴは、制御信号Ｃ１によって次のようにスイッチＳＷｊとスイッチＳＷ１ｃの切り替えを行う。設定回路１０２は、この制御信号Ｃ１に基づいて、第１電圧保持部４１（サンプルホールド回路）によるカレントミラー回路の内部で生成した電圧のサンプリングとホールドをする。まず、スイッチＳＷｊが導通状態になることにより、第１電流源１０からの電流がＭＯＳトランジスタＭｎｂに流れる。さらに、スイッチＳＷ１ｃが導通状態になることにより、ＭＯＳトランジスタＭｎａ（第２電流源２０）が、第１電流源１０の電流量に応じた量の電流を流す。その結果、第２電流源２０は、第１電流源１０との間でカレントミラーを構成する関係になっている。差動増幅器５０はコンデンサＣ１の電圧ＶＣ１を増幅し、増幅した電圧ＶＣ１’をＭＯＳトランジスタＭｎａのゲートに出力する構成にしている。この構成によって、記録を行うことによりＭＯＳトランジスタＭｎａにおいて生じた電位変動がコンデンサＣ１の電圧に及ぼす影響は抑制されうる。

制御部ＣＮＴは、以下のように第１動作と第２動作とを行う。第１動作では、設定ユニット１０２の各々が、第１電流源１０の電流量に応じた電圧を、対応する第１電圧保持部４１に保持するように、設定ユニット１０２の各々を個別に制御する。即ち、第２電流源２０が第１電流源１０の電流量に応じた量の電流を維持できるように、スイッチＳＷ１ｃを導通状態にすることによりコンデンサＣ１に充電し、スイッチＳＷ１ｃを非導通状態にすることによりコンデンサＣ１の電圧を保持する。

第２動作では、駆動すべき記録素子Ｈに対応する駆動素子Ｄを活性化する（導通状態にする）。これにより、第２電流源２０が、第１電圧保持部４１で保持された電圧に応じた電流Ｉｈを駆動すべき記録素子Ｈに流すことができる。

このようにして、制御部ＣＮＴは、モジュールＥの各々において、駆動素子Ｄの切り替えを行い、コンデンサＣ１の保持する電圧レベルに応じて、記録素子Ｈに電流を流すことができる。以上の動作について、以下、より具体的に述べる。

図４に示されるように、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４には、制御情報（電流情報）として、例えば、４ビットのデジタル信号が入力される。ここでは、各ビットのデジタル信号が、入力端子ＩＮ１００の各々に入力されている。これにより、第１電流源１０は、当該デジタル信号に応じた量の電流を各設定ユニット１０２に供給する。即ち、本実施形態においては、第１電流源１０は、電流制御情報（デジタル信号）をそれに応じた量の電流（アナログ信号）に変換するデジタルアナログ変換部として機能する。これにより、例えば、１６階調（４ビットに対応）の電流量の中から、制御情報（電流情報）に応じた量の電流が、グループ毎に得られる。この制御情報は、予め定められたグループの順序で入力される。この実施形態では、グループ１、グループ２、・・・、グループｍの順に入力される。制御部ＣＮＴは、この制御情報の入力順に対応して、設定ユニット１０２の制御を行う。

図５を参照しながら、上述の第１動作及び第２動作の一連の動作を説明する。図５は、基板１０１を動作させるためのタイミングチャートを示している。図５の縦軸は、上から、ラッチ信号ＬＴ、第１電流源１０の電流量に応じたノードＮの電流Ｉ、差動増幅器５０の出力電圧ＶＣ’を示している。第１電流源１０は、第１周期Ｔ１において、グループに対応した制御情報を受信する。そして、期間ｔ_１、期間ｔ_２、・・・、期間ｔ_ｍにおいて、第１電流源１０は、それぞれＩ_１、Ｉ_２、Ｉ_ｍを生成する。ラッチ信号ＬＴは、時分割駆動を行うために、シフトレジスタ１１０に格納された記録データを、１ブロック分の駆動が為された後に初期化する信号である。シフトレジスタ１１０には、例えば、クロック信号（不図示）が入力される。差動増幅器５０の出力電圧ＶＣ’の下には、さらに、各グループＧのうち駆動するべき記録素子Ｈに流れる電流量Ｉｈ（Ｉｈ_１〜Ｉｈ_ｍ）を示している。また、横軸は、時間を示しており、ここでは、例として、第１周期Ｔ１、第２周期Ｔ２、第３周期Ｔ３を示している。これらの周期は、記録素子Ｈの駆動タイミングに対応している。

