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JP2005047228A - Constant voltage source, recording head, and recording device - Google Patents

Constant voltage source, recording head, and recording device Download PDF

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JP2005047228A
JP2005047228A JP2003284078A JP2003284078A JP2005047228A JP 2005047228 A JP2005047228 A JP 2005047228A JP 2003284078 A JP2003284078 A JP 2003284078A JP 2003284078 A JP2003284078 A JP 2003284078A JP 2005047228 A JP2005047228 A JP 2005047228A
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voltage
current
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pmos
circuit
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Application number
JP2003284078A
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Takashi Morii
崇 森井
Zenichi Nakada
善一 中田
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constant voltage source which is compact and high pressure-resistant, and small in process variations and temperature-dependent variations. <P>SOLUTION: According to the circuit configuration of the constant voltage source, when a current is not supplied from an output terminal VHTM to a load, a current from a current source 101 flows to a PMOS 103 and a sufficiently large current does not flow in a current-voltage converting circuit 105. Therefore the current-voltage converting circuit 105 does not generate a voltage sufficient for turning on a PMOS 104. Thus a sum of a gate voltage of the PMOS 103 and a gate-source voltage is output to the VHTM, and when a current is supplied from the output terminal to the load, an output voltage is decreased to turn off the PMOS 103. Therefore a current flowing through the current-voltage converting circuit 105 is increased, which enables the current-voltage converting circuit 105 to supply a gate voltage sufficient for turning on the PMOS 104. As a result, the PMOS 104 supplies a current to the VHTM and increase the output voltage, which result in that the output voltage is maintained in an almost constant value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インクジェット記録ヘッドを駆動する駆動回路の定電圧源に関する。   The present invention relates to a constant voltage source for a drive circuit that drives an inkjet recording head.

インクジェット記録法(液体噴射記録)を用いたプリンタ装置は、プリント時における騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点に加えて、高速記録が可能であり、しかも普通紙にプリントできるという点において最近関心を集めている。この種の記録ヘッドの電気熱変換素子(ヒータ)とその駆動回路は、半導体プロセス技術を用いて同一基板上に形成することができる(例えば、特許文献1参照)。図3は、従来技術のインクジェット方式の記録装置に搭載される記録ヘッドの駆動回路構成を示す図である。   In addition to the fact that noise generation during printing is negligibly small, a printer using an ink jet recording method (liquid jet recording) can perform high-speed recording and can print on plain paper. Has recently attracted interest. The electrothermal conversion element (heater) of this type of recording head and its drive circuit can be formed on the same substrate using semiconductor process technology (see, for example, Patent Document 1). FIG. 3 is a diagram showing a drive circuit configuration of a recording head mounted on a conventional inkjet recording apparatus.

図3に示すように、601はインクを吐出するための熱を発生する電気熱変換素子(ヒータ)、602はヒータ601に所望の電流を供給するためのパワートランジスタ、606は各ヒータ601に電流を供給し、記録ヘッドのノズルからインクを吐出するか否かを決定する画像データを一時的に格納するシフトレジスタであり、シフトレジスタ606には、転送クロック信号入力端子(CLK)と、ヒータ601をON/OFFさせる画像データをシリアルに入力する画像データ入力端子(DATA)が設けられている。605は各ヒータ601に対する画像データをヒータごとに記録保持するためのラッチ回路であり、シフトレジスタ606の出力を入力とし、ラッチタイミングを制御するためのラッチ信号を入力するラッチ信号入力端子(LT)が設けられている。604はAND回路であって、ラッチ回路605の出力とヒータ601に電流を流すタイミングを決定するヒート信号(HE)を入力としている。AND回路604の出力は、電圧変換回路603を介してパワートランジスタ602のゲートに入力される。   As shown in FIG. 3, 601 is an electrothermal conversion element (heater) that generates heat for ejecting ink, 602 is a power transistor for supplying a desired current to the heater 601, and 606 is a current for each heater 601. The shift register 606 temporarily stores image data for determining whether or not to eject ink from the nozzles of the recording head. The shift register 606 includes a transfer clock signal input terminal (CLK) and a heater 601. Is provided with an image data input terminal (DATA) for serially inputting image data for turning ON / OFF. Reference numeral 605 denotes a latch circuit for recording and holding image data for each heater 601 for each heater. A latch signal input terminal (LT) for inputting a latch signal for controlling latch timing with an output of the shift register 606 as an input. Is provided. Reference numeral 604 denotes an AND circuit that receives an output of the latch circuit 605 and a heat signal (HE) that determines the timing of current flow through the heater 601. The output of the AND circuit 604 is input to the gate of the power transistor 602 via the voltage conversion circuit 603.

電圧変換回路603の回路構成を説明すると、708はAND回路604からの画像データを反転させる第1のインバータ回路、707は第1のインバータ回路708から出力される信号をさらに反転させる第2のインバータ回路である。702、703はそれぞれPMOS、NMOSトランジスタで第1のCMOSインバータ回路を構成している。701は第1のCMOSインバータ回路をAND回路の出力電圧(ロジック部の電源電圧は一般的に5V以下)である5V以下で駆動可能とするために、電圧発生回路607から出力される内部電源ラインVHTMから供給される電圧を分割するための第1のバッファ用PMOSである。705、706、704はそれぞれPMOS、NMOSトランジスタで第2のCMOSインバータ回路と第2のバッファ用PMOSである。ここで、第1のバッファ用PMOS701のゲートは、対をなす第2のCMOSインバータ回路の出力部である702、703の接続部に接続されている。また、第2のバッファ用PMOS704のゲートも同様に対をなす第1のCMOSインバータ回路の出力部である705、706の接続部に接続されており、また、電圧変換回路の出力ともなっている。   The circuit configuration of the voltage conversion circuit 603 will be described. 708 is a first inverter circuit that inverts image data from the AND circuit 604, and 707 is a second inverter that further inverts a signal output from the first inverter circuit 708. Circuit. Reference numerals 702 and 703 respectively comprise PMOS and NMOS transistors to form a first CMOS inverter circuit. Reference numeral 701 denotes an internal power supply line output from the voltage generation circuit 607 so that the first CMOS inverter circuit can be driven at 5 V or less which is the output voltage of the AND circuit (the power supply voltage of the logic section is generally 5 V or less). This is a first buffer PMOS for dividing the voltage supplied from VHTM. Reference numerals 705, 706, and 704 denote PMOS and NMOS transistors, respectively, a second CMOS inverter circuit and a second buffer PMOS. Here, the gate of the first buffer PMOS 701 is connected to a connection portion of 702 and 703 which are the output portions of the paired second CMOS inverter circuit. Further, the gate of the second buffer PMOS 704 is also connected to a connection portion of 705 and 706 which is an output portion of the first CMOS inverter circuit which makes a pair, and also serves as an output of the voltage conversion circuit.

