(57)【要約】      （修正有）【課題】装置本体とキャリッジ（記録ヘッド）との間を低電圧差動伝送ラインにより接続し、そのラインを介したデータ伝送のノイズに対する耐性を向上させる。【解決手段】制御回路とキャリッジとの間を接続するフレキシブルケーブルを具備する記録装置であって、複数の信号線は、電源ラインと低電圧差動伝送ラインとを含み、キャリッジは、低電圧差動伝送ラインを接続するためのキャリッジ側コネクタと、キャリッジ側コネクタの近傍に設けられ、キャリッジ側コネクタ及び低電圧差動伝送ラインを介してトランスミッタから送られてくる信号を受信するレシーバとを具備する。フレキシブルケーブルには、低電圧差動伝送ラインのペア配線が互いに近接して配置され、電源ラインがペア配線から分離して配置される。【選択図】図５
2010143154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に設けられた制御回路と、
複数の記録素子を有する記録ヘッドを搭載するキャリッジと、
前記制御回路と前記キャリッジとの間を接続し各種信号を伝送する複数の信号線を有するフレキシブルケーブルと
を具備し、
前記複数の信号線は、
前記記録素子の駆動に用いる電源を供給する電源ラインと低電圧差動伝送方式により伝送を行なうペア配線からなる低電圧差動伝送ラインとを含み、
前記制御回路は、
前記低電圧差動伝送ラインを接続するための制御回路側コネクタと、
前記制御回路側コネクタの近傍に設けられ、前記制御回路側コネクタ及び前記低電圧差動伝送ラインを介して信号を送信するトランスミッタと
を具備し、
前記キャリッジは、
前記低電圧差動伝送ラインを接続するためのキャリッジ側コネクタと、
前記キャリッジ側コネクタの近傍に設けられ、前記キャリッジ側コネクタ及び前記低電圧差動伝送ラインを介して前記トランスミッタから送られてくる信号を受信するレシーバと
を具備し、
前記フレキシブルケーブルには、
前記低電圧差動伝送ラインのペア配線が互いに近接して配置され、前記電源ラインが前記ペア配線から分離して配置される
ことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記キャリッジは、
前記記録ヘッドを制御する論理回路を備えるキャリッジ側制御回路
を具備し、
前記レシーバは、
前記トランスミッタから受信した信号を前記キャリッジ側制御回路の駆動電圧の振幅まで増幅する
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記フレキシブルケーブルは、
平面形状からなり、その同一平面状の所定方向に沿って複数の信号線が配置されており、
前記低電圧差動伝送ラインのペア配線は、
前記同一平面状の所定方向に沿って配置される複数の信号線の内、端部以外の位置に配置される
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項４】
前記キャリッジは、
前記記録ヘッドを制御する論理回路を備えるキャリッジ側制御回路
を具備し、
前記レシーバは、
前記キャリッジ側制御回路に配置される
ことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の記録装置。
【請求項５】
前記制御回路は、
前記トランスミッタにより前記キャリッジに向けて伝送する記録信号と駆動信号とを含む情報をパケット化する第１の伝送制御手段
を更に具備し、
前記キャリッジは、
前記第１の伝送制御手段によりパケット化された情報をパケット化される前の情報に復元する第２の伝送制御手段
を更に具備し、
前記低電圧差動伝送ラインを介した前記制御回路と前記キャリッジとの間の伝送は、所定の通信プロトコルに従ったパケット伝送により行なわれる
ことを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の記録装置。
【請求項６】
前記複数の信号線には、
記録信号、該記録信号を伝送するためのクロック信号、該記録信号をラッチするためのラッチ信号を伝送する信号線が含まれる
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項７】
前記低電圧差動伝送ラインには、
記録信号、該記録信号を伝送するためのクロック信号を伝送する信号線が含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項８】
前記記録素子は、
熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、インクに与える熱エネルギーを発生する電気熱変換素子で構成される
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項９】
前記分離は、
グランド端子配線を用いて行なう
とを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項１０】
記録素子の駆動に用いる電源を供給する電源ラインと低電圧差動伝送方式により伝送を行なうペア配線からなる低電圧差動伝送ラインとを含む信号線を有するフレキシブルケーブルにより記録装置に接続される記録ヘッドであって、
前記低電圧差動伝送ラインを接続するためのコネクタと、
前記コネクタの近傍に設けられ、前記コネクタ及び前記低電圧差動伝送ラインを介して前記記録装置から送られてくる信号を受信するレシーバと
を具備し、
前記フレキシブルケーブルには、
前記低電圧差動伝送ラインのペア配線が互いに近接して配置され、前記電源ラインが前記ペア配線から分離して配置される
ことを特徴とする記録ヘッド。
【請求項１１】
パケット化された情報をパケット化される前の情報に復元する伝送制御手段
を更に具備し、
前記レシーバは、
前記低電圧差動伝送ラインを介して前記記録装置から記録信号及び駆動信号がパケット化された情報を受信し、
