JP2002321368A - インクジェットプリンタ方式 - Google Patents
インクジェットプリンタ方式Info
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- JP2002321368A JP2002321368A JP2001126317A JP2001126317A JP2002321368A JP 2002321368 A JP2002321368 A JP 2002321368A JP 2001126317 A JP2001126317 A JP 2001126317A JP 2001126317 A JP2001126317 A JP 2001126317A JP 2002321368 A JP2002321368 A JP 2002321368A
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- value
- temperature
- heating resistor
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発熱ヒータ自体の発熱温度を検知することに
より、該発熱ヒータに加わる加熱エネルギーを適正にフ
ィードバック制御することともにインク切れと射出孔目
詰まりを自動検知するインクジェットプリンタ方式を提
供する。 【解決手段】 発熱体と温度検知器を兼ねる微少な発熱
抵抗体と、その発熱抵抗体に電流を流す電流駆動回路に
おいて、発熱駆動時と温度検知時とで該電流回路を切り
替える制御回路と、温度検知時に流れる電流から前記の
発熱抵抗体の温度値を電圧値に変換し検知する回路と、
同電圧をデジタル変換するアナログ／デジタル変換回路
と、そのデジタル値を加熱開始時から積算する積算器
と、同積算器の積算値とあらかじめ設定された積算エネ
ルギー目標設定値とを大小比較する比較する比較器と、
その比較器で発熱抵抗体の発生エネルギーが目標のエネ
ルギー値に達したことを検出したならば、該発熱抵抗体
の発熱駆動を停止する回路、より構成されるインクジェ
ットプリンタ方式。
より、該発熱ヒータに加わる加熱エネルギーを適正にフ
ィードバック制御することともにインク切れと射出孔目
詰まりを自動検知するインクジェットプリンタ方式を提
供する。 【解決手段】 発熱体と温度検知器を兼ねる微少な発熱
抵抗体と、その発熱抵抗体に電流を流す電流駆動回路に
おいて、発熱駆動時と温度検知時とで該電流回路を切り
替える制御回路と、温度検知時に流れる電流から前記の
発熱抵抗体の温度値を電圧値に変換し検知する回路と、
同電圧をデジタル変換するアナログ／デジタル変換回路
と、そのデジタル値を加熱開始時から積算する積算器
と、同積算器の積算値とあらかじめ設定された積算エネ
ルギー目標設定値とを大小比較する比較する比較器と、
その比較器で発熱抵抗体の発生エネルギーが目標のエネ
ルギー値に達したことを検出したならば、該発熱抵抗体
の発熱駆動を停止する回路、より構成されるインクジェ
ットプリンタ方式。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱抵抗体に印加
された加熱エネルギーによりインクノズル内でバブルが
発生し、その結果、該ノズル外へインクが射出されるイ
ンクジェットプリンタ方式の改良に関する。
された加熱エネルギーによりインクノズル内でバブルが
発生し、その結果、該ノズル外へインクが射出されるイ
ンクジェットプリンタ方式の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インクジェット方式は、インク射
出ノズル機構の外部に発熱抵抗体が存在するバブルジェ
ット(R)方式と、インク射出ノズル機構の内部に発熱抵
抗体が存在するサーマルインクジェット方式と、インク
射出ノズル機構の内部にピエゾ素子が存在するピエゾ素
子方式の３種類がある。
出ノズル機構の外部に発熱抵抗体が存在するバブルジェ
ット(R)方式と、インク射出ノズル機構の内部に発熱抵
抗体が存在するサーマルインクジェット方式と、インク
射出ノズル機構の内部にピエゾ素子が存在するピエゾ素
子方式の３種類がある。
【０００３】本特許はこのうち、発熱抵抗体を使うバブ
ルジェット(R)方式と、サーマルインクジェット方式に
ついて適用される。
ルジェット(R)方式と、サーマルインクジェット方式に
ついて適用される。
【０００４】従来、前記発熱抵抗体としては、加熱して
もその抵抗値が変化しない固定抵抗体が使用されるのが
一般的である。通常は一定時間、該固定抵抗に電圧が印
加され、電流が流れる結果、温度上昇し、インク射出ノ
ズル機構の内部のインクが過熱されると、該インク内で
気泡が発生、拡大していく結果、インクが該ノズルから
