JP4412697B2

JP4412697B2 - インクジェット記録ヘッド及び該インクジェット記録ヘッドを用いた記録装置

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Publication number: JP4412697B2
Application number: JP2001264675A
Authority: JP
Inventors: 達生古川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2021-08-31
Also published as: JP2002172782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録ヘッド及び該インクジェット記録ヘッドを用いた記録装置に関する。
【０００２】
なお、本発明は、一般的なプリント装置のほか、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント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わされた産業用記録装置に適用することができる。
【０００３】
【従来の技術】
従来の熱エネルギーを利用したインクジェット方式に従う記録装置において、搭載される記録ヘッドの電気熱変換体（ヒータ）とその駆動回路は、例えば特開平５−１８５５９４号公報に示されているように、半導体プロセス技術を用いて、同一基板上に形成されている。また、この基板の状態、例えば基板温度や抵抗値の分布状態、駆動回路の特性変動などを検知するための素子を同一基板上に形成することも提案されている。
【０００４】
基板温度を検知する回路ブロックを同一基板上に形成する例として、特開２００１−０８００６０号公報には、温度の情報をデジタル信号として出力する回路を素子基体上に設けた記録ヘッドが提案されている。このような素子基体上の回路構成においては、インバータやシフトレジスタといったデジタル回路と、コンパレータ等のアナログ回路とが混在している。
【０００５】
このようなアナログ回路に使用される部品はその特性を十分に発揮するためには５Ｖの電源電圧で使用するように設計されているものが一般的である。これに対してインバータ、シフトレジスタ等はデジタル回路であり、基本的にはＨｉ／Ｌｏのパルスにより動作が行われる。また記録ヘッド本来の記録情報のインターフェースやヒータ駆動のための印加パルスも同じくデジタル信号であり、外部との信号のやり取りはすべてＨｉ／Ｌｏのロジックパルスにより行われる。
【０００６】
従来は、これら及び外部の信号発生回路において使用されるロジックパルスの振幅は０Ｖ／５Ｖであるものが一般的であり、この結果、アナログ回路とデジタル回路の両者の電源電圧を単一の５Ｖ電源とすることが可能であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、半導体プロセスにより製造されるＭＰＵ（マイクロプロセッサ）やゲートアレイなどは微細化が一層進んでおり、それに伴い使用する電源電圧も低下する傾向にある。記録ヘッドの外部の信号発生装置において使用されるデジタル回路においても、近年では電源電圧を３．３Ｖとするものが一般的になりつつある。
【０００８】
この結果、記録ヘッド用の半導体基板に対しても、電源電圧を３．３Ｖ等の低電圧に設定する要求が高まっている。デジタル回路部分については回路を構成するトランジスタの微細化などで低電圧駆動とすることが可能であるが、アナログ回路部分についてはそのままの回路構成では駆動電圧を低下させることは困難である。アナログ回路の駆動電圧を低下させるためには回路の再設計が必要となるばかりでなく、特性が低下しないように特別な部品を使用する必要も生じる。
【０００９】
このため、デジタル回路の電源電圧を３．３Ｖとして場合には、デジタル回路の電源電圧を３．３Ｖとし、アナログ回路の電源電圧を５Ｖにする等、それぞれ異なった電源電圧を用いる必要が生じ、記録ヘッドの半導体基板には、外部から２種類の電源を供給するように設計しなければならなくなる。これはコストアップの要因となるばかりでなく、システムの構成が複雑化し省スペースや省エネ（消費電力）の観点からもマイナス要因となってしまう。
【００１０】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、デジタル回路を駆動するための電圧と、記録素子に与えられる電源電圧を除くアナログ回路（温度等の情報を得るためのアナログ回路など）を駆動するための電圧とが異なる場合に、外部からデジタル回路を駆動するための電圧のみを供給して全体の構成を簡単にすることの可能なインクジェット記録ヘッド及び該インクジェット記録ヘッドを用いた記録装置を提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するために本発明のインクジェット記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出するべくインクに与える熱エネルギーを発生するためのヒータと、
外部から入力された記録データに応じて前記ヒータを駆動するドライバ回路と、前記記録データを保持するためのシフトレジスタと、前記ヒータを選択して駆動するためのデコーダ回路と、前記シフトレジスタおよびデコーダ回路にデジタル信号を入力するための入力回路とを含むデジタル回路と、
情報を取得するための検知手段を含むアナログ回路と、
が形成された素子基板を備え、
前記素子基板は、
外部から入力され前記ヒータに供給されるヒータ駆動用電源電圧から前記アナログ回路を駆動するための電圧を生成する電圧発生回路
を更に備え、
前記電圧発生回路により生成されるアナログ回路を駆動するための電圧は、前記デジタル回路を駆動するために前記素子基板の外部から入力される電源電圧より大きいことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の目的は上記インクジェット記録ヘッドを備えた記録装置によっても達成される。
【００１３】
すなわち、本発明では、記録素子および入力された記録データに応じて記録素子を駆動する駆動手段を含むデジタル回路と、情報を取得するための検知手段を含むアナログ回路と、が形成された素子基板を備えた記録ヘッドにおいて、デジタル回路を駆動するための電圧の値とアナログ回路を駆動するための電圧の値とが異なっている場合に、アナログ回路を駆動するための電圧を生成する電圧発生回路を素子基板上に設ける。
【００１４】
このようにすると、外部からデジタル回路を駆動するための電圧と情報を取得するためのアナログ回路を駆動するための電圧との両方を供給する場合と比べて、記録素子に与えられる電源電圧を除いて外部からデジタル回路を駆動するための電圧のみを供給すればよいので、システム全体の価格を上昇させずに構成を単純化し、かつ省スペースや省エネ（消費電力）の観点からも有利な構成とできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の記録装置に係る実施形態を説明する。
【００１６】
なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを例に挙げ説明する。
【００１７】
なお、本明細書において、「プリント」（「記録」という場合もある）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、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ず、広くプリント媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も言うものとする。
