(57)【要約】【課題】  加熱用の発熱抵抗素子をインク吐出用の発熱抵抗素子と独立して制御し、加熱用の発熱抵抗素子による過熱・温度制御の範囲を広げるようにした記録ヘッド用基板及び記録ヘッドを提供することを目的とする。【解決手段】  記録ヘッドを制御する記録ヘッド用基板であって、インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生するための発熱抵抗素子である複数の第１の素子と、第１の素子各々に対応して設けられ第１の素子を駆動する複数の第１の駆動回路と、第１の素子に印加するための電圧を入力する第１の電源端子と、第１の素子とは別に設けられ、記録ヘッド用基板を加熱するための発熱抵抗素子である第２の素子と、第１の電源端子とは別に設けられ、第２の素子に印加するための電圧を入力する第２の電源端子と、第２の素子に電流を供給する第２の駆動回路と、第２の駆動回路を駆動するために第２の電源端子からの電圧を変換する電圧変換回路とを具備する。【選択図】  図１
2010131787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを制御する記録ヘッド用基板であって、
インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生するための発熱抵抗素子である複数の第１の素子と、
前記第１の素子各々に対応して設けられ、該第１の素子を駆動する複数の第１の駆動回路と、
前記第１の素子に印加するための電圧を入力する第１の電源端子と、
前記第１の素子とは別に設けられ、前記記録ヘッド用基板を加熱するための発熱抵抗素子である第２の素子と、
前記第１の電源端子とは別に設けられ、前記第２の素子に印加するための電圧を入力する第２の電源端子と、
前記第２の素子に電流を供給する第２の駆動回路と、
前記第２の駆動回路を駆動するために前記第２の電源端子からの電圧を変換する電圧変換回路と
を具備することを特徴とする記録ヘッド用基板。
【請求項２】
前記第２の素子は、
前記複数の第１の素子の配列方向と並行に配置される
ことを特徴とする請求項１記載の記録ヘッド用基板。
【請求項３】
前記第２の素子に供給する電流のＯＮ／ＯＦＦを制御するための駆動信号を入力する駆動信号端子
を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の記録ヘッド用基板。
【請求項４】
前記第２の素子に供給する電流のＯＮ／ＯＦＦを制御するための駆動信号を入力する駆動信号端子と、
前記第２の電源端子からの入力に基づいて電圧を発生する第１の電圧発生回路と、
前記第１の電圧発生回路により発生された電圧を電源として前記駆動信号端子から駆動信号を受けるバッファ回路と、
前記第２の電源端子からの入力に基づいて前記第２の駆動回路のゲートを駆動するための電圧を発生する第２の電圧発生回路と
を更に具備し、
前記電圧変換回路は、
前記バッファ回路からの前記駆動信号の振幅を前記第２の電圧発生回路により発生される電圧に変換する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の記録ヘッド用基板。
【請求項５】
前記第２の素子は、複数設けられ、
前記第２の電源端子からの入力に基づいて電圧を発生する第１の電圧発生回路と、
前記第２の電源端子からの入力に基づいて前記第２の駆動回路のゲートを駆動するための電圧を発生する第２の電圧発生回路と、
前記第２の素子各々に対応して設けられ、該第２の素子に供給する電流のＯＮ／ＯＦＦを制御するための駆動信号を入力する駆動信号端子と、
前記第２の素子各々に対応して設けられ、前記第１の電圧発生回路により発生された電圧を電源として前記駆動信号端子から駆動信号を受けるバッファ回路と
を更に具備し、
前記電圧変換回路は、前記第２の素子各々に対応して設けられ、
前記複数のバッファ回路からの前記駆動信号の振幅を前記第２の電圧発生回路により発生される電圧に変換する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の記録ヘッド用基板。
【請求項６】
前記記録ヘッド用基板は、多層構造であり、
前記第１の素子は、
前記第１の駆動回路と異なる層に配置され、
前記第２の素子は、
前記第１の素子と前記第１の駆動回路がそれぞれ配置された層の間に配置された層に形成され、前記第１の素子により形成される層よりも下層に位置する
ことを特徴とする請求項２記載の記録ヘッド用基板。
【請求項７】
前記第２の素子は、
アルミニウム又はアルミニウムを含む合金で構成される