押出され飛び出し、外部メディア表面に付着することで
印刷が行われる。
もその抵抗値が変化しない固定抵抗体が使用されるのが
一般的である。通常は一定時間、該固定抵抗に電圧が印
加され、電流が流れる結果、温度上昇し、インク射出ノ
ズル機構の内部のインクが過熱されると、該インク内で
気泡が発生、拡大していく結果、インクが該ノズルから
押出され飛び出し、外部メディア表面に付着することで
印刷が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この場合、インクが射
出される工程においては前記固定抵抗体へ電圧が印加さ
れ、電流が流れ、インクを加熱し始めてから、拡大され
た気泡がインクをノズル外へ射出するまでの時間は該固
定抵抗器に発生する熱エネルギー量によって決定され
る。また、急速に該固定抵抗体が発熱した場合は、イン
クのノズルからの射出が速くなる。
出される工程においては前記固定抵抗体へ電圧が印加さ
れ、電流が流れ、インクを加熱し始めてから、拡大され
た気泡がインクをノズル外へ射出するまでの時間は該固
定抵抗器に発生する熱エネルギー量によって決定され
る。また、急速に該固定抵抗体が発熱した場合は、イン
クのノズルからの射出が速くなる。
【０００６】この方式は推測により行うので、寒冷地と
熱帯地では、印刷前のインクの初期温度が異なるし、前
記発熱抵抗体において発生する熱の放熱条件が異なるな
ど制御に誤差を生じやすい欠点があった。結果として抵
抗体の発熱開始からインクの射出までの時間はインクの
初期温度条件、抵抗体への印加電圧、印加時間等の要因
で異なるために、結果としてインクの紙面付着位置の位
置制御や射出されるインク量の制御等が困難であるとい
う問題が生じている。
熱帯地では、印刷前のインクの初期温度が異なるし、前
記発熱抵抗体において発生する熱の放熱条件が異なるな
ど制御に誤差を生じやすい欠点があった。結果として抵
抗体の発熱開始からインクの射出までの時間はインクの
初期温度条件、抵抗体への印加電圧、印加時間等の要因
で異なるために、結果としてインクの紙面付着位置の位
置制御や射出されるインク量の制御等が困難であるとい
う問題が生じている。
【０００７】またインク射出ノズル機構が含有されるイ
ンクカセット機構におけるインクタンクを使い切ったと
き、そのインク切れを正確に検知する必要があり、その
検知を誤り、インクが消耗しているのにもかかわらず、
前記固定抵抗体を過熱し続けると、該固定抵抗体が焦げ
付き焼損にいたるため、もはや使用不可となることがあ
った。
ンクカセット機構におけるインクタンクを使い切ったと
き、そのインク切れを正確に検知する必要があり、その
検知を誤り、インクが消耗しているのにもかかわらず、
前記固定抵抗体を過熱し続けると、該固定抵抗体が焦げ
付き焼損にいたるため、もはや使用不可となることがあ
った。
【０００８】また、インクジェットを長期にわたって使
用しないとき、インクノズルのインクが固化してしま
い、目詰まり状態をひき起こし、その結果インクの射出
が不可能となっている状況について検知手段がないと、
印刷が不可能であるにもかかわらず正常印字していると
見なしてしまう問題があった。
用しないとき、インクノズルのインクが固化してしま
い、目詰まり状態をひき起こし、その結果インクの射出
が不可能となっている状況について検知手段がないと、
印刷が不可能であるにもかかわらず正常印字していると
見なしてしまう問題があった。
【０００９】本発明は上記の諸問題点を解決し、発熱ヒ
ータ自体の発熱温度を検知することにより、該発熱ヒー
タに加わる加熱エネルギーを適正にフィードバック制御
することともにインク切れと射出孔目詰まりを自動検知
するインクジェットプリンタ方式の提供を目的とする。
ータ自体の発熱温度を検知することにより、該発熱ヒー
タに加わる加熱エネルギーを適正にフィードバック制御
することともにインク切れと射出孔目詰まりを自動検知
するインクジェットプリンタ方式の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、発熱体と
温度検知器を兼ねる微少な発熱抵抗体と、その発熱抵抗
体に電流を流す電流駆動回路において、発熱駆動時と温
度検知時とで該電流回路を切り替える制御回路と、温度
検知時に流れる電流から前記の発熱抵抗体の温度値を電
圧値に変換し検知する回路と、同電圧をデジタル変換す
るアナログ／デジタル変換回路と、そのデジタル値を加
熱開始時から積算する積算器と、同積算器の積算値とあ
らかじめ設定された積算エネルギー目標設定値とを大小
比較する比較する比較器と、その比較器で発熱抵抗体の
発生エネルギーが目標のエネルギー値に達したことを検
出したならば、該発熱抵抗体の発熱駆動を停止する回
