專利名稱：記錄頭的元件基體、記錄頭及記錄頭的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及記錄頭的元件基體、記錄頭及記錄頭的控制方法，更詳細(xì)地說，涉及具有多個記錄元件，按照串行輸入的記錄數(shù)據(jù)，驅(qū)動上述記錄元件來進行記錄的記錄頭和該記錄頭的控制方法。
此外，本發(fā)明除使用這樣的記錄頭來進行記錄的一般的打印裝置之外，還能適用于復(fù)印機、傳真機、文字處理器等裝置，進而還適用于與各種處理裝置進行復(fù)合式組合的工業(yè)用記錄裝置。
背景技術(shù)：
例如作為文字處理器、個人計算機、傳真機等信息輸出裝置，廣泛使用了將所希望的文字或圖像等信息記錄在紙張或膠片等薄片狀的記錄介質(zhì)上的記錄裝置。
作為記錄裝置的記錄方式，已知有各種各樣的方式，但是，近年來，由于對紙張等記錄介質(zhì)可以進行非接觸記錄、容易彩色化、富有靜音性等原因，噴墨方式尤為引人注目，作為其結(jié)構(gòu)，由于根據(jù)所希望的記錄信息，沿與紙張等記錄介質(zhì)的輸送方向交叉的方向，使排出墨的記錄頭往返掃描來進行記錄的串行記錄方式價格低廉且容易小型化一般被廣泛使用。
圖11是表示以往的噴墨方式的記錄頭的典型電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11中，101是用于產(chǎn)生熱能的電熱轉(zhuǎn)換元件(加熱器)，102是用于向加熱器提供所希望的電流的功率管，103是按照要記錄的圖像信息，暫時存儲確定是否從記錄頭的噴嘴排出墨的記錄數(shù)據(jù)DATA的移位寄存器，104是設(shè)置在移位寄存器上的用于輸入傳送時鐘信號CLK的傳送時鐘輸入端子，105是用于將記錄數(shù)據(jù)DATA串行輸入到移位寄存器的記錄數(shù)據(jù)輸入端子，106是用于保持存儲在移位寄存器的記錄數(shù)據(jù)的鎖存電路，107是輸入鎖存信號LT的鎖存信號輸入端子，該鎖存信號用于控制鎖存電路106的鎖存定時，108是用于向加熱器施加預(yù)定電壓(VH)并提供電流的電源線，109是成為電源和所施加的電壓的基準(zhǔn)的GND線。
圖12是用于驅(qū)動圖11所示的記錄頭的各種信號的時序圖。201表示傳送時鐘CLK，202表示記錄數(shù)據(jù)DATA，203表示鎖存信號(LT)，204表示熱使能信號HE。
向傳送時鐘輸入端子104輸入傳送時鐘(CLK)脈沖201。接著，從數(shù)據(jù)輸送端子105串行輸入表示各加熱器接通/斷開的記錄數(shù)據(jù)(DATA)202，使得向移位寄存器103的記錄數(shù)據(jù)的傳送與傳送時鐘201的兩邊緣同步。在這里，數(shù)據(jù)傳送到移位寄存器103后，按照鎖存信號(LT)203輸入到鎖存輸入端子107的定時，鎖存電路106保持對應(yīng)于各加熱器的記錄數(shù)據(jù)。
此后，以適當(dāng)?shù)亩〞r施加熱使能信號(HE)204。按照熱使能信號成為接通(本例中為低電平)的時間，功率管102和加熱器101進行通電，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)排出墨。也有根據(jù)記錄頭的溫度及同時驅(qū)動的加熱器的數(shù)量(同時接通位數(shù))，按照需要來改變驅(qū)動加熱器的時間的情況。
在圖12中，根據(jù)熱使能信號204，在驅(qū)動加熱器之前施加前脈沖205，這是基于美國專利第6139125號(日本專利申請公開特開平5-31906號公報)中記載的技術(shù)，意在通過提供前脈沖205，使記錄頭保持高溫，謀求墨排出量的穩(wěn)定。另外，由于前脈沖的施加時間極為短暫，所以并未排出墨。
另外，在美國專利第6139125號(日本專利申請公開特開平9-327914號公報)中，記載有這樣的結(jié)構(gòu)，即，為了減少輸入端子的數(shù)量并提高可靠性，對多個信號線輸入的信號進行解碼并產(chǎn)生時鐘選擇信號。
近年來，噴墨打印機多色化、高速化、高像質(zhì)化地進一步發(fā)展，存在著記錄數(shù)據(jù)量增加的傾向。因此存在著驅(qū)動記錄頭所需的信號的數(shù)量增加，輸入端子數(shù)也增加的傾向。輸入端子數(shù)的增加導(dǎo)致連接可靠性的降低、組件(chip)面積的增大、以及因此造成的組件費用的增加等。
由于記錄頭的費用增加關(guān)系到裝置整體的成本及運營費用的升高，因此希望減少輸入端子數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供減少了輸入端子數(shù)的記錄頭元件基體。
本發(fā)明的其他目的在于，提供一種減少了輸入端子數(shù)的記錄頭。