ことを特徴とする請求項６記載の記録ヘッド用基板。
【請求項８】
記録ヘッド用基板を具備する記録ヘッドであって、
インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生するための発熱抵抗素子である複数の第１の素子と、
前記第１の素子各々に対応して設けられ、該第１の素子を駆動する複数の第１の駆動回路と、
前記第１の素子に印加するための電圧を入力する第１の電源端子と、
前記第１の素子とは別に設けられ、前記記録ヘッド用基板を加熱するための発熱抵抗素子である第２の素子と、
前記第１の電源端子とは別に設けられ、前記第２の素子に印加するための電圧を入力する第２の電源端子と、
前記第２の素子に電流を供給する第２の駆動回路と、
前記第２の駆動回路を駆動するために前記第２の電源端子からの電圧を変換する電圧変換回路と
を具備することを特徴とする記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク吐出用の発熱抵抗素子と、それを駆動するための駆動回路とを同一の基板上に形成した記録ヘッド用基板及び記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタの記録方式としては様々な方式が知られており、その記録方式の一つとしてインクジェット方式がある。インクジェット記録方式では、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能、カラー化が容易、静粛性に富む、等の利点がある。一般に、インクジェット記録装置に用いられるインクの粘度は、低温環境下で増加する。そのため、低温環境下においては、記録ヘッドから吐出するインク体積の減少や（吐出量変動）、正常なインク吐出が行なわれない（吐出不良）、などの現象が生じる。
【０００３】
この場合、記録した画像においては、吐出量変動に伴う濃度ムラや吐出不良による不完全なドット形状等が視認され、記録品質が低下する。また、これら以外にも記録ヘッドの吐出口近傍のインク液路内において、揮発性のインク成分が蒸発してインクの粘度が高くなると、始めの数回の吐出で吐出不良が発生し易くなる。こうした吐出量変動や吐出不良を解消するために、インクジェット記録装置では、記録動作前或いは記録動作中に、記録ヘッドの温度が所定の範囲内となるように加熱制御する技術が採用されている。
【０００４】
記録ヘッドを加熱する方法としては、例えば、２通りの方法が知られている。具体的には、インク滴を吐出させるための吐出用ヒータを吐出が行なわれない程度の短いパルスで駆動する短パルス加熱による方法と、吐出用ヒータとは別に加熱用のサブヒータを設け、インクを直接的或いは間接的に加熱するサブヒータ加熱方法とがある。いずれの方法においても、一般的な温調のシーケンスは、目標温度に達するまで短パルス加熱或いはサブヒータ加熱し、目標温度を越えると加熱を終了する。特許文献１には、サブヒータ加熱を行なうためのサブヒータをインクジェット記録ヘッド用半導体基板（以下、記録ヘッド用基板と略す）として備える技術が開示されている。
【０００５】
この形態のサブヒータを従来の記録ヘッド用基板に適用した場合の一例を図８に示す。従来の記録ヘッド用基板の記録素子用駆動回路及び駆動方式は、例えば、特許文献２にその詳細が記載されている。
【０００６】
５０１は、記録ヘッド用基板である。５０２は、ヒータであり、インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生する。５０３は、スイッチング素子であり、各ヒータ５０２を駆動する。５０６は、記録データを一時的に格納するためのＭビットのシフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）である。５０５は、ラッチ回路であり、シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）５０６に格納された記録データを一括して保持する。５０４は、ブロック選択回路（デコーダ）であり、ヒータ５０２及びスイッチング素子５０３が形成するＮ個のブロックから所望のブロックを選択する。５１５は、ヒータ選択回路であり、任意のヒータ５０２を一義的に選択する。５０７は、電圧変換回路であり、ヒータ選択回路５１５からの出力信号の電圧を、スイッチング素子５０３を駆動する電圧に変換する。ここで、ヒータ５０２、スイッチング素子５０３、ヒータ選択回路５１５は、Ｎ個づつで１つのグループを形成し、このＮ個づつの素子で形成されるグループ１〜ＭのＭ個のグループに分割される。
【０００７】
