(57)【要約】【課題】  高画質化に伴う記録素子数の増加、記録ヘッド高速駆動に必要な大容量な画像データや制御データが発生しても誤動作の原因となるノイズの発生を抑えることのできる記録装置、記録ヘッド、及び記録ヘッド基板を提供する。【解決手段】  記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置において、その記録ヘッドに信号を伝送する伝送ライン内の少なくとも１つの信号線を差動伝送ラインとし、その少なくとも１つの信号線の信号の論理レベル信号振幅より差動信号検出レベルを小さくする。【選択図】  図５
2005199665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置であって、
前記記録ヘッドに信号を伝送する伝送ライン内の少なくとも１つの信号線を差動伝送ラインとし、
前記少なくとも１つの信号線の信号の論理レベル信号振幅より差動信号検出レベルを小さくすることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記差動伝送ラインによって伝送される信号を送信するトランスミッタと、
前記差動伝送ラインによって伝送される信号を受信するレシーバとをさらに有し、
前記トランスミッタは前記記録装置の本体側に備え、
前記レシーバにより、受信した信号を前記論理レベル信号振幅にまで増幅することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記記録ヘッドを搭載するキャリッジをさらに有し、
前記レシーバは前記キャリッジ内に設けられることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記レシーバは前記記録ヘッド内に設けられることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドには、複数の記録素子を駆動するための駆動回路を備えた記録ヘッド基板を備え、
前記レシーバは前記記録ヘッド基板内に設けられることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの信号線には、記録信号、前記記録信号を伝送するためのクロック信号、前記記録信号をラッチするためのラッチ信号を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドと前記記録装置との間で所定の転送プロトコルに従って、前記差動伝送ラインを用いてパケット伝送を行なうことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の記録装置。
【請求項８】
前記パケットの送信のために、前記記録ヘッドを用いて画像記録を行なうために用いる記録データと前記記録ヘッドの駆動制御データとをパケットとして組み立てるデータ制御部を前記記録装置の本体側に設け、
前記パケットを受信して、前記記録データと前記駆動制御データとに分解するデータ制御部とを前記記録ヘッド側に設けることをさらに特徴とする請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】
差動伝送ラインによって伝送される信号を受信し、前記受信した信号を論理レベル信号振幅にまで増幅するレシーバを有することを特徴とする記録ヘッド。
【請求項１０】
差動伝送ラインによって伝送される信号を受信し、前記受信した信号を論理レベル信号振幅にまで増幅するレシーバを有することを特徴とする記録ヘッド基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置、記録ヘッド、及び、記録ヘッド基板に関し、特に、例えば、インクジェット方式で記録を行なう記録装置、記録ヘッド、及び、記録ヘッド基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等における情報出力装置として、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行う記録装置が広く使用されている。これらの記録装置は、現代のビジネスオフィスやその他の事務処理部門、さらにはパーソナルユースにおけるプリンタとして使用され、高密度及び高速記録が強く望まれている一方で、更なるコストダウン、あるいは高精細化等を達成するべく開発、改良が試みられている。
【０００３】
上述した記録装置の中で、低騒音なノンインパクト記録としてインクを記録素子上に配置した吐出口から吐出させて記録を行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、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、所望される記録情報に応じてインクを吐出して記録を行うものである。
【０００４】
その記録ヘッドの構成としては、従来から、複数個の記録素子を一列、もしくは複数列に配置してなる記録ヘッドが知られている。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または数十個搭載し、画像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とにより、記録紙等の記録媒体に任意の記録を行うことが可能である。
【０００５】
