專利名稱：記錄頭用基板、記錄頭和記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種記錄頭用基板、記錄頭以及記錄裝置，更具體地說，涉及一種例如用于按噴墨方式來進(jìn)行記錄的且具有可對同一基板提供多種顏色墨水的多墨水通道的記錄頭用基板、記錄頭以及記錄裝置。
背景技術(shù)：
作為噴墨記錄頭(下面稱為記錄頭)的構(gòu)成，一直以來，知道將多個記錄元件配置成一列或者多列的各種記錄頭。
已經(jīng)知道這種構(gòu)成，在這種記錄頭中，設(shè)置能夠?qū)個記錄元件作為一個塊來同時驅(qū)動的控制布線端子，在對該端子激勵期間，對記錄元件通電，能夠在記錄介質(zhì)上進(jìn)行任意的記錄。
另外，已經(jīng)知道這種構(gòu)成，把能夠?qū)個記錄元件作為一個塊來同時驅(qū)動的驅(qū)動用集成電路在同一基板上裝載幾個或者幾十個，對應(yīng)于各個記錄元件定位圖像數(shù)據(jù)，由此能夠在記錄介質(zhì)上進(jìn)行任意的記錄。
隨著近些年來記錄的高精細(xì)化、高畫質(zhì)化，記錄頭的性能得到特別的提高。通過增加在記錄頭上安裝的記錄元件的個數(shù)，或者用于提高記錄速度而增大同時驅(qū)動記錄元件的數(shù)目，實現(xiàn)了生產(chǎn)率的提高。另外，記錄元件的性能也有了進(jìn)步，利用1微秒左右的脈沖寬度的驅(qū)動信號，能夠排出幾皮升(pl)的墨水。這是通過高速開關(guān)大電流的功能元件(MOS-FET驅(qū)動器等)來實現(xiàn)的。這些功能元件能夠逐年減少尺寸，隨之具有多通道(多種顏色的墨水通道)的噴墨記錄頭用基板(下面，稱為頭基板)也能夠向小型化方向發(fā)展。
例如，為了實現(xiàn)這種頭基板的小型化，在具有記錄元件的頭基板上，該記錄元件具有用于提供墨水的長槽形狀的墨水供給口，和在該供給口的兩側(cè)的電熱變換元件，和驅(qū)動該電熱變換元件的驅(qū)動元件，例如，象特開平11-300973號公報中所公開的那樣，為這種構(gòu)成，將鎖存電路、移位寄存器和解碼器等信號處理電路集中配置到頭基板上的一個位置。此外，象特開平11-245409號公報中所公開的那樣，具有這種構(gòu)成，順序配置墨水供給口、記錄元件列、驅(qū)動電路、記錄元件列、墨水供給口，該驅(qū)動電路驅(qū)動兩側(cè)的記錄元件。
特別地，具有多通道的頭基板由于主要用于小型的彩色噴墨記錄頭，近些年來需求變大。這些能夠低成本形成彩色圖像的裝置，成為現(xiàn)在的產(chǎn)品構(gòu)成上不可缺少的部件。一直以來知道在同一基板上配置多種顏色的墨水通道的方法。
例如，具有這種方法，將記錄元件配置成一列，將墨水供給口和墨水通道分離為每個顏色的類型，對多個墨水通道的每個分配一列記錄元件列的方法。此外，也提出了這種方法，對于多個墨水通道的每一個，在兩側(cè)配置記錄元件列。這些構(gòu)成是用于實現(xiàn)高速記錄、高分辨率記錄的必然的技術(shù)途徑，成為今后如何進(jìn)行小型化的課題。
記錄頭的種類為了與裝載它的記錄裝置的性能匹配而具有多種，其控制電路也變得復(fù)雜。具有下述問題，在構(gòu)成包含這些電路，具有多墨水通道的高速、高分辨率的記錄頭的過程中，為此需要提供合適地配置必要的控制電路的基板。
在使用上述這樣的記錄頭的記錄裝置中，為了記錄速度的高速化和記錄密度的高精細(xì)化，具有在記錄頭內(nèi)設(shè)置的記錄元件數(shù)增加，其密度也變大的傾向。為此，在時分驅(qū)動這些記錄元件時塊數(shù)也增加，使用解碼電路等的控制信號線的數(shù)量也增加。
例如，一列具有256個以上記錄元件的多通道記錄頭，是實現(xiàn)全色記錄的最低限度的組合，要準(zhǔn)備藍(lán)綠色、黃色、品紅三種顏色的墨水。用于與彩色記錄數(shù)據(jù)匹配而單獨開關(guān)這些記錄元件的控制電路變大，僅其控制布線對多通道頭基板的占有面積就不能視而不見。此外，如果在墨水通道的兩側(cè)配置記錄元件列，以已有的方法，單純需要成倍的面積，這成為制作低成本的彩色噴墨記錄裝置時的障礙。
此外，在使用多通道記錄頭的記錄裝置中，相對墨水通道配置的記錄元件的構(gòu)成以各種形式來配置。
基本上在1個墨水通道的流路的兩側(cè)相對配置的2列記錄元件能夠排出相同顏色的墨水。在這種構(gòu)成的情況下，根據(jù)記錄裝置的圖像記錄程序，即使對于同樣的顏色，也可以通過改變記錄元件的噴嘴直徑和記錄元件的電熱變換體的尺寸來進(jìn)一步改變記錄頭的墨水排出量。
例如，如果在記錄元件的排列方向的相同墨水排出位置的墨水通道兩側(cè)配置記錄元件列，記錄元件的個數(shù)加倍，能夠以2倍的速度來結(jié)束記錄。
另外，如果在記錄元件的排列方向上以記錄元件配置間距的一半間距錯開來配置另一列，能夠以成倍的分辨率構(gòu)成多通道頭基板。
此外，如果從屬于2列記錄元件的各個列的記錄元件排出的墨水排出量不同，通過由記錄裝置切換控制多種記錄模式，能夠?qū)崿F(xiàn)可達(dá)到高速記錄和高精度記錄的記錄方法。