ここで、プリンタ本体から供給されるクロック信号ＣＬＫが端子５０９に入力されると、これに同期してシリアル転送されるＭビットの記録データ信号が端子５１０に入力される。このＭビットの記録データ信号は、シフトレジスタ５０６に順次格納される。そして、ラッチ信号端子５０８から入力されるラッチ信号ＬＴに従って、このシリアルデータがラッチ回路５０５に保持される。このとき、ブロック選択回路５０４に入力される信号も記録データ信号に続いてシリアル転送される。ブロック選択回路５０４では、入力された信号をＮ本のブロック選択信号に変換し、グループ１〜Ｍに供給する。以上のような構成により、ヒータ選択回路５１５は、Ｍ本の記録データ信号とＮ本のブロック選択信号との論理和をマトリクス状にとり、Ｍ×Ｎ個のヒータ５０２を任意に一義的に選択する。
【０００８】
５３０は、ＶＨ電源端子であり、ヒータ５０２に印加するための電圧を入力する。５４０は、ＶＨ電源ラインであり、ＶＨ電源端子５３０とヒータ５０２とを接続する。５３１及び５４１は、ＧＮＤＨ端子及びＧＮＤＨラインであり、ヒータ５０２に流れた電流を回収する。５１３は、駆動電圧発生回路（ＶＨＴバッファ）であり、電圧変換回路５０７の電源となる。５３２は、ＶＨＴ電源端子であり、駆動電圧発生回路５１３に電源電圧を供給する。
【０００９】
図８においては、ブロック選択信号５１８と記録データ信号５１７とが、ヒータ選択回路５１５であるＡＮＤゲートに入力され、これら２つの信号が共にアクティブとなった場合にそのＡＮＤゲートの出力がアクティブとなる。図９には、この処理を行なう回路図が示される。ＡＮＤゲートの出力信号の電圧振幅は、電圧変換回路５０７において、ヒータ選択回路５１５の出力の電圧振幅（第１の動作電圧）よりも高い電圧（第２の動作電圧）に変換される。変換された信号は、スイッチング素子５０３のゲートに印加され、ゲートに電圧が印加されたスイッチング素子５０３に接続されたヒータ５０２に電流が通電される。これにより、ヒータ５０２は駆動される。
【００１０】
ここで、より高い電圧に変換するのは、スイッチング素子５０３のゲートに印加する電圧を高くすることで、そのオン抵抗を低下させ、高い効率でヒータに電流を流すためである。電圧値としては、回路のブレイクダウン耐圧及びＭＯＳのゲート耐圧を越えない範囲で可能な限り高く設定することが望ましい。
【００１１】
次に、図１０を用いて、駆動電圧発生回路５１３（ＶＨＴバッファ）について説明する。駆動電圧発生回路５１３は、ＶＨＴ電圧５３２から所望の電圧（第２の動作電圧）を発生する機能を果たす。
【００１２】
駆動電圧発生回路５１３は、ｎＭＯＳソースフォロアを構成する高耐圧ｎＭＯＳトランジスタ９０３、ソースフォロア抵抗９０４、分圧抵抗９０１、９０２を具備して構成される。分圧抵抗９０１、９０２でＶＨＴ電圧５３２を分圧した電圧を高耐圧ｎＭＯＳトランジスタ９０３のゲートへ印加し、ソースフォロアの出力を出力電圧（第２の動作電圧）としている。分圧抵抗９０１、９０２により高耐圧ｎＭＯＳトランジスタ９０３のゲートに印加する電圧を所望の値に設定することで、第２の動作電圧をヒータの動作電圧よりも低い電圧値に変換できる。
【００１３】
次に、図１１を用いて、電圧変換回路５０７とその周辺回路の内部回路について説明する。
【００１４】
ヒータ選択回路５１５からの信号は、第１の動作電圧で動作するインバータで反転論理の信号を生成し、第２の動作電圧で動作するＮＭＯＳトランジスタ及びＰＭＯＳトランジスタのゲートへ印加する構成となっている。ここで、第２の動作電圧で駆動されるトランジスタは、第２の動作電圧に対して耐圧を有する素子とする必要がある。
【００１５】
図８に戻り、５２１は、サブヒータであり、記録ヘッド用基板５０１を加熱する。５２２は、ＭＯＳトランジスタであり、サブヒータ５２１に電流を流すサブヒートドライバーとして機能する。５２３は、ＳＵＢＨＥ端子であり、サブヒートドライバー（ＭＯＳトランジスタ）５２２の制御端子が接続される。ここでサブヒータ５２１の一方の端子は、ヒータ５０２に電圧を印加するためのＶＨ電源端子５３０に接続されている。このような構成により、ＶＨ電源端子５３０にヒータ駆動電圧が印加されるとサブヒータ５２１にも同時にヒータ駆動電圧が印加される。サブヒートドライバー５２２のゲートにＯＮ信号が供給されると、その期間だけサブヒータ５２１に電流が流れ記録ヘッド用基板５０１は加熱される。すなわち、ＶＨ電源端子５３０に電圧を印加し、信号ＳＵＢＨＥを任意の期間ＯＮすることで記録ヘッド用基板５０１の温度を制御できる。このサブヒータ５２１は、基板上の１ヶ所又は複数ヶ所に配置され、吐出用ヒータ材と同様のヒータ材、Ａｌ配線、拡散抵抗等で形成される。
