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JP4936501B2 - Ink jet head and ink jet recording apparatus using the head - Google Patents

Ink jet head and ink jet recording apparatus using the head Download PDF

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JP4936501B2 JP2005168572A JP2005168572A JP4936501B2 JP 4936501 B2 JP4936501 B2 JP 4936501B2 JP 2005168572 A JP2005168572 A JP 2005168572A JP 2005168572 A JP2005168572 A JP 2005168572A JP 4936501 B2 JP4936501 B2 JP 4936501B2
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Description

本発明は、インクを吐出して記録媒体に記録を行うためのインクジェットヘッドおよび該ヘッドを用いるインクジェット記録装置に関するものである。   The present invention relates to an ink jet head for ejecting ink to perform recording on a recording medium, and an ink jet recording apparatus using the head.

インクジェット記録装置は、ノンインパクト方式でオンデマンドで印刷が行えることにより静粛性および応答性に優れており、業務用および家庭用の記録装置として広く使用されるようになってきている。また近年、インクジェット記録装置で記録媒体に吐出されるインク滴もより微細になっており、カラー化とも相俟って銀塩写真に匹敵する高画質化も実現されている。   Inkjet recording apparatuses are excellent in quietness and responsiveness because they can be printed on demand by a non-impact method, and are widely used as business and household recording apparatuses. In recent years, ink droplets ejected onto a recording medium by an ink jet recording apparatus have become finer, and in combination with colorization, high image quality comparable to silver salt photography has been realized.

一般にインクジェット記録装置は、記録手段である記録ヘッドを搭載可能なキャリッジと、記録媒体を搬送する搬送手段と、さらにこれらを制御するための制御手段とを備えている。そして、記録ヘッドに構成された複数の吐出口からインクを例えば滴として吐出させながら、キャリッジを主走査方向にシリアルスキャンさせるとともに、主走査方向とは直交する副走査方向に、記録媒体を所定の量で間欠搬送することにより、順次画像を記録媒体に形成していくものである。   In general, an ink jet recording apparatus includes a carriage on which a recording head, which is a recording unit, can be mounted, a transport unit that transports a recording medium, and a control unit that controls these. Then, while ejecting ink as, for example, droplets from a plurality of ejection openings formed in the recording head, the carriage is serially scanned in the main scanning direction, and the recording medium is set in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction. Images are sequentially formed on a recording medium by intermittently conveying them in an amount.

図16は、例えば特許文献1に記載されたような、上記シリアルスキャン方式によるインクジェット記録装置において採用される一般的なインクジェットヘッドの主要部を、インクが吐出される方向から示した概念図である。ここで、インクジェットヘッド203には、矢印で示す主走査方向に異なる色調(色、濃度を含む)のインクが吐出可能な複数(図では5個)の吐出部205が並置されている。各吐出部205においては所定のピッチで多数の吐出口(ノズル)207が配列されている。また、このインクジェットヘッド203に対しては、吐出部205に対応してそれぞれ異なる色調のインクが充填されたインクタンク(不図示)が搭載される。   FIG. 16 is a conceptual diagram showing the main part of a general ink jet head employed in the above-described serial scan type ink jet recording apparatus as described in Patent Document 1, for example, from the direction in which ink is ejected. . Here, a plurality (five in the figure) of ejection units 205 capable of ejecting inks of different color tones (including color and density) in the main scanning direction indicated by the arrows are juxtaposed on the inkjet head 203. In each discharge unit 205, a large number of discharge ports (nozzles) 207 are arranged at a predetermined pitch. In addition, an ink tank (not shown) filled with ink of different color tones is mounted on the inkjet head 203 corresponding to the ejection unit 205.

特開2002−234162号公報JP 2002-234162 A

近年のインクジェット記録装置では、高解像度にして高画質の画像を高速に得るために、図16に示したように複数の色調のインク種類に対応した吐出部を持ち、かつ、各吐出部において複数の吐出口を高密度で集積するインクジェットヘッドを用いるのが主流となっている。従って、各吐出部ないし吐出口に対応してインクを吐出するために利用されるエネルギを発生する記録素子(例えばインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する発熱素子)を実装するインクジェットヘッド用の記録素子基板に配設される電気的接続端子、すなわち電源配線端子やグランド配線端子、記録データに応じて記録素子を駆動するためのデータを受容するデータ入力端子および記録素子の駆動時間を規定するパルス信号入力端子の数は、インク種類数に従って増加する。   In recent inkjet recording apparatuses, in order to obtain a high-resolution image with high resolution at a high speed, as shown in FIG. 16, the inkjet recording apparatus has a discharge unit corresponding to a plurality of color ink types, and each discharge unit has a plurality of discharge units. The mainstream is to use an ink jet head that integrates the discharge ports at a high density. Therefore, for an ink jet head mounted with a recording element (for example, a heat generating element that generates thermal energy that causes film boiling in ink) that generates energy used to discharge ink corresponding to each discharge portion or discharge port. Stipulates the electrical connection terminals on the recording element substrate, that is, the power supply wiring terminal and the ground wiring terminal, the data input terminal for receiving data for driving the recording element in accordance with the recording data, and the driving time of the recording element The number of pulse signal input terminals to be increased increases according to the number of ink types.

特に近年では、印刷の三原色であるイエロー、マゼンタおよびシアンのインクあるいはさらにブラックのインクを用いるだけでなく、濃度を下げた薄いシアン(ライトシアン)や薄いマゼンタ(ライトマゼンタ)などのインクを用いることで、インクが記録媒体に着弾して形成されるドットの粒状感を低減するとともに、階調性を向上させる記録装置ないしインクジェットヘッドもある。   Particularly in recent years, not only the yellow, magenta and cyan inks, which are the three primary colors for printing, but also black ink, as well as the use of inks such as light cyan (light cyan) and light magenta (light magenta) with reduced density are used. There are also recording apparatuses or inkjet heads that reduce the graininess of dots formed by ink landing on a recording medium and improve gradation.

また、同色のインクについても、色材が記録媒体表面に凝集するいわゆる上乗せ系のインク(色材が顔料系のインクはその傾向が強い)と、付着したインクが記録媒体に浸透して行くいわゆる浸透系のインク(色材が染料系のインクはその傾向が強い)とを用いる場合もある。例えば、ブラックについて上乗せ系のインクと浸透系のインクとを用意し、記録媒体や記録画像の種類に応じてブラックの記録を最適化するために用いられることがある。ここで、上乗せ系ブラックインクは普通紙での黒濃度アップのために用いられ、浸透系ブラックインクはインク受容層を持つコート紙のような記録媒体に用いられるものである。   In addition, as for the same color ink, so-called superposition type ink in which the color material aggregates on the surface of the recording medium (the ink of which the color material is pigment type has a strong tendency) and the adhering ink penetrates into the recording medium. In some cases, a penetrating ink (a dye-based ink has a strong tendency) is used. For example, an overlay ink and a penetrating ink may be prepared for black and used to optimize black recording according to the type of recording medium and recorded image. Here, the superposed black ink is used to increase the black density of plain paper, and the penetrating black ink is used for a recording medium such as coated paper having an ink receiving layer.

さらに、記録媒体上での記録画像の鮮明化、定着性あるいは耐水性ないし堅牢性向上などを目的として、色材を含んだインクだけでなく、色材を含んだインクの付与前または付与後に、記録媒体に対し透明な機能性液体(広義にはこれを含めてインクと称する)を付与するようにしたものもある。   Furthermore, for the purpose of sharpening the recorded image on the recording medium, fixing property or improving water resistance or fastness, not only the ink containing the color material but also before or after the application of the ink containing the color material, There is also a recording medium that is provided with a transparent functional liquid (including ink in a broad sense).

