(57)【要約】【課題】  インクジェット記録ヘッドを記録装置本体へ装着する場合、ヘッドの各入力信号端子の接続状態を、個別に確認できなかった。【解決手段】  記録ヘッドの記録素子基板上に各入力信号端子の接続状態出力回路を設け、各信号のプルアップまたはプルダウンと同じ論理の時に、接続状態出力回路の出力がアクティブとなるインクジェット記録ヘッド。【選択図】  図１
2009269185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録装置に着脱可能であり、
複数の記録素子と、記録データを入力する記録データ入力端子と、前記記録データを転送するためのクロック信号入力端子と、前記記録素子の駆動を制御する駆動信号を入力する駆動信号入力端子と、前記記録データをラッチ回路でラッチするための信号を入力するラッチ信号入力端子とを有する素子基板を備えたインクジェット記録ヘッドであって、
前記各入力端子から入力された信号に応じて、前記各入力端子と前記記録装置との接続状態を出力する接続状態出力回路と前記回路による演算結果を出力する接続状態出力端子とを備え、
前記接続状態出力回路は、前記各入力端子から入力された前記記録データおよび前記各入力信号のプルアップまたはプルダウンと同じ論理の時に、前記接続状態出力端子からの出力がアクティブとなることを特徴としたインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記接続状態出力回路は前記ラッチ信号および前記駆動信号をプルアップし、かつ前記クロック信号および前記記録データをプルダウンする回路であることを特徴とする請求項１に記載されたインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記記録データ及び前記クロック信号は正論理のデジタル信号であり、前記ラッチ信号および駆動信号は負論理のデジタル信号であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記接続状態出力回路は、プルアップされた前記ラッチ信号および前記駆動信号が入力する第１のＡＮＤ回路と、プルダウンされた前記クロック信号及び前記記録データが入力する第２のＡＮＤ回路と、前記第１および第２のＡＮＤ回路からの出力が入力される第３のＡＮＤ回路からなり、前記クロック信号及び前記記録データは、前記第２のＡＮＤ回路に入力する前にインバータによって信号が反転されることを特徴とする請求項２に記載されたインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記インクジェット記録ヘッドが備える前記各入力端子のうち予め定められた入力端子１つに接続状態確認信号を入力し、前記各入力端子のうちその他の入力端子には信号を入力せず、前記接続状態出力回路にて演算された前記入力信号の演算結果を、前記接続状態出力端子から出力する際に、前記出力端子からの出力信号レベルが、前記接続状態確認信号の入力前後において変化しなかった場合、前記予め定められた入力端子と前記記録装置の接続状態に異常があると判断し、警告することを特徴としたインクジェット記録装置。
【請求項６】
記録装置に着脱可能であり、
複数の記録素子と、記録データを入力する記録データ入力端子と、前記記録データを転送するためのクロック信号入力端子と、前記記録素子の駆動を制御する駆動信号を入力する駆動信号入力端子と、前記記録データをラッチ回路でラッチするための信号を入力するラッチ信号入力端子とを有する素子基板を備えたインクジェット記録ヘッドであって、
前記各入力端子から入力された信号に応じて、前記各入力端子と前記記録装置との接続を確認する第１の接続状態出力回路と、
前記各入力端子からの信号が前記第１の接続状態出力回路に対して並列に入力され、前記各入力端子と前記記録装置との接続を確認する第２の接続状態出力回路と、
前記第１及び第２の接続状態出力回路それぞれからの出力が入力される回路と、前記回路の演算結果を出力する接続状態出力端子とを備えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記第１の接続状態出力回路は、前記各入力端子から入力された前記記録データおよび前記各入力信号のプルアップまたはプルダウンと同じ論理の時に、該第１の接続状態出力回路からの出力がアクティブとなり、
前記第２の接続状態出力回路は、前記各入力端子から入力された前記記録データおよび前記各入力信号のプルアップまたはプルダウンと異なる反対の論理の時に該第２の接続状態出力回路からの出力がアクティブとなることを特徴とした請求項６に記載されたインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
