(57)【要約】【課題】  複数の電気熱変換素子が駆動されることで生じるノイズを低減する。【解決手段】  一つの電気熱変換素子の駆動のためのスイッチングを複数もたせ、スイッチングのタイミングを異ならせることで、電気熱変換素子に与えられる信号の波形をなまらせる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録を行うための熱を発生する複数の電気熱変換素子と、前記複数の電気熱変換素子を駆動するために前記電気熱変換素子に対応して設けられた複数のスイッチング素子とを有する素子基体と、素子基体に駆動電流を供給する複数の配線とを備え、前記電気熱変換素子は配線の本数と同数の組に分けられており、同じ組の電気熱変換素子は素子気体内で共通の駆動電流配線に並列に接続されており、前記配線はそれぞれ異なった電気熱変換素子の組に駆動電流を供給するよう素子基体に接続されている電気回路において、前記スイッチング素子のスイッチングタイミングを一番目にスイッチングされたスイッチを基準にしてある時間遅れてスイッチングされ、そのスイッチングの順番が各配線の中で部分的あるいは全体的に不連続であるように構成されていることを特徴とする電気回路。
【請求項２】
前記回路において、スイッチングの順番がそれぞれの配線に順次割り当てられるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電気回路。
【請求項３】
前記回路において、駆動電流配線と素子基体の距離に応じてそれぞれの駆動電流配線から駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔が異なって構成されていることを特徴とする請求項１記載の電気回路。
【請求項４】
前記回路において、前記駆動電流配線と素子基体の距離が近ければ、前記駆動電流配線によって駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔を広く、距離が遠ければ、前記駆動電流配線によって駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔を狭く構成されていることを特徴とする請求項３記載の電気回路。
【請求項５】
吐出口からインクを吐出するための熱を発生する複数の電気熱変換素子と、前記複数の電気熱変換素子を駆動するために前記電気熱変換素子に対応して設けられた複数のスイッチング素子とを有する素子基体と、素子基体に駆動電流を供給する複数の配線とを備え、前記電気熱変換素子は配線の本数と同数の組に分けられており、同じ組の電気熱変換素子は素子気体内で共通の駆動電流配線に並列に接続されており、前記配線はそれぞれ異なった電気熱変換素子の組に駆動電流を供給するよう素子基体に接続されているインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記スイッチング素子のスイッチングタイミングを一番目にスイッチングされたスイッチを基準にしてある時間遅れてスイッチングされ、そのスイッチングの順番が各配線の中で部分的あるいは全体的に不連続であるように構成されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記インクジェット記録ヘッドにおいて、スイッチングの順番がそれぞれの配線に順次割り当てられるように構成されていることを特徴とする請求項５記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記インクジェット記録ヘッドにおいて、駆動電流配線と素子基体の距離に応じてそれぞれの駆動電流配線から駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔が異なって構成されていることを特徴とする請求項５記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記インクジェット記録ヘッドにおいて、前記駆動電流配線と素子基体の距離が近ければ、前記駆動電流配線によって駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔を広く、距離が遠ければ、前記駆動電流配線によって駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔を狭く構成されていることを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路、及び、インク滴を吐出して記録媒体に記録を行うためのインクジェット記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱を用いてインクを吐出口から吐出するインクジェット方式に従う記録装置に搭載される記録ヘッドには、熱エネルギーを発生するための複数の電気熱変換素子（ヒータ）と、各電気熱変換素子を独立に駆動するための駆動素子を備えている。そして、これらの電気熱変換素子と駆動素子とは、例えば下記、特許文献１に示されているように半導体プロセス技術を用いて同一基体上に形成されている（これらの素子が作り込まれた基板を以下、素子基体もしくはヒータボードという）。
【０００３】
このような素子基体を用いたインクジェットヘッドにおいて用いられている１ビット（１つの電気熱変換素子）あたりの駆動等価回路を示すと図７のように表される。このような電気熱変換素子が多数列状に並べられて記録ヘッドの素子基体となっている。
【０００４】
電気熱変換素子の駆動電流を供給する配線は、複数の電気熱変換素子に対して共通に電流を供給するため、同時に駆動する電気熱変換素子が多いときに電流立ち上がり時に供給する配線の周囲に強い磁界を生じ、その配線の周囲に走るロジック配線にノイズをのせ、記録ヘッド誤動作の原因となることがある。
【０００５】
