JP2019006108A - Recording apparatus and recording head substrate - Google Patents
Recording apparatus and recording head substrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019006108A JP2019006108A JP2018099798A JP2018099798A JP2019006108A JP 2019006108 A JP2019006108 A JP 2019006108A JP 2018099798 A JP2018099798 A JP 2018099798A JP 2018099798 A JP2018099798 A JP 2018099798A JP 2019006108 A JP2019006108 A JP 2019006108A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording
- temperature
- recording head
- temperature sensors
- resistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
【課題】印刷の高速化によりインク吐出のための同時駆動ヒータ数が増え、温度検知電圧にノイズが乗り高精度の温度検知が困難になってきている。【解決手段】記録ヘッド基板は、記録素子と、駆動素子と、印加回路と、前記印加回路が接続される接地配線と、前記記録ヘッド基板に配置され、前記接地配線とカソード側が抵抗を介して接続された複数の温度センサと、前記複数の温度センサのカソード側と前記接地配線との間に接続された抵抗と、前記複数の温度センサのアノード側において、前記複数の温度センサのうちのいずれかを選択するための第1の選択回路と、前記複数の温度センサのカソード側において、前記複数の温度センサのいずれかを選択するための第2の選択回路と、前記第1の選択回路により選択された温度センサのアノード側の電圧と、前記第2の選択回路により選択された当該温度センサのカソード側の電圧とを出力するための出力部を備える。【選択図】 図5PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the number of simultaneous drive heaters for ink ejection due to high speed printing, and noise is added to a temperature detection voltage, making high-precision temperature detection difficult. A recording head board is arranged on a recording head board, a recording element, a driving element, an application circuit, a ground wiring to which the application circuit is connected, and the ground wiring and a cathode side via a resistor. A plurality of connected temperature sensors, a resistor connected between the cathode side of the plurality of temperature sensors and the ground wiring, and any of the plurality of temperature sensors on the anode side of the plurality of temperature sensors. By the first selection circuit for selecting, a second selection circuit for selecting any of the plurality of temperature sensors on the cathode side of the plurality of temperature sensors, and the first selection circuit. It is provided with an output unit for outputting the voltage on the anode side of the selected temperature sensor and the voltage on the cathode side of the temperature sensor selected by the second selection circuit. [Selection diagram] Fig. 5
Description
本発明は、記録装置、及び記録ヘッド基板に関する。 The present invention relates to a recording apparatus and a recording head substrate.
所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行う記録装置が一般的に広く用いられている。このような記録装置で使用される記録ヘッドの構成として、熱エネルギーを利用して記録を行うインクジェット方式の記録ヘッドがある。インクジェット方式の記録ヘッドは、記録素子としてインク液滴を吐出する吐出口に連通する部位にヒータを設け、ヒータに電流を印加して発熱させ、インクの膜沸騰によりインク液滴を吐出させることで記録を行う。このような記録ヘッドは多数の吐出口、ヒータを高密度に配置することが容易であり、これにより高精細な記録画像を得ることができる。 2. Description of the Related Art Recording apparatuses that record information such as desired characters and images on a sheet-like recording medium such as paper or film are widely used. As a configuration of a recording head used in such a recording apparatus, there is an ink jet recording head that performs recording using thermal energy. An ink jet recording head has a heater connected to a discharge port that discharges ink droplets as a recording element, generates heat by applying current to the heater, and discharges ink droplets by boiling the ink film. Make a record. In such a recording head, it is easy to arrange a large number of discharge ports and heaters at a high density, and thereby a high-definition recorded image can be obtained.
記録ヘッド基板では、温度によって吐出されるインクの液滴量や吐出速度がばらつく。そのため、基板に温度分布が生じた場合、その温度分布がそのまま画像のむらになり、画像品質が低下する。 In the recording head substrate, the amount of ink droplets discharged and the discharge speed vary depending on the temperature. For this reason, when a temperature distribution occurs on the substrate, the temperature distribution becomes uneven as it is, and the image quality deteriorates.