近年の高精細化、高画質化に伴い、記録ヘッドの性能は格段に向上した。その一方で高精細化、高画質化に伴って記録素子の個数が増大したことや、或は記録スピードを上げるという目的のために、記録素子の同時駆動数も増大する。そして、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可能となっている。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ものである。
【０００６】
これに加えて、記録素子に対して選択的に記録電流を通電するための画像データ転送においても同様に改善が図られた。既に、画像データの転送周波数は１０メガヘルツを超え、更に高速のデータ転送を達成するために、画像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画像データをシフトできるよう工夫されてきている。それでも、記録素子からのインク吐出周期内に画像データの転送が完了しない場合には、画像データラインの転送をパラレルにして、同一クロック周波数での並行処理を行うようにしている。
【０００７】
また、画像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も生じている。例えば、記録ヘッドの機種もそのプリンタ本体の性能に合わせて多機種にわたり、機種を識別する情報を持つ記録ヘッドも現れた。更にインクジェット記録ヘッドの場合、消耗品となるインクカートリッジのインク使用量等、プリンタ本体が必要とする、記録ヘッドに関する情報は多岐にわたる。
【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なものとなる。そのため、プリンタ本体の性能の１つである電源回路の容量に合わせた記録素子駆動方法が必要になる。更に、熱を利用して記録を行う記録素子の場合、ひとつの記録素子が連続して駆動されると熱が蓄積され、記録濃度に変化を及ぼしたり、あるいは記録素子そのものを破壊してしまう可能性がある。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なものとならず、記録ヘッドの耐久性等を低下させる要因ともなる。
【０００９】
また、記録素子は、これに隣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、隣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、各々のノズルに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。このために、記録素子を駆動した後に、ある程度放熱、もしくはクロストークを避ける休止時間を設けるように制御を行うことが望ましい。
【００１０】
その他にも、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あわせて駆動制御する要求も多くなってきている。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わたるものである。
【００１１】
以上のような問題や要求に対処するため、記録ヘッド内部に、記録ヘッド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を具備し、それら情報を必要に応じて取り出して制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。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て、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、処理体系が煩雑化してきているのが現状である。
【００１２】
また、上記のような記録ヘッドを用いた記録装置においては、記録速度の高速化や記録密度の高精細化のために、記録ヘッド内に設けられる記録素子数が増大する傾向にある。このため、前述の時分割駆動におけるブロック数が増加し、デコーダ回路等を用いても制御信号線の数は増加してしまう。例えば、論理レベルが５ボルト、もしくは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、記録装置の制御信号ラインに与える影響共々大きくなる。
【００１３】
更に記録装置は、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。機能素子による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、画像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論理回路の誤動作による異常記録という形で顕在化し、記録装置の構成上問題となっていた。このようなノイズが発生した場合の対策を講じる構成として、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を分離し、記録装置の電源供給末端部で短絡させる等の手法があるが、記録装置の小型化も相まって飛び込みノイズの影響が多くなって来た。記録ヘッドを搭載するキャリッジは、記録装置内でキャリッジモータにより高速移動し、その移動とともに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の変化で飛び込むノイズレベルも変化する。画像品質や機能が向上すればするほど、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し、記録装置本体の制御部はノイズによる誤動作対策等、その制御も煩雑になってくるため、その記録ヘッドを搭載する記録装置本体の制御部には大きな負荷が生じてくる。