路、より構成されるインクジェットプリンタ方式であ
る。
温度検知器を兼ねる微少な発熱抵抗体と、その発熱抵抗
体に電流を流す電流駆動回路において、発熱駆動時と温
度検知時とで該電流回路を切り替える制御回路と、温度
検知時に流れる電流から前記の発熱抵抗体の温度値を電
圧値に変換し検知する回路と、同電圧をデジタル変換す
るアナログ／デジタル変換回路と、そのデジタル値を加
熱開始時から積算する積算器と、同積算器の積算値とあ
らかじめ設定された積算エネルギー目標設定値とを大小
比較する比較する比較器と、その比較器で発熱抵抗体の
発生エネルギーが目標のエネルギー値に達したことを検
出したならば、該発熱抵抗体の発熱駆動を停止する回
路、より構成されるインクジェットプリンタ方式であ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明においては、前記発熱抵抗
体として、前記の固定抵抗体を使用せずに温度が上昇す
るとその抵抗値が変化するいわゆるサーミスタと呼ぶ抵
抗体を使用する。以下に本発明の一実施例について説明
する。
体として、前記の固定抵抗体を使用せずに温度が上昇す
るとその抵抗値が変化するいわゆるサーミスタと呼ぶ抵
抗体を使用する。以下に本発明の一実施例について説明
する。
【００１２】この抵抗体は例えばCr７５％とAl２５％の
合金であって、図１のごとき構造体における例えば厚さ
１ミリ程度のセラミック製基板102の上に、101のごとき
形状で、厚さ数ミクロン程度で薄膜蒸着とフォトエッチ
ング製法で銅板の上に形成される。該抵抗体101は両端
にリード線201および202が接続され、後述の図３の制御
回路における発熱抵抗体101およびリード線201および20
2として接続される。図１の発熱構造体は、インクノズ
ル構造を示す図２において、部材101、102として実装さ
れ、リード線201,202で図３の外部制御回路に接続され
る。
合金であって、図１のごとき構造体における例えば厚さ
１ミリ程度のセラミック製基板102の上に、101のごとき
形状で、厚さ数ミクロン程度で薄膜蒸着とフォトエッチ
ング製法で銅板の上に形成される。該抵抗体101は両端
にリード線201および202が接続され、後述の図３の制御
回路における発熱抵抗体101およびリード線201および20
2として接続される。図１の発熱構造体は、インクノズ
ル構造を示す図２において、部材101、102として実装さ
れ、リード線201,202で図３の外部制御回路に接続され
る。
【００１３】該リード線間に電圧が印加され、発熱抵抗
体101に電流が流れると、該発熱抵抗体101は発熱し、温
度上昇すると、インクノズル構造を示す図２の内部に充
填されているインク106が発熱抵抗体101の周囲で過熱さ
れ温度上昇し、該発熱抵抗体101の上部において、気泡
が発生する。該気泡によりノズル107よりインクが射出
される。このインクが過熱された後、気泡が発生し、イ
ンクがノズルより外部に向け射出される過程は従来のイ
ンクジェット方式と同様である。
体101に電流が流れると、該発熱抵抗体101は発熱し、温
度上昇すると、インクノズル構造を示す図２の内部に充
填されているインク106が発熱抵抗体101の周囲で過熱さ
れ温度上昇し、該発熱抵抗体101の上部において、気泡
が発生する。該気泡によりノズル107よりインクが射出
される。このインクが過熱された後、気泡が発生し、イ
ンクがノズルより外部に向け射出される過程は従来のイ
ンクジェット方式と同様である。
【００１４】以下に発熱抵抗体101に対する加熱制御に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１５】発熱抵抗体101は本実施例では該発熱抵抗
体の抵抗値Rと、その発熱温度Tとの関係は図４のごと
く、比例関係、もしくは反比例関係になるものを使用す
る。そのような発熱抵抗体は前記のごとくCr,Al等の合
金で作ることが出来る。
体の抵抗値Rと、その発熱温度Tとの関係は図４のごと
く、比例関係、もしくは反比例関係になるものを使用す
る。そのような発熱抵抗体は前記のごとくCr,Al等の合
金で作ることが出来る。
【００１６】図３は該発熱抵抗体101を使って印字制御
をおこなう場合の制御回路の具体例である。
をおこなう場合の制御回路の具体例である。
【００１７】まずインクノズル付近の加熱ヒータ部であ
る発熱抵抗体101を加熱するため、駆動トランジスタ203
がON状態になる。そのためにはフリップフロップ214の
セット端子Sに駆動信号が入力されることで該フリップ
フロップ214がセット状態になり、トランジスタ203がON
となる。
る発熱抵抗体101を加熱するため、駆動トランジスタ203
がON状態になる。そのためにはフリップフロップ214の