そこで、基板の温度むらを補正するために基板内における多点の温度を取得し、基板内の温度が一定化されるように温度制御を行う。多点の温度を取得するために、特許文献1では基板内に選択回路を設け、最小限の端子数で多点の温度が取得できるような回路構成を開示している。この構成により、低コストで多点の温度むらを補正し、高画質化を実現できる。しかし、近年の記録ヘッドの基板(記録ヘッド)を用いた記録動作の更なるスループット向上に伴って、インク吐出のための同時駆動ヒータ数が増え、このノイズにより、高精度に多点の温度を取得することが困難になってきている。1つのヒータが駆動する場合であっても同様の課題が生じる可能性がある。このノイズの影響の低減が求められている。 Therefore, in order to correct the temperature unevenness of the substrate, the temperature of multiple points in the substrate is acquired, and temperature control is performed so that the temperature in the substrate is made constant. In order to acquire multipoint temperatures, Patent Document 1 discloses a circuit configuration in which a selection circuit is provided in a substrate, and multipoint temperatures can be acquired with a minimum number of terminals. With this configuration, it is possible to correct multi-point temperature unevenness and achieve high image quality at low cost. However, as the throughput of recording operations using the substrate (recording head) of the recent recording head has further improved, the number of simultaneously driven heaters for ink ejection has increased. It's getting difficult to get. Even when one heater is driven, a similar problem may occur. Reduction of the influence of this noise is required.
上記課題を解決するために本発明は以下の構成を有する。すなわち、記録装置であって、画像を記録するための記録素子を有する記録ヘッド基板と、前記記録素子を駆動するための駆動素子と、前記駆動素子に駆動信号を印加する印加回路と、前記印加回路が接続される接地配線と、前記記録ヘッド基板に関わる温度を検出するための、前記接地配線とカソード側とが抵抗を介して接続された複数の温度センサと、前記複数の温度センサのアノード側において、前記複数の温度センサのうちのいずれかを選択するための第1の選択回路と、前記複数の温度センサのカソード側において、前記複数の温度センサのうちのいずれかを選択するための第2の選択回路と、前記第1の選択回路により選択された温度センサのアノード側の電圧と、前記第2の選択回路により選択された当該温度センサのカソード側の電圧との差分に応じて温度信号を出力する温度信号出力回路を備える。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, a recording apparatus, a recording head substrate having a recording element for recording an image, a driving element for driving the recording element, an application circuit for applying a driving signal to the driving element, and the application A ground wiring to which a circuit is connected; a plurality of temperature sensors for detecting a temperature related to the recording head substrate; the ground wiring and the cathode side being connected via a resistor; and anodes of the plurality of temperature sensors A first selection circuit for selecting one of the plurality of temperature sensors on the side, and a selection circuit for selecting one of the plurality of temperature sensors on the cathode side of the plurality of temperature sensors. A second selection circuit; a voltage on the anode side of the temperature sensor selected by the first selection circuit; and a cathode of the temperature sensor selected by the second selection circuit. Comprising a temperature signal output circuit for outputting a temperature signal according to a difference between the voltage side.
本発明により、記録ヘッド内における多点の温度を検知する際のノイズの影響を抑制することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to suppress the influence of noise when detecting temperatures at multiple points in a recording head.
<第一の実施形態>
図1は、本発明の第一の実施形態に係る記録ヘッド基板の回路構成の例を示す図である。また、図2は、比較対象としての、従来の記録ヘッド基板の回路構成の例を示す図である。図3は、本発明の第一の実施形態に係る記録ヘッド基板の回路構成の例における電圧/電流波形を説明するための図である。また、図4は、比較対象として示した図2の回路構成の例における電圧/電流波形を説明するための図である。図5は、本発明の第一の実施形態に係る温度検知用のセンサ(温度センサ)として機能するダイオード(以下、温検DI)104−1、104−2、104−3(以下総称して104と表現する)の平面/断面図および接続図である。以下、これらの図を用いて本実施形態に係る構成について説明を行う。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a recording head substrate according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a conventional recording head substrate as a comparison target. FIG. 3 is a diagram for explaining voltage / current waveforms in an example of the circuit configuration of the recording head substrate according to the first embodiment of the invention. FIG. 4 is a diagram for explaining voltage / current waveforms in the example of the circuit configuration of FIG. 2 shown as a comparison target. FIG. 5 shows diodes (hereinafter referred to as temperature detection DI) 104-1, 104-2, and 104-3 (hereinafter collectively referred to as temperature detection sensors) according to the first embodiment of the present invention. FIG. 104 is a plan / cross-sectional view and a connection diagram. Hereinafter, the configuration according to the present embodiment will be described with reference to these drawings.