【００１８】
ここで、「プリント媒体」とは、一般的なプリント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言うものとする。
【００１９】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「プリント」の定義と同様広く解釈されるべきもので、プリント媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成またはプリント媒体の加工、或いはインクの処理（例えばプリント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言うものとする。
【００２０】
［装置本体］
図１及び図２にインクジェット記録方式を用いたプリンタの概略構成を示す。図１において、この実施形態におけるプリンタの外殻をなす装置本体Ｍ１０００は、下ケースＭ１００１、上ケースＭ１００２、アクセスカバーＭ１００３及び排出トレイＭ１００４の外装部材と、その外装部材内に収納されたシャーシＭ３０１９（図２参照）とから構成される。
【００２１】
前記シャーシＭ３０１９は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材によって構成され、記録装置の骨格をなし、後述の各記録動作機構を保持するものとなっている。
また、前記下ケースＭ１００１は装置本体Ｍ１０００の略下半部を、上ケースＭ１００２は装置上本体Ｍ１０００の略上半部をそれぞれ形成しており、両ケースの組合せによって内部に後述の各機構を収納する収納空間を有する中空体構造をなし、その上面部及び前面部にはそれぞれ開口部が形成されている。
【００２２】
さらに、前記排出トレイＭ１００４はその一端部が下ケースＭ１００１に回転自在に保持され、その回転によって下ケースＭ１００１の前面部に形成される前記開口部を開閉させ得るようになっている。このため、記録動作を実行させる際には、排出トレイＭ１００４を前面側へと回転させて開口部を開成させることにより、ここから記録シートが排出可能となると共に排出された記録シートＰを順次積載し得るようになっている。また、排紙トレイＭ１００４には、２枚の補助トレイＭ１００４ａ，Ｍ１００４ｂが収納されており、必要に応じて各トレイを手前に引き出すことにより、用紙の支持面積を３段階に拡大、縮小させ得るようになっている。
【００２３】
アクセスカバーＭ１００３は、その一端部が上ケースＭ１００２に回転自在に保持され、上面に形成される開口部を開閉し得るようになっており、このアクセスカバーＭ１００３を開くことによって本体内部に収納されている記録ヘッドカートリッジＨ１０００あるいはインクタンクＨ１９００等の交換が可能となる。なお、ここでは特に図示しないが、アクセスカバーＭ１００３を開閉させると、その裏面に形成された突起がカバー開閉レバーを回転させるようになっており、そのレバーの回転位置をマイクロスイッチなどで検出することにより、アクセスカバーの開閉状態を検出し得るようになっている。
【００２４】
また、上ケースＭ１００２の後部上面には、電源キーＥ００１８及びレジュームキーＥ００１９が押下可能に設けられると共に、ＬＥＤＥ００２０が設けられており、電源キーＥ００１８を押下すると、ＬＥＤＥ００２０が点灯し記録可能であることをオペレータに知らせるものとなっている。また、ＬＥＤＥ００２０は点滅の仕方や色の変化をさせたり、ブザーＥ００２１（図７）をならすことによりプリンタのトラブル等をオペレータに知らせる等種々の表示機能を有する。なお、トラブル等が解決した場合には、レジュームキーＥ００１９を押下することによって記録が再開されるようになっている。
【００２５】
［記録動作機構］
次に、上記プリンタの装置本体Ｍ１０００に収納、保持される本実施形態における記録動作機構について説明する。
【００２６】
本実施形態における記録動作機構としては、記録シートＰを装置本体内へと自動的に給送する自動給送部Ｍ３０２２と、自動給送部から１枚ずつ送出される記録シートＰを所望の記録位置へと導くと共に、記録位置から排出部Ｍ３０３０へと記録シートＰを導く搬送部Ｍ３０２９と、搬送部Ｍ３０２９に搬送された記録シートＰに所望の記録を行なう記録部と、前記記録部等に対する回復処理を行う回復部（Ｍ５０００）とから構成されている。
【００２７】
（記録部）
ここで、前記記録部を説明する。
【００２８】
前記キャリッジ軸Ｍ４０２１によって移動可能に支持されたキャリッジＭ４００１と、このキャリッジＭ４００１に着脱可能に搭載される記録ヘッドカートリッジＨ１０００とからなる。
【００２９】
記録ヘッドカートリッジ
まず、前記記録ヘッドカートリッジについて図３〜５に基づき説明する。
【００３０】
この実施形態における記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、図３に示すようにインクを貯留するインクタンクＨ１９００と、このインクタンクＨ１９００から供給されるインクを記録情報に応じてノズルから吐出させる記録ヘッドＨ１００１とを有し、前記記録ヘッドＨ１００１は、後述するキャリッジＭ４００１に対して着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採るものとなっている。
【００３１】
ここに示す記録ヘッドカートリッジＨ１０００では、写真調の高画質なカラー記録を可能とするため、インクタンクとして、例えば、ブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ及びイエローの各色独立のインクタンクが用意されており、図４に示すように、それぞれが記録ヘッドＨ１００１に対して着脱自在となっている。
【００３２】
そして，前記記録ヘッドＨ１００１は、図５の分解斜視図に示すように、記録素子基板Ｈ１１００、第１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００、第２のプレートＨ１４００、タンクホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００から構成されている。
【００３３】
記録素子基板Ｈ１１００には、Ｓｉ基板の片面にインクを吐出するための複数の記録素子と、各記録素子に電力を供給するＡｌ等の電気配線とが成膜技術により形成され、この記録素子に対応した複数のインク流路と複数の吐出口Ｈ１１００Ｔとがフォトリソグラフィ技術により形成されると共に、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。また、前記記録素子基板Ｈ１１００は第１のプレートＨ１２００に接着固定されており、ここには、前記記録素子基板Ｈ１１００にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着固定されており、この第２のプレートＨ１４００は、電気配線基板Ｈ１３００と記録素子基板Ｈ１１００とが電気的に接続されるよう電気配線基板Ｈ１３００を保持している。
【００３４】
この電気配線基板Ｈ１３００は、前記記録素子基板Ｈ１１００にインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、記録素子基板Ｈ１１００に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有しており、前記外部信号入力端子Ｈ１３０１は、後述のタンクホルダーＨ１５００の背面側に位置決め固定されている。
