JPH11138775A - Element substrate, ink jet recording head, and ink jet recorder - Google Patents

Element substrate, ink jet recording head, and ink jet recorder

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JPH11138775A
JPH11138775A JP31344097A JP31344097A JPH11138775A JP H11138775 A JPH11138775 A JP H11138775A JP 31344097 A JP31344097 A JP 31344097A JP 31344097 A JP31344097 A JP 31344097A JP H11138775 A JPH11138775 A JP H11138775A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink jet
switching
jet recording
recording head
element substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP31344097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Matsuno
靖司 松野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control malfunction owing to deterioration of a heater and a switch and a noise by a method wherein a plurality of switching elements provided corresponding to electricity-heat conversion elements in order to drive a plurality of electricity-heat conversion elements are connected in parallel, and switching timings of respective switching elements are differentiated. SOLUTION: When at first a signal is inputted at a timing of being at an IN terminal, C1-4 signals are respectively formed by a timing control circuit. In this case where the C1 signal is equal to an IN signal, the C2 signal becomes a signal delayed by a t1 content from the C1, the C4 becomes a signal delayed by a t3 content from the C1, a switch is ON and OFF controlled according to each timing, and a current IH flowing to a load becomes a stepping waveform under an ideal state. Consequently though high frequency components contained in a rise and a fall of the current are the same ones, their amplitudes can be lessened, the amplitude of overshoot or undershoot can be restrained, and consequently a ringing phenomenon can be controlled.

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、記録ヘッドに用い
る素子基体に関するもので、特にリンギングを抑制する
ためのスイッチング回路を有する素子基体、インクジェ
ット記録ヘッドおよびこの記録ヘッドを用いたインクジ
ェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an element substrate used for a recording head, and more particularly to an element substrate having a switching circuit for suppressing ringing, an ink jet recording head, and an ink jet recording apparatus using the recording head.

【0002】なお、本発明において用いる「記録」と
は、文字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対し
て付与することだけでなくパターン等の意味を持たない
画像を付与することをも意味するものである。
In the present invention, "recording" means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a recording medium but also giving an image having no meaning such as a pattern. Also means.

【0003】また、本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮
革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス
等の被記録媒体に対し記録を行う、プリンター、複写
機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を
有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装
置と複合的に組み合せた産業用記録装置に適用可能な発
明である。
[0003] The present invention also provides a printer, a copier, a facsimile having a communication system, and a printer for recording on a recording medium such as paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, and the like. The present invention is applicable to an apparatus such as a word processor having a section, and an industrial recording apparatus combined with various processing apparatuses.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来、熱を用いてインクを吐出口から吐
出するインクジェット方式に従う記録装置に搭載される
記録ヘッドには、熱エネルギーを発生するための複数の
電気熱変換素子(ヒータ)と、各電気熱変換体を独立に
駆動するための駆動素子を備えている。そして、これら
の電気熱変換体と駆動素子とは、たとえば特開平5−1
85594に示されているように半導体プロセス技術を
用いて同一基体上に形成されている(これらの素子が作
り込まれた基板を以下素子基体もしくはヒーターボード
という)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a recording head mounted on a recording apparatus conforming to an ink-jet method for discharging ink from a discharge port by using heat has a plurality of electrothermal conversion elements (heaters) for generating thermal energy; A drive element for independently driving each electrothermal converter is provided. These electrothermal transducers and drive elements are described in, for example,
As shown in U.S. Pat. No. 85,594, they are formed on the same substrate by using a semiconductor process technique (the substrate on which these elements are formed is hereinafter referred to as an element substrate or a heater board).

【0005】このような、素子基板を用いたインクジェ
ットヘッドにおいて用いられている1ビット(1つの電
気熱変換体)あたりの駆動等価回路を示すと図9のよう
表わされる。この等価回路において前述の電気熱変換体
1を駆動するためのスイッチ2(SQ)を高速にON、
OFF制御する場合、Lp1、Lp2で示される規制イ
ンダクタンスやCp1〜Cp3で示される寄生容量等に
より共振回路が形成され、信号のオーバーシュートやア
ンダーシュートが生じるリンギング現象が現れる。
FIG. 9 shows a drive equivalent circuit for one bit (one electrothermal transducer) used in such an ink jet head using an element substrate. In this equivalent circuit, the switch 2 (SQ) for driving the electrothermal transducer 1 is turned on at high speed,
In the case of the OFF control, a resonance circuit is formed by regulating inductances indicated by Lp1 and Lp2, parasitic capacitances indicated by Cp1 to Cp3, and a ringing phenomenon in which an overshoot or an undershoot of a signal appears.