このため、同時に駆動する電気熱変換素子に対し、スイッチの駆動タイミングを少しずつずらすディレイ回路を作り込み、駆動電流を供給する配線の立ち上がりをゆるやかにすることが行われている。
【特許文献１】特開平５−１８５５９４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のようなディレイ回路を用いても、立ち上がりが十分ゆるやかにならない、素子基体に近い位置にある駆動電流の配線によりノイズが素子気体に影響を及ぼしやすい、と十分な効果が得られないことがある。その際は、ディレイ回路のディレイ時間を増やす、素子基体に近い位置に駆動電流の配線を走らせない等の対策が考えられるが、ディレイ過多により記録タイミングがずれてインクの着弾位置が適切でないために記録画像の品位が悪くなる、部品の共通化や部品の小型化により配線レイアウトに自由度がなく駆動電流の配線を移動できない、等の問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決するためのものであり、素子基体内でのディレイ時間を増さずに駆動電流の立ち上がりをよりゆるやかにする手段を備え、駆動電流配線により発生するノイズのために誤動作しない、電気回路及びインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、記録を行うための熱を発生する複数の電気熱変換素子と、前記複数の電気熱変換素子を駆動するために前記電気熱変換素子に対応して設けられた複数のスイッチング素子とを有する素子基体と、素子基体に駆動電流を供給する複数の配線とを備え、前記電気熱変換素子は配線の本数と同数の組に分けられており、同じ組の電気熱変換素子は素子気体内で共通の駆動電流配線に並列に接続されており、前記配線はそれぞれ異なった電気熱変換素子の組に駆動電流を供給するよう素子基体に接続されている電気回路において、前記スイッチング素子のスイッチングタイミングを一番目にスイッチングされたスイッチを基準にしてある時間遅れてスイッチングされ、そのスイッチングの順番が各配線の中で部分的あるいは全体的に不連続であるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記回路において、スイッチングの順番がそれぞれの配線に順次割り当てられるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記回路において、駆動電流配線と素子基体の距離に応じてそれぞれの駆動電流配線から駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔が異なって構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記回路において、前記駆動電流配線と素子基体の距離が近ければ、前記駆動電流配線によって駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔を広く、距離が遠ければ、前記駆動電流配線によって駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔を狭く構成されていることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明は、吐出口からインクを吐出するための熱を発生する複数の電気熱変換素子と、前記複数の電気熱変換素子を駆動するために前記電気熱変換素子に対応して設けられた複数のスイッチング素子とを有する素子基体と、素子基体に駆動電流を供給する複数の配線とを備え、前記電気熱変換素子は配線の本数と同数の組に分けられており、同じ組の電気熱変換素子は素子気体内で共通の駆動電流配線に並列に接続されており、前記配線はそれぞれ異なった電気熱変換素子の組に駆動電流を供給するよう素子基体に接続されているインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記スイッチング素子のスイッチングタイミングを一番目にスイッチングされたスイッチを基準にしてある時間遅れてスイッチングされ、そのスイッチングの順番が各配線の中で部分的あるいは全体的に不連続であるように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記インクジェット記録ヘッドにおいて、スイッチングの順番がそれぞれの配線に順次割り当てられるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記インクジェット記録ヘッドにおいて、駆動電流配線と素子基体の距離に応じてそれぞれの駆動電流配線から駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔が異なって構成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記インクジェット記録ヘッドにおいて、前記駆動電流配線と素子基体の距離が近ければ、前記駆動電流配線によって駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔を広く、距離が遠ければ、前記駆動電流配線によって駆動される電気熱変換素子の組のスイッチングタイミングの間隔を狭く構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、電気回路あるいは、インクジェット記録ヘッドにおいて、同時に駆動される組となっているヒータの駆動順番を各ヒータの組内で不連続であるようにしたことにより、ディレイ時間を増やすことなく、素子基体に対して駆動電流配線が与える影響を抑制でき、ノイズによる誤動作を防止することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を用いて本発明を説明する。まず図１を用いて本発明のインクジェット記録ヘッドの概略構成を説明する。