セット端子Sに駆動信号が入力されることで該フリップ
フロップ214がセット状態になり、トランジスタ203がON
となる。
【００１８】端子204には電源電圧がかかっており、し
たがって以降は端子204から発熱抵抗101、トランジスタ
203、抵抗205と電流が流れ、グランド端子に流れ込む。
たがって以降は端子204から発熱抵抗101、トランジスタ
203、抵抗205と電流が流れ、グランド端子に流れ込む。
【００１９】この結果、発熱抵抗101は次第に温度上昇
する。図４の特性図によれば、該発熱抵抗体101の温度
が上昇すると、該発熱抵抗体101の抵抗値は減少する、
この結果、該発熱抵抗体101を流れる電流はその温度上
昇とともに増加する。
する。図４の特性図によれば、該発熱抵抗体101の温度
が上昇すると、該発熱抵抗体101の抵抗値は減少する、
この結果、該発熱抵抗体101を流れる電流はその温度上
昇とともに増加する。
【００２０】したがってこの加熱状態においては、固定
抵抗205に流れる電流は次第に増加するため、該固定抵
抗205の両端の電圧は流れる電流が増加するため、上昇
する。
抵抗205に流れる電流は次第に増加するため、該固定抵
抗205の両端の電圧は流れる電流が増加するため、上昇
する。
【００２１】したがって図３において示されるごとく、
固定抵抗205の端子間の電圧上昇を検知することで、電
源電圧からトランジスタ203のON電圧を差し引くと該発
熱抵抗体101の電圧値がわかる。したがって図４より、
抵抗値Rがわかるとその時点での該発熱抵抗体101の発熱
温度Tがわかることになる。
固定抵抗205の端子間の電圧上昇を検知することで、電
源電圧からトランジスタ203のON電圧を差し引くと該発
熱抵抗体101の電圧値がわかる。したがって図４より、
抵抗値Rがわかるとその時点での該発熱抵抗体101の発熱
温度Tがわかることになる。
【００２２】すなわち固定抵抗205の端子間電圧を調べ
ることにより該発熱抵抗体101の時々刻々の温度変化状
況を検知できることになる。
ることにより該発熱抵抗体101の時々刻々の温度変化状
況を検知できることになる。
【００２３】図５に加熱駆動開始から以降の温度の経時
変化を示す。
変化を示す。
【００２４】時刻ｔ＝0で加熱開始されてからｔ１，ｔ
２，ｔ３・・・・のごとく、時々刻々、該発熱抵抗体10
1の温度上昇が検知される。この温度変化は自動制御技
術における１次遅れ応答系の応答カーブに類似してい
る。
２，ｔ３・・・・のごとく、時々刻々、該発熱抵抗体10
1の温度上昇が検知される。この温度変化は自動制御技
術における１次遅れ応答系の応答カーブに類似してい
る。
【００２５】オペレーショナル増幅回路素子206は固定
抵抗205の両端に生ずる検出電圧を増幅する。該発熱抵
抗体101の加熱が始まり、温度Ｔが上昇すると、該発熱
抵抗体101の抵抗値Ｒはサーミスタの特性として図４に
見られるごとく減少するから電流は増加し、その結果、
固定抵抗205の両端の電圧は上昇する。
抵抗205の両端に生ずる検出電圧を増幅する。該発熱抵
抗体101の加熱が始まり、温度Ｔが上昇すると、該発熱
抵抗体101の抵抗値Ｒはサーミスタの特性として図４に
見られるごとく減少するから電流は増加し、その結果、
固定抵抗205の両端の電圧は上昇する。
【００２６】すなわち、該発熱抵抗体101の温度上昇は
固定抵抗205の電圧上昇として観測される。実際、観測
してみると該発熱抵抗体101の両端に流れる電流波形
と、増幅回路素子206で増幅した結果の波形は比例して
いることが判明する。
固定抵抗205の電圧上昇として観測される。実際、観測
してみると該発熱抵抗体101の両端に流れる電流波形
と、増幅回路素子206で増幅した結果の波形は比例して
いることが判明する。
【００２７】該増幅回路素子206の出力はＡ／Ｄ変換機2
07へ入力されデジタルデータに変換された後、加算器20
8に入力され、加算される。なおこの加算器は駆動直前
にゼロへ内容がクリアされている。該加算器208は入力
デジタルデータを約1μ秒周期で取り込める。すなわち1
秒間に百万回の測定が可能である。
07へ入力されデジタルデータに変換された後、加算器20
8に入力され、加算される。なおこの加算器は駆動直前
にゼロへ内容がクリアされている。該加算器208は入力
デジタルデータを約1μ秒周期で取り込める。すなわち1
秒間に百万回の測定が可能である。
【００２８】時刻ｔ＝0で加熱開始されてからｔ１，ｔ
２，ｔ３・・・・のごとく、時々刻々、該発熱抵抗体10
1の温度上昇が検知されるとき、測定結果を各々、ｍ
０、ｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・のごとくプロットする
と、図５のごとく温度上昇カーブが得られる。ところで