本發(fā)明的其他目的在于，提供一種能夠減少記錄頭的輸入端子數(shù)的記錄頭的控制方法。
為達(dá)到上述目的，作為本發(fā)明的一種形式的記錄頭元件基體，具有多個記錄元件，根據(jù)串行輸入的記錄數(shù)據(jù)，驅(qū)動記錄元件來進行記錄，包括以串行方式接收對應(yīng)了記錄元件數(shù)量的記錄數(shù)據(jù)的移位寄存器；保持輸入到移位寄存器中的記錄數(shù)據(jù)的鎖存電路；以及根據(jù)保持在鎖存電路中的記錄數(shù)據(jù)和表示驅(qū)動期間的信號，選擇性地驅(qū)動各記錄元件的驅(qū)動電路；其中，作為控制鎖存電路的保持狀態(tài)的信號，使用表示驅(qū)動期間的信號。
為達(dá)到上述目的，作為本發(fā)明的另外一種形式的記錄頭具有多個記錄元件，根據(jù)串行輸入的記錄數(shù)據(jù)，驅(qū)動記錄元件來進行記錄，包括以串行方式接收對應(yīng)了記錄元件數(shù)量的記錄數(shù)據(jù)的移位寄存器；保持輸入到移位寄存器中的記錄數(shù)據(jù)的鎖存電路；以及根據(jù)保持在鎖存電路中的記錄數(shù)據(jù)和表示驅(qū)動期間的信號，選擇性地驅(qū)動各記錄元件的驅(qū)動電路；其中，作為控制鎖存電路的保持狀態(tài)的信號，使用表示驅(qū)動期間的信號。
為達(dá)到上述目的，作為本發(fā)明的另外一種形式的記錄頭的控制方法，該記錄頭具有多個記錄元件；以串行方式接收對應(yīng)了記錄元件數(shù)量的記錄數(shù)據(jù)的移位寄存器；保持輸入到移位寄存器的記錄數(shù)據(jù)的鎖存電路；以及根據(jù)保持在鎖存電路的記錄數(shù)據(jù)和表示驅(qū)動期間的信號，選擇性地驅(qū)動各記錄元件的驅(qū)動電路，該記錄頭的控制方法根據(jù)表示驅(qū)動期間的信號，控制鎖存電路的保持狀態(tài)。
也即是，在本發(fā)明中，在記錄頭中，根據(jù)表示驅(qū)動期間的信號，控制鎖存電路的保持狀態(tài)，該記錄頭具有多個記錄元件；以串行方式接收對應(yīng)了記錄元件數(shù)量的記錄數(shù)據(jù)的移位寄存器；保持輸入到移位寄存器的記錄數(shù)據(jù)的鎖存電路；以及根據(jù)保持在鎖存電路中的記錄數(shù)據(jù)和表示驅(qū)動期間的信號，選擇性地驅(qū)動各記錄元件的驅(qū)動電路。
這樣，通過共用表示驅(qū)動期間的信號和控制鎖存電路的保持狀態(tài)的信號，來減少記錄頭的輸入端子數(shù)。
另外，能夠伴隨輸入端子數(shù)的減少，來縮小集成電路的面積，由此可降低記錄頭的成本。
表示驅(qū)動期間的信號是脈沖信號，驅(qū)動電路根據(jù)該脈沖信號的電平，驅(qū)動記錄元件，鎖存電路還可以根據(jù)脈沖信號的邊緣，來保持記錄數(shù)據(jù)。
還可以具備延遲裝置，延遲表示驅(qū)動期間的信號，使得輸入到鎖存電路和驅(qū)動電路的、表示驅(qū)動期間的信號的定時不同。
表示驅(qū)動期間的信號，可以至少包含2個脈沖信號。
還可以具備信號轉(zhuǎn)換電路，將至少2個脈沖信號轉(zhuǎn)換成單一的脈沖信號，經(jīng)該信號轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的脈沖信號用作控制鎖存電路的保持狀態(tài)的信號。
作為信號轉(zhuǎn)換電路的復(fù)位信號，還可以使用規(guī)定輸入到移位寄存器記錄數(shù)據(jù)的定時的時鐘信號。
作為記錄頭，是排出墨進行記錄的噴墨記錄頭，更詳細(xì)地說，是適用于利用熱能并排出墨的記錄頭，具備用于產(chǎn)生給予墨熱能的熱能轉(zhuǎn)換體。
還可以將多個記錄元件、移位寄存器、鎖存電路及驅(qū)動電路制作到同一元件基體上。
另外，本發(fā)明也能夠適用于使用上述記錄頭進行記錄的記錄裝置、上述那樣的記錄頭、具有用于保持提供給該記錄頭的墨的墨盒的記錄頭墨盒、以及與上述記錄頭對應(yīng)的記錄頭的控制方法。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點，可以通過下面的參照附圖進行的說明而得到明確。在這些附圖中，相同的標(biāo)號表示相同或類似的部分。


附圖包括在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分，用于說明本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。
圖1是表示記錄頭的電路結(jié)構(gòu)的第1實施方式的框圖。
圖2A和圖2B是表示圖1的電路中的各信號的狀態(tài)的時序圖。
圖3是表示記錄頭的電路結(jié)構(gòu)的第2實施方式的框圖。
圖4A和圖4B是表示圖3的電路中的各信號的狀態(tài)的時序圖。