記録ヘッド基板101と電気基板121とが、フレキ配線120を介して電気的に接続される。ここでは、電気基板121は、記録装置本体側に設けられたものとして説明する。また、記録装置本体側には、記録ヘッド基板101に設けられた各種回路を制御するための制御信号や、画像形成を行うための画像データに対応する信号を、記録ヘッド基板101へ出力するための部位が設けられているものとする。ここでは、制御部127が各種信号を記録ヘッド基板101に出力するものとして説明する。
The
まず、図2から図4を用いて、比較のための従来の構成例と課題について説明する。記録ヘッド基板101は、ヒータ102にヒータ電流202を流すことによってヒータ102を加熱し、インクを発泡吐出させる。なお、ここでは、説明を簡単にするために、1つのヒータ周りの構成に着目して説明を行うが、記録ヘッド基板101には、画像形成を行うための複数のヒータが設けられているものとする。この場合、複数のヒータは、所定のタイミングにて、時分割駆動を行うものとする。VH110は、ヒータ電流202を流すための電源を示し、10〜30V程度の高電圧を供給する。これの対となるマイナス側は、接地配線としてのGNDH111が設けられる。VHT112は電源を示し、3〜5V程度の低電圧を供給し、ロジック駆動やドライバトランジスタ103の駆動電圧として使用される。これの対となるマイナス側は、接地配線と接続され、この接地配線は、端子VSS205に接続される。
First, a conventional configuration example and problems for comparison will be described with reference to FIGS. The
ヒータ駆動のために、駆動素子であるドライバトランジスタ103のゲート(G)に、電気基板121側に設けられた制御部127からの信号に基づいて、ロジック回路210にて駆動信号であるヒート信号201に変換され、ヒート信号201(図3)がバッファ109を介して印加される。バッファ109は、ドライバトランジスタ103に対するヒート信号201の印加回路として動作する。この際、図2に示すように、ON/OFF遷移時にゲート容量にはチャージ電流203およびシンク電流204が流れる。ON遷移時には、チャージ電流203はVHT112からバッファ109を介してゲートへ流れ、電荷をチャージする。その際、ゲート容量間の電荷移動により同じチャージ電流203と同じ電流が容量の逆端子側のGNDH111へ流れる。OFF遷移時のシンク電流204に関しても同様に、VH110から端子VSS205の経路で電流が流れる。記録ヘッド基板101には、ヒータ102に対応してドライバトランジスタ103とバッファ109が設けられている。記録ヘッド基板101には、複数のドライバトランジスタと複数のバッファ109が設けられている。
In order to drive the heater, a
記録ヘッド基板101では高電圧電源系と低電圧ロジック電源系を別々に設けることで、ヒートノイズがロジック電源系に極力影響を与えないように設計されている。しかし、ドライバトランジスタ103のゲート駆動電流に関しては、上述したようにゲート容量を介して双方の電源対間で電流が行き来する。その結果、端子VSS205に接続された電気基板121側には、図4の電圧波形VSS305に示すようなコモンモードノイズによる影響を受けた状態の電圧が出力されることとなる。このノイズは、チャージ電流203およびシンク電流204のような高周波電流がフレキ配線120に流れることで発生する。ノイズレベルは主に同時駆動するドライバトランジスタ103の数(ゲートフォース・シンク電流値)や、フレキ配線120の寄生インダクタンスによって決まる。
The
記録ヘッド基板101に複数設けられた温検DI104は、選択回路として機能するMUX105、106によって選択され、DI電流113を流すことで温度に依存したアナログ電圧を発生させている。このアナログ電圧は、出力部(端子DIK206、端子DIA_MON207)から電気基板121へ出力される。この複数の温検DI104は、記録ヘッド基板101において異なる位置に配置されている。言い換えると、複数の温検DI104は、記録ヘッド基板101の異なる位置の温度を検知可能なように配置されている。上述したように、記録ヘッド基板101には、電気基板121から制御信号(外部信号)が入力されており、この制御信号に基づいて、MUX105、106による選択が行われる。記録ヘッド基板101から出力されるアナログ電圧は、電気基板121側に設けられた信号増幅回路124によって増幅し、任意のタイミングで温度信号出力回路として機能するADコンバータ(以下、ADC)122によってデジタル変換し、検知された温度信号に基づく温度データを、記録ヘッド基板101に対する制御手段として機能する本体ASIC(不図示)へ転送する。本体ASICは、例えば、温度データに基づいて、ヒート信号のパルス幅を制御する。なお、各種信号を出力する制御部127は、その一部として本体ASIC(不図示)を含んでよい。MUX106は、温検DI104の電流のアノード側の端子(入力部)に接続されている。
A plurality of
図2、図4に示すように、比較のための従来構成では、DI電流113は、記録ヘッド基板101の端子DIA208から入力され、端子DIK206へ流れている。端子DIK206と端子VSS205とは基板抵抗108を介して分離することで、上述したような端子VSS205側にて発生するノイズを、端子DIK206側で極力影響を受けないような構成とする設計思想である。しかし、多点温度検知のために温検DI104の数が増えると、端子DIK206と端子VSS205間の抵抗は基板抵抗108の並列化によって下がる。その結果、シンク電流204が端子DIK206側へ回り込んでしまい、温度検知においてそのノイズの影響を大きく受けることになる。ノイズが収束するまで待った後に、電気基板121側のADC122によって電圧を取得すれば高精度な温度が得られるが、その待った時間の分だけスループットを落とすことになる。一方、スループットを優先すれば、上述したノイズによる影響が残り、温度に対する検出精度が落ちる。
As shown in FIGS. 2 and 4, in the conventional configuration for comparison, the DI current 113 is input from the
本実施形態に係る回路構成では、図5(b)に示すように、温検DI104は、PNPトランジスタのベース502とコレクタ503をショートしたダイオード接続構成を使用する。温度電圧はエミッタ(E)−ベース(B)間で作られ、エミッタ(E)−コレクタ(C)間にはベース電流が増幅された電流が流れる。このように、単純なPN構成よりもPNPトランジスタを用いたダイオード接続構成を用いた方が電流を多く流すことが可能であり、電流ノイズ耐性が格段に上がる。
In the circuit configuration according to the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the
図5は、本実施形態に係る温検DI104の平面/断面図を示す。図5(b)は、図5(a)に示すA−A‘の線での断面図である。PNPトランジスタの各電極はプラグ403とシリコンにドーピングされた比較的抵抗の低い高不純物濃度領域から構成されている。エミッタ501、コレクタ503、サブコンタクト504はpの高不純物濃度領域P+403、ベース405はnの高不純物濃度領域N+405が電極として機能している。エミッタ501のP+403とN−404でPN構成のダイオードを形成しており、そのN側の電極としてベース502が形成されている。それにP型シリコン基板401が接することでPNPトランジスタが形成され、P型の電極としてコレクタ503が形成されている。コレクタ503の外周にはサブコンタクト504が配置されている。サブコンタクト504は一般的に高不純物濃度領域P+403を介してP−402やP型シリコン基板401の電位を0Vに落とし、回路電源のグランドレベルを確保することで回路の安定動作を図るためにトランジスタ近傍に配置する。