如果提高使用多通道記錄頭的記錄裝置的圖像品質(zhì)和性能等，上述的記錄頭的構(gòu)成和周圍控制裝置變得復(fù)雜，其控制也煩雜，所以為了盡可能簡化記錄裝置主體的控制部，在頭用基板上盡可能多地安裝控制電路。
另外，在管理/執(zhí)行用來改變記錄裝置的記錄模式中包含的記錄元件的驅(qū)動圖案等的控制順序時，也存在這種情況，在記錄頭的制作偏差或批量差大的情況下，其記錄狀態(tài)差顯著反映到記錄圖像上，所以，另一方面，對此管理校正，此外進(jìn)行記錄頭的種類識別和驅(qū)動狀態(tài)的逐次監(jiān)視等，多通道記錄頭所要求的性能變高。
但是，用于實現(xiàn)這些功能的控制電路和增加個數(shù)的記錄元件的混合提高了記錄頭的成本，成為記錄裝置普及的重大障礙。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點提出的。
例如，根據(jù)本發(fā)明的記錄頭基板，能夠以更小的面積來驅(qū)動控制變大數(shù)量的記錄元件。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，較佳的，提供相互以規(guī)定間隔配置有多個墨水供給通道構(gòu)成的記錄頭用基板，包括由在至少2個所述墨水供給通道之間的區(qū)域中沿著每一個所述墨水供給通道配置的多個記錄元件構(gòu)成的記錄元件列；在所述區(qū)域外配置的、用于驅(qū)動控制各所述記錄元件列的驅(qū)動控制電路；以及配置在所述區(qū)域中的共用布線部，將來自所述驅(qū)動控制電路的信號傳送給所述記錄元件列的各所述記錄元件、同時可驅(qū)動地選擇所述記錄元件列的所述多個記錄元件的規(guī)定的記錄元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，較佳的，將上述構(gòu)成適用于使用記錄頭基板的記錄頭。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，較佳的，將上述構(gòu)成適用于使用記錄頭向記錄介質(zhì)排出墨水來進(jìn)行記錄的記錄裝置。
從下面結(jié)合附圖的描述中，本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點是明顯的，其中在整個圖中相同或相似的部件賦予相同的符號。


附圖是與說明書一體的和構(gòu)成說明書的一部分，解釋說明書的實施例，與說明書一起用于解釋發(fā)明的原理。
圖1是表示本發(fā)明的代表實施形式的噴墨記錄裝置的滑架周邊部的構(gòu)成概要的外觀斜視圖。
圖2是表示噴墨盒IJC的詳細(xì)構(gòu)成的外觀斜視圖。
圖3是表示排出3色彩色墨水的記錄頭IJHC的立體構(gòu)造的斜視圖。
圖4是表示圖1所示的記錄裝置的控制構(gòu)成的方框圖。
圖5表示一般頭基板的電路布局構(gòu)成。
圖6是表示在圖5所示的一般的頭基板上形成2倍記錄元件數(shù)的情況下頭基板的電路布局構(gòu)成例。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的實施形式，安裝圖5所示的一般構(gòu)成的頭基板的記錄元件數(shù)的2倍的記錄元件之頭基板的電路布局構(gòu)成圖。
圖8表示改進(jìn)圖7所示構(gòu)成的頭基板的電路布局構(gòu)成例。
圖9是表示具有圖7～圖8所示布局構(gòu)成的頭基板的驅(qū)動控制構(gòu)成的等價電路圖。
圖10表示一般的頭基板的電路布局構(gòu)成的其它例子。
圖11是安裝圖10所示的具有矩陣狀的控制系列布線的一般構(gòu)成的頭基板的記錄元件數(shù)的2倍的記錄元件之頭基板的電路布局構(gòu)成圖。
圖12是表示具有圖11所示的布局構(gòu)成的頭基板的驅(qū)動控制構(gòu)成的等價電路圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
而且，在該說明書中，“記錄”(也有稱為“打印”的情況)，不僅表示形成文字、圖形等有意義的信息的情況，而且表示這種情況，不管有意義無意義，也不管人們利用視覺能夠感覺明顯或者不明顯，在廣義的記錄介質(zhì)上形成圖像、圖形、圖案等，或者進(jìn)行介質(zhì)加工的情況。
另外，作為記錄介質(zhì)，不僅是一般的記錄裝置使用的紙張，而且是廣義的布、塑料薄膜、金屬板、玻璃、陶瓷、木材、皮革等，表示為可接受墨水的東西。
此外，“墨水”(也有稱為“液體”的情況)，應(yīng)該與上述的“記錄(打印)”的定義同樣廣義地解釋，表示為，通過給予記錄介質(zhì)上，能夠提供圖像、圖形、圖案等的形成或者記錄介質(zhì)的加工、或者墨水的處理(例如，提供給記錄介質(zhì)的墨水中的色劑的凝固或者不溶化)的液體。
此外，作為“噴嘴”，不特定限制，是包括了排出口或者與此連通的液路和產(chǎn)生墨水排出所使用的能量的元件。
下面所使用的記錄頭用基板(頭基板)，不是指由硅半導(dǎo)體構(gòu)成的單獨的基體，而是指設(shè)置了各個元件和布線等的構(gòu)成。