【００３５】
一方、前記インクタンクＨ１９００を着脱可能に保持するタンクホルダーＨ１５００には、流路形成部材Ｈ１６００が超音波溶着され、インクタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に亘るインク流路Ｈ１５０１を形成している。また、インクタンクＨ１９００と係合するインク流路Ｈ１５０１のインクタンク側端部には、フィルターＨ１７００が設けられており、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。また、インクタンクＨ１９００との係合部にはシールゴムＨ１８００が装着され、前記係合部からのインクの蒸発を防止し得るようになっている。
【００３６】
さらに、前述のようにタンクホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００及びシールゴムＨ１８００から構成されるタンクホルダー部と、前記記録素子基板Ｈ１１００、第１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００及び第２のプレートＨ１４００から構成される記録素子部とを、接着等で結合することにより、記録ヘッドＨ１００１を構成している。
【００３７】
（キャリッジ）
次に、図２に基づき前記キャリッジＭ４００１を説明する。
【００３８】
図示のように、キャリッジＭ４００１には、キャリッジＭ４００１と係合し記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４００１の装着位置に案内するためのキャリッジカバーＭ４００２と、記録ヘッドＨ１００１のタンクホルダーＨ１５００と係合し記録ヘッドＨ１０００を所定の装着位置にセットさせるよう押圧するヘッドセットレバーＭ４００７とが設けられている。
すなわち、ヘッドセットレバーＭ４００７はキャリッジＭ４００１の上部にヘッドセットレバー軸に対して回動可能に設けられると共に、記録ヘッドＨ１０００との係合部には不図示のヘッドセットプレートがばねを介して備えられ、このばね力によって記録ヘッドＨ１００１を押圧しながらキャリッジＭ４００１に装着する構成となっている。
【００３９】
またキャリッジＭ４００１の記録ヘッドＨ１００１との別の係合部にはコンタクトフレキシブルプリントケーブル（以下、コンタクトＦＰＣと称す）Ｅ００１１が設けられ、コンタクトＦＰＣＥ００１１上のコンタクト部Ｅ００１１ａと記録ヘッドＨ１００１に設けられたコンタクト部（外部信号入力端子）Ｈ１３０１とが電気的に接触し、記録のための各種情報の授受や記録ヘッドＨ１００１への電力の供給などを行い得るようになっている。
【００４０】
ここでコンタクトＦＰＣＥ００１１のコンタクト部Ｅ００１１ａとキャリッジＭ４００１との間には不図示のゴムなどの弾性部材が設けられ、この弾性部材の弾性力とヘッドセットレバーばねによる押圧力とによってコンタクト部Ｅ００１１ａとキャリッジＭ４００１との確実な接触を可能とするようになっている。さらに前記コンタクトＦＰＣＥ００１１はキャリッジＭ４００１の背面に搭載されたキャリッジ基板Ｅ００１３に接続されている（図７参照）。
【００４１】
［スキャナ］
この実施形態におけるプリンタは、記録ヘッドをスキャナと交換することで読取装置としても使用することができる。
【００４２】
このスキャナは、プリンタ側のキャリッジと共に移動し、記録媒体に代えて給送された原稿画像を副走査方向において読み取るようになっており、その読み取り動作と原稿の給送動作とを交互に行うことにより、１枚の原稿画像情報を読み取るようになっている。
【００４３】
図６はこのスキャナＭ６０００の概略構成を示す図である。
【００４４】
図示のように、スキャナホルダＭ６００１は箱型形状となしており、その内部には読み取りに必要な光学系・処理回路などが収納されている。また、このスキャナＭ６０００をキャリッジＭ４００１へと装着した時、原稿面と対面する部分にはスキャナ読取レンズＭ６００６が設けられており、ここから原稿画像を読み取るようになっている。スキャナ照明レンズＭ６００５は内部に不図示の光源を有し、その光源から発せられた光が原稿へと照射される。
【００４５】
前記スキャナホルダＭ６００１の底部に固定されたスキャナカバーＭ６００３は、スキャナホルダＭ６００１内部を遮光するように嵌合し、側面に設けられたルーバー状の把持部によってキャリッジＭ４００１への着脱操作性の向上を図っている。スキャナホルダＭ６００１の外形形状は記録ヘッドカートリッジＨ１０００と略同形状であり、キャリッジＭ４００１へは記録ヘッドカートリッジＨ１０００と同様の操作で着脱することができる。
【００４６】
また、スキャナホルダＭ６００１には、前記処理回路を有する基板が収納される一方、この基板に接続されたスキャナコンタクトＰＣＢが外部に露出するよう設けられており、キャリッジＭ４００１へとスキャナＭ６０００を装着した際、前記スキャナコンタクトＰＣＢＭ６００４がキャリッジＭ４００１側のコンタクトＦＰＣＥ００１１に接触し、前記基板を、前記キャリッジＭ４００１を介して本体側の制御系に電気的に接続させるようになっている。
【００４７】
次に、本発明の実施形態における電気的回路構成を説明する。
図７は、この実施形態における電気的回路の全体構成を概略的に示す図である。
【００４８】
この実施形態における電気的回路は、主にキャリッジ基板（ＣＲＰＣＢ）Ｅ００１３、メインＰＣＢ（Printed Circuit Board）Ｅ００１４、電源ユニットＥ００１５等によって構成されている。
ここで、前記電源ユニットは、メインＰＣＢＥ００１４と接続され、各種駆動電源を供給するものとなっている。
また、キャリッジ基板Ｅ００１３は、キャリッジＭ４００１（図２）に搭載されたプリント基板ユニットであり、コンタクトＦＰＣＥ００１１を通じて記録ヘッドとの信号の授受を行うインターフェースとして機能する他、キャリッジＭ４００１の移動に伴ってエンコーダセンサＥ０００４から出力されるパルス信号に基づき、エンコーダスケールＥ０００５とエンコーダセンサＥ０００４との位置関係の変化を検出し、その出力信号をフレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメインＰＣＢＥ００１４へと出力する。
【００４９】
さらに、メインＰＣＢはこの実施形態におけるインクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプリント基板ユニットであり、紙端検出センサ（ＰＥセンサ）Ｅ０００７、ＡＳＦセンサＥ０００９、カバーセンサＥ００２２、パラレルインターフェース（パラレルＩ／Ｆ）Ｅ００１６、シリアルインターフェース（シリアルＩ／Ｆ）Ｅ００１７、リジュームキーＥ００１９、ＬＥＤＥ００２０、電源キーＥ００１８、ブザーＥ００２１等に対するＩ／Ｏポートを基板上に有し、さらにＣＲモータＥ０００１、ＬＦモータＥ０００２、ＰＧモータＥ０００３と接続されてこれらの駆動を制御する他、インクエンドセンサＥ０００６、ＧＡＰセンサＥ０００８、ＰＧセンサＥ００１０、ＣＲＦＦＣＥ００１２、電源ユニットＥ００１５との接続インターフェイスを有する。
【００５０】
図８は、メインＰＣＢの内部構成を示すブロック図である。
