(57)【要約】      （修正有）【課題】温度センサ切換時に降温方向に発生する段差を抑え、温度信号の降温過程を正確に調べることが可能な構成を提供する。【解決手段】複数のノズルに対応して設けられた複数のヒータ１１２ａ〜１１２ｈおよび複数の温度センサ１２２ａ〜１２２ｈを備える記録素子基板３であって、それぞれが複数の温度センサ１２２ａ〜１２２ｈに対応する出力手段であって、対応する複数の温度センサ１２２ａ〜１２２ｈから１つを選択して温度信号を出力する、複数の出力手段と、複数の出力手段から出力される複数の温度信号の中から１つを選択して出力する切換手段と、切換手段により出力された出力信号と所定のしきい値に基づいて、吐出の状態を示す信号を出力する処理手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルに対応して設けられた複数のヒータおよび複数の温度センサを備える記録素子基板であって、
それぞれが複数の温度センサに対応する出力手段であって、対応する複数の温度センサから１つを選択して温度信号を出力する、複数の出力手段と、
前記複数の出力手段から出力される複数の温度信号の中から１つを選択して出力する切換手段と、
前記切換手段により出力された出力信号と所定のしきい値に基づいて、吐出の状態を示す信号を出力する処理手段と、
を備えることを特徴とする記録素子基板。
【請求項２】
前記切換手段は、前記複数の出力手段から出力される複数の温度信号のうち、最も高い温度に対応する温度信号を選択して出力することを特徴とする請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項３】
前記切換手段は、前記複数の出力手段から出力される複数の温度信号のうち、最も高い温度に対応する温度信号から所定の範囲に収まる温度信号の中から１つを選択して出力することを特徴とする請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項４】
前記所定の範囲は、温度信号の切換時に生じる変化の量が、前記温度信号において検出すべき降温変化の量を上回らないように定められることを特徴とする請求項３に記載の温度測定装置。
【請求項５】
前記複数の出力手段は、前記複数の温度センサのうちの第１の群に対応する第１の出力手段と、前記複数の温度センサのうちの第２の群に対応する第２の出力手段とから構成され、
前記切換手段は、
前記第１、第２の出力手段それぞれが出力した温度信号を比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号に従って、前記第１、第２の出力手段から出力される温度信号を切り換えるスイッチと
から構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項６】
前記複数の出力手段は、前記複数の温度センサのうちの第１の群に対応する第１の出力手段と、前記複数の温度センサのうちの第２の群に対応する第２の出力手段とから構成され、
前記切換手段は、
前記第１、第２の出力手段それぞれが出力した温度信号のうち、より高い温度に対応する温度信号を出力する回路から構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項７】
前記処理手段は、
所定の通過域を有するバンドパスフィルタと、
前記切換手段の出力信号が前記バンドパスフィルタを通過して得られた信号と、前記所定のしきい値との比較により、前記吐出の状態を示す信号を出力する判定回路と
を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の記録素子基板を１または複数備える記録ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の記録ヘッドと、
前記記録素子基板への入力信号を生成する生成手段と、
前記生成手段にて生成された入力信号と、前記記録ヘッドが備える記録素子基板から出力された前記吐出の状態を示す信号とに基づいて、前記生成手段および前記記録素子基板の動作を制御する制御手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録素子基板、記録ヘッド、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルからインクを吐出させて紙等の記録媒体に付着させるインクジェット記録方式の中で、ヒータで発生した熱エネルギーによりノズルからインクを吐出させるサーマル式インクジェット記録方式が知られている。
【０００３】