【特許文献１】特開平１０−７１７１４号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、上述のようなサブヒータの構成では、サブヒータ５２１と、インク吐出用（記録素子）のヒータ５０２とが同一の電源電圧（ＶＨ電源端子５３０）を使用しているため、サブヒータ５２１のみを適切な電圧で駆動することは難しい。サブヒータは、いかなる場合においても記録を適切に行なえるように、記録ヘッドの温度を加熱しなければならず、インク吐出用のヒータとは、全く異なるエネルギー量を異なるタイミングで発生させる必要がある。サブヒータがヒータとの間で電源電圧を共用することは、つまり、電圧によってエネルギーを調整できないことを意味する。この場合、エネルギーの調整は、サブヒートドライバーのＯＮ／ＯＦＦによるタイミング制御でしか行なえない。そのため、記録ヘッドの加熱制御の自由度を損ない、制御範囲を狭める原因となる。その結果、記録品質の低下を招いてしまう。
【００１７】
また、サブヒータに個別に電源を設ける構成も考えられているが、この場合もサブヒータを制御する回路の電源は、記録素子駆動用の電源と同一となる。そのため、サブヒータの電源の通電中に、吐出用のヒータの電源に何らかのノイズが混入すると、本来のタイミングと異なったタイミングでサブヒータに電流が流れる恐れがあり、昇温異常などの不具合が発生してしまう。
【００１８】
更に、プリンタ本体側から記録ヘッドを駆動・制御する場合を考えても、ヘッドの温度制御は、ヘッドによる記録動作とは無関係に行なわれるべきである。例えば、記録開始前にヘッドの温度をある一定値にしてから記録の開始を制御する場合にも、ヒータ電圧ＶＨを印加しなければ、サブヒータによる温調ができないという構成では、本体装置の制御に制約を与えてしまう。従って、制御シーケンスの複雑化や部品の増加によりコストアップが生じてしまう。
【００１９】
また、上述のようなサブヒータ及びサブヒートドライバーの構成では、サブヒートドライバーのゲート端子が直接外部端子ＳＵＢＨＥに接続されている。そのため、本体装置からサブヒータ等に与えられる信号の振幅は、本体装置の信号振幅であるロジック回路系の電源電圧（例えば３．３Ｖないし５Ｖ）を用いることになる。このため、サブヒートドライバーであるＭＯＳトランジスタのゲートは、ロジック回路系の電源電圧で駆動されることになるので、ＯＮ抵抗が高くなり、サブヒータの駆動効率が悪化してしまう。また、ＭＯＳトランジスタのゲートをロジック回路系の電源電圧より高い電圧で駆動してＯＮ抵抗を下げようとすると、ロジック回路系の電源とは別の電源を新たに設ける必要があり、本体装置側のコストアップが避けられない。
【００２０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、加熱用の発熱抵抗素子をインク吐出用の発熱抵抗素子と独立して制御し、加熱用の発熱抵抗素子による過熱・温度制御の範囲を広げるようにした記録ヘッド用基板及び記録ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、記録ヘッドを制御する記録ヘッド用基板であって、インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生するための発熱抵抗素子である複数の第１の素子と、前記第１の素子各々に対応して設けられ、該第１の素子を駆動する複数の第１の駆動回路と、前記第１の素子に印加するための電圧を入力する第１の電源端子と、前記第１の素子とは別に設けられ、前記記録ヘッド用基板を加熱するための発熱抵抗素子である第２の素子と、前記第１の電源端子とは別に設けられ、前記第２の素子に印加するための電圧を入力する第２の電源端子と、前記第２の素子に電流を供給する第２の駆動回路と、前記第２の駆動回路を駆動するために前記第２の電源端子からの電圧を変換する電圧変換回路とを具備することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の一態様は、記録ヘッド用基板を具備する記録ヘッドであって、インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生するための発熱抵抗素子である複数の第１の素子と、前記第１の素子各々に対応して設けられ、該第１の素子を駆動する複数の第１の駆動回路と、前記第１の素子に印加するための電圧を入力する第１の電源端子と、前記第１の素子とは別に設けられ、前記記録ヘッド用基板を加熱するための発熱抵抗素子である第２の素子と、前記