図において、Ｅ１００１はＣＰＵであり、このＣＰＵＥ１００１は内部にオシレータＯＳＣＥ１００２を有すると共に、発振回路Ｅ１００５に接続されてその出力信号Ｅ１０１９によりシステムクロックを発生する。また、制御バスＥ１０１４を通じてＲＯＭＥ１００４およびＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）Ｅ１００６に接続され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、ＡＳＩＣの制御、電源キーからの入力信号Ｅ１０１７、及びリジュームキーからの入力信号Ｅ１０１６、カバー検出信号Ｅ１０４２、ヘッド検出信号（ＨＳＥＮＳ）Ｅ１０１３の状態の検知を行ない、さらにブザー信号（ＢＵＺ）Ｅ１０１８によりブザーＥ００２１を駆動し、内蔵されるＡ／ＤコンバータＥ１００３に接続されるインクエンド検出信号（ＩＮＫＳ）Ｅ１０１１及びサーミスタ温度検出信号（ＴＨ）Ｅ１０１２の状態の検知を行う一方、その他各種論理演算・条件判断等を行ない、インクジェット記録装置の駆動制御を司る。
【００５１】
ここで、ヘッド検出信号Ｅ１０１３は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００からフレキシブルフラットケーブルＥ００１２、キャリッジ基板Ｅ００１３及びコンタクトフレキシブルプリントケーブルＥ００１１を介して入力されるヘッド搭載検出信号であり、インクエンド検出信号はインクエンドセンサＥ０００６から出力されるアナログ信号、サーミスタ温度検出信号Ｅ１０１２はキャリッジ基板Ｅ００１３上に設けられたサーミスタ（図示せず）からのアナログ信号である。
【００５２】
Ｅ１００８はＣＲモータドライバであって、モータ電源（ＶＭ）Ｅ１０４０を駆動源とし、ＡＳＩＣＥ１００６からのＣＲモータ制御信号Ｅ１０３６に従って、ＣＲモータ駆動信号Ｅ１０３７を生成し、ＣＲモータＥ０００１を駆動する。Ｅ１００９はＬＦ／ＰＧモータドライバであって、モータ電源Ｅ１０４０を駆動源とし、ＡＳＩＣＥ１００６からのパルスモータ制御信号（ＰＭ制御信号）Ｅ１０３３に従ってＬＦモータ駆動信号Ｅ１０３５を生成し、これによってＬＦモータを駆動すると共に、ＰＧモータ駆動信号Ｅ１０３４を生成してＰＧモータを駆動する。
【００５３】
Ｅ１０１０は電源制御回路であり、ＡＳＩＣＥ１００６からの電源制御信号Ｅ１０２４に従って発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。パラレルＩ／ＦＥ００１６は、ＡＳＩＣＥ１００６からのパラレルＩ／Ｆ信号Ｅ１０３０を、外部に接続されるパラレルＩ／ＦケーブルＥ１０３１に伝達し、またパラレルＩ／ＦケーブルＥ１０３１の信号をＡＳＩＣＥ１００６に伝達する。シリアルＩ／ＦＥ００１７は、ＡＳＩＣＥ１００６からのシリアルＩ／Ｆ信号Ｅ１０２８を、外部に接続されるシリアルＩ／ＦケーブルＥ１０２９に伝達し、また同ケーブルＥ１０２９からの信号をＡＳＩＣＥ１００６に伝達する。
【００５４】
一方、前記電源ユニットＥ００１５からは、ヘッド電源（ＶＨ）Ｅ１０３９及びモータ電源（ＶＭ）Ｅ１０４０、ロジック電源（ＶＤＤ）Ｅ１０４１が供給される。また、ＡＳＩＣＥ１００６からのヘッド電源ＯＮ信号（ＶＨＯＮ）Ｅ１０２２及びモータ電源ＯＮ信号（ＶＭＯＭ）Ｅ１０２３が電源ユニットＥ００１５に入力され、それぞれヘッド電源Ｅ１０３９及びモータ電源Ｅ１０４０のＯＮ／ＯＦＦを制御する。電源ユニットＥ００１５から供給されたロジック電源（ＶＤＤ）Ｅ１０４１は、必要に応じて電圧変換された上で、メインＰＣＢＥ００１４内外の各部へ供給される。
【００５５】
またヘッド電源Ｅ１０３９は、メインＰＣＢＥ００１４上で平滑された後にフレキシブルフラットケーブルＥ００１１へと送出され、記録ヘッドカートリッジＨ１０００の駆動に用いられる。
【００５６】
Ｅ１００７はリセット回路で、ロジック電源電圧Ｅ１０４０の低下を検出して、ＣＰＵＥ１００１及びＡＳＩＣＥ１００６にリセット信号（ＲＥＳＥＴ）Ｅ１０１５を供給し、初期化を行なう。
【００５７】
このＡＳＩＣＥ１００６は１チップの半導体集積回路であり、制御バスＥ１０１４を通じてＣＰＵＥ１００１によって制御され、前述したＣＲモータ制御信号Ｅ１０３６、ＰＭ制御信号Ｅ１０３３、電源制御信号Ｅ１０２４、ヘッド電源ＯＮ信号Ｅ１０２２、及びモータ電源ＯＮ信号Ｅ１０２３等を出力し、パラレルＩ／ＦＥ００１６およびシリアルＩ／ＦＥ００１７との信号の授受を行なう他、ＰＥセンサＥ０００７からのＰＥ検出信号（ＰＥＳ）Ｅ１０２５、ＡＳＦセンサＥ０００９からのＡＳＦ検出信号（ＡＳＦＳ）Ｅ１０２６、ＧＡＰセンサＥ０００８からのＧＡＰ検出信号（ＧＡＰＳ）Ｅ１０２７、ＰＧセンサＥ０００７からのＰＧ検出信号（ＰＧＳ）Ｅ１０３２の状態を検知して、その状態を表すデータを制御バスＥ１０１４を通じてＣＰＵＥ１００１に伝達し、入力されたデータに基づきＣＰＵＥ１００１はＬＥＤ駆動信号Ｅ１０３８の駆動を制御してＬＥＤＥ００２０の点滅を行なう。
【００５８】
さらに、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０の状態を検知してタイミング信号を生成し、ヘッド制御信号Ｅ１０２１で記録ヘッドカートリッジＨ１０００とのインターフェイスをとり記録動作を制御する。ここにおいて、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０はフレキシブルフラットケーブルＥ００１２を通じて入力されるＣＲエンコーダセンサＥ０００４の出力信号である。また、ヘッド制御信号Ｅ１０２１は、フレキシブルフラットケーブルＥ００１２、キャリッジ基板Ｅ００１３、及びコンタクトＦＰＣＥ００１１を経て記録ヘッドカートリッジＨ１０００に供給される。
【００５９】
図９は、ＡＳＩＣＥ１００６の内部構成を示すブロック図である。
【００６０】
なお、同図において、各ブロック間の接続については、記録データやモータ制御データ等、ヘッドや各部機構部品の制御にかかわるデータの流れのみを示しており、各ブロックに内蔵されるレジスタの読み書きに係わる制御信号やクロック、ＤＭＡ制御にかかわる制御信号などは図面上の記載の煩雑化を避けるため省略している。
【００６１】
図中、Ｅ２００２はＰＬＬであり、図９に示すように前記ＣＰＵＥ１００１から出力されるクロック信号（ＣＬＫ）Ｅ２０３１及びＰＬＬ制御信号（ＰＬＬＯＮ）Ｅ２０３３により、ＡＳＩＣＥ１００６内の大部分へと供給するクロック（図示しない）を発生する。
【００６２】
また、Ｅ２００１はＣＰＵインターフェース（ＣＰＵＩ／Ｆ）であり、リセット信号Ｅ１０１５、ＣＰＵＥ１００１から出力されるソフトリセット信号（ＰＤＷＮ）Ｅ２０３２、クロック信号（ＣＬＫ）Ｅ２０３１及び制御バスＥ１０１４からの制御信号により、以下に説明するような各ブロックに対するレジスタ読み書き等の制御や、一部ブロックへのクロックの供給、割り込み信号の受け付け等（いずれも図示しない）を行ない、ＣＰＵＥ１００１に対して割り込み信号（ＩＮＴ）Ｅ２０３４を出力し、ＡＳＩＣＥ１００６内部での割り込みの発生を知らせる。
【００６３】
また、Ｅ２００５はＤＲＡＭであり、記録用のデータバッファとして、受信バッファＥ２０１０、ワークバッファＥ２０１１、プリントバッファＥ２０１４、展開用データバッファＥ２０１６などの各領域を有すると共に、モータ制御用としてモータ制御バッファＥ２０２３を有し、さらにスキャナ動作モード時に使用するバッファとして、上記の各記録用データバッファに代えてスキャナ取込みバッファＥ２０２４、スキャナデータバッファＥ２０２６、送出バッファＥ２０２８などの領域を有する。
【００６４】