【0006】通常スイッチSQは、ダイオード、バイポ
ーラトランジスタ、FETなどで構成され、それらのス
イッチ素子のスイッチング特性により前述したリンギン
グ現象の様子も大きく左右される。
Normally, the switch SQ is constituted by a diode, a bipolar transistor, an FET and the like, and the state of the above-mentioned ringing phenomenon is greatly affected by the switching characteristics of these switch elements.

【0007】たとえば、スイッチをN型MOSFETト
ランジスタ(NMOSトランジスタ)等のMOSトラン
ジスタを用いて構成する場合、ON抵抗をできるだけ小
さくするためにはMOSトランジスタのサイズは非常に
大きなものとなってしまう。このため1ビットあたりの
MOSトランジスタを図10のようにすればよく、実際
のレイアウトパターンは図11のようにドレイン電極1
3、ソース電極14、ポリシリコンで構成されるゲート
電極G1〜G4を並列配置すればよいことを発明者らは
見出した。しかし、このようにゲートの電極の接続が並
列接続のレイアウトであるトランジスタを駆動した場合
のスイッチング信号の電流波形は図12に示されるよう
に立ち上がり、立ち下がり共に急峻となりリンギングを
発生させやすい波形になる。
For example, when a switch is formed using a MOS transistor such as an N-type MOSFET transistor (NMOS transistor), the size of the MOS transistor becomes extremely large in order to minimize the ON resistance. Therefore, the MOS transistor per bit may be as shown in FIG. 10, and the actual layout pattern is as shown in FIG.
The inventors have found that the source electrode 14 and the gate electrodes G1 to G4 made of polysilicon may be arranged in parallel. However, the current waveform of the switching signal in the case of driving a transistor having a layout in which the gate electrodes are connected in parallel as described above has a rising and falling steep waveform as shown in FIG. Become.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなトランジスタを有する素子基板は通常非常に小型
であるため、リンギングを抑制するためのディスクリー
ト部品を設けることは困難であり、また、寄生インダク
タンスや寄生容量を減少させることも困難である。従っ
て、上述のリンギングを防止することは困難でありリン
ギングによるヒータ(電気熱変換体)やスイッチ素子へ
のストレスに伴なう劣化やリンギングによって発生する
ノイズによる誤動作が懸念される。
However, since the element substrate having the transistor as described above is usually very small, it is difficult to provide a discrete component for suppressing ringing, and it is difficult to provide a parasitic inductance or a parasitic inductance. It is also difficult to reduce the parasitic capacitance. Therefore, it is difficult to prevent the above-described ringing, and there is a concern that deterioration due to stress on a heater (electrothermal converter) or a switch element due to ringing or malfunction due to noise generated by ringing may occur.

【0009】本発明の目的は、リンギング現象を抑制す
る手段を備え、リンギング現象を抑制することでヒータ
やスイッチの劣化や、ノイズによる誤動作を抑制した素
子基板、インクジェット記録ヘッド、インクジェット記
録装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an element substrate, an ink jet recording head, and an ink jet recording apparatus which are provided with means for suppressing a ringing phenomenon, thereby suppressing deterioration of a heater or a switch or malfunction due to noise by suppressing the ringing phenomenon. Is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの本発明の素子基板の主たる構成は、記録を行うため
の熱を発生する複数の電気熱変換素子と、該複数の電気
熱変換素子を駆動するために電気熱変換素子に対応して
設けられた複数のスイッチング手段とを有し、前述のス
イッチング手段は、複数のスイッチング素子を並列に接
続しており、それぞれのスイッチング素子のスイッチン
グタイミングが異なるように構成されていることであ
る。
The main structure of the element substrate according to the present invention for solving the above-mentioned problems includes a plurality of electrothermal transducers for generating heat for recording, and a plurality of electrothermal transducers. A plurality of switching means provided corresponding to the electrothermal conversion elements for driving the elements, wherein the switching means connects a plurality of switching elements in parallel, and performs switching of each switching element. The timing is different.

