(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録素子と、
前記記録素子の駆動を制御する複数の信号を論理演算する回路と、
前記複数の信号がそれぞれ入力される複数の信号入力端子と、
前記回路を駆動させる電圧が入力される電圧入力端子と、
前記複数の信号入力端子及び前記電圧入力端子の接続状態を確認するための状態信号を出力するための状態出力端子と、を有する素子基板であって、
前記電圧入力端子とグランドとの間にドレインとソースを介して接続され、ゲートに前記回路からの論理演算の結果が入力されるＭＯＳトランジスタと、
前記ＭＯＳトランジスタのドレイン側に設けられ、前記状態信号を前記状態出力端子へ供給するための接続部と、を有し、
前記ＭＯＳトランジスタは、前記複数の信号が無信号のときに前記電圧入力端子から前記電圧が入力されると前記状態信号のレベルを変化させ、
前記電圧入力端子から前記回路に前記電圧が供給されている状態では、前記回路からの論理演算の結果に応じて、前記状態信号のレベルを変化させることを特徴とする素子基板。
【請求項２】
前記ＭＯＳトランジスタは、前記電圧入力端子から前記電圧が供給されている状態で、前記回路からの前記論理演算の結果が予め定められた論理レベルの場合に前記状態信号をロウレベル或いはハイレベルにすることを特徴とする請求項１に記載の素子基板。
【請求項３】
前記複数の信号は、記録信号、ラッチ信号を含み、
前記素子基板は、前記記録信号を保持するシフトレジスタと、前記シフトレジスタで保持された前記記録信号をラッチするラッチ回路と、を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の素子基板。
【請求項４】
前記ＭＯＳトランジスタは抵抗を介して前記電圧入力端子とグランドとの間に接続され、
前記接続部は、前記ＭＯＳトランジスタのドレインと前記抵抗の間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の素子基板。
【請求項５】
前記回路は、前記複数の信号の論理積を演算する回路で、前記複数の信号は負論理と正論理の信号を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の素子基板。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の素子基板を有することを特徴とする記録ヘッド。
【請求項７】
請求項６に記載の記録ヘッドが搭載され、前記電圧を出力する電圧出力端子と前記状態信号が入力される状態入力端子とを有するキャリッジと、
前記状態信号のレベルの変化の有無に基づいて、前記電圧入力端子と前記電圧出力端子との接続状態を判断するとともに、前記複数の信号のそれぞれの信号レベルの変化に応じた前記状態信号のレベルの変化に基づいて前記複数の信号入力端子の接続状態を判断する判断回路と、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、記録ヘッドと記録装置との電気的接続状態に応じた信号を出力する接続状態出力回路を有する着脱可能な記録ヘッド用の素子基板に関する。また、当該素子基板を有する記録ヘッド、及び記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの代表的なインク吐出方式として、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、電気熱変換素子（ヒータ）によってインクを加熱し、膜沸騰の作用によりインク滴を吐出させるもの等が知られている。
【０００３】
上記のようなインクジェット記録ヘッドを備えた記録装置は、低コストで高品位な文字や画像が出力可能である。特に、膜沸騰の作用によりインク滴を吐出させるプリンターは、低価格でカラープリントを行うことができる利点から、市場の大半を占めている。
【０００４】
一般に、記録ヘッドの吐出口数は、高画質化の傾向から、６４個から１２８個、さらには２５６個等に増えており、１インチ当たりの吐出口数（ｄｐｉ）で、３００ｄｐｉ、６００ｄｐｉ等、高密度に配置されている。これらの吐出口に対して配置される電気熱変換体としての発熱体は、数μｓｅｃオーダーから１０μｓｅｃオーダーのヒートパルスによって膜沸騰による気泡を形成し、高周波の駆動により、高速で、高画質なプリントを実現している。
【０００５】