複数の記録素子と、記録データを入力する記録データ入力端子と、前記記録データを転送するためのクロック信号入力端子と、前記記録素子の駆動を制御する駆動信号を入力する駆動信号入力端子と、前記記録データをラッチ回路でラッチするための信号を入力するラッチ信号入力端子とを有する素子基板を備えたインクジェット記録ヘッドであって、
前記各入力端子から入力された信号に応じて、前記各入力端子と前記記録装置との接続を確認する第１の接続状態出力回路と、
前記各入力端子からの信号が前記第１の接続状態出力回路に対して並列に入力され、前記各入力端子と前記記録装置との接続を確認する第２の接続状態出力回路と、
前記第１及び第２の接続状態出力回路それぞれからの出力が入力される回路と、前記回路による演算結果を出力する接続状態出力端子とを備えたインクジェット記録ヘッドが着脱可能なインクジェット記録装置であって、
前記各入力端子各々と前記記録装置との接続状態がオープンまたはショートであることを、前記各入力端子毎に特定可能なインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録ヘッド、より詳しくは、記録ヘッド内に設けられた記録ヘッドと記録装置本体との接続状態を確認する回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッドにおける代表的な液体（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や、熱エネルギーを利用して液滴を吐出させるものが知られている。これらの方式のうち、電気熱変換素子（ヒータ）によって液体を加熱し、膜沸騰の作用により液滴を吐出させるインクジェット記録ヘッドは広く実用化されている。
【０００３】
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。この記録ヘッドと記録装置本体とを電気的に接続する手段は、記録ヘッドとこれを搭載して往復移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電気接点と接触することにより、記録ヘッドとインクジェット記録装置本体との電気的な接続がなされる。
【０００４】
この電気的接続状態を監視する構成を設けた記録ヘッド及び記録装置が、知られている。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、記録信号による記録動作のための制御信号の論理積を演算するＡＮＤ回路、及び演算の結果を出力する出力端子を備えた記録ヘッド等がある。このように、ヘッドの電気的接続状態を監視する構成を記録ヘッドに設けることによって、記録ドット抜けなど画像上の乱れや、接点の接続状況が不十分であることが起因となる記録ヘッドの不具合などを防止することができていた。このようなヘッドと記録装置の電気的接続状態の確認又は監視は、特にインクタンクと一体化され、インクジェット記録装置本体に着脱可能なヘッドカートリッジにおいては、重要であった。ヘッドカートリッジでは、ヘッドが不具合であるとなった場合、ヘッドが備えるインクタンクのインクが使用できず無駄になると言う問題があった。
【特許文献１】特開平８−２５２９０９号公報
【特許文献２】特開２００７−００８０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、インクジェット記録ヘッドは、ユーザによって記録装置に対して着脱交換されることを前提としており、インクタンク一体型のヘッドカートリッジでは、インク消費のたびに、新しいインクジェット記録ヘッドが装着される。記録ヘッドの着脱は、ユーザによって行われることから、記録装置本体と記録ヘッドの電気的な接続状態をその都度確認できるシステムがより望ましい。記録ヘッドの着脱については、所定の位置に確実に装着されているか否かを判断することが望ましい。接続が不十分な端子の特定や、ある端子と他の端子とのショートなどを検知することで、記録ヘッドと記録装置本体との接続状況が完全ではないことが原因となるヘッドの不具合を防止することは重要である。
【０００６】
例えば、記録ヘッドの電気接点部分の一部にゴミ等が付着した状態で記録ヘッドを装着した場合、ゴミが付着した一部の端子のみ接続状況が完全ではないケースが想定される。
【０００７】
特許文献１では、記録ヘッドへの信号系各入力端子全ての論理積をとり、この出力が予め定められた電圧レベル以下であれば、記録ヘッドと装置の接続が不完全であると判断し、警告を出していた。この場合、どれか一つでも接続状況が完全ではない端子が存在すればヘッド自体が不具合であるとして検知していた。このため、ヘッド装着位置が予め定められた位置にあるか否か、あるいは、端子全体が接続不具合の状況であるのか、一部の端子のみの接続状況が不具合であるのか否かの検出を記録装置側でおこなうことが困難であった。