FIG. 5 shows a plan / sectional view of the
比較のための従来構成では、図6に示すように、エミッタ501から流れ出す電流をコレクタ503(端子DIK206側)へ流していた。一方、本実施形態では、コレクタ503ではなく、更に基板抵抗108を介してサブコンタクト504へと流す。これにより、端子DIK206における電圧値をGND126に対して一定の電圧の分だけ高くしている。なお、基板抵抗108は、PNPトランジスタのコレクタ503とサブコンタクト504との間で構成されるP−402で形成される、pの不純物濃度が比較的低いSi基板抵抗となる。前述したように、一般的には、サブコンタクト504は基板電圧をGND電位に安定させるために使われる。このため、サブコンタクト504は、回路の電流経路としては使用しない。一方、本実施形態では、サブコンタクト504を基板抵抗108の電極として利用し、電流経路として使用する。更に、一般的にはサブコンタクト504によってP+403はGND電位となるように使用する。しかし、本実施形態では、P+403および付近のP−402の電位をGND電位よりも高い電圧に設定する。
In the conventional configuration for comparison, as shown in FIG. 6, the current flowing out from the
次に、本発明の第一の実施形態について図1を用いて説明する。比較のための従来構成と同様の内容は、簡単に説明する。複数の温検DI104は、それぞれ一対のアノード505とカソード506を有している。基板抵抗108は、温検DI104と端子VSS205との間に接続されている。温検DI104のカソード506は、基板抵抗108と接続されている。MUX105は、端子DIA208の接続先を選択する。つまり、MUX105は、電力の供給元から印加される電力の供給先を複数の温検DI104の中から選択するように動作する。MUX106は、端子DIA_MON207の接続先を選択する。MUX107は、端子DIK206の接続先を選択する。つまり、MUX106、107は、複数の温検DI104の中から、温度を検知する際に用いる温検DIを選択するように動作する。温検DI104のアノード505は、MUX105、106と接続している。従って、定電流源123からのDI電流113が、MUX105によって選択的に温検DI104に通電される。温検DI104のアノード505の電位は、MUX106によって選択的に、端子DIA_MON207を介して、記録ヘッド基板101の外部に位置する電気基板121側へ出力される。この温検DI104のカソード506と基板抵抗108との接続部は、MUX107と接続されている。MUX107による選択によって、温検DI104のカソード506の電位が、端子DIK206を介して電気基板121側へ出力される。つまり、MUX105によって選択された1つの温検DI104にDI電流113が流れる。これにより、MUX106およびMUX107によって選択された温検DI104の両端のアノード505とカソード506の電位差(電圧の差分)が、端子DIA_MON207と端子DIK206における電位差として出力される。なお、本実施形態において、MUX105、106、107はそれぞれ、電気基板121側に設けられた制御部127からの制御信号に従って、接続先の選択を行う。なお、本実施形態では、1つの温検DI104を選択するためにMUX105、106、107が連動して動作するものとして説明するが、この構成に限定するものではない。例えば、MUX105は、MUX106、107とは異なる制御信号に基づいて動作してもよい。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same contents as the conventional configuration for comparison will be briefly described. Each of the plurality of
図1の電気基板121上の信号増幅回路125は、端子DIA_MON207の電圧と端子DIK206の電圧との電位差を入力とする差動回路として動作する回路構成となっている。端子DIA_MON207と端子DIK206に接続される信号増幅回路125の両入力は、Hi−Z(ハイインピーダンス)状態である。さらに、MUX107は、図2に示す構成では共通であった温検DI104のカソード端子と端子DIK206との接続を分離し、電圧をモニタするための配線をカソード端子(出力部)に選択可能に接続している。つまり、MUX107は、温検DI104それぞれのコレクタのいずれかとの接続を選択可能なように設けられている。言い換えると、温検DI104のカソード端子と基板抵抗108との接続部の電圧値をモニタするようにMUX107が接続されている。このような構成にすることで、図3に示すように端子DIK206からの電圧値をGND126に対して一定の電圧の分だけ高くすることができる。
The
比較のための従来例として示す図4のように、端子DIK206の電圧がノイズによる影響によりマイナスの値を出力することが想定される場合、信号増幅回路はマイナス側にも電圧入力レンジを広げる必要があった。そのためには、別途マイナス電源を設ける、もしくはマイナス電圧の入力に対応したアンプを使用する必要があった。しかし、本実施形態に係る構成では、電圧はマイナスの値として出力されることがないため、単電源の汎用アンプで信号増幅回路125を構成することが可能となり、大幅なコストダウンが可能となる。
As shown in FIG. 4 as a conventional example for comparison, when it is assumed that the voltage at the
また、このように対象の電圧から、一定の電圧の分だけ高くするためには、DI電流113の経路のカソード506とグランドの間に抵抗素子を別途設ける方法もある。しかし、本実施形態では、前述したようにサブコンタクト504へ電流を流す構成のため特別な抵抗素子も抵抗のための基板スペースもなしで実現することが可能である。
In order to increase the voltage from the target voltage by a fixed voltage in this way, there is a method in which a resistance element is separately provided between the
図3を用いて前述したように、信号増幅回路125の両入力はHi−Z状態のため、電圧波形VSS305に影響を与えるノイズは、そのまま、端子DIK_MON207から出力される電圧波形DIA_MON307、および端子DIK206から出力される電圧波形DIK306の両方の電圧に重畳する。信号増幅回路125の出力は、
出力電圧=(DIA_MON−DIK)×増幅率
である。つまり、ノイズ成分がキャンセルされたアナログ温度電圧がADC122へ出力されることになる。これによって、温度検知の精度の向上とスループットの向上の両立を実現することが可能となる。