此外，在基板上，不僅表示單單指元件基板上，也表示元件基板的表面、表面附近的元件基板內(nèi)部側(cè)。另外，在本發(fā)明中，“安裝”(builtin)不表示將單獨的各個元件在基體表面上單獨作為個體配置，而表示通過半導(dǎo)體電路的制作工藝等將各個元件在元件基板上一體形成和制造的情況。
<噴墨記錄裝置的說明(圖1)>
圖1是本發(fā)明的代表實施形式的噴墨記錄裝置的大概外觀圖。在圖1中，導(dǎo)螺桿5005通過與滑架馬達(dá)5013的正反旋轉(zhuǎn)聯(lián)動的驅(qū)動力傳導(dǎo)齒輪5009～5010來旋轉(zhuǎn)?；蹾C具有對導(dǎo)螺桿5004的螺旋槽5005結(jié)合的螺栓(未圖示)，隨著導(dǎo)螺桿5004的旋轉(zhuǎn)，支持在導(dǎo)軌5003上沿著箭頭a，b方向往復(fù)移動。在該滑架HC上，裝載噴墨盒IJC。噴墨盒IJC具有噴墨記錄頭IJH(下面稱為記錄頭)和存儲記錄用墨水的墨水容器IT。
噴墨盒IJC成為記錄頭IJH和墨水容器IT一體化的構(gòu)成。
5002是紙壓板，在滑架的移動方向相對臺板5000相互按壓紙。臺板5000通過未圖示的傳送馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，傳送記錄紙P。5007，5008是光傳感器，是確認(rèn)滑架的控制桿5006存在于該區(qū)域，進(jìn)行馬達(dá)5013的旋轉(zhuǎn)方向切換等的起始位置檢測部件。5016是支持蓋住記錄頭的前面的蓋部件5022的部件。另外，5015是吸引蓋內(nèi)的吸引部件，通過蓋內(nèi)開口5023進(jìn)行記錄頭的回復(fù)吸引。5017是清潔葉片，5019是將該葉片可沿著前后方向移動的部件，它們支持在主體支持板5018上。不用說，葉片可以不是這種形式，在本例子中可以應(yīng)用周知的清潔葉片。此外，5012是用于開始吸引回復(fù)的吸引的控制桿，隨著與滑架結(jié)合的凸輪5020的移動而移動，來自驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動力利用離合器切換等公知的傳動部件來移動控制。
這些壓蓋、清潔、吸引回復(fù)構(gòu)成為，在滑架來到起始位置的區(qū)域時，由導(dǎo)螺桿5004的作用，在它們的對應(yīng)位置進(jìn)行希望的處理，但如果在周知的時刻進(jìn)行希望的操作，任意一種都能夠適用于本例中。
圖2是表示噴墨盒IJC的詳細(xì)構(gòu)成的外觀斜視圖。
如圖2所示，噴墨盒IJC由排出黑色墨水的盒IJCK和排出藍(lán)綠色(C)、品紅(M)、黃色(Y)的3色的彩色墨水的盒IJCC構(gòu)成，這兩個盒能夠相對分離，能夠分別獨立地與滑架HC脫離。
盒IJCK由儲存黑墨水的墨水容器ITK和排出黑墨水進(jìn)行記錄的記錄頭IJHK構(gòu)成，但它們可一體構(gòu)成。同樣，盒IJCC由儲存藍(lán)綠色(C)、品紅(M)、黃色(Y)的3色的彩色墨水的墨水容器ITC和排出這些彩色墨水來記錄的記錄頭IJHC構(gòu)成，但它們可一體構(gòu)成。
此外，從圖2中可清楚地看出，排出黑色墨水的噴嘴列，排出藍(lán)綠色墨水的噴嘴列，排出品紅墨水的噴嘴列，排出黃色墨水的噴嘴列沿著滑架移動方向并排配置，噴嘴的排列方向是與滑架移動方向交叉的方向。
圖3是表示排出3色彩色墨水的記錄頭IJHC的立體構(gòu)造的斜視圖。
從圖3可清楚了解從墨水容器ITK提供的墨水的流動。在記錄頭IJHC中，具有提供藍(lán)綠色(C)墨水的墨水通道2C，提供品紅色(M)墨水的墨水通道2M，提供黃色(Y)墨水的墨水通道2Y，具有從墨水容器ITK向各個墨水通道，從基板的背面提供各種墨水的提供路線(未圖示)。
經(jīng)過這些墨水通道，C墨水、M墨水、Y墨水的各種墨水，通過墨水流路301C、301M、301Y，傳導(dǎo)到設(shè)置在基板上的電熱變換體(加熱器)401。然后，如果對電熱變換體(加熱器)401通過后面描述的電路通電，為處于電熱變換體(加熱器)401中的墨水供熱，墨水沸騰，結(jié)果，通過產(chǎn)生的泡沫從排出口302C、302M、302Y排出墨水液滴900C、900M、900Y。
而且，在圖3中，1是后面詳細(xì)描述的電熱變換體和驅(qū)動它的各種電路、存儲器、成為與滑架HC的電接點的各種焊點、形成各種信號線的記錄頭用基板(下面，稱為頭基板)。
另外，將一個電熱變換體(加熱器)、驅(qū)動它的MOS-FET、和電熱變換體(加熱器)總稱為記錄元件，將多個記錄元件總稱為記錄元件部。
在圖3中表示了排出彩色墨水的記錄頭IJHC的立體構(gòu)造，但排出黑色墨水的記錄頭IJHK也具有相同的構(gòu)造。但是，其構(gòu)造是圖3所示構(gòu)成的3分之1。即，墨水通道是1個，頭基板的規(guī)模是大約3分之1左右。
下面說明用于實現(xiàn)上述記錄裝置的記錄控制的控制構(gòu)成。
圖4是表示記錄裝置的控制電路的構(gòu)成的方框圖。