この方式を用いたインクジェット記録装置において、ヒータに対応して設けた温度センサから出力される温度信号の有効・無効を切り換えるにあたって、ヒータの駆動パルスを流用する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、温度センサから出力される温度信号の降温過程に現れる変曲点を捉える事で、インクのノズルからの吐出状態が正常か吐出不良かを判断する、吐出状態の判定方法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２６５００７号公報
【特許文献２】特開２００８−０００９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、ヒータの駆動パルスのタイミングに同期して、現在有効となっている温度センサの出力信号を無効にすると同時に、次に選択する温度センサの出力信号を有効にするため、出力信号に不連続な段差が生じていた。そして、温度信号の降温過程に変曲点が生じたか否かを調べる処理において、段差が降温方向に発生すると、段差部を誤って急激な降温過程であると判断して、段差部を変曲点と誤認識してしまい、変曲点を正確に捉えることができない恐れがあった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するため、温度センサ切換時に降温方向に発生する段差を抑え、温度信号の降温過程を正確に調べることが可能な構成を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、複数のノズルに対応して設けられた複数のヒータおよび複数の温度センサを備える記録素子基板であって、それぞれが複数の温度センサに対応する出力手段であって、対応する複数の温度センサから１つを選択して温度信号を出力する、複数の出力手段と、前記複数の出力手段から出力される複数の温度信号の中から１つを選択して出力する切換手段と、前記切換手段により出力された出力信号と所定のしきい値に基づいて、吐出の状態を示す信号を出力する処理手段とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明により、温度センサ切換時に降温方向への段差の発生を抑え、段差部に影響されることなく、温度信号の降温過程を正確に調べることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る記録素子基板の回路構成の例を示す図。
【図２】第１の実施形態に係るロジック回路部におけるタイミングチャート。
【図３】第１の実施形態に係るアナログ信号処理部におけるタイミングチャート。
【図４】第１の実施形態に係る判定回路部におけるタイミングチャート。
【図５】第２の実施形態に係る記録素子基板の回路構成の例を示す図。
【図６】第２の実施形態に係るアナログ信号処理部におけるタイミングチャート。
【図７】シリアル方式のインクジェット記録装置の主要部の構成例を示す概略図。
【図８】記録素子基板のヒータ周辺部を拡大した模式的部分断面図及び平面図。
【図９】検査装置の制御構成の例を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さら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、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１２】
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。
【００１３】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」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、パターン等の形成または記録媒体の加工、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ものとする。
【００１４】
またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およ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。
【００１５】
またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およ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。
【００１６】
以下に用いる記録ヘッド用の素子基板（ヘッド基板）とは、シリコン半導体からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や配線等が設けられた構成を差し示すものである。