【００１４】
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の管理／実行を行う必要があるし、記録ヘッドの製造ばらつきやロット差が大きい場合にはその記録状態の差が顕著に画像に反映されてくる場合もあるのでこれらを管理して較正すること、更にヘッドの機種判別や駆動状況を逐次モニタするなど、記録装置と記録ヘッドとの間で常にデータ通信を行うことが必要であるが、このような制御データラインに飛び込むノイズは、記録装置にとって致命的な誤動作要因となっている。
【００１５】
上記の問題に対処するために、特に、上述のようなノイズに対しては、特許文献２に記載のように、画像データ信号、クロック信号、ラッチ信号、リセット信号等、異常記録に直接的に起因する制御信号ラインに差動入力回路を適用する例が公開されている。
【００１６】
この例によれば、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ても、伝送ライン内では同位相のためノイズ分が相殺されるため、記録ヘッドの駆動回路に与える影響を低減できる。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら上記従来例では、高画質化に伴う記録素子数の増加、記録ヘッド高速駆動に必要な大容量な画像データや制御データ、上記のような記録ヘッドの機種判別や駆動状況を逐次モニタするデータ通信を高速に行う必要がある。
【００１８】
特に、特許文献２に記載のような記録装置本体、及びキャリッジまたは記録ヘッド内の論理回路制御における論理レベルと同等な信号レベルで信号を伝送ラインを通過させると、その伝送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によりデータレートが低くなることが避けられない。このことで、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するという問題が生じてしまう。
【００１９】
従って、将来の記録装置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】
本発明は上記従来技術が抱える課題に鑑みてなされたものであり、高画質化に伴う記録素子数の増加、記録ヘッド高速駆動に必要な大容量な画像データや制御データが発生しても誤動作の原因となるノイズの発生を抑えることのできる記録装置、記録ヘッド、及び記録ヘッド基板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するための本発明の記録装置は以下のような構成からなる。
【００２２】
即ち、記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置であって、前記記録ヘッドに信号を伝送する伝送ライン内の少なくとも１つの信号線を差動伝送ラインとし、前記少なくとも１つの信号線の信号の論理レベル信号振幅より差動信号検出レベルを小さくすることを特徴とする。
【００２３】
さて本発明は様々な態様によって実施されるが、これらの態様夫々は、さらに具体的に言えば、以下のような構成をもつことが望ましい。
【００２４】
即ち、前記差動伝送ラインによって伝送される信号を送信するトランスミッタと、前記差動伝送ラインによって伝送される信号を受信するレシーバとをさらに有し、前記トランスミッタは前記記録装置の本体側に備え、前記レシーバにより、受信した信号を前記論理レベル信号振幅にまで増幅すること良い。
【００２５】
そして、レシーバが備えられる場所としては、（１）記録ヘッドを搭載するキャリッジ内に設けるようにしても良いし、（２）記録ヘッド内に設けるようにしても良いし、或いは（３）記録ヘッドに含まれる複数の記録素子を駆動するための駆動回路を備えた記録ヘッド基板内に設けるようにしても良い。
【００２６】
なお、差動伝送ラインで伝送される少なくとも１つの信号線には、記録信号、その記録信号を伝送するためのクロック信号、その記録信号をラッチするためのラッチ信号を含むことが望ましい。
【００２７】
さらに、記録装置本体から記録ヘッドへの高速大容量のデータ伝送を実現するためには記録ヘッドと記録装置との間で所定の転送プロトコルに従って、差動伝送ラインを用いてパケット伝送を行なうようにすると良い。
【００２８】
そして、そのパケットの送信のために、記録ヘッドを用いて画像記録を行なうために用いる記録データと記録ヘッドの駆動制御データとをパケットとして組み立てるデータ制御部を記録装置の本体側に設け、そのパケットを受信して、記録データと駆動制御データとに分解するデータ制御部とを記録ヘッド側に設けることがさらに望まれる。
【００２９】
さらに、本発明の他の態様によれば、上記の目的を達成するための記録ヘッドが提供される。
【００３０】
その記録ヘッドは、差動伝送ラインによって伝送される信号を受信し、前記受信した信号を論理レベル信号振幅にまで増幅するレシーバを有することを特徴とする。
【００３１】