以上のように多種類のインクに対応して多数の吐出部を有するインクジェットヘッドが構成されるようになってきていることに伴い、電気的接続端子の増加は一層甚だしいものとなり、インクジェットヘッド用の記録素子基板の大型化につながってしまう。さらに、電気的接続端子等における接続信頼性の低下や、記録素子基板と外部とを接続する配線ケーブルの導線数増加による寸法増大ないしコストアップの問題が生じる。基板サイズについては、接続端子のレイアウトを工夫することである程度は対処できるが、それにも限界はあるし、また電気的接続の信頼性の低下や配線ケーブルの寸法増大ないしコストアップの問題については解決できない。   As described above, as an ink jet head having a large number of ejection portions corresponding to various types of inks has been configured, the increase in electrical connection terminals becomes even more serious. This leads to an increase in the size of the recording element substrate. Further, there arises a problem of a decrease in connection reliability in an electrical connection terminal or the like, and an increase in size or an increase in cost due to an increase in the number of conductors of a wiring cable connecting the recording element substrate and the outside. The board size can be dealt with to some extent by devising the layout of the connection terminals, but it also has limitations, and it solves the problems of reduced reliability of electrical connections, increased dimensions of wiring cables, and increased costs. Can not.

本発明は、上述のようにインクが多様化している状況下、用いるインクの使用形態に応じた適切な記録ヘッドの構成を採用することで、電気的接続端子数および導線数を削減し、記録素子基板および配線部材など各部の寸法増大を抑制し、電気的接続の信頼性が低下することもなく、かつコストアップの問題も生じないようにすることを目的とする。   The present invention reduces the number of electrical connection terminals and the number of conductive wires by adopting a configuration of an appropriate recording head according to the usage form of the ink to be used in a situation where ink is diversified as described above, and recording. An object of the present invention is to suppress an increase in the size of each part such as an element substrate and a wiring member so that the reliability of electrical connection is not lowered and the problem of cost increase does not occur.

そのために、本発明は、顔料を含む第1色の液体を吐出するための複数の記録素子が配列された第1記録素子列と、染料を含む前記第1色の液体を吐出するための複数の記録素子が配列された第2記録素子列と、前記第1色とは異なる第2色の液体を吐出するための複数の記録素子が配列された第3記録素子列と、を備えたインクジェットヘッドであって、
前記第1記録素子列に含まれる記録素子を時分割で駆動する第1の駆動ブロックと、
前記第2記録素子列に含まれる記録素子を時分割で駆動する第2の駆動ブロックと、
前記第3記録素子列に含まれる記録素子を時分割で駆動する第3の駆動ブロックと、
前記第1の駆動ブロックと前記第2の駆動ブロックとのいずれか一方を選択する選択データと時分割の制御データと画像データを含むデータを外部から入力する第1データ入力部と、
時分割の制御データと画像データを外部から入力する第2データ入力部と、
前記記録素子の通電を制御する信号を外部から入力する制御信号入力部と、
を備え、
前記第1データ入力部は前記第1および第2の駆動ブロックに対して並列接続され、前記第2データ入力部は前記第3の駆動ブロックと接続され、前記制御信号入力部は前記第1、第2および第3の駆動ブロックに対して並列接続され、
前記第1および第2駆動ブロックは、前記時分割駆動の制御データと前記選択データと前記画像データに基づいて記録素子を駆動し、前記第3駆動ブロックは、前記時分割駆動の制御データと前記画像データに基づいて記録素子を駆動することを特徴とする。
To this end, the present invention provides a first recording element array in which a plurality of recording elements for discharging a first color liquid containing a pigment are arranged, and a plurality of the first color recording liquids for discharging the first color liquid containing a dye. An ink jet recording apparatus including: a second recording element array in which a plurality of recording elements are arrayed; and a third recording element array in which a plurality of recording elements for discharging a liquid of a second color different from the first color is arrayed. Head,
A first drive block for driving the recording elements included in the first recording element array in a time-sharing manner;
A second drive block for driving the recording elements included in the second recording element array in a time-sharing manner;
A third drive block for driving the recording elements included in the third recording element array in a time-sharing manner;
A first data input unit for externally inputting selection data for selecting one of the first drive block and the second drive block, time-division control data, and data including image data;
A second data input unit for inputting time-division control data and image data from the outside;
A control signal input unit for inputting a signal for controlling energization of the recording element from the outside;
With
The first data input unit is connected in parallel to the first and second drive blocks, the second data input unit is connected to the third drive block, and the control signal input unit is the first, Connected in parallel to the second and third drive blocks;
The first and second drive blocks drive recording elements based on the time-division drive control data, the selection data, and the image data, and the third drive block includes the time-division drive control data and the The recording element is driven based on the image data.

また、本発明は、かかるインクジェットヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、記録データを前記各駆動ブロックに対応したデータに展開し、前記インクジェットヘッドに転送する回路を備えて、前記インクジェットヘッドを駆動することを特徴とする。   In addition, the present invention is an ink jet recording apparatus that performs recording using such an ink jet head, and includes a circuit that develops recording data into data corresponding to each drive block and transfers the data to the ink jet head. The head is driven.

本発明によれば、排他的な駆動関係が成立する吐出部に対するパッドないし導線を共通化しつつ、適宜の選択駆動を行うようにしたので、パッド数が削減されたことにより基板の電気的接続の信頼性が向上し、また導線数が削減されたことにより、インクジェットヘッドの記録素子基板および配線部材、ひいては記録装置側の接続部および配線部材など各部の寸法増大を抑制してコストも削減される。   According to the present invention, the appropriate selection drive is performed while sharing the pads or the conductive wires with respect to the ejection portions where the exclusive drive relationship is established, so that the electrical connection of the substrate is reduced by reducing the number of pads. By improving reliability and reducing the number of conductors, the increase in the dimensions of each part such as the recording element substrate and the wiring member of the ink jet head, and the connecting part and the wiring member on the recording apparatus side is suppressed, thereby reducing the cost. .

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置(以下、プリンタともいう)の外観を示す。これはいわゆるシリアルスキャン型のプリンタ70であり、記録媒体Pの搬送方向に対して直交する方向(主走査方向)にインクジェットヘッドをスキャン(主走査)して画像を形成するものである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows the appearance of an ink jet recording apparatus (hereinafter also referred to as a printer) according to an embodiment of the present invention. This is a so-called serial scan type printer 70, which forms an image by scanning (main scanning) an inkjet head in a direction (main scanning direction) orthogonal to the conveyance direction of the recording medium P.

図1を用いてこのプリンタ70の構成および記録時の動作の概略を説明する。まず、オートシートフィーダ(ASF)82から送給された記録媒体(不図示)は、給紙モータによりギヤを介して駆動される給紙ローラ(いずれも不図示)によって、記録位置に向けて搬送(副走査)される。一方、所定の搬送位置において、キャリッジモータ86に駆動されるタイミングベルト74により、キャリッジ71を当該搬送方向と直交する方向に延在するガイドシャフト88に沿ってスキャンさせる。そして、このスキャンの過程で、キャリッジ71に着脱自在に装着される記録ヘッド(後述)のインク吐出口(ノズル)から吐出動作を行わせ、ノズル配列範囲に対応した一定のバンド幅を記録する。その後記録媒体の搬送を行い、さらに次のバンド幅について記録を行う構成となっている。   The configuration of the printer 70 and the outline of the recording operation will be described with reference to FIG. First, a recording medium (not shown) fed from an auto sheet feeder (ASF) 82 is conveyed toward a recording position by a paper feed roller (not shown) driven by a paper feed motor through a gear. (Sub-scanning). On the other hand, at a predetermined conveyance position, the timing belt 74 driven by the carriage motor 86 causes the carriage 71 to scan along a guide shaft 88 extending in a direction orthogonal to the conveyance direction. In the course of this scan, an ejection operation is performed from an ink ejection port (nozzle) of a recording head (described later) that is detachably mounted on the carriage 71 to record a certain bandwidth corresponding to the nozzle arrangement range. Thereafter, the recording medium is transported and recording is performed for the next bandwidth.