第１周期Ｔ１では、第１動作が行われる。即ち、第１周期Ｔ１では、第１電流源１０の電流量に応じたノードＮの電流Ｉが、対応する第１電圧保持部４１の各々に電圧ＶＣ１として保持される。例えば、モジュールＥ_１において、設定ユニット１０２は、第１電流源１０の電流量に応じて第１電圧保持部４１_１に電圧ＶＣ１_１として保持する。具体的には、まず、グループＧ_１のための制御情報が基板１０１に入力され、これに応じた量の電流を第１電流源１０が流す。次に、スイッチＳＷｊ_１を導通状態にすることにより、第１電流源１０からの電流がＭＯＳトランジスタＭｎｂ_１に流れる。次に、スイッチＳＷ１ｃ_１を導通状態にすることにより、コンデンサＣ１_１の電位ＶＣ１_１がＭＯＳトランジスタＭｎｂ_１のゲート電位になるまで、コンデンサＣ１_１に電荷が充電される。その後、スイッチＳＷ１ｃ_１を非導通状態にした後に、スイッチＳＷｊ_１を非導通状態にする。これにより、第１電流源１０の電流量に応じた（制御情報に応じた）ノードＮの電流Ｉによって、対応する第１電圧保持部４１_１に電位ＶＣ１_１として保持される。

次に、モジュールＥ_２において、設定ユニット１０２は、第１電流源１０の電流量に応じたノードＮの電流ＩによってコンデンサＣ１_２を充電する。具体的には、上記と同様にして、グループＧ_２のための制御情報が基板１０１に入力され、この制御情報（電流情報）に応じた電流Ｉ_２によって充電され、その電圧が第１電圧保持部４１_２に電位ＶＣ１_２として保持される。以下、同様にして、モジュールＥ_３〜Ｅ_ｍにおいて、設定ユニット１０２の各々は、対応する第１電圧保持部４１_３〜４１_ｍの各々に、制御情報の各々に応じて、それぞれ電圧ＶＣ１_３〜ＶＣ１_ｍとして保持する。制御部ＣＮＴは、この制御情報の入力順に、各設定ユニット１０２の第１動作を行う。このようにして、第２電流源２０として動作するＭＯＳトランジスタＭｎａのゲートの各々は、入力された制御情報に応じた電位をそれぞれ維持する。

第２周期Ｔ２では、第２動作が行われる。即ち、第２周期Ｔ２では、各モジュールＥにおいて、第２電流源２０が、第１電圧保持部４１の電圧に応じた電流を、対応するグループＧに含まれる所定の数の記録素子Ｈのうち駆動すべき１つに供給する。ここで、所定の数の記録素子Ｈのうち駆動すべき１つとは、前述のとおり、時分割駆動によって駆動されるべき記録素子Ｈを指す。具体的には、各グループＧにおいて、駆動すべき記録素子Ｈに対応する駆動素子Ｄが期間Ｔ_ｏｎにおいて、制御部ＣＮＴにより活性化される。例えば、駆動回路において、第２周期Ｔ２では、第１ブロックの記録素子Ｈ_１を駆動させるために、駆動素子Ｄ_１が期間Ｔ_ｏｎにおいて活性化される。同様に、第３周期Ｔ３では、第２ブロックの記録素子Ｈ_２を駆動させるために、駆動素子Ｄ_２が期間Ｔ_ｏｎにおいて活性化される。以下、順に、周期毎に、駆動素子Ｄが順に活性化される。

これにより、駆動すべき記録素子Ｈの各々には、期間Ｔ_ｏｎにおいて、対応する第２電流源２０から、制御情報の各々に応じた量の電流がそれぞれ供給される。そして、第３周期Ｔ３では、第２動作が行われる。以後、第２動作が行われる。ここで、図５で説明した周期は、記録素子Ｈの駆動タイミングに対応している。

以上に述べた第１動作及び第２動作が為されることにより、時分割駆動方式における１ブロック分の駆動が為される。時分割駆動すべきブロックは、例えば、ブロック選択信号が制御部ＣＮＴから記録ヘッドに入力されて選択され、記録制御が為される。他のブロックの駆動についても、それぞれ順に同様にして為される。

このようにして、駆動された記録素子Ｈの個々は、制御情報（電流情報）に応じたエネルギー量の熱を発生し、これによってインク供給路において発泡が生じ、対応するノズルからインクが吐出される。したがって、記録素子Ｈの各々の駆動が、同一の基板１０１上における記録素子Ｈ間の特性ばらつきに応じて制御されることにより、基板１０１は、記録ヘッドからのインク吐出量を均一化することを可能にする。