またさらに、本発明の他の態様によれば、上記の目的を達成するための記録ヘッド基板が提供される。
【００３２】
その記録ヘッド基板は、差動伝送ラインによって伝送される信号を受信し、前記受信した信号を論理レベル信号振幅にまで増幅するレシーバを有することを特徴とする。
【００３３】
なお、上記の記録ヘッドはインクジェット記録ヘッドであることが望ましく、その場合、そのインクジェット記録ヘッド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ための電気熱変換体を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
従って本発明によれば、伝送線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をすることができ、ノイズに対する耐性を向上できるという効果がある。
【００３５】
また低電圧での差動伝送により、従来より高速な転送速度を達成し、将来的な記録ヘッドの記録素子数の更なる増加、高密度化にも対応でき、高速大容量データ転送が可能となる。また、高速のデータ転送にも関わらず、放射ノイズも低減されるという利点もある。
【００３６】
更に、レシーバがキャリッジや記録ヘッド上に配置されている場合には、キャリッジと記録装置本体を結ぶフレキシブルケーブル上でのノイズを防ぐことが可能である。
【００３７】
またさらに、レシーバが、記録ヘッド基板上に配置される場合には、高速に伝送される大量のデータを一時的に保持し、記録ヘッド基板内でデータ展開する構成をとることも可能になる。いずれにしても、本発明によれば、放射ノイズや外部のノイズの影響を受けにくい信頼性の高い記録装置を実現できる。
【００３８】
またさらに、記録ヘッドと記録装置本体との間を所定の転送プロトコルに従って、パケット伝送を行なえば、転送制御データ全ての伝送を１つの伝送ラインで実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。
【００４０】
なお、以下に説明する実施例では、インクジェット方式に従う記録ヘッドを用いた記録装置を例に挙げて説明する。
【００４１】
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、有意無意を問わず、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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概観図である。同図において、リードスクリュー５００５は、キャリッジモータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１１，５００９を介して回転する。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，ｂ方向に往復移動される。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は、記録ヘッドＩＪＨ及び記録用のインクを貯蔵するインクタンクＩＴを具備する。
【００４６】
なお、記録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り、いずれの記録ヘッドでもユーザがその用途に応じて適宜選択してキャリッジＨＣに搭載することができる。そして、モノクロ記録用の記録ヘッドを利用するときには、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を搭載し、カラー記録用の記録ヘッドを利用するときには、図１に示されているようにイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類のインクを夫々収容した４つのインクタンクＩＴを搭載する。
【００４７】
また、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のなった構成のものでも良いし、インクタンクと記録ヘッドとが分離可能な構成のものでも良い。
【００４８】
５００２は紙押え板であり、キャリッジの移動方向に亙って紙をプラテン５０００に対して押圧する。プラテン５０００は不図示の搬送モータにより回転し、記録紙Ｐを搬送する。５０１６は記録ヘッド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はこのキャップ内を吸引する吸引手段で、キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。
【００４９】
次に、上述した装置の記録制御を実行するための制御構成について説明する。
【００５０】
図２は図１に示す記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【００５１】
図２において、１７００は記録信号を入力するインタフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０３は各種データ（上記記録信号や記録ヘッドに供給される記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０４は記録ヘッドＩＪＨに対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。以上は、記録装置側の制御回路１０１が有する構成である。