キャリッジ71に対しては、これに搭載されるインクジェットヘッドを駆動する信号などを供給するためのフレキシブルケーブル72が取り付けられている。その一端は、キャリッジ71のインクジェットヘッド搭載部分に設けたコンタクトピン付き基板73に接続されている。フレキシブルケーブル72の他端は、本プリンタの制御を実行する不図示の制御回路に接続されている。また、キャリッジ71の移動可能な範囲の一部、例えばインクジェットヘッドのホームポジションには、インクジェットヘッドの回復処理を行うための回復系ユニット89が設けられている。   A flexible cable 72 for supplying a signal for driving an inkjet head mounted on the carriage 71 is attached to the carriage 71. One end of the carriage 71 is connected to a substrate 73 with contact pins provided on the inkjet head mounting portion of the carriage 71. The other end of the flexible cable 72 is connected to a control circuit (not shown) that executes control of the printer. In addition, a recovery system unit 89 for performing recovery processing of the inkjet head is provided in a part of the movable range of the carriage 71, for example, at the home position of the inkjet head.

図2はキャリッジ71に搭載されるインクジェットヘッドの構成例である。
図2に示すインクジェットヘッド1は概して、インクを吐出する吐出部が配列された記録素子ユニット2および、不図示のインクタンクを着脱可能に保持するとともに、インクタンクから記録素子ユニット2に対するインク供給路等が形成された本体5からなり、キャリッジ71に着脱可能に搭載されるカートリッジの形態を有している。また、インクジェットヘッド1には、キャリッジ71に搭載されたときにキャリッジ71に設けたコンタクトピン付き基板73と接触するコンタクトパッド付き基板3と、基板3および記録素子ユニット2の記録素子基板を接続するためのフレキシブル配線基板4とが設けられる。
FIG. 2 is a configuration example of an inkjet head mounted on the carriage 71.
The ink jet head 1 shown in FIG. 2 generally holds a recording element unit 2 in which ejection units for ejecting ink are arranged and an ink tank (not shown) in a detachable manner, and an ink supply path from the ink tank to the recording element unit 2. The cartridge 5 is in the form of a cartridge that is detachably mounted on the carriage 71. In addition, the inkjet head 1 is connected to the substrate 3 with contact pads that contacts the substrate 73 with contact pins provided on the carriage 71 when mounted on the carriage 71, and the recording element substrate of the substrate 3 and the recording element unit 2. Flexible wiring board 4 is provided.

記録素子ユニット2は、本実施形態では図16に示した構成と同様、それぞれ異なる5つの色調のインクに対応した吐出部が主走査方向に並置されているものとし、各吐出部においては所定のピッチで複数(例えば128本)のノズルが配列されているものとする。また、各ノズルからインクを吐出させるために利用されるエネルギを発生する記録素子として、例えばインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する発熱素子(ヒータ)が記録素子基板に設けられている。   In the present embodiment, similarly to the configuration shown in FIG. 16, the recording element unit 2 has ejection units corresponding to five different color tones arranged side by side in the main scanning direction. It is assumed that a plurality of (for example, 128) nozzles are arranged at a pitch. Further, as a recording element that generates energy used for ejecting ink from each nozzle, for example, a heating element (heater) that generates thermal energy that causes film boiling in the ink is provided on the recording element substrate.

本実施形態においては、色材にブラックの顔料成分を含む上乗せ系のブラックインク(以下Bkインクという)、色材にブラックの染料成分を含む浸透系のブラックインク(以下Pkインクという)、色材にシアンの染料成分を含む浸透系のシアンインク(以下Cインクという)、色材にマゼンタの染料成分を含む浸透系のマゼンタインク(以下Mインクという)、および色材にイエローの染料成分を含む浸透系のイエローインク(以下Yインクという)の5種類のインクが用いられるものとする。   In the present embodiment, an overlay black ink (hereinafter referred to as Bk ink) including a black pigment component in the color material, a penetrating black ink (hereinafter referred to as Pk ink) including a black dye component in the color material, and a color material A penetrating cyan ink containing a cyan dye component (hereinafter referred to as C ink), a penetrating magenta ink containing a magenta dye component in a color material (hereinafter referred to as M ink), and a yellow dye component in a color material It is assumed that five types of penetrating yellow ink (hereinafter referred to as Y ink) are used.

本発明者は、このような構成において、用いるインクの使用形態をまず考察した。Bkインクは顔料成分を含む上乗せ系インクであるため、一般にコート紙等インク受容層を持つ高画質用の記録媒体に対する記録には用いられない。一方Pkインクは浸透系インクであるため、フェザリングにより文字の輪郭が鮮明にならないことから、いわゆる普通紙の形態の記録媒体に対する記録には一般に用いられない。   The inventor first considered the usage pattern of the ink used in such a configuration. Since Bk ink is an overlay ink containing a pigment component, it is generally not used for recording on a recording medium for high image quality having an ink receiving layer such as coated paper. On the other hand, since Pk ink is a penetrating ink, the outline of a character is not sharpened by feathering, and thus is not generally used for recording on a recording medium in the form of so-called plain paper.

従って、同色であるこれらのインクは、記録しようとする画像(エッジを強調したい文字か、あるいは高画質の写真であるかなど)や、記録媒体の種類(普通紙かコート紙かなど)等に応じて、適切な性質のインクが用いられる。すなわち、BkインクとPkインクとはいずれかが排他的に用いられるものであり、同時に使用されることはないと考えてよい。そこで本発明者は、複数種類のインクを用いるインクジェットヘッドであっても、このように使用形態に応じた構成を採用すること、すなわち排他的に使用されるインクがある場合にはこれに応じた構成を採用することで、所期の目的を達成し得ることに想到したのである。   Therefore, these inks of the same color are used for the image to be recorded (whether it is a character whose edge is emphasized or a high-quality photograph), the type of recording medium (whether plain paper or coated paper, etc.), etc. Accordingly, an ink having an appropriate property is used. That is, it can be considered that either Bk ink or Pk ink is used exclusively and not used at the same time. Therefore, the present inventor adopts the configuration according to the usage pattern even in the case of an ink jet head using a plurality of types of inks, that is, according to this when there is an ink used exclusively. He came up with the idea that the intended purpose could be achieved by adopting the configuration.

以下、かかる構成について説明する。
図3は図2における基板3におけるコンタクトパッドの配置例を示す模式図、図4は基板3から記録素子ユニット2における記録素子基板までの電気的接続例を示すブロック図である。
Hereinafter, such a configuration will be described.
3 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of contact pads on the substrate 3 in FIG. 2, and FIG. 4 is a block diagram showing an example of electrical connection from the substrate 3 to the recording element substrate in the recording element unit 2. As shown in FIG.

これらの図において、10は電源(VH)配線用のパッド、11はグランド(GND)配線用のパッド、12は記録素子であるヒータの駆動波形を規定する信号(ヒートイネーブル信号_HEN(負論理))用のパッド、13は記録データに応じたヒータの駆動データを後述のラッチ回路にラッチさせるための信号(ラッチ信号_LAT(負論理))用のパッド、14はデータ転送の基準となるクロック信号用のパッド、15は記録素子基板に配設されるヒータ駆動ロジック回路に供給する電源(VDD)用のパッド、17はこれに対応するグランド(VSS)配線用のパッドである。   In these figures, 10 is a pad for power (VH) wiring, 11 is a pad for ground (GND) wiring, 12 is a signal (heat enable signal_HEN (negative logic)) that defines a drive waveform of a heater that is a printing element. ) Pad, 13 is a pad for a signal (latch signal_LAT (negative logic)) for latching heater drive data corresponding to the recording data in a latch circuit, which will be described later, and 14 is a clock signal serving as a reference for data transfer. 15 is a pad for power supply (VDD) supplied to a heater driving logic circuit disposed on the printing element substrate, and 17 is a pad for ground (VSS) wiring corresponding thereto.