【０００８】
特許文献２は、記録ヘッドと記録装置の接続状態を出力する回路を備えている。記録時にこの回路から出力される信号がノイズとなって記録に影響を及ぼさないように、記録ヘッドに入力されたラッチ信号またはヒータ駆動信号を回路に入力する前に反転させている。しかし、特許文献２の回路でも、ヘッドへの各入力信号が一定信号となっているか否かを、まとめて判定するものであり、特定の端子の接続状態を個別に判別しているものではなかった。
【０００９】
上述の従来技術における課題を解決するために、本発明の目的は、接続状況が完全ではない端子を特定することが可能なインクジェット記録ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のインクジェット記録ヘッドは、記録装置に着脱可能であり、
複数の記録素子と、記録データを入力する記録データ入力端子と、前記記録データを転送するためのクロック信号入力端子と、前記記録素子の駆動を制御する駆動信号を入力する駆動信号入力端子と、前記記録データをラッチ回路でラッチするための信号を入力するラッチ信号入力端子とを有する素子基板を備えたインクジェット記録ヘッドであって、
前記各入力端子から入力された信号に応じて、前記各入力端子と前記記録装置との接続状態を出力する接続状態出力回路と前記回路による演算結果を出力する接続状態出力端子とを備え、
前記接続状態出力回路は、前記各入力端子から入力された前記記録データおよび前記各入力信号のプルアップまたはプルダウンと同じ論理の時に、前記接続状態出力端子からの出力がアクティブとなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、記録装置本体と記録ヘッドが備える記録素子基板の各信号入力端子の接続状況を、端子毎に個別に特定することが可能なインクジェット記録ヘッドを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の実施例いついて図面を参照して説明する。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
「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。
【００１７】
ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
以下、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの構成、並びに該記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置について説明する。
【００１９】
（記録ヘッド）
図７から図９は、本発明が実施または適用される好適なインクジェット記録ヘッドを説明するための図である。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。
【００２０】
本実施形態の記録ヘッドは、吐出口が設けられた記録素子基板からなるヘッドチップと、インクタンク一体型の構成である。図７の（ａ）および（ｂ）には、ブラックインクが充填された第１の記録ヘッドＨ１０００を示している。この他にカラーインク（シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）が充填され、各色毎の吐出口が形成された記録素子基板を備える記録ヘッドＨ１００１がある。これらの記録ヘッドは図９に示すように、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１０２上に、位置決め手段およ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。
【００２１】
以下、記録ヘッドＨ１０００を例に、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。
【００２２】
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。詳細には、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。
【００２３】
図８は、記録ヘッドＨ１０００の分解斜視図である。記録ヘッドは、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、およびシール部材Ｈ１８００から構成されている。
電気配線テープＨ１３００には、記録装置本体側との電気接点である外部信号入力端子Ｈ１３０２が複数設けられている。
【００２４】
（記録素子基板Ｈ１１００）