【００５２】
１７０９は記録紙Ｐを搬送するための搬送モータ（図１では不図示）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、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。
【００５３】
上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７０６、１７０７が駆動されると共に、キャリッジＨＣに送られた記録データに従ってキャリッジ側制御部１０２を介して記録ヘッドＩＪＨが駆動され、記録紙Ｐ上への画像記録が行われる。
【００５４】
なお、記録ヘッドＩＪＨに備えられた記録素子を最適な駆動条件で駆動するために、記録ヘッドＩＪＨ内の記録ヘッド基板１０３のメモリ１３１に保持されてい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。なお、記録ヘッド基板１０３には複数の記録素子、その記録素子を駆動するための駆動素子（例えば、パワートランジスタ）、その駆動素子を選択駆動するために、シフトレジスタ、ラッチ回路、ＡＮＤ回路、デコーダなどで構成される論理回路などが実装されている。なお、記録素子としてはインクを吐出するための熱エネルギーを発生する電気熱変換素子であっても、ピエゾ素子であっても良い。
【００５５】
図３〜図４は夫々、記録装置側の制御回路１０１とキャリッジＨＣに搭載される記録ヘッドＩＪＨの伝送ラインについて２つの実施例の構成を示したブロック図である。
【００５６】
図３に示す実施例は図２に示す構成に対応しており、制御回路１０１からの制御信号をキャリッジ側制御部１０２を介して記録ヘッドＩＪＨに供給する形態を示しており、図４は制御回路１０１からの制御信号を直接記録ヘッドＩＪＨに供給する形態を示している。
【００５７】
次に記録装置の制御回路１０１と記録ヘッドＩＪＨとの間の制御通信体系についてのいくつかの実施例について説明する。
【００５８】
＜第１実施例＞
図５は第１実施例に従う制御通信体系を概略的に示した機能ブロック図である。
【００５９】
図５において、点線で指示した部分は記録装置本体とキャリッジを接続するフレキシブルケーブル（ＦＰＣ）である。フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）内には、記録電流を通電するための電源ライン、記録画像データを転送する画像データ線（ＤＡＴＡ）、データ転送クロック線（ＣＬＫ）、送出した画像データを記録ヘッドＩＪＨ内に一時的に保持させるラッチ信号線（ＬＡＴＣＨ）、記録素子へ通電においてパルス幅制御を行う制御系列配線等が存在する。
【００６０】
また、１００は記録ヘッドＩＪＨに電力を供給する電源部、１０１ａは画像データ、転送クロック、ラッチ信号などを発生する画像データ制御部、１０１ｂ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の駆動制御に係る信号を発生する駆動制御部、１０４は記録装置本体側のトランスミッタ、１０５はキャリッジ側制御部内のレシーバ１０５である。
【００６１】
画像データの転送周波数は十数メガヘルツ以上になるので、この実施例では、図５に示されているように、この系列の画像データ信号線（ＤＡＴＡ）とデータ転送クロック線（ＣＬＫ）とに関して差動伝送ラインを適用した。更に加えて、ラッチ信号線（ＬＡＴＣＨ）にも差動伝送方式を適用している。その理由は、同種のノイズがラッチ信号線に混入すると異常記録が発生するためである。
【００６２】
この差動伝送方式において、記録装置本体側のトランスミッタ１０４では、電流出力を約３ｍＡ程度に制限し、論理レベルの信号振幅が２．５Ｖ程度とした。一対の伝送ラインの片側に信号電流が伝達されると、差動伝送ラインでは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。また、差動伝送ラインのもう一方側のレシーバ１０５に相当する部分はキャリッジ側制御部１０２に実装される回路中に備えられる。
【００６３】
レシーバ１０５では、１０数ｍＶの差動信号を検出し、記録ヘッドの制御回路論理レベルまで増幅する。この実施例では１Ｖ程度のノイズを除去可能である。また、この差動伝送方式では信号電圧変化が数百ｍＶ程度しかないので、他の利点として、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、高集積化が期待できる。
【００６４】
この実施例の構成に従えば、フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）内でのノイズやクロック信号の放射ノイズは低減される。キャリッジ側制御部１０２のレシーバ出力端子以降は、従来通りの配線とする。
【００６５】
このような構成をとることで、データ転送周波数を高速化し、ノイズに関する要因を低減できるばかりか、高集積化による装置の低コストが達成できる。さらに、差動伝送ラインでのノイズが少ないという特徴には、外来ノイズの干渉に対して強いという別の利点もある。これは電気モータの誘導放射ノイズや隣接伝送ラインからの飛び込みノイズ等からの干渉に耐性があることを意味するので電源変動にも強く、記録装置のような構成では、まさに最適な構成といえる。
【００６６】