16AはBkインクを吐出する吐出部用およびPkインクを吐出する吐出部用のデータ信号供給に兼用されるパッドであり、そこからの配線は、基板3上、フレキシブル配線基板4上、または記録素子基板上の適宜の部位で分岐し、Bkインク用吐出部の駆動ブロック(Bkブロック)およびPkインク用吐出部の駆動ブロック(Pkブロック)に接続される。すなわち、排他駆動されるこれらのブロックに対するデータ信号配線同士は、パッド16Aから各ブロックまでの回路上で短絡されている。16B、16Cおよび16Dは、それぞれ、Cインク、MインクおよびYインクを吐出する吐出部に対するデータ信号用のパッドであり、それぞれ、Cブロック、MブロックおよびYブロックに接続されている。   Reference numeral 16A denotes a pad that is also used for supplying a data signal for an ejection unit that ejects Bk ink and an ejection unit that ejects Pk ink, and wiring from there is on the substrate 3, the flexible wiring substrate 4, or the recording element It branches at an appropriate location on the substrate and is connected to a drive block (Bk block) for the Bk ink ejection unit and a drive block (Pk block) for the Pk ink ejection unit. That is, the data signal wirings for these blocks that are exclusively driven are short-circuited on the circuit from the pad 16A to each block. Reference numerals 16B, 16C, and 16D denote data signal pads for ejection units that eject C ink, M ink, and Y ink, respectively, and are connected to the C block, M block, and Y block, respectively.

なお、かかるインクジェットヘッド側のコンタクトパッドの配置に応じて、キャリッジ71のコンタクトピン付き基板73すなわち記録装置側の接続部もこれに対応する構成・配置を採ることは勿論である。   Of course, according to the arrangement of the contact pads on the ink jet head side, the substrate 73 with contact pins of the carriage 71, that is, the connecting portion on the recording apparatus side, adopts a corresponding configuration and arrangement.

図5は1つの吐出部に対応した駆動ブロックの構成例を示す。   FIG. 5 shows a configuration example of a drive block corresponding to one ejection unit.

ここで、最近では記録の高速化および高精細化の要求からインクジェットヘッドには多数のヒータが高密度実装されるようになってきており、多数実装されたヒータのすべてを同時に駆動すると大電流が流れることになる。すると、電流経路の電圧降下(変動)が大きくなったり、大きな電源容量が必要となったりする。また、インクを吐出するノズル間での相互的な流体圧力干渉も大きくなり、均一で安定したインク吐出が妨げられることもある。   Recently, due to the demand for high-speed recording and high definition, a large number of heaters are mounted on an inkjet head at a high density. When all the heaters mounted at the same time are driven simultaneously, a large current is generated. Will flow. Then, the voltage drop (fluctuation) in the current path becomes large, or a large power supply capacity is required. In addition, mutual fluid pressure interference between nozzles that eject ink increases, and uniform and stable ink ejection may be hindered.

そこで、多数のヒータを備えた構成の場合、ヒータ群を複数のブロックに分けて各ブロックを時分割駆動する方式が採られている。また、インクジェットヘッド内で空間上隣接するヒータが同時または連続して選択されないように、同時駆動するヒータを分散させ、すなわち空間上離れたヒータをまとめて1つの時分割駆動単位を構成するようにした時分割駆動が採られている。   Therefore, in the case of a configuration having a large number of heaters, a system is adopted in which the heater group is divided into a plurality of blocks and each block is driven in a time-sharing manner. Also, heaters that are driven simultaneously are dispersed so that heaters that are adjacent in space in the inkjet head are not selected simultaneously or continuously, that is, heaters that are separated in space are combined to form one time-division drive unit. Time-sharing drive is adopted.

本実施形態でも時分割駆動方式に適したマトリクス回路を採用しており、図5は上記128本のノズルに対応した128個のヒータのうち、記録データに応じて同時駆動され得るヒータの最大数(すなわち1時分割駆動単位に含まれるヒータ数)を8個とし、16回の時分割駆動を行うための構成を例示している。ヒータはインクジェットヘッド1において所定方向に配列されており、当該配列において空間的に隣接する16個のヒータ毎にドライバ38に接続され、8つのグループを形成している。また、各グループ間で位置的に対応するヒータ、すなわち合計8個のヒータが同時駆動される1時分割駆動単位を構成する。   This embodiment also employs a matrix circuit suitable for the time-division driving method, and FIG. 5 shows the maximum number of heaters that can be driven simultaneously according to print data, out of the 128 heaters corresponding to the 128 nozzles. In this example, the number of heaters included in one time-division drive unit is set to eight, and a configuration for performing 16 time-division drives is illustrated. The heaters are arranged in a predetermined direction in the inkjet head 1, and each of 16 heaters spatially adjacent in the arrangement is connected to the driver 38 to form eight groups. In addition, a heater corresponding in position between the groups, that is, a time-division drive unit in which a total of eight heaters are driven simultaneously is configured.

図6はデータ転送フォーマットを、図7は1時分割駆動単位における駆動のタイミングチャートを示している。   FIG. 6 shows a data transfer format, and FIG. 7 shows a drive timing chart in one time-division drive unit.

転送されるデータの配列は、図6に示すように、はじめに記録データ信号DATA0〜DATA7(第1ビット(先頭)〜第8ビット)が、続いて各時分割駆動単位を選択するための選択信号BE0〜BE3(第9ビット〜第12ビット)が、最後にBkブロックまたはPkブロックを選択するための選択信号SEL(第13ビット)が順に並べられた合計13ビットのシリアルデータである。このシリアルデータはデータ転送用クロック信号CLKの立ち上がりと立ち下がりとの両端に適切に同期して転送され、データ転送信号CLKの7サイクルで13ビットのシリアルデータの転送が行われる。この13ビットの転送後、すなわち7サイクルのデータ転送信号CLKの終了後に一旦停止し、次の時分割駆動単位に対応するデータ転送まで待機する。一方、ラッチ信号_LATを有効(ローレベル)にすることによってラッチ回路にデータを格納し、この後、図7に示すようにヒート信号_HENを有効(ローレベル)にすることで、ヒータには記録データに応じた通電がなされる。   As shown in FIG. 6, the arrangement of data to be transferred is as follows. First, recording data signals DATA0 to DATA7 (first bit (first) to eighth bit) are selected, and then a selection signal for selecting each time-division drive unit. BE0 to BE3 (9th to 12th bits) are serial data of a total of 13 bits in which selection signals SEL (13th bit) for finally selecting a Bk block or a Pk block are sequentially arranged. This serial data is transferred in synchronization with both ends of the rising and falling edges of the data transfer clock signal CLK, and 13-bit serial data is transferred in seven cycles of the data transfer signal CLK. After the 13-bit transfer, that is, after the end of the 7-cycle data transfer signal CLK, the process is temporarily stopped and the process waits for the data transfer corresponding to the next time-division drive unit. On the other hand, by making the latch signal _LAT valid (low level), data is stored in the latch circuit, and thereafter, by making the heat signal _HEN valid (low level) as shown in FIG. Energization according to data is performed.

図5の駆動ブロックは、かかるシリアルデータを順次取り込みながらシフトさせる5ビットのシフトレジスタ30および8ビットのシフトレジスタ31と、これらに整列したデータをそれぞれ格納するラッチ回路50およびラッチ51と、ラッチ回路50にラッチされた選択信号BE0〜BE3に基づき16個の時分割駆動単位からそれぞれ1個のヒータを選択するための選択信号BLE0〜BLE15を出力するデコーダ40と、ラッチ回路51にラッチされた記録データ信号DATA0〜DATA7とヒート信号HEN(正論理)との論理積をとるANDゲート60と、で構成される。   The driving block shown in FIG. 5 includes a 5-bit shift register 30 and an 8-bit shift register 31 that shift the serial data while sequentially taking the serial data, a latch circuit 50 and a latch 51 that store data aligned with these registers, and a latch circuit, respectively. The decoder 40 outputs selection signals BLE0 to BLE15 for selecting one heater from each of the 16 time-division driving units based on the selection signals BE0 to BE3 latched at 50, and the recording latched by the latch circuit 51. The AND gate 60 takes the logical product of the data signals DATA0 to DATA7 and the heat signal HEN (positive logic).