圖5是表示記錄頭的電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是表示由記錄頭進行記錄的噴墨記錄裝置的結(jié)構(gòu)概要的外觀斜視圖。
圖7是表示圖6所示的記錄裝置的控制結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是表示記錄頭的機械結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖9是表示記錄頭墨盒的結(jié)構(gòu)的第1圖。
圖10是表示記錄頭墨盒的結(jié)構(gòu)的第2圖。
圖11是表示以往的記錄頭的電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖12是表示圖11的電路中的各信號的狀態(tài)的時序圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)地說明。請注意，以下實施例中所述的構(gòu)成元件僅僅是一個例子，并不打算限定本發(fā)明的范圍。
在本說明書中，“記錄”不僅指形成諸如字符、圖示等有意義的信息，也廣泛地包含在記錄介質(zhì)上形成圖像、人像、圖案等信息，而不論形成的信息是否有意義，或形成的信息是否可視，以便人們能夠從視覺上感知它，或處理打印介質(zhì)。
“記錄介質(zhì)”可以是任何可吸收墨的介質(zhì)，例如布、塑料薄膜、金屬板、玻璃、陶瓷、木材以及皮革，還可以是在一般打印裝置中使用的紙張。
“墨”(下文中也稱為“液體”)應(yīng)與上述的“記錄”的定義同樣地進行廣義的解釋。也即是，墨是應(yīng)用到記錄介質(zhì)上的液體并用于形成圖像、人像和圖案，處理記錄介質(zhì)，或者處理墨(使應(yīng)用到記錄介質(zhì)的墨中的著色劑固化或不溶解)。
無需贅言，“噴嘴”應(yīng)被解釋為排出口、連通到排出口的通道、以及用于排出墨的能量產(chǎn)生部件的任意組合。
基板(下文中也稱為“元件基體”)不僅包括由硅半導(dǎo)體制成的基板，還包括承載元件和金屬線的基板。
在下面的描述中，“在基板上”意味著不僅包含“在基板上”，還包含“在基板的表面上”和“在接近其表面的基板內(nèi)”的意思。在本發(fā)明中，“內(nèi)置”不代表分離元件在基板上的簡單布局，而是代表通過半導(dǎo)體電路制造工藝，各個元件在基板上的整體形成/制造。
首先，作為使用本發(fā)明的噴墨記錄頭進行記錄的噴墨記錄裝置，以打印機為例進行說明。
(噴墨記錄裝置的說明)圖6是表示由本發(fā)明的記錄頭進行記錄的噴墨記錄裝置的結(jié)構(gòu)的概要的外觀斜視圖。
如圖6所示，噴墨記錄裝置(以下稱為記錄裝置)按照噴墨方式，由傳送機構(gòu)4將滑架電機M1產(chǎn)生的驅(qū)動力傳送到滑架2，使滑架2沿箭頭A方向往復(fù)移動，該滑架2安裝了排出墨并進行記錄的記錄頭3，還例如經(jīng)過供紙機構(gòu)5，供給記錄紙等的記錄介質(zhì)P，并輸送到記錄位置，在該記錄位置中，通過從記錄頭3向記錄介質(zhì)P排出墨進行記錄。
另外，為將記錄頭3的狀態(tài)維持在良好狀態(tài)，使滑架2移動到恢復(fù)裝置10的位置，間斷地進行記錄頭3的排出恢復(fù)處理。
在記錄裝置的滑架2上不僅安裝了記錄頭3，還安裝了存儲向記錄頭3提供的墨的墨盒6。墨盒6可相對于滑架2自由拆裝。
圖6所示的記錄裝置可進行彩色記錄，因此在滑架2上安裝了分別收存品紅(M)、青(C)、黃(Y)、黑(K)墨的4個墨盒。這4個墨盒可分別獨立地拆裝。
滑架2和記錄頭3這兩部件的結(jié)合面進行恰當(dāng)?shù)慕佑|，能夠維持所希望的電連接。記錄頭3根據(jù)記錄信號施加電能，從多個排出口選擇性地排出墨進行記錄。特別是，該實施方式的記錄頭3采用了利用熱能來排出墨的噴墨方式，為產(chǎn)生熱能，具有電熱轉(zhuǎn)換體，向該電熱轉(zhuǎn)換體施加的電能被轉(zhuǎn)換成熱能后，向墨提供該熱能而產(chǎn)生膜沸騰，利用膜沸騰產(chǎn)生的氣泡的成長、收縮而產(chǎn)生的壓力變化，使墨從排出口排出。該電熱轉(zhuǎn)換體與各排出口對應(yīng)地設(shè)計，根據(jù)記錄信號，向電熱轉(zhuǎn)換體施加脈沖電壓，由此從對應(yīng)的排出口排出墨。
如圖6所示，滑架2與傳送滑架電機M1的驅(qū)動力的傳送機構(gòu)4的驅(qū)動帶7的一部分連接，沿導(dǎo)向軸13按箭頭A方向自由移動地進行導(dǎo)向支撐。所以滑架2通過滑架電機M1的正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)，沿導(dǎo)向軸13進行往復(fù)移動。另外，具有用于沿滑架2的移動方向(箭頭A方向)表示滑架2的絕對位置的標(biāo)尺8。在該實施方式中，標(biāo)尺8是在透明的PET薄膜上按所需的間隔印制了黑色條的刻度尺，其一頭固定在機架9上，另一頭由板簧(未圖示)支撐。