第１の電源端子とは別に設けられ、前記第２の素子に印加するための電圧を入力する第２の電源端子と、前記第２の素子に電流を供給する第２の駆動回路と、前記第２の駆動回路を駆動するために前記第２の電源端子からの電圧を変換する電圧変換回路とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、加熱用の発熱抵抗素子をインク吐出用の発熱抵抗素子とは独立して制御するように構成したため、加熱用の発熱抵抗素子による過熱・温度制御の範囲を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係わる記録ヘッド用基板及び記録ヘッドの一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係わる記録ヘッド用基板の平面図の一例である。なお、この記録ヘッド用基板は、インクジェット方式の記録装置（例えば、プリンタ）に設けられる。
【００２６】
１０１は、記録ヘッド用基板である。１０２は、発熱抵抗素子（以下、ヒータという）であり、第１の素子として機能する。ヒータ１０２は、インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生する。１０３は、スイッチング素子であり、第１の素子各々を駆動する第１の駆動回路として機能する。スイッチング素子１０３は、ヒータ１０２に電流を供給し、各ヒータ１０２を駆動させる。１０６は、記録データを一時的に格納するためのＭビットのシフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）である。１０５は、ラッチ回路であり、シフトレジスタ１０６に格納された記録データを一括して保持する。１０４は、ブロック選択回路（デコーダ）であり、ヒータ１０２及びスイッチング素子１０３が形成するＮ個のブロックから所望のブロックを選択する。
【００２７】
１１５は、ヒータ選択回路であり、任意のヒータ１０２を一義的に選択する。１０７は、電圧変換回路であり、ヒータ選択回路１１５の出力信号の電圧を、スイッチング素子１０３を駆動する電圧に変換する。ここで、ヒータ１０２、スイッチング素子１０３、ヒータ選択回路１１５は、Ｎ個づつで１つのグループを形成し、このＮ個づつの素子で形成されるグループ１〜ＭのＭ個のグループに分割される。プリンタ本体から供給されるクロック信号ＣＬＫが端子１０９に入力されると、これに同期してシリアル転送されるＭビットの記録データ信号が端子１１０に入力される。このＭビットの記録データ信号は、シフトレジスタ１０６に順次格納される。そして、ラッチ信号端子１０８から入力されるラッチ信号ＬＴに従って、このシリアルデータがラッチ回路１０５に保持される。このとき、ブロック選択回路１０４に入力される信号も記録データ信号に続いてシリアル転送され、ブロック選択回路１０４によりＮ本のブロック選択信号に変換され、グループ１〜Ｍへ接続される。以上のような構成により、ヒータ選択回路１１５は、Ｍ本の記録データ信号とＮ本のブロック選択信号との論理和をマトリクス状にとり、Ｍ×Ｎ個のヒータ１０２を任意に一義的に選択する。
【００２８】
１３０は、ＶＨ電源端子であり、ヒータ１０２に印加するための電圧を入力する第１の電源端子として機能する。１１９は、ＶＨ電源ラインであり、ＶＨ電源端子１３０からヒータへ接続する。１３１及び１２０は、ＧＮＤＨ端子及びＧＮＤＨラインであり、ヒータに流れた電流を回収する。１１３は、駆動電圧発生回路（ＶＨＴバッファ）であり、電圧変換回路１０７の電源となる。１３２は、ＶＨＴ電源端子であり、駆動電圧発生回路１１３に電源電圧を供給する。
【００２９】
ここで、図２を用いて、上述したＭ個のグループにより構成される記録素子用駆動回路の動作タイミングの一例について簡単に説明する。図２には、Ｍ×Ｎ個のヒータから任意のヒータを１回選択可能な状態にするための１シーケンス（１吐出周期）が示される。ここでは、同じヒータを再度駆動可能に選択するまでの周期を１周期としている。
【００３０】
まず、記録データに応じたＭビット分のデータが、クロック信号ＣＬＫに同期したＤＡＴＡ信号としてシフトレジスタ１０６及びラッチ回路１０５にシリアル転送される。続くラッチ信号ＬＴが“Ｌｏ”（ローレベル）になると、入力されたシリアルデータ（記録データ信号１１７）が転送されてデータ線に出力される。続いてラッチ信号ＬＴが“Ｈｉｇｈ”（ハイレベル）になると、この信号はラッチ回路１０５に保持される。Ｍ本の記録データ信号１１７のうち記録データに応じた任意のデータ信号が“Ｈｉｇｈ”になる。
【００３１】