6ビットの記録データ信号および7ビットのアドレス信号をこの順で含むシリアルデータ信号DATAをデータ転送信号CLKに同期して転送すると、転送終了後にはシフトレジスタ30には5ビットの選択信号(BE0〜BE3およびSEL)が、シフトレジスタ31には8ビットの記録データ信号DATA0〜DATA7が整列する。そして、ラッチ信号_LATに応じ、これらの信号がラッチ回路50および51にそれぞれラッチされ、出力される。記録データはANDゲート60でヒート信号HEN(正論理)との論理積を演算され、DATAラインに出力される。一方、選択信号BE0〜BE3はデコーダ40に入力され、選択信号BLE0〜BLE15が生成される。また、ラッチ回路50からは、BkブロックまたはPkブロックを選択するための選択信号SELが出力される。   When a serial data signal DATA including a 6-bit recording data signal and a 7-bit address signal in this order is transferred in synchronization with the data transfer signal CLK, a 5-bit selection signal (BE0 to BE0) is transferred to the shift register 30 after the transfer is completed. BE3 and SEL), and 8-bit recording data signals DATA0 to DATA7 are aligned in the shift register 31. In response to the latch signal _LAT, these signals are latched and output by the latch circuits 50 and 51, respectively. The recording data is ANDed with the heat signal HEN (positive logic) by the AND gate 60 and output to the DATA line. On the other hand, the selection signals BE0 to BE3 are input to the decoder 40, and the selection signals BLE0 to BLE15 are generated. The latch circuit 50 outputs a selection signal SEL for selecting a Bk block or a Pk block.

図8、図9および図10は、それぞれ、Bkブロック、Pkブロックおよびその他のブロック(Cブロック,Mブロック,Yブロック)におけるヒータ駆動回路の構成例である。いずれのブロックにおいても、各ヒータの駆動素子は、MOSトランジスタ形態のスイッチ素子61と、記録データ信号DATAと、上記選択信号BE0〜BE3に基づいて生成される選択信号BLEとの論理積をとるANDゲート63とで基本的に構成される。ここで、入力される選択信号BE0〜BE3とデコーダ40で生成される選択信号BLE0〜BLE15との対応は図11のようになっている。   8, 9 and 10 are configuration examples of the heater drive circuit in the Bk block, the Pk block and other blocks (C block, M block, Y block), respectively. In any block, the drive element of each heater is an AND that takes the logical product of the switch element 61 in the form of a MOS transistor, the recording data signal DATA, and the selection signal BLE generated based on the selection signals BE0 to BE3. This is basically composed of a gate 63. Here, the correspondence between the input selection signals BE0 to BE3 and the selection signals BLE0 to BLE15 generated by the decoder 40 is as shown in FIG.

そして基本的には、信号BLEと記録データ信号DATA(実際には図5の論理ゲートロジック60により駆動波形が定められた記録データ信号)とがANDゲート63によりAND演算され、その出力がスイッチ素子61に入力されて、ヒータのオン/オフが制御される。しかしBkブロック(図8)およびPkブロック(図9)のANDゲート63には、さらに選択信号SELが入力され、その信号の状態もヒータのオン/オフに関与する構成となっている。   Basically, the signal BLE and the recording data signal DATA (actually, the recording data signal whose driving waveform is determined by the logic gate logic 60 in FIG. 5) are AND-operated by the AND gate 63, and the output thereof is the switch element. 61 is input to control the heater on / off. However, the selection signal SEL is further input to the AND gates 63 of the Bk block (FIG. 8) and the Pk block (FIG. 9), and the state of the signal is also related to the on / off of the heater.

BkブロックおよびPkブロックは排他的に駆動されるものであり、1ビットの選択信号SELの状態によっていずれかを選択することができる。本例では、PkブロックのANDゲート63の選択信号SELの入力端を反転入力端とすることで、排他的な駆動を可能としている。これに対し、その他の色インクに対応した駆動ブロック(図10)では、ANDゲート63に選択信号SELは接続されていない。従って、BkブロックおよびPkブロックのいずれが選択される場合でも、その他のCブロック、MブロックおよびYブロックは同時に駆動可能である。すなわち、Bkブロックでは、選択信号SELがH状態のときにのみ駆動ヒータが駆動され得るものとなり、Pkブロックでは、選択信号SELがL状態のときにのみ駆動ヒータが駆動され得るものとなる。Cブロック、MブロックおよびYブロックについては、選択信号SELはノズルヒータの駆動には影響しない。   The Bk block and the Pk block are driven exclusively and can be selected according to the state of the 1-bit selection signal SEL. In this example, exclusive drive is enabled by setting the input terminal of the selection signal SEL of the AND gate 63 of the Pk block as the inverting input terminal. On the other hand, the selection signal SEL is not connected to the AND gate 63 in the drive blocks corresponding to other color inks (FIG. 10). Therefore, when any of the Bk block and the Pk block is selected, the other C block, M block, and Y block can be driven simultaneously. That is, in the Bk block, the drive heater can be driven only when the selection signal SEL is in the H state, and in the Pk block, the drive heater can be driven only when the selection signal SEL is in the L state. For the C block, M block, and Y block, the selection signal SEL does not affect the driving of the nozzle heater.

従って、本実施形態のインクジェトヘッドにおいては、例えば普通紙を記録媒体として用いるような高品位の黒文字を記録する場合はBkブロックを、また、コート紙等インク受容層を持つ高画質用の記録媒体を用いるようなにはPkブロックを駆動するように、状態を適切にHまたはLに定めた選択信号ビットをデータ信号に付加することによって、BkブロックとPkブロックとを排他的に選択して駆動することができる。ここで、Bkインクは顔料成分を含む上乗せ系インクであるため、一般にコート紙等インク受容層を持つ高画質用の記録媒体に対する記録には用いられない。一方Pkインクは浸透系インクであるため、フェザリングにより文字の輪郭が鮮明にならないことから、いわゆる普通紙の形態の記録媒体に対する記録には一般に用いられない。そのため、本実施形態のような配線構成を採用しても、文書・写真のいずれの印刷を行う場合であっても、BkブロックとPkブロックとに個別にデータパッドを持った際と同様に高品位の印刷が可能である。その上、パッド数が削減されたことにより、基板の電気的接続の信頼性が向上し、導線数が削減されたことにより、記録素子基板および配線部材、ひいては記録装置側の接続部(コンタクトピン付き基板73)および配線部材(フレキシブルケーブル72)など各部の寸法増大を抑制してコストも削減される。   Therefore, in the inkjet head of the present embodiment, for example, when recording high-quality black characters using plain paper as a recording medium, a Bk block is used, and a high-quality recording medium having an ink receiving layer such as coated paper. In order to drive the Pk block, the Bk block and the Pk block are exclusively selected and driven by adding a selection signal bit whose state is appropriately set to H or L to the data signal so as to drive the Pk block. can do. Here, since the Bk ink is an overlay ink containing a pigment component, it is generally not used for recording on a high-quality recording medium having an ink receiving layer such as coated paper. On the other hand, since Pk ink is a penetrating ink, the outline of a character is not sharpened by feathering, and thus is not generally used for recording on a recording medium in the form of so-called plain paper. For this reason, even if the wiring configuration as in this embodiment is adopted or when printing of documents or photographs is performed, it is as high as when the data pads are individually provided in the Bk block and the Pk block. Quality printing is possible. In addition, the reduction in the number of pads improves the reliability of the electrical connection of the substrate, and the reduction in the number of conductive wires allows the recording element substrate and the wiring member, and hence the connection portion (contact pin on the recording device side). The cost is reduced by suppressing an increase in dimensions of each part such as the attached board 73) and the wiring member (flexible cable 72).

次に、上記インクジェットヘッドを好適に使用できるインクジェット記録装置の制御系の構成について説明する。   Next, the configuration of the control system of the ink jet recording apparatus that can suitably use the ink jet head will be described.

図12は図1に示したインクジェット記録装置の制御系の主要部の構成例を示す。図において、801はシステム全体の制御を司るCPUである。802はCPU801が実行するシステム制御用のプログラムその他の固定データが書き込まれたROMである。803は記録媒体を搬送(副走査)する副走査部であり、記録媒体を送給・搬送・排出するモータおよび所要の伝動機構等を含む。804はヘッドの回復を行う吐出回復部であり、回復ユニット89等を含む。805は主走査部であり、キャリッジモータ86、キャリッジ71および所要の伝動機構等を含む。   FIG. 12 shows a configuration example of the main part of the control system of the ink jet recording apparatus shown in FIG. In the figure, reference numeral 801 denotes a CPU that controls the entire system. A ROM 802 stores a system control program executed by the CPU 801 and other fixed data. Reference numeral 803 denotes a sub-scanning unit that conveys (sub-scans) the recording medium, and includes a motor that feeds, conveys, and ejects the recording medium, a required transmission mechanism, and the like. Reference numeral 804 denotes a discharge recovery unit that recovers the head, and includes a recovery unit 89 and the like. A main scanning unit 805 includes a carriage motor 86, a carriage 71, a required transmission mechanism, and the like.