【００１７】
さらに、基板上とは、単に素子基板の上を指し示すだけでなく、素子基板の表面、表面近傍の素子基板内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み（ｂｕｉｌｔ−ｉｎ）」とは、別体の各素子を単に基体表面上に別体として配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程等によって素子板上に一体的に形成、製造することを示すものである。
【００１８】
本発明に係る記録ヘッドは、後述するシリアルタイプの記録装置のみならず、その記録幅が記録媒体の幅に相当するようなフルラインタイプの記録ヘッドを備えた記録装置に用いられる。また、その記録ヘッドはシリアルタイプの記録装置の中でも、Ａ０やＢ０などの大きなサイズの記録媒体を用いる大判プリンタなどに用いられる。
【００１９】
［装置構成］
図７は、本発明を適用可能なシリアル方式のインクジェット記録装置（以下、単に記録装置）の主要部の構成を示す概略図である。図７（ａ）は、記録装置の全体構成を示す全体図である。ここでは、シリアルタイプの記録ヘッドの例を示している。図７（ｂ）は、記録装置の構成要素である記録ヘッド１を示す斜視図である。
【００２０】
記録ヘッド１は、ノズルに対応した吐出口（不図示）からインク滴を吐出することにより、記録媒体２上に画像を記録する。記録ヘッド１は、複数のノズルが配列されたノズル列を複数有する記録素子基板３を備える。
【００２１】
図８は、記録素子基板３におけるヒータ７の周辺部を拡大して模式的に示した図である。図８（ａ）は、ヒータ７の周辺部を拡大して示した断面図である。図８（ｂ）は、温度センサ１０側からヒータ７方向に向かってヒータ７の周辺部を拡大して示した平面図である。
【００２２】
図８（ａ）において、Ｓｉ基板１１には、熱酸化膜１２（ＳｉＯ２）とＢＰＳＧ膜１３（ボロンとリンをドープしたシリコン酸化膜）から成る蓄熱層が形成される。この蓄熱層を介して、Ｓｉ基板１１上に、温度センサ１０、温度センサ１０の配線であるＡｌなどからなる個別配線１４、ヒータ７とその駆動制御回路（不図示）とを接続するＡｌ配線１６などが形成されている。温度センサ１０は、温度に応じて抵抗値が変化する薄膜抵抗体で形成される。Ｓｉ基板１１には、さらに、層間絶縁膜１５を介して、ヒータ７、ＳｉＮなどからなるパシベーション膜１７、耐キャビテーション膜１８が積層されて形成される。パシベーション膜１７は、半導体回路層をインクから保護するための膜であり、例えば、Ｐ−ＳｉＮで全面に形成される。耐キャビテーション膜１８は、ヒータ７上に形成されるキャビテーションに対する耐性を高めるための膜であり、例えば、Ｔａでヒータ７の周辺に限定して形成される。温度センサ１０は、ヒータ７の各々の直下に、ヒータ７ごとに独立して配置される。温度センサ１０それぞれに接続される個別配線１４は、温度情報を検出するための検出回路の一部として構成される。
【００２３】
ヒータ７の直上には、吐出口５が設けられる。また吐出口５から吐出されるインクは、供給口８を介して供給される。
【００２４】
図８（ｂ）において、温度センサ１０の平面形状は、微少な温度変動でも高い電圧値として出力するために、ヒータ７と重なる領域において高い抵抗値となる蛇行形状となっている。ただし、ＴＣＲ（温度抵抗係数）の高い材料であれば、温度センサ１０の形状は、例えば、ヒータ７よりも一回り小さい四角形であっても構わない。
【００２５】
図９は、検査装置２１の制御構成の例を表すブロック図である。検査装置２１は、信号生成部２２、操作部２３、判定結果抽出部２４、及びメモリ２５を備える。検査装置２１は、例えば、画像形成装置本体側におけるＣＰＵなどを含む制御部が該当する。操作部２３からの指示を受けて、信号生成部２２は、記録素子基板３に対して各種入力信号を出力する。ここでは、信号生成部２２は、クロック信号（ＣＬＫ）、ラッチ信号（ＬＴ）、４ｂｉｔシリアルデータであるブロック信号（ＢＬＥ）、ヒータ選択信号（ＤＡＴＡ）、ヒートイネーブル信号（ＨＥ）を、記録素子基板３への入力信号として出力する。更に、信号生成部２２は、温度センサの選択や出力信号の処理に関わる、センサ選択信号（ＳＤＡＴＡ）、センサラッチ信号（ＳＬＴ）、しきい値信号（ＶＴＨ）を、記録素子基板３への入力信号として出力する。
【００２６】
一方、判定結果抽出部２４は、温度センサ１０が検出した温度情報に基づいて記録素子基板３から出力される判定結果信号（ＲＳＬＴ）を受信し、センサラッチ信号（ＳＬＴ）と同期してブロック毎に判定結果を抽出する。そして、判定結果が不吐出だった場合に、判定結果抽出部２４は、ブロック信号（ＢＬＥ）、センサ選択信号（ＳＤＡＴＡ）をメモリ２５に記録させる。つまり、判定結果抽出部２４は、記録素子基板３からの判定結果信号（ＲＳＬＴ）、および、信号生成部２２からのセンサラッチ信号（ＳＬＴ）、ブロック信号（ＢＬＥ）、センサ選択信号（ＳＤＡＴＡ）を入力信号とする。