前記伝送制御手段は、
前記レシーバにより受信したパケット化された情報をパケット化される前の情報に復元する
ことを特徴とする請求項１０記載の記録ヘッド。
【請求項１２】
前記信号線には、
記録信号、該記録信号を伝送するためのクロック信号、該記録信号をラッチするためのラッチ信号を伝送する信号線が含まれる
ことを特徴とする請求項１０記載の記録ヘッド。
【請求項１３】
前記低電圧差動伝送ラインには、
記録信号、該記録信号を伝送するためのクロック信号を伝送する信号線が含まれる
ことを特徴とする請求項１０記載の記録ヘッド。
【請求項１４】
前記記録素子は、
熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、インクに与える熱エネルギーを発生する電気熱変換素子で構成される
ことを特徴とする請求項１０記載の記録ヘッド。
【請求項１５】
前記分離は、
グランド端子配線を用いて行なう
ことを特徴とする請求項１０記載の記録ヘッド。
【請求項１６】
記録素子の駆動に用いる電源を供給する電源ラインと低電圧差動伝送方式により伝送を行なうペア配線からなる低電圧差動伝送ラインとを含む信号線を有するフレキシブルケーブルにより記録装置に接続される記録ヘッドのヘッド基板であって、
前記低電圧差動伝送ラインを接続するためのコネクタと、
前記コネクタの近傍に設けられ、前記コネクタ及び前記低電圧差動伝送ラインを介して前記記録装置から送られてくる信号を受信するレシーバと
を具備し、
前記フレキシブルケーブルには、
前記低電圧差動伝送ラインのペア配線が互いに近接して配置され、前記電源ラインが前記ペア配線から分離して配置される
ことを特徴とするヘッド基板。
【請求項１７】
パケット化された情報をパケット化される前の情報に復元する伝送制御手段
を更に具備し、
前記レシーバは、
前記低電圧差動伝送ラインを介して前記記録装置から記録信号及び駆動信号がパケット化された情報を受信し、
前記伝送制御手段は、
前記レシーバにより受信したパケット化された情報をパケット化される前の情報に復元する
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッド基板。
【請求項１８】
前記信号線には、
記録信号、該記録信号を伝送するためのクロック信号、該記録信号をラッチするためのラッチ信号を伝送する信号線が含まれる
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッド基板。
【請求項１９】
前記低電圧差動伝送ラインには、
記録信号、該記録信号を伝送するためのクロック信号を伝送する信号線が含まれる
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッド基板。
【請求項２０】
前記記録素子は、
熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、インクに与える熱エネルギーを発生する電気熱変換素子で構成される
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッド基板。
【請求項２１】
前記分離は、
グランド端子配線を用いて行なう
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッド基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の記録素子を有する記録ヘッドを備える記録装置、記録ヘッド及びそのヘッド基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙やフィルム等シート状の記録媒体に対して文字や画像等の情報を記録する記録装置が知られている。記録装置は、官公庁やオフィス、更にはパーソナルユースに広く使用され、高密度及び高速記録が強く望まれている。その一方で、コストダウン若しくは高精細化等を達成すべく開発、改良が試みられている。
【０００３】
上述した記録装置の中でも、低騒音なノンインパクト記録としてインクジェット記録方式の記録装置（以下、インクジェット記録装置と呼ぶ）が知られている。インクジェット記録装置は、インクを記録素子に配置した吐出口から吐出させて記録を行なう。インクジェット記録装置は、その構造的な特徴から、高密度及び高速記録が可能であり、ローコストなカラープリンタ等として広く普及している。インクジェット記録装置は、電気熱変換素子を有する記録素子（ノズル）を備えた記録ヘッドを用いて記録を行なう。電気熱変換素子は、吐出口及びこの吐出口からインクを吐出するための吐出エネルギーを発生する。
【０００４】
記録ヘッドの構成としては、複数個の記録素子が一列、若しくは複数列に配置される。このような記録ヘッドにおいては、記録素子Ｎ個を１ブロックとして同時駆動可能な駆動用集積回路を同一基板上に数個又は数十個搭載する。そして、記録データを各記録素子に対応させて整列させ、記録素子を駆動する。この記録素子の駆動により、記録媒体に対して任意の情報を記録することができる。
【０００５】
近年の高精細化、記録品質の向上化に伴い、記録ヘッドの性能は格段に向上している。そして、記録素子の個数の増大や記録スピードの高速化のため、記録素子の同時駆動数が増大している。更に、記録素子の性能も進歩しており、１マイクロ秒程度のパルス幅で数ピコリットルのインクを吐出させることができる。これは、大電流を高速にスイッチングする機能素子（ＭＯＳ−ＦＥＴドライバ等）によって達成される。
【０００６】
これに加えて、記録データ転送においても改善が図られている。記録データ転送では、記録素子に対して選択的に電流を通電する。そして、記録データの転送周波数は、１０メガヘルツを超えている。また、データ転送の高速化を達成するため、記録データ転送クロックの立ち上がりエッジだけでなく、立ち下がりエッジでも記録データをシフトできるように工夫されている。それでも記録素子からのインク吐出周期内に記録データの転送が間に合わない場合等には、記録データラインの転送をパラレルにし、同一クロック周波数で並行処理を行なうようにしている。