また、このＤＲＡＭＥ２００５は、ＣＰＵＥ１００１の動作に必要なワーク領域としても使用されている。すなわち、Ｅ２００４はＤＲＡＭ制御部であり、制御バスによるＣＰＵＥ１００１からＤＲＡＭＥ２００５へのアクセスと、後述するＤＭＡ制御部Ｅ２００３からＤＲＡＭＥ２００５へのアクセスとを切り替えて、ＤＲＡＭＥ２００５への読み書き動作を行なう。
【００６５】
ＤＭＡ制御部Ｅ２００３では、各ブロックからのリクエスト（図示せず）を受け付けて、アドレス信号や制御信号（図示せず）、書込み動作の場合には書込みデータ（Ｅ２０３８、Ｅ２０４１、Ｅ２０４４、Ｅ２０５３、Ｅ２０５５、Ｅ２０５７）などをＲＡＭ制御部に出力してＤＲＡＭアクセスを行なう。また読み出しの場合には、ＤＲＡＭ制御部Ｅ２００４からの読み出しデータ（Ｅ２０４０、Ｅ２０４３、Ｅ２０４５、Ｅ２０５１、Ｅ２０５４、Ｅ２０５６、Ｅ２０５８、Ｅ２０５９）を、リクエスト元のブロックに受け渡す。
【００６６】
また、Ｅ２００６は１２８４Ｉ／Ｆであり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、パラレルＩ／ＦＥ００１６を通じて、図示しない外部ホスト機器との双方向通信インターフェイスを行なう他、記録時にはパラレルＩ／ＦＥ００１６からの受信データ（ＰＩＦ受信データＥ２０３６）をＤＭＡ処理によって受信制御部Ｅ２００８へと受け渡し、スキャナ読み取り時にはＤＲＡＭＥ２００５内の送出バッファＥ２０２８に格納されたデータ（１２８４送信データ（ＲＤＰＩＦ）Ｅ２０５９）をＤＭＡ処理によりパラレルＩ／Ｆに送信する。
【００６７】
Ｅ２００７はＵＳＢＩ／Ｆであり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、シリアルＩ／ＦＥ００１７を通じて、図示しない外部ホスト機器との双方向通信インターフェイスを行なう他、記録時にはシリアルＩ／ＦＥ００１７からの受信データ（ＵＳＢ受信データＥ２０３７）をＤＭＡ処理により受信制御部Ｅ２００８に受け渡し、スキャナ読み取り時にはＤＲＡＭＥ２００５内の送出バッファＥ２０２８に格納されたデータ（ＵＳＢ送信データ（ＲＤＵＳＢ）Ｅ２０５８）をＤＭＡ処理によりシリアルＩ／ＦＥ００１７に送信する。受信制御部Ｅ２００８は、１２８４Ｉ／ＦＥ２００６もしくはＵＳＢＩ／ＦＥ２００７のうちの選択されたＩ／Ｆからの受信データ（ＷＤＩＦ）Ｅ２０３８）を、受信バッファ制御部Ｅ２０３９の管理する受信バッファ書込みアドレスに、書込む。
Ｅ２００９は圧縮・伸長ＤＭＡであり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、受信バッファＥ２０１０上に格納された受信データ（ラスタデータ）を、受信バッファ制御部Ｅ２０３９の管理する受信バッファ読み出しアドレスから読み出し、そのデータ（ＲＤＷＫ）Ｅ２０４０を指定されたモードに従って圧縮・伸長し、記録コード列（ＷＤＷＫ）Ｅ２０４１としてワークバッファ領域に書込む。
【００６８】
Ｅ２０１３は記録バッファ転送ＤＭＡで、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００７の制御によってワークバッファＥ２０１１上の記録コード（ＲＤＷＰ）Ｅ２０４３を読み出し、各記録コードを、記録ヘッドカートリッジＨ１０００へのデータ転送順序に適するようなプリントバッファＥ２０１４上のアドレスに並べ替えて転送（ＷＤＷＰＥ２０４４）する。また、Ｅ２０１２はワーククリアＤＭＡであり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御によって記録バッファ転送ＤＭＡＥ２０１５による転送が完了したワークバッファ上の領域に対し、指定したワークフィルデータ（ＷＤＷＦ）Ｅ２０４２を繰返し書込み転送する。
【００６９】
Ｅ２０１５は記録データ展開ＤＭＡであり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、ヘッド制御部Ｅ２０１８からのデータ展開タイミング信号Ｅ２０５０をトリガとして、プリントバッファ上に並べ替えて書込まれた記録コードと展開用データバッファＥ２０１６上に書込まれた展開用データとを読み出し、展開記録データ（ＲＤＨＤＧ）Ｅ２０４５を生成し、これをカラムバッファ書込みデータ（ＷＤＨＤＧ）Ｅ２０４７としてカラムバッファＥ２０１７に書込む。ここで、カラムバッファＥ２０１７は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００へと転送データ（展開記録データ）とを一時的に格納するＳＲＡＭであり、記録データ展開ＤＭＡとヘッド制御部とのハンドシェーク信号（図示せず）によって両ブロックにより共有管理されている。
【００７０】
Ｅ２０１８はヘッド制御部で、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、ヘッド制御信号を介して記録ヘッドカートリッジＨ１０００またはスキャナとのインターフェイスを行なう他、Ｅ２０１９エンコーダ信号処理部Ｅ２０１９からのヘッド駆動タイミング信号Ｅ２０４９に基づき、記録データ展開ＤＭＡに対してデータ展開タイミング信号Ｅ２０５０の出力を行なう。
【００７１】
また、記録時には、前記ヘッド駆動タイミング信号Ｅ２０４９に従って、カラムバッファから展開記録データ（ＲＤＨＤ）Ｅ２０４８を読み出し、そのデータをヘッド制御信号Ｅ１０２１を通じて記録ヘッドカートリッジＨ１０００に出力する。
また、スキャナ読み取りモードにおいては、ヘッド制御信号Ｅ１０２１を通して入力された取込みデータ（ＷＤＨＤ）Ｅ２０５３をＤＲＡＭＥ２００５上のスキャナ取込みバッファＥ２０２４へとＤＭＡ転送する。Ｅ２０２５はスキャナデータ処理ＤＭＡであり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、スキャナ取込みバッファＥ２０２４に蓄えられた取込みバッファ読み出しデータ（ＲＤＡＶ）Ｅ２０５４を読み出し、平均化等の処理を行なった処理済データ（ＷＤＡＶ）Ｅ２０５５をＤＲＡＭＥ２００５上のスキャナデータバッファＥ２０２６に書込む。
Ｅ２０２７はスキャナデータ圧縮ＤＭＡで、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、スキャナデータバッファＥ２０２６上の処理済データ（ＲＤＹＣ）Ｅ２０５６を読み出してデータ圧縮を行ない、圧縮データ（ＷＤＹＣ）Ｅ２０５７を送出バッファＥ２０２８に書込む。
【００７２】
Ｅ２０１９はエンコーダ信号処理部であり、エンコーダ信号（ＥＮＣ）を受けて、ＣＰＵＥ１００１の制御で定められたモードに従ってヘッド駆動タイミング信号Ｅ２０４９を出力する他、エンコーダ信号Ｅ１０２０から得られるキャリッジＭ４００１の位置や速度にかかわる情報をレジスタに格納して、ＣＰＵＥ１００１に提供する。ＣＰＵＥ１００１はこの情報に基づき、ＣＲモータＥ０００１の制御における各種パラメータを決定する。また、Ｅ２０２０はＣＲモータ制御部であり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、ＣＲモータ制御信号Ｅ１０３６を出力する。
【００７３】
Ｅ２０２２はセンサ信号処理部で、ＰＧセンサＥ００１０、ＰＥセンサＥ０００７、ＡＳＦセンサＥ０００９、及びＧＡＰセンサＥ０００８等から出力される各検出信号を受けて、ＣＰＵＥ１００１の制御で定められたモードに従ってこれらのセンサ情報をＣＰＵＥ１００１に伝達する他、ＬＦ／ＰＧモータ制御部ＤＭＡＥ２０２１に対してセンサ検出信号Ｅ２０５２を出力する。
【００７４】