【００２７】
操作部２３は、メモリ２５に記録された不吐出ノズルのブロック信号（ＢＬＥ）、センサ選択信号（ＳＤＡＴＡ）を受けて、駆動対象のヒータに不吐出ノズルが含まれる場合、該当ブロックのヒータ選択信号（ＤＡＴＡ）から不吐出ノズルを消去する。そして、操作部２３は、代わりに不吐補完用のノズルを該当ブロックのヒータ選択信号（ＤＡＴＡ）に追加して、信号生成部２２に出力する。
【００２８】
図１は、本実施形態に係る記録素子基板３に実装したヒータの駆動回路、および温度センサの出力信号の処理回路の構成例を示すブロック図である。ここでは説明を簡単にするために、記録素子基板３はそれぞれ８個のヒータ１１２ａ〜１１２ｈと温度センサ１２２ａ〜１２２ｈを備えており、図１に示すような順序で配列しているものとする。
【００２９】
記録素子基板３は、ヒータ１１２ａ〜１１２ｈを駆動するための定電圧源１０２と温度センサ１２２ａ〜１２２ｈのための定電流源１０３、外部から、または外部へ信号や情報を入出力する入出力部（パッドあるいは端子）を備える。
【００３０】
スイッチ素子（ＭＯＳトランジスタ）１１１ａは、ヒータ１１２ａおよびゲート回路１０９ａ、１１０ａと共に、１つの駆動回路１１３ａを構成し、ヒータ１１２ａに対する定電圧源１０２の電圧の印加を制御する。
【００３１】
スイッチ素子１２０ａは、スイッチ素子１２１ａおよび温度センサ１２２ａと共に、１つの温度取得回路１２３ａを構成し、温度センサ１２２ａに対する定電流源１０３の電流の印加を制御する。また、スイッチ素子１２１ａは、温度センサ１２２ａに発生する電圧の差動アンプ１２４ａに対する出力を制御する。温度センサ１２２ａは、ヒータ１１２ａに対応する温度を測定する。
【００３２】
他の７個のヒータと温度センサも、同様にスイッチ素子によって制御される。従って、図１の回路構成では、８つの駆動回路１１３ａ〜１１３ｈと８つの温度取得回路１２３ａ〜１２３ｈを備えている。また、８つの駆動回路１１３ａ〜１１３ｈと８つの温度取得回路１２３ａ〜１２３ｈはそれぞれ、２つのグループＧ１、Ｇ２に分けられている。各グループは、４つの駆動回路と４つの温度取得回路で構成されている。
【００３３】
［ロジック回路］
図２は、記録素子基板３のロジック回路部における制御のタイミングを表したタイミングチャートである。以下、図１および図２に基づいて、本実施形態の記録素子基板３のロジック回路部の動作について説明する。
【００３４】
記録素子基板３は、検査装置２１から転送されるクロック信号（ＣＬＫ）、ラッチ信号（ＬＴ）、２ｂｉｔシリアルデータであるブロック信号（ＢＬＥ）、２ｂｉｔシリアルデータであるヒータ選択信号（ＤＡＴＡ）、ヒートイネーブル信号（ＨＥ）を受信する。更に、記録素子基板３は、２ｂｉｔシリアルデータであるセンサ選択信号（ＳＤＡＴＡ）も受信する。クロック信号（ＣＬＫ）以外は、ブロック周期ｔｂの間隔で受信する。すなわち、８つの駆動回路１１３ａ〜１１３ｈと８つの温度取得回路１２３ａ〜１２３ｈの制御を、４回のブロックに時分割して行う。
【００３５】
ブロック信号ＢＬ１〜ＢＬ８は、クロック信号（ＣＬＫ）に同期してシフトレジスタ１０４に転送され、それぞれタイミングｔ０〜ｔ７でラッチ回路１０５にラッチされる。更に、ラッチ回路１０５にラッチされたブロック信号ＢＬ１〜ＢＬ８は、デコーダ１０６でデコードされて、配線Ｂ１〜Ｂ４に出力される。配線Ｂ１〜Ｂ４の信号は、次のラッチタイミングまでのｔｂの間保持され、その間に次のブロック信号がシフトレジスタ１０４に転送される。
【００３６】
配線Ｂ１〜Ｂ４の信号は、４つのうち１つのみ有効となる信号で、同時に駆動するヒータを選択するために使用される。図１では、配線Ｂ１はゲート回路１０９ａ、１０９ｅと接続している。従って、配線Ｂ１の信号が有効（Ｈｉｇｈアクティブ）になれば、ヒータ１１２ａ、１１２ｅを同時に駆動することができる。同様に、配線Ｂ２の信号が有効になればヒータ１１２ｂ、１１２ｆを、配線Ｂ３の信号が有効になればヒータ１１２ｃ、１１２ｇを、配線Ｂ４の信号が有効になればヒータ１１２ｄ、１１２ｈを、同時に駆動することができる。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態では、隣接したヒータの駆動が連続しないように、ｔ０〜ｔ１間ではＢ２を、ｔ１〜ｔ２間ではＢ４を、ｔ２〜ｔ３間ではＢ１を、ｔ３〜ｔ４間ではＢ３を、それぞれ有効とするような駆動を時分割で行う場合を扱うことにする。
【００３８】