【０００７】
また、記録装置においては、記録データだけでなく、各種データや制御情報を高速に転送する必要性がある。このような情報としては、例えば、記録ヘッドの機種を識別する情報がある。記録ヘッドに関する情報としてはこれ以外にも、例えば、インクジェット記録ヘッドの場合にはインク使用量の情報等がある。
【０００８】
記録ヘッドでは、同時に駆動する記録素子の数が多くなれば、駆動に必要なエネルギーも大きくなる。そのため、記録装置本体の電源回路の容量に合わせて記録素子の駆動制御を行なう必要がある。熱を利用して記録を行なう記録素子の場合、ひとつの記録素子が連続して駆動されるとその熱が蓄積され、記録濃度に変化を及ぼしたり、若しくは記録素子そのものが壊れてしまったりする可能性がある。特に、製造ばらつき等の要因があると、記録素子に印加されるエネルギーが適正とならず、記録ヘッドの耐久性等を低下させてしまう。
【０００９】
また、記録素子は、これに近接する記録素子からも影響を受ける。例えば、インクジェット記録装置においては、近接する記録素子を同時に駆動すると、インク吐出の際に生じる圧力により、各々のノズルは相互的な圧力による干渉を受ける。この圧力干渉（クロストーク）により、記録濃度に変化が生じる場合がある。このため、記録素子を駆動した後、ある程度放熱させるか、若しくはクロストークを避けるための時間分使用を避けるかして駆動制御することが望ましい。その他、インクのような記録剤を収容するカートリッジの記録剤使用量、特にインクジェット記録ヘッドのインクカートリッジの使用量に合わせた駆動制御が要求されている。この要求は、インクの色情報や製造年月日による違い、インクの粘度による違い、使用用途による違い等、多岐に渡る。
【００１０】
上述した問題や要求に対処するため、記録ヘッド内部には、記録ヘッドの温度を検出する手段、駆動方法を外部入力信号で任意に変更できる手段、製造ばらつきによる記録ヘッド較差を検知できる手段、等が設けられている。これら手段を用いて、各種情報を必要に応じて取得し、その情報に基づいて記録ヘッドの駆動制御を行なう方法が提案されている（特許文献１参照）。
【００１１】
また、記録素子群を所定個の記録素子からなる複数のブロックに分け、このブロック毎に時分割駆動する回路構成が実用化されている。このように記録ヘッドユニット周辺は、記録装置の高機能化に伴い、様々な制御手法が取り入れられ、処理体系が複雑化している。
【００１２】
上述した通り、記録ヘッド内に設けられる記録素子数は、増大する傾向にある。そのため、例えば、時分割駆動におけるブロック数が増加した場合には、デコーダ回路等を用いたとしても制御信号線の数が増加してしまう。例えば、論理レベルが５ボルト、若しくは３．３ボルトのクロック信号を数十メガヘルツで転送すると、その放射ノイズが周辺機器へ及ぼす影響、記録装置の制御データラインに与える影響がそれぞれ大きくなる。
【００１３】
また、上述した通り、記録装置は、記録素子に通電する大電流を高速スイッチングしなければならない。スイッチングノイズ（誘導起電力）は、電源端子から論理レベルを超えて発生し、付近の論理信号系列配線に影響を及ぼす。この状態は、記録データやクロック信号をはじめ、制御データライン等にも影響を与え制御回路に誤動作を引き起こす。この誤動作は、記録装置の構成上の問題により引き起こされ、例えば、記録異常として顕在化する。このようなノイズに対処するには、できる限り論理回路の接地端子と電源ラインの接地端子とを分離し、記録装置の電源供給末端部で短絡させる手法が知られている。しかし、この手法では、記録装置の小型化も相まって飛び込みノイズの影響が生じる。ここで、この飛び込みノイズのレベルは、記録ヘッドを搭載するキャリッジの移動に伴って変化する。これは、キャリッジが高速移動すると、それに伴って、キャリッジと記録装置本体とを接続するフレキシブルケーブルの配線基板の形状が変化するためである。記録品質や機能が向上すればする程、このような記録ヘッドの構成やその周辺の制御装置が複雑化する。そのため、記録装置本体の制御部では、ノイズによる誤動作対策等、その制御が複雑になり、大きな負荷が生じている。
【００１４】
記録装置本体の制御部においては、例えば、記録ヘッドの動作モードに含わせて駆動パターンを変化させる等の制御シーケンスを管理及び実行する。また、記録装置本体の制御部においては、例えば、記録ヘッドの製造ばらつきやロット差が大きい場合、記録状態の差が顕著に記録結果に反映されてしまうのでこれらを管理して較正したり、ヘッドの機種判別や駆動状況を逐次モニタリングしたりする。このように記録装置本体と記録ヘッドとの間では、データ通信を常に行なう必要がある。また、両者の間を繋ぐ制御データラインに飛び込むノイズは、記録装置に致命的な誤動作を引き起こす要因となっている。
【００１５】
記録データ信号、クロック信号、ラッチ信号、リセット信号等、記録異常に直接的に結びつく信号を伝送する制御データラインに差動入力回路を適用する技術が知られている（特許文献２参照）。この技術によれば、記録素子を駆動するときのスイッチングでノイズが発生したとしても、制御データライン内では、同位相のためノイズ分が相殺される。
【特許文献１】特開平７−２４１９９２号公報
【特許文献２】特開平１０−１６６５８３号公報
【特許文献３】特開２００２−３２６３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
記録装置においては、記録品質の向上化に伴った記録素子数の増加や、記録ヘッドの高速化に伴った大容量の記録データや制御データ、また、記録ヘッドの機種判別や駆動状況のモニタリング等に対応するため、データ通信を高速に行なう必要がある。
【００１７】
しかし、特許文献２に記載された技術に従って、記録装置本体と、キャリッジ又は記録ヘッドとの間の制御データラインにおいて、これらの論理回路を駆動するための論理レベルと同等レベルの信号を伝送した場合、データレートが低くなってしまう。これは、制御データラインのインダクタンス、インピーダンスによる波形の劣化が原因となる。また、伝送遅延が発生してしまうと、高周波転送によるＥＭＩの影響が大きくなる等、記録装置だけでなく、その周辺機器をも誤動作させる放射ノイズが発生してしまう可能性がある。
【００１８】
これに対処するため、制御データラインに低電圧差動伝送を用いるようにした記録装置が知られている（特許文献３参照）。今後の記録装置においては、記録装置本体と記録ヘッド等との間において、大容量化した記録データ等をいかに転送するかが重要である。ＬＶＤＳ（low voltage differential signaling：低電圧差動伝送）技術に準ずる本方式は有効な手法といえる。しかし、この手法を記録装置に適用するに当たり、いくつかの課題がある。
【００１９】
まず、ＬＶＤＳトランスミッタとそのレシーバとの配置が挙げられる。記録装置本体から記録ヘッドへ記録データを転送する際、低電圧差動伝送ラインのペア配線の配置によっては、その効果を充分に発揮できない場合がある。記録装置では、高周波ノイズや記録電流通電によるコモンモードノイズ等様々なノイズが発生するためである。また、記録装置においては、この低電圧差動伝送ラインが、記録ヘッドに通電する大電流を高速にオンオフする電源ラインと他の論理伝送ラインとを共存していることが挙げられる。これら課題は、大電流を通電する記録ヘッドを記録装置本体と分離制御する記録装置独特のものといえるが、今後のためにも、このような問題を解決することが求められている。
【００２０】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置本体とキャリッジ（記録ヘッド）との間を低電圧差動伝送ラインにより接続し、そのラインを介したデータ伝送のノイズに対する耐性を向上させるようにした技術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、本発明の一態様による記録装置は、装置本体に設けられた制御回路と、複数の記録素子を有する記録ヘッドを搭載するキャリッジと、前記制御回路と前記キャリッジとの間を接続し各種信号を伝送する複数の信号線を有するフレキシブルケーブルとを具備し、前記複数の信号線は、前記記録素子の駆動に用いる電源を供給する電源ラインと低電圧差動伝送方式により伝送を行なうペア配線からなる低電圧差動伝送ラインとを含み、前記制御回路は、前記低電圧差動伝送ラインを接続するための制御回路側コネクタと、前記制御回路側コネクタの近傍に設けられ、前記制御回路側コネクタ及び前記低電圧差動伝送ラインを介して信号を送信するトランスミッタとを具備し、前記キャリッジは、前記低電圧差動伝送ラインを接続するためのキャリッジ側コネクタと、前記キャリッジ側コネクタの近傍に設けられ、前記キャリッジ側コネクタ及び前記低電圧差動伝送ラインを介して前記トランスミッタから送られてくる信号を受信するレシーバとを具備し、前記フレキシブルケーブルには、前記低電圧差動伝送ラインのペア配線が互いに近接して配置され、前記電源ラインが前記ペア配線から分離して配置されることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の一態様は、記録素子の駆動に用いる電源を供給する電源ラインと低電圧差動伝送方式により伝送を行なうペア配線からなる低電圧差動伝送ラインとを含む信号線を有するフレキシブルケーブルにより記録装置に接続される記録ヘッドであって、前記低電圧差動伝送ラインを接続するためのコネクタと、前記コネクタの近傍に設けられ、前記コネクタ及び前記低電圧差動伝送ラインを介して前記記録装置から送られてくる信号を受信するレシーバとを具備し、前記フレキシブルケーブルには、前記低電圧差動伝送ラインのペア配線が互いに近接して配置され、前記電源ラインが前記ペア配線から分離して配置されることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の一態様は、記録素子の駆動に用いる電源を供給する電源ラインと低電圧差動伝送方式により伝送を行なうペア配線からなる低電圧差動伝送ラインとを含む信号線を有するフレキシブルケーブルにより記録装置に接続される記録ヘッドのヘッド基板であって、前記低電圧差動伝送ラインを接続するためのコネクタと、前記コネクタの近傍に設けられ、前記コネクタ及び前記低電圧差動伝送ラインを介して前記記録装置から送られてくる信号を受信するレシーバとを具備し、前記フレキシブルケーブルには、前記低電圧差動伝送ラインのペア配線が互いに近接して配置され、前記電源ラインが前記ペア配線から分離して配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、装置本体とキャリッジ（記録ヘッド）との間を低電圧差動伝送ラインにより接続し、そのラインを介したデータ伝送のノイズに対する耐性を向上させる。これにより、放射ノイズや外部ノイズ等の影響を受けにくい信頼性の高い記録装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、インクジェット記録方式を用いた記録装置を例に挙げて説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。インクジェット記録方式を用いた記録装置は、例えば、記録機能のみを有するシングルファンクションプリンタであってもよいし、また、例えば、記録機能、ＦＡＸ機能、スキャナ機能等の複数の機能を有するマルチファンクションプリンタであってもよい。
【００２６】
なお、本明細書において、「記録」とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。更に人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行なう場合も表す。
【００２７】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表す。
【００２８】
更に、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば、記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表す。また更に、「ノズル」とは、特に断らない限り吐出口、これに連通する液路及びインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言う。
【００２９】
まず、図１を用いて、本発明の一実施の形態に係わる記録装置の外観構成の一例について説明する。
【００３０】
リードスクリュー５００４は、キャリッジモータ５０１３の正逆回転に連動して回転する。なお、この回転は、駆動力伝達ギア５０１１、５００９を介してリードスクリュー５００４に伝達される。
【００３１】
キャリッジＨＣは、リードスクリュー５００４の螺旋溝５００５に対して係合するピン（不図示）を有し、リードスクリュー５００４の回転に伴って矢印ａ及びｂ方向に往復移動する。キャリッジＨＣには、インクジェットカートリッジＩＪＣが搭載されている。インクジェットカートリッジＩＪＣには、記録ヘッドＩＪＨや記録用のインクを貯蔵するインクタンクＩＴが設けられる。なお、記録ヘッドＩＪＨには、モノクロ記録用とカラー記録用の記録ヘッドがあるが、いずれの方式の記録ヘッドであってもよい。モノクロ記録用の記録ヘッドの場合には、モノクロ用インク（ブラックインク）を収容したインクタンクＩＴを搭載する。また、カラー記録用の記録ヘッドの場合には、例えば、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類のインクを収容した４つのインクタンクＩＴを搭載する。インクジェットカートリッジＩＪＣは、インクタンクと記録ヘッドとが一体型であってもよいし、インクタンクと記録ヘッドとが分離可能な構成であってもよい。
【００３２】
５００２は、紙押え板であり、キャリッジＨＣの移動方向に沿って記録媒体（記録紙Ｐ）をプラテン５０００に押圧する。プラテン５０００は、搬送モータ（不図示）により回転し、記録紙Ｐを搬送する。５０１６は、記録ヘッドＩＪＨの前面をキャップするキャップ部材５０２２を支持する部材である。５０１５は、キャップ内を吸引する吸引手段であり、キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドＩＪＨの吸引回復を行なう。
【００３３】
次に、図２を用いて、図１に示す記録装置における内部構成の一例について説明する。
【００３４】
１７００は、記録信号（以下、記録データと呼ぶ）を入力するインタフェースであり、１７０１は、ＭＰＵであり、１７０２は、ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭである。１７０３は、各種データ（インターフェースから入力された記録データや記録ヘッドＩＪＨに供給する展開後の記録データ等）を格納するＤＲＡＭである。１７０４は、記録ヘッドＩＪＨに対して記録データの供給制御を行なうゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）である。ゲートアレイ１７０４は、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間におけるデータ転送制御も行なう。以上が、記録装置側の制御回路１０が有する構成である。
【００３５】
１７０９は、記録紙Ｐを搬送するための搬送モータである。１７０６は、搬送モータ１７０９を駆動するためのモータドライバであり、１７０７は、キャリッジモータ５０１３を駆動するためのモータドライバである。
【００３６】
上述した構成の動作について簡単に説明する。インタフェース１７００に記録データが入力されると、ゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間でその記録データが記録インク色に応じたデータに変換される。そして、モータドライバ１７０６、１７０７が駆動される。また、この駆動とともに、キャリッジ側制御回路２０は、送られてきた記録データに従って記録ヘッドＩＪＨを駆動制御する。これにより、インタフェース１７００に入力された記録データに基づいた情報が記録紙Ｐに記録される。この記録に際しては、記録ヘッドＩＪＨに設けられた記録素子を最適な駆動条件で駆動する必要がある。そのため、記録に際しては、記録ヘッドＩＪＨ内の記録ヘッド基板１０３のメモリ１３１に保持される特性情報が参照され、各記録素子の駆動条件が決定される。
【００３７】
記録ヘッド基板１０３には、例えば、複数の記録素子と、当該記録素子を駆動する駆動回路（例えば、パワートランジスタ）と、論理回路とが設けられる。論理回路は、シフトレジスタ、ラッチ回路、ＡＮＤ回路、デコーダ回路等を具備して構成され、駆動回路を選択的に駆動する。なお、本実施形態に係わる記録素子は、電気熱変換素子（インクを吐出するために熱エネルギーを発生する）で構成される場合を例に挙げて説明するが、この構成は特に問わず、ピエゾ素子で構成されてもよい。
【００３８】
図３及び図４は、記録装置側の制御回路１０とキャリッジＨＣに搭載される記録ヘッドＩＪＨとの間の伝送ラインの概要を示す図である。なお、ここでは、２パターンの例を挙げている。
【００３９】
図３に示す構成は、図２に示す構成に対応しており、制御回路１０からの制御信号をキャリッジ側制御回路２０を介して記録ヘッドＩＪＨに供給している。また、図４に示す構成は、制御回路１０からの制御信号を記録ヘッドＩＪＨに直接供給している。
【００４０】
（実施形態１）
ここで、実施形態１について説明する。図５は、図１に示す記録装置における機能的な構成として、制御回路１０とキャリッジ側制御回路２０とが示されている。なお、両者を繋ぐ電源ラインは、説明を分かり易くするために、大きなパターンで示している。低電圧差動伝送ラインの効果をより引き出すためにはペア配線は直角に曲げない等の工夫があるが、ここでは、模式図として直角配線としている。
【００４１】
ここで、制御回路１０は、電源部１１と、駆動制御部１２と、記録データ制御部１３とを具備して構成される。また、制御回路１０には、フレキシブルケーブル（フレキシブル基板とも呼ばれる）と接続する接続手段としてコネクタ（制御回路側コネクタ）が設けられる。このコネクタの近傍（例えば、１インチ以内）には、ＬＶＤＳ（low voltage differential signaling：低電圧差動伝送）トランスミッタが設けられる。ＬＶＤＳトランスミッタは、ペア配線の引き回しを限りなく抑えることで低電圧差動伝送ライン（以下、ＬＶＤＳラインと呼ぶ）の効果を最大限に引き出す。なお、ＬＶＤＳラインは、低電圧差動伝送方式により伝送を行なうペア配線からなる。
【００４２】
これに対して、記録ヘッドＩＪＨ側には、ＬＶＤＳレシーバが設けられる。ＬＶＤＳレシーバの組み込み方としては種々の構成が挙げられるが、本実施形態においては、ＬＶＤＳレシーバをキャリッジＨＣのキャリッジ側制御回路２０に配置している。キャリッジ側制御回路２０にも、フレキシブルケーブルが接続される接続手段としてコネクタ（キャリッジ側コネクタ）が設けられ、このコネクタの近傍（例えば、１インチ以内）にＬＶＤＳレシーバが設けられる。
【００４３】
図５に示すフレキシブルケーブル上のレイアウトは、フレキシブルケーブルの配線レイアウトの概要を示している。ＬＶＤＳラインと電源ラインとは、距離をおいて完全に分離する。両者の間には、できれば設置導電体（グランド端子配線）の仕切りがあればよい。本来、ＬＶＤＳラインは、シールド線が望ましいが、記録装置ではシールド線は使い難い。そのため、フレキシブルケーブルを用いる記録装置の場合、図５に示す配線レイアウトが好適である。フレキシブルケーブルは、例えば、平面形状からなり、その同一平面状の所定方向に沿って複数の信号線が配置される。そして、ＬＶＤＳラインのペア配線（ペア部）は互いに近接させ、このＬＶＤＳラインのペア配線と、他のＬＶＤＳラインのペア配線及び通常の信号ラインとを設置導電体（グランド端子配線）によって仕切る構成とする。ＬＶＤＳラインのペア配線は、フレキシブルケーブルの端部以外の位置に配置し、端部には、例えば、グランド端子配線を配置することが望ましい。これは、ＬＶＤＳラインのペア配線の平衡を保つためである。
【００４４】
図６は、図５に示す制御回路１０とキャリッジ側制御回路２０とにおける制御通信体系を概略的に示す図である。
【００４５】
ここで、図中点線で示す矩形枠は、フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）を示している。フレキシブルケーブルは、記録装置本体（制御回路１０）とキャリッジＨＣ（記録ヘッドＩＪＨ）との間を接続し各種信号を伝送する複数の信号線を有する。フレキシブルケーブルには、例えば、電源ラインや、記録データ線（ＤＡＴＡ）、データ転送クロック線（ＣＬＫ）、ラッチ信号線（ＬＡＴＣＨ）、制御系列配線等の配線が含まれる。電源ラインは、記録ヘッドＩＪＨに電流（記録素子駆動用電流）を通電するための配線であり、記録データ線（ＤＡＴＡ）は、記録ヘッドＩＪＨに記録データを転送するための配線である。ラッチ信号線（ＬＡＴＣＨ）は、記録ヘッドＩＪＨ内に一時的に記録データを保持させるためのラッチ信号を送るための配線であり、制御系列配線は、記録素子への通電においてパルス幅制御を行なうための配線である。
【００４６】
また、１１は、記録ヘッドＩＪＨに電力を供給する電源部であり、１３は、記録データ、クロック信号、ラッチ信号などを発生する記録データ制御部である。１２は、ヒートイネーブル信号、ブロック選択信号など記録ヘッドＩＪＨの駆動制御に係わる信号を発生する駆動制御部であり、１４は、記録装置本体側のＬＶＤＳトランスミッタであり、２１は、キャリッジ側制御回路２０内のＬＶＤＳレシーバである。ＬＶＤＳトランスミッタ１４は、ＬＶＤＳラインを介して信号を送信し、ＬＶＤＳレシーバ２１は、ＬＶＤＳラインを介してＬＶＤＳトランスミッタ１４から送られてくる信号を受信する。なお、キャリッジ側制御回路２０のＬＶＤＳレシーバ以降の配線や構成は、従来同様となるので、その説明については省略する。
【００４７】
記録データの転送周波数は、十数メガヘルツ以上になるので、本実施形態では、図６に示すように、この系列の記録データ信号線（ＤＡＴＡ）とデータ転送クロック線（ＣＬＫ）とにＬＶＤＳラインを用いている。更に、ラッチ信号線（ＬＡＴＣＨ）にも差動伝送方式を用いている。これは、同種のノイズがラッチ信号線に混入すると記録異常を引き起こしてしまうためである。
【００４８】
一対のＬＶＤＳラインの片側に信号電流が伝達されると、同量の信号電流がもう一方のラインにおいて逆向きに流れる。このように電流が伝送ラインのペア内を戻るため、電流によるループ面積が小さく、生成される放射ノイズも小さくなる。
【００４９】
ＬＶＤＳラインのもう一方側のＬＶＤＳレシーバ２１に相当する部分は、キャリッジ側制御回路２０の回路内に備えられる。ＬＶＤＳレシーバ２１では、１０数ｍＶの差動信号を検出し、記録ヘッドＩＪＨの制御回路を駆動するための駆動電圧の振幅まで信号を増幅する。本実施形態では、例えば、１Ｖ程度のノイズを除去できる。また、この差動伝送方式では、例えば、信号電圧変化が数百ｍＶ程度しかない。そのため、上述以外の利点として、高速データスループット、消費電力の低減、ノイズ低減、低コスト、高集積化を期待できる。
【００５０】
以上説明したように実施形態１の構成では、装置本体とキャリッジ（記録ヘッド）との間を接続する低電圧差動伝送ラインのコネクタ各々をトランスミッタ及びレシーバの近傍に設ける。このとき、低電圧差動伝送ラインのペア配線を互いに近接して配置し、電源ラインをペア配線から分離して配置する。この構成によれば、伝送ラインに飛び込むノイズを相殺し、記録ヘッドに伝送するデータに異常が発生するのを防止することができる。これにより、ノイズに対する耐性を向上できるため、放射ノイズや外部ノイズ等の影響を受けにくい信頼性の高い記録装置を実現することができる。
【００５１】
また、低電圧での差動伝送を用いるため、従来よりも伝送速度が高速化するとともに、大容量のデータ伝送が可能となる。また、データ伝送が高速化するにも拘わらず放射ノイズが低減される。その他、高集積化により装置コストを抑えることができる。
【００５２】
なお、ＬＶＤＳラインでのノイズが少ないという特徴は、外来ノイズの干渉に対して強いという利点を有する。これは、電気モータの誘導放射ノイズや、近接する伝送ラインからの飛び込みノイズ等の干渉に対して耐性があることを意味する。従って、電源変動にも強く、記録装置においては最適な構成といえる。
【００５３】
（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。図７は、実施形態２に係わる制御回路１０とキャリッジ側制御回路２０とにおける制御通信体系を概略的に示す図である。
【００５４】
ここで、図中点線で示す矩形枠は、記録装置本体とキャリッジとを接続するフレキシブルケーブル（ＦＰＣ）である。実施形態２の構成は、図４に示すように、制御回路１０からの制御信号を記録ヘッドＩＪＨに直接供給する形態となる。
【００５５】
つまり、実施形態１を説明した図６と実施形態２の構成を示す図７とを比較すると分かるように、実施形態１の構成では、キャリッジ側制御回路２０にＬＶＤＳレシーバ２１が設けられていた。これに対して実施形態２の構成では、ＬＶＤＳラインのＬＶＤＳレシーバ２１を記録ヘッドＩＪＨに配置している。この図７に示す構成は、記録ヘッドＩＪＬにおいて、ＬＶＤＳレシーバ２１を実装可能なエリアを有する場合に適している。例えば、記録ヘッドＩＪＨの形状が比較的長尺な場合に適している。
【００５６】
記録ヘッドＩＪＨから記録ヘッド基板１０３までは、ワイヤボンディングやインナーリード等を介して接続されている場合が多いので、この同一ラインの末端付近にＬＶＤＳレシーバ２１を配置する構成となる。フレキシブルケーブルと記録ヘッドＩＪＨとの間の接続は、例えば、汎用コネクタ、若しくはカードエッジコネクタ等で実現すればよい。
【００５７】
なお、この実施形態２の変形の一例として、図８に示すように、記録ヘッド基板１０３上にＬＶＤＳラインのＬＶＤＳレシーバ２１を組み込むようにしてもよい。
【００５８】
図８は、実施形態２に係わる変形例を示す図である。この図８に示す構成は、図７に示す構成と同様の制御通信体系の構成を採りながら、駆動回路とともに、ＬＶＤＳラインのＬＶＤＳレシーバ２１を記録ヘッド基板１０３上に組み込んだ構成となっている。
【００５９】
以上説明したように実施形態２によれば、記録ヘッド又は記録ヘッド内における記録ヘッド基板にＬＶＤＳレシーバを設けるようにした。この場合にも、実施形態１同様の効果が得られる。なお、ＬＶＤＳレシーバ２１が、記録ヘッド基板１０３上に配置される場合には、記録ヘッド基板において、高速に伝送される大量のデータを一時的に保持し、データ展開を行なうという構成を採ることもできる。
【００６０】
近年、記録ヘッド基板には、シフトレジスタ、ラッチ回路、ＡＮＤ回路、デコーダ回路等の他、記録素子や駆動回路を含めた構成が同一基板上に作りこまれていることが多く、記録装置本体側に記録素子の駆動回路を持つ必要がない。そのため、実施形態２の構成によれば、記録装置の低コスト化に貢献するとともに、記録素子が増加した場合であっても、記録素子への接続端子数を増やす必要がなくなる。
【００６１】
（実施形態３）
次に、実施形態３について説明する。図９は、実施形態３に係わる制御回路１０とキャリッジ側制御回路２０とにおける制御通信体系を概略的に示す図である。
【００６２】
実施形態３においては、装置本体と記録ヘッドＩＪＨとの間の通信を高速且つ大容量化するため、パケット構成の通信プロトコルを用いて通信を行なう場合について説明する。この場合、駆動制御は、パルス幅信号を用いずに、データにより波形生成することで行なう。
【００６３】
この構成を実現するために、記録装置と記録ヘッドＩＪＨとの間に通信プロトコルを定め、同一伝送ラインを用いて記録データ及び駆動信号を転送する。記録装置の制御回路１０には、記録データを展開等する記録データ制御部１３と、駆動信号に基づくデータ（以下、駆動制御に係わるデータと呼ぶ）を生成する駆動制御部１２とが設けられる。また、制御回路１０には、第１の伝送制御手段として、記録ヘッドＩＪＨ側に各種情報をパケット化して伝送するパケット伝送制御部１５が設けられる。なお、パケット伝送制御部１５によるデータ伝送は、所定の通信プロトコルに基づいて行なわれる。パケット伝送制御部１５では、記録データ制御部１３により展開された記録データや、駆動制御部１２により生成された駆動制御に係わるデータ等をパケット化する。そして、各種データの伝送処理を調停しつつ、記録ヘッドＩＪＨ側にパケット化したデータを伝送する。パケット伝送制御部１５では、通信プロトコルに従ったフォーマットのデータに記録データや駆動制御に係わるデータを変換し、パケットを組み立てる。そして、そのパケットをＬＶＤＳラインに送出する。
【００６４】
一方、キャリッジ側制御回路２０には、第２の伝送制御手段としてパケット伝送制御部２２が設けられる。パケット伝送制御部２２においては、装置本体側から送られてくる各種データを調停するとともに、パケット伝送制御部１５から送られてきたデータを記録データと駆動制御に係わるデータとに復元する。即ち、パケット伝送制御部２２では、通信プロトコルに従ったフォーマットのパケットを分解し、記録データと駆動制御に係わるデータとを再構成する。この結果、記録ヘッドＩＪＨでは、上述した実施形態１及び２同様の駆動処理が実施される。なお、上述のパケット伝送制御部２２は、キャリッジ側制御回路２０でなく、実施形態２のように、記録ヘッドＩＪＨ、若しくは記録ヘッド基板１０３に設けられてもよい。
【００６５】
図１０は、実施形態３に係わる変形例を示す図である。この図１０に示す構成は、図９に示す構成と同様の制御通信体系の構成を採りながら、駆動回路とともに、ＬＶＤＳラインのＬＶＤＳレシーバ２１とパケット伝送制御部２２とを記録ヘッド基板１０３上に組み込んだ構成となっている。
【００６６】
以上説明したように実施形態３によれば、装置本体と記録ヘッドとの間を通信プロトコルを用いたパケット伝送により実現する。この場合、実施形態１同様の効果に加えて更に、両者の間で生じるデータ伝送を１つの伝送ラインで実現することができる。
【００６７】
なお、パケット伝送制御部２２を設け、装置本体との間でパケット伝送を行なうといった、記録ヘッドの高機能化は、今後一層進むと予測される。パケット伝送制御部２２が記録ヘッド基板１０３に組み込まれた場合、記録装置本体及び記録ヘッドは、専用伝送ライン上の高機能デバイスとなる。このような構成では、記録ヘッドと記録装置との間のデータ通信は、上述したとおり、最小のラインで実現され、電源供給とＬＶＤＳライン以外の信号線が不要となる。これにより、装置のコストをより一層抑えることができる。
【００６８】
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。
【００６９】
なお、低電圧差動伝送ラインを用いた高速大容量データ転送が記録装置本体、キャリッジ側制御回路、記録ヘッドそれぞれの電気的、機械的な構成やソフトウエアシーケンス等に左右されないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる記録装置の外観構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示す記録装置の内部構成の一例を示す図である。
【図３】伝送ラインの構成の一例を示す図である。
【図４】伝送ラインの構成の一例を示す図である。
【図５】実施形態１に係わる制御回路１０とキャリッジ側制御回路２０との構成の一例を示す図である。
【図６】実施形態１に係わる制御回路１０とキャリッジ側制御回路２０とにおける制御通信体系を概略的に示す図である。
【図７】実施形態２に係わる制御回路１０とキャリッジ側制御回路２０とにおける制御通信体系を概略的に示す図である。
【図８】実施形態２に係わる変形例を示す図である。
【図９】実施形態３に係わる制御回路１０とキャリッジ側制御回路２０とにおける制御通信体系を概略的に示す図である。
【図１０】実施形態３に係わる変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０    制御回路
１１    電源部
１２    駆動制御部
１３    記録データ制御部
１４    ＬＶＤＳトランスミッタ
１５、２２    パケット伝送制御部
２０    キャリッジ側制御回路
２１    ＬＶＤＳレシーバ
１０３    記録ヘッド基板
１３１    メモリ
１７００    インタフェース
１７０１    ＭＰＵ
１７０２    ＲＯＭ
１７０３    ＤＲＡＭ
１７０４    ゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）
１７０６、１７０７    モータドライバ
１７０９    搬送モータ
５０１３    キャリッジモータ
ＨＣ    キャリッジ
ＩＪＨ    記録ヘッド
【図１】
2010143154.tif 000003
【図２】
2010143154.tif 000004
【図３】
2010143154.tif 000005
【図４】
2010143154.tif 000006
【図５】
2010143154.tif 000007
【図６】
2010143154.tif 000008
【図７】
2010143154.tif 000009
【図８】
2010143154.tif 000010
【図９】
2010143154.tif 000011
【図１０】
2010143154.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月7日(2009.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
記録データ信号、クロック信号、ラッチ信号、リセット信号等、記録異常に直接的に結びつく信号を伝送する制御データラインに差動入力回路を適用する技術が知られている（特許文献２参照）。この技術によれば、記録素子を駆動するときのスイッチングでノイズが発生したとしても、制御データライン内では、同位相のためノイズ分が相殺される。
【特許文献１】特開平７−２４１９９２号公報
【特許文献２】特開平１０−１６６５８３号公報
【特許文献３】特開２００２−３２６３４８号公報
【特許文献４】特開２００５−１９９６６５号公報
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
これに対処するため、制御データラインに低電圧差動伝送を用いるようにした記録装置が知られている（特許文献３及び特許文献４参照）。今後の記録装置においては、記録装置本体と記録ヘッド等との間において、大容量化した記録データ等をいかに転送するかが重要である。ＬＶＤＳ（low voltage differential signaling：低電圧差動伝送）技術に準ずる本方式は有効な手法といえる。しかし、この手法を記録装置に適用するに当たり、いくつかの課題がある。