另外，在記錄裝置上，與形成了記錄頭3的排出口的排出口面相對，設(shè)有臺板(未圖示)，利用滑架電機M1的驅(qū)動力，往復(fù)移動安裝了記錄頭3的滑架2，還通過向記錄頭3提供記錄信號并排出墨，從而在臺板上所輸送的記錄介質(zhì)P的全部寬度上進行記錄。
進而，在圖6中，14是為輸送記錄介質(zhì)P而由輸送電機M2驅(qū)動的輸送輥，15是用彈簧使記錄介質(zhì)P與輸送輥14接觸的夾送輥，16是可自由旋轉(zhuǎn)地支撐夾送輥15的夾送輥支架，17是固定在輸送輥14的一端的輸送輥齒輪。而且，借助于輸送電機M2的旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動輸送輥14，其中，該輸送電機M2的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由中間齒輪(未圖示)被傳送到輸送輥齒輪17。
進而，20是用于將用記錄頭3形成圖像的記錄介質(zhì)P排出到記錄裝置外的排出輥，通過傳送輸送電機M2的旋轉(zhuǎn)進行驅(qū)動。此外，排出輥20與用彈簧(未圖示)抵接記錄介質(zhì)P的壓紙輥(未圖示)進行接觸。22是可自由旋轉(zhuǎn)地支撐壓紙輥的壓紙支架。
進而，如圖6所示，在記錄裝置上配置有恢復(fù)裝置10，該恢復(fù)裝置將記錄頭3的排出不良恢復(fù)到安裝了記錄頭3的滑架2的記錄動作用的往復(fù)運動范圍外(記錄區(qū)域外)的所希望位置(例如，與原來位置對應(yīng)的位置)。
恢復(fù)裝置10具備蓋住(capping)記錄頭3的排出口面的壓蓋機構(gòu)11和清潔記錄頭3的排出口面的擦拭(wiping)機構(gòu)12，連動于壓蓋機構(gòu)11引起的排出口面的壓蓋，恢復(fù)裝置內(nèi)的吸引裝置(吸引泵等)強制地從排出口排出墨，由此進行消除記錄頭3的墨流路內(nèi)的粘度增加的墨或氣泡等的排出恢復(fù)處理。
另外，在非記錄動作時等，通過壓蓋機構(gòu)11對記錄頭3的排出口面進行壓蓋，能夠保護記錄頭3，還能夠防止墨的蒸發(fā)和干燥。另一方面，擦拭機構(gòu)12配置在壓蓋機構(gòu)11的附近，以擦拭付著在記錄頭3的排出口面的墨滴。
利用壓蓋機構(gòu)11和擦拭機構(gòu)12，可保持正常的記錄頭3的墨排出狀態(tài)。
(噴墨記錄裝置的控制結(jié)構(gòu))圖7是表示圖6所示的記錄裝置的控制結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖7所示，控制器900由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成MPU901；存儲與后述控制順序?qū)?yīng)的程序、所需要的表、以及其他固定數(shù)據(jù)的ROM902；生成滑架電機M1的控制、輸送電機M2的控制、以及記錄頭3的控制用的控制信號的特殊用途集成電路(ASIC)903；設(shè)有記錄數(shù)據(jù)的展開區(qū)域和程序執(zhí)行用的操作用區(qū)域等的RAM904；相互連接MPU901、ASIC903、RAM904并收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)總線905；以及輸入來自下述傳感器組的模擬信號并進行A/D轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號提供給MPU901的A/D轉(zhuǎn)換器906等。作為指定使記錄頭的電熱轉(zhuǎn)換體發(fā)熱的機構(gòu)的信號，從控制器900把兼用后述的熱使能(HE)信號和鎖存信號(LT)的信號供給到記錄頭。
在圖7中，910為記錄數(shù)據(jù)提供源的計算機(或者為圖像讀取用的讀取器或數(shù)字照相機等)，總稱為主裝置。主裝置910和記錄裝置之間，經(jīng)由接口(I/F)911收發(fā)記錄數(shù)據(jù)、命令、狀態(tài)信號等。
920是開關(guān)組，由電源開關(guān)921、用于指令打印開始的打印開關(guān)922、指示將記錄頭3的墨排出性能維持在良好狀態(tài)的處理(恢復(fù)處理)的起動的恢復(fù)開關(guān)923等接受操作者的指令輸入的開關(guān)所構(gòu)成。930是由位置傳感器931、溫度傳感器932等構(gòu)成的檢測裝置狀態(tài)用的傳感器組，該位置傳感器931是檢測原位置(home position)h用的光電耦合器等的傳感器，該溫度傳感器932是為檢測環(huán)境溫度而設(shè)置在記錄裝置的適當(dāng)部位的傳感器。