図９は、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。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を形成したものである。
【００２５】
Ｓｉ基板Ｈ１１１０には、インク供給口Ｈ１１０２を挟んでその両側に、電気熱変換素子Ｈ１１０３が１列ずつ並べて配置されており、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。
【００２６】
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。また、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。
【００２７】
このバンプＨ１１０５は、図１において後述する記録素子基板への各信号入力端子Ｈ１１２０〜Ｈ１１２５および端子Ｈ１１２６を総称したものである。
【００２８】
Ｓｉ基板Ｈ１１１０上の、配線および抵抗素子などの記憶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１１０７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。
【００２９】
上記のように構成された記録素子Ｈ１１００では、インク流路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って、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向する吐出口１１０７から吐出される。
【００３０】
（電気配線テープＨ１３００）
電気配線テープＨ１３００は、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、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、記録素子基板の電極部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。
【００３１】
電気配線テープと記録素子基板の電気的接続は、記録素子基板のバンプＨ１１０５と、電気配線テープの電極端子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。
【００３２】
＜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。
【００３３】
この記録装置は、ブラックインク用の記録ヘッドＨ１０００およびカラーインク用の記録ヘッドＨ１００１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、記録ヘッド上の外部信号入力端子Ｈ１３０２とこれにつながるＨ１１０４を介して各吐出部の電気熱変換素子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。
【００３４】
キャリッジ１０２は、主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。
【００３５】
記録ヘッドは、各吐出部における吐出口の並び方向がキャリッジ１０２の走査方向に対して交差する方向になるようにキャリッジ１０２に搭載され、これらの吐出口列から液体を吐出して記録を行う。
【００３６】
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。
【００３７】
図７に示したように、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。
【００３８】
＜記録ヘッドの回路構成＞
以下、本発明に係る記録ヘッドの回路構成について、記録装置本体との接続状態を確認するための接続状態出力回路について説明する。
【００３９】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の記録ヘッドＨ１０００の記録素子基板Ｈ１１００に形成された回路構成を示す図である。なお、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。本実施形態における記録ヘッドＨ１１００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。このノズルそれぞれに対応して、ノズル中のインクを加熱する電気熱変換素子Ｈ１１０３と、電気熱変換素子Ｈ１１０３を駆動する駆動素子（ドライバトランジスタ）Ｈ１１１６が設けられている。この電気熱変換素子、駆動素子、及びノズルをあわせて記録素子と呼ぶ。
【００４０】