807はインクジェットヘッド2へのデータ転送制御を行う回路である。808は記録する画像を吐出データに変換する2値化回路であり、ハーフトーニング処理などを行う。809は記録する画像(例えばコンピュータなど不図示のホスト装置から受容したもの)がカラー画像である場合に、インクジェットヘッド2のインク色に合わせて色分解する画像処理部である。データ転送回路807は、2値化回路808から供給された画像データに基づき、図6に示したフォーマットの信号を生成し、ケーブル72、コンタクトパッド基板3、およびフレキシブル配線基板4を介して、インクジェットヘッド2の各動ブロックに転送する。   Reference numeral 807 denotes a circuit that controls data transfer to the inkjet head 2. Reference numeral 808 denotes a binarization circuit that converts an image to be recorded into ejection data, and performs a halftoning process and the like. Reference numeral 809 denotes an image processing unit that performs color separation in accordance with the ink color of the inkjet head 2 when an image to be recorded (for example, an image received from a host device (not shown) such as a computer) is a color image. The data transfer circuit 807 generates a signal having the format shown in FIG. 6 based on the image data supplied from the binarization circuit 808, and performs inkjet via the cable 72, the contact pad substrate 3, and the flexible wiring substrate 4. Transfer to each moving block of the head 2.

図13は本実施形態の記録処理手順の一例を示し、これは図12に示した制御系を用いて実施することが可能である。   FIG. 13 shows an example of the recording processing procedure of the present embodiment, which can be implemented using the control system shown in FIG.

まず、ステップS1でホスト装置より画像データを受信し、BkインクまたはPkインクが用いられる場合にはステップS3にて所定の設定(すなわちいずれが用いられるかによってブロック選択信号SEL用のビットにHまたはLのいずれを付加するかを決定するための設定)を行う。ここで、BkインクとPkインクとのいずれが用いられるかの判定は、例えば用いる記録媒体種類をユーザが指定したとき、インク種類を指定したとき、あるいは記録モードを指定したときなどに起動することができる。指定は記録装置本体に設けたコンソールを用いて行うものでもよく、コンピュータ形態のホスト装置で稼動するプリンタドライバの設定画面を用いて行うものでもよい。また、画像データの内容に基づいて判定するものでもよい。   First, in step S1, image data is received from the host device. When Bk ink or Pk ink is used, a predetermined setting is set in step S3 (that is, the bit for the block selection signal SEL is set to H or depending on which is used). Setting for determining which of L to add). Here, the determination of whether Bk ink or Pk ink is used is activated when, for example, the user specifies the type of recording medium to be used, when the ink type is specified, or when the recording mode is specified. Can do. The designation may be performed using a console provided in the recording apparatus main body, or may be performed using a setting screen of a printer driver operating on a computer-type host device. Further, it may be determined based on the content of the image data.

次に、インクジェットヘッドのノズル配列の構成に応じた画像データの展開を行い(ステップS5)、展開した画像データに基づいて装置各部を駆動し、記録処理を行う(ステップS7)。   Next, image data is developed according to the configuration of the nozzle array of the inkjet head (step S5), and each part of the apparatus is driven based on the developed image data to perform a recording process (step S7).

(第2の実施形態)
図14は本発明の第2の実施形態によるインクジェットヘッドの構成例である。
図14に示すインクジェットヘッド100が先の実施形態と異なるのは、Bkインクの吐出部を持つ記録素子ユニット2Aと、Pkインク、Cインク、MインクおよびYインクのそれぞれに対応した吐出部を持つ記録素子ユニット2Bとを有している点である。
(Second Embodiment)
FIG. 14 shows a configuration example of an ink jet head according to the second embodiment of the present invention.
The inkjet head 100 shown in FIG. 14 is different from the previous embodiment in that it has a recording element unit 2A having a Bk ink discharge portion and discharge portions corresponding to each of Pk ink, C ink, M ink, and Y ink. The recording element unit 2B is included.

図15は記録素子ユニット2Aおよび2Bにおける記録素子基板の電気的接続例を示すブロック図である。本実施形態では、記録素子ユニット2Aに設けられるBkブロックの記録素子基板と、記録素子ユニット2Bに設けられるPk、C、MおよびYの各駆動ブロックの記録素子基板とでヒータ抵抗値等特性の異なるものを用いており、同時駆動を可能とするために各素子基板にそれぞれ異なった駆動波形を入力する。そのため、それぞれの素子基板用のヒートイネーブル信号用パッド12Aおよび12Bが設けられている。   FIG. 15 is a block diagram showing an example of electrical connection of the recording element substrates in the recording element units 2A and 2B. In this embodiment, the Bk block recording element substrate provided in the recording element unit 2A and the Pk, C, M, and Y driving block recording element substrates provided in the recording element unit 2B have characteristics such as heater resistance. Different drive waveforms are used, and different drive waveforms are input to the respective element substrates in order to enable simultaneous drive. Therefore, heat enable signal pads 12A and 12B for the respective element substrates are provided.

各駆動ブロックの内部構成は図5と同様であり、シリアルデータのフォーマットおよび駆動態様も図6および図7と同様である。   The internal configuration of each drive block is the same as in FIG. 5, and the format and drive mode of serial data are also the same as in FIGS.

本実施形態においては、Pkブロックについては第1の実施形態における図10と同様の構成を採用する一方、Bkブロックおよびその他のブロック(Cブロック,Mブロック,Yブロック)については第1の実施形態における図11と同様の構成を採用する。また、入力される選択信号BLE0〜BE3とデコーダ40で生成される選択信号BLE0〜BLE15との対応も図11と同様である。   In the present embodiment, the Pk block adopts the same configuration as that of FIG. 10 in the first embodiment, while the Bk block and other blocks (C block, M block, Y block) are the first embodiment. The same configuration as in FIG. 11 is adopted. Further, the correspondence between the input selection signals BLE0 to BE3 and the selection signals BLE0 to BLE15 generated by the decoder 40 is the same as in FIG.

本例においては、、Pkブロックは選択信号SELがLの状態のときにのみヒータが選択され得るものとなり、Bkブロック、Cブロック、MブロックおよびYブロックについては、選択信号SELはノズルヒータの駆動には影響しない。Bkブロックは、パッド12Aから入力されるヒートイネーブル信号_HENAの入力波形により駆動波形が決定され、データ信号DATAに基づいて各ヒータが駆動される。Pkブロックは、パッド12Bから入力されるヒートイネーブル信号_HENBの入力波形により駆動波形が決定され、データ信号DATAおよび選択信号SELに基づいて各ヒータが駆動される。すなわち、選択信号SELにかかわらず、ヒートイネーブル信号_HENAの入力が無ければ、Bkブロックは駆動されず、一方選択信号SELの条件が満たされなければPkブロックは駆動されない。また、BkブロックおよびPkブロックのいずれも、その他のブロック(Cブロック,Mブロック,Yブロック)と同時に駆動可能である。   In this example, the heater can be selected only when the selection signal SEL is L in the Pk block. For the Bk block, C block, M block, and Y block, the selection signal SEL is used to drive the nozzle heater. Has no effect. The drive waveform of the Bk block is determined by the input waveform of the heat enable signal _HENA input from the pad 12A, and each heater is driven based on the data signal DATA. The drive waveform of the Pk block is determined by the input waveform of the heat enable signal_HENB input from the pad 12B, and each heater is driven based on the data signal DATA and the selection signal SEL. That is, regardless of the selection signal SEL, the Bk block is not driven if the heat enable signal _HENA is not input, whereas the Pk block is not driven unless the condition of the selection signal SEL is satisfied. Further, both the Bk block and the Pk block can be driven simultaneously with other blocks (C block, M block, Y block).