我々が得たこの図５は、時間経過とともに変化する該発
熱抵抗体101の「温度変化の情報」であって、該発熱抵
抗体101で発生した「エネルギー量の情報」ではない。
しかしながら、インクに気泡が発生する条件は「インク
に気泡が発生するためのエネルギー値」によって決定さ
れると極めて安定した制御が可能となることがわかって
いる。
２，ｔ３・・・・のごとく、時々刻々、該発熱抵抗体10
1の温度上昇が検知されるとき、測定結果を各々、ｍ
０、ｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・のごとくプロットする
と、図５のごとく温度上昇カーブが得られる。ところで
我々が得たこの図５は、時間経過とともに変化する該発
熱抵抗体101の「温度変化の情報」であって、該発熱抵
抗体101で発生した「エネルギー量の情報」ではない。
しかしながら、インクに気泡が発生する条件は「インク
に気泡が発生するためのエネルギー値」によって決定さ
れると極めて安定した制御が可能となることがわかって
いる。
【００２９】すなわち図６において示すと、北極南極の
極地でインクカセット自体が非常に冷えている状況で印
字開始した場合は曲線Aのごとく測定温度が、変化して
いくであろうが、例えば赤道直下では曲線Bのごとくは
じめから高温でスタートすることが予想される。また連
続に印刷をした場合連続的にインクが過熱される結果、
やはりインクカセット内のインク自体も温度上昇し、図
５のBの曲線に近くなることが予想される。もしも該発
熱抵抗体101を使用せず固定抵抗で発熱体とするなら
ば、図５におけるAとBのごとく温度変化をするとすれ
ば、Aの場合はBよりもカセットが冷えているので余分に
エネルギーがかからない限り、インクジェットのノズル
から射出されるインク量は気泡発生が少ない分少なくな
るであろう。結果はやや印刷濃度がうすいめの印字とな
る問題が発生する。
極地でインクカセット自体が非常に冷えている状況で印
字開始した場合は曲線Aのごとく測定温度が、変化して
いくであろうが、例えば赤道直下では曲線Bのごとくは
じめから高温でスタートすることが予想される。また連
続に印刷をした場合連続的にインクが過熱される結果、
やはりインクカセット内のインク自体も温度上昇し、図
５のBの曲線に近くなることが予想される。もしも該発
熱抵抗体101を使用せず固定抵抗で発熱体とするなら
ば、図５におけるAとBのごとく温度変化をするとすれ
ば、Aの場合はBよりもカセットが冷えているので余分に
エネルギーがかからない限り、インクジェットのノズル
から射出されるインク量は気泡発生が少ない分少なくな
るであろう。結果はやや印刷濃度がうすいめの印字とな
る問題が発生する。
【００３０】本発明はその解決策を提供する。
【００３１】すなわち図６において点OPQRで囲まれる面
積Sは、時々刻々変化する温度値を測定検知した値を加
算した結果としてのエネルギー値に比例するはずであ
る。
積Sは、時々刻々変化する温度値を測定検知した値を加
算した結果としてのエネルギー値に比例するはずであ
る。
【００３２】このことは次のことからいえることであ
る。
る。
【００３３】すなわち、今、発熱抵抗体体101の比熱熱
容量をｑとし、任意の時点での温度をｔｘとすると、そ
の時刻での発生エネルギー：EｘはEｘ＝ｑ×ｔｘであ
る。
容量をｑとし、任意の時点での温度をｔｘとすると、そ
の時刻での発生エネルギー：EｘはEｘ＝ｑ×ｔｘであ
る。
【００３４】従って、全発熱量：s０は全時間の積算値
となり、ｓ０＝ ΣEx＝ｑ×Σｔｘとなる。
となり、ｓ０＝ ΣEx＝ｑ×Σｔｘとなる。
【００３５】これは時々刻々の測定温度の積算値は発生
して媒体に印加された全発熱量に比例することが判明す
る。
して媒体に印加された全発熱量に比例することが判明す
る。
【００３６】従って、ｓ０=k・Σｔｘとなるまで毎回、
測定した温度測定値を加算していき、加算結果に比例常
数ｋを掛け合わせたものが温度目標値：ｓ０となるまで
加熱すればよいことを表す。
測定した温度測定値を加算していき、加算結果に比例常
数ｋを掛け合わせたものが温度目標値：ｓ０となるまで
加熱すればよいことを表す。
【００３７】言い換えれば、図５において温度変化のカ
ーブの下の面積が発生エネルギーに比例することを示
す。
ーブの下の面積が発生エネルギーに比例することを示
す。
【００３８】ここで、比例常数ｋは制御回路において、
温度測定結果信号のオペレーショナル増幅回路の電圧増
幅率やA/D変換回路でのレンジにより決まる常数であ
る。
温度測定結果信号のオペレーショナル増幅回路の電圧増
幅率やA/D変換回路でのレンジにより決まる常数であ
る。
【００３９】以上の結果として、このエネルギー値を加
算器で算出し、所定のエネルギー値に到達したら該発熱