ＬＦ／ＰＧモータ制御ＤＭＡＥ２０２１は、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、ＤＲＡＭＥ２００５上のモータ制御バッファＥ２０２３からパルスモータ駆動テーブル（ＲＤＰＭ）Ｅ２０５１を読み出してパルスモータ制御信号Ｅを出力する他、動作モードによっては前記センサ検出信号を制御のトリガとしてパルスモータ制御信号Ｅ１０３３を出力する。
また、Ｅ２０３０はＬＥＤ制御部であり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、ＬＥＤ駆動信号Ｅ１０３８を出力する。さらに、Ｅ２０２９はポート制御部であり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、ヘッド電源ＯＮ信号Ｅ１０２２、モータ電源ＯＮ信号Ｅ１０２３、及び電源制御信号Ｅ１０２４を出力する。
【００７５】
次に、上記のように構成された本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の動作を図１０のフローチャートに基づき説明する。
【００７６】
ＡＣ電源に本装置が接続されると、まず、ステップＳ１では装置の第１の初期化処理を行なう。この初期化処理では、本装置のＲＯＭおよびＲＡＭのチェックなどの電気回路系のチェックを行ない、電気的に本装置が正常に動作可能であるかを確認する。
【００７７】
次にステップＳ２では、装置本体Ｍ１０００の上ケースＭ１００２に設けられた電源キーＥ００１８がＯＮされたかどうかの判断を行い、電源キーＥ００１８が押された場合には、次のステップＳ３へと移行し、ここで第２の初期化処理を行う。
【００７８】
この第２の初期化処理では、本装置の各種駆動機構及びヘッド系のチェックを行なう。すなわち、各種モータの初期化やヘッド情報の読み込みを行うに際し、本装置が正常に動作可能であるかを確認する。
【００７９】
次にステップＳ４ではイベント待ちを行なう。すなわち、本装置に対して、外部Ｉ／Ｆからの指令イベント、ユーザ操作によるパネルキーイベントおよび内部的な制御イベントなどを監視し、これらのイベントが発生すると当該イベントに対応した処理を実行する。
【００８０】
例えば、ステップＳ４で外部Ｉ／Ｆからの記録指令イベントを受信した場合には、ステップＳ５へと移行し、同ステップでユーザ操作による電源キーイベントが発生した場合にはステップＳ１０へと移行し、同ステップでその他のイベントが発生した場合にはステップＳ１１へと移行する。
ここで、ステップＳ５では、外部Ｉ／Ｆからの記録指令を解析し、指定された紙種別、用紙サイズ、記録品位、給紙方法などを判断し、その判断結果を表すデータを本装置内のＲＡＭＥ２００５に記憶し、ステップＳ６へと進む。
次いでステップＳ６ではステップＳ５で指定された給紙方法により給紙を開始し、用紙を記録開始位置まで送り、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７では記録動作を行なう。この記録動作では、外部Ｉ／Ｆから送出されてきた記録データを、一旦記録バッファに格納し、次いでＣＲモータＥ０００１を駆動してキャリッジＭ４００１の走査方向への移動を開始すると共に、プリントバッファＥ２０１４に格納されている記録データを記録ヘッドカートリッジＨ１０００へと供給して１行の記録を行ない、１行分の記録データの記録動作が終了するとＬＦモータＥ０００２を駆動し、ＬＦローラＭ３００１を回転させて用紙を副走査方向へと送る。この後、上記動作を繰り返し実行し、外部Ｉ／Ｆからの１ページ分の記録データの記録が終了すると、ステップ８へと進む。
【００８１】
ステップＳ８では、ＬＦモータＥ０００２を駆動し、排紙ローラＭ２００３を駆動し、用紙が完全に本装置から送り出されたと判断されるまで紙送りを繰返し、終了した時点で用紙は排紙トレイＭ１００４ａ上に完全に排紙された状態となる。
【００８２】
次にステップＳ９では、記録すべき全ページの記録動作が終了したか否かを判定し、記録すべきページが残存する場合には、ステップＳ５へと復帰し、以下、前述のステップＳ５〜Ｓ９までの動作を繰り返し、記録すべき全てのページの記録動作が終了した時点で記録動作は終了し、その後ステップＳ４へと移行し、次のイベントを待つ。
【００８３】
一方、ステップＳ１０ではプリンタ終了処理を行ない、本装置の動作を停止させる。つまり、各種モータやヘッドなどの電源を切断するために、電源を切断可能な状態に移行した後、電源を切断しステップＳ４に進み、次のイベントを待つ。
【００８４】
また、ステップＳ１１では、上記以外の他のイベント処理を行なう。例えば、本装置の各種パネルキーや外部Ｉ／Ｆからの回復指令や内部的に発生する回復イベントなどに対応した処理を行なう。なお、処理終了後にはステップＳ４に進み、次のイベントを待つ。
【００８５】
以下、上記のような記録装置に搭載する記録ヘッドＨ１００１について説明する。
【００８６】
ここでまず、近年開発が成されている記録素子基板を例にとって、情報を取得するためのアナログ系の回路とデジタル系の回路とが混在し、別の電圧で駆動される例について再度説明をしておく。
【００８７】
図１５は、検知した温度の情報をデジタル信号として出力する回路を含んだインクジェット記録ヘッドのブロック図である。図中、５００はヒータ及び駆動回路を半導体プロセス技術により一体的に形成した記録素子基板、５０２は基板裏面よりインクを供給するためのインク供給口、５０１はヒータ及びドライバ回路を複数個配列したドライバ／ヒータアレイ、５０３は記録すべき記録データを一時的に保持するためのシフトレジスタ、５０７はドライバ／ヒータアレイ中の所望のヒータブロックを選択して駆動するためのデコーダ回路、５０４はシフトレジスタ及びデコーダにデジタル信号を入力するためのバッファを含む入力回路、５１０は入力端子、５２１は基板の温度を検知し、その情報をデジタル信号に変換して出力する温度検知ブロック、５２２は基板固有の情報、例えばヒータ抵抗値やドライバトランジスタのＯＮ抵抗値などをランク分けし、その情報を同じ基板上に配置された不図示の不揮発性メモリ（ＲＯＭ）に書き込み、必要に応じて読み出しを行なうためのＲＯＭ情報読出しブロック、５２３はＲＯＭに書き込む固有情報、ヒータ抵抗値やトランジスタのＯＮ抵抗値を測定するためのランク分け素子、５０５はドライバアレイ５０１のトランジスタにゲート電圧を供給する電源バッファ回路である。
【００８８】
図１６は、ドライバ／ヒータアレイ５０５の１セグメント分の等価回路（ａ）及びシフトレジスタ５０３の１ｂｉｔ分に相当する等価回路（ｂ）を示す図である。また、図１７は、シフトレジスタからヒータまでの各部での信号の状態を示すタイミングチャートである。以下、図１６および図１７を参照して、シフトレジスタに記録情報を送ってから、ヒータに電流を流して駆動するまでの一連の動作を説明する。
【００８９】
ＣＬＫ端子に印加されたクロックパルスに同期して記録データがＤＡＴＡ端子に供給される。シフトレジスタはこの記録データを一時的に格納し、ＢＧ端子に印加されるラッチ信号により、ラッチ回路がデータを保持する。その後、所望のブロックに分割されたヒータ群を選択するためのＢｌｏｃｋ選択信号とラッチ回路で保持された記録データがマトリクス状にＡＮＤをとられ、電流駆動時間を直接決定するＨＥ信号に同期してヒータ電流が流れる。この一連の動作を０〜１５の各ブロック毎に繰り返して記録が行なわれる。
【００９０】
図１８は、記録素子基板５００の温度を検知し、その情報をデジタル化して出力する温度検知ブロック５２１の構成を示すブロック図であり、図１９は、クロックＣＬＫと温度検知ブロック５２１の出力ＴＯでの信号の状態を示すタイミングチャートである。以下、図１８および１９を参照して、温度検知ブロック５２１の動作について説明する。