また、記録素子基板Ｈ１１００には、記録装置本体との電気的接点として、記録データ（ＤＡＴＡ）、クロック信号（ＣＬＫ）、制御信号としてのラッチ信号（ＬＴ）及び電気熱変換体駆動信号（ＨＥ）の４つの信号を入力するための入力端子がそれぞれ設けられている。以下、電気熱変換体をヒータとして説明する。各入力端子とは、図１において記録データ入力端子Ｈ１１２１、クロック信号入力端子Ｈ１１２０、ラッチ信号入力端子Ｈ１１２３、駆動信号入力端子Ｈ１１２２である。また、図１の記録素子基板を備えた記録ヘッドは、ｎ個の記録素子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。
【００４１】
図１において、Ｈ１１２７は接続状態出力回路、Ｈ１１２６は該接続状態出力回路の出力端子、Ｈ１１２４は、ヒータ駆動電圧ラインＨ１１１３に駆動電圧を供給するためのヒータ駆動電圧入力端子、Ｈ１１２５は、ＧＮＤラインＨ１１１４に接続されたヒータ用ＧＮＤ端子である。Ｈ１１１８は記録装置本体側から記録データ入力端子Ｈ１１２１を介して記録素子基板に入力された記録信号を、Ｈ１１２０から入力されたクロック信号に従って順次シフトするシフトレジスタである。Ｈ１１１７は該シフトレジスタからの出力信号を保持するラッチ回路、Ｈ１１１９及びＨ１１１２は駆動する駆動素子を選択する論理回路である。なお、Ｈ１１２０〜Ｈ１１２５で示した接続用の端子は、図９に示した電極部Ｈ１００４を構成する。
【００４２】
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。
【００４３】
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、記録データ入力端子Ｈ１１２１より記録データが入力され、入力された記録データは、順次シフトレジスタＨ１１１８に保持される。このようにして所定ビットの記録データがシフトレジスタＨ１１１８に入力・保持されると、ラッチ信号入力端子Ｈ１１２３にラッチ信号が入力される。シフトレジスタＨ１１１８の次段にあるラッチ回路Ｈ１１１７は、ラッチ信号が入力されたタイミングでシフトレジスタに保持された記録データをラッチする。また、記録データの一部は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素子の内、ヒータ駆動信号入力端子Ｈ１１２２に入力される駆動信号と、ラッチ回路Ｈ１１１７より出力される記録データ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素子（ヒータ）Ｈ１１０３が駆動される。駆動された記録素子のノズルからインクが吐出され、記録動作がなされる。
【００４４】
次に、本実施形態で、記録ヘッドＨ１０００と記録装置本体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。
【００４５】
記録ヘッドＨ１０００は、図１０に示すように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には、記録ヘッドＨ１０００の外部信号入力端子Ｈ１３０２と接続するための電気的接点を有するコンタクト部（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、キャリッジの電気的接点が記録ヘッド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と接触し、電気的な接続がなされる。
【００４６】
本実施形態では、記録ヘッドＨ１０００の記録素子基板Ｈ１１００上に、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が設けられており、この回路の出力信号が出力端子Ｈ１１２６（ＣＮＯ）を介して記録装置本体に出力される。
【００４７】
図２はこの接続状態出力回路Ｈ１１２７（ＣＮＯ回路）を詳細に示す回路図である。本実施形態の接続状態出力回路は、３つのＡＮＤ回路を有している。第１のＡＮＤ回路１１は、記録信号（ＤＡＴＡ）とクロック信号（ＣＬＫ）との論理積を演算する。第２のＡＮＤ回路１２は、ラッチ信号（ＬＴ）と駆動信号（ＨＥ）との論理積を演算する。第３のＡＮＤ回路１３は、第１のＡＮＤ回路１１と第２のＡＮＤ回路１２との演算結果の論理積を演算する。Ｈ１１２６は、接続状態出力回路による演算結果を出力する接続状態出力端子である。ここで記録データ（ＤＡＴＡ）及びクロック信号（ＣＬＫ）は、第２のＡＮＤ１２に入力される前にインバータ２１によって信号が反転される。第３のＡＮＤ回路１３からの出力は、接続状態出力端子（ＣＮＯ）Ｈ１１２６より、記録装置本体へ出力される。接続状態出力回路は、各入力端子から入力された記録データおよび各入力信号のプルアップまたはプルダウンと同じ論理の時に、接続状態出力端子からの出力がアクティブとなる回路である。
【００４８】