940是驅(qū)動滑架電機M1的滑架電機驅(qū)動器，該滑架電機M1用于使滑架2沿箭頭A方向往復(fù)掃描，942是驅(qū)動輸送電機M2的輸送電機驅(qū)動器，該輸送電機M2用于輸送記錄介質(zhì)P。
ASIC903在由記錄頭3進行記錄掃描時，直接訪問RAM902的存儲區(qū)域，并向記錄頭傳送記錄元件(排出加熱器)的驅(qū)動數(shù)據(jù)(DATA)。
(記錄頭的機械結(jié)構(gòu))圖8是表示上述記錄裝置中使用的噴墨記錄頭3的機械結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖8的中央表示了在硅等的襯底上一體地做成下述電路結(jié)構(gòu)的元件基體1101，在該元件基體上，形成了作為構(gòu)成記錄元件的電熱轉(zhuǎn)換元件的發(fā)熱電阻體1112，向著包圍該電阻體的基板的兩側(cè)，形成了流路1111。作為構(gòu)成該流路的部件，能夠使用干膜等樹脂或SiN等。
元件基體上方表示的孔板(orifice plate)1102，在相對發(fā)熱電阻體1112的位置上，具有多個排出口1121，并與構(gòu)成流路的部件接合。
元件基體下方表示的壁部件1103是構(gòu)成用于提供墨的共用液室的部件，圍繞該元件基板1101的端部從該共用液室向各流路提供墨。
在元件基體1101的兩側(cè)，設(shè)有用于從記錄裝置主體接收數(shù)據(jù)和信號的連接端子1113。
(記錄頭的電路結(jié)構(gòu))以下，說明上述結(jié)構(gòu)的噴墨記錄頭的電路結(jié)構(gòu)的實施方式。在以下的說明中，關(guān)于圖11和圖12，與已經(jīng)說明的以往例相同的部分用相同的標(biāo)號表示，并省略詳細(xì)的說明。
圖1是表示本發(fā)明的噴墨記錄頭的第1實施方式的電路結(jié)構(gòu)的框圖。圖2A和圖2B是表示圖1的電路的各信號的狀態(tài)的時序圖。
這里，說明各信號的周期和定時，時鐘信號的周期是6MHz～12MHz，排出頻率大約是15kHz，從而，熱信號的周期是4μs，自前脈沖401的下降沿到上升沿為止的期間是0.2μs～0.6μs，自主脈沖406的下降沿到上升沿為止的期間是0.6μs～1.2μs，這兩個脈沖間的停止時間是0.2μs～1.0μs，脈沖寬度根據(jù)記錄頭的升溫狀態(tài)來進行變更。
在圖1中，301是作為兼用作熱使能信號和鎖存信號的輸入HE+LT信號的輸入端子，302是延遲電路，304是T-觸發(fā)電路。在本發(fā)明中，HE+LT信號的下降沿或者上升沿用作鎖存電路的邊緣觸發(fā)。本實施方式中，熱使能信號的前脈沖的下降沿用作鎖存電路106的邊緣觸發(fā)。作為延遲電路302的例子，舉出了將多個變換器串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
在圖2A中，401表示的HE+LT信號的前脈沖，由于也擔(dān)任鎖存電路106的觸發(fā)的任務(wù)，所以施加的定時變得尤為重要。鎖存電路106的觸發(fā)必須在DATA402完全輸入到移位寄存器103之后，下一個DATA402’輸入到移位寄存器103之前的定時內(nèi)施加。也即是前脈沖401的施加定時是在前一個DATA傳送402和后一個DATA傳送402’之間，因此必須在兩個DATA傳送期間設(shè)定一定的時間間隔。
當(dāng)向圖1所示的301、105及104的輸入端子分別輸入圖2A的HE+LT信號、DATA及CLK時，首先DATA的記錄數(shù)據(jù)402與時鐘CLK的兩個邊緣同步地輸入到移位寄存器103。
其次，參照圖2B說明鎖存電路106中因HE+LT信號而觸發(fā)的狀態(tài)。在DATA的記錄數(shù)據(jù)402的傳送結(jié)束并經(jīng)過足夠時間后，T-觸發(fā)電路304中輸入反轉(zhuǎn)HE+LT信號的信號403。由于T-觸發(fā)電路304是在輸入信號的上升沿反轉(zhuǎn)輸出信號，所以信號403轉(zhuǎn)換成404后，輸入到鎖存電路106。在鎖存電路106，由于在信號404的上升沿405進行觸發(fā)，結(jié)果上，是以與HE+LT信號的前脈沖信號的下降沿相同的定時來進行觸發(fā)。在確定因該觸發(fā)而使保持在移位寄存器103中的記錄數(shù)據(jù)402保持在鎖存電路106后，通過了延遲電路302的熱使能信號被延遲輸入到AND電路303。