在圖4中，1700是輸入記錄信號的接口，1701是MPU，1702是存儲MPU1701執(zhí)行的控制程序的ROM，1703是保存各種數(shù)據(jù)(上述記錄信號和提供給記錄頭的記錄數(shù)據(jù)等)的DRAM。1704是對記錄頭IJH進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)的供給控制的門陣列(G.A.)，也進(jìn)行接口1700、MPU1701、RAM1703之間的數(shù)據(jù)傳送控制。
以上是記錄裝置主體控制部101所具有的構(gòu)成。
此外，1709是用于傳送記錄紙P的傳送馬達(dá)(在圖1中未圖示)，1706是用于驅(qū)動傳送馬達(dá)1709的馬達(dá)驅(qū)動器，1707是用于驅(qū)動滑架馬達(dá)5013的馬達(dá)驅(qū)動器。
如果說明上述控制構(gòu)成的操作，如果向接口1700輸入記錄信號，在門陣列1704和MPU1701之間記錄信號變換為記錄用記錄數(shù)據(jù)。然后，馬達(dá)驅(qū)動器1706、1707驅(qū)動，與此同時，根據(jù)傳送給滑架HC的記錄數(shù)據(jù)，噴墨頭IJH驅(qū)動，進(jìn)行向記錄紙P上的圖像記錄。
而且，在驅(qū)動記錄頭IJH的記錄元件部之時，為了進(jìn)行最合適的驅(qū)動，參照保存在頭基板1的存儲器中的特性信息，確定各個記錄元件的驅(qū)動形式。
另外，頭基板1的驅(qū)動控制不由記錄裝置主體控制部101直接進(jìn)行，而是通過安裝在滑架HC上的滑架控制部102來進(jìn)行。
下面，關(guān)于據(jù)此實施形式的頭基板的布線構(gòu)成，與通常采用的布線構(gòu)成進(jìn)行比較說明。
圖5是表示一般的頭基板的電路的布線構(gòu)成的圖。
在圖5所示的構(gòu)成中，在頭基板1上，相應(yīng)于藍(lán)綠色(C)墨水、品紅色(M)墨水、黃色(Y)墨水的墨水通道2C、2M、2Y，是通過各向異性蝕刻，或者噴砂等的處理來形成的。這些墨水通道2C、2M、2Y以規(guī)定間隔(等間隔也可以)配置。然后，對于各個墨水通道，將記錄元件列3C、3M、3Y在基板上配置成列狀(以幾個噴嘴單位排列成不同段也可以)。
而且，各個墨水通道并排排列，最好與基板上的電路配置匹配，也不必限于此。
此外，在頭基板上安裝單獨驅(qū)動控制記錄元件列3C、3M、3Y的MOS-FET等的驅(qū)動器列4C、4M、4Y，和能夠進(jìn)行單獨控制的電路布線5C、5M、5Y。
近些年來，多有這種構(gòu)成，在頭基板上不僅內(nèi)置上述這樣的記錄元件列，而且驅(qū)動器列這樣的功能元件組和其控制電路也內(nèi)置到頭基板上，這對記錄裝置整體的成本降低作出了貢獻(xiàn)。其中，實現(xiàn)用于單獨控制由具有幾百個記錄元件構(gòu)成的記錄元件列的重要任務(wù)的，是由移位寄存器、鎖存器等構(gòu)成的邏輯控制電路部(下面稱為控制電路)6C、6M、6Y，將它們也安裝到基板上。
通過形成這種構(gòu)成，即使在例如記錄元件的個數(shù)增加的情況下，由于用于接受來自基板或者記錄頭的外部的信號的控制端子數(shù)與記錄端子數(shù)匹配，不必增加，所以，具有組合這種電路構(gòu)成的控制電路的頭基板成為主流。
而且，在圖5中，7是將由控制電路6C、6M、6Y單獨選擇控制的記錄元件組時分驅(qū)動的電路，通常由解碼電路和移位寄存器電路構(gòu)成。
另外，在頭基板上形成的電路的布線構(gòu)成依賴于記錄頭的功能具有多分支。此外，圖5中所示的頭基板中沒有賦予參考標(biāo)記的部分是對頭基板通電記錄電流、用于輸入用于進(jìn)行記錄控制的控制信號的端子(焊點)。
從時分驅(qū)動電路7等延伸布線的多個控制系列布線，通過多通道共用，所以，包圍頭基板1的表面的形狀敷設(shè)。在如圖5所示的一般構(gòu)成中，對各個墨水通道的每個必需敷設(shè)布線8C、8M、8Y。但是，在使用這種已有的頭基板將記錄元件數(shù)加倍的情況下，這些單獨的布線8C、8M、8Y的空間成為基板尺寸變大的原因。
圖6表示在圖5所示的一般的頭基板上形成2倍的記錄元件數(shù)的情況下頭基板的電路布局構(gòu)成例。
在圖6中，8是表示圖5所示的單獨的布線8C、8M、8Y總稱的參考號碼，7’是記錄元件的個數(shù)變?yōu)?倍所增設(shè)的時分驅(qū)動電路的參考號碼，8’是記錄元件的個數(shù)變?yōu)?倍所增設(shè)的單獨布線之總稱的參考號碼。
按圖6所示構(gòu)成例，象單獨布線8，8’所示那樣，控制布線在各個墨水通道2C、2M、2Y之間配置2個系統(tǒng)，與布線同時，控制電路也成倍，所以，成為將實質(zhì)上一半噴嘴數(shù)的圖5所示的構(gòu)成基本成倍那樣的布線布局。在這種構(gòu)成中，使用半導(dǎo)體制造工序來制造頭基板時，每個晶片所取的個數(shù)和成品率也有影響，所以希望進(jìn)一步降低基板尺寸。
圖7表示安裝圖5所示的一般構(gòu)成的頭基板的記錄元件數(shù)的2倍的記錄元件之頭基板的電路布局構(gòu)成。
圖7所示的頭基板是圖3所示的記錄頭IJHC所使用的頭基板的一個例子。在圖3所示的構(gòu)成中，相對1個墨水通道在其兩側(cè)具有記錄元件，而圖7所示的頭基板的構(gòu)成也同樣，相對墨水通道2C、2M、2Y，在其兩側(cè)具有記錄元件列3C、3C’、3M、3M’、3Y、3Y’。