以上、本実施形態によると、同一の記録ヘッド用基板上の記録要素ごとの特性ばらつきに対応した記録を行うことができるので、高品質な画像を記録することが可能である。また、設定ユニット１０２は、第１電流源１０に対して回路規模が比較的小さい。そこで、基板１０１は、設定ユニット１０２を各グループＧに対応して備え、上述のように基板１０１を制御することによって、１つの第１電流源１０で動作させることが可能になる。よって、基板１０１は、回路規模の増大を抑制しつつ、上述の効果を達成しうる。

＜第２実施形態＞
図６及び７を参照しながら、第２実施形態の記録ヘッド用基板１０１（以下、単に「基板１０１」という）を説明する。図６は、基板１０１の回路ブロック図を示している。第２実施形態は、モジュールＥの各々が、基準電流回路６０（６０_１〜６０_ｍ）と第３電流源３０（３０_１〜３０_ｍ）とをさらに備える点で第１実施形態と大きく異なる。

基準電流回路６０及び第３電流源３０は、例えば、図７に示されるような回路によって構成される。基準電流回路６０は、例えば、ＰＭＯＳトランジスタＭｐ１（Ｍｐ１_１〜Ｍｐ１_ｍ）とＭｐ２（Ｍｐ２_１〜Ｍｐ２_ｍ）とが形成するカレントミラーによって構成される。ＰＭＯＳトランジスタＭｐ１は、第２電流源２０と直列に接続されており、第２電流源２０において流れる電流の量と同じ量の電流を流す。これにより、ＰＭＯＳトランジスタＭｐ２は、ＰＭＯＳトランジスタＭｐ１の電流量に応じた量の電流が流れる。

第３電流源３０は、例えば、ＮＭＯＳトランジスタＭｎ１（Ｍｎ１_１〜Ｍｎ１_ｍ）とＭｎ２（Ｍｎ２_１〜Ｍｎ２_ｍ）とが形成するカレントミラーによって構成される。ＮＭＯＳトランジスタＭｎ１は、ＰＭＯＳトランジスタＭｐ２と直列に接続されており、ＰＭＯＳトランジスタＭｐ２において流れる電流の量と同じ量の電流を流す。これにより、ＮＭＯＳトランジスタＭｎ２は、ＮＭＯＳトランジスタＭｎ１の電流量に応じた量の電流が流れる。その結果、第３電流源３０は、第２電流源２０との間でカレントミラーを構成する関係になっている。

第２電流源２０における接地電位と第３電流源３０における接地電位とは、電圧ＶＳＳ１と電圧ＶＳＳ２とに分離されている。ここで、第２電流源２０として動作するＭＯＳトランジスタＭｎａと、ＭＯＳトランジスタＭｎｂとはカレントミラーを構成しており、これらはソース（電圧ＶＳＳ１）を共通にしている。また、ＮＭＯＳトランジスタＭｎ１とＮＭＯＳトランジスタＭｎ２とカレントミラーを構成しており、これらはソース（電圧ＶＳＳ２）を共通にしている。これにより、複数の記録素子Ｈを駆動して大電流が流れたことによって電位ＶＳＳ２が変動しても、ＭＯＳトランジスタＭｎａの基板バイアス効果の影響を抑制することができる。よって、ＭＯＳトランジスタＭｎａは、制御情報（電流情報）に応じた量の電流を高い精度で流すことができる。その結果、第３電流源３０は、対応するグループＧの記録素子Ｈに、制御情報に応じた量の電流を高い精度で供給することができる。

このようにして、本実施形態によると、第１実施形態で述べた効果が、さらに高い精度で得られる。以上、本実施形態によると、同一の記録ヘッド用基板上の記録要素ごとの特性ばらつきに対応した記録を行うことができるので、より高品質な画像を記録することが可能である。

＜第３実施形態＞
図８及び９を参照しながら、第３実施形態の記録ヘッド用基板１０１（以下、単に「基板１０１」という）を説明する。図８は、基板１０１の回路構成例を示している。第３実施形態は、設定ユニット１０２の各々が、第２電圧保持部４２をさらに備える点で第２実施形態と大きく異なる。第２電圧保持部４２は、第１電圧保持部４１と同じ構成を有している。各設定ユニット１０２において、ＭＯＳトランジスタＭｎａとＭＯＳトランジスタＭｎｂとの間に、第１電圧保持部４１と第２電圧保持部４２とが接続されている。第１電圧保持部４１（４１_１〜４１_ｍ）と第２電圧保持部４２（４２_１〜４２_ｍ）は、それぞれ互いに並列に配されている。また、本実施形態においては、第２電流源２０として動作するＭＯＳトランジスタＭｎａのゲートと、第１電圧保持部４１との間には、スイッチＳＷ１ｇ（ＳＷ１ｇ_１〜ＳＷ１ｇ_ｍ）が接続されている。同様にして、ＭＯＳトランジスタＭｎａのゲートと、第２電圧保持部４２との間には、スイッチＳＷ２ｇ（ＳＷ２ｇ_１〜ＳＷ２ｇ_ｍ）が接続されている。設定回路１０２は、制御信号Ｃ１に基づいて、第１電圧保持部４１又は第２電圧保持部４２を選択し、サンプリング及びホールドの一方を選択的に行う。