インクジェット記録装置における記録ヘッドを電気的に接続する手段は、記録ヘッドを装着して往復運動させるキャリッジに設けられている。具体的には、キャリッジに複数の接点を設け、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接点と接するようにする。こうして、記録ヘッドとインクジェット記録装置との電気的な接続がなされる。
【０００６】
交換可能な記録ヘッドは、ユーザによって交換されることを前提とするものが多く、インクタンク一体型の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置では、インクを消費するたびに、新しい記録ヘッドが装着される。電気的な接続は、ユーザによる記録ヘッドの付け替え毎に行われることから、記録装置本体と記録ヘッドとの電気的接続状態を監視することが望ましい。この電気的接続状態を監視する手段を設けた記録ヘッド及びインクジェット記録装置が開示されている（特許文献１参照）。これは、記録装置本体から記録ヘッドの入力端子へ入力される記録信号、記録信号を転送するためのクロック信号、記録信号に応じた記録動作をさせるための制御信号の論理積を演算するＡＮＤ回路と、演算の結果を出力する出力端子とを、設けるものである。
【０００７】
図３は、従来の接続状態出力回路の一例である。記録信号（ＤＡＴＡ）、クロック信号（ＣＬＫ）、ヒータを駆動するための駆動信号（ＨＥ）、記録信号をラッチ回路にラッチするためのラッチ信号（ＬＴ）の論理積をＡＮＤ回路で演算し、接続状態出力端子（ＣＮＯ）より演算結果を出力する。ラッチ信号、駆動信号、記録信号及びクロック信号の全ての信号がＨｉｇｈの場合のみ、ＣＮＯ信号はＨｉｇｈとなる。したがって、記録装置本体からある任意のタイミングで各入力信号をＨｉｇｈで入力し、ＣＮＯ信号をＨｉｇｈで出力した場合に、記録ヘッドと記録装置本体との電気的接続が確認される。このようにして、記録ヘッドが記録装置本体に正しく接続されているかどうかの確認ができるため、記録ドット抜けなどの記録不良や、接点不良が起因となる記録ヘッドの破壊などを防止することができる。
【０００８】
ところで、ユーザによって交換されることを前提としている交換可能な記録ヘッドは、交換時などにはユーザに直接触れられる。そのため、例えば、ユーザによって直接触れられた際などに静電気が発生すると、その静電気による電流が記録ヘッドの端子や配線を介して素子基板に供給され、素子基板の静電気に弱い部分が破壊される場合がある。このため、素子基板が破壊に至らないような手段を講じる必要がある。
【０００９】
この解決手段として、それぞれの記録信号の入力部と電源線及びグラウンド線との間にダイオードで構成される静電気保護素子を挿入する構成が一般にとられている。これにより、静電気として流入する電流は電源線やグラウンド線に分散して流出し、素子基板の静電気に対する耐性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２５２９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、電気的接続状態を確認することが可能で、静電気保護素子が設けられている記録ヘッドでは、電気的接続確認時に各信号端子がＨｉｇｈである信号を入力すると、静電気保護素子を通じて電源線に電流が流れてしまう場合がある。電源線としてのロジック電源（ＶＤＤ）ラインに電流が流れてしまうと、ＶＤＤ端子単独での接続確認を行うことができなくなる場合がある。図２は、静電気保護素子としてダイオードを用いた静電気保護回路の構成例を示している。記録信号入力パッドの近傍に静電気保護素子であるダイオードをＶＤＤライン側とグラウンド側にそれぞれ設けている。この構成によって静電気として流入する電流は外部に分散して流出する。ここで、電気的接続状態の確認時には、各記録信号端子に例えば３．３Ｖ等の電圧が印加される。しかし、仮にＶＤＤ端子が接続不良となっていても、ダイオードを通じてＶＤＤラインへ２．６Ｖ程度の電圧が供給されるため、電気的接続状態の確認時にはこの電圧がＶＤＤ電圧として確認することになる。ＶＤＤ端子と接続され通電されていれば問題ないが、ＶＤＤ端子が接続不良の状態で、ヒータ駆動用電源ＶＨ（例えば２４Ｖ等）を印加してしまうと、ロジック回路の論理が確定していないことによるヒータの誤作動により記録ヘッドを破壊してしまう恐れがある。したがって、電気的接続出力回路と静電気保護回路を併せ持つ記録ヘッドにおいて、より信頼性を高めるためには、単独でロジック電源との電気的接続状態の確認できる構成であることが望ましい。
【００１２】
