JP2825270B2 - 記録ヘッドの制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録装置、特にインクジェットプリンタで使
用されるオンデマンド型の記録ヘッドの制御回路に関す
るものである。

［従来の技術］ 近年、オフィスオートメーション化の波により、コン
ピュータが種々の情報処理システムで用いられるように
なり、その数は一層増加する傾向にある。そして、情報
処理システムでは、コンピュータによって情報処理した
結果を出力する手段としてのプリンタが数多く用いられ
ている。

このようなプリンタには種々の方式のものがあるが、
従来多用されているワイヤドットプリンタでは騒音が大
きく、居室で使用するには不適当な場合がある。また、
熱転写プリンタは静かではあるが、印字速度が遅く、ラ
ンニングコストが高いなどの問題点がある。これらのプ
リンタに対し、インクジェットプリンタは、高速記録が
可能で、かつ動作音が静かであり、しかもランニングコ
ストが安いなどの優れた利点があり、騒音を嫌う居室で
使用するのに最適である。

特に、インクの吐出エネルギ発生手段に電気熱変換体
を用いた記録ヘッドでは、半導体デバイスと同様の製造
工程を経て製造できることから、インクの吐出口、これ
に連通する液路および液路に配置すべき電気熱変換体
（ヒータ）等を、千鳥配列等によることなく整列した状
態で高密度に配列でき、従って高密度の記録が可能とな
るという大きな利点を有している。

ここに、かかる形態の記録ヘッドは、通電が行われた
ヒータにより加熱された液路内のインクが発泡し、その
発泡する力でインク吐出を行い、その後の泡の消滅によ
りインクのリフィルを行うものである。かかる構造上、
ヒータへの通電時間が適正なものでなく、これが長時間
にわたるとヒータが断線し、記録ヘッドが使用に耐えな
いものとなるおそれがある。従来は、このような問題点
に対処するために、適宜の制御回路を使用してヒータの
１回の通電時間、すなわち所謂ヒートパルス幅の管理を
行うようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる記録ヘッド制御回路は、一般に
マイクロコンピュータ形態のMPU等と組み合わせて使用
されるが、このときにMPUの暴走や、ソフトウェアのバ
グ等、また外来ノイズ等の原因により、記録ヘッド制御
回路中のヒートパルス幅設定手段に異常なヒートパルス
幅の設定がされる危険性がある。従来はこれに対して十
分な保護がなされておらず、従って、そのような異常な
ヒートパルス出力がされて記録ヘッドが破壊してしまう
おそれがあった。

本発明は、このようなMPUの暴走等に起因した異常な
ヒートパルス幅の設定を検知し、記録ヘッドの保護をよ
り確実に行えるようにした記録ヘッド制御回路を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ そのために、本発明では、インク吐出を行うための複
数の吐出口に対応して設けられ、通電に応じてインク吐
出のために利用される熱エネルギを発生する電気熱変換
体を有する記録ヘッドの制御回路において、電気熱変換
体に対する通電パルスのパルス幅を規定するためのパル
ス幅設定値が設定される設定回路と、設定回路に設定さ
れたパルス幅設定値で規定されるパルス幅の通電パルス
を電気熱変換体に供給する供給回路と、設定回路に設定
されたパルス幅設定値が異常であることを検知する検知
回路と、検知回路によって異常が検知されると、供給回
路からの電気熱変換体に対する通電パルスの供給を禁止
する禁止回路とを有することを特徴とする。

［作 用］ 本発明では記録ヘッド制御回路に異常なヒートパルス
幅設定がされるのは外部からのデータ群が所定の状態、
例えばすべて「０」、またはすべて「１」が設定される
状態であることに着目し、これが記録ヘッド制御回路の
ヒートパルス幅設定部分等ヒートパルスの規定回路に設
定されたときに通電のための出力動作を禁止することに
よって記録ヘッドの破壊防止がなされる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第
２図（Ａ）〜（Ｃ）はその詳細を示す回路図であり、同
図（Ａ）〜（Ｃ）における信号線または信号線群AC1〜A
C4およびBC1,BC2が同一符号の信号線または信号線群と
相互に接続している。

これら図において、１はデータバスD0〜D7に結合した
マイクロコンピュータ（MPU）などの装置の主制御部
（不図示）を介して記録データ供給源たるホスト装置
（不図示）より供給される記録データの入力バッファ、
２はホスト装置からの各ステータス信号の入力バッフ
ァ、３はホスト装置からの基準信号の入力バッファであ
る。

４はステータス信号を制御信号に変換するステータス
コントローラ、５は本例に係る回路の動作を制御するコ
マンドデータを記憶するコマンドレジスタである。６は
８ビットのデータのLSB〜MSBビット単位で、またはバイ
ト単位で全体に反転してキャラクタの「白抜き」または
倒立を行わせることが可能なビット反転器であり、もち
ろん非反転も可能である。