電圧発生回路607の出力電圧VHTMは、CMOSインバータのブレークダウン耐圧およびMOSのゲート耐圧を越えることなく、可能な限り高く設定することが望ましく(ただし、電圧変換回路603の保護の観点からむやみに高くすることはできない)、可能であればヒータの電源ラインVHと共有しても良い。これは、パワートランジスタ602をオンしたときに、パワートランジスタ602の抵抗をできるだけ下げるためである。しかしながら、通常のヒータへの駆動電圧は、20V以上の高い値に設定される場合が多く、またCMOSインバータのブレークダウン耐圧は15V程度までのプロセスで作られることが多い。また、MOSのゲート耐圧はゲート酸化膜に依存するため、ゲート酸化膜の絶縁耐圧より十分低い電圧とする必要があり、電圧変換回路の最適な電圧とヒータの駆動電圧が一致することは難しく、電圧変換回路の電源ラインを別に設けることは、システム全体のコストアップにも繋がる。   The output voltage VHTM of the voltage generation circuit 607 is preferably set as high as possible without exceeding the breakdown voltage of the CMOS inverter and the gate breakdown voltage of the MOS (however, from the viewpoint of protection of the voltage conversion circuit 603, it is unnecessarily high). If possible, it may be shared with the heater power line VH. This is to reduce the resistance of the power transistor 602 as much as possible when the power transistor 602 is turned on. However, the drive voltage to the normal heater is often set to a high value of 20V or more, and the breakdown voltage of the CMOS inverter is often made by a process up to about 15V. Also, since the gate breakdown voltage of the MOS depends on the gate oxide film, it is necessary to make the voltage sufficiently lower than the dielectric breakdown voltage of the gate oxide film, and it is difficult for the optimum voltage of the voltage conversion circuit and the driving voltage of the heater to match, Providing a separate power supply line for the voltage conversion circuit leads to an increase in the cost of the entire system.

そこで、従来の技術では、電圧発生回路607を図4、図5に示すような回路構成で定電圧VHTMを生成している。図4に示す例は、ソースフォロアー回路により構成された例であり、抵抗R0、R1の分圧比により、ヒータの電源ラインVHから任意の電圧を作り出し、これにバッファとしてのNMOSトランジスタT1と抵抗R2から構成されるソースフォロアー回路を接続し、NMOSトランジスタT1のソースを電圧発生回路607の出力端として構成している。   Therefore, in the conventional technique, the voltage generation circuit 607 generates the constant voltage VHTM with a circuit configuration as shown in FIGS. The example shown in FIG. 4 is an example constituted by a source follower circuit. An arbitrary voltage is generated from the heater power supply line VH by the voltage dividing ratio of the resistors R0 and R1, and an NMOS transistor T1 as a buffer and a resistor R2 A source follower circuit composed of the above is connected, and the source of the NMOS transistor T1 is configured as the output terminal of the voltage generation circuit 607.

図5に示す例は、PMOSトランジスタを多段にダイオード接続した例であり、定電圧VHTM=ヒータ電源電圧VH―(PMOSのVGS電圧)×(PMOSの個数)で求められる。ただし、PMOSのVGS電圧はゲートとソース間に発生する電圧であり、次式で求められる。
VGS=Vth+(2×I5/(μn×Cox×W/L))1/2
ここで、I5は、I5=(定電圧VHTM/抵抗R5)で設定される電流値、μnは移動度、Coxは単位面積当たりの酸化膜容量、Wはゲート幅、Lはゲート長である。
特開平5−185594号公報
The example shown in FIG. 5 is an example in which PMOS transistors are diode-connected in multiple stages, and is obtained by constant voltage VHTM = heater power supply voltage VH− (PMOS VGS voltage) × (PMOS number). However, the PMOS VGS voltage is a voltage generated between the gate and the source, and is obtained by the following equation.
VGS = Vth + (2 × I5 / (μ n × C ox × W / L)) 1/2
Here, I5 is the current value set by I5 = (constant voltage VHTM / resistor R5), μ n is the mobility, C ox is the oxide film capacitance per unit area, W is the gate width, and L is the gate length. is there.
JP-A-5-185594

しかしながら、上述した定電圧VHTMを得るための各回路には以下のような問題点がある。   However, each circuit for obtaining the constant voltage VHTM has the following problems.

定電圧VHTMとヒータ電源電圧VHとの差が大きい場合、図5に示したようなPMOSを多段にダイオード接続した構成にすると、出力インピーダンスを低くするためには電流駆動能力のあるゲート幅Wの大きなPMOSを多段に設ける必要があり、この回路を実現するためのチップ面積が大きくなるという問題点がある。   When the difference between the constant voltage VHTM and the heater power supply voltage VH is large, a configuration in which the PMOS as shown in FIG. 5 is diode-connected in multiple stages can reduce the output impedance by reducing the gate width W with current driving capability. It is necessary to provide large PMOSs in multiple stages, and there is a problem that the chip area for realizing this circuit increases.

また、回路を半導体プロセスにて作製した場合、電流値に対するPMOSのVGS電圧特性にはばらつきがあるため、同じ電流値であっても発生するVGS電圧値にはばらつきが生じる。このとき、定電圧VHTM=ヒータ電源電圧VH―(PMOSのVGS電圧)×(PMOSの個数)で求められるため、PMOSのVGS電圧値のばらつきをPMOSの個数倍した変動値が、VHTM電圧値の変動値となり、PMOSのVGS電圧特性の影響を大きく受けることになる。   Further, when the circuit is manufactured by a semiconductor process, the VGS voltage characteristics of the PMOS with respect to the current value vary, and therefore the generated VGS voltage value varies even with the same current value. At this time, since the constant voltage VHTM = heater power supply voltage VH− (PMOS VGS voltage) × (PMOS number), the fluctuation value obtained by multiplying the variation of the PMOS VGS voltage value by the number of PMOS is the VHTM voltage value. The fluctuation value is greatly affected by the PMOS VGS voltage characteristics.

同様に、温度変化などによるVGS電圧の変動値に対しても、PMOSの個数倍した変動値がVHTM電圧値の変動値となるため、PMOSのVGS電圧の変動による影響を大きく受けることになる。   Similarly, the fluctuation value obtained by multiplying the number of PMOSs also becomes a fluctuation value of the VHTM voltage value with respect to the fluctuation value of the VGS voltage due to a temperature change or the like, and thus is greatly affected by the fluctuation of the VGS voltage of the PMOS.