そこで、本発明は以上のことを鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、記録ヘッドとその記録ヘッドを用いる記録装置との電気的接続状態の確認、特にロジック電源の電気的接続状態の確認を単独でできることが可能な素子基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明は、
記録素子と、
前記記録素子の駆動を制御する複数の信号を論理演算する回路と、
前記複数の信号がそれぞれ入力される複数の信号入力端子と、
前記回路を駆動させる電圧が入力される電圧入力端子と、
前記複数の信号入力端子及び前記電圧入力端子の接続状態を確認するための状態信号を出力するための状態出力端子と、を有する素子基板であって、
前記電圧入力端子とグランドとの間にドレインとソースを介して接続され、ゲートに前記回路からの論理演算の結果が入力されるＭＯＳトランジスタと、
前記ＭＯＳトランジスタのドレイン側に設けられ、前記状態信号を前記状態出力端子へ供給するための接続部と、を有し、
前記ＭＯＳトランジスタは、前記複数の信号が無信号のときに前記電圧入力端子から前記電圧が入力されると前記状態信号のレベルを変化させ、
前記電圧入力端子から前記回路に前記電圧が供給されている状態では、前記回路からの論理演算の結果に応じて、前記状態信号のレベルを変化させることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、前記素子基板を有する記録ヘッド、及び記録装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、端子数を増やす等によりコストアップすることなく、ロジック電源との電気的接続状態の確認を単独でできることが可能な素子基板を提供することが可能となる。また、この素子基板を有した記録ヘッド、ヘッドカートリッジ及び記録装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例である接続状態出力回路の構成と各信号のタイミングを示す図である。
【図２】従来の静電気保護回路の構成例を示す図である。
【図３】従来の接続状態出力回路例を示す図である。
【図４】接続状態出力回路の一例を示す図である。
【図５】本発明のインクジェット記録ヘッドの回路構成例を示す図である。
【図６】本発明の一実施例である第１の記録ヘッドを説明するための斜視図である。
【図７】本発明の一実施例である第１の記録ヘッドの分解斜視図である。
【図８】本発明の一実施例である第１の記録ヘッドを構成する第１の素子基板の一部を破断して示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施例である記録ヘッドの一部の断面図である。
【図１０】本発明のインクジェット記録装置の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明のインクジェット記録装置の制御構成を示す図である。
【図１２】インクジェット記録装置における記録ヘッドとの電気的接続状態確認の手順のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
さらに、「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、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。
【００２２】
なお、説明に用いる「素子基板」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基体を示すものである。
【００２３】
「素子基板上」とは、単に素子基板の表面上を指し示すだけでなく、素子基板の表面上、表面近傍の素子基体内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み」とは、別体の各素子を単に基体上に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基板上に一体的に形成、製造することを示すものである。
【００２４】
図６から図１０は、本発明が実施又は適用される好適な記録ヘッド（ヘッドカートリッジ）を説明するための説明図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素について説明する。
【００２５】