ヒータ選択信号ＤＴ１〜ＤＴ８は、クロック信号（ＣＬＫ）に同期してシフトレジスタ１０７ａ、１０７ｂに転送され、それぞれタイミングｔ０〜ｔ７でラッチ回路１０８ａ、１０８ｂにラッチされる。更に、ラッチ回路１０８ａ、１０８ｂにラッチされたヒータ選択信号Ｄ１〜ＤＴ８は、配線Ｄ１、Ｄ２に出力される。配線Ｄ１、Ｄ２の信号は、次のラッチタイミングまでのｔｂの間保持され、その間に次のヒータ選択信号がシフトレジスタ１０７ａ、１０７ｂに転送される。
【００３９】
配線Ｄ１、Ｄ２の信号は、ヒータのグループＧ１、Ｇ２を選択するために使用される。図１では、配線Ｄ１はゲート回路１０９ａ〜１０９ｄと接続している。従って、配線Ｄ１の信号が有効（Ｈｉｇｈアクティブ）になれば、グループＧ１のヒータ１１２ａ〜１１２ｄを選択することができる。同様に、配線Ｄ２の信号が有効になれば、Ｇ２のヒータ１１２ａ〜１１２ｄを選択することができる。
【００４０】
本実施形態では、４回のブロック共に、全グループのヒータを選択する場合（Ｄ１、Ｄ２共に有効）を扱うことにする。すなわち、４回のブロックで８つのヒータ全ての駆動が完了する。
【００４１】
配線Ｂ１〜Ｂ４の信号は、配線Ｄ１の信号と共に、それぞれゲート回路１０９ａ〜１０９ｄに入力される。ゲート回路１０９ａ〜１０９ｄの出力信号は、ヒートイネーブル信号（ＨＥ）と共に、それぞれ更にゲート回路１１０ａ〜１１０ｄに入力される。ゲート回路１１０ａ〜１１０ｄは、それぞれ配線Ｈ１〜Ｈ４にパルス信号２０１〜２０４を出力する。配線Ｈ１〜Ｈ４は、それぞれスイッチ素子１１１ａ〜１１１ｄと接続しており、パルス信号２０１〜２０４により、それぞれヒータ１１２ａ〜１１２ｄが駆動される。
【００４２】
同様に、ゲート回路１１０ｅ〜１１０ｈによって、それぞれ配線Ｈ５〜Ｈ８にもパルス信号２０１〜２０４が出力される。配線Ｈ５〜Ｈ８は、それぞれスイッチ素子１１１ｅ〜１１１ｈと接続しており、パルス信号２０１〜２０４により、それぞれヒータ１１２ｅ〜１１２ｈが駆動される。
【００４３】
センサ選択信号ＳＤＴ１〜ＳＤＴ８は、クロック信号（ＣＬＫ）に同期してシフトレジスタ１１６ａ、１１６ｂに転送されて、それぞれタイミングｔ０〜ｔ３でラッチ回路１１７ａ、１１７ｂにラッチされる。更に、ラッチ回路１１７ａ、１１７ｂにラッチされたセンサ選択信号ＳＤＴ１〜ＳＤＴ８は、配線ＳＤ１、ＳＤ２に出力される。配線ＳＤ１、ＳＤ２の信号は、次のラッチタイミングまでのｔｂの間保持され、その間に次のヒータ選択信号がシフトレジスタ１１６ａ、１１６ｂに転送される。
【００４４】
配線ＳＤ１、ＳＤ２の信号は、有効となるヒータ選択信号の中から１つのみを有効とする信号で、駆動するヒータに対応した温度センサが含まれるグループをＧ１、Ｇ２から１つ選択するために使用される。図１では、配線ＳＤ１はゲート回路１１８ａ〜１１８ｄと接続している。従って、配線ＳＤ１の信号が有効（Ｈｉｇｈアクティブ）になれば、グループＧ１の温度センサ１２２ａ〜１２２ｄを選択することができる。同様に、配線ＳＤ２の信号が有効になれば、Ｇ２の温度センサ１２２ｅ〜１２２ｈを選択することができる。
【００４５】
図２に示すように、本実施形態では、４回のブロックのうち第１、第２ブロックでは配線ＳＤ１の信号を有効にしてグループＧ１の温度センサを選択する場合を扱うことにする。また、第３、第４ブロックでは配線ＳＤ２の信号を有効にしてグループＧ２の温度センサを選択する場合を扱うことにする。
【００４６】
温度センサを選択するためのブロック信号は、配線Ｂ１〜Ｂ４の信号を流用する。すなわち、配線ＳＤ１の信号と共に、配線Ｂ１〜Ｂ４の信号が、それぞれゲート回路１１８ａ〜１１８ｄに入力される。同様に、配線Ｂ１〜Ｂ４の信号が、配線ＳＤ２の信号と共に、それぞれゲート回路１１８ｅ〜１１８ｈに入力される。
【００４７】
ゲート回路１１８ａ〜１１８ｈの出力信号は、ラッチ信号（ＬＴ）に同期した信号であるため、ブロック周期ｔｂの間しか保持されない。しかしながら、あるブロック（群）における温度センサの出力と、次のブロックの温度センサの出力を比較するためには、温度センサを奇数ブロックと偶数ブロックの２系統に分けて出力する必要がある。また、各温度センサの出力を２ｔｂの間保持する必要がある。従って、ゲート回路１１８ａ〜１１８ｈの出力信号をラッチして２ｔｂの間保持するラッチ回路１１９ａ〜１１９ｈを設ける。
【００４８】
ラッチ回路１１９ａ〜１１９ｈに入力するラッチ信号ＬＴ１、ＬＴ２は、フリップフロップ回路１１４でラッチ信号（ＬＴ）を２分周した後に、元のラッチ信号（ＬＴ）とのＡＮＤをゲート回路で取ることで生成する。奇数ブロックにおいて有効となる配線Ｂ１、Ｂ２の信号が入力されるゲート回路の出力信号をラッチするラッチ信号ＬＴ１は、フリップフロップ回路１１４の出力とラッチ信号（ＬＴ）のＡＮＤをゲート回路１１５ａで取ることで生成する。また、偶数ブロックにおいて有効となる配線Ｂ３、Ｂ４の信号が入力されるゲート回路の出力信号をラッチするラッチ信号ＬＴ２は、フリップフロップ回路１１４の反転出力とラッチ信号（ＬＴ）のＡＮＤをゲート回路１１５ｂで取ることで生成する。