また、図4に示したようなNMOSのソースフォロアー回路の場合には、P型基板を用いた半導体回路、例えば、一般的な5V系CMOSプロセスでソースフォロアー回路を形成すると、出力電圧として5V以上を出力したい場合には基板とNMOSのソース間との電圧が5V以上となり、耐圧上問題がある。さらに、図4に示したような回路をPMOSのソースフォロアー回路で構成した場合、電流を回路内に引き込む方向には効率よく駆動できるが、電流を出力する方向には効率よく駆動できないため、定電圧源として用いることができない。   In the case of an NMOS source follower circuit as shown in FIG. 4, when a semiconductor circuit using a P-type substrate, for example, a source follower circuit is formed by a general 5V CMOS process, the output voltage is 5 V or more. When the voltage is to be output, the voltage between the substrate and the source of the NMOS becomes 5 V or more, which causes a problem with the withstand voltage. Furthermore, when the circuit as shown in FIG. 4 is configured by a PMOS source follower circuit, it can be driven efficiently in the direction of drawing current into the circuit, but cannot be driven efficiently in the direction of outputting current. It cannot be used as a voltage source.

本発明の目的は、小型かつ高耐圧で、プロセスばらつき、温度に対して変動量の少ない定電圧源を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a constant voltage source that is small in size and has a high withstand voltage, has a process variation, and has a small fluctuation amount with respect to temperature.

上記目的を達成するために、本発明の定電圧源は、出力電圧を確定するための第1のPMOSトランジスタと、出力電流を供給するための第2のPMOSトランジスタと、出力電流を供給しないときには、第2のPMOSトランジスタのゲート−ソース間に閾値電圧を超えない電圧を与え、出力電流を供給するときには、閾値電圧を超える電圧を与える第1の手段を有することを特徴とする。   To achieve the above object, the constant voltage source according to the present invention includes a first PMOS transistor for determining an output voltage, a second PMOS transistor for supplying an output current, and an output current not being supplied. A first means for applying a voltage not exceeding the threshold voltage between the gate and source of the second PMOS transistor and supplying a voltage exceeding the threshold voltage when supplying an output current is provided.

この第1の手段は、具体的には、ソースが出力端子に接続されている第1のPMOSトランジスタのソース側に接続された第1の電流源と、第1のPMOSトランジスタのドレイン側に接続された第2の電流源と、供給電圧と第2の電流源の間に、第1の電流源および第1のPMOSトランジスタと並列に接続された電流−電圧変換回路および電圧確定回路を有する。ここで、電流−電圧変換回路は、ドレインが出力端子に接続され、ソースが供給電圧に接続された第2のPMOSトランジスタのゲートに接続されている。また、第2の電流源は、その電流値が第1の電流源の電流値よりも大きい。   Specifically, the first means includes a first current source connected to the source side of the first PMOS transistor whose source is connected to the output terminal, and a drain side of the first PMOS transistor. And a current-voltage conversion circuit and a voltage determination circuit connected in parallel with the first current source and the first PMOS transistor between the second current source and the supply voltage and the second current source. Here, the current-voltage conversion circuit is connected to the gate of the second PMOS transistor whose drain is connected to the output terminal and whose source is connected to the supply voltage. Further, the current value of the second current source is larger than the current value of the first current source.

また、第1のPMOSトランジスタは、PMOSソースフォロアー回路を構成するのが望ましい。さらに、第2のPMOSトランジスタはソース接地であるのが望ましい。   The first PMOS transistor preferably constitutes a PMOS source follower circuit. Further, it is desirable that the second PMOS transistor is grounded.

以上のような回路構成をとると、定電圧源の出力端子から負荷に電流を供給しないときには、第1のPMOSトランジスタには第1の電流源の電流が流れ、電流−電圧変換回路には十分な大きさの電流が流れない。したがって、電流−電圧変換回路は、第2のPMOSトランジスタをオンにするだけのゲート電圧を与えない。その結果、出力端子には、第1のPMOSのゲート電圧とゲート−ソース間電圧の和が出力される。一方、出力端子から負荷に電流を供給すると、出力電圧が低下し、第1のPMOSトランジスタがオフになるため、電流−電圧変換回路を流れる電流が増加する。したがって、電流−電圧変換回路は、第2のPMOSトランジスタをオンにするだけのゲート電圧を与える。その結果、第2のPMOSトランジスタは、出力端子に電流を供給し、出力電圧を上昇させ、結果として、出力電圧をほぼ一定に保つ。   With the circuit configuration as described above, when no current is supplied from the output terminal of the constant voltage source to the load, the current of the first current source flows through the first PMOS transistor, which is sufficient for the current-voltage conversion circuit. Current does not flow. Therefore, the current-voltage conversion circuit does not give a gate voltage sufficient to turn on the second PMOS transistor. As a result, the sum of the first PMOS gate voltage and the gate-source voltage is output to the output terminal. On the other hand, when a current is supplied from the output terminal to the load, the output voltage decreases and the first PMOS transistor is turned off, so that the current flowing through the current-voltage conversion circuit increases. Therefore, the current-voltage conversion circuit provides a gate voltage sufficient to turn on the second PMOS transistor. As a result, the second PMOS transistor supplies current to the output terminal and raises the output voltage, and as a result, keeps the output voltage substantially constant.

以上説明したように、本発明によれば、PMOSを用いるので、耐圧上の問題が少ない。また、電流駆動能力の大きなPMOSの個数が1個と少なく、従来の定電圧源に比べて、小さなチップ面積で回路を構成でき、かつ、PMOSのVGS電圧特性のばらつき、変動に対して非常に強い。   As described above, according to the present invention, since a PMOS is used, there are few problems with withstand voltage. In addition, the number of PMOS having a large current driving capability is as small as one, a circuit can be configured with a smaller chip area than a conventional constant voltage source, and the variation in and fluctuation of the VGS voltage characteristics of the PMOS is extremely small. strong.

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態の定電圧源の構成を概略的に示す図である。図2はその具体的な回路構成の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a constant voltage source according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of the specific circuit configuration.