本実施例の記録ヘッドは、インクを内包するインクタンク一体型のものである。図６の（ａ）及び（ｂ）に示すような、ブラックインクを収容した第１の記録ヘッドＨ１０００などからなる。記録ヘッドＨ１０００は、インクジェット記録装置本体に搭載されているキャリッジ上に、位置決め手段及び電気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジに対して着脱可能となっている。充填されているインクが消費されてなくなった場合は、記録ヘッドを交換することができる。
【００２６】
以下、記録ヘッドＨ１０００に関して、記録ヘッドを構成しているそれぞれの構成要素を詳細に説明する。
【００２７】
（記録ヘッド）
第１の記録ヘッドＨ１０００は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギを生成する電気熱変換体を用いたバブルジェット（登録商標）方式の記録ヘッドである。また、電気熱変換体とインク吐出口とが対向するように配置された、いわゆるサイドシュータ型の記録ヘッドである。
【００２８】
（１）第１の記録ヘッドＨ１０００
図７は、第１の記録ヘッドＨ１０００の分解斜視図である。第１の記録ヘッドＨ１０００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００、電気配線テープＨ１３００、インク供給保持部材Ｈ１５００、フィルタＨ１７００、インク吸収体Ｈ１６００、蓋部材Ｈ１９００、及びシール部材Ｈ１８００から構成されている。
【００２９】
（１−１）第１の記録素子基板Ｈ１１００
図８は、第１の記録素子基板Ｈ１１００の構成を説明するための図で、一部破断して示す斜視図である。第１の記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０に、インク流路である長溝状の貫通口のインク供給口Ｈ１１０２を、Ｓｉの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成したものである。
【００３０】
Ｓｉ基板Ｈ１１１０には、インク供給口Ｈ１１０２を挟んでその両側に、記録素子である電気熱変換素子Ｈ１１０３及びこれらを駆動する不図示の駆動素子が１列ずつ並べて配置されている。また、さらに電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌなどからなる不図示の電気配線が形成されている。これら電気熱変換素子Ｈ１１０３と電気配線は、既存の成膜技術を利用して形成することができる。各列の電気熱変換素子Ｈ１１０３は、互いに千鳥状になるように配列されている。すなわち、各列の吐出口の位置が、その列方向に直交する方向に並ばないように少しずれて配置されている。
【００３１】
また、Ｓｉ基板Ｈ１１１０には、電気配線に電力を供給したり、電気熱変換素子Ｈ１１０３を駆動するための電気信号を供給したりするための電極部Ｈ１１０４が、電気熱変換素子Ｈ１１０３の列の両端に位置する側の辺部に沿って配列されている。それぞれの電極部Ｈ１１０４上にはＡｕなどからなるバンプＨ１１０５が形成されている。
【００３２】
Ｓｉ基板Ｈ１１１０上の、配線及び抵抗素子などの記録素子のパターンが形成された面上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３ごとにインク流路を備える、樹脂材料からなる構造体がフォトリソ技術によって形成されている。この構造体は、各インク流路を区切るインク流路壁Ｈ１１０６とその上方を覆う天井部とを有し、天井部には吐出口Ｈ１１０７が開口されている。吐出口Ｈ１１０７は、電気熱変換素子Ｈ１１０３のそれぞれに対向して設けられており、これにより吐出口群Ｈ１１０８を形成している。
【００３３】
上記のように構成された第１の記録素子基板Ｈ１１００では、インク供給口Ｈ１１０２から供給されたインクは、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の発熱によって発生した気泡の圧力により、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向する吐出口Ｈ１１０７から吐出される。
【００３４】
（１−２）電気配線テープＨ１３００
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００に対してインクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成するものである。また、第１の記録素子基板Ｈ１１００を組み込むための開口部Ｈ１３０３が形成されており、この開口部の縁付近には、第１の記録素子基板Ｈ１１００の電極部Ｈ１１０４に接続される電極端子Ｈ１３０４が形成されている。さらに、電気配線テープＨ１３００には、本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０２が形成されており、この外部信号入力端子Ｈ１３０２と電極端子Ｈ１３０４が連続した銅箔の配線パターンでつながれている。