As described above with reference to FIG. 3, since both inputs of the
Output voltage = (DIA_MON−DIK) × amplification factor. That is, the analog temperature voltage from which the noise component has been canceled is output to the
本実施形態では、信号増幅回路125、ADC122、定電流源123が電気基板121に搭載されている例を示した。しかしこの構成に限定するものではなく、これら回路が記録ヘッド基板101内に搭載されていてもよい。
In the present embodiment, an example in which the
なお、上述した実施形態の他に、信号増幅回路125の代わりに、デジタル信号増幅回路はデジタル電圧を入力して、ノイズ成分がキャンセルされたデジタル温度電圧を出力する形態でも構わない。例えば、記録ヘッド基板101上にADコンバータを設ける。このADコンバータは、温検DI104のアナログ電圧を入力し、デジタル電圧に変換する。ADコンバータは、端子DIA_MON207や端子DIK206へデジタル電圧を出力する構成とする。この構成により、信号増幅回路125は端子DIA_MON207や端子DIK206を介して、デジタル電圧を入力する。
In addition to the above-described embodiment, instead of the
図5の構成例では、サブコンタクト504が温検DI104の周囲を囲った配置としているが、もっと離れた位置に配置されていてもよい。例えば、温検DI104の周囲にサブコンタクト504を取らず、温検DI104よりも遠く離れたロジック回路等のサブコンタクトへ電流を流すことで基板抵抗の値は上がり、端子DIKにおけるノイズのマージンも上がる。抵抗値はP−402の不純物濃度によって大きく変わるが、例えば、サブコンタクト504が40um程度離れていると抵抗は200Ω程度となる。従って、例えば、コレクタとサブコンダクタとの距離は、40um以上離れた構成とすることが可能である。ダイオード電流が0.2mAの場合、端子DIK206における電圧は40mV程度高くなるため、振幅が−40mV程度ノイズであれば、信号増幅回路125は単電源で対応可能できる。
In the configuration example of FIG. 5, the sub-contact 504 is disposed so as to surround the
また、基板抵抗108に相当する抵抗はポリシリコンあるいは多結晶シリコン(Poly−Si)、記録素子と同材料の抵抗、Si基板抵抗などにより構成される。
The resistance corresponding to the
<第二の実施形態>
次に、本発明の第二の実施形態について、図7、図8を用いて説明する。図7は、本実施形態に係る記録ヘッド基板の構成例を示す。図8は、本実施形態に係る温検DI604の平面レイアウトおよび断面図を示し、ここでは、図7(c)に対応している。図8(b)は、図8(a)に示すA−A‘の線での断面図である。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a configuration example of the recording head substrate according to the present embodiment. FIG. 8 shows a plan layout and a cross-sectional view of the
本実施形態に係る温検DI604は、NPNトランジスタのコレクタ−ベースショートの構成である。図8はエミッタ501、コレクタ503は高不純物濃度領域N+405が電極となっており、ベース502、サブコンタクト504は高不純物濃度領域P+403が電極となっている。第1の実施形態にて、図5の温検DI104はPNP構成でカソードが基板抵抗108を介して端子VSS205と接続されていた。一方、本実施形態に係るNPN構成では、コレクタ503と同電位となる(接続されている)N−404がアノード(ベース502と接続)P−402およびカソード(エミッタ501)N+405を囲い込むように深い位置にも形成されている。従って、アノードとカソード(エミッタ501)が端子VSS205(P型シリコン基板401およびP−402)から電気的に分離される。
The
図7(a)は、NPN構成の温検DI604−1、604−2、604−3(以下総称して604と表現する)における本実施形態に係る構成であり、第一の実施形態と同様、端子DIK206の電位をGND126に対して高くすることで、信号増幅回路125のコストダウンを実現している。第一の実施形態では基板抵抗108を利用しているため特別な抵抗素子は不要であった。一方、図7(a)に示す構成では、抵抗素子708が別途用いた構成である。図7(a)に示す構成から更に抵抗素子708を減らした構成が、図7(b)の構成である。図7(b)の構成において、抵抗素子709は、複数の温検DI604のカソードに対して共通に接続される。図7(b)の構成では、図7(a)の構成に対して抵抗素子の数を減らすことができ、コストダウンが可能である。第1の実施形態と同様、図7に示す構成においてもMUX705、706、707はそれぞれ、電気基板121側に設けられた制御部127からの制御信号に従って、接続先の選択を行う。
FIG. 7A shows a configuration according to the present embodiment in the NPN temperature test DIs 604-1, 604-2, and 604-3 (hereinafter collectively referred to as 604), which is the same as the first embodiment. The
図7(c)は、電流経路選択のMUX710を温検DI604のカソード側に接続している。第1の実施形態と同様、MUX706、707、710はそれぞれ、電気基板121側に設けられた制御部127からの制御信号に従って、接続先の選択を行う。MUX710はスイッチのオン抵抗を持っているため、カソード側に設けることによって、図7の抵抗素子708、709と同じようにカソード電圧を高くする役割を兼ねることができるようになる。この構成によって抵抗素子が不要となり、NPNトランジスタを利用した温検DI604においても第一の実施形態と同様、信号増幅回路125のコストダウン、及び、温度検知の精度の向上とスループットの向上の両立を実現することが可能となる。
In FIG. 7C, the current
なお、第二の実施形態に示す構成において、信号増幅回路125、ADC122、定電流源123が電気基板121に登載されている例を示した。しかし、これに限定するものではなく、これら回路は記録ヘッド基板101内に搭載されていてもよい。
In the configuration shown in the second embodiment, an example in which the
<その他の実施形態>
上記の実施形態にて示した記録ヘッド基板は、スキャン方式の記録ヘッドに設けられてもよいし、フルライン方式の記録ヘッドに用いられていてもよい。また、複数の記録ヘッドが用いられる記録装置にて備えられてもよいし、1つの記録ヘッドを備える記録装置にて用いられてもよい。また、記録ヘッド基板101の形態は、図1のような形態に限定するものではなく、ヒータ102以外は、記録ヘッド基板101の外部の基板や回路ユニットに設けられていても構わない。また、記録素子として、ヒータに限定するものではなく、ピエゾ素子、LEDなどの発光素子でも構わない。