【0011】また、上述の課題を解決するための本発明
のインクジェット記録ヘッドの主たる構成は、吐出口か
らインクを吐出するための熱を発生する複数の電気熱変
換素子と、該複数の電気熱変換素子を駆動するために前
記電気熱変換素子に対応して設けられた複数のスイッチ
ング手段とを有する素子基板と、該電気熱変換素子に対
応して設けられ一端が前記吐出口に連通する流路と、を
有するインクジェット記録ヘッドであって、前記スイッ
チング手段は複数のスイッチング素子を並列に接続して
おり、それぞれのスイッチング素子のスイッチングタイ
ミングが異なるように構成されていることである。
In order to solve the above-mentioned problems, the main structure of the ink jet recording head according to the present invention comprises a plurality of electrothermal transducers for generating heat for ejecting ink from ejection ports, and a plurality of electrothermal transducers. An element substrate having a plurality of switching means provided corresponding to the electrothermal conversion element for driving the conversion element; and a flow path provided at one end corresponding to the electrothermal conversion element and having one end communicating with the discharge port. And a switching means, wherein the switching means is configured such that a plurality of switching elements are connected in parallel, and switching timings of the respective switching elements are different.

【0012】また、上述の課題を解決するための本発明
のインクジェット記録装置は、上述のインクジェット記
録ヘッドと、この記録ヘッドを駆動するための駆動信号
を供給する駆動信号供給手段とを装置である。
According to another aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus comprising: the above ink jet recording head; and a driving signal supply unit for supplying a driving signal for driving the recording head. .

【0013】(作用)上述のような構成によると、スイッ
チング手段を構成する複数のスイッチング素子のスイッ
チングタイミングをずらすことで、スイッチングの瞬間
に発生する高周波の電流成分の振幅を減少させることで
リンギングを抑制することができ、このことでヒータや
スイッチの劣化や、ノイズによる誤動作を抑制すること
ができる。
(Operation) According to the above configuration, the switching timing of the plurality of switching elements constituting the switching means is shifted to reduce the amplitude of the high-frequency current component generated at the moment of switching, thereby preventing ringing. It is possible to suppress deterioration of the heater and the switch and malfunction due to noise.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を説明す
るが、以下に用いる「素子基体」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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings, but the "element substrate" used hereinafter does not indicate a simple substrate made of a silicon semiconductor, but includes elements, wirings, etc. 3 shows a substrate.

【0015】さらに、「素子基体上」とは、単に素子基
体の上を指し示すだけでなく、素子基体の表面、表面近
傍の素子基体内部側をも示すものである。
Further, "on the element substrate" refers not only to the top of the element substrate but also to the surface of the element substrate and the inside of the element substrate near the surface.

【0016】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
って素子基体上に一体的に形成、製造していることを示
すものである。
The term "built-in" according to the present invention does not mean that the individual elements are simply arranged on the substrate, but rather that each element is placed on the element substrate by a semiconductor circuit manufacturing process or the like. It is shown that it is integrally formed and manufactured.

【0017】本発明の説明を成すにあたって、まず、図
1を用いて本発明のインクジェット記録ヘッドの概略構
成について説明する。
In describing the present invention, first, the schematic configuration of the ink jet recording head of the present invention will be described with reference to FIG.

【0018】素子基体20上には、電気信号を受けるこ
とで熱を発生し、その熱によって発生する気泡によって
吐出口40からインクを吐出するための電気熱変換素子
(ヒータ)が複数列状に配されている。この電気熱変換
素子のそれぞれには、各電気熱変換素子を駆動するため
の電気信号を供給する配線電極3が設けられており、配
線電極の一端側は後述するスイッチング手段に電気的に
接続されている。
On the element base 20, heat is generated by receiving an electric signal, and electrothermal conversion elements (heaters) for discharging ink from the discharge ports 40 by bubbles generated by the heat are arranged in a plurality of rows. Are arranged. Each of the electrothermal transducers is provided with a wiring electrode 3 for supplying an electric signal for driving each electrothermal transducer, and one end of the wiring electrode is electrically connected to a switching means described later. ing.

【0019】電気熱変換体に対向する位置に設けられた
吐出口40へインクを供給するための流路41がそれぞ
れの吐出口に対応して設けられている。これらの吐出口
および流路を構成する壁が溝付き部材101に設けられ
ており、これらの溝付き部材101を前述の素子基体2
0に接続することで流路41と複数の流路にインクを供
給するための共通液室21が設けられている。
A flow path 41 for supplying ink to a discharge port 40 provided at a position facing the electrothermal transducer is provided corresponding to each discharge port. Walls forming these discharge ports and flow paths are provided in the grooved member 101, and these grooved members 101 are attached to the element base 2.
A common liquid chamber 21 for supplying ink to the flow path 41 and a plurality of flow paths by connecting to zero is provided.