図３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出力）の状態を示すタイミングチャートである。
【００４９】
ここで、制御系信号であるラッチ信号（ＬＴ）と駆動信号（ＨＥ）は、信号がローレベルでＯＮとなる負論理（ローアクティブ）のデジタル信号である。負論理とは無信号、つまり論理で“偽（０）”の時にはプルアップ抵抗でハイ側に持って行き、論理“真（１）”のときにはローレベルとなるものである。このようにする理由は、半導体素子としてＣＭＯＳが用いられる前には、ＴＴＬで回路を構成していたが、ＴＴＬ回路を５Ｖで駆動する場合、ＴＴＬ回路がローレベルと認識する範囲が狭いことに起因している。（ＴＴＬ回路とは、一般に市販されているＳＮ７４ＡＳ１６３と同様の動作をするようなトランジスタ・トランジスタ・ロジック回路のことを意味する）具体的には、ハイレベルについては５〜３Ｖの範囲であるのに対して、ローレベルについては０〜０．８Ｖ程度の範囲であった。
【００５０】
一方、記録信号（ＤＡＴＡ）及びクロック信号（ＣＬＫ）は信号がハイレベルでＯＮとなる正論理（ハイアクティブ）のデジタル信号であり、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。これは全ての信号を正論理とすると、信号系のショートや電源系に不具合が生じ、全ての信号がハイレベルになったときに、記録素子の駆動制御を行いづらくなるためである。本実施形態では、このような状態になることを防ぐため、異なる論理の信号を使用しており、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ヒータ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。
【００５１】
第１の実施形態は、各入力端子がオープンかどうかを判断する実施形態である。まず、図３の第１の周期Ｔ１において、記録装置本体から記録ヘッドへロジック系電源であるＶＤＤを入力し、その他の各ロジック信号端子はオープンとする。図３の周期Ｔ１において、破線で示す信号は端子がオープンであることを表しており、プルアップ及びプルダウン抵抗によって、各ロジック信号に対応した信号レベルとなっていることを示している。前記ロジック信号端子がオープンの時には、プルアップ及びプルダウンの論理が反映されるため、ＣＮＯの出力はアクティブとなりハイレベルの信号が出力される。これによりロジック電源端子であるＶＤＤの接続を確認することができる。尚、ロジック電源ＶＤＤは第５の周期Ｔ５までハイレベルを維持させる。次に第２の周期Ｔ２において、クロック信号（ＣＬＫ）をハイレベルに変更する。この状態でＣＮＯ出力よりローレベルの信号が出力されるとクロック信号端子の電気的接続が確認される。次に第３の周期Ｔ３において、前記クロック信号をローレベルに戻し、記録信号（ＤＡＴＡ（１））をハイレベルに変更する。この状態でＣＮＯ出力（１）よりローレベルが出力されると記録信号端子の電気的接続が確認される。次に第４の周期Ｔ４において、記録信号（ＤＡＴＡ（１））をローレベルに戻し、ラッチ信号（ＬＴ）をローレベルに変更する。この状態でＣＮＯ出力（１）よりローレベルが出力されるとラッチ信号端子の電気的接続が確認される。次に、第５の周期Ｔ５において、前記ラッチ信号をハイレベルに戻し、駆動信号（ＨＥ）をローレベルに変更する。この状態でＣＮＯ出力（１）よりローレベルが出力されると駆動信号端子の電気的接続が確認される。その後、周期Ｔ６において、駆動信号（ＨＥ）をハイレベルに戻して接続状態確認処理を完了する。
【００５２】
ここで、第１の実施形態においてはオープンである端子を特定することができることを特徴としている。例えば記録信号（ＤＡＴＡ）端子がオープンの場合、図３に示すＤＡＴＡ（２）のように、接続確認を行なうために、記録信号端子にハイレベルを入力（図中破線で表示）しても、ＤＡＴＡ信号線がオープンの状態であるため、記録基板内ではプルダウン抵抗によりローレベルを維持することとなる（ＤＡＴＡ（２）実線で表示）。このとき、接続状態確認回路Ｈ１１２７の出力である図３のＣＮＯ出力（２）はハイレベルのままとなり、ＤＡＴＡ端子からの信号入力（２）の前後でＣＮＯ出力に変化がない。このようにして記録信号（ＤＡＴＡ（２））の接続不良（オープン）を特定することが可能となる。同様に、各入力端子毎に入力信号を個別に変化させ、入力前後における接続状態確認回路Ｈ１１２７の出力あるいは出力信号レベルの変化を見ることによって、各端子毎の接続不良を特定することが可能となる。
【００５３】
図４において、本発明のインクジェット記録ヘッドを装着した記録装置を用いて、記録ヘッドの各入力端子の接続状態を確認するフローチャートについて説明する。
【００５４】