<Other embodiments>
The recording head substrate shown in the above embodiment may be provided in a scan type recording head or may be used in a full line type recording head. Further, it may be provided in a recording apparatus using a plurality of recording heads, or may be used in a recording apparatus provided with one recording head. Further, the form of the
101…記録ヘッド基板、102…ヒータ、103…ドライバトランジスタ、104…温検DI、105〜107…MUX、108…基板抵抗、120…フレキ基板、121…電気基板、122…ADC、123…定電流源、125…信号増幅器
DESCRIPTION OF
Claims (18)
画像を記録するための記録素子を有する記録ヘッド基板と、
前記記録素子を駆動するための駆動素子と、
前記駆動素子に駆動信号を印加する印加回路と、
前記印加回路が接続される接地配線と、
前記記録ヘッド基板に関わる温度を検出するための、前記接地配線とカソード側とが抵抗を介して接続された複数の温度センサと、
前記複数の温度センサのアノード側において、前記複数の温度センサのうちのいずれかを選択するための第1の選択回路と、
前記複数の温度センサのカソード側において、前記複数の温度センサのうちのいずれかを選択するための第2の選択回路と、
前記第1の選択回路により選択された温度センサのアノード側の電圧と、前記第2の選択回路により選択された当該温度センサのカソード側の電圧との差分に応じて温度信号を出力する温度信号出力回路と
を備えることを特徴とする記録装置。 A recording device,
A recording head substrate having a recording element for recording an image;
A driving element for driving the recording element;
An application circuit for applying a drive signal to the drive element;
A ground wiring to which the application circuit is connected;
A plurality of temperature sensors for detecting a temperature related to the recording head substrate, the ground wiring and the cathode side being connected via a resistor;
A first selection circuit for selecting one of the plurality of temperature sensors on the anode side of the plurality of temperature sensors;
A second selection circuit for selecting one of the plurality of temperature sensors on the cathode side of the plurality of temperature sensors;
A temperature signal that outputs a temperature signal according to the difference between the voltage on the anode side of the temperature sensor selected by the first selection circuit and the voltage on the cathode side of the temperature sensor selected by the second selection circuit An output circuit.
前記第1、第2の選択回路は、前記制御手段からの信号に応じて、前記複数の温度センサの中から温度センサの選択を行うことを特徴とする請求項1に記載の記録装置。 The recording apparatus includes a control unit,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the first and second selection circuits select a temperature sensor from the plurality of temperature sensors according to a signal from the control unit.
記録素子と、
前記記録素子を駆動するための駆動素子と、
前記駆動素子に駆動信号を印加する印加回路と、
前記印加回路が接続される接地配線と、
前記記録ヘッド基板に配置され、前記接地配線とカソード側が抵抗を介して接続された複数の温度センサと、
前記複数の温度センサのカソード側と前記接地配線との間に接続された抵抗と、
前記複数の温度センサのアノード側において、前記複数の温度センサのうちのいずれかを選択するための第1の選択回路と、
前記複数の温度センサのカソード側において、前記複数の温度センサのうちのいずれかを選択するための第2の選択回路と、
前記第1の選択回路により選択された温度センサのアノード側の電圧と、前記第2の選択回路により選択された当該温度センサのカソード側の電圧とを出力するための出力部と
を備えることを特徴とする記録ヘッド基板。 A recording head substrate,
A recording element;
A driving element for driving the recording element;
An application circuit for applying a drive signal to the drive element;
A ground wiring to which the application circuit is connected;
A plurality of temperature sensors disposed on the recording head substrate, the ground wiring and the cathode side being connected via a resistor;
A resistor connected between the cathode side of the plurality of temperature sensors and the ground wiring;
A first selection circuit for selecting one of the plurality of temperature sensors on the anode side of the plurality of temperature sensors;