【００３５】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００の電気的接続は、第１の記録素子基板Ｈ１１００のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０４とが熱超音波圧着法により電気接合されることでなされている。
【００３６】
（１−３）インク供給保持部材Ｈ１５００
図７に示すように、インク供給保持部材Ｈ１５００は、内部にインクを保持し負圧を発生するためのインク吸収体Ｈ１６００を有することでインクタンクの機能がある。また、記録素子基板Ｈ１１００にそのインクを導くためのインク流路を形成することでインク供給の機能がある。
【００３７】
インク流路の下流部には、第１の記録素子基板Ｈ１１００にブラックのインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２００が形成されている。そして、第１の記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口Ｈ１１０２がインク供給保持部材Ｈ１５００のインク供給口Ｈ１２００に連通するよう、第１の記録素子基板Ｈ１１００がインク供給保持部材Ｈ１５００に対しての位置が精度良く接着、固定される。
【００３８】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００の接着面周囲の平面と、電気配線テープＨ１３００の裏面の一部とが、第２の接着剤により接着、固定される。第１の記録素子基板Ｈ１１００と電気配線テープＨ１３００との電気接続部分は、第１の封止剤Ｈ１３０７及び第２の封止剤Ｈ１３０８（図９参照）により封止され、これにより電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第１の封止剤Ｈ１３０７は、主に電気配線テープＨ１３００の外部信号入力端子Ｈ１３０２と第１の記録素子基板Ｈ１１００のバンプＨ１１０５との接続部の裏側と、第１の記録素子基板Ｈ１１００の外周部分とを封止している。
【００３９】
次に、上述した記録ヘッドのインクジェット記録装置への装着について具体的に説明する。
【００４０】
図６に示したように、第１の記録ヘッドＨ１０００は、インクジェット記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドＨ１５６０を備えている。また、ヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部Ｈ１９３０を備えている。さらに、キャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのキャリッジの走査方向の突き当て部Ｈ１５７０、記録媒体の搬送方向の突き当て部Ｈ１５８０、インク吐出方向の突き当て部Ｈ１５９０を備えている。これら突き当て部により位置決めされることで、電気配線テープＨ１３００及びＨ１３０１上の外部信号入力端子Ｈ１３０２とキャリッジ内に設けられた電気接続部のコンタクトピンとの正確な電気的接触が可能となっている。
【００４１】
＜インクジェット記録装置＞
次に、上述したようなカートリッジタイプの記録ヘッドを搭載可能な液体吐出記録装置について説明する。図１０は、本発明のインクジェット記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。
【００４２】
図１０を参照すると、この記録装置は、図６に示した記録ヘッドＨ１０００が、位置決めされて、交換可能に搭載されるキャリッジ１０２を有する。キャリッジ１０２には、記録ヘッドＨ１０００上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。この電気接続部として、後述の素子基板のロジック電源入力端子及び接続状態出力端子等の各端子と接続する、ロジック電源出力端子及び接続状態入力端子等の各端子を備えている。
【００４３】