本実施形態は、図1に示すように基準電圧VREFと、出力電圧VHTMを出力するPMOS103によるソースフォロアー回路と、電流源101、102と、出力電圧VHTMから流れ出す負荷電流を供給するためのPMOS104によるPMOSソース接地回路と、PMOS104のVGS電圧を設定する電流−電圧変換回路105、電圧確定回路106から構成され、これらはP型基板上に形成されている。ここで、PMOSのVGS電圧はゲートとソース間に発生する電圧である。また、電流−電圧変換回路105、電圧確定回路106はそれぞれ抵抗で構成されており、電圧確定回路でPMOSソースフォロアー回路のドレイン電圧を設定している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a reference follower circuit using a PMOS 103 that outputs a reference voltage VREF, an output voltage VHTM, current sources 101 and 102, and a PMOS 104 for supplying a load current that flows from the output voltage VHTM. The circuit is composed of a PMOS source ground circuit, a current-voltage conversion circuit 105 that sets the VGS voltage of the PMOS 104, and a voltage determination circuit 106, which are formed on a P-type substrate. Here, the PMOS VGS voltage is a voltage generated between the gate and the source. The current-voltage conversion circuit 105 and the voltage determination circuit 106 are each configured by a resistor, and the drain voltage of the PMOS source follower circuit is set by the voltage determination circuit.

図2に示す例では、図1の電流源102をNMOS110、111で、電流源101をPMOS115、116で、電流−電圧変換回路を抵抗109で、電圧確定回路をNMOSトランジスタ112でそれぞれ構成している。   In the example shown in FIG. 2, the current source 102 in FIG. 1 is configured with NMOSs 110 and 111, the current source 101 is configured with PMOSs 115 and 116, the current-voltage conversion circuit is configured with a resistor 109, and the voltage determination circuit is configured with an NMOS transistor 112. Yes.

本実施形態の動作について、図1に示した回路について説明する。   The operation of this embodiment will be described for the circuit shown in FIG.

出力電圧VHTMは基準電圧として設定されているVREF端子にゲートが接続されたPMOS103からなるPMOSソースフォロアー回路により設定され、出力電圧VHTM=(VREF電圧+PMOS103のVGS電圧)となる。また、電流源101は電流値I1、電流源102は電流値I2とすると、この電流値はI1<I2となるように設定されており、電流−電圧変換回路105には(I2−I1)の電流値が流れることになる。このとき、PMOS104のVGS電圧は(I2−I1)の電流値と電流−電圧変換回路105により決まる電圧となり、この電圧値<Vthとなるように設定する。ここで、VthはPMOSトランジスタがオンするために必要な閾値電圧である。したがって、PMOS104はオフ状態である。   The output voltage VHTM is set by a PMOS source follower circuit composed of a PMOS 103 whose gate is connected to a VREF terminal set as a reference voltage, and the output voltage VHTM = (VREF voltage + VGS voltage of the PMOS 103). Further, assuming that the current source 101 has a current value I1 and the current source 102 has a current value I2, this current value is set to satisfy I1 <I2, and the current-voltage conversion circuit 105 has (I2-I1) Current value will flow. At this time, the VGS voltage of the PMOS 104 becomes a voltage determined by the current value of (I2-I1) and the current-voltage conversion circuit 105, and is set so that this voltage value <Vth. Here, Vth is a threshold voltage necessary for turning on the PMOS transistor. Therefore, the PMOS 104 is off.

ここで、出力電圧VHTM端子から負荷電流が流れ出す(PMOS103を流れていた電流I1がVHTM端子から流れ出す)ことによってVHTM電圧は設定電圧よりも低下する。このとき、PMOS103のソース電圧はVHTM電圧と同電位であり、一方、PMOS103のゲート端子はVREF端子に接続されているため、PMOS103のVGS電圧は小さくなり、このVGS電圧がPMOSのオン可能な閾値電圧Vthよりも小さくなると、PMOS103はオフする。   Here, when the load current flows out from the output voltage VHTM terminal (the current I1 flowing through the PMOS 103 flows out from the VHTM terminal), the VHTM voltage becomes lower than the set voltage. At this time, the source voltage of the PMOS 103 is the same potential as the VHTM voltage. On the other hand, since the gate terminal of the PMOS 103 is connected to the VREF terminal, the VGS voltage of the PMOS 103 becomes small. When it becomes lower than the voltage Vth, the PMOS 103 is turned off.

その結果、電流源102へ電流を供給する電流経路はPMOS103のドレイン端子からの経路ではなく、ヒータ電源電圧VHから電流−電圧変換回路105、電圧確定回路106を介しての経路となる。このとき、電流源102の電流値I2と電流−電圧変換回路105により決まる電圧がPMOS104のVGS電圧となり、この電圧が、出力電圧VHTM端子からの負荷電流を十分供給できるVGS電圧となるように設定すれば、PMOS104を介してヒータ電源電圧VHから出力電圧VHTMに電流が供給され、出力電圧VHTMの電圧が上昇する。   As a result, the current path for supplying current to the current source 102 is not a path from the drain terminal of the PMOS 103 but a path from the heater power supply voltage VH to the current-voltage conversion circuit 105 and the voltage determination circuit 106. At this time, the voltage determined by the current value I2 of the current source 102 and the current-voltage conversion circuit 105 is the VGS voltage of the PMOS 104, and this voltage is set to be a VGS voltage that can sufficiently supply the load current from the output voltage VHTM terminal. Then, current is supplied from the heater power supply voltage VH to the output voltage VHTM via the PMOS 104, and the output voltage VHTM increases.

この回路構成によると、出力インピーダンスの低い定電圧源を実現するには、PMOS104の面積を十分大きくするだけでよく、複数個のPMOSの全てに大きな面積を持たせる必要がある図5に示した従来の回路構成と比較して、小さい面積となる。また、基準電圧VREF電圧が一定であれば、出力電圧VHTMは上述のように、基準電圧VREF端子がゲートに接続されるPMOS103のVGS電圧のみで決まるため、出力電圧VHTMの設定電圧に対するプロセス工程の影響によるVGS電圧のばらつきは、PMOS1個分の特性ばらつきにより決まり、従来の回路構成がPMOSのプロセス工程ばらつきの影響を多段に接続したPMOSの個数倍されて受けるのに比べて、プロセス工程のばらつきに非常に強い構成となる。さらに、温度変化などによるVGS電圧の変動に対しても、PMOS103の1個分のVGS電圧の影響となるため、VGS電圧の変動に対しても強い構成となる。   According to this circuit configuration, in order to realize a constant voltage source with low output impedance, it is only necessary to sufficiently increase the area of the PMOS 104, and it is necessary to provide a large area for all of the plurality of PMOSs as shown in FIG. Compared to the conventional circuit configuration, the area is small. If the reference voltage VREF voltage is constant, the output voltage VHTM is determined only by the VGS voltage of the PMOS 103 whose reference voltage VREF terminal is connected to the gate as described above. The VGS voltage variation due to the influence is determined by the characteristic variation of one PMOS, and the variation in the process process compared to the conventional circuit configuration that is affected by the influence of the variation in the PMOS process process by multiplying the number of PMOSs connected in multiple stages. It becomes a very strong composition. Furthermore, since the VGS voltage for one PMOS 103 is also affected by a change in the VGS voltage due to a temperature change or the like, the configuration is strong against the change in the VGS voltage.