A second selection circuit for selecting one of the plurality of temperature sensors on the cathode side of the plurality of temperature sensors;
An output unit for outputting the voltage on the anode side of the temperature sensor selected by the first selection circuit and the voltage on the cathode side of the temperature sensor selected by the second selection circuit; A recording head substrate.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/009,433 US10406808B2 (en) | 2017-06-28 | 2018-06-15 | Printing apparatus and printhead substrate |
| US16/528,769 US10987922B2 (en) | 2017-06-28 | 2019-08-01 | Printing apparatus and printhead substrate |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017126518 | 2017-06-28 | ||
| JP2017126518 | 2017-06-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019006108A true JP2019006108A (en) | 2019-01-17 |
| JP2019006108A5 JP2019006108A5 (en) | 2021-06-17 |
| JP7090474B2 JP7090474B2 (en) | 2022-06-24 |
Family
ID=65027305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018099798A Active JP7090474B2 (en) | 2017-06-28 | 2018-05-24 | Recording device and recording head board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7090474B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022093855A (en) * | 2020-12-14 | 2022-06-24 | キヤノン株式会社 | Liquid discharge head substrate, liquid discharge head, and liquid discharge device |
| JP2023012770A (en) * | 2021-07-14 | 2023-01-26 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid ejection head unit and liquid ejection device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0476950A (en) * | 1990-07-19 | 1992-03-11 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPH11312789A (en) * | 1998-03-18 | 1999-11-09 | Em Microelectronic Marin Sa | Protective structure |
| JP2005147895A (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Canon Inc | Recording device and recording head temperature detection circuit |
| US20090194025A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd | Apparatus to sense temperature of ink-jet head |
| JP2012000954A (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Canon Inc | Device |
| JP2012011759A (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-19 | Canon Inc | Head substrate, recording head using the head substrate, and recording device using the recording head |
| JP2012236297A (en) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Canon Inc | Recording device, and processing method in the same |
-
2018
- 2018-05-24 JP JP2018099798A patent/JP7090474B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0476950A (en) * | 1990-07-19 | 1992-03-11 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPH11312789A (en) * | 1998-03-18 | 1999-11-09 | Em Microelectronic Marin Sa | Protective structure |
| JP2005147895A (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Canon Inc | Recording device and recording head temperature detection circuit |
| US20090194025A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd | Apparatus to sense temperature of ink-jet head |
| JP2012000954A (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Canon Inc | Device |
| JP2012011759A (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-19 | Canon Inc | Head substrate, recording head using the head substrate, and recording device using the recording head |