図９は、基板１０１を動作させるためのタイミングチャートを示している。縦軸は、上から、ラッチ信号ＬＴ、ノードＮの電流Ｉ、第１差動増幅器５１の出力電位ＶＣ１’（ＶＣ１_１’〜ＶＣ１_ｍ’）、第２差動増幅器５２の出力電位ＶＣ２’（ＶＣ２_１’〜ＶＣ２_ｍ’）を示している。さらに、その下には、各グループＧのうち駆動されるべき記録素子Ｈに流れる電流量Ｉｈ（Ｉｈ_１〜Ｉｈ_ｍ）を示している。横軸は、時間を示しており、ここでは、第１周期Ｔ１、第２周期Ｔ２、第３周期Ｔ３及び第４周期Ｔ４を示している。

第１周期Ｔ１では、モジュールＥ_１〜Ｅ_ｍにおいて、順に、第１電圧保持部４１及び第２電圧保持部４２のうち第１電圧保持部４１を用いて、第１実施形態で述べた第１動作が為される。具体的には、設定ユニット１０２の各々は、スイッチＳＷ１ｃを導通状態にして、対応する第１電圧保持部４１_１〜４１_ｍの各々に、制御情報（電流情報）の各々に応じた電圧ＶＣ１をそれぞれ保持する。その後、スイッチＳＷ１ｃは非導通状態に切り替えられる。

次に、第２周期Ｔ２では、モジュールＥ_１〜Ｅ_ｍにおいて、第１電圧保持部４１及び第２電圧保持部４２のうち第１電圧保持部４１を用いて第２動作が為される。具体的には、各設定ユニット１０２のスイッチＳＷ１ｇが導通状態になり、ＭＯＳトランジスタＭｎａのゲートの各々には、電圧ＶＣ１’の各々がそれぞれ入力される。電圧ＶＣ１’は、第１電圧保持部４１_１〜４１_ｍのコンデンサＣ１が保持する電圧ＶＣ１が、第１差動増幅器５１によって増幅されたものである。これにより、第２電流源２０の各々は、第１周期Ｔ１で入力された制御情報（電流情報）の各々に応じた量の電流をそれぞれ流す。これに応じて、第３電流源３０の各々は、第２実施形態と同様にして、対応する各グループＧの記録素子Ｈに、制御情報の各々に応じた量の電流をそれぞれ供給する。その後、スイッチＳＷ１ｇは非導通状態に切り替えられる。この第２周期Ｔ２で使用される各グループＧの記録素子Ｈは、第１のブロックの記録素子Ｈ_１である。記録素子Ｈ_１を駆動させるために、駆動素子Ｄ_１が期間Ｔ_ｏｎにおいて活性化される。

第２周期Ｔ２では、上述の第１電圧保持部４１を用いた第２動作と同時に、モジュールＥ_１〜Ｅ_ｍにおいて、順に、第１電圧保持部４１及び第２電圧保持部４２のうち第２電圧保持部４２を用いて第１動作が為される。具体的には、設定ユニット１０２の各々は、スイッチＳＷ２ｃを導通状態にして、対応する第２電圧保持部４２_１〜４２_ｍの各々に、制御情報の各々に応じた電圧ＶＣ２をそれぞれ保持する。その後、スイッチＳＷ２ｃは非導通状態に切り替えられる。

次に、第３周期Ｔ３では、モジュールＥ_１〜Ｅ_ｍにおいて、第１電圧保持部４１及び第２電圧保持部４２のうち第２電圧保持部４２を用いて第２動作が為される。この第３周期Ｔ３で使用される各グループＧの記録素子Ｈは、第２のブロックの記録素子Ｈ_２である。記録素子Ｈ_２を駆動させるために、駆動素子Ｄ_２が期間Ｔ_ｏｎにおいて活性化される。第３周期Ｔ３では、同時に、モジュールＥ_１〜Ｅ_ｍにおいて、順に、第１電圧保持部４１及び第２電圧保持部４２のうち第１電圧保持部４１を用いて第１動作が為される。