同様に、Ｘビットのブロック制御信号もクロック信号ＣＬＫに同期してシフトレジスタ１０６及びラッチ回路１０５にシリアル転送される。それに続きラッチ信号ＬＴが“Ｈｉｇｈ”になるとＸビットのブロック制御信号がブロック選択回路１０４に保持される。ブロック選択回路１０４からブロック選択信号１１８のＮ本の出力のうちいずれか１つの出力が選択されて“Ｈｉｇｈ”となる。
【００３２】
１本のブロック選択信号１１８が共通に接続されるＭ個の記録素子用駆動回路うち、任意のヒータ１０２がヒータ選択回路１１５のＡＮＤ回路により選択される。選択されたヒータ１０２には、端子１１１から入力されるＨＥ信号と、ヒート回路１１６により記録データ信号のＡＮＤをとったヒートイネーブル信号とに従って電流ＩＨが流れる。これにより、ヒータは駆動される。
【００３３】
以上のような動作を順次Ｎ回繰り返すことで、Ｍ×Ｎ個のヒータ１０２をＭ個ずつＮ回のタイミングで時分割駆動させる。これにより、全てのヒータを画像データに応じて選択される。すなわち、Ｍ×Ｎ個のヒータをＮ個のヒータで構成されたＭ個のグループに分割し、グループ内のヒータが同時に２つ以上駆動されないように１シーケンスの時間をＮ回のタイミングで時分割する。そして、時分割された時間内でＭビットの画像データを同時に駆動するように制御する。
【００３４】
さて、記録ヘッド用基板１０１には、サブヒート駆動電圧発生部１６０が設けられる。１２１は、加熱用の発熱抵抗素子（以下、サブヒータという）であり、第２の素子として機能する。サブヒータ１２１は、熱エネルギーを発生し、記録ヘッド用基板を加熱する。１２２は、ＭＯＳトランジスタであり、サブヒータ１２１に電流を流すためのサブヒートドライバー（第２の駆動回路）として機能する。１５０は、端子ＳＵＢＨＥであり、サブヒータ１２１のＯＮ／ＯＦＦを制御するための駆動信号を入力する。１５１は、電源端子ＶＳＵＢＨであり、サブヒータ１２１に印加するための電圧を入力する第２の電源端子として機能する。１６３は、バッファ回路であり、駆動信号端子ＳＵＢＨＥ１５０から信号を受けて後段の回路へ伝送する。１６１は、第１の電圧発生回路であり、電源端子ＶＳＵＢＨ１５１からバッファ回路１６３の電源電圧１６２（ＶＳＵＢＬＭ）を発生させる。１６６は、電圧変換回路であり、バッファ回路１６３からの信号を受けてサブヒートドライバー（ＭＯＳトランジスタ）１２２のゲートを駆動する信号に変換する。１６４は、第２の電圧発生回路であり、電源端子ＶＳＵＢＨ１５１から電圧変換回路１６６の電源電圧１６５（ＶＳＵＢＨＭ）を発生させる。例えば、プリンタ本体のロジック系の電源電圧が３．３Ｖであれば、第１の電圧発生回路１６１の出力電圧であるＶＳＵＢＬＭ１６２は、同じく３．３Ｖにする。一方、第２の電圧発生回路１６４の出力電圧であるＶＳＵＢＨＭ１６５は、回路のブレイクダウン耐圧及びＭＯＳのゲート耐圧を越えることなく、可能な限り高く設定してサブヒートドライバー１２２のＯＮ抵抗をできるだけ低くするように設定する。例えば、回路のブレイクダウン耐圧及びＭＯＳのゲート耐圧がそれぞれ１６Ｖ、３０Ｖであれば、ＶＳＵＢＨＭ１６５を１２Ｖ程度に設定するのが望ましい。そして、第１の電圧発生回路１６１及び第２の電圧発生回路１６４の中の分圧抵抗はそれぞれ、ＶＳＵＢＬＭ１６２、ＶＳＵＢＨＭ１６５に対応した分圧になるように設定する。
【００３５】
また、これらの電圧発生回路を含むサブヒート駆動電圧発生部１６０のＧＮＤ端子は、記録ヘッドの共通のＧＮＤ端子、例えば、ヒータ電源の電流を回収するためのＧＮＤＨ端子１３１と接続するか、或いは記録素子用駆動回路用のＧＮＤ端子と接続してもよい。
【００３６】
以上説明したように実施形態１によれば、サブヒータ１２１に電源端子ＶＳＵＢＨ１５１を設け、ヒータ１０２を駆動するＶＨ電源端子１３０と異なる端子からサブヒータ１２１に電源を供給する。すなわち、サブヒータ１２１に供給される電源電圧は、記録を目的としたヒータ１０２のＶＨ電源端子１３０とは別系統となる。そのため、サブヒータ１２１による加熱・温調制御を記録動作と無関係に独立して行なうことができる。これにより、記録ヘッド用基板の過熱・温度制御の自由度が上がりその制御範囲を広げることができる。
【００３７】
また、実施形態１によれば、サブヒータ１２１のＯＮ／ＯＦＦを制御する信号ＳＵＢＨＥ（駆動信号端子ＳＵＢＨＥ１５０からの信号）の信号振幅をプリンタ本体のロジック回路の信号振幅よりも高い電圧に変換する電圧変換回路を設けている。すなわち、信号ＳＵＢＨＥ（すなわち、駆動信号端子ＳＵＢＨＥ１５０の信号）を、サブヒートドライバー（ＭＯＳトランジスタ）１２２のゲートを駆動するための高い電圧に変換し、それをサブヒートドライバー１２２に供給する。これにより、サブヒートドライバー（ＭＯＳトランジスタ）１２２のＯＮ抵抗が低下し、サブヒータ１２１の駆動効率が向上する。