【００４９】
以上により、第１ブロックでは、ラッチ回路１１９ｂによりｔ０〜ｔ２間で有効となるパルス信号２０５が配線Ｓ２に出力される。第２ブロックでは、ラッチ回路１１９ｄによりｔ１〜ｔ３間で有効となるパルス信号２０６が配線Ｓ４に出力される。第３ブロックでは、ラッチ回路１１９ｅによりｔ２〜ｔ４間で有効となるパルス信号２０７が配線Ｓ５に出力される。第４ブロックでは、ラッチ回路１１９ｇによりｔ３〜ｔ５間で有効となるパルス信号２０８が配線Ｓ７に出力される。
【００５０】
以後同様に、先の４つのブロックに続き、第５ブロックではパルス信号が配線Ｓ６に出力され、第６ブロックではパルス信号が配線Ｓ８に出力され、第７ブロックではパルス信号が配線Ｓ１に出力され、第８ブロックではパルス信号が配線Ｓ３に出力される。補足すると、第５ブロックと第６ブロックでは、ＳＤ２を有効にする。第７ブロックと第８ブロックでは、ＳＤ１を有効にする。
【００５１】
配線Ｓ２は、スイッチ素子１２０ｂ、１２１ｂと接続している。配線Ｓ２は、パルス信号２０５により、ｔ０〜ｔ２の間、温度センサ１２２ｂに定電流が印加されると共に、温度センサ１２２ｂに発生する電圧を差動アンプ１２４ａに出力する。また、配線Ｓ５はスイッチ素子１２０ｅ、１２１ｅと接続している。配線Ｓ５は、パルス信号２０７により、ｔ２〜ｔ４の間、温度センサ１２２ｅに定電流が印加されると共に、温度センサ１２２ｅに発生する電圧を差動アンプ１２４ａに出力する。
【００５２】
配線Ｓ４は、スイッチ素子１２０ｄ、１２１ｄと接続している。配線Ｓ４は、パルス信号２０６により、ｔ１〜ｔ３の間、温度センサ１２２ｄに定電流が印加されると共に、温度センサ１２２ｄに発生する電圧を差動アンプ１２４ｂに出力する。また、配線Ｓ７は、スイッチ素子１２０ｇ、１２１ｇと接続している。配線Ｓ７は、パルス信号２０８により、ｔ３〜ｔ５の間、温度センサ１２２ｇに定電流が印加されると共に、温度センサ１２２ｇに発生する電圧を差動アンプ１２４ｂに出力する。
【００５３】
［アナログ信号処理］
図３は、記録素子基板３のアナログ信号処理部における制御のタイミングを表したタイミングチャートである。以下、図１および図３に基づいて、本実施形態に係る記録素子基板３のアナログ信号処理部の動作について説明する。
【００５４】
差動アンプ１２４ａは、奇数ブロックで選択された温度センサ１２２ｂ、１２２ｅのＶＳＳ端子側の電圧Ｖ１からＩＳ１端子側の電圧Ｖ２を差し引いた電圧ＶＳ１（温度情報）を連続して出力する（３０１、３０２）。差動アンプ１２４ｂは、偶数ブロックで選択された温度センサ１２２ｄ、１２２ｇのＶＳＳ端子側の電圧Ｖ３からＩＳ２端子側の電圧Ｖ４を差し引いた電圧ＶＳ２（温度情報）を連続して出力する（３０３、３０４）。ここでの差動アンプ１２４ａ、１２４ｂそれぞれの出力を図３の上段に示す。
【００５５】
電圧ＶＳ１、ＶＳ２は、コンパレータ１２５に入力される。コンパレータ１２５は、ＶＳ１＜ＶＳ２のときはＬｏｗを出力し、ＶＳ１＞ＶＳ２のときはＨｉｇｈを出力する。電圧ＶＳ１、ＶＳ２は、温度が反転した情報となるため、電圧が低い方が、温度が高くなる。従って、電圧ＶＳ１、ＶＳ２のうち温度が高い方を出力するため、スイッチ素子１２６ａにはコンパレータ１２５の出力をインバータ１３２で反転させて入力し、また、スイッチ素子１２６ｂにはコンパレータ１２５の出力をそのまま入力する。
【００５６】
図３の中段に示すように、ｔ０〜ｔｓ１間およびｔｓ２〜ｔｓ３間ではＶＳ１＜ＶＳ２となるため、スイッチ素子１２６ａがＯＮとなり、一方、スイッチ素子１２６ｂがＯＦＦとなる。そして、温度センサ１２２ｂに発生する電圧３０１と、温度センサ１２２ｅに発生する電圧３０２とが、それぞれ電圧ＶＳとして出力される。
【００５７】
次に、ｔｓ１〜ｔｓ２間およびｔｓ３〜ｔ５間ではＶＳ１＞ＶＳ２となるため、スイッチ素子１２６ａがＯＦＦとなり、一方、スイッチ素子１２６ｂがＯＮとなる。そして、温度センサ１２２ｄに発生する電圧３０３、温度センサ１２２ｇに発生する電圧３０４が、それぞれ電圧ＶＳとして出力される。
【００５８】
タイミングｔｓ１、ｔｓ２、ｔｓ３は、ＶＳ１＝ＶＳ２となる瞬間であり、それ以降は、ＶＳは昇温方向の変化となるため、正常吐出の変曲点における降温変化と誤認識されることはない。なお、正常吐出の変曲点における降温変化に誤認識されない程度に小さければ、ＶＳ１とＶＳ２に電圧差が残る状態で出力を切り換えても構わない。
【００５９】