次に、第４周期Ｔ４では、モジュールＥ_１〜Ｅ_ｍにおいて、第１電圧保持部４１及び第２電圧保持部４２のうち第２電圧保持部４１を用いて第２動作が為される。この第４周期Ｔ４で使用される各グループＧの記録素子Ｈは、第３のブロックの記録素子Ｈ_３である。記録素子Ｈ_３を駆動させるために、駆動素子Ｄ_３が期間Ｔ_ｏｎにおいて活性化される。第４周期Ｔ４では、同時に、モジュールＥ_１〜Ｅ_ｍにおいて、順に、第１電圧保持部４１及び第２電圧保持部４２のうち第１電圧保持部４１を用いて第１動作がなされる。以降、同様にして、第１電圧保持部４１と第２電圧保持部４２とは、第１動作と第２動作とをそれぞれ交互に繰り返す。以上の動作を行うことで、各グループＧにおいて、第１のブロックの記録素子Ｈ_１から第ｎのブロックの記録素子Ｈ_ｎのすべての記録素子Ｈに、制御情報（電流情報）に対応した電流が流れる。

このようにして、基板１０３は、設定ユニット１０２の各々において、第１電圧保持部４１及び第２電圧保持部４２の各々が、第１動作及び第２動作のうち、互いに異なる動作を並列に行うことができる。よって、第１電圧保持部４１と第２電圧保持部４２とが第１動作と第２動作とをそれぞれ交互に繰り返すことにより、記録要素ごとの特性ばらつきに対応した記録を、連続して行うことができる。また、記録要素ごとの特性ばらつきに対応した電流の設定を、短時間で行うことができる。

以上、本実施形態によると、同一の記録ヘッド用基板上の記録要素ごとの特性ばらつきに対応した記録を行うことができるので、より高品質な画像を、より高速に記録することが可能である。

以上の３つの実施形態を述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的、状態、用途、機能、およびその他の仕様の変更が適宜可能であり、他の実施形態によっても実施されうることは言うまでもない。例えば、第１実施形態の変形例として、第３実施形態の設定ユニット１０２と同様にして、設定ユニット１０２に第１電圧保持部４１と第２電圧保持部４２とが設けられる構成でもよい。また、上述の実施形態では、複数の記録素子を時分割駆動方式の構成を示したが、この構成に限定されるものではない。他の駆動方式としては、電流を設定する構成に適用可能である。

Claims (10)

1. 複数のグループに割り当てられた複数の記録素子と、
   前記複数のグループにそれぞれ対応して設けられ、記録素子を駆動する複数の駆動回路と、
   前記グループに対応した複数の電流量の電流を順に生成する第１電流源と、
   前記複数の駆動回路にそれぞれ対応して設けられ、前記記録素子に通電する電流を生成する第２電流源と、
   前記第１電流源によって生成された電流に応じて電圧を生成し、その電圧に基づいて前記第２電流源が生成する電流を設定する設定ユニットと、を備える
   ことを特徴とする記録ヘッド用基板。
2. 前記設定ユニットは、前記第２電流源を含むカレントミラー回路の内部で生成された電圧のサンプリングとホールドをするサンプルホールド回路を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド用基板。
3. 前記設定ユニットは、前記カレントミラー回路を流れる電流を充電するためのコンデンサを有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド用基板。
4. 前記サンプルホールド回路は、前記コンデンサの電圧のサンプリング及びホールドを行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド用基板。
5. 前記設定ユニットは、前記サンプルホールド回路によるサンプリングとホールドとを切り替えるためのスイッチを有する
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の記録ヘッド用基板。
6. 前記カレントミラー回路は、前記第２電流源である第１トランジスタと、第２トランジスタとを有し、
   前記サンプルホールド回路は、前記第１トランジスタの制御電極と前記第２トランジスタの制御電極との間に接続されている
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の記録ヘッド用基板。
7. 前記設定ユニットは、複数のサンプルホールド回路を有しており、前記複数のサンプルホールド回路のサンプリング及びホールドの一方を選択的に行う
   ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の記録ヘッド用基板。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録ヘッド用基板を備える
   ことを特徴とする記録ヘッド。
9. 請求項８に記載の記録ヘッドと、
   前記第１電流源を制御するための電流情報を前記記録ヘッドへ転送する転送手段と、を備える
   ことを特徴とする記録装置。
10. 前記電流情報は、前記グループごと又は前記グループに属する記録素子ごとに定められている
    ことを特徴とする請求項９に記載の記録装置。