如按圖7所示的構(gòu)成，與圖6比較是明顯的，處于墨水通道2C和2M之間，以及墨水通道2M和2Y之間的控制布線8″共用，由此實質(zhì)上能夠降低2個控制布線應(yīng)敷設(shè)的空間。
對于控制布線隨著記錄元件數(shù)的增加時分驅(qū)動的塊數(shù)有增加的傾向，不能對其布線面積視而不見。因此，按該實施形式，著眼于控制布線是通過多個記錄元件列3C和3C’、3M和3M’、3Y和3Y’的共用控制的布線，象圖7所示那樣，實現(xiàn)了頭基板的基板面積的降低。
而且，本發(fā)明不由圖7所示那樣的頭基板的布線構(gòu)成所限定。例如，也可以采用圖8所示那樣的布線構(gòu)成。
圖8表示對圖7所示構(gòu)成進(jìn)行改進(jìn)的頭基板之電路布線構(gòu)成例。
在該例子中，如記錄元件的數(shù)量是2倍，同時將必要的單獨控制電路6和其布線8關(guān)于分別連接墨水通道2C、2M、2Y的基本中心的直線(圖8的虛線)對稱地構(gòu)成，通過這樣地分配電路，以控制線的均勻化為開始，實現(xiàn)了電路和布線的最適合化。
控制電路和布線的均勻化對基板布局是重要的。結(jié)果，圖8所示的構(gòu)成與圖7所示的構(gòu)成相比記錄頭性能(適當(dāng)?shù)哪ǖ牢恢玫?具有優(yōu)勢。
圖9是表示具有圖7～圖8所示的布局構(gòu)成的頭基板的驅(qū)動控制構(gòu)成的等價電路圖。這里，為了簡化說明，僅提出作為本發(fā)明的實施形式的最典型例子的在墨水通道2M和2Y之間配置的電路構(gòu)成，說明其電路構(gòu)成。
如圖9所示那樣，2個墨水通道2M和2Y配置在該圖中的兩側(cè)，分別與排列在一方的記錄元件列3M’、驅(qū)動器列4M’、及記錄元件列3Y、驅(qū)動器列4Y連接，還與能夠單獨控制它們的電路布線和AND電路列5M’和5Y連接。由AND電路列5M’和5Y的各個輸出邏輯，個別控制驅(qū)動器列4M’和4Y，進(jìn)行記錄操作，即，將產(chǎn)生墨水排出的電流通電給記錄元件列3M’和3Y的該記錄元件。
與記錄元件列3M’和3Y連接的、施加到共用電極VH上的能量，通過與作為共用接地導(dǎo)電體而連接的GNDH接地而反饋到驅(qū)動器列4M’和4Y。通過控制該反饋電流的通電大小，實現(xiàn)墨水排出的最佳化。決定該通電大小和個別控制記錄元件的電路6M’和6Y中的啟動電路，想辦法合并到記錄頭所具有的功能中。
例如，在圖9所示的構(gòu)成中，構(gòu)成使得不同時驅(qū)動鄰近的記錄元件的電路。如果同時驅(qū)動鄰近的記錄元件，由于在接近位置的墨水的流出、流入同時開始，所以會產(chǎn)生鄰近的噴嘴的墨水供給能力不充分的現(xiàn)象(串?dāng)_)。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，通過將頭基板的電路構(gòu)成為不同時驅(qū)動鄰近的記錄元件，可防止該物理現(xiàn)象的發(fā)生。
另外，也驅(qū)動控制協(xié)調(diào)收容墨水的墨水盒的墨水使用量，特別是噴墨記錄頭的墨水盒的使用量。這種情況下，墨水的顏色信息和制作年月日不同，墨水的粘度不同，使用用途不同，驅(qū)動控制復(fù)雜。
使用這種記錄頭，為了處理用于以更高速、高分辨率來記錄的要求，在該記錄頭的內(nèi)部，具有檢測記錄頭溫度的部件；利用外部輸入信號能夠任意改變驅(qū)動方法的部件；由制造偏差能夠檢測記錄頭較差的部件，提出了將墨水排出元件數(shù)加倍的記錄控制方法。而且，這種驅(qū)動控制方法不脫離本發(fā)明的宗旨，所以沒有在以上進(jìn)行說明。
再次返回到實施形式的說明，在本實施形式的電路構(gòu)成中，通過改變鄰近的記錄元件的加熱器電阻值和噴嘴形狀，實現(xiàn)了不同量的墨水排出。然后，將這種電阻值大的加熱器(大加熱器)和電阻值小的加熱器(小加熱器)交互配置，將這些大小加熱器作為1對來驅(qū)動控制?？紤]前述的串?dāng)_的驅(qū)動控制，是將該對作為一個來進(jìn)行電路構(gòu)成。
此外，通過抑制記錄元件的同時驅(qū)動，也實現(xiàn)了減少由記錄電流的集中導(dǎo)致的感應(yīng)噪聲的其它效果。
象所述那樣，對頭基板上的每個記錄元件通電一百幾十mA左右的記錄電流。而且其記錄電流的通電大小(脈沖寬度)是幾微秒以下，其脈沖的上升和下降時間是百納秒之下。為此，由同時通電記錄電流導(dǎo)致的感應(yīng)電，根據(jù)記錄元件列的長度，成為基本超過驅(qū)動控制電路的邏輯電平的噪聲。這種噪聲的產(chǎn)生與驅(qū)動控制電路的誤操作有關(guān)，妨害了正常的記錄控制。
作為其對策，如圖9所示，在該實施形式的頭基板上，將控制通電大小的信號輸入端子HEAT_1和HEAT_2分開配置，由此能夠給出最合適的延遲。
為了選擇地記錄控制多個記錄元件的每個，需要圖像處理展開從主機(jī)傳送的記錄數(shù)據(jù)。這種圖像處理由記錄裝置的主體控制部101來執(zhí)行。例如，如果來自主機(jī)的記錄數(shù)據(jù)是PDL所述的命令列或矢量數(shù)據(jù)，MPU1701圖像處理之，展開為位圖數(shù)據(jù)。