【００３８】
更に、実施形態１によれば、第１の電圧発生回路１６１において、信号ＳＵＢＨＥ（すなわち、駆動信号端子ＳＵＢＨＥ１５０の信号）を受けるバッファ回路１６３の電源電圧１６２を発生させる。また、第２の電圧発生回路１６４において、サブヒートドライバー（ＭＯＳトランジスタ）１２２のゲートを駆動する電圧変換回路１６６の電源電圧１６５を発生させる。そのため、外部から特別な電源を供給する必要がない。また、第２の電圧発生回路１６４において、電圧変換回路１６６に印加する電源電圧を発生させているため、プリンタ本体側から記録ヘッドを駆動・制御する場合においても、記録ヘッドによる記録動作と独立して記録ヘッド用基板の温度制御が行なえる。
【００３９】
更に、実施形態１によれば、第１の電圧発生回路１６１及び第２の電圧発生回路１６４の電源電圧は、サブヒータ１２１の電源電圧である電源端子ＶＳＵＢＨ１５１をもとにしている。そのため、電源端子ＶＳＵＢＨ１５１から電源電圧を供給しない限り、これら回路は動作しない。すなわち、これら一連のサブヒータ１２１による加熱・温調制御は全て、電源端子ＶＳＵＢＨ１５１を印加することでのみ開始され、電源端子ＶＳＵＢＨ１５１を切ることで終了することができることを意味する。これにより、ＶＨ電源端子１３０と独立して、サブヒータ１２１及びサブヒートドライバー１２２を制御することができる。
【００４０】
（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。図３は、実施形態２に係わる記録ヘッド用基板の平面図の一例である。なお、実施形態１を説明した図１と同一の機能を果たすものには、同一の番号を付し、その説明については省略する。
【００４１】
２１０は、インク供給口であり、記録ヘッド用基板１０１の裏面からインクを供給する。この場合、同一基板内に２つの供給口が設けられている。２０５は、記録素子用駆動回路であり、実施形態１で説明した、ヒータ選択回路１１５、電圧変換回路１０７、スイッチング素子１０３、ヒータ１０２、から構成される。これらの動作は、図１と同様であるので、その説明については省略する。
【００４２】
２０１は、サブヒータであり、記録ヘッド用基板を加熱する。実施形態２に係わるサブヒータ２０１は、インク供給口（当該供給口に沿って設けられる第１の素子の配列方向）と並行に設けられ、記録素子用駆動回路２０５の周囲を取り巻くように配置される。このようなサブヒータ２０１の配置は、記録ヘッド用基板１０１全体を平均的に加熱するのに適した構成である。例えば、ＡＬ配線等（例えば、アルミニウム、又はアルミニウムを含む合金）が抵抗体として用いられ、このＡＬ配線等で形成されたサブヒータ２０１をサブヒート駆動電圧発生部１６０に接続する。これにより、記録ヘッド用基板１０１全体が均等に加熱・温調制御される。また、記録動作と独立して温度を制御できる。
【００４３】
なお、図３には、サブヒータ２０１となるＡＬ配線を記録素子用駆動回路２０５の外側を通るように示されているが、これに限られない。例えば、記録ヘッド用基板１０１を多層構造とし、図４に示すように、ヒータ１０２とスイッチング素子１０３との間を通るようにサブヒータ２０１となるＡＬ配線を配置してもよい。この場合、インク供給口２１０の近傍がサブヒータ２０１により加熱されることになるため、インク粘度に起因した吐出不良等の抑制に高い効果を奏する。
【００４４】
図４は、複数の記録素子用駆動回路２０５を拡大したレイアウトを示しており、図５は、図４に示すＡ−Ａ’の断面を示している。３０１は、第１の配線層であり、４１０は、第１の配線層とともに形成されるヒータ層であり、第１の配線層３０１を選択的に除去することでヒータ層を露出させる。これにより、ヒータ３０２が形成される。４１２は、第２の配線層３０３との間の層間絶縁膜であり、４１１は、第１の配線層の上に形成される保護膜層である。３０３は、第２の配線層であり、層間絶縁膜４１２により第１の配線層３０１と絶縁され、スルーホール３０４を介して第１の配線層３０１と接続される。第２の配線層３０３は、第１の配線層３０１よりも下層に形成される。
【００４５】
４１３は、第２の配線層３０３と記録ヘッド用基板１０１との間の層間絶縁膜である。４１６は、記録ヘッド用基板１０１内に作りこまれたスイッチング素子１０３と接続をとるためのスルーホールである。ここで、２０１は、第２の配線層３０３を用いて作られるサブヒータであり、ヒータ３０２とスイッチング素子１０３との間に配置される。このような構成により、サブヒータ２０１をインク供給口２１０の近傍に配置することできる。  （実施形態３）