【0020】以下、上述した素子基体20に電気熱変換
素子や配線電極等と共に作り込まれた本発明のスイッチ
ング手段について各実施例で説明する。
Hereinafter, the switching means of the present invention, which is formed together with the electrothermal conversion elements and the wiring electrodes in the element base 20 described above, will be described in each embodiment.

【0021】(第1の実施例)図2は本発明の素子基体
上の回路構成の特徴をよく表わす図であり、ヒータ(電
気熱変換素子)を駆動する1ビットあたりのブロック図
である。1はON・OFFされるヒータS1〜4はヒー
ターに対応して設けられたスイッチング手段を構成する
スイッチ素子を示しており、2はタイミングコントロー
ル回路、VHは電源が供給される端子、INはスイッチ
制御入力端子、C1〜4はS1〜4それぞれのスイッチ
制御信号である。次にこのスイッチング手段の動作につ
いて図3を用いて説明する。まずIN端子に図3に示す
タイミングで信号が入力されるとタイミングコントロー
ル回路によりC1〜4の信号がそれぞれ作られる。この
場合C1の信号はIN信号と等しく、C2の信号はC1
に対しt1分だけ遅らせた信号となり、C4はC1に対
しt3分遅らせた信号となり、おのおののスイッチは各
タイミングにあわせてON・OFF制御され、負荷に流
れる電流IHは理想的な状態において図3に示すような
階段状の波形となる。
(First Embodiment) FIG. 2 is a block diagram showing the features of the circuit configuration on the element substrate of the present invention, and is a block diagram per bit for driving a heater (electrothermal conversion element). Reference numeral 1 denotes a heater S1 to 4 which is turned on / off. Reference numerals 1 to 4 denote switching elements constituting switching means provided corresponding to the heaters, 2 a timing control circuit, VH a terminal to which power is supplied, and IN a switch. Control input terminals C1 to C4 are switch control signals for S1 to S4, respectively. Next, the operation of the switching means will be described with reference to FIG. First, when a signal is input to the IN terminal at the timing shown in FIG. 3, signals C1 to C4 are generated by the timing control circuit. In this case, the signal of C1 is equal to the IN signal, and the signal of C2 is C1.
Becomes a signal delayed by 1 minute t to, C4 is a signal delayed by t 3 minutes to C1, each of the switches is ON · OFF controlled according to the timing, current IH flowing through the load is in the ideal state It has a step-like waveform as shown in FIG.

【0022】この結果電流の立上り、立下りに含まれる
高周波成分は同じであるが、その振幅を小さくすること
ができ、オーバーシュートやアンダーシュートの振幅が
抑えられ結果としてリンギング現象が抑制できる(図
4)。
As a result, although the high-frequency components included in the rise and fall of the current are the same, the amplitude can be reduced, the amplitude of overshoot and undershoot is suppressed, and as a result, the ringing phenomenon can be suppressed. 4).

【0023】これにより、ヒーターやスイッチング手段
の劣化や、ノイズによる誤動作を抑制することができ
る。
As a result, it is possible to suppress deterioration of the heater and the switching means and malfunction due to noise.

【0024】(第2の実施例)図5は本発明に係わる他
の実施例を示す図であり、M1〜4はスイッチング手段
を構成するスイッチ素子であるところのNMOS,R1
〜3は抵抗、VHは電源が供給される端子、INは制御
入力端子である。なおR1〜3の抵抗としては後述する
ようなポリシリコンを用いて構成でもよいが、素子基板
に作り込みができる薄膜抵抗であればよい。次に動作に
ついて簡単に説明する。IN端子にLowレベルからH
ighレベルの信号が入力されるとM1のゲートには同
様の信号が与えられM1がほぼ同じタイミングでON・
OFFする。しかし他のM2〜4のNMOSはそれら自
身の持つゲート容量とR1〜3の抵抗によるRC時定数
によりある時間だけ遅れた信号がゲートに与えられM
2,3,4の順番にてON・OFFすることになり電流
ILは前に説明したのと同様流れる電流は階段状にする
ことができ、先の実施例と同様に、リンギング現象を抑
制することができる。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a diagram showing another embodiment according to the present invention, wherein M1 to M4 are NMOSs and R1 which are switching elements constituting switching means.
3 to 3 are resistors, VH is a terminal to which power is supplied, and IN is a control input terminal. The resistors R1 to R3 may be formed using polysilicon as described later, but may be any thin film resistor that can be formed on the element substrate. Next, the operation will be briefly described. H from low level to IN terminal
When a high-level signal is input, a similar signal is given to the gate of M1, and M1 is turned on at substantially the same timing.
Turn off. However, the other M2-4 NMOSs have their gates supplied with signals delayed by a certain time due to their own gate capacitance and RC time constants due to the resistances of R1-3, and M
The current IL is turned ON / OFF in the order of 2, 3, and 4, and the current IL flows in the same manner as described above. be able to.