已經(jīng)知道這種方法，在展開為輸入到多通道記錄頭的數(shù)據(jù)之后，將該數(shù)據(jù)分成DATA_1、DATA_2、DATA_C，個別輸入到圖9所示的各個輸入端子的方法。這些數(shù)據(jù)信號基板上是連續(xù)的信號，經(jīng)過輸入端子提供給移位寄存器電路9，以適當(dāng)?shù)姆珠_寬度將該數(shù)據(jù)暫時保存到鎖存電路10中。由于該數(shù)據(jù)直到下一個數(shù)據(jù)輸入時保存，所以期間如果輸入通電控制所述記錄元件的HEAT_1、HEAT_2信號，就選擇性對記錄元件通電，與記錄數(shù)據(jù)匹配。
這里說明的各種電路塊，在多通道記錄頭的情況，如圖9所示，在2個墨水通道之間相對配置2個。能夠共同控制這2個電路塊的是，實現(xiàn)時分驅(qū)動的電路塊和其系列布線。
該實施形式中最有特點的電路塊構(gòu)成是，在上述2個電路塊之間共用配置時分驅(qū)動系列布線8。
通過這樣的布局構(gòu)成，能夠最佳化電路布局。即，配置在頭基板的中央的時分驅(qū)動系列布線8，同時控制由配置在該延長線上的控制電路7所選擇的多個記錄元件。多數(shù)情況下，該電路通過解碼電路11實現(xiàn)從輸入端子DATA_C等輸入的解碼數(shù)據(jù)。
而且，時分驅(qū)動系列布線8是共用的，可改變與該布線和各記錄元件的連接，由此，能夠?qū)γ總€記錄元件改變時分驅(qū)動順序。
最近，為了記錄與照片畫質(zhì)相同的圖像，也有驅(qū)動控制所述的大小加熱器的情況。這種控制是通過處于控制電路7中的解碼電路11的外側(cè)所配置的AND電路，和由反相器構(gòu)成的選擇邏輯實現(xiàn)的。進(jìn)行這種控制的信號線也如圖9所示那樣，與時分驅(qū)動系列布線8相同，配置為共用布線。這教導(dǎo)了能夠共用配置今后預(yù)測的更多功能。
而且，象所述那樣相對配置的2個電路塊的每個中，控制記錄元件的通電大小的控制信號的輸入端子(HEAT_1、HEAT_2)和其信號線同樣設(shè)置2套，但這些端子和信號線，如果需要改變對特別是圖9所示的在兩側(cè)配置的記錄元件列提供的記錄電流的通電大小，也可以是共用的，這個不用說。
以上說明的頭基板的電路，基于圖7～圖8所示的頭基板的布局構(gòu)成，分別以輸入到個別的控制電路6M、6Y中的移位寄存器電路10中的記錄數(shù)據(jù)的輸入端子(DATA_1、DATA_2)，和將解碼數(shù)據(jù)輸入到時分控制電路7中的輸入端子(DATA_C)為例子進(jìn)行了說明，但是這些數(shù)據(jù)輸入也能夠集中到1個端子上，由此實現(xiàn)了端子數(shù)的進(jìn)一步降低。
根據(jù)以上的任何一種實施形式，在頭基板的2個墨水通道之間的區(qū)域，配置控制接收從各個墨水通道提供的墨水來進(jìn)行記錄的2個記錄元件列的每個的專用電路塊；其信號線；控制這些記錄元件列的共用信號線，通過這種構(gòu)成，能夠更有效地使用頭基板，此外，能夠進(jìn)一步減少頭基板面積。
而且，在上面的說明中，僅說明了供給品紅墨水的墨水通道和供給黃色墨水的墨水通道之間的構(gòu)成，但不用說，同樣的布局構(gòu)成也可在供給藍(lán)綠色墨水的墨水通道和供給品紅墨水的墨水通道之間來實現(xiàn)。
其它實施形式在所述實施形式的頭基板的電路中，具有移位寄存器電路和解碼電路，但記錄元件的驅(qū)動中這些電路不是必需的。在該實施形式中，關(guān)于不使用移位寄存器電路和解碼電路的構(gòu)成的頭基板的布局構(gòu)成，與通常知道的布局構(gòu)成進(jìn)行比較來說明。
圖10表示不使用移位寄存器電路和解碼電路之構(gòu)成的頭基板的通常的布局構(gòu)成。而且，在圖10中，對與所述實施形式所說明的相同的構(gòu)成元件賦予相同的附圖標(biāo)記，省略其說明。
如圖10，該構(gòu)成是這樣的，具有多個可同時通電配置的、對記錄元件組共用的導(dǎo)電體端子50，以及時分該打印元件組且可通電控制的矩陣狀的控制系列布線80。為了個別啟動控制系列布線80，通過對配置在共用導(dǎo)電體端子50以外的個別控制端子(在圖10中沒有表示參考符號)施加特定的邏輯電平電壓來實現(xiàn)。
使用矩陣狀的控制系列布線80對記錄元件通電控制的頭基板1的構(gòu)成中，不需要復(fù)雜的邏輯電路構(gòu)成，所以具有能夠降低基板本身的成本的優(yōu)點。為此，這種構(gòu)成應(yīng)用到比較廉價的記錄頭中，但具有這種問題，對應(yīng)于記錄元件數(shù)的增加，頭基板上連接的端子數(shù)也增加。
下面，以使用這種矩陣狀的控制系列布線的構(gòu)成為前提，說明擴(kuò)大記錄元件列的情況下的頭基板的布局構(gòu)成。
圖11表示安裝圖10所示的具有矩陣狀的控制系列布線的一般構(gòu)成的頭基板的記錄元件數(shù)的2倍的記錄元件之頭基板的電路布局構(gòu)成。而且，在圖11中，也對與所述實施形式所說明的相同的構(gòu)成元件賦予相同的參考符號，省略了其說明。