さらに、図1に示す本実施形態では、P型基板を用いた半導体集積回路において、PMOSトランジスタと抵抗だけが使用されている。PMOSトランジスタはNウェル中に作り込まれているため、NウェルとP型基板とに許される限りの高電圧に接続することが出来るものとなっている。NウェルとP型基板は一般的に濃度が薄いため、高耐圧となる。   Furthermore, in this embodiment shown in FIG. 1, only a PMOS transistor and a resistor are used in a semiconductor integrated circuit using a P-type substrate. Since the PMOS transistor is built in the N well, the PMOS transistor can be connected to as high a voltage as is allowed by the N well and the P-type substrate. Since the N well and the P-type substrate are generally low in concentration, they have a high breakdown voltage.

次に、図2に示した回路について説明する。   Next, the circuit shown in FIG. 2 will be described.

図2に示す例では、図1の電流源102をNMOS110、111で、電流源101をPMOS115、116で、電流−電圧変換回路を抵抗109で、電圧確定回路をNMOSトランジスタ112でそれぞれ構成している。ここで、VHTM電圧は図1の回路構成と同様に(VREF電圧+PMOS107のVGS電圧)となり、図1の基準電圧VREFに相当する電圧は以下の式により決定される。
VREF=R22/(R21+R22)×(VH−VGS115−VGS111−VGS112)
ただし、VGS115=PMOS115のゲート−ソース間電圧、VGS111=NMOS111のゲート−ソース間電圧、VGS112=NMOS112のゲート−ソース間電圧である。
In the example shown in FIG. 2, the current source 102 in FIG. 1 is configured with NMOSs 110 and 111, the current source 101 is configured with PMOSs 115 and 116, the current-voltage conversion circuit is configured with a resistor 109, and the voltage determination circuit is configured with an NMOS transistor 112. Yes. Here, the VHTM voltage is (VREF voltage + VGS voltage of PMOS 107) similarly to the circuit configuration of FIG. 1, and the voltage corresponding to the reference voltage VREF of FIG. 1 is determined by the following equation.
VREF = R22 / (R21 + R22) × (VH−VGS115−VGS111−VGS112)
However, VGS115 = the gate-source voltage of the PMOS 115, VGS111 = the gate-source voltage of the NMOS 111, and VGS112 = the gate-source voltage of the NMOS 112.

ここで、それぞれ、PMOS116に流れる電流値=I3、NMOS111に流れる電流値=I4とすると、I3<I4と設定しているとき、(I4−I3)の電流がヒータ電源電圧から抵抗109、NMOS112を介してNMOS111に流れ込む。このとき、PMOS108のVGS電圧=(I4−I3)×(抵抗109の抵抗値)<Vthとなるように設定する。ここで、VthはPMOSトランジスタがオンするために必要な閾値電圧であり、PMOS108はオフ状態である。   Here, assuming that the current value flowing through the PMOS 116 = I3 and the current value flowing through the NMOS 111 = I4, respectively, when I3 <I4, the current of (I4−I3) is applied to the resistor 109 and the NMOS 112 from the heater power supply voltage. And flows into the NMOS 111. At this time, the VGS voltage of the PMOS 108 is set to be (I4−I3) × (resistance value of the resistor 109) <Vth. Here, Vth is a threshold voltage necessary for turning on the PMOS transistor, and the PMOS 108 is in the off state.

ここで、出力電圧VHTM端子から負荷電流が流れ出すことによってVHTM電圧が設定電圧よりも低下すると、VREF端子にゲートが接続されたPMOS107のソース電圧が低下することとなり、PMOS107のVGS電圧が小さくなりオフする。そのため、NMOS112の初期電流(I4−I3)に加えて、PMOS116から流れ出していたのと同様の電流値I3が、ヒータ電源電圧VHに接続している抵抗109を介してNMOS112に新たに流れ込み、その結果、NMOS112に流れ込む電流値=I4となる。このとき、(抵抗109の抵抗値)×(NMOS112の電流値I4)がPMOS108のVGS電圧となり、この電圧が、出力電圧VHTMからの電流を十分供給できるVGS電圧となるように設定すれば、PMOS108を介してヒータ電源電圧VHから出力電圧VHTMに電流が供給され、出力電圧VHTMの電圧が上昇する。   Here, when the load current flows out from the output voltage VHTM terminal and the VHTM voltage falls below the set voltage, the source voltage of the PMOS 107 whose gate is connected to the VREF terminal is lowered, and the VGS voltage of the PMOS 107 is reduced and turned off. To do. Therefore, in addition to the initial current (I4-I3) of the NMOS 112, a current value I3 similar to that flowing out of the PMOS 116 newly flows into the NMOS 112 via the resistor 109 connected to the heater power supply voltage VH. As a result, the current value flowing into the NMOS 112 = I4. At this time, (resistance value of the resistor 109) × (current value I4 of the NMOS 112) becomes the VGS voltage of the PMOS 108, and if this voltage is set to be a VGS voltage that can sufficiently supply the current from the output voltage VHTM, the PMOS 108 A current is supplied from the heater power supply voltage VH to the output voltage VHTM, and the output voltage VHTM rises.

なお、ここで、I3=I4と設定してもよい。このとき、出力電圧VHTM端子から負荷電流が流れ出す前の状態において、I3=I4であるから、PMOS108のVGS電圧=0Vとなり、PMOS108はオフ状態である。ここで、出力電圧VHTM端子から負荷電流が流れ出し、VHTM電圧が設定電圧よりも低下すると、PMOS107のVGS電圧が小さくなりオフする。このとき、NMOS112に流れ込む電流値=I4となり、その結果、(抵抗109の抵抗値)×(NMOS112の電流値I4)がPMOS108のVGS電圧となり、この電圧が、出力電圧VHTMからの電流を十分供給できるVGS電圧となるように設定すれば、PMOS108を介してヒータ電源電圧VHから出力電圧VHTMに電流が供給され、出力電圧VHTMの電圧が上昇する。   Here, I3 = I4 may be set. At this time, in a state before the load current flows out from the output voltage VHTM terminal, since I3 = I4, the VGS voltage of the PMOS 108 becomes 0V, and the PMOS 108 is in the OFF state. Here, when the load current flows out from the output voltage VHTM terminal and the VHTM voltage falls below the set voltage, the VGS voltage of the PMOS 107 becomes small and turns off. At this time, the current value flowing into the NMOS 112 = I4. As a result, (the resistance value of the resistor 109) × (the current value I4 of the NMOS 112) becomes the VGS voltage of the PMOS 108, and this voltage sufficiently supplies the current from the output voltage VHTM. If the VGS voltage can be set, current is supplied from the heater power supply voltage VH to the output voltage VHTM via the PMOS 108, and the output voltage VHTM increases.