【0025】これによってヒーターやスイッチング手段
の劣化や、ノイズによる誤動作を抑制することができ
る。
As a result, it is possible to suppress deterioration of the heater and the switching means and malfunction due to noise.

【0026】図6は図5で説明したスイッチング手段を
実現させるICレイアウトの一例を示す図である。11
はゲート電極であるポリシリコン、12はソース・ドレ
インのか拡散層とアルミ電極とのコンタクト部、13は
ドレイン電極であるアルミ配線、14はソース電極であ
るアルミ配線。G1〜4は図5に示すM1〜4のゲート
部である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an IC layout for realizing the switching means described in FIG. 11
Is a polysilicon as a gate electrode, 12 is a contact portion between a source / drain or diffusion layer and an aluminum electrode, 13 is an aluminum wiring as a drain electrode, and 14 is an aluminum wiring as a source electrode. G1 to G4 are gate portions of M1 to M4 shown in FIG.

【0027】本例において図5のR1〜R3は、ゲート
電極を構成するポリシリコンを抵抗体として兼用しG1
〜4をシリーズに接続することで回路を実現させてい
る。従ってこのR1〜3に相当するG1〜3の接続方法
を変えることで種々のRC回路を構成することが可能で
ある。
In this embodiment, R1 to R3 in FIG.
4 is connected to a series to realize a circuit. Therefore, various RC circuits can be configured by changing the connection method of G1 to G3 corresponding to R1 to R3.

【0028】図6に示すレイアウトから実際の動作を説
明する。ゲートを形成するポリシリコンが抵抗体である
ことからM1のゲートであるG1内においてもRCの回
路が存在する。これはM1〜4すべてに対してあてはま
り、結果としてRとCが分布定数として表現される。従
って電流波形ILは階段状ではなく曲線を示す。その結
果高周波成分が抑えられてリンギング抑制される効果と
なる。
The actual operation will be described with reference to the layout shown in FIG. Since the polysilicon forming the gate is a resistor, an RC circuit also exists in G1 which is the gate of M1. This is true for all of M1 to M4, and as a result, R and C are expressed as distribution constants. Therefore, the current waveform IL shows a curve instead of a step-like shape. As a result, the high frequency component is suppressed, and the ringing is suppressed.

【0029】さらにMOSトランジスタ自身の容量及び
抵抗を用いるため、面積を増大させることなく同一ヒー
タボード上に作り込む事が可能である。
Further, since the capacity and resistance of the MOS transistor itself are used, the MOS transistor can be formed on the same heater board without increasing the area.

【0030】(その他の実施例)図7は発明の素子基体
51を組み込んだインクジェット記録ヘッドの構造を示
すもので、枠体54に素子基体51が組み込まれてい
る。この素子基体上には前述のような吐出口や流路を構
成する部材が取り付けられている。そして、装置側から
の電気信号を受け取るためのコンタクトパッド53が設
けられており、フレキシブルケーブル52を介して素子
基体に電気信号が供給される。
(Other Embodiments) FIG. 7 shows the structure of an ink jet recording head in which the element substrate 51 of the present invention is incorporated. The element substrate 51 is incorporated in a frame 54. On the element substrate, members constituting the above-described discharge ports and flow paths are attached. Further, a contact pad 53 for receiving an electric signal from the device side is provided, and the electric signal is supplied to the element substrate via the flexible cable 52.

【0031】このようなインクジェットヘッドによる
と、前述したようなリンギングを抑制するための構成を
素子基体自体が有しているため、小型ながらもリンギン
グによる誤動作が生じにくい、しかも寿命の長いヘッド
を提供することができる。
According to such an ink jet head, since the element base itself has a structure for suppressing the ringing as described above, a small-sized head which does not easily malfunction due to ringing and has a long life is provided. can do.