ステップＳ１０で記録ヘッドを記録装置のキャリッジに装着する。次に、ステップＳ２０で記録装置の電源を入れる。次にステップＳ３０で記録ヘッドが正常に接続されているかのチェックを行う。具体的にはステップＳ４０において、記録ヘッドの各入力端子と記録装置との電気的接続が正常か異常かを確認する。記録装置本体から記録ヘッドの外部信号入力端子Ｈ１３０２を経由して、ヘッドの各入力端子（Ｈ１１２０〜Ｈ１１２３）毎に信号を送る。ここで入力する端子は、接続状態を確認したい端子であればどれでも良い。例えば記録装置内に接続状態確認信号を記録ヘッドに送信するモードを備え、予め定められた入力端子１つに対して、確認用の信号を送信し、他の入力端子にはこの確認用信号を入力せず、接続状態出力回路で演算されたこの確認用信号の演算結果を、接続状態出力端子から出力する制御を行なう。各端子毎に順番に確認用信号を送信する構成としても良い。各入力信号のレベルを前述のように変化させ、接続状態出力回路Ｈ１１２７の出力端子Ｈ１１２６の出力を確認する。接続状態確認用信号は、接続を確認するための専用のパルス信号でも良く、各端子ごとにもともと送信される信号の一部を利用するものであっても構わない。記録ヘッドの各端子の電気的接続が正常でない場合は、ステップＳ５０により記録ヘッドへの電圧印加を中止し、ステップＳ６０により、電気的接続が正常でない（異常がある）ことの警告を行う。なお、この警告は、記録装置の利用者への電気的接続が正常でないことの通知であり、記録装置に設けられたＬＥＤを点灯させることや、ホスト装置でのメッセージ表示等により行われる。表示を各入力端子毎に行なうと、どの端子の接続状態に異常があるか判断し、警告することができる。さらにＬＥＤの点灯方法を、接続ショートの場合と接続オープンの場合で異なる点灯とすることも可能である。電気的接続が正常である場合は、ステップＳ７０により記録動作を開始し、所望の記録が行われた後、ステップＳ８０により記録を終了する。
【００５５】
なお、本実施例では記録ヘッドとして説明しているが、本回路を適用するものであれば記録ヘッドとインクタンクが一体となっているインクジェット記録ヘッドカートリッジであっても構わない。このようにして入力端子各々の接続状態を書く入力端子毎に特定可能な構成となっている。
【００５６】
＜第２の実施形態＞
次に第２の実施例について図５を用いて説明する。前述の第１の実施形態では各入力信号端子が、オープンである時に信号端子の特定ができるのに対して、第２の実施例では、オープン時に加えてショート（短絡）時にも不具合端子を特定することのできる構成例である。回路構成としては、図５に示すように破線で示す第１の接続状態出力回路である接続状態出力回路１と第２の接続状態出力回路である接続状態出力回路２から構成されている。接続状態出力回路１は第１の実施例で示した回路構成と同様である。それに対して、接続状態出力回路２は接続状態出力回路１の入力信号を反転させた構成となっている。これらの接続状態出力回路１及び２はロジック入力信号端子であるラッチ信号端子（ＬＴ）、ヒータ駆動信号端子（ＨＥ）、クロック信号端子（ＣＬＫ）、記録データ端子（ＤＡＴＡ）から並列に接続されている。出力回路１の出力Ａ及び出力回路２の出力Ｂは２入力のＯＲ回路に接続され、演算結果がＣＮＯ端子Ｈ１１２６へと出力される。各入力端子の信号は、２つの接続状態出力回路へと並列に入っていく。第２の接続状態出力回路は、各入力端子から入力された記録データおよび各入力信号のプルアップまたはプルダウンと異なる反対の論理の時に第２の接続状態出力回路からの出力Ｂがアクティブとなる回路である。
【００５７】
ここで、各ロジック入力信号端子がショートしている時の回路状態について順を追って説明する。はじめに、ラッチ信号端子（ＬＴ）がＧＮＤにショートしている場合を図６を用いて説明する。接続状態出力回路１において、ＬＴはショートしているためローレベルとなる。この時、接続状態出力回路１の出力Ａは他の端子の入力信号に関わらずローレベルとなる。また、接続状態出力回路２においては、ＬＴの入力信号は反転してＡＮＤ回路へ入力されるため、一段目のＡＮＤ回路はアクティブとなる。図６においては、例としてＤＡＴＡ信号にハイレベルの入力がなされると、この時接続状態出力回路２の出力Ｂはハイレベルとなる。ＤＡＴＡ信号をハイレベルからローレベルに変化させると、接続状態出力回路２の出力Ｂもこれに追従する。このように、他の入力信号端子（この場合ＤＡＴＡからの信号）の入力レベルに応じて接続状態出力回路２の出力Ｂを変化させることができる。ここでラッチ信号の入力を、ラッチ信号端子の接続状況を確認するために、図６のようにローレベルからハイレベルに変化させるとする。ＬＴのラインがＧＮＤにショートしているため、図６の点線で示す用に、実際は入力されているはずの信号が入力されず、ＬＴの信号は実線で示すようにローレベルのままで変化しない。その結果つまり、ラッチ信号ＬＴの入力を変化させても接続状態出力回路１の出力Ｂは図６に示すように変化しない。この時他の入力端子（ＤＡＴＡ／ＣＬＫ／ＨＥ）の入力状況を変化させていなければ、接続状態出力回路（２）の出力Ｂも変化せずその結果Ｈ１１２６の出力も変化しない。よってラッチ信号端子の接続不良となっていることを特定することができる。