７は記録データをラッチするときに制御を行う記録デ
ータラッチコントローラ、８は記録データを出力すると
きのタイミングを制御するヒートコントローラ、９〜14
はそれぞれ例えば８個の記録素子に対する記録データを
記憶する記録データラッチ部、15〜20は記録データラッ
チ部９〜14に記憶された記録データをヒートコントロー
ラの制御に応じて出力する出力制御回路である。

21〜26は出力制御回路15〜20からの信号を出力用に増
幅する出力バッファ、27は本例に係る回路が動作中を示
す信号その他を出力用に増幅する出力バッファである。

第２図（Ｂ）に示した符号50で示す回路は、本例の主
要部をなす異常設定検知回路であり、この出力を用いて
同図中に示す２つのフリップフロップFD0の動作、同じ
く回路USM3,USM4の動作、および同じく回路USM5の出力
を制御している。

本例に係る記録ヘッド制御回路に接続されるようなMP
Uは、誤動作による暴走時等にはデータバスD0〜D7のす
べて“1"または“0"を出力する場合が多い。そこで、異
常設定検知回路50はMPUの暴走等に起因して記録ヘッド
へのヒートパルス幅設定ビット（第２図（Ａ）における
コマンドレジスタ５のポートPA〜PDの４ビット）にすべ
て“1"または“0"が設定されたか否かを確認する。すな
わち、異常設定検知回路50におけるゲートR4NまたはN4N
は、それぞれ、ヒートパルス幅設定ビットのすべてに
“0"または“1"が設定されたときに出力を行い、従って
ゲートR2Nの出力レベルは“L"となる。

異常設定検知回路50の出力は、まずゲートN3N,V1N2を
介して２つのフリップフロップFD0に向けて供給され
る。当該供給信号は本例に係る記録ヘッド制御回路に対
して外部から与えられるシステムリセット信号と同様の
機能を果たすものである。ここで、２つのフリップフロ
ップFD0は、記録ヘッド制御回路に対して外部から与え
られる動作開始の指令信号を保持する機能を有するもの
で、従ってヒートパルス幅設定ビットのすべてに“0"ま
たは“1"が設定されると、それらフリップフロップFD0
のリセット端Ｒに供給される信号により記録ヘッド制御
回路の動作開始が行えなくなる。

ゲートN3N,V1N2を通過した信号は、一方では回路USM
3,USM4のリセット端子に入力される。これら回路は本例
に係る制御回路が記録ヘッドに対してヒートパルスを出
力しているときのカウント動作を行うもので、従ってヒ
ートパルス幅設定ビットのすべてに“0"または“1"が設
定されると、USM3,USM4がリセットされ、本例に係る制
御回路が記録動作中である場合にも直ちにその動作を停
止することになる。

異常設定検知回路50の出力は、また一方ではゲートV1
N1を介してゲートR6Bに供給される。回路50の出力は、
ヒートパルス幅設定ビットのすべてに“0"または“1"が
設定されているときに“L"レベルとなり、これはゲート
V1N1を介して反転されて“H"レベルとなる、するとゲー
トR6Bの反転入力端には“H"レベル信号が入力され、他
のどのような信号がゲートR6Bに入力されてもその出力
は“L"レベルとなる。逆に、回路50の出力は、ヒートパ
ルス幅設定ビットのすべてが“0"または“1"であるとき
以外（正常動作時）には“H"レベルとなり、従ってゲー
トR6Bの反転入力端には“L"レベルの信号が入力される
ので、ゲートR6Bへの他の入力信号によってその出力が
変化しうるものとなる。ここに、ゲートR6Bおよびその
前段の４つのゲートX2B、さらに回路USM5は、コマンド
レジスタ５（回路USM2）に設定されたヒートパルス幅設
定ビットに基づいて、上記回路USM4の動作を順次切替え
るクロックを作成するものであり、従ってヒートパルス
幅設定ビットのすべてに“0"または“1"が設定された場
合には、本例の制御回路が動作中である場合に直ちに出
力動作が停止されることになる。

以上３つの動作により、MPU暴走等に起因した誤設定
があった場合にも、記録ヘッドのヒータを破壊するよう
な不都合の発生が防止されることになる。

次に、本実施例全体の動作を順を追って説明する。

［電源投入時］ 電源投入時に主制御部よりリセット信号▲▼が
入力されると、この信号は入力バッファ３を介してコマ
ンドレジスタ5,記録データラッチコントローラ７および
ヒートコントローラ８に伝えられる。このとき、コマン
ドレジスタ５に記憶されているコマンドデータはクリア
され、また、記録データラッチコントローラ７は記録デ
ータラッチ部９〜14に記憶されている記録データをクリ
アする。さらに、ヒートコントローラ８に記録データ出
力を禁止かつ停止する。