【0032】図8は本発明のインクジェットヘッドが適
用されるインクジェット記録装置IJRAの概観図で、
駆動モータ5013の正逆回転に連動して駆動力伝達ギ
ア5011、5009を介して回転するリードスクリュ
ー5005のら線溝5004に対して係合するキャリッ
ジHCはピン(不図示)を有し、矢印a、b方向に往復
移動される。5002は紙押え板であり、キャリッジ移
動方向にわたって紙を記録媒体搬送手段であるプラテン
5000に対して押圧する。5007、5008はフォ
トカプラでキャリッジのレバー5006のこの域での存
在を確認してモータ5013の回転方向切換等を行うた
めのホームポジション検知手段である。5016は記録
ヘッドの前面をキャップするキャップ部材5022を支
持する部材で、5015はこのキャップ内を吸引する吸
引手段でキャップ内開口5023を介して記録ヘッドの
吸引回復を行う。5017はクリーニングブレードで、
5019はこのブレードを前後方向に移動可能にする部
材であり、本体支持板5018にこれらは支持されてい
る。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブ
レードが本例に適用できることはいうまでもない。又、
5012は、吸引回復の吸引を開始するためのレバー
で、キャリッジと係合するカム5020の移動に伴って
移動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切換等の公
知の伝達手段で移動制御される。
FIG. 8 is a schematic view of an ink jet recording apparatus IJRA to which the ink jet head of the present invention is applied.
The carriage HC that engages with the groove 5004 of the lead screw 5005 that rotates via the driving force transmission gears 5011 and 5009 in conjunction with the forward and reverse rotation of the drive motor 5013 has a pin (not shown), It is reciprocated in the directions a and b. Reference numeral 5002 denotes a paper pressing plate, which presses the paper against a platen 5000 serving as a recording medium transport unit in the carriage moving direction. Reference numerals 5007 and 5008 denote home position detection means for confirming the presence of the carriage lever 5006 in this area by photocouplers and switching the rotation direction of the motor 5013. Reference numeral 5016 denotes a member that supports a cap member 5022 that caps the front surface of the print head. Reference numeral 5015 denotes suction means that suctions the inside of the cap, and performs suction recovery of the print head through the opening 5023 in the cap. 5017 is a cleaning blade,
Reference numeral 5019 denotes a member that enables the blade to move in the front-rear direction, and these members are supported by the main body support plate 5018. It goes without saying that the blade is not limited to this form, and a well-known cleaning blade can be applied to this embodiment. or,
Reference numeral 5012 denotes a lever for starting suction for suction recovery. The lever 5012 moves with the movement of the cam 5020 that engages with the carriage, and the movement of the driving force from the drive motor is controlled by known transmission means such as clutch switching. .

【0033】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側領域にきた
ときにリードスクリュー5005の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例には何れも適用できる。上述における各構成は
単独でも複合的に見ても優れた発明であり、本発明にと
って好ましい構成例を示している。
The capping, cleaning, and suction recovery are configured so that desired operations can be performed at the corresponding positions by the action of the lead screw 5005 when the carriage comes to the home position side area. Any desired operation can be applied to this example. Each of the configurations described above is an excellent invention when viewed alone or in combination, and shows preferred configuration examples for the present invention.

【0034】尚、本装置には電気熱変換素子を駆動する
ための駆動信号供給手段を有している。
The apparatus has a drive signal supply means for driving the electrothermal transducer.

【0035】本発明インクジェット記録装置では、先に
説明したようなインクジェット記録ヘッドを搭載してい
るため、与えた信号に対して誤動作を生じることなく忠
実に記録動作を行うことができる。又、ヘッド自体の寿
命が長いため長寿命で低ランニングコストの記録装置を
提供することができる。
In the ink jet recording apparatus of the present invention, since the above-described ink jet recording head is mounted, a recording operation can be performed faithfully without giving a malfunction to a given signal. Further, since the life of the head itself is long, a recording apparatus having a long life and low running cost can be provided.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、第1の本発明によ
れば、複数のスイッチ素子により構成され、スイッチン
グのタイミングが異なるように構成されたスイッチング
素子を素子基体上に有するため、リンギングの抑制が可
能になり、リンギング現象を抑制することでヒータやス
イッチの劣化やノイズによる誤動作を抑制した素子基
板、インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装
置を提供することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since a switching element constituted by a plurality of switching elements and having different switching timings is provided on the element substrate, ringing is prevented. This makes it possible to provide an element substrate, an ink jet recording head, and an ink jet recording apparatus in which a ringing phenomenon is suppressed to suppress malfunctions due to deterioration of heaters and switches and noise.