本実施形態においても、インクジェット記録装置側においてヒートイネーブル信号および選択信号ビットを適切に定め、これらを供給することによって、BkブロックとPkブロックとを排他的に選択して駆動し、データ信号上のSELECTビット上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。特に本実施形態は、ヒータ抵抗値等特性の異なる記録素子基板が用いられる場合にも対応できることに特徴がある。   Also in the present embodiment, the Bk block and the Pk block are exclusively selected and driven by appropriately determining and supplying the heat enable signal and the selection signal bit on the ink jet recording apparatus side, and on the data signal SELECT bit The same effect as in the first embodiment can be obtained. In particular, the present embodiment is characterized in that it can cope with a case where recording element substrates having different characteristics such as a heater resistance value are used.

なお、本実施形態では、異なる記録素子基板上の駆動ブロックを駆動するためにそれぞれの記録素子基板のためのヒートイネーブル信号用パッドを備えているが、その代わりにあるいはこれとともに、電源(VH)をそれぞれの記録素子基板に対応して制御できるようになし、各記録素子基板毎のVH配線およびパッドを備えるようにしてもよい。VHの入力がなければヒータには電流が流れないので、それぞれ専用のVHパッドないし入力端を備える場合であっても、ヒートイネーブル信号を用いる場合と同様に制御を行うことができる。すなわち、ヒータは駆動電圧と駆動波形とで定まるエネルギ(例えば駆動電圧×パルス幅)に従って駆動されるものであるので、このエネルギに関与する条件のいずれを用いることも可能である。   In this embodiment, a heat enable signal pad for each recording element substrate is provided to drive drive blocks on different recording element substrates, but instead of or together with this, a power supply (VH) Can be controlled corresponding to each recording element substrate, and a VH wiring and a pad for each recording element substrate may be provided. If no VH is input, no current flows through the heater. Therefore, even when a dedicated VH pad or input terminal is provided, control can be performed in the same manner as when the heat enable signal is used. That is, since the heater is driven according to energy determined by the drive voltage and the drive waveform (for example, drive voltage × pulse width), any of the conditions relating to this energy can be used.

例えば、Bkブロックはある入力電圧VHAおよびデータ信号DATAに基づいて各ヒータが駆動されるようにする一方、Pkブロックは、別の入力電圧VHB、データ信号DATAおよび選択信号SELに基づいて各ヒータが駆動されるようにすることができる。すなわち、選択信号SELにかかわらず、電圧VHAの入力が無ければ、Bkブロックは駆動されず、一方選択信号SELの条件が満たされなければPkブロックは駆動されない。また、BkブロックおよびPkブロックのいずれも、その他のブロック(Cブロック,Mブロック,Yブロック)と同時に駆動可能である。   For example, the Bk block allows each heater to be driven based on one input voltage VHA and the data signal DATA, while the Pk block allows each heater to be driven based on another input voltage VHB, the data signal DATA, and the selection signal SEL. It can be driven. That is, regardless of the selection signal SEL, if the voltage VHA is not input, the Bk block is not driven. On the other hand, if the condition of the selection signal SEL is not satisfied, the Pk block is not driven. Further, both the Bk block and the Pk block can be driven simultaneously with other blocks (C block, M block, Y block).

(その他)
なお、上記各実施形態では、BkブロックとPkブロックとのパッドを共通化しながら排他駆動を行うものとしたが、排他駆動を行うことができるものであれば、他の色インク用の駆動ブロックに関してパッドないし導線を共通化することもできる。例えば、色材に顔料成分を含む上乗せ系のC,M,Yインクと、色材に染料成分を含む浸透系のC,M,Yインクとのぞれぞれの関係について、上述と同様の構成を採用することができる。
(Other)
In each of the above embodiments, the exclusive drive is performed while the pads of the Bk block and the Pk block are shared. However, as long as the exclusive drive can be performed, the drive blocks for other color inks are used. Pads or conductors can be shared. For example, the relationship between the additive C, M, Y ink including a pigment component in the color material and the penetrating C, M, Y ink including a dye component in the color material is the same as described above. A configuration can be employed.

また、パッドないしは導線を共通化しながら排他駆動を行う構成は、同色のインク同士の関係だけでなく、その他の関係にも適用可能である。例えば、Bk、C、M、Y、Pk、LC(薄いシアン)、LM(薄いマゼンタ)、およびS(耐水化剤等、透明の機能性液体)の吐出部を有するようなヘッドにおいては、普通紙用の印刷ではBk、C、M、YおよびSを使用し、高階調印刷用のPk、LC、LMは使用されない一方、インク受容層を持つ記録媒体への高画質印刷ではC、M、Y、Pk、LCおよびLMを使用し、普通紙用のBkおよびSは使用されないというように、排他的な駆動関係が成立することがある。   In addition, the configuration in which exclusive driving is performed while using pads or conductors in common is applicable not only to the relationship between inks of the same color but also to other relationships. For example, in a head having an ejection part of Bk, C, M, Y, Pk, LC (light cyan), LM (thin magenta), and S (transparent functional liquid such as a water resistant agent) Bk, C, M, Y, and S are used for printing on paper, and Pk, LC, and LM for high gradation printing are not used, while C, M, and C are used for high-quality printing on a recording medium having an ink receiving layer. An exclusive drive relationship may be established, such as using Y, Pk, LC, and LM, and not using Bk and S for plain paper.

このようなヘッドにおいては、上例のような選択信号SEL付与による駆動ブロック選択、あるいは選択信号SELとヒータ駆動エネルギを定める信号(ヒートイネーブル信号および/またはVH入力と)の併用による駆動ブロック選択が可能な記録素子基板構成を用いれば、BkブロックとPkブロックとに対するパッドないし導線を共通化し、SブロックとLC(あるいはLM)ブロックとに対するパッドを共通化することができる。すなわち、このようなヘッドにおいても、パッド数が削減されたことにより、基板の電気的接続の信頼性が向上し、導線数が削減されたことにより、インクジェットヘッドの記録素子基板および配線部材、ひいては記録装置側の接続部および配線部材など各部の寸法増大を抑制してコストも削減される。   In such a head, the drive block selection by the selection signal SEL given as in the above example, or the drive block selection by the combination of the selection signal SEL and a signal (heat enable signal and / or VH input) for determining the heater drive energy is performed. If a possible recording element substrate configuration is used, the pads or leads for the Bk block and the Pk block can be made common, and the pads for the S block and the LC (or LM) block can be made common. That is, even in such a head, the number of pads is reduced, so that the reliability of electrical connection of the substrate is improved, and the number of conductive wires is reduced, so that the recording element substrate and the wiring member of the inkjet head, and thus Costs can be reduced by suppressing an increase in the size of each part such as a connecting part and a wiring member on the recording apparatus side.

また、用いるインクの色や濃度などの色調数および種類は適宜定め得ることは勿論であり、さらに上述した実施形態で記載された数値もあくまで例示のためのものであって、本発明がこれに限られないことは言うまでもない。   In addition, the number and type of color tones such as the color and density of the ink to be used can be determined as appropriate, and the numerical values described in the above-described embodiments are only for illustrative purposes, and the present invention includes this. It goes without saying that it is not limited.

加えて、上例では所謂シリアルタイプの記録装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は記録媒体の全幅に対応した範囲にわたってノズルを配列してなる所謂フルラインタイプのインクジェット記録ヘッドを用いるプリンタに対しても有効なものである。   In addition, although the case where the present invention is applied to a so-called serial type recording apparatus has been described in the above example, the present invention is a so-called full-line type ink jet recording head in which nozzles are arranged over a range corresponding to the entire width of the recording medium. This is also effective for printers using the.

さらに加えて、上記記録装置に適用されるインク吐出方式には種々のものがあり、上述のように通電に応じインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換素子が設けられているものを用いてもよく、ピエゾ素子など電気機械エネルギ変換素子が設けられているものを用いてもよい。   In addition, there are various ink ejection methods applied to the recording apparatus, and as described above, an electrothermal conversion element that generates thermal energy that causes film boiling in ink in response to energization is provided. A thing provided with an electromechanical energy conversion element such as a piezo element may be used.