［コマンド設定時］ コマンドデータ設定時の制御は信号RS,▲▼，▲
▼によって行われ、コマンドデータはデータバスD0
〜D7を介して伝えられる。

本例では、コマンド設定動作はRS＝1,▲▼＝0,▲
▼＝０のときに行われ、入力、バッファ２およびス
テータスコントローラ４を介してコマンドレジスタ５を
制御することにより行われる。すなわち、ホスト装置
は、出力時のヒートパルス幅、記録データのビット単位
のLSB,MSBの反転／非反転や記録データのバイト単位のL
SB,MSB反転／非反転等や、ヒート順序等の設定データを
データバスD0〜D7に出力し、入力バッファ１を介してコ
マンドレジスタ５に設定される。

［記録データ設定］ 記録データ設定時の制御は信号RS,▲▼，▲
▼によって行われ、記録データはバスD0〜D7を介して伝
えられる。

本例では、記録データ設定動作はRS＝0,▲▼＝0,
▲▼＝０のときに行われ、入力バッファ２およびス
テータスコントローラ４を介して記録データラッチコン
トローラ７を制御することにより行われる。コマンドレ
ジスタ５に記憶されたビット単位のLSB,MSBの反転／非
反転やバイト単位の反転／非反転の設定データに応じ
て、ホスト装置からD0〜D7を介して供給される記録デー
タは、入力バッファ１およびビット反転器６を介して、
記録データラッチコントローラ７の制御の下に記録デー
タラッチ部９〜14のうちの指示された記録データラッチ
部に記憶される。

［記録データの出力］ 以上のようにしてラッチされた記録データを出力する
は信号RS,▲▼，▲▼によって開始される。

この出力開始信号が入力されると、ヒートコントロー
ラ８が作動し、出力制御回路15〜20を動作させ、記録デ
ータラッチ部９〜14にラッチされた記録データを出力バ
ッファ21〜26を介して出力する。また、記録ヘッド制御
回路をカスケード接続した場合に使用される信号TOO
は、ヒートコントローラ８より出力バッファ27を介して
出力される。

ここで、ヒートパルス幅の設定値がすべて“0"または
すべて“1"のときヒート出力系にリセット信号を出力す
ることによってヒートパルス出力を停止、かつ禁止する
回路50によって、何らかの原因で異常なヒートパルス幅
の設定（すべて“0"またはすべて“1"）がされたとき
に、上述のようにこの回路が作動し、異常なヒートパル
ス出力の停止、かつ禁止を行うことにより、記録ヘッド
の破壊が未然に防止される。

以上の実施例では、ヒートパルス幅設定部分にすべて
“0"またはすべて“1"が設定された場合にヒートパルス
出力動作を停止、かつ禁止するようにした。これは誤動
作時にすべて“0"や、すべて“1"が設定される確立が高
いためであるが、記録ヘッド制御回路中の誤設定検出パ
ターンを、例えば偶数パリティや奇数パリティが成立し
なければヒートパルス幅が誤設定であるとして、これを
検知するようにしてもよい。さらに、以上の組み合わせ
によって異常設定検知回路を構成してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、MPUの暴走等
に起因した誤設定を検知する回路を設けたことによっ
て、誤設定によるヒートパルス幅の異常出力を防ぎ、記
録ヘッドの破壊を防止する効果が得られた。また、この
回路は簡単な回路で構成され、廉価に提供が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図（Ａ）〜（Ｃ）は第１図の詳細な構成例を示す回
路図である。 １〜３……入力バッファ、 ４……ステータスコントローラ、 ５……コマンドレジスタ、 ６……ビット反転器、 ７……記録データラッチコントローラ、 ８……ヒートコントローラ、 ９〜14……記録データラッチ部、 15〜20……出力制御回路、 21〜27……出力バッファ、 50……異常設定検知回路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インク吐出を行うための複数の吐出口に対
   応して設けられ、通電に応じて前記インク吐出のために
   利用される熱エネルギを発生する電気熱変換体を有する
   記録ヘッドの制御回路において、 前記電気熱変換体に対する通電パルスのパルス幅を規定
   するためのパルス幅設定値が設定される設定回路と、 前記設定回路に設定されたパルス幅設定値で規定される
   パルス幅の通電パルスを前記電気熱変換体に供給する供
   給回路と、 前記設定回路に設定されたパルス幅設定値が異常である
   ことを検知する検知回路と、 前記検知回路によって異常が検知されると、前記供給回
   路からの前記電気熱変換体に対する前記通電パルスの供
   給を禁止する禁止回路と を有することを特徴とする記録ヘッドの制御回路。
2. 【請求項２】前記設定回路はパルス幅設定値が複数ビッ
   トで設定され、前記検知回路は前記設定回路に設定され
   たパルス幅設定値の複数ビットがすべて「１」または
   「０」のとき異常であると検知することを特徴とする請
   求項１記載の記録ヘッドの制御回路。