該延遲電路302的延遲時間設(shè)定為長于從觸發(fā)被輸入到鎖存電路106后到數(shù)據(jù)的保持被確定的時間。延遲電路302設(shè)計成應(yīng)可靠地進行根據(jù)所保持的記錄數(shù)據(jù)的記錄。假設(shè)沒有延遲電路302，則由于熱使能信號能夠在鎖存電路106確定記錄數(shù)據(jù)保持的時候同時生成或在此之前在驅(qū)動加熱器的時候生成，所以有可能根據(jù)未確定的錯誤(不穩(wěn)定)記錄數(shù)據(jù)進行記錄。對此，在本實施方式中設(shè)有延遲電路302，在將要記錄的數(shù)據(jù)可靠地保持在鎖存電路106后，經(jīng)過一定時間之后才驅(qū)動加熱器，從而可以可靠地進行基于正確的記錄數(shù)據(jù)的記錄。
另外，在本實施方式中，將CLK信號用作T-觸發(fā)電路304的復(fù)位信號。由此，每當(dāng)CLK信號為高電平時，就向T-觸發(fā)電路304連續(xù)輸入復(fù)位信號。因此，如圖2B所示，成為了如下結(jié)構(gòu)，即復(fù)位信號(CLK信號)在前脈沖之前多次輸入，在前脈沖信號輸入之前，T-觸發(fā)電路304的輸出可靠地變成低電平，防止了電路誤操作。由此，鎖存電路106的觸發(fā)始終在405所示的定時，也即是在HE+LT信號的前脈沖信號401的下降沿的定時來可靠地發(fā)生。通過在該定時可靠地鎖存，可充分地確保從保持邏輯(輸入的數(shù)據(jù))到驅(qū)動加熱器為止的時間，進行更可靠的記錄。
另外，能夠期待由信號數(shù)量減少導(dǎo)致的可靠性的提高，能夠期待因去掉了鎖存信號而導(dǎo)致頻率的上升。就是說，因為同時定義鎖存信號、熱使能信號以及定時(伴隨延遲時間)，所以，在外部生成信號時可以不需要信號之間的空余部分，可以縮短這部分的周期。
另外，本實施方式的電路也能夠?qū)?yīng)于熱使能信號為單脈沖信號的情況。當(dāng)單脈沖輸入到HE+LT端子301后，T-觸發(fā)電路304的輸出變成高電平，但因復(fù)位信號(CLK)的輸入而下降，直到下一個脈沖輸入為止時變成低電平。因此，在本實施方式的電路中，能夠?qū)?yīng)于熱使能信號的形式為單脈沖或雙脈沖的任意一種。
此外，本實施方式中，作為從HE+LT信號得到鎖存電路的觸發(fā)的信號轉(zhuǎn)換裝置，使用了T-觸發(fā)電路，但是，作為信號轉(zhuǎn)換裝置，也可以使用觸發(fā)電路以外的電路。
同樣，作為延遲信號的延遲裝置，使用了延遲電路，但是，也可以通過延遲電路以外的電路來得到延遲。例如也可以是利用布線線路的延遲等。此外，例如也可以使用串聯(lián)連接了多個變換器這樣的結(jié)構(gòu)的延遲電路。
關(guān)于圖2A，如說明那樣，HE+LT信號的前脈沖401和主脈沖的下降沿406的定時必須設(shè)定在DATA信號402和402’之間，但是，DATA402和前脈沖401之間、主脈沖的下降沿406和DATA402’的開始定時之間這兩個間隔如果能確保足夠的時間來穩(wěn)定各部分的動作，也可以不使用圖1所示的T-觸發(fā)電路304等信號轉(zhuǎn)換電路。
圖5是能夠使用在滿足這樣條件的情況下的、表示噴墨記錄頭的電路的變形例的框圖。在向圖5的電路輸入與圖2A所示的相同的信號時，根據(jù)前脈沖401的下降沿和主脈沖的下降沿406這2個定時，來對鎖存電路106進行觸發(fā)，由于在這2個定時，保持在鎖存電路106的數(shù)據(jù)相同，所以在驅(qū)動上不產(chǎn)生問題。
另外，在圖2A所示的輸入信號滿足與上述相同的條件時，也可以不使用圖1的延遲電路302和T-觸發(fā)電路304，而將噴墨記錄頭的電路設(shè)為圖3所示那樣的電路。此外，使用圖3所示的電路時，必須使前脈沖401不完成以往的排出穩(wěn)定用的預(yù)熱這樣的功能，而只用于鎖存電路106的觸發(fā)。
以下，說明本發(fā)明的噴墨記錄頭的電路結(jié)構(gòu)的第2實施方式。在以下的說明中，與上述第1實施方式相同的部分省略說明，只以第2實施方式的特征部分為中心來進行說明。
第1實施方式為如下結(jié)構(gòu)作為HE+LT信號，輸入了雙脈沖的熱使能信號，使用前脈沖信號的上升沿作為對鎖存電路的觸發(fā)；在第2實施方式中，作為HE+LT信號，輸入單脈沖的熱使能信號，使用前脈沖信號的上升沿，作為對鎖存電路的觸發(fā)。
圖4A是表示與本實施方式相關(guān)的各信號的狀態(tài)的時序圖。
在圖4A中，HE+LT信號的脈沖的上升沿601的定時設(shè)在DATA信號602和603之間，該定時是為確保DATA602和603這兩方之間有足夠的時間間隔而設(shè)定的。
以往，例和上述第1實施方式中，熱脈沖(heat pulse)的寬度通過移動熱使能信號的上升沿位置來進行調(diào)整。但是，由于在本實施方式中，HE+LT信號(熱使能信號)的上升沿用作鎖存電路的邊緣觸發(fā)，所以不希望調(diào)整上升沿的位置。因此在本實施方式中，通過固定熱脈沖的上升沿601的位置，調(diào)整熱脈沖的下降沿604(定時)的位置來調(diào)整脈沖寬度。
如果使用圖4A所示的輸入信號，則在噴墨記錄頭的電路中，不必如第1實施方式那樣設(shè)置延遲電路302和信號轉(zhuǎn)換電路(T-觸發(fā)電路304)，就能夠得到簡單的電路，該簡單的電路僅從圖3所示那樣的以往的電路去掉了輸入端子。
以上說明了在使用單脈沖的熱使能信號作為HE+LT信號時，將脈沖的上升沿用作鎖存電路的觸發(fā)的例子，但是，也可以將脈沖的下降沿用作鎖存電路的觸發(fā)。
圖4B是表示在這種情況下的各輸入信號的狀態(tài)的時序圖。圖4B中，HE+LT信號的下降沿605的定時設(shè)在DATA信號606和607之間，該定時是為確保DATA606和607這兩方之間的足夠的時間間隔而設(shè)定的。
使用圖4B所示那樣的輸入信號時，噴墨記錄頭的電路可設(shè)為如圖5所示那樣的從圖1的電路去掉T-觸發(fā)電路304，只包含延遲電路302的電路。
第2實施方式及變形例中，延遲裝置不限于延遲電路，例如也可以通過布線線路來得到延遲。
此外，優(yōu)選的是上述實施例所述的、由圖1、圖3、圖5的等效電路構(gòu)成的結(jié)構(gòu)制作到相同的基體上。在該情況下，記錄頭的輸入端子數(shù)減少，與裝置本身的連接的可靠性提高。另外，伴隨輸入端子數(shù)的減少能夠減少組件面積(基體面積)，由此可以降低記錄頭的成本。
(記錄頭墨盒)本發(fā)明也適用于具有上述記錄頭和用于保持向該記錄頭提供墨的墨盒的記錄頭墨盒。這樣的記錄頭墨盒的形式可以是與墨盒一體的結(jié)構(gòu)，或者可與墨盒分離的結(jié)構(gòu)的任意一種。
圖9是表示墨盒與記錄頭一體結(jié)構(gòu)的記錄頭墨盒IJC的結(jié)構(gòu)的外觀斜視圖。在記錄頭墨盒IJC內(nèi)部，在圖9所示的邊界線K的位置上，墨盒IT與記錄頭IJH是分開的，但是不能個別地交換。記錄頭墨盒IJC安裝在滑架HC時，設(shè)有用于接收從滑架HC一側(cè)提供的電信號的電極(未圖示)，根據(jù)該電信號，如上述那樣驅(qū)動記錄頭IJH并排出墨。
在圖9中，500是墨排出口列，具有黑色噴嘴列和彩色噴嘴列。另外，為了保持墨而在墨盒IT設(shè)置有纖維狀或多孔狀的墨吸收體。
圖10是表示墨盒與記錄頭可分離地構(gòu)成的記錄頭墨盒的結(jié)構(gòu)的外觀斜視圖。記錄頭墨盒H1000具有存儲墨的墨盒H1900，及根據(jù)記錄信息，使該墨盒H1900提供的墨從噴嘴排出的記錄頭H1001，成為采用了可以相對于滑架進行拆裝的所謂的墨盒方式的結(jié)構(gòu)。
在此處所示的記錄頭墨盒H1000中，為了可進行照片一類的高像質(zhì)的彩色記錄，作為墨盒，例如準(zhǔn)備了黑、淡青、淡品紅、青、品紅、以及黃的各色獨立的墨盒，如圖所示，相對于記錄頭H1001，各墨盒可自由拆裝。
上述實施方式中，作為本發(fā)明的記錄頭，以利用電熱轉(zhuǎn)換體產(chǎn)生熱來排出墨的噴墨記錄頭為例進行了說明，只要是鎖存串行輸入的記錄數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明也能夠適用于其他方式的記錄頭。
作為使用本發(fā)明的記錄頭的記錄裝置，可以是在安裝記錄頭的滑架與記錄介質(zhì)的輸送方向相交的方向上，掃描并進行記錄的串行型，也可以是具有與記錄介質(zhì)的最大記錄寬度對應(yīng)的長度的記錄頭，使記錄介質(zhì)相對于記錄頭移動并進行記錄的全行型。
具備記錄裝置的記錄頭的數(shù)量，能夠設(shè)為與記錄所使用的墨(記錄劑)的種類對應(yīng)的數(shù)量，通過使用多個記錄頭，可以進行使用單色的濃淡墨(記錄劑)的多灰度記錄、或使用CMYK等多色墨的全彩色記錄。
另外，本發(fā)明不僅能夠適用于記錄頭和對記錄頭的信號傳送方法，也能夠適用于使用記錄頭進行記錄的裝置(打印機、傳真機、復(fù)印機等)，進而還能夠適用于具有這樣的裝置和計算機等的主設(shè)備的系統(tǒng)。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以有許多明顯不同的實施方式，因此，可以理解為，本發(fā)明不限于上述具體實施方式

，而是用下面的權(quán)利要求來限定的。
權(quán)利要求