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の外観を示す斜視図であり、記録ヘッドを取り外した状態で示している。1 is a perspective view illustrating an appearance of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention, with a recording head removed. 図1の記録装置に搭載されるインクジェットヘッドの構成例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration example of an ink jet head mounted on the recording apparatus of FIG. 1. 第1の実施形態で採用したコンタクトパッドの配置例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of arrangement | positioning of the contact pad employ | adopted in 1st Embodiment. 図3のコンタクトパッドから記録素子ユニットにおける記録素子基板までの電気的接続例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of electrical connection from the contact pad of FIG. 3 to a recording element substrate in the recording element unit. 記録ヘッドの1つの吐出部に対応した駆動ブロックの構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a drive block corresponding to one ejection unit of a recording head. 第1の実施形態におけるデータ転送フォーマットを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the data transfer format in 1st Embodiment. 吐出部の1つの時分割駆動単位における駆動のタイミングチャートを示す図である。It is a figure which shows the timing chart of the drive in one time division drive unit of a discharge part. 第1の実施形態におけるBkインク用駆動ブロック内のヒータ駆動回路の構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a heater drive circuit in a Bk ink drive block according to the first embodiment. 第1の実施形態におけるPkインク用駆動ブロック内のヒータ駆動回路の構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a heater drive circuit in a Pk ink drive block according to the first embodiment. 第1の実施形態におけるC,M,Yインク用駆動ブロック内のヒータ駆動回路の構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a heater driving circuit in a C, M, Y ink driving block according to the first embodiment. 各時分割駆動単位を選択するための入力信号および出力信号の対応を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a response | compatibility of the input signal and output signal for selecting each time division drive unit. 図1に示したインクジェット記録装置の制御系の主要部の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of a control system of the ink jet recording apparatus illustrated in FIG. 1. 図12の構成による記録処理手順の一例を示すフローチャートである。13 is a flowchart illustrating an example of a recording processing procedure according to the configuration of FIG. 本発明の第2の実施形態によるインクジェットヘッドの構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the inkjet head by the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態における記録素子基板の電気的接続例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of electrical connection of a recording element substrate in a second embodiment. シリアルスキャン方式によるインクジェット記録装置において採用される一般的なインクジェットヘッドの主要部を、インクが吐出される方向から示した概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a main part of a general ink jet head employed in an ink jet recording apparatus using a serial scan method, from the direction in which ink is ejected.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェットヘッド
2、2A、2B 記録素子ユニット
3 コンタクトパッド付き基板
4 フレキシブル配線基板
10 電源(VH)用パッド
11 グランド(GND)用パッド
12 ヒートイネーブル信号用パッド
13 ラッチ信号用パッド
14 クロック信号用パッド
15 VDDパッド
16A〜16D データ用パッド
17 VSSパッド
30、31 シフトレジスタ回路
40 デコーダ回路
50、51 ラッチ回路
60 論理ゲートロジック
61 スイッチ素子
70 インクジェットプリンタ
71 キャリッジ
72 フレキシブルケーブル
73 キャリッジ基板
74 キャリッジベルト
82 オートシートフィーダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 2, 2A, 2B Recording element unit 3 Board | substrate with contact pad 4 Flexible wiring board 10 Power supply (VH) pad 11 Ground (GND) pad 12 Heat enable signal pad 13 Latch signal pad 14 Clock signal pad 15 VDD pad 16A to 16D Data pad 17 VSS pad 30, 31 Shift register circuit 40 Decoder circuit 50, 51 Latch circuit 60 Logic gate logic 61 Switch element 70 Inkjet printer 71 Carriage 72 Flexible cable 73 Carriage substrate 74 Carriage belt 82 Auto sheet feeder

Claims (4)

顔料を含む第1色の液体を吐出するための複数の記録素子が配列された第1記録素子列と、染料を含む前記第1色の液体を吐出するための複数の記録素子が配列された第2記録素子列と、前記第1色とは異なる第2色の液体を吐出するための複数の記録素子が配列された第3記録素子列と、を備えたインクジェットヘッドであって、
前記第1記録素子列に含まれる記録素子を時分割で駆動する第1の駆動ブロックと、
前記第2記録素子列に含まれる記録素子を時分割で駆動する第2の駆動ブロックと、
前記第3記録素子列に含まれる記録素子を時分割で駆動する第3の駆動ブロックと、
前記第1の駆動ブロックと前記第2の駆動ブロックとのいずれか一方を選択する選択データと時分割の制御データと画像データを含むデータを外部から入力する第1データ入力部と、
時分割の制御データと画像データを外部から入力する第2データ入力部と、
前記記録素子の通電を制御する信号を外部から入力する制御信号入力部と、
を備え、
前記第1データ入力部は前記第1および第2の駆動ブロックに対して並列接続され、前記第2データ入力部は前記第3の駆動ブロックと接続され、前記制御信号入力部は前記第1、第2および第3の駆動ブロックに対して並列接続され、
前記第1および第2駆動ブロックは、前記時分割駆動の制御データと前記選択データと前記画像データに基づいて記録素子を駆動し、前記第3駆動ブロックは、前記時分割駆動の制御データと前記画像データに基づいて記録素子を駆動することを特徴とするインクジェットヘッド。
A first recording element array in which a plurality of recording elements for discharging a first color liquid containing a pigment is arranged, and a plurality of recording elements for discharging the first color liquid containing a dye are arranged. An inkjet head comprising: a second recording element array; and a third recording element array in which a plurality of recording elements for discharging a liquid of a second color different from the first color is arranged,
A first drive block for driving the recording elements included in the first recording element array in a time-sharing manner;
A second drive block for driving the recording elements included in the second recording element array in a time-sharing manner;
A third drive block for driving the recording elements included in the third recording element array in a time-sharing manner;
A first data input unit for externally inputting selection data for selecting one of the first drive block and the second drive block, time-division control data, and data including image data;
A second data input unit for inputting time-division control data and image data from the outside;
A control signal input unit for inputting a signal for controlling energization of the recording element from the outside;
With
The first data input unit is connected in parallel to the first and second drive blocks, the second data input unit is connected to the third drive block, and the control signal input unit is the first, Connected in parallel to the second and third drive blocks;
The first and second drive blocks drive recording elements based on the time-division drive control data, the selection data, and the image data, and the third drive block includes the time-division drive control data and the An ink-jet head that drives a recording element based on image data.
前記選択データは1ビットの2値データであり、前記選択データが前記2値データのうちの一方の値であれば、前記第1の駆動ブロックは前記第1記録素子列に含まれる記録素子を時分割で駆動し、前記選択データが前記2値データのうちの他方の値であれば、前記第2の駆動ブロックは前記第2記録素子列に含まれる記録素子を時分割で駆動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ヘッド。If the selection data is 1-bit binary data and the selection data is one value of the binary data, the first drive block selects a printing element included in the first printing element array. When driving in time division and the selection data is the other value of the binary data, the second drive block drives the printing elements included in the second printing element array in time division. The ink jet head according to claim 1, wherein the ink jet head is an ink jet head. 前記第1色の液体はブラックのインクであり、前記第2色の液体はシアン、マゼンタおよびイエローの少なくとも一色のインクであり、前記第3記録素子列は、前記シアン、マゼンタおよびイエローの少なくとも一色のインクを吐出するために少なくとも一つ備えられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクジェットヘッド。 Said first color liquid Ri ink der of the probe rack, before Symbol second color liquid is at least one color ink sheet Anne, magenta and yellow, the third recording element array, the cyan, magenta and The inkjet head according to claim 1, wherein at least one ink jet is provided for ejecting at least one yellow ink. 請求項1記載のインクジェットヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、記録データを前記各駆動ブロックに対応したデータに展開し、前記インクジェットヘッドに転送する回路を備えて、前記インクジェットヘッドを駆動することを特徴とするインクジェット記録装置。 An inkjet recording apparatus for recording using an ink jet head according to claim 1, expand the recorded data in the data corresponding to the respective drive block includes a circuit for transferring to the ink jet head, said ink jet head An ink jet recording apparatus.
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