【００９１】
図１８に示すように、温度検知ブロック５２１は、温度に対してほぼリニアの特性をもつ電圧を発生する熱電圧発生部８４０と、温度に対してほぼ不変の電圧を発生するバンドギャップ電圧発生部８３０とを有している。この両者からの出力をそれぞれバッファ回路８３１を経由した後、コンパレータ８３２により比較して、温度情報をＴＯ端子８３５から出力する。また、８３４はバンドギャップ電圧に基づき各検出温度に対応した電圧を発生するための分割抵抗とアナログスイッチで構成される電圧発生ブロックである。
【００９２】
このとき、バンドギャップ電圧発生部８３０からの出力を、電圧発生ブロック８３４内の複数の抵抗を使用して分割比により検出したい温度に対応した電圧値に設定し、各抵抗の分割点に接続されたアナログスイッチをクロックパルスに同期して動作するシフトレジスタ８３６の出力により順次切り換えることにより、所望の分解能での温度に関するデジタル信号がＴＯ端子８３５からシリアルに出力される。
【００９３】
ここで、上記回路ブロック中のバンドギャップ電圧発生部８３０、熱電圧発生部８４０、バッファ８３１に使用するＯＰアンプ及びコンパレータ８３２はすべてアナログ回路であり、トランジスタ、ダイオード、抵抗等の素子の組み合わせで構成されているため、その精度や電圧依存性等によりその特性が決定される。このため、アナログ回路部分は、素子特性を正確に把握すると共に使用条件（電源電圧やノイズ環境など）を考慮して仕様を決定し、それに基づく回路シミュレーションによる特性の予測を行って設計する必要がある。
【００９４】
そして、前述したように、アナログ回路は使用される部品の特性を十分に発揮するためにも５Ｖが必要であり、デジタル回路においては近年の動向からそれより低電圧の３．３Ｖの電圧が必要となっている。このような状況を踏まえて成された本発明の具体的な構成を以下に説明する。
【００９５】
［第１の実施形態］
図１１は、本発明に係る記録ヘッドＨ１００１の第１の実施形態の回路構成を説明するブロック図であり、Ｈ１１００はヒータ及び駆動回路を半導体製造プロセス技術により一体的に形成した記録素子基板、１０２は基板裏面よりインクを供給するためのインク供給口、１０１はヒータ及びドライバ回路を複数個配列したドライバ／ヒータアレイ、１０３は記録すべき記録データを一時的に保持するためのシフトレジスタ、１０７はドライバ／ヒータアレイ中の所望のヒータブロックを選択して駆動するためのデコーダ回路、１０４はシフトレジスタ及びデコーダにデジタル信号を入力するためのバッファを含む入力回路、１１０は入力端子、１２１は基板の温度を検知し、その情報をデジタル信号に変換して出力する温度検知ブロック、１２２は基板固有の情報、例えばヒータ抵抗値やドライバトランジスタのＯＮ抵抗値などをランク分けし、その情報を同じ基板上に配置された不図示の不揮発性メモリ（ＲＯＭ）に書き込み、必要に応じて読み出しを行なうためのＲＯＭ情報読出しブロック、１２３はＲＯＭに書き込む固有情報、ヒータ抵抗値やトランジスタのＯＮ抵抗値を測定するためのランク分け素子、１３０は温度検知ブロック１２１に供給するアナログ系電源（ＶｄｄＡ）を発生する電圧発生回路である。
【００９６】
本実施形態の記録ヘッドの記録素子基板Ｈ１１００に設けられた回路構成において、デジタル回路部分の電源電圧（Ｖｄｄ）は３．３Ｖであり、情報を取得するためのアナログ回路部分の電源電圧（ＶｄｄＡ）は５Ｖである。外部から供給されるのは記録素子に与えられる電源電圧以外ではデジタル系の電源電圧（Ｖｄｄ）のみであり、アナログ系の電源電圧（ＶｄｄＡ）は電圧発生回路１３０によって記録素子を構成するヒータに供給されるヒータ駆動用電源電圧（ＶＨ）から生成される。
【００９７】
図１２はこの電圧発生回路１３０の回路構成を詳細に説明するための回路図である。ここで２０１は電圧ＶＨから電圧ＶｄｄＡ（アナログ系電源）を作るための分割抵抗、２０２はバッファとなるソースフォロワを構成するＮＭＯＳトランジスタ、２０３はソースフォロワの負荷抵抗である。
【００９８】
この回路構成によりＶＨ電圧はまず抵抗分割２０１の比により下げられ、その後ソースフォロワ２０２によってインピーダンス変換されてＶｄｄＡ端子から出力される。このときソースフォロワ２０２のゲート−ソース間ではＶth電圧分だけさらに電圧が下がる。
【００９９】
具体的な例を挙げると、ＶＨ＝１１Ｖ、ソースフォロワ２０２のＶthをバックゲート効果を考慮して２Ｖとした場合、分割抵抗２０１の比を４：７とすることで分割点における電圧を７Ｖとし、ソースフォロワ２０２からの出力であるＶｄｄＡを５Ｖに設定することができる。
【０１００】
図１３は電圧発生回路１３０の他の回路構成を説明するための回路図である。ここで３０１はＶＨ電圧を電源とするＯＰアンプ、３０２はＯＰアンプ３０１によって構成される非反転増幅器の増幅率を決定するための抵抗である。
【０１０１】
この回路構成によりロジック系の電源電圧（Ｖｄｄ）が非反転増幅器３０１によって増幅されＶｄｄＡ電圧となって出力される。
【０１０２】
具体的な例を挙げると、Ｖｄｄ＝３．３Ｖである場合、非反転増幅器３０１の増幅率を１．５２とするように抵抗３０２の値を決定することで、出力ＶｄｄＡの電圧を５Ｖに設定することができる。
【０１０３】
以上のように本実施形態によれば、記録素子に供給するためのアナログ電源電圧以外の、情報を取得するためのアナログ系の電源電圧とロジック（デジタル）系の電源電圧とが異なる電圧値の場合に、ロジック系の電源電圧のみを外部から供給し、アナログ系の電源電圧を内部で生成することにより、記録ヘッド素子基板に外部から供給する電源の種類を、記録素子に供給するための電源電圧以外には１種類のみとして、システム全体の価格を上昇させずに構成を単純化し、かつ省スペースや省エネ（消費電力）の観点からも有利な構成とできる。
【０１０４】
［第２の実施形態］
以下、本発明の記録ヘッドの第２の実施形態について説明する。以下においては上記第１の実施形態と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【０１０５】
図１４は本発明の記録ヘッドの第２の実施形態の回路構成を示すブロック図であり、図１１に示した上記第１の実施形態とほぼ同様な構成である。上記第１の実施形態と異なり、本実施形態はアナログ系電源電圧発生回路１３０の出力に外付けされるコンデンサ１４０を有している。
【０１０６】
アナログ系電源電圧発生回路１３０の構成は、上記で図１２または図１３に示したいずれの場合でも、ヒータ駆動用電源電圧ＶＨを基に生成される。この電圧ＶＨはヒータの駆動電圧であるため、ヒータに実際に電流が流れる時には大きなノイズが発生しやすい。更に、それ以外のときでもクロック周波数などのノイズの影響を受ける可能性がある。このような電圧ＶＨをもとに生成された電圧ＶｄｄＡにも同様のノイズが生じ得る。ＶｄｄＡにノイズが生じるとアナログ系の回路動作が不安定になったり、誤動作の原因となる可能性がある。
【０１０７】
本実施形態はこのような現象に対処するために、情報を取得するためのアナログ系の電源電圧発生回路１３０の出力を外部に引き出す端子を設け、ここに外付けでＶｓｓ（Ｇｎｄ）電位との間にコンデンサを挿入している。
【０１０８】
［他の実施形態］
上述のようなノイズ対策の構成は、クロックパルスの周波数が５ＭＨｚ以上の場合に特に有効である。
【０１０９】