また、図2に示す本実施形態では、定電流回路にNMOSを使用しているが、基板とソース間の電圧は5V以下となり、耐圧上の問題はない。また、NMOS112のドレイン電圧はヒータ電源電圧と同等の耐圧が求められるが、ブレークダウン電圧の大きな素子、例えば、DMOSトランジスタ(Double diffused MOS transistor)を使うことにより、高耐圧の定電圧回路を作製してもよい。   In the present embodiment shown in FIG. 2, NMOS is used for the constant current circuit. However, the voltage between the substrate and the source is 5 V or less, and there is no problem in withstand voltage. The drain voltage of the NMOS 112 is required to have a breakdown voltage equivalent to that of the heater power supply voltage. However, by using an element having a large breakdown voltage, for example, a DMOS transistor (Double diffused MOS transistor), a high breakdown voltage constant voltage circuit is manufactured. May be.

次に、上述のいずれかの実施例の回路構造を有するインクジェット記録ヘッド用基体について説明する。図6は、インクジェット記録ヘッド用基体の詳細構成を示す斜視図である。   Next, an ink jet recording head substrate having the circuit structure of any of the above-described embodiments will be described. FIG. 6 is a perspective view showing a detailed configuration of the substrate for an ink jet recording head.

図6に示すように、インクジェット記録ヘッド用基体は、複数の吐出口800に連通した液路805を形成するための流路壁部材801と、インク供給口803を有する天板802とを組み付けることにより、インクジェット記録方式の記録ヘッド810を構成できる。この場合、インク供給口803から注入されるインクが内部の共通液室804へ蓄えられて各液路805へ供給され、その状態で基体808、発熱部806を駆動することで吐出口800からインクの吐出がなされる。   As shown in FIG. 6, the ink jet recording head substrate is assembled with a flow path wall member 801 for forming a liquid path 805 communicating with a plurality of ejection ports 800 and a top plate 802 having an ink supply port 803. Thus, an ink jet recording type recording head 810 can be configured. In this case, the ink injected from the ink supply port 803 is stored in the internal common liquid chamber 804 and supplied to each liquid path 805, and the base 808 and the heat generating unit 806 are driven in this state, whereby the ink is discharged from the discharge port 800. Is discharged.

また、図6に示す記録ヘッド810をインクジェット記録装置本体に装着し、装置本体から記録ヘッド810へ付与される信号をコントロールすることにより、高速記録、高画質記録を実現できるインクジェット記録装置を提供することができる。   Also, an ink jet recording apparatus capable of realizing high speed recording and high image quality recording by mounting the recording head 810 shown in FIG. 6 on the ink jet recording apparatus main body and controlling a signal applied from the apparatus main body to the recording head 810 is provided. be able to.

次に、図6に示す記録ヘッド810を用いたインクジェット記録装置について説明する。図7は、本発明に係る実施形態のインクジェット記録装置900を示す外観斜視図である。   Next, an ink jet recording apparatus using the recording head 810 shown in FIG. 6 will be described. FIG. 7 is an external perspective view showing an ink jet recording apparatus 900 according to an embodiment of the present invention.

図7において、記録ヘッド810は、駆動モータ901の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア902、903を介して回転するリードスクリュー904の螺旋溝921に対して係合するキャリッジ920上に搭載されており、駆動モータ901の駆動力によってキャリッジ920と共にガイド919に沿って矢印a又はb方向に往復移動可能となっている。不図示の記録媒体給送装置によってプラテン906上に搬送される記録用紙P用の紙押え板905は、キャリッジ移動方向に沿って記録用紙Pをプラテン906に対して押圧する。   In FIG. 7, the recording head 810 is mounted on a carriage 920 that engages with a spiral groove 921 of a lead screw 904 that rotates via driving force transmission gears 902 and 903 in conjunction with forward and reverse rotation of a driving motor 901. The carriage 920 and the guide 919 can be moved back and forth in the direction of the arrow a or b by the driving force of the drive motor 901. A paper pressing plate 905 for the recording paper P conveyed on the platen 906 by a recording medium feeding device (not shown) presses the recording paper P against the platen 906 along the carriage movement direction.

フォトカプラ907、908は、キャリッジ920に設けられたレバー909のフォトカプラ907、908が設けられた領域での存在を確認して駆動モータ901の回転方向の切換等を行うためのホームポジション検知手段である。支持部材910は記録ヘッド810の全面をキャップするキャップ部材911を支持し、吸引手段912はキャップ部材911内を吸引し、キャップ内開口513を介して記録ヘッド810の吸引回復を行う。移動部材915は、クリーニングブレード914を前後方向に移動可能にし、クリーニングブレード914及び移動部材915は、本体支持板916に支持されている。クリーニングブレード914は、図示の形態でなく周知のクリーニングブレードが本実施形態にも適用できることは言うまでもない。また、レバー917は、吸引回復の吸引を開始するために設けられ、キャリッジ920と係合するカム918の移動に伴って移動し、駆動モータ901からの駆動力がクラッチ切換等の公知の伝達手段で移動制御される。記録ヘッド810に設けられた発熱部806に信号を付与し、駆動モータ901等の各機構の駆動制御を司る記録制御部(不図示)は、装置本体側に設けられている。   The photocouplers 907 and 908 are home position detecting means for confirming the presence of the lever 909 provided in the carriage 920 in the region where the photocouplers 907 and 908 are provided and switching the rotation direction of the drive motor 901. It is. The support member 910 supports the cap member 911 that caps the entire surface of the recording head 810, and the suction unit 912 sucks the inside of the cap member 911 and performs suction recovery of the recording head 810 through the cap opening 513. The moving member 915 enables the cleaning blade 914 to move in the front-rear direction, and the cleaning blade 914 and the moving member 915 are supported by the main body support plate 916. It goes without saying that the cleaning blade 914 is not limited to the illustrated form, and a known cleaning blade can be applied to this embodiment. The lever 917 is provided to start suction for suction recovery and moves with the movement of the cam 918 engaged with the carriage 920, and the driving force from the drive motor 901 is a known transmission means such as clutch switching. The movement is controlled by. A recording control unit (not shown) that gives a signal to the heat generating unit 806 provided in the recording head 810 and controls the driving of each mechanism such as the driving motor 901 is provided on the apparatus main body side.