【0037】またスイッチ素子であるMOSトランジス
タのゲート電極にポリシリコンを抵抗体として用いた構
成ではゲート容量を組み合わせてRC時定数を構成する
ことでタイミング制御を行うことができるため、特に面
積を増大させることなく同一素子基体上にスイッチング
タイミングを異ならせる構成を作り込むことが可能とな
り、ヘッドの小型化をも達成することができる。
In a configuration in which polysilicon is used as a resistor for a gate electrode of a MOS transistor serving as a switch element, timing control can be performed by forming an RC time constant by combining gate capacitances, thereby increasing the area in particular. A configuration in which the switching timings are different on the same element substrate can be created without performing the same, and the miniaturization of the head can be achieved.

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

【図1】本発明のインクジェット記録ヘッドの概略構成
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ink jet recording head of the present invention.

【図2】本発明の素子基体上の回路構成の一例を示す図FIG. 2 is a diagram showing an example of a circuit configuration on an element substrate of the present invention.

【図3】スイッチング手段の動作について説明するため
の図
FIG. 3 is a diagram for explaining an operation of a switching unit;

【図4】本発明による電流の立上り、立下りを説明する
ための図
FIG. 4 is a diagram for explaining rise and fall of current according to the present invention;

【図5】本発明の素子基体上の回路構成の他の例を示す
FIG. 5 is a diagram showing another example of the circuit configuration on the element substrate of the present invention.

【図6】本発明のICレイアウトの一例を示す図FIG. 6 is a diagram showing an example of an IC layout according to the present invention.

【図7】本発明のインクジェット記録ヘッドの構成図FIG. 7 is a configuration diagram of an ink jet recording head of the present invention.

【図8】本発明のインクジェット記録装置の概観図FIG. 8 is a schematic view of an ink jet recording apparatus according to the present invention.

【図9】従来の素子基体上の回路構成の一例を示す図FIG. 9 is a diagram showing an example of a circuit configuration on a conventional element substrate.

【図10】公知ではない背景技術におけるスイッチング
手段の回路構成を示す図
FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit configuration of a switching unit according to a background art that is not known.

【図11】公知ではない背景技術におけるスイッチング
手段のICレイアウトの一例を示す図
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an IC layout of a switching unit according to a background art that is not known.

【図12】リンギングを生じている場合の電流波形を説
明するための図
FIG. 12 is a diagram for explaining a current waveform when ringing occurs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

VH 電源端子 IN 入力信号端子 S0〜4 スイッチ M1〜4 NMOSトランジスタ C1〜4 S1〜4の制御端子(信号) R1〜3 抵抗 Lp1,2 寄生インダクタンス Cp1,2,3 寄生容量 1 電気熱変換素子(ヒータ) 2 タイミングコントロール回路 51 ヒータボード 52 TABテープ 53 端子部 54 筐体 VH power supply terminal IN input signal terminal S0-4 switch M1-4 NMOS transistor C1-4 control terminal (signal) of S1-4 R1-3 resistance Lp1, parasitic inductance Cp1,2,3 parasitic capacitance 1 electrothermal conversion element ( Heater) 2 Timing control circuit 51 Heater board 52 TAB tape 53 Terminal 54 Housing