【００５８】
次に、ラッチ信号端子（ＬＴ）がハイレベルでショートしている時を考える。このケースは前述のＧＮＤ側にショートしている時とは逆となり、接続状態出力回路２のラッチ信号が入力される１段目のＡＮＤ回路は非アクティブとなり、接続状態出力回路２の出力Ｂもローレベルとなる。一方、接続状態出力回路１においては、ラッチ信号が入力される１段目のＡＮＤ回路はアクティブとなり他の入力信号端子の入力レベルに応じて接続状態出力回路１の出力Ａを変化させることができる。この時、ラッチ信号の入力を変化させても出力Ａは変わらないため、出力Ｂもローレベルのまま変化しないことから、結果としてＣＮＯの出力Ｈ１１２６の信号も変化しない。このようにしてラッチ信号端子の接続不良を特定することができる。以上述べたように、ラッチ信号端子がＧＮＤもしくはハイレベルでショートした状態においてもＨ１１２６の出力変化の状況を確認することで接続が不十分であることを特定することができる。また、駆動信号端子（ＨＥ）もラッチ信号端子と同様の接続確認シーケンスで確認を行うことができる。
【００５９】
同様に、クロック信号端子（ＣＬＫ）がＧＮＤにショートしている時を考える。接続状態出力回路２のクロック信号が入力される１段目のＡＮＤ回路は非アクティブとなり、接続状態出力回路２の出力Ｂもローレベルとなる。一方、接続状態出力回路１においては、クロック信号が入力される１段目のＡＮＤ回路はアクティブとなり他の入力信号端子の入力レベルに応じて接続状態出力回路１の出力Ａを変化させることができる。この時、クロック信号の入力を変化させても出力Ａは変わらないため、結果としてＣＮＯの出力Ｈ１１２６の信号が変化せず、クロック信号端子の接続が不十分である端子を特定することができる。
【００６０】
次にクロック信号端子（ＣＬＫ）がハイレベルでショートしている時を考える。この場合、接続状態出力回路１において、ＣＬＫ信号が入力される一段目のＡＮＤ回路には反転された信号が入力される。即ち、ＣＬＫはローレベルで入力されるため、接続状態出力回路１の出力Ａは他の端子の入力信号に関わらずローレベルとなる。また、接続状態出力回路２においては、ＣＬＫの入力信号はハイレベルにショートしているため、一段目のＡＮＤ回路はアクティブとなり、他の入力信号端子の入力レベルに応じて接続状態出力回路２の出力Ｂを変化させることができる。この時、クロック信号の入力を変化させても出力Ｂは変わらないため、結果としてＣＮＯの出力Ｈ１１２６の信号が変化せず、クロック信号端子の接続状態が不十分であることを特定することができる。以上述べたように、クロック信号端子がＧＮＤもしくはハイレベルでショートした状態においても接続状態が不十分であることを特定することができる。また、記録データ端子（ＤＡＴＡ）もクロック信号端子と同様の接続確認シーケンスで確認を行うことができる。
【００６１】
このように各入力端子の信号を個別に変化させてもＨ１１２６の出力が変化しなければ、その入力端子の接続状況が充分ではないと言うことを判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態の記録ヘッドの記録素子基板の回路構成説明図。
【図２】第１の実施形態の接続状態出力回路の構成説明図。
【図３】第１の実施形態における接続状態を確認のタイミングチャート。
【図４】インクジェット記録装置において接続状態を確認するフローチャート。
【図５】第２の実施形態の接続状態出力回路の構成を示す説明図。
【図６】第２の実施形態の接続状態出力回路におけるタイミングチャート。
【図７】記録ヘッドの外観を示す斜視図。
【図８】記録ヘッドの構成を示す分解斜視図。
【図９】記録ヘッドの記録素子基板の外観斜視図。
【図１０】本発明の記録ヘッドを搭載可能な記録装置の説明図。
【符号の説明】
【００６３】
Ｈ１０００  記録ヘッド
Ｈ１１００  記録素子基板
Ｈ１１２０  クロック信号入力端子
Ｈ１１２１  記録データ入力端子
Ｈ１１２２  ヒータ駆動信号入力端子
Ｈ１１２３  ラッチ信号入力端子
Ｈ１１２６  接続状態出力回路出力端子
Ｈ１１２７  接続状態出力回路
【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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【図１０】
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