電圧ＶＳは、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２７に入力される。バンドパスフィルタ１２７は、電圧ＶＳから高周波ノイズを減衰させて、降温速度を抽出し、正常吐出と吐出不良のどちらかを判定する元となる信号ＶＦを出力する。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２７が電圧ＶＳに対して通過させる所定の通過域は予め定義して構成されているものとする。信号ＶＦを図３の下段に示す。
【００６０】
図４は、記録素子基板３の判定回路部における制御のタイミングを表したタイミングチャートである。以下、図１および図４に基づいて、本実施形態に係る記録素子基板３の判定回路部の動作について説明する。図４に示す信号ＶＦは、図３の下段に示した信号ＶＦに対応しているものとする。
【００６１】
記録素子基板３は、検査装置２１から転送されるセンサラッチ信号（ＳＬＴ）、８ｂｉｔシリアルデータであるしきい値信号（ＶＴＨ）をブロック周期ｔｂの間隔で受信する。センサラッチ信号（ＳＬＴ）は、ラッチ信号（ＬＴ）を、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２７の出力の、入力に対する遅延量ｔｄだけ遅らせた信号である。
【００６２】
しきい値信号ＶＴＨ２、ＶＴＨ４、ＶＴＨ５、ＶＴＨ７は、クロック信号（ＣＬＫ）に同期してシフトレジスタ１２８に転送される。そして、しきい値信号ＶＴＨ２、ＶＴＨ４、ＶＴＨ５、ＶＴＨ７は、それぞれタイミングｔ０＋ｔｄ〜ｔ３＋ｔｄでラッチ回路１２９にラッチされ、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１３０に出力される。ラッチ回路１２９の出力信号は、次のラッチタイミングまでのｔｂの間保持され、その間に次のしきい値信号がシフトレジスタ１２８に転送される。
【００６３】
デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１３０の出力信号は、しきい値電圧ＶＴとしてコンパレータ１３１の負端子に入力される。一方、コンパレータ１３１の正端子には、バンドパスフィルタ１２７の出力信号ＶＦが入力される。コンパレータ１３１は、信号ＶＦとしきい値電圧ＶＴの比較を行い、ＶＦ＞ＶＴであれば有効（正常吐出）となる判定結果信号（ＲＳＬＴ）を出力する。
【００６４】
図４において、信号４０１、４０２、４０４には正常吐出に由来するしきい値電圧ＶＴを超えるピークが発生し、これに依るパルス信号４０５、４０６、４０７が、判定結果信号（ＲＳＬＴ）にそれぞれ発生する。一方、信号４０３は、不吐出の温度信号（電圧３０２）に基づいた信号なので、正常吐出に由来するピークが発生せず、判定結果信号（ＲＳＬＴ）にもパルス信号が発生しない。これらの判定結果は、図９に示した判定結果抽出部２４によるブロックごとの判定において、センサラッチ信号（ＳＬＴ）に同期して抽出される。
【００６５】
以上、本願発明により、温度センサ切換時に降温方向への段差の発生を抑え、段差部に影響されることなく、温度信号の降温過程を正確に調べることができる。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
図５は、本願発明の第２の実施形態に係る、記録素子基板３に実装したヒータの駆動回路、および温度センサの出力信号の処理回路の構成例を示すブロック図である。図５において、最大値回路で構成されたアナログ信号処理部を除く、ロジック回路部および判定回路部は第１の実施形態と同じであるため、説明は省略する。
【００６７】
図６は、図５に示した記録素子基板のアナログ信号処理部における制御のタイミングを表したタイミングチャートである。以下、図５および図６に基づいて、本実施形態の記録素子基板３のアナログ信号処理部の動作について説明する。
【００６８】
差動アンプ５０１ａは、奇数ブロックで選択された温度センサ１２２ｂ、１２２ｅのＩＳ１端子側の電圧Ｖ１からＶＳＳ端子側の電圧Ｖ２を差し引いた電圧ＶＳ１（温度情報）を連続して出力する（６０１、６０２）。差動アンプ５０１ｂは、偶数ブロックで選択された温度センサ１２２ｄ、１２２ｇのＩＳ２端子側の電圧Ｖ３からＶＳＳ端子側の電圧Ｖ４を差し引いた電圧ＶＳ２（温度情報）を連続して出力する（６０３、６０４）。差動アンプ５０１ａ、５０１ｂそれぞれの出力を、図６の上段に示す。
【００６９】
電圧ＶＳ１、ＶＳ２は、それぞれダイオード５０２ａ、５０２ｂを介して、オペアンプで構成されるバッファ回路５０４の正端子に入力される。バッファ回路５０４の正端子の電圧ＶＰは、電圧ＶＳ１、ＶＳ２からダイオードの順方向電圧降下分Ｖｆを差し引いたＶＳ１−Ｖｆ、ＶＳ２−Ｖｆのうち、どちらか大きい方の電圧となる。電圧が小さい方のダイオードには電流が流れず、電圧が大きい方のダイオードには、電圧ＶＰと抵抗５０３の抵抗値で定まる電流が流れる。抵抗５０３の一端は、電圧ＶＳＳに接続される。