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録を行うための熱を発生する複数の電
気熱変換素子と、該複数の電気熱変換素子を駆動するた
めに前記電気熱変換素子に対応して設けられた複数のス
イッチング手段とを有する素子基体において、 前記スイッチング手段は、複数のスイッチング素子を並
列に接続しており、それぞれのスイッチング素子のスイ
ッチングタイミングが異なるように構成されていること
を特徴とする素子基体。
1. A plurality of electrothermal transducers for generating heat for performing recording, and a plurality of switching means provided corresponding to the electrothermal transducers for driving the plurality of electrothermal transducers. Wherein the switching means connects a plurality of switching elements in parallel, and the switching timings of the respective switching elements are different from each other.
【請求項2】 前記スイッチング素子はMOSトランジ
スタで構成されている請求項1の素子基体。
2. The element substrate according to claim 1, wherein said switching element comprises a MOS transistor.
【請求項3】 前記MOSトランジスタのゲート電極は
ポリシリコンである請求項2の素子基体。
3. The device substrate according to claim 2, wherein a gate electrode of said MOS transistor is made of polysilicon.
【請求項4】 前記スイッチング素子はバイポーラトラ
ンジスタで構成されている請求項1の素子基体。
4. The element substrate according to claim 1, wherein said switching element comprises a bipolar transistor.
【請求項5】 前記スイッチング手段は前記複数のスイ
ッチング素子のそれぞれの駆動タイミングを所定時間遅
延させるための遅延回路を有する請求項1の素子基体。
5. The element substrate according to claim 1, wherein said switching means has a delay circuit for delaying a drive timing of each of said plurality of switching elements by a predetermined time.
【請求項6】 前記遅延回路はタイミングコントロール
回路である請求項5の素子基体。
6. The element substrate according to claim 5, wherein said delay circuit is a timing control circuit.
【請求項7】 前記遅延回路は前記スイッチング素子の
ゲート電極間に配された電気抵抗で構成されている請求
項5の素子基体。
7. The element substrate according to claim 5, wherein said delay circuit is constituted by an electric resistance disposed between gate electrodes of said switching element.
【請求項8】 前記電気抵抗は前記スイッチング素子を
構成し各スイッチング素子に接続されたゲート電極の電
気抵抗を利用する請求項7の素子基体。
8. The element substrate according to claim 7, wherein said electric resistance constitutes said switching element and utilizes electric resistance of a gate electrode connected to each switching element.
【請求項9】 吐出口からインクを吐出するための熱を
発生する複数の電気熱変換素子と、該複数の電気熱変換
素子を駆動するために前記電気熱変換素子に対応して設
けられた複数のスイッチング手段とを有する素子基体
と、 該電気熱変換素子に対応して設けられ一端が前記吐出口
に連通する流路と、を有するインクジェット記録ヘッド
において、 前記スイッチング手段は複数のスイッチング素子を並列
に接続しており、それぞれのスイッチング素子のスイッ
チングタイミングが異なるように構成されていることを
特徴とするインクジェット記録ヘッド。
9. A plurality of electrothermal transducers for generating heat for ejecting ink from a discharge port, and a plurality of electrothermal transducers provided to drive the plurality of electrothermal transducers. An ink jet recording head comprising: an element substrate having a plurality of switching means; and a flow path provided corresponding to the electrothermal transducer and having one end communicating with the ejection port. The switching means includes a plurality of switching elements. An ink jet recording head which is connected in parallel and is configured such that switching timing of each switching element is different.
【請求項10】 前記スイッチング素子はMOSトラン
ジスタで構成されている請求項9のインクジェット記録
ヘッド。
10. The ink jet recording head according to claim 9, wherein said switching element is constituted by a MOS transistor.
【請求項11】 前記MOSトランジスタのゲート電極
はポリシリコンである請求項10のインクジェット記録ヘ
ッド。
11. The ink jet recording head according to claim 10, wherein a gate electrode of said MOS transistor is made of polysilicon.
【請求項12】 前記スイッチング素子はバイポーラト
ランジスタで構成されている請求項9のインクジェット
記録ヘッド。
12. The ink jet recording head according to claim 9, wherein said switching element is constituted by a bipolar transistor.
【請求項13】 前記スイッチング手段は前記複数のス
イッチング素子のそれぞれの駆動タイミングを所定時間
遅延させるための遅延回路を有する請求項9のインクジ
ェット記録ヘッド。
13. The ink jet recording head according to claim 9, wherein said switching means has a delay circuit for delaying a drive timing of each of said plurality of switching elements by a predetermined time.
【請求項14】 前記遅延回路はタイミングコントロー
ル回路である請求項13のインクジェット記録ヘッド。
14. The ink jet recording head according to claim 13, wherein said delay circuit is a timing control circuit.
【請求項15】 前記遅延回路は前記スイッチング素子
のゲート電極間に配された電気抵抗で構成されている請
求項13のインクジェット記録ヘッド。
15. The ink jet recording head according to claim 13, wherein said delay circuit is constituted by an electric resistor arranged between gate electrodes of said switching element.
【請求項16】 前記電気抵抗は前記スイッチング素子
を構成し各スイッチング素子に接続されたゲート電極の
電気抵抗を利用する請求項15のインクジェット記録ヘッ
ド。
16. The ink jet recording head according to claim 15, wherein said electric resistance constitutes said switching element and utilizes electric resistance of a gate electrode connected to each switching element.
【請求項17】 請求項9から16の何れかのインクジ
ェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを
駆動するための駆動信号を供給する駆動信号供給手段と
を有するインクジェット記録装置。
17. An ink jet recording apparatus comprising: the ink jet recording head according to claim 9; and a driving signal supply unit that supplies a driving signal for driving the ink jet recording head.
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