【００１８】
素子基体２０上には、電気信号を受けることで熱を発生し、その熱に発生する気泡によって吐出口４０からインクを吐出するための電気熱変換素子（以下、ヒータ）が複数列上に配されている。このヒータのそれぞれには、各ヒータを駆動するための電気信号を供給する配線電極が設けられており、配線電極の一端側は後述するスイッチング手段に電気的に接続されている。
【００１９】
ヒータに対向する位置に設けられた吐出口４０へインクを供給するための流路４１がそれぞれの吐出口に対応して設けられている。これらの吐出口および流路は、素子基体上にて感光性の流路材１０１にパターニングされて形成されており、流路４１は共通液室でもあるインク供給口５０に連通している。インク供給口５０は素子基体２０に裏面から異方性エッチングにて開口されている。
【００２０】
素子基体２０には、同一面上周囲に接着された可撓性配線基板２００から駆動電流用或いはスイッチング素子用の配線がワイヤーボンディングにより接続されている。駆動電流用の配線２０１は図１下方左側のヒータの組に電流を供給するように、配線２０２は図１上方左側のヒータの組に電流を供給するように、配線２０３は図１下方右側のヒータの組に電流を供給するように、配線２０２は図１上方右側のヒータの組に電流を供給するように、接続されている。
【００２１】
以下、上述した素子基体２０にヒータや配線電極と共に作り込まれた本発明のスイッチング手段について各実施例で説明する。
【００２２】
（第１の実施例）
図２は、本発明の素子基体２０上の回路構成の特徴をよく表す図であり、ヒータ８ｂｉｔを駆動するブロック図である。
【００２３】
Ｈ１〜８はオン・オフされるヒータ、Ｓ１〜８は各ヒータに対応して設けられたスイッチング素子であり、２はタイミングコントロール回路、ＶＨ１〜２は電源が供給される端子、ＩＮはスイッチ制御入力端子、Ｃ１〜８はＳ１〜８それぞれのスイッチ制御信号である。次にこのスイッチング手段の動作について図３を用いて説明する。まずＩＮ端子に図３に示すタイミングで信号が入力されるとタイミングコントロール回路２によりＣ１〜８の信号がそれぞれ作られる。なお、ｔｎ＝ｎ×ｔ１となっており、例えばｔ２はｔ１の２倍の時間である。この場合、Ｃ１の信号はＩＮ信号と等しく、Ｃ３の信号はＣ１に対しｔ１だけ遅らせた信号となり、Ｃ５の信号はＣ１に対しｔ２だけ遅らせた信号となり、以下Ｃ７，Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８と表に記したとおりの順でｔ３から８だけ遅らせた信号となっている。各々のスイッチは各タイミングに合わせてオン・オフ制御され、負荷に流れる電流の合計ＩＨ１〜２は理想的な状態において図３に示すような階段状の波形となる。この結果、ＩＨ１〜２の立ち上がりや立ち下がりをＣ２〜８に順次ｔ１〜７だけ遅らせた場合に比べよりゆるやかにすることができ、配線周囲の磁界変化もゆるやかにすることができる（図４）。
【００２４】
これにより、駆動電流配線から素子気体に影響するノイズを抑制することができる。また、駆動する順番を変えただけであるため、全ディレイ時間も増えておらず、インク吐出の着弾位置のずれ具合も悪化することがない。
【００２５】
なお一例として、スイッチング素子には素子基板に作り込めるＭＯＳトランジスタ、タイミングコントロール回路には抵抗素子を用いたディレイ回路が考えられる。
【００２６】
（第２の実施例）
図５は、本発明にかかわる他の実施例を示す図であり、Ｈ１〜１６はオン・オフされるヒータ、Ｓ１〜１６は各ヒータに対応して設けられたスイッチング素子であり、２はタイミングコントロール回路、ＶＨ１〜４は電源が供給される端子、ＩＮはスイッチング制御入力端子、Ｃ１〜１６はＳ１〜１６それぞれのスイッチング制御信号である。次にこのスイッチング手段の動作について図６を用いて説明する。まずＩＮ端子に図６に示すタイミングで信号が入力されるとタイミングコントロール回路によりＣ１〜１６の信号がそれぞれ作られる。なお、ｔｎ＝ｎ×ｔ１となっており、例えばｔ２はｔ１の２倍の時間である。この場合、Ｃ５の信号はＩＮ信号と等しく、Ｃ１３の信号はＣ５に対しｔ１だけ遅らせた信号となり、Ｃ１の信号はＣ５に対しｔ２だけ遅らせた信号となり、以下、図６に記したとおりの順でｔ３〜ｔ１５だけ遅らせた信号となっている。各々のスイッチは各タイミングに合わせてオン・オフ制御され、負荷に流れる電流の合計ＩＨ１〜４は理想的な状態において図６に示すような階段状の波形となる。この結果、図１のような素子基体に近い位置の配線に流れる電流をＶＨ１〜４に順番にディレイ順を割り当てた場合に比べてゆるやかに立ち上げることができるので、駆動電流配線から素子気体に影響するノイズを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの概略を表す図
【図２】本発明の素子基体の回路構成の一例を示す図
【図３】スイッチング手段の動作について説明するための図
【図４】本発明による電流の立ち上がり、立ち下がりを説明するための図
【図５】本発明の素子基体の回路構成の一例を示す図
【図６】スイッチング手段の動作について説明するための図
【図７】従来の素子基体上の回路構成の一例を示す図
【符号の説明】
【００２８】
ＶＨ  電源端子
ＩＮ  入力信号端子（スイッチ制御入力端子）
Ｓ１〜１６  スイッチ（スイッチング素子）
Ｃ１〜１６  Ｓ１〜１６の制御端子（信号）
Ｌｐ１，２  寄生インダクタンス
Ｃｐ１，２，３  寄生容量
１  電気熱変換素子（ヒータ）
２  タイミングコントロール回路
２０  素子基体
４０  吐出口
４１  流路
５０  インク供給口
２００  可撓性配線基板
【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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