【００７０】
電圧ＶＳ１、ＶＳ２は、温度と符号が同じ情報となるため、電圧ＶＳ１、ＶＳ２のうち温度が高い方からダイオードの順方向電圧降下分Ｖｆを差し引いた電圧ＶＢが、バッファ回路５０４から出力される。ダイオードの順方向電圧降下分Ｖｆは、差動アンプ５０１ａ、５０１ｂで、それぞれ電圧ＶＳ１、ＶＳ２に予めバイアスをかけておく。
【００７１】
図６の上段に示すように、ｔ０〜ｔｓ１間およびｔｓ２〜ｔｓ３間ではＶＳ１＞ＶＳ２となる。そのため、電圧ＶＢはそれぞれ電圧６０１、６０２から電圧Ｖｆを差し引いた値となる。これが反転回路５０５で反転した電圧６０５、電圧６０７が、それぞれ電圧ＶＳとして出力される。次に、図６の上段に示すように、ｔｓ１〜ｔｓ２間およびｔｓ３〜ｔ５間ではＶＳ１＜ＶＳ２となる。そのため、電圧ＶＢはそれぞれ電圧６０３、６０４から電圧Ｖｆを差し引いた値となる。これが反転回路５０５で反転した電圧６０６、電圧６０８が、それぞれ電圧ＶＳとして出力される。電圧ＶＳを図６の中段に示す。
【００７２】
図６の中段に示すタイミングｔｓ１、ｔｓ２、ｔｓ３は、ＶＳ１＝ＶＳ２となる瞬間であり、それ以降は、ＶＳは昇温方向（電圧が低くなる方向）の変化となるため、正常吐出の変曲点における降温変化と誤認識されることはない。なお、正常吐出の変曲点における降温変化に誤認識されない程度に小さければ、ＶＳ１とＶＳ２に電圧差が残る状態で出力を切り換えても構わない。誤認識されない範囲は、温度信号の切換時に生じる変化の量が、温度信号において検出すべき降温変化の量を上回らないように定められるものである。そして、この範囲は、所定の範囲として予め特定されて、これに基づいて回路設計がされているものとする。
【００７３】
電圧ＶＳは、バンドパスフィルタ１２７に入力される。バンドパスフィルタ１２７は、入力された電圧ＶＳの高周波ノイズを減衰させて、降温速度を抽出し、正常吐出と吐出不良のどちらかを判定する元となる信号ＶＦを出力する。以降の動作は、第１の実施形態と同様である。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態に係るアナログ信号処理部では、第１の実施形態にて示したスイッチング素子を用いずに、電圧ＶＳ１、ＶＳ２のうち温度が高い方にバッファ回路５０４の入力電圧が切り替わるため、スイッチングによる切換ノイズが発生しない。また、第１の実施形態のように２つの入力にしか対応できないコンパレータと異なり、バッファ回路５０４の入力端子に接続するダイオードを増やすことにより、３つ以上の入力に対応可能となる。
【００７５】
＜その他の実施形態＞
本発明は上述した実施形態にて示した値や形態に限定するものではない。例えば、記録素子基板３が備えるヒータや温度センサの数は、８に限定するものではなく、６４、１２８、２５６等の値でも構わない。
【００７６】
また、温度センサを選択するためのブロック信号は、配線Ｂ１〜Ｂ４の信号を流用したが、温度センサ選択用に有効期間を２ｔｂに延長した専用のブロック信号と配線を用いても構わない。この場合、ラッチ回路１１９ａ〜１１９ｈは不要となる。
【００７７】
また、図９に示した温度測定装置である検査装置２１と、記録素子基板３が、１対１の関係で示されているが、複数の記録素子基板に対して１の検査装置２１の構成であってもよい。また、検査装置２１は、画像形成処理を行う制御部（ＣＰＵ等）と一体であってもよい。
【００７８】
また、第１の実施形態において、図１の１２４〜１３２の構成要素が記録素子基板３内に構成される例について説明した。しかし、この構成に限定されるものではなく、これらの構成要素は、記録素子基板３の外部に設けてもよい。同様に、第２の実施形態において、図５の１２７〜１３１、５０１〜５０５の構成要素が記録素子基板３内に構成される例について説明した。これらの構成要素は、記録素子基板３の外部に設けてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１…記録ヘッド、３…記録素子基板、７…ヒータ、１０…温度センサ、２１…検査装置、１１３ａ〜１１３ｈ…駆動回路、１２３ａ〜１２３ｈ…温度取得回路、１２４ａ、１２４ｂ、５０１ａ、５０１ｂ…差動アンプ、１２５…コンパレータ、１２６ａ、１２６ｂ…スイッチ素子、５０２ａ、５０２ｂ…ダイオード、５０４…バッファ回路、５０５…反転回路
【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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