抵抗体101の発熱を停止させて常に一定のエネルギー値
となるよう制御する。図６において、印字開始時以降加
熱終了までの時刻をAのごとき変化をする場合とBの変化
の場合を比べると、Aは斜線の面積だけ面積が小さくな
っている。したがって加熱停止タイミングをAはBよりも
遅らせて、Aの場合もBの場合も常に同一のエネルギー面
積ととなるよう該発熱抵抗体101制御することことで該
発熱抵抗体101での常に安定した一定量のエネルギー発
生が可能となる。
算器で算出し、所定のエネルギー値に到達したら該発熱
抵抗体101の発熱を停止させて常に一定のエネルギー値
となるよう制御する。図６において、印字開始時以降加
熱終了までの時刻をAのごとき変化をする場合とBの変化
の場合を比べると、Aは斜線の面積だけ面積が小さくな
っている。したがって加熱停止タイミングをAはBよりも
遅らせて、Aの場合もBの場合も常に同一のエネルギー面
積ととなるよう該発熱抵抗体101制御することことで該
発熱抵抗体101での常に安定した一定量のエネルギー発
生が可能となる。
【００４０】図４の加算器208で測定温度を加算した結
果は、あらかじめ設定されたデータ209と比較器210で比
較される。加算器208での加算結果が、該データ209より
も小さいうちは該比較器210の出力はなく“０”のまま
であるが、該データ209よりも大となると該比較器210の
出力は“１”となる。該比較器210の出力が“１”とな
るとインバータ216で反転し、その結果、インバータ213
に関わらず、NAND論理215の出力を“１”とし、フリッ
プフロップ214のリセット端子に入力されているので、
該フリップフロップ214は出力を反転リセットする.この
結果、トランジスタ203はONからOFFとなり、サーミスタ
抵抗には電流が流れなくなり加熱はその時点で停止す
る。
果は、あらかじめ設定されたデータ209と比較器210で比
較される。加算器208での加算結果が、該データ209より
も小さいうちは該比較器210の出力はなく“０”のまま
であるが、該データ209よりも大となると該比較器210の
出力は“１”となる。該比較器210の出力が“１”とな
るとインバータ216で反転し、その結果、インバータ213
に関わらず、NAND論理215の出力を“１”とし、フリッ
プフロップ214のリセット端子に入力されているので、
該フリップフロップ214は出力を反転リセットする.この
結果、トランジスタ203はONからOFFとなり、サーミスタ
抵抗には電流が流れなくなり加熱はその時点で停止す
る。
【００４１】上述のフィードバック制御を行うことによ
り、外気温の差やインク自体の温度差や連続印字した結
果の発熱抵抗体101自体の温度差による気泡発生までの
時間を常に一定にし、射出するインクがメディアに到達
したときに一様な印字ドットサイズとなることを可能と
するとともに加熱エネルギーの設定値208を操作するこ
とにより、発生エネルギーを調整でき、該印字ドットサ
イズを自由に変えられ、いわゆる面積階調印字も可能と
なるのは自明のことである。
り、外気温の差やインク自体の温度差や連続印字した結
果の発熱抵抗体101自体の温度差による気泡発生までの
時間を常に一定にし、射出するインクがメディアに到達
したときに一様な印字ドットサイズとなることを可能と
するとともに加熱エネルギーの設定値208を操作するこ
とにより、発生エネルギーを調整でき、該印字ドットサ
イズを自由に変えられ、いわゆる面積階調印字も可能と
なるのは自明のことである。
【００４２】次に本発明はプリンタの信頼性を向上させ
る機能も実現できる。以下に、そのことについて記載す
る。
る機能も実現できる。以下に、そのことについて記載す
る。
【００４３】インキがインクカセット内から出尽くして
しまったときには発熱抵抗体101は空打ち状態になり、
該発熱抵抗体101は焼け付いてしまい、正常に機能しな
くなるため一般には光学的にインク残量を検出している
が本発明では該発熱抵抗体101自体でインクがなくなっ
た結果の異常温度上昇を検知することでカセット内のイ
ンク切れを感知できる。すなわち図７で通常の印刷時の
温度上昇カーブ601に対し、インクがなくなったときは
発熱抵抗体101の発生エネルギーはインクに吸収される
ことがないため急激に温度上昇し、温度上昇カーブ602
は異常検知温度レベル603に達する。この異常検知温度
レベル603は、図４において入力端子211に複数の信号ラ
インで数値設定され、比較器212へ入力される。該比較
器212にはA/D変換器207の出力の温度検知のデジタルデ
ータ入力され、信号ライン211と大小比較され、もし
も、検出されたA/D変換器207の出力の方が信号ライン21
1より大となると図７に示すごとく、異常検知温度レベ