＜第２実施例＞
図６は第２実施例に従う制御通信体系の概略を示した機能ブロック図である。
【００６７】
図６においても、点線で指示した部分は記録装置本体とキャリッジを接続するフレキシブルケーブル（ＦＰＣ）である。この実施例の構成は、図４に示すように、制御回路１０１からの制御信号を直接記録ヘッドＩＪＨに供給する形態が対応している。
【００６８】
つまり、図５と比較すると分かるように、この実施例では、第１実施例ではキャリッジ側制御部１０２に実装されていた差動伝送ラインのレシーバ１０５を直接、記録ヘッドＩＪＨ上に配置した構成としている。
【００６９】
この構成は、記録ヘッドＩＪＨにレシーバ１０５を実装可能なエリアを有するような比較的長尺な記録ヘッドに適している。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レシーバ１０５を配置する構成となる。フレキシブルケーブルＦＰＣと記録ヘッドＩＪＨとの接続は、汎用コネクタ、もしくはカードエッジコネクタ等の構成となる。
【００７０】
なお、１つの変形例として、記録ヘッド基板１０３上に差動伝送ラインのレシーバ１０５を作り込むような構成をとっても良い。
【００７１】
図７は第２実施例の変形例を示すブロック図である。
【００７２】
この構成は、図６に示すのと同様の制御通信体系の構成をとりながら、記録ヘッド基板１０３上に差動伝送ラインのレシーバ１０５を駆動回路とともに作り込んだ構成となっている。
【００７３】
最近の記録ヘッド基板には、画像データ用シフトレジスタ回路、そのラッチ回路、駆動制御をするためのデコーダ回路、論理出力するためのＡＮＤ回路等、記録素子やドライバを含めて同一基板上に作りこまれていることが多い。そのため、記録装置本体側に記録素子のドライバを持つ必要がなく、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も、記録素子への接続端子数を記録素子数に合わせて増やす必要がないために有利である。
【００７４】
＜第３実施例＞
図８は第３実施例に従う制御通信体系の概略を示した機能ブロック図である。
【００７５】
この実施例は、記録装置から記録ヘッドに対して高速大容量データ伝送を可能にするために、従来の回路構成にとらわれず、例えば、パケット構成の通信プロトコルを適用することで、駆動制御のためのパルス幅信号等も入力せずデータにより波形生成してしまう方法を用いることを前提とする場合に、効果的な方法である。
【００７６】
これを実現するために、記録装置と記録ヘッドとの間に通信プロトコルを定め、記録画像データも駆動制御信号生成データも同一の伝送ラインを共有することにし、記録装置の制御回路１０１には画像データを展開し記録ヘッドＩＪＨ側に送り出すための画像データ制御部１０１ａと駆動信号を各種情報（後述）によって生成するデータを送り出す駆動制御部１０１ｂを配置する。
【００７７】
この両制御部の情報を、規定の通信プロトコルにて記録ヘッドＩＪＨ側に転送するデータ制御部１０１ｃに送ることで調停がなされ、記録ヘッドＩＪＨへの制御信号が差動伝送ラインのトランスミッタ１０４′から高速に転送される。即ち、データ制御部１０１ｃでは、受信した記録画像データと駆動制御信号生成データとを用いて通信プロトコルに従って規定されるフォーマットをもつパケットを組み立て、そのパケットを差動伝送ラインに送出する。
【００７８】
一方、キャリッジ側制御部１０２に実装された差動伝送ラインのレシーバ１０５′は、同じく実装されているデータ制御部１０４にて調停を行い、記録ヘッドＩＪＨへの画像データと駆動制御信号とを弁別する。即ち、データ制御部１０４では、通信プロトコルに従って規定されるフォーマットをもつパケットを分解し、記録画像データと駆動制御信号生成データとを再構成するのである。この結果、記録ヘッドＩＪＨでは記録のための駆動処理がすべて達成されるのである。
【００７９】
なお、上述のデータ制御部１０４はキャリッジ側制御部１０２に実装されずとも、記録ヘッドＩＪＨ或いは記録ヘッド基板１０３に実装されても良い。
【００８０】
図９は第３実施例の変形例を示すブロック図である。
【００８１】
この構成は、図８に示すのと同様の構成を制御通信体系とりながら、記録ヘッド基板１０３或いは記録ヘッドＩＪＨ上に差動伝送ラインのレシーバ１０５′とデータ制御部１０４とを駆動回路とともに作り込んだ構成となっている。
【００８２】
このようなデータ制御部までを含む記録ヘッドの高機能化は、今後一層進むと予測される。データ制御部が記録ヘッド基板１０３に作りこまれた場合、記録装置本体と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最小のラインで実現され、電源供給と差動伝送ライン以外の伝送線は必要なくなる。このことによって、装置の一層の低コスト化が達成される。
【００８３】
以上説明したいくつかの実施例によれば、記録ヘッドを制御する制御信号線のうち少なくとも１つの、記録装置本体、記録ヘッド、及びキャリッジ内の論理回路における論理レベルよりも低い差動伝送ラインを記録装置本体の制御回路と記録ヘッドとの間に配置したことで、比較的大きい高電流を短いパルス幅で記録素子に通電して記録を行なうときの高速スイッチングにより発生するノイズを低減することで事ができる。これにより、ノイズが原因となる記録画像の異常を改善し、高品位な画像記録を実現できる。また、高速データ転送によるクロック信号の放射ノイズによる影響を伝送ライン内で相殺できるため、機器の信頼性を極めて高い状態に維持できるという利点もある。