尚、上記の実施形態においては、情報を取得するためのアナログ回路が検知すべき情報として基板温度を例に挙げて説明したが、これに限らず、ヒータ抵抗値、ドライバトランジスタの抵抗値、スイッチングスピードの個体値、インクの残量、保護膜厚などの量を扱うアナログ回路に対しても同様の効果が期待できることは言うまでもない。
【０１１０】
なお、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【０１１１】
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【０１１２】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急激な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。
【０１１３】
この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【０１１４】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【０１１５】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【０１１６】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【０１１７】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【０１１８】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【０１１９】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【０１２０】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【０１２１】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。
【０１２２】
このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【０１２３】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【０１２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、外部からデジタル回路の電源電圧とアナログ回路の電源電圧との両方を供給する場合と比べて、外部からデジタル回路の電源電圧のみを供給すればよいので、システム全体の価格を上昇させずに構成を単純化し、かつ省スペースや省エネ（消費電力）の観点からも有利な構成とできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるインクジェットプリンタの外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すものの外装部材を取り外した状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に用いる記録ヘッドカートリッジを組立てた状態を示す図である。
【図４】図３に示す記録ヘッドカートリッジを記録ヘッドとインクタンクとに分離した状態を示す図である。
【図５】図４に示した記録ヘッドの分解斜視図である。
【図６】本発明の実施形態におけるスキャナカートリッジを示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態における電気的回路の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】図７に示したメインＰＣＢの内部構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示したＡＳＩＣの内部構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る記録ヘッドの第１の実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の電圧発生回路の構成を示す回路図である。
【図１３】図１１の電圧発生回路の他の構成を示す回路図である。
【図１４】本発明に係る記録ヘッドの第２の実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図１５】記録ヘッドの回路構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５の各部の構成を示す回路図である。
【図１７】図１５の各部での信号の状態を示すタイミングチャートである。
【図１８】図１５の温度検知ブロックの構成を示す回路図である。
【図１９】図１８の温度検知ブロックのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０１ヒータ、ドライバ部
１０３シフトレジスタ
１２１温度検出ブロック
１４０コンデンサ
２０２ＮＭＯＳトランジスタ
３０１ＯＰアンプ
Ｈ１０００記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１記録ヘッド
Ｈ１１００素子基板

Claims

熱エネルギーを利用してインクを吐出するべくインクに与える熱エネルギーを発生するためのヒータと、
外部から入力された記録データに応じて前記ヒータを駆動するドライバ回路と、前記記録データを保持するためのシフトレジスタと、前記ヒータを選択して駆動するためのデコーダ回路と、前記シフトレジスタおよびデコーダ回路にデジタル信号を入力するための入力回路とを含むデジタル回路と、
情報を取得するための検知手段を含むアナログ回路と、
が形成された素子基板を備え、
前記素子基板は、
外部から入力され前記ヒータに供給されるヒータ駆動用電源電圧から前記アナログ回路を駆動するための電圧を生成する電圧発生回路
を更に備え、
前記電圧発生回路により生成されるアナログ回路を駆動するための電圧は、前記デジタル回路を駆動するために前記素子基板の外部から入力される電源電圧より大きい
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
一端が前記アナログ回路の電源電圧に接続され、他端が接地されているコンデンサを前記素子基板の外部に有する
ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記電圧発生回路は、分割抵抗とトランジスタとを含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記電圧発生回路は、非反転増幅器を含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記デジタル回路は、前記シフトレジスタに一時的に格納された前記記録データを保持させるラッチを更に含む
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
前記検知手段は、前記素子基板の温度を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記デジタル回路は、前記素子基板を構成する各層の厚さに関する情報を格納するメモリを含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録ヘッド。
請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うことを特徴とする記録装置。