ル603を温度検知のデジタルデータは時刻tｋで交錯する
結果、比較器212の出力は“０”から“１”へ変化し、
インバータ213の出力は“1”から“０”へ変化し、イン
バータ215の出力は“１”となる結果フリップフロップ2
14はリセットされトランジスタ203はOFFとなり、発熱抵
抗体101の加熱は停止する。すなわち空打ち状態を検知
し、直ちに過熱停止することが出来る。
しまったときには発熱抵抗体101は空打ち状態になり、
該発熱抵抗体101は焼け付いてしまい、正常に機能しな
くなるため一般には光学的にインク残量を検出している
が本発明では該発熱抵抗体101自体でインクがなくなっ
た結果の異常温度上昇を検知することでカセット内のイ
ンク切れを感知できる。すなわち図７で通常の印刷時の
温度上昇カーブ601に対し、インクがなくなったときは
発熱抵抗体101の発生エネルギーはインクに吸収される
ことがないため急激に温度上昇し、温度上昇カーブ602
は異常検知温度レベル603に達する。この異常検知温度
レベル603は、図４において入力端子211に複数の信号ラ
インで数値設定され、比較器212へ入力される。該比較
器212にはA/D変換器207の出力の温度検知のデジタルデ
ータ入力され、信号ライン211と大小比較され、もし
も、検出されたA/D変換器207の出力の方が信号ライン21
1より大となると図７に示すごとく、異常検知温度レベ
ル603を温度検知のデジタルデータは時刻tｋで交錯する
結果、比較器212の出力は“０”から“１”へ変化し、
インバータ213の出力は“1”から“０”へ変化し、イン
バータ215の出力は“１”となる結果フリップフロップ2
14はリセットされトランジスタ203はOFFとなり、発熱抵
抗体101の加熱は停止する。すなわち空打ち状態を検知
し、直ちに過熱停止することが出来る。
【００４４】また、もしもインクの出口のノズルで、イ
ンクが固化し、目詰まりが発生したときも、同様に発熱
抵抗体101の付近のインクは目詰まりによる停滞によ
り、温度が異常に上昇するので、上記と同様動作で、発
熱抵抗体101の温度上昇は停止することが出来るのは自
明のことである。
ンクが固化し、目詰まりが発生したときも、同様に発熱
抵抗体101の付近のインクは目詰まりによる停滞によ
り、温度が異常に上昇するので、上記と同様動作で、発
熱抵抗体101の温度上昇は停止することが出来るのは自
明のことである。
【００４５】なお、本発明では通常の印刷時の発熱抵抗
体101への加熱目標エネルギーを複数信号端子209で自由
に変えることが出来、また発熱抵抗体101の異常上昇検
知温度を複数信号端子211で自由に変えられることによ
り汎用性のある回路となっている。
体101への加熱目標エネルギーを複数信号端子209で自由
に変えることが出来、また発熱抵抗体101の異常上昇検
知温度を複数信号端子211で自由に変えられることによ
り汎用性のある回路となっている。
【図１】 発熱抵抗体101を含む加熱ヒーター部の構造
を示す図である。
を示す図である。
【図２】 インクカセットの構造を示す図である。
【図３】 本発明の制御回路の実施例を示す図である。
【図４】 発熱抵抗体の抵抗値Rとその温度Tの関係を示
す図である。
す図である。
【図５】 発熱抵抗体が時間経過とともに変化する状況
を示す図である。
を示す図である。
【図６】 発熱抵抗体の周囲条件でその温度変化が影響
を受けることとそれを補償するため、加熱終了時刻をエ
ネルギー計算により調整することを示す図である。
を受けることとそれを補償するため、加熱終了時刻をエ
ネルギー計算により調整することを示す図である。
【図７】 インク切れやノズル目詰まりを検知する方法
を説明する図である。
を説明する図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 発熱体と温度検知器を兼ねる微少な発熱
抵抗体と、その発熱抵抗体に電流を流す電流駆動回路に
おいて、発熱駆動時と温度検知時とで該電流回路を切り
替える制御回路と、温度検知時に流れる電流から前記の
発熱抵抗体の温度値を電圧値に変換し検知する回路と、
同電圧をデジタル変換するアナログ／デジタル変換回路
と、そのデジタル値を加熱開始時から積算する積算器
と、同積算器の積算値とあらかじめ設定された積算エネ
ルギー目標設定値とを大小比較する比較する比較器と、
その比較器で発熱抵抗体の発生エネルギーが目標のエネ
ルギー値に達したことを検出したならば、該発熱抵抗体
の発熱駆動を停止する回路、より構成されるインクジェ
ットプリンタ方式。 - 【請求項２】 目標の積算値に達する前に、検知温度が
あらかじめ設定した値を越えたことが検知された場合、
加熱駆動を一時停止する回路を追加した請求項１記載の
インクジェットプリンタ方式。 - 【請求項３】 目標の積算値および検知温度を、使用す