與前述實施形式相同，為了倍增記錄元件，在圖10所示的墨水通道2C、2M、2Y的兩側(cè)配置記錄元件列3C、3C’、3M、3M’、3Y、3Y’。為此共用的導(dǎo)電體端子50的個數(shù)倍增，但是通過記錄元件列的驅(qū)動方法，能夠基本上不增加矩陣狀的控制系列布線80來進(jìn)行控制。
即，通過利用分別定時驅(qū)動各個墨水通道兩側(cè)的記錄元件列來實現(xiàn)。該實施形式也象所述實施形式那樣，配置為使得控制系列布線80共用布線在墨水通道之間。此時，如參考符號11所示那樣，能夠通過墨水通道之間的矩陣控制共用驅(qū)動的記錄元件的位置，關(guān)于記錄元件列的方向處于基本相同的位置，布線為使得共用控制該記錄元件。
這種布線這樣也可以，接收從兩個墨水通道供給的各墨水，排出墨水，在邏輯控制該控制基本相同位置的記錄元件的驅(qū)動器元件的部分之間，設(shè)置連接的一個布線11a，對矩陣狀的控制系列布線80，通過個別的通孔連接。也可以這樣，這種構(gòu)成中，如果需要根據(jù)雙方的功能的定時控制，在控制系列布線80中安裝功能控制端子，在該位置上通過通孔個別地連接。
圖12是表示具有圖11所示的布局構(gòu)成的頭基板的驅(qū)動控制構(gòu)成的等價電路圖。這里，為了簡化說明，僅提出作為本發(fā)明的實施形式的最典型例子的在墨水通道2M和2Y之間配置的電路構(gòu)成，說明其電路構(gòu)成。而且，在圖12中，對與所述實施形式所說明的相同的構(gòu)成元件賦予相同的參考符號，省略其說明。
此外，在該說明中，雖然僅限定了供給品紅墨水的墨水通道和供給黃色墨水的墨水通道之間的構(gòu)成，但不用說，同樣的布局構(gòu)成也可在供給藍(lán)綠色墨水的墨水通道和供給品紅墨水的墨水通道之間來實現(xiàn)。
在圖12中，VH1～VH8是施加電壓的端子，DATA_1～DATA_14是時分驅(qū)動中施加塊指定信號的控制信號端子，HEAT_1是施加信號的控制信號端子，該信號用于指定給予記錄元件列3M’，3Y的驅(qū)動信號的開始，HEAT_2是施加信號的控制信號端子，該信號用于指定給予記錄元件列3M’，3Y的驅(qū)動信號的結(jié)束。由主體控制部101發(fā)送到滑架HC上的控制部102中的記錄圖像數(shù)據(jù)，由VH1～VH8和DATA_1～DATA_14的組合，展開為矩陣控制數(shù)據(jù)。
按圖12所示的構(gòu)成，從控制信號端子DATA_1～DATA_14、HEAT_1～HEAT_2開始的信號線包含在控制系列布線80中，使得這些控制信號共用于記錄元件列3M’和3Y。
在根據(jù)以上說明的實施形式中，在頭基板的2個墨水通道之間的區(qū)域，配置控制信號線，其共用控制接收從各個墨水通道提供的墨水來進(jìn)行記錄的2個記錄元件列，通過這種構(gòu)成，能夠更有效地使用頭基板，此外，能夠進(jìn)一步減少頭基板面積。
而且，在上述實施形式中，通過對加熱器通電，加熱墨水而產(chǎn)生泡沫，通過該發(fā)泡力排出墨水，以這種噴墨方式為例子進(jìn)行了說明，但也可使用其它方式的噴墨記錄方式，例如，使用壓電元件代替加熱器，進(jìn)行墨水的排出，如果是多通道墨水供給方式的構(gòu)成，本發(fā)明也能夠適用。
如按以上那樣實施形式的構(gòu)成，能夠減少記錄頭用基板上的配置控制電路和布線的面積。而且，共用布線部是，時分驅(qū)動多個記錄元件時，發(fā)送控制順序的控制信號的多個布線，由此，能夠大幅度減少共用電路和布線的面積。這些時分控制信號線，在記錄頭用基板上圍成總線狀，記錄元件數(shù)越增加，時分驅(qū)動數(shù)也有增加的傾向，所以可有效地減少基板面積。
此外，按照上述構(gòu)成，為這樣的布局構(gòu)成，將包含共用布線部的其它各種電路，關(guān)于記錄頭用基板的中心為基本上點對稱，通過這樣，能夠是將基板面積壓到最小限度的最佳構(gòu)成。
此外，按上述構(gòu)成，通過將電路布線形成在記錄頭用基板上，可適用到任意形式的多通道噴墨記錄頭中，象以上說明的實施形式那樣，將時分驅(qū)動電路和移位寄存器電路等組裝到基板上的構(gòu)成，或者通過進(jìn)行選擇通電的電極和時分驅(qū)動的布線的矩陣電路來可個別驅(qū)動記錄元件的構(gòu)成，在減少基板面積方面也能夠具有相同的效果。
此外，按上述構(gòu)成，能夠減少記錄頭用基板的基板面積。
通過這樣，例如，即使記錄元件的數(shù)量增加也能夠?qū)⒒迕娣e的增大盡可能地抑制到最小，對于記錄頭的小型化、將墨水容器裝入記錄頭的記錄頭盒的小型化、以及裝載記錄頭的記錄裝置小型化方面也具有貢獻(xiàn)。
另外，本發(fā)明的特征在于多通道頭基板上的最適合的共用化布線和最適合的電路布局構(gòu)成，所以不用說，記錄裝置固有的電、機(jī)械的構(gòu)成或軟件順序等不受限制。
此外，本發(fā)明的構(gòu)成在形成高性能、高畫質(zhì)的多通道頭基板時是重要的，特別是，在增加記錄元件時能夠最大限度地發(fā)揮其效果。現(xiàn)在，在噴墨記錄頭上安裝的記錄元件數(shù)年年增加成為探索的一個方向，就是說，本發(fā)明是在此狀態(tài)降低頭基板的生產(chǎn)成本方面不可缺少的。