キャリッジ１０２は、走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト１０３に沿って往復移動可能に支持されている。そして、キャリッジ１０２は、走査モータ１０４によりモータプーリ１０５、従動プーリ１０６及びタイミングベルト１０７等の駆動機構を介して駆動されるとともに、その位置及び移動が制御される。また、キャリッジ１０２にはホームポジションセンサ１３０が設けられている。キャリッジ１０２上のホームポジションセンサ１３０が遮蔽板１３６の位置を通過した際に、ホームポジションとなる位置が検出される。
【００４４】
印刷用紙やプラスチック薄板等の記録媒体１０８は、給紙モータ１３５がギアを介してピックアップローラ１３１を回転させることにより、記録媒体１０８がオートシートフィーダ（ＡＳＦ）１３２から一枚ずつ分離され、給紙される。さらに、記録媒体１０８は、搬送ローラ１０９の回転により、記録ヘッドＨ１０００の吐出口面と対向する位置（プリント部）を通って搬送される。ＬＦモータ１３４による駆動は、ギアを介して搬送ローラ１０９に伝達される。給紙されたかどうかの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、記録媒体１０８がペーパエンドセンサ１３３を通過した時点で行われる。このペーパエンドセンサ１３３は、記録媒体１０８の後端が実際にどこに有り、実際の後端から現在の記録位置を最終的に割り出すためにも使用される。
【００４５】
＜制御構成＞
次に、上述したインクジェット記録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。
【００４６】
図１１はインクジェット記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【００４７】
図１１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である。また、１７０３は各種データ（記録ヘッドＨ１０００に供給される記録信号等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０４は記録ヘッドＨ１０００に対する記録信号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。１７１０は記録ヘッドＨ１０００及びＨ１００１を搬送するためのキャリアモータ、１３４は記録媒体搬送のためのＬＦモータである。１７０５は記録ヘッドＨ１０００を駆動するヘッドドライバ、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、キャリアモータ１７１０を駆動するためのモータドライバである。
【００４８】
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との間でこの記録信号がプリント用の記録信号に変換される。そして、モータドライバ１７０６、モータドライバ１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７０５に送られた記録信号に従って記録ヘッドＨ１０００が駆動され、記録が行われる。
【実施例】
【００４９】
図５は本実施例における記録ヘッドＨ１０００の記録素子基板Ｈ１１００の回路構成を示す図である。なお、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、Ｓｉ基板Ｈ１１１０の上に半導体素子と配線を半導体プロセスで形成している。本実施例における記録ヘッドＨ１０００には、インク供給口Ｈ１１０２に対して、一列あたりｎ個のノズルが備えられている。このノズル１つ１つに対応して、ノズル中のインクを加熱しうる電気熱変換素子Ｈ１１０３と、電気熱変換素子Ｈ１１０３を駆動する駆動素子Ｈ１１１６が設けられている。この電気熱変換素子と駆動素子とインク吐出ノズルをあわせて記録要素と呼ぶ。
【００５０】
記録ヘッドＨ１０００は、記録装置本体との電気的接点として、記録信号（ＤＡＴＡ）を入力する記録信号入力端子Ｈ１１２１と、記録信号と同期しこれを入力するためのクロック信号（ＣＬＫ）を入力するクロック信号入力端子Ｈ１１２０とを設ける。また、ラッチ回路Ｈ１１１７にラッチ信号（ＬＴ）を入力するラッチ信号入力端子Ｈ１１２３と、電気熱変換素子Ｈ１１０３を駆動する駆動素子Ｈ１１１６をイネーブル状態にするヒート信号（ＨＥ）を入力する駆動信号入力端子Ｈ１１２２とを設ける。また、ロジック回路に印加する電圧であるロジック電源（ＶＤＤ）を入力するロジック電源入力端子Ｈ１１２８を設ける。さらに、電気熱変換素子Ｈ１１０３の電源配線端子Ｈ１１２４と、グランド側の電気熱変換素子Ｈ１１０３の電源配線端子Ｈ１１２５とを設ける。なお、Ｈ１１１３は電気熱変換素子Ｈ１１０３の電源配線であり、Ｈ１１１４はグランド側の電源配線である。また、記録信号入力端子Ｈ１１２１、クロック信号入力端子Ｈ１１２０、ラッチ信号入力端子Ｈ１１２３及び駆動信号入力端子Ｈ１１２２の近傍には、不図示であるが、図２で示されるような保護素子としてのダイオードが配置されている。また、図５の記録ヘッドはｎ個の記録要素を複数のブロックに分割して駆動する分割駆動を採用している。