1.一種記錄頭的元件基體，具有多個記錄元件，根據(jù)串行輸入的記錄數(shù)據(jù)，驅(qū)動上述記錄元件來進行記錄，其特征在于，包括移位寄存器，以串行方式接收與上述記錄元件的數(shù)量對應(yīng)的記錄數(shù)據(jù)；鎖存電路，保持被輸入到上述移位寄存器的記錄數(shù)據(jù)；以及驅(qū)動電路，根據(jù)被保持在上述鎖存電路的記錄數(shù)據(jù)和表示驅(qū)動期間的信號，選擇性地驅(qū)動各記錄元件；其中，作為控制上述鎖存電路的保持狀態(tài)的信號，使用表示上述驅(qū)動期間的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄頭的元件基體，其特征在于表示上述驅(qū)動期間的信號是脈沖信號；上述驅(qū)動電路根據(jù)該脈沖信號的電平，驅(qū)動上述記錄元件；上述鎖存電路根據(jù)上述脈沖信號的邊緣，保持上述記錄數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄頭的元件基體，其特征在于還具備延遲裝置，延遲表示上述驅(qū)動期間的信號，使得被輸入到上述鎖存電路和上述驅(qū)動電路的、表示上述驅(qū)動期間的信號的定時不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄頭的元件基體，其特征在于表示上述驅(qū)動期間的信號，至少包含2個脈沖信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的記錄頭的元件基體，其特征在于還具備信號轉(zhuǎn)換電路，將上述至少2個脈沖信號轉(zhuǎn)換成單一的脈沖信號；經(jīng)該信號轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的脈沖信號用作控制上述鎖存電路的保持狀態(tài)的信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的記錄頭的元件基體，其特征在于作為上述信號轉(zhuǎn)換電路的復(fù)位信號，使用規(guī)定將記錄數(shù)據(jù)輸入到上述移位寄存器的定時的時鐘信號。
7.一種紀(jì)錄頭，具有多個記錄元件，根據(jù)串行輸入的記錄數(shù)據(jù)，驅(qū)動上述記錄元件來進行記錄，其特征在于，移位寄存器，以串行方式接收與上述記錄元件的數(shù)量對應(yīng)的記錄數(shù)據(jù)；鎖存電路，保持被輸入到上述移位寄存器的記錄數(shù)據(jù)；以及驅(qū)動電路，根據(jù)被保持在上述鎖存電路的記錄數(shù)據(jù)和表示驅(qū)動期間的信號，選擇性地驅(qū)動各記錄元件；其中，作為控制上述鎖存電路的保持狀態(tài)的信號，使用表示上述驅(qū)動期間的信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的記錄頭，其特征在于上述記錄頭是排出墨進行記錄的噴墨記錄頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的記錄頭，其特征在于上述記錄頭是利用熱能來排出墨的記錄頭，具備用于產(chǎn)生給予墨的熱能的熱能轉(zhuǎn)換體。
10.一種記錄頭墨盒，具有權(quán)利要求7所述的記錄頭和用于保持被提供給該記錄頭的墨的墨盒。
11.一種記錄裝置，使用權(quán)利要求7所述的記錄頭來進行記錄。
12.一種記錄頭的控制方法，該記錄頭具有多個記錄元件；以串行方式接收與上述記錄元件數(shù)量對應(yīng)的記錄數(shù)據(jù)的移位寄存器；保持被輸入到上述移位寄存器的記錄數(shù)據(jù)的鎖存電路；以及根據(jù)被保持在上述鎖存電路的記錄數(shù)據(jù)和表示驅(qū)動期間的信號來選擇性地驅(qū)動各記錄元件的驅(qū)動電路，該控制方法的特征在于根據(jù)表示上述驅(qū)動期間的信號，來控制上述鎖存電路的保持狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的記錄頭的控制方法，其特征在于控制表示上述驅(qū)動期間的信號的定時，使得上述鎖存電路保持上述記錄數(shù)據(jù)的定時與上述移位寄存器接收上述記錄數(shù)據(jù)的定時不同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種記錄頭的元件基體、記錄頭及記錄頭的控制方法。該記錄頭具有多個記錄元件；以串行方式接收與上述記錄元件的數(shù)量對應(yīng)的記錄數(shù)據(jù)的移位寄存器；保持被輸入到上述移位寄存器的記錄數(shù)據(jù)的鎖存電路；以及根據(jù)被保持在上述鎖存電路的記錄數(shù)據(jù)和表示驅(qū)動期間的信號，選擇性地驅(qū)動各記錄元件的驅(qū)動電路。在該記錄頭中，根據(jù)表示驅(qū)動期間的信號控制鎖存電路的保持狀態(tài)地構(gòu)成，共用表示驅(qū)動期間的信號和控制鎖存電路的保持狀態(tài)的信號，來減少記錄頭的輸入端子數(shù)。
文檔編號B41J2/05GK1626353SQ20041009680
公開日2005年6月15日 申請日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者葛西亮 申請人:佳能株式會社