在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明做出多種不同的實施形式，應(yīng)該理解本發(fā)明不限于特定的實施例，而是由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種記錄頭用基板，由多個墨水供給通道相互以規(guī)定間隔配置而構(gòu)成，包括由在至少2個所述墨水供給通道之間的區(qū)域中沿著每一個所述墨水供給通道配置的多個記錄元件構(gòu)成的記錄元件列；在所述區(qū)域外配置的、用于驅(qū)動控制各所述記錄元件列的驅(qū)動控制電路；以及配置在所述區(qū)域中的共用布線部，其將來自所述驅(qū)動控制電路的信號傳送給所述記錄元件列的各所述記錄元件、同時可驅(qū)動地選擇所述記錄元件列的所述多個記錄元件中規(guī)定的記錄元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的記錄頭用基板，其特征在于，沿著各所述墨水供給通道的兩側(cè)，設(shè)置有第一記錄元件列和第二記錄元件列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的記錄頭用基板，其特征在于，還包括時分驅(qū)動控制電路，其通過所述驅(qū)動控制電路，時分驅(qū)動在所述記錄元件列中包含的所述記錄元件，其中，所述共用布線部是多個布線，其傳送用于指定在所述時分驅(qū)動時的順序的控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的記錄頭用基板，其特征在于，還包括解碼電路，其發(fā)生用于指定所述時分驅(qū)動時的順序的控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的記錄頭用基板，其特征在于，所述時分驅(qū)動控制電路和所述解碼電路設(shè)置在所述記錄頭用基板的周邊部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的記錄頭用基板，其特征在于，所述共用布線部、所述時分驅(qū)動控制電路和所述解碼電路配置在相對所述記錄頭用基板的中心基本對稱的位置上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的記錄頭用基板，其特征在于，還包括輸入用于驅(qū)動所述記錄元件的記錄信號的移位寄存器電路；以及鎖存輸入到所述移位寄存器的記錄信號的鎖存電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的記錄頭用基板，其特征在于，所述移位寄存器電路和所述鎖存電路設(shè)置在所述記錄頭用基板的周邊部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的記錄頭用基板，其特征在于，所述共用布線部、所述時分驅(qū)動控制電路、所述移位寄存器電路和所述鎖存電路配置在相對所述記錄頭用基板的中心基本對稱的位置上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的記錄頭用基板，其特征在于，所述共用布線部是能夠為了時分驅(qū)動所述記錄元件而進(jìn)行時分通電控制的矩陣狀的布線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的記錄頭用基板，其特征在于，對各所述墨水供給通道供給不同顏色的彩色墨水。
12.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任何一項的記錄頭用基板的記錄頭。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的記錄頭，其特征在于，還包括對各所述墨水供給通道提供墨水且與所述記錄頭一體形成的墨水容器。
14.一種記錄設(shè)備，用于利用根據(jù)權(quán)利要求13的記錄頭，通過向記錄介質(zhì)上排出墨水來記錄。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其特征在于，所述記錄頭是可更換的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以更小的面積能夠驅(qū)動控制增加數(shù)量的記錄元件的記錄頭用基板，和使用所述記錄頭用基板的記錄頭，和使用所述記錄頭的記錄裝置。特別的，多個墨水供給通道相對平行設(shè)置之構(gòu)成的記錄頭用基板，構(gòu)成為具有多個記錄元件列，由沿著多個墨水供給通道的每個而配置的多個記錄元件構(gòu)成；多個驅(qū)動控制電路，配置在多個墨水供給通道之間的區(qū)域，驅(qū)動控制多個記錄元件列的每個；共用布線部，配置在多個墨水供給通道之間的區(qū)域，由多個驅(qū)動控制電路共用。
文檔編號B41J2/14GK1535826SQ200410032848
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者林崎公之 申請人:佳能株式會社