【００５１】
このような記録ヘッドの駆動は以下のような手順でなされる。
【００５２】
記録信号入力端子Ｈ１１２１より記録信号をクロック信号入力端子Ｈ１１２０から入力されるクロック信号に同期して入力し、記録信号を順次シフトレジスタＨ１１１８に保持する。このようにして所定ビットの記録信号がシフトレジスタＨ１１１８に保持されると、ラッチ信号入力端子Ｈ１１２３にラッチ信号を入力し、シフトレジスタＨ１１１８の次段にあるラッチ回路Ｈ１１１７がラッチ信号の入力に従って記録信号をラッチする。また、記録信号の一部はｎ個の電気熱変換素子Ｈ１１０３を分割して駆動するためのブロック選択信号（ＢＬＥ）としてデコーダ（不図示）に入力される。このブロック選択信号によって選択された記録要素の内、駆動信号入力端子Ｈ１１２２に入力されるヒート信号とラッチ回路Ｈ１１１７より出力される記録信号との論理積を演算するＡＮＤ回路Ｈ１１１９からの出力によって選択された記録要素が駆動する。そして、この記録要素に対応したノズルからインクが吐出し、記録がされる。ここで、記録要素が駆動している間、次の記録を行うための記録信号、クロック信号、ラッチ信号及び駆動信号が記録ヘッドに入力される。
【００５３】
次に記録ヘッドＨ１０００とインクジェット記録装置との電気的接続状態を確認するための手順について説明する。
【００５４】
記録ヘッドＨ１０００は図１０に示す記録装置本体のキャリッジ１０２に装着される。キャリッジ１０２と記録ヘッドＨ１０００の間には、互いの電気的接点の接続をするためのコンタクト部（不図示）が設けられている。従って、記録ヘッドＨ１０００をキャリッジ１０２に装着すると、記録ヘッドＨ１０００に設けられている種々の電気信号を授受する外部信号入力端子Ｈ１３０２に接触し、電気的な接続がなされる。この記録ヘッドＨ１０００は記録装置本体との電気的接続状態を確認する手段として、接続状態出力回路Ｈ１１２７と、この回路の演算結果を記録装置本体に出力する接続状態出力端子Ｈ１１２６（ＣＮＯ）を設けている。
【００５５】
本実施例の接続状態出力回路Ｈ１１２７を図１（ａ）に示す。接続状態出力回路Ｈ１１２７は記録信号、クロック信号の論理積を演算する第１のＡＮＤ回路と、ラッチ信号及びヒート信号の論理積を演算する第２のＡＮＤ回路と、第１、第２のＡＮＤ回路での演算結果の論理積を演算する第３のＡＮＤ回路とを備えている。第３のＡＮＤ回路での演算結果はＮＭＯＳトランジスタのゲートに入力される。なお、ＮＭＯＳトランジスタは、抵抗を介してドレインがロジック電源入力端子Ｈ１１２８に接続され、ソースが接地と接続されている。こうして、接続状態出力端子Ｈ１１２６から出力される信号は、前記ロジック電源入力端子と前記ドレイン間と、前記ドレインと前記ソース間との分圧として出力される。このような構成によって、ゲートに入力された信号のレベルに従って、ロジック電源入力端子に印加された電圧を反映した第１のレベルの信号か、前記記録信号等の各入力端子に入力された電圧を反映した第２のレベルの信号を、接続状態出力端子から出力する。こうして、ロジック電源（ＶＤＤ）の接続状況を単独で確認できるよう構成されている。
【００５６】
図１（ｂ）は、記録ヘッドと記録装置本体の接続状態を確認する場合に記録装置から記録ヘッドへ入力される各信号と、接続状態出力端子Ｈ１１２６より出力される出力信号（ＣＮＯ信号）のタイミング図である。ここで、制御系信号であるラッチ信号と駆動信号は、信号がＬｏｗ状態でＯＮとなる負論理（ローアクティブ）となっている。負論理とは無信号時、つまり論理が“偽（０）”のときにはプルアップ抵抗によりＨｉｇｈ状態となり、論理が“真（１）”のときにはＬｏｗ状態となる。なお、記録信号及びクロック信号は、信号がＨｉｇｈ状態でＯＮとなる正論理（ハイアクティブ）であり、無信号時はＧＮＤレベルとなるようにプルダウン抵抗に接続されている。これは、全ての信号が正論理である場合、何らかの原因で全ての信号がＨｉｇｈ状態になると、記録要素の駆動制御が不可能になるためである。このような状態になることを防ぐために異なる論理の信号を使用しており、また、通常ノイズマージンが有利なことから、制御系信号であるラッチ信号と駆動信号を負論理とし、クロック信号と記録信号を正論理としている。