るヒーター部の発色特性および使用するインクのバブル
発生温度特性に応じて補正する手段を追加した請求項２
記載のインクジェットプリンタ方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001126317A JP2002321368A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | インクジェットプリンタ方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001126317A JP2002321368A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | インクジェットプリンタ方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002321368A true JP2002321368A (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=18975377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001126317A Pending JP2002321368A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | インクジェットプリンタ方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002321368A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005153527A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Samsung Electronics Co Ltd | インクジェットヘッドの温度制御装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06255112A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-13 | Xerox Corp | センサ回路 |
| JPH08276572A (ja) * | 1995-04-07 | 1996-10-22 | Sharp Corp | インクジェットプリンター、及び、インクジェットプリンターの調整方法 |
| JPH08309984A (ja) * | 1995-05-16 | 1996-11-26 | Canon Inc | インクジェット記録装置 |
| JPH1199662A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Copyer Co Ltd | インクジェット方式画像形成装置 |
-
2001
- 2001-04-24 JP JP2001126317A patent/JP2002321368A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06255112A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-13 | Xerox Corp | センサ回路 |
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| JPH08309984A (ja) * | 1995-05-16 | 1996-11-26 | Canon Inc | インクジェット記録装置 |
| JPH1199662A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Copyer Co Ltd | インクジェット方式画像形成装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005153527A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Samsung Electronics Co Ltd | インクジェットヘッドの温度制御装置 |
| JP4646291B2 (ja) * | 2003-11-21 | 2011-03-09 | 三星電子株式会社 | インクジェットプリントヘッドの温度制御装置 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040521 |
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