上述のような構成のインクジェット記録装置900は、記録媒体給送装置によってプラテン906上に搬送される記録用紙Pに対し、記録ヘッド810が記録用紙Pの全幅にわたって往復移動しながら記録を行うものであり、記録ヘッド810は、前述の各実施形態の回路構造を有するインクジェット記録ヘッド用基体を用いて製造されているため、高精度で高速な記録が可能となる。   The inkjet recording apparatus 900 configured as described above performs recording while the recording head 810 reciprocates over the entire width of the recording paper P with respect to the recording paper P conveyed on the platen 906 by the recording medium feeding device. In addition, since the recording head 810 is manufactured using the ink jet recording head substrate having the circuit structure of each of the embodiments described above, high-precision and high-speed recording is possible.

次に、上述した装置の記録制御を実行するための制御回路の構成について説明する。図8はインクジェット記録装置900の制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を示す同図において、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プログラムROM、1703は各種データ(上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等)を保存しておくダイナミック型のRAMである。1704は記録ヘッド1708に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイであり、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1708を搬送するためのキャリアモータ、1709は記録紙搬送のための搬送モータである。1705はヘッドを駆動するヘッドドライバ、1706,1707はそれぞれ搬送モータ1709、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。   Next, the configuration of a control circuit for executing the recording control of the above-described apparatus will be described. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of the inkjet recording apparatus 900. In the figure, showing a control circuit, 1700 is an interface for inputting a recording signal, 1701 is an MPU, 1702 is a program ROM for storing a control program executed by the MPU 1701, and 1703 is various data (the recording signal and the recording supplied to the head). This is a dynamic RAM that stores data and the like. Reference numeral 1704 denotes a gate array that controls supply of print data to the print head 1708, and also controls data transfer among the interface 1700, MPU 1701, and RAM 1703. Reference numeral 1710 denotes a carrier motor for conveying the recording head 1708, and 1709 denotes a conveyance motor for conveying the recording paper. Reference numeral 1705 denotes a head driver for driving the head, and reference numerals 1706 and 1707 denote motor drivers for driving the transport motor 1709 and the carrier motor 1710, respectively.

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、ヘッドドライバ1705に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆動され、印字が行われる。   The operation of the control configuration will be described. When a recording signal enters the interface 1700, the recording signal is converted into recording data for printing between the gate array 1704 and the MPU 1701. The motor drivers 1706 and 1707 are driven, and the recording head is driven in accordance with the recording data sent to the head driver 1705 to perform printing.

以上の説明においては、インクジェット記録ヘッド用基体をインクジェット方式の記録ヘッドに採用した例について説明したが、本発明に基づく基体構造は、たとえば、サーマルヘッド用基体にも応用できるものである。   In the above description, an example in which an ink jet recording head substrate is employed in an ink jet recording head has been described. However, the substrate structure according to the present invention can also be applied to a thermal head substrate, for example.

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式の記録ヘッド、記録装置において、優れた効果をもたらすものである。   The present invention provides an excellent effect particularly in a recording head and a recording apparatus that discharge ink using thermal energy, among inkjet recording methods.

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第4,723,129号明細書、同第4,740,796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方法はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて該沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一対応し液体(インク)内の気泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第4,463,359号明細書、同第4,345,262号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4,313,124号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行なうことができる。   As for the typical configuration and principle, for example, those performed using the basic principle disclosed in US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796 are preferable. . This method can be applied to both a so-called on-demand type and a continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and giving a rapid temperature rise exceeding the boiling point to the electrothermal transducer, the thermal energy is generated in the electrothermal transducer, and the recording head This is effective because the film is boiled on the heat acting surface, and as a result, bubbles in the liquid (ink) can be formed in a one-to-one correspondence with the drive signal. By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable that the drive signal has a pulse shape, since the bubble growth and contraction is performed immediately and appropriately, and thus it is possible to achieve discharge of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness. As this pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further excellent recording can be performed by employing the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface.

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電器熱変換体の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の他に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第4,558,333号明細書、米国特許第4,459,600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成としても本発明は有効である。   As the configuration of the recording head, in addition to the combination configuration (straight liquid flow path or right-angle liquid flow path) of the discharge port, liquid path, and electric-heat converter as disclosed in each of the above-mentioned specifications, the heat acting section The configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600 which disclose the configuration in which the lens is disposed in the bending region are also included in the present invention. In addition, for a plurality of electrothermal transducers, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-123670 which discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal transducer or an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy The present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461 which discloses a configuration corresponding to each part.

更に、記録装置が記録出来る最大記録媒体の幅に対応した長さを有する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一個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮することができる。   Furthermore, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, the length is set by combining a plurality of recording heads as disclosed in the above specification. Either a satisfying configuration or a single recording head configuration may be used, but the present invention can exhibit the above-described effects more effectively.

図9に示すように、インクジェット記録ヘッド810は、複数の吐出口800を有する記録ヘッド部811と、この記録ヘッド部811に供給するためのインクを保持するインク容器812とを備える。インク容器812は、境界線Kを境に記録ヘッド部811に着脱可能に設けられている。インクジェット記録ヘッド810には、図7に示す記録装置に搭載された時にキャリッジ側からの電気信号を受け取るための電気的コンタクト(不図示)が設けられており、この電気信号によってヒータが駆動される。インク容器812内部には、インクを保持するために繊維質状若しくは多孔質状のインク吸収体が設けられており、これらのインク吸収体によってインクが保持されている。   As shown in FIG. 9, the ink jet recording head 810 includes a recording head portion 811 having a plurality of ejection ports 800 and an ink container 812 that holds ink to be supplied to the recording head portion 811. The ink container 812 is detachably provided on the recording head unit 811 with the boundary line K as a boundary. The ink jet recording head 810 is provided with an electrical contact (not shown) for receiving an electrical signal from the carriage side when mounted on the recording apparatus shown in FIG. 7, and the heater is driven by this electrical signal. . A fibrous or porous ink absorber is provided in the ink container 812 to hold the ink, and the ink is held by these ink absorbers.