| JP2012236297A (en) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Canon Inc | Recording device, and processing method in the same |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022093855A (en) * | 2020-12-14 | 2022-06-24 | キヤノン株式会社 | Liquid discharge head substrate, liquid discharge head, and liquid discharge device |
| JP7581035B2 (en) | 2020-12-14 | 2024-11-12 | キヤノン株式会社 | LIQUID EJECTION HEAD SUBSTRATE, LIQUID EJECTION HEAD, AND LIQUID EJECTION DEVICE |
| US12246536B2 (en) | 2020-12-14 | 2025-03-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejection head substrate, liquid ejection head, and liquid ejection apparatus |
| JP2023012770A (en) * | 2021-07-14 | 2023-01-26 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid ejection head unit and liquid ejection device |
| JP7677021B2 (en) | 2021-07-14 | 2025-05-15 | セイコーエプソン株式会社 | LIQUID EJECTION HEAD UNIT AND LIQUID EJECTION APPARATUS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7090474B2 (en) | 2022-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10987922B2 (en) | Printing apparatus and printhead substrate | |
| US8783816B2 (en) | Printing apparatus | |
| US9346264B2 (en) | Liquid discharge apparatus and capacitive load driving circuit | |
| CN109414931B (en) | Droplet deposition apparatus and test circuit therefor | |
| JP6247452B2 (en) | Recording head and recording apparatus | |
| JP2019006108A (en) | Recording apparatus and recording head substrate | |
| JP5034752B2 (en) | Drive signal generator | |
| JP5498281B2 (en) | Head substrate, recording head using the head substrate, and recording apparatus using the recording head | |
| JP2015024633A (en) | Recording element substrate, recording head, and recording apparatus | |
| US10596807B2 (en) | Capacitive load driving circuit and image forming apparatus | |
| JP2005147895A (en) | Recording device and recording head temperature detection circuit | |
| JP2018062091A (en) | Recording device | |
| JP5724580B2 (en) | Image forming apparatus | |
| US11485135B2 (en) | Print element substrate, printhead, and printing apparatus | |
| US9073310B2 (en) | Printhead substrate, printhead, and printing apparatus | |
| JP2019006108A5 (en) | ||
| US10532565B2 (en) | Print element substrate, printhead, and printing apparatus | |
| US20240208209A1 (en) | Head substrate, liquid discharging head, and liquid discharging device | |
| US10864725B2 (en) | Element substrate, printhead and printing apparatus | |
| JP2003226012A (en) | Inkjet printer head | |
| CN104875495B (en) | Printing apparatus and printhead | |
| JP5930087B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2003285497A (en) | Platen gap measuring device for inkjet printer | |
| JP2022185784A (en) | Recording element substrate and temperature detection device | |
| JP2013163321A (en) | Recording device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20210103 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210113 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210427 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210427 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220225 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220422 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220516 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220614 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7090474 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |