(57)【要約】【課題】記録動作前の記録ヘッドと記録装置本体との接点の検知を行って問題無かったとしても、記録動作中に発生した接点不良については、接点不良を検知できるまで、発熱抵抗素子に継続して電流が流れ続ける為、結果的に発熱抵抗素子の破壊を生じてしまう。【解決手段】記録ヘッドの第２ヘッド基板に、記録装置本体部から転送されてくるラッチ信号とヒートイネーブル信号とを用いて、記録ヘッドの発熱抵抗素子の駆動するために用いるヒートイネーブル信号を内部的に生成する回路を備える。この回路はまた、転送されてくるヒートイネーブル信号の信号線の断線や短絡を検出し、その検出結果に従って、内部的に生成するヒートイネーブル信号をディスエーブル状態にする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱抵抗素子と前記複数の発熱抵抗素子を駆動する駆動回路とを実装する第１ヘッド基板と外部から制御信号を受信する回路を実装する第２ヘッド基板とを含む記録ヘッドであって、
前記第２ヘッド基板は、
前記制御信号の内、前記複数の発熱抵抗素子への電流を供給する時間を規定するヒートイネーブル信号の信号レベルを検出する検出回路と、
前記検出回路による検出の結果に従って、前記第１ヘッド基板に供給する内部ヒートイネーブル信号を生成する生成回路とを有し、
前記第１ヘッド基板に実装された前記駆動回路は、前記内部ヒートイネーブル信号を入力し、前記内部ヒートイネーブル信号に従って前記複数の発熱抵抗素子を駆動することを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記検出回路が前記ヒートイネーブル信号を供給する信号線が断線したことを検出した場合には、
前記生成回路は、前記内部ヒートイネーブル信号をディスエーブル状態として生成することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記検出回路が前記ヒートイネーブル信号を供給する信号線がＧＮＤレベルに短絡したことを検出した場合には、
前記生成回路は、前記内部ヒートイネーブル信号をディスエーブル状態として生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記制御信号はさらに、データ信号、クロック信号、ラッチ信号を含み、
前記第１ヘッド基板はさらに、前記データ信号と前記クロック信号と前記ラッチ信号を入力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
前記ヒートイネーブル信号と前記データ信号と前記クロック信号と前記ラッチ信号とを夫々外部から入力するための電気的接点を有することを特徴とする請求項４に記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記記録ヘッドはインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置であって、
前記記録ヘッドを搭載し、前記制御信号を前記記録ヘッドに供給するための電気的接点を有するキャリッジと、
前記キャリッジを予め定められた方向に往復走査させる走査手段と、
前記記録媒体を前記キャリッジの走査方向とは異なる方向に搬送する搬送手段を有することを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置に関し、特に、例えば、インクジェット記録ヘッド及びこれをキャリッジに搭載して記録を行う記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般的に使用されるようになってきたインクジェット記録装置（以下、記録装置）では、インク滴を吐出する記録ヘッドのノズルの集積度をあげながら、１ドットあたりのインク吐出量を小さくすることで更なる高解像度な画像記録を実現している。また、より高画質な画質を得るために、基本となる４色インク（シアン、マゼンタ、イエロ、ブラック）の他に、同時にこれらの濃度を低くした淡インクやレッド、グリーン、ブルー等の特色インクを用いて記録する等の多彩な技術が提案されている。
【０００３】
更に、高画質化が進むにつれて懸念される記録速度の低下も、より多数の記録素子を記録ヘッドに実装し、駆動周波数の向上させ、更には、記録ヘッドによる往復記録を行うような記録技術の適用により良好な結果が得られるようになってきている。
【０００４】
さて、多数の記録素子を含む記録ヘッドを記録装置本体と電気的に接続するためにその記録ヘッドを搭載して往復移動させるキャリッジが利用されている。即ち、そのキャリッジに複数の電気的接点を設け、記録ヘッドがキャリッジに装着された際に、記録ヘッド側に設けられた複数の電気的接点と接する事により、記録ヘッドと記録装置本体との電気的な接続を実現するのである。
【０００５】
特許文献１には、この電気的接続状態を監視し、異常を検出する構成を設けた記録ヘッド及び記録装置が開示されている。特許文献１には、記録データとクロック信号の論理積を演算する回路とそれらの演算結果の出力端子を記録ヘッドに設ける構成が開示されている。これによって、記録データ及びクロック信号を転送する信号線のいずれかが接点不良を起こした場合、記録装置本体側でこれを認識しユーザに警告することで、記録ヘッドの誤動作を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−００８０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示される記録装置では、記録データとクロック信号の論理積を演算して電気的接続状態を検出するよう構成された記録ヘッドによって、記録装置の電源投入時や記録動作前に電気的接続状態の確認が行われる。
【０００８】
しかしながら、そのような構成では記録動作中に接点不良が発生した場合には、接点不良を検出できずに記録動作が実行し続けられる。特に、記録ヘッドの発熱抵抗素子の駆動時間を制御しているヒートイネーブル信号を転送する信号線の接続部に接点不良が発生した場合は、発熱抵抗素子に継続して電流が流れ続ける為、結果的に発熱抵抗素子が破壊しまうという問題がある。
【０００９】
また、仮に記録動作中に接点不良の検出を行っても、その検出後に記録装置本体がこれを認識した時点では、既に記録ヘッド内の発熱抵抗素子が破壊されており、破壊防止策が手遅れとなってしまうという問題もある。
【００１０】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録ヘッドと記録装置本体との間の電気的接続を確認し、適切なタイミングで接点不良に伴う対応策を講じることが可能な記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の記録ヘッドは次のような構成からなる。
【００１２】
即ち、複数の発熱抵抗素子と前記複数の発熱抵抗素子を駆動する駆動回路とを実装する第１ヘッド基板と外部から制御信号を受信する回路を実装する第２ヘッド基板とを含む記録ヘッドであって、前記第２ヘッド基板は、前記制御信号の内、前記複数の発熱抵抗素子への電流を供給する時間を規定するヒートイネーブル信号の信号レベルを検出する検出回路と、前記検出回路による検出の結果に従って、前記第１ヘッド基板に供給する内部ヒートイネーブル信号を生成する生成回路とを有し、前記第１ヘッド基板に実装された前記駆動回路は、前記内部ヒートイネーブル信号を入力し、前記内部ヒートイネーブル信号に従って前記複数の発熱抵抗素子を駆動することを特徴とする。
【００１３】
本発明を別の側面から見れば、上記構成の記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置であって、前記記録ヘッドを搭載し、前記制御信号を前記記録ヘッドに供給するための電気的接点を有するキャリッジと、前記キャリッジを予め定められた方向に往復走査させる走査手段と、前記記録媒体を前記キャリッジの走査方向とは異なる方向に搬送する搬送手段を有することを特徴とする記録装置を備える。
【発明の効果】
【００１４】
従って本発明によれば、記録動作中にヒートイネーブル信号を供給する信号線に接続不良が発生したとしても、このヒートイネーブル信号により長時間時間にわたり発熱抵抗素子が駆動されることが防止できるという効果がある。この結果、電源投入前や記録動作前のみならず、記録動作中においても発熱による発熱抵抗素子の破壊を防止することができる。
【００１５】
また、この構成は従来の記録ヘッドに付加的に追加して実現できるため、記録ヘッドの開発コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の外観斜視図である。
【図２】記録装置の制御構成と記録ヘッドの関係を示すブロック図である。
【図３】第２ヘッド基板の構成を示す図である。
【図４】記録装置が正常に動作する時における信号タイミングチャートである。
【図５】ヒートイネーブル信号の断線時における信号タイミングチャートである。
【図６】ヒートイネーブル信号のＧＮＤショート時における信号タイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する
なお、この明細書において、「記録」（以下、「プリント」とも称する）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う場合も表すものとする。また、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を問わない。
【００１８】
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ものとする。
【００１９】
また、「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、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に供され得る液体を表すものとする。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化させることが挙げられる。
【００２０】
またさらに、「記録素子」（「ノズル」という場合もある）とは、特にことわらない限りインク吐出口乃至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ものとする。
【００２１】
＜記録装置の構成（図１）＞
図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の外観斜視図である。
【００２２】
図１において、インクを吐出する複数のノズルからなるノズル列を有するインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）１を搭載したキャリッジ２は記録媒体１５の搬送方向と直交する方向に往復走査して、その記録媒体に記録を行う。この記録に先立ち、記録用紙のような記録媒体１５が給紙され、搬送モータ８の回転力が搬送モータギア９と搬送ギア７とを介して搬送ローラ６に伝えられる。そして、搬送ローラ６の回転により、記録媒体１５がキャリッジ２の走査方向とは直交する方向に搬送され、記録ヘッド１の底面に対向して位置するプラテン４まで搬送される。なお、記録媒体１５は、紙押さえローラ５により押さえる。
【００２３】
搬送ギア７には搬送モータ８に同期して回転するエンコーダフィルム１０が取り付けられており、エンコーダセンサ１１を用いてエンコーダフィルム１０に記されたスリットを検知して、記録媒体の位置を検出し、さらに記録タイミング信号を生成する。
【００２４】
キャリッジ２はシャフト１２に摺動可能に取り付けられており、ベルト１３に固定されている。キャリッジモータ１４を駆動すると、その駆動力がベルトを介してキャリッジ２に伝達され、キャリッジ２はシャフト１２に沿って往復移動する。記録ヘッド１による記録は、キャリッジ２に往復移動に伴って、インクを記録媒体に吐出することによりなされる。
【００２５】
記録された記録媒体１５は排紙ローラ３によって記録装置の外へ排出される。
【００２６】
図２は図１に示した記録装置の制御構成と記録ヘッド１の内部構成を示したブロック図である。
【００２７】
図２に示されているように、記録ヘッド１は第１ヘッド基板３１と第２ヘッド基板２８とを備える。第１ヘッド基板３１にはインクを吐出するのノズルを駆動するための発熱抵抗素子（ヒータ）３２とこれを駆動する駆動回路３３が備えられる。一方、第２ヘッド基板２８には、記録装置の本体側の制御基板１７から送られてくるシリアル制御信号が入力される入力端子や、入力されたヒートイネーブル信号とラッチ信号から内部ヒートイネーブル信号を生成するヒートイネーブル検出回路３０を備える。
【００２８】
ホスト１６から送信された制御コマンドや記録データは、制御基板１７のＡＳＩＣ１８内のインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路２２によって受信される。受信された制御コマンドはＣＰＵ１９によって解析され、この制御コマンドに従って記録装置の制御が行われる。また、ＣＰＵ１９は、ＲＯＭ２０に予め格納されているプログラムや、ホスト１６からＩ／Ｆ回路２２を介して入力される制御コマンドに従って記録装置全体の制御を行う。なお、ＲＯＭ２０には、ＣＰＵ１９が動作するためのプログラムや記録ヘッド１の制御に必要な各種テーブルなどが格納されている。
【００２９】
また、インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路２２によって受信された記録データは、画像処理回路２３に送られ、記録方法に応じた様々な画像処理が施され、ＳＲＡＭ２６へ一度格納される。ＳＲＡＭ２６に格納された記録データは、記録を行う所定のタイミングで読み出され、データ生成回路２４によってシリアル転送用のデータフォーマットに変換され、データ転送回路２５から記録ヘッド１へシリアル転送される。
【００３０】
記録ヘッド１では、シリアル転送された記録データとヒートイネーブル検出回路３０によって生成された内部ヒートイネーブル信号を駆動回路３３に転送し、発熱抵抗素子３２を駆動して記録を行う。
【００３１】
また、記録装置本体側と記録ヘッド１との間の通信は通信回路２７により制御され、第２ヘッド基板２８には通信用のメモリ２９が備えられている。
【００３２】
次に、以上の構成の記録装置が実行する記録制御について説明する。
【００３３】
図３は第２ヘッド基板の詳細な構成を示す図である。
【００３４】
図３に示すように、ＡＳＩＣ１８で生成された記録データはデータ転送回路２５においてシリアルデータに変換され、第２ヘッド基板２８に転送される。その転送時に使用される制御信号は、シリアルクロック信号ＳＣＬＫ、シリアルデータ信号ＤＡＴＡ、ラッチ信号／ＬＴ、ヒートイネーブル信号／ＨＥである。記録ヘッド１は、シリアルクロックＳＣＬＫに同期して送信されてくるシリアルデータＤＡＴＡをラッチ信号／ＬＴによって内部のシフトレジスタに取り込んだ後、ヒートイネーブル信号／ＨＥに同期して、発熱抵抗素子３２を駆動することで記録動作を行う。また、ＡＳＩＣ１８と第２ヘッド基板２８のメモリ２９との間では別途、シリアル通信が行われ、記録ヘッド１の使用状況や発熱抵抗素子の特性等のデータのやりとりを行う。
【００３５】
従来、記録データの転送に使用される制御信号の信号線は直接、記録ヘッドの第１ヘッド基板へ接続されていた。このため、記録装置本体部と記録ヘッド１との間で接点不良が発生した場合、接点不良の状態のまま記録動作が行われてしまう事もあった。特に、記録ヘッド１の発熱抵抗素子３２を駆動するヒートイネーブル信号を転送する信号線に接点不良が発生した場合、発熱抵抗素子３２に継続して過剰な電流が流れ続け、これを破壊してしまう事もあった。
【００３６】
しかしながら、この実施例においては、ヒートイネーブル検出回路３０を第２ヘッド基板２８に実装し、この課題を解決している。
【００３７】
即ち、この実施例によれば、ヒートイネーブル検出回路３０にラッチ信号／ＬＴとヒートイネーブル信号／ＨＥとを入力する。そして、第１ヘッド基板３１に入力されるヒートイネーブル信号には、ヒートイネーブル検出回路３０において生成される内部ヒートイネーブル信号／ＨＥ＿ＩＮを使用する。ヒートイネーブル検出回路３０はインバータ３４、３６、ＯＲゲート３７、３８、フリップフロップ３５、／ＨＥ信号のプルアップ抵抗３９で構成される簡単な論理回路である。この論理回路を図３に示すように接続する。これにより、ヒートイネーブル信号／ＨＥに接点不良が発生しても、それを瞬間的に検出し、発熱抵抗素子３２の駆動を制御する内部ヒートイネーブル信号／ＨＥ＿ＩＮをネゲートするよう動作する。これにより、たとえ、ヒートイネーブル信号／ＨＥに接点不良が発生しても、過剰な電流が継続して発熱抵抗素子３２に供給されることがなくなり、発熱抵抗素子３２の破壊を防止することができる。
【００３８】
ヒートイネーブル検出回路３０に使用する部品は汎用的な部品で構成可能なものであるため、従来の記録ヘッドではメモリしか搭載されていなかった第２ヘッド基板にも簡単に実装配置できる。このため、既存の第１ヘッド基板を流用しつつ、以上のような機能を組み込んだ記録ヘッドを簡単に実現するが可能である。
【００３９】
図４は記録ヘッドと記録装置本体部とが正しく電気的に接続され、正常に動作する時の信号タイミングチャートを示す図である。
【００４０】
図４に示すような正常動作時には、ヒートイネーブル検出回路３０の論理回路の状態から、内部ヒートイネーブル信号／ＨＥ＿ＩＮが正しく生成され、発熱抵抗素子３２が駆動される。
【００４１】
図５は記録ヘッドと記録装置本体部との間でヒートイネーブル信号の信号線の電気的接点に接触不良が生じ断線が発生した場合の信号タイミングチャートを示す図である。
【００４２】
この場合、ヒートイネーブル検出回路３０のプルアップ抵抗３９によりヒートイネーブル信号／ＨＥは信号レベルとしてはハイレベル側に固定された状態となる。このため、ヒートイネーブル検出回路３０の論理演算の結果から生成される内部ヒートイネーブル信号／ＨＥ＿ＩＮもハイレベル（即ち、ディスエーブル状態）となる。この結果、発熱抵抗素子３２には電流は流れず、長時間にわたり過剰な電流が流れ過度の発熱による、発熱抵抗素子３２が破壊されることが防止できる。
【００４３】
図６はヒートイネーブル信号／ＨＥがＧＮＤレベルに短絡状態となった場合の信号タイミングチャートを示す図である。
【００４４】
この場合、外部から入力されるヒートイネーブル信号／ＨＥは信号レベルとしては常にローレベル側に固定された状態となる。このため、従来の様にこの信号を第１ヘッド基板３１の駆動回路３３に直接接続するなら、発熱抵抗素子３２を継続的に駆動する状態となってしまい、発熱による破壊を引き起こす事となる。
【００４５】
しかしながら、図３に示すような回路構成を採用したこの実施例では、ヒートイネーブル検出回路３０によりこの短絡状態を検出し、内部ヒートイネーブル信号／ＨＥ＿ＩＮをハイレベル（即ち、ディスエーブル状態）とする。これにより、発熱抵抗素子３２を継続して駆動する状態になることを防止できる。
【００４６】
従って以上説明した実施例に従えば、ヒートイネーブル信号の信号線に接続不良が発生しても実際に発熱抵抗素子を駆動する時間を規定している内部ヒートイネーブル信号をディスエーブル状態とし継続して発熱抵抗素子を駆動する状態を防止することができる。この結果、電源投入前や記録動作前のみならず、記録動作中においても発熱による発熱抵抗素子の破壊を防止することができる。
【００４７】
また、第１ヘッド基板に対しては外部回路となる第２ヘッド基板に簡単に汎用部品で構成される検出回路を実装することができるため、従来の記録ヘッドに簡単に機能を追加することで本発明の記録ヘッドを実現することができる。これは、記録ヘッドの開発コストを大幅な削減に資することになる。
【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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