【００８４】
さらに、第３の実施例によれば、記録装置本体の制御回路に、画像データを展開し記録ヘッドＩＪＨ側に送り出すための画像データ制御部と駆動信号を生成するデータを送り出す駆動制御部と、これらからの情報を調停し規定の通信プロトコルに従って記録ヘッド側に転送するデータ制御部を設ける一方、キャリッジ側制御部、或いは記録ヘッドもしくは記録ヘッド基板にもデータ制御部を設け、差動伝送ラインを介して記録装置本体側から転送されるデータを受信して調停を行ない画像データと駆動制御信号とを弁別することができる。このような構成をとることで、記録装置と記録ヘッド間のデータ伝送は従来のようなシリアル転送ではなく、パケット転送も可能となるので、高速大容量のデータを転送でき、高画質化に伴う記録ヘッドの記録素子の増加にも対応するとともに、記録速度の向上も達成できる。
【００８５】
これに加えて、高速大容量データ転送の実現により、記録ヘッドが保持する情報を高速に効率的に取り出し、記録ヘッドの駆動制御に反映することができ、高機能な記録ヘッドの使いこなしが可能となるという利点もある。
【００８６】
なお、以上説明した実施例が、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、キャリッジ側制御部、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。
【００８７】
なお、以上の実施例において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【００８８】
さらに、以上説明した実施例では、インクジェット方式の記録装置を例として説明したが、他の方式を採用した記録装置、たとえば感熱方式の記録装置にも本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【００８９】
しかしながら以上説明した実施例は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００９０】
また、以上の実施例は記録ヘッドを走査して記録を行なうシリアルタイプの記録装置であったが、記録媒体の幅に対応した長さを有する記録ヘッドを用いたフルラインタイプの記録装置であっても良い。フルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００９１】
加えて、上記の実施例で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００９２】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００９３】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【００９４】
以上説明した実施例においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【００９５】
さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【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概観図である。
【図２】図１に示す記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図３】記録装置側の制御回路１０１とキャリッジＨＣに搭載される記録ヘッドＩＪＨの伝送ラインについての構成を示したブロック図である。
【図４】記録装置側の制御回路１０１とキャリッジＨＣに搭載される記録ヘッドＩＪＨの伝送ラインについての構成を示したブロック図である。
【図５】第１実施例に従う制御通信体系を示した概略ブロック図である。
【図６】第２実施例に従う制御通信体系を示した概略ブロック図である。
【図７】第２実施例の変形例を示すブロック図である。
【図８】第３実施例に従う制御通信体系を示した概略ブロック図である。
【図９】第３実施例の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９７】
１００  電源
１０１  制御回路
１０１ａ  画像データ制御部
１０１ｂ  駆動制御部
１０１ｃ  データ制御部
１０２  キャリッジ側制御部
１０３  記録ヘッド基板
１０４  トランスミッタ
１０５  レシーバ
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．）
１７０９  搬送モータ
１７０６  モータドライバ
１７０７  モータドライバ
５０１３  キャリッジモータ
ＨＣ  キャリッジ
ＩＪＣ  インクジェットカートリッジ
ＩＪＨ  記録ヘッド
ＩＴ  インクタンク
【図１】
2005199665.tif 000003
【図２】
2005199665.tif 000004
【図３】
2005199665.tif 000005
【図４】
2005199665.tif 000006
【図５】
2005199665.tif 000007
【図６】
2005199665.tif 000008
【図７】
2005199665.tif 000009
【図８】
2005199665.tif 000010
【図９】
2005199665.tif 000011