次に、実施形態３について説明する。図６は、実施形態３に係わる記録ヘッド用基板の平面図の一例である。なお、実施形態２を説明した図３と同一の機能を果たすものには、同一の番号を付し、その説明については省略する。図６においては、２つのインク供給口をそれぞれａ列、ｂ列とし、各々の周囲を取り巻くＡＬ配線等で形成されたサブヒータをそれぞれ２０１−ａ、２０２−ｂとする。また、各々のインク供給口に対応する記録データ入力端子を１１０−ａ、１１０−ｂとし、ヒート信号端子を１１１−ａ、１１１−ｂとする。
【００４６】
一般的なインクジェット記録ヘッドでは、これらの２つのインク供給口から異なる色のインクを吐出させたり、異なる吐出堆積のインクを吐出させたりするなどして高画質化、高速化などを達成している。その一方で、このような駆動を行なう場合、各供給口に対して個別の温調制御を行なう場合がある。
【００４７】
そこで、２つのインク供給口をそれぞれａ列、ｂ列とし、各々の周囲を取り巻くＡＬ配線等で形成されたサブヒータをそれぞれ２０１−ａ、２０２−ｂとする。これらサブヒータのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を入力するための駆動信号端子ＳＵＢＨＥを１５０−ａ、１５０−ｂとする。更にこれらに対応して、２つのバッファ回路１６３、電圧変換回路１６６、サブヒートドライバー１２２を個別に設ける。なお、第１の電圧発生回路１６１及び第２の電圧発生回路１６４は共通使用する。
【００４８】
このようにして２つのサブヒータ、すなわち、第２の素子各々対応して設けられた駆動信号端子ＳＵＢＨＥ１５０−ａ及び１５０−ｂにより独立して加熱・温調のタイミングを制御する。サブヒータにかける電圧は、ＶＳＵＢＨ端子１５１を１本使用する。これにより、インク吐出用のヒータの電源とは独立してサブヒータを制御できる。
【００４９】
なお、実施形態３においては、サブヒータが２本の場合を例に挙げて説明したが、３本以上のサブヒータを設けるようにしてもよい。その場合、それぞれに対応したＳＵＢＨＥ端子とサブヒートドライバーとを設け、それぞれのサブヒータの加熱・温調タイミングを独立して制御する。また、サブヒータにかける電圧は、ＶＳＵＢＨ端子１本で吐出ヒータの電源とは独立してサブヒータを制御する。
【００５０】
以上が本発明の代表的な実施形態の一例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。
【００５１】
例えば、図７に示すように、サブヒータ１２１を複数設け、基板上の任意の位置に配置し、これを直列接続した上でサブヒート駆動電圧発生部１６０に接続するようにしてもよい。このような構成により、記録ヘッド用基板上の任意の位置で温調を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる記録ヘッド用基板の平面図の一例である。
【図２】図１に示す記録素子用駆動回路の動作タイミングの一例を示す図である。
【図３】実施形態２に係わる記録ヘッド用基板の平面図の一例である。
【図４】実施形態２に係わる記録ヘッド用基板のレイアウトの一部を示す図である。
【図５】図３に示すＡ−Ａ’断面の一例を示す図である。
【図６】実施形態３に係わる記録ヘッド用基板の平面図の一例である。
【図７】変形実施形態に係わる記録ヘッド用基板の平面図の一例である。
【図８】従来の記録ヘッド用基板の平面図の一例である。
【図９】従来の記録ヘッド用基板の詳細の一例を示す図である。
【図１０】従来の記録ヘッド用基板の詳細の一例を示す図である。
【図１１】従来の記録ヘッド用基板の詳細の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０１    記録ヘッド用基板
１０２    ヒータ
１０３    スイッチング素子
１０４    ブロック選択回路（デコーダ）
１０５    ラッチ回路
１０６    シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）
１０７    電圧変換回路
１２１、２０１    サブヒータ
１２２    サブヒートドライバー
１６０    サブヒート駆動電圧発生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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