これに対して、図7に示すインクジェット記録ヘッド810は、記録ヘッド部811とインク容器812とが一体的に構成されている。   On the other hand, the ink jet recording head 810 shown in FIG. 7 includes a recording head portion 811 and an ink container 812 that are integrally formed.

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変更したものに適用可能である。   Note that the present invention can be applied to a modified or changed embodiment without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置等)に適用してもよい。   The present invention can be applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), or an apparatus composed of a single device (for example, a copier, a facsimile machine, etc.). May be.

本発明の一実施形態の定電圧源の回路構成を示した図である。It is the figure which showed the circuit structure of the constant voltage source of one Embodiment of this invention. 図1の回路構成における定電流源をPMOS、NMOSを用いて構成した定電圧源を示した図である。It is the figure which showed the constant voltage source which comprised the constant current source in the circuit structure of FIG. 1 using PMOS and NMOS. 従来技術のインクジェット方式の記録装置に搭載される記録ヘッドの回路構成を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of a recording head mounted on a conventional inkjet recording apparatus. 図3に示す従来の定電圧発生回路のみの構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of only the conventional constant voltage generating circuit shown in FIG. 3. 図3に示す従来の他の定電圧発生回路のみの構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of only another conventional constant voltage generation circuit shown in FIG. 3. インクジェット記録ヘッド用基体の詳細構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detailed structure of the base | substrate for inkjet recording heads. 本発明に係る実施形態のインクジェット記録装置を示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 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。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit of an inkjet recording device. 図7に示すインクジェット記録ヘッドの別形態を説明する外観斜視図である。It is an external appearance perspective view explaining another form of the inkjet recording head shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

101、102 定電流源
103、104、107、108、115、116 PMOSトランジスタ
105、106、109、113、114 抵抗
110〜112 NMOSトランジスタ
601 電気熱変換素子(ヒータ)
602 パワートランジスタ
603 電圧変換回路
604 AND回路
605 ラッチ回路
606 シフトレジスタ
607 電圧発生回路
101, 102 Constant current source 103, 104, 107, 108, 115, 116 PMOS transistor 105, 106, 109, 113, 114 Resistance 110-112 NMOS transistor 601 Electrothermal conversion element (heater)
602 Power transistor 603 Voltage conversion circuit 604 AND circuit 605 Latch circuit 606 Shift register 607 Voltage generation circuit

Claims (9)

供給電圧から所定の電圧を生成して出力する定電圧源において、
P型基板上に形成された、出力電圧を確定するための第1のPMOSトランジスタと、
出力電流を供給するための第2のPMOSトランジスタと、
出力電流を供給しないときには、前記第2のPMOSトランジスタのゲート−ソース間に閾値電圧を超えない電圧を与え、出力電流を供給するときには、前記閾値電圧を超える電圧を与える第1の手段を有することを特徴とする定電圧源。
In a constant voltage source that generates and outputs a predetermined voltage from a supply voltage,
A first PMOS transistor formed on a P-type substrate for determining an output voltage;
A second PMOS transistor for supplying an output current;
A first means for supplying a voltage not exceeding the threshold voltage between the gate and source of the second PMOS transistor when the output current is not supplied and supplying a voltage exceeding the threshold voltage when supplying the output current; A constant voltage source characterized by
前記第1の手段は、
ソースが出力端子に接続されている前記第1のPMOSトランジスタの前記ソース側に接続された第1の電流源と、
前記第1のPMOSトランジスタのドレイン側に接続された第2の電流源と、
前記供給電圧と前記第2の電流源の間に、前記第1の電流源および前記第1のPMOSトランジスタと並列に接続された電流−電圧変換回路および電圧確定回路を有し、
前記電流−電圧変換回路は、ドレインが出力端子に接続され、ソースが前記供給電圧に接続された前記第2のPMOSトランジスタのゲートに接続され、
前記第2の電流源は、その電流値が前記第1の電流源の電流値よりも大きい、請求項1に記載の定電圧源。
The first means includes
A first current source connected to the source side of the first PMOS transistor, the source of which is connected to the output terminal;
A second current source connected to the drain side of the first PMOS transistor;
A current-voltage conversion circuit and a voltage determination circuit connected in parallel with the first current source and the first PMOS transistor between the supply voltage and the second current source;
The current-voltage conversion circuit has a drain connected to the output terminal and a source connected to the gate of the second PMOS transistor connected to the supply voltage;
The constant voltage source according to claim 1, wherein the second current source has a current value larger than a current value of the first current source.
前記第1のPMOSトランジスタは、PMOSソースフォロアー回路を構成する、請求項1または2に記載の定電圧源。   The constant voltage source according to claim 1, wherein the first PMOS transistor forms a PMOS source follower circuit. 前記第2のPMOSトランジスタはソース接地である、請求項1から3のいずれか1項に記載の定電圧源。   4. The constant voltage source according to claim 1, wherein the second PMOS transistor has a common source. 5. 前記電流−電圧変換回路は抵抗を含む、請求項2から4のいずれか1項に記載の定電圧源。   The constant voltage source according to claim 2, wherein the current-voltage conversion circuit includes a resistor. 前記電圧確定回路は抵抗を含む、請求項2から5のいずれか1項に記載の定電圧源。   The constant voltage source according to claim 2, wherein the voltage determination circuit includes a resistor. 前記電圧確定回路はトランジスタを含む、請求項2から5のいずれか1項に記載の定電圧源。   The constant voltage source according to claim 2, wherein the voltage determination circuit includes a transistor. 請求項1から7の定電圧源を含む駆動回路によって電気熱変換素子に電流を流し、熱エネルギーを発生させてインクの吐出を行い、前記駆動回路と前記電気熱変換素子は同一基板上に形成されているインクジェット記録ヘッド。   An electric current is supplied to the electrothermal conversion element by a drive circuit including the constant voltage source according to claim 1 to generate thermal energy to eject ink, and the drive circuit and the electrothermal conversion element are formed on the same substrate. Inkjet recording head. 請求項1から7の定電圧源を含む駆動回路によって電気熱変換素子に電流を流し、熱エネルギーを発生させてインクの吐出を行い、前記駆動回路と前記電気熱変換素子は同一基板上に形成されているインクジェット記録ヘッドを有する記録装置。

An electric current is supplied to the electrothermal conversion element by a drive circuit including the constant voltage source according to claim 1 to generate thermal energy to eject ink, and the drive circuit and the electrothermal conversion element are formed on the same substrate. A recording apparatus having an inkjet recording head.

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