【００５７】
まず、ＶＤＤの接続状態を単独で確認する方法について説明する。初期状態すなわち時間帯Ｔ１において、各信号端子からの入力信号はＬｏｗ状態となっており、ＶＤＤもＬｏｗ状態となっている。ＶＤＤ単独接続確認時においては、各信号端子からの入力信号は全てＬｏｗ状態を維持し、時間Ｔ２でＶＤＤ端子から信号を入力しＶＤＤをＨｉｇｈ状態にする。結果としてＣＮＯ出力はＨｉｇｈ状態で出力され、記録ヘッドのＶＤＤ端子と記録装置本体との電気的接続を確認することができる。Ｔ１〜Ｔ４においてＣＮＯ出力が正しく記録装置側で確認できた後に、各信号端子の接続状態の確認を行う。
【００５８】
各信号端子の接続状態確認方法は、まず時間帯Ｔ５において記録信号、クロック信号、ラッチ信号、駆動信号とロジック電源ＶＤＤを一度すべてＨｉｇｈ状態として、ＣＮＯ出力はＬｏｗ状態で出力されるようにする。ここで、時間帯Ｔ６に記録装置本体から記録ヘッドへ、ＬＴのみＬｏｗ状態の信号を入力する。そして、ＣＮＯ出力がＬＴに同期してＨｉｇｈ状態になれば正しく接続がなされていることになり、記録装置本体はその論理を確認することで接続状態を判断する。同様にしてＴ８〜Ｔ１３まで各ロジック入力端子が個別に接続されているかどうかの確認を行う。
【００５９】
以上のインクジェット記録装置における記録ヘッドとの電気的接続状態確認の手順のフローチャートを図１２に示す。
【００６０】
最初に、ステップＳ１１０で、ＶＤＤ、ＤＡＴＡ、ＣＬＫ、ＨＥ、ＬＴを素子基板に出力する。次に、ステップＳ１２０で、素子基板の接続状態出力回路Ｈ１１２７による確認結果を入力する。そして、ステップＳ１３０で、ＭＰＵ１７０１等により、ＶＤＤ端子の電気的接続状態と各信号の入力端子の電気的接続状態とを、それぞれ独立して判断する。なお、本実施例では、ＶＤＤ端子の電気的接続状態の確認を、各信号の入力端子の電気的接続状態の確認よりも先に行ったが、逆の順番に行っても良い。
【００６１】
以上の処理を記録装置の電源投入時や記録動作前に行うことで、記録ドット抜けなどの記録不良や、接点不良が起因となる記録ヘッドの破壊などを防止することができる。
【００６２】
一方、本発明の目的であるロジック電源（ＶＤＤ）の接続状態確認を単独で行う別の方法として、図４に示すように記録基板内でＶＤＤの入力端子であるロジック電源入力端子Ｈ１１２８から接続確認用端子Ｈ１１２９を直接接続する構成による方法がある。この構成はＶＤＤの入力端子Ｈ１１２８と接続確認用端子Ｈ１１２９を直接接続する構成であるため、第１のインクジェット記録基板内の回路構成は、最も簡単な構成となる。しかしながら、接続確認用端子Ｈ１１２９を新たに設けるため、1端子分新たに設けることとなり、素子基板のサイズに影響を与える可能性がある。これに対し、本発明においては、図１（ａ）に示すように、既存の接続状態出力回路を改良する構成であるため、新たに出力端子を設ける必要がなく、素子基板のサイズアップをすることなく信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００６３】
また、本発明に係る記録装置の形態として、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又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、更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も良い。
【００６４】
また、上記実施例はインクジェット記録ヘッド用の素子基板を例に説明したが、熱転写方式の記録ヘッド用、昇華型の記録ヘッド用等の素子基板に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｈ１１００  第１のインクジェット記録基板
Ｈ１１０１  第２のインクジェット記録基板
Ｈ１１０３  電気熱変換素子
Ｈ１１０４  電極端子
Ｈ１１０５  バンプ
Ｈ１１２０  クロック信号入力端子
Ｈ１１２１  記録信号入力端子
Ｈ１１２２  駆動信号入力端子
Ｈ１１２３  ラッチ信号入力端子
Ｈ１１２６  接続状態出力回路の出力端子
Ｈ１１２７  接続状態出力回路
Ｈ１１２８  ロジック電源入力端子
Ｈ１１２９  ロジック電源接続確認用端子
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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