JPH03244565A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録ヘッドの電気熱変換体を発熱駆動して記録
媒体に記録を行う記録装置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は従来のライン型のサーマルヘッド２０１の構成
を示すブロック図である。このサーマルヘッド２０１は
、発熱抵抗体Ｒ０〜Ｒ１からなる発熱素子２０２に通電
する時間を制御するためのストローブ信号２０７のパル
ス幅を決定するパルス幅制御部を内蔵している０図にお
いて、Ｇｏ。

Ｇ、−Ｇｌｌはゲートドライバ回路、２０３はラッチ回
路、２０４はシフトレジスタ、２０５はパルス幅制御部
である。また、２０６は電源部で、サーマルヘッド２０
１に電力を供給している。

２００は制御部で、サーマルヘッド２０１に記録データ
を転送してライン単位に記録を行っている。記録時にお
ける制御部２００の動作を説明すると、記録データをシ
フトクロック（ＳＣＬＫ）に同期してシリアルデータ（
ＤＡＴＡ）をサーマルヘッド２０１に出力し、シフトレ
ジスタ２０４に転送して記憶させる。次に、ラッチクロ
ック（ＬＡＴＣＨ）によりシフトレジスタ２０４の内容
をラッチ回路２０３にラッチさせる。そして、通電タイ
ミングになるとトリガ信号（ＴＲＧ）をパルス幅制御部
２０５に出力する。

これによりパルス幅制御部２０５は、制御部２００より
供給される基準クロック（ＣＬＯＣＫ）を計数してスト
ローブ信号２０７のパルス幅を決定し、その時間ゲート
回路Ｇを開くようにしている。このようにして、サーマ
ルヘッド２０１の発熱素子２０２はラッチ回路２０３よ
り出力される記録データに対応して通電され、発熱駆動
されて記録が行われる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来のパルス幅制御部２０５で
は、制御部２００より出力される基準クロック（ＣＬＯ
ＣＫ）を基にストローブ信号２０７のパルス幅を設定し
ている。このため、制御部２００よりパルス幅制御部２
０５に基準クロックを伝送するケーブルが断線したり、
誤って接続されることにより、基準クロックがパルス幅
制御部２０５に伝送されなくなるとストローブ信号２０
７のパルス幅が定められなくなる。

特に、ストローブ信号２０７の出力中に、パルス幅制御
部２０５に出力する基準クロックが停止したような場合
は、ストローブ信号２０７が出力されたままとなるため
、ゲート回路６０〜Ｇ、は記録状態に対応して通電した
ままとなるため、発熱抵抗体Ｒが焼損する虞れがあった
。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録ヘッ
ドに設けられたストローブ信号幅を制御する回路部分の
異常を検出して、記録ヘッドへの電源供給を遮断できる
ため、記録ヘッドの発熱抵抗体の焼損を防止できるよう
にした記録装置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］ 上記目的を達成するために本発明の記録装置は以下の様
な構成からなる。即ち、 記録ヘッドの電気熱変換体を発熱駆動して記録媒体に画
像の記録を行う記録装置であって、前記記録ヘッドは基
準クロックとトリガ信号とを入力し、前記基準クロック
とトリガ信号にもとづいて所定のパルス幅の通電タイミ
ング信号を作成する信号作成手段を備え、前記信号作成
手段より返送される基準クロックを入力して前記信号作
成手段の動作状態を検出する検出手段と、前記検出手段
よりの検出信号により異常が検出されると、前記記録ヘ
ッドへの電源供給を遮断する電源遮断手段とを有する。

［作用］ 以上の構成において、記録ヘッドは基準クロックとトリ
ガ信号とを入力し、基準クロックとトリガ信号にもとづ
いて所定のパルス幅の通電タイミング信号を作成する信
号作成手段を備えている。

この信号作成手段より返送される基準クロックを入力し
て信号作成手段の動作状態を検出し、その検出信号によ
り異常が検出されると、記録ヘッドへの電源供給を遮断
するように動作している。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。

［サーマルヘッドの説明　（第１図）］第１図は実施例
のサーマルヘッド１３の構成と制御部１０１との接続を
示す図である。

図において、１０１は制御部で、後述する記録部等の制
御等に加え、サーマルヘッド１３への記録データの転送
及び通電制御などを行っている。

１３はライン型のサーマルヘッドで、ライン状に配され
た複数の発熱抵抗体Ｒ０〜Ｒ，とゲート回路Ｇ０〜Ｇｎ
により発熱素子１３２を形成し、ライン単位で記録を行
っている。１３０はシフトレジスタで、シリアルクロッ
ク（ＳＣＬＫ）に同期して制御部１０１よりのシリアル
データ（ＤＡＴＡ）を入力し、１ラインの記録データを
記憶している。１３１はラッチ回路で、制御部１０１よ
りのラッチ信号４４によりシフトレジスタ１３０に記憶
されている１ライン分の記録データをラッチしている。

これらの構成は前述した従来例と同様である。

１３３はパルス幅制御部で、制御部１０１よりのトリガ
信号（ＴＲＧ）はを入力すると、発熱素子１３２への通
電時間を決定するストローブ信号１３７を出力している
。このストローブ信号１３７のパルス幅は、制御部１０
１よりパルス幅制御部１３３に入力される基準クロック
信号（ＣＬＯＣＫ）に基づいて決定される。この基準ク
ロック信号はまた、ドライバ１３４を介して制御部１０
１のクロック検出部１１７にフィードバックされており
、これにより制御部１０１は基準クロック（ＣＬＯＣＫ
）がパルス幅制御部１３３に適正に入力されているかを
検出することができる。

１３５はスイッチ回路で、制御部１０１よりのスイッチ
信号１３６により切換えられ、スイッチ回路１３５がオ
ンされると電源部１０５よりの電力がサーマルヘッド１
３の共通電極４５に供給される。また、スイッチ１３５
がオフされると、電源部１０５よりの電力の供給が遮断
される。

以上の構成により、制御部１０１はパルス幅制御部１３
３よりフィードバックされた基準クロック信号１３８が
クロック検出部１１７により検出されないときは、スイ
ッチ信号１３６によりスイッチ回路１３５をオフするこ
とによりサーマルヘッド１３への電力供給を停止する。

こうして、パルス幅制御部１３３が基準クロック信号を
検出できないことにより、ストローブ信号１３７が出力
されたままになった場合でも、電源部１０５よりの電力
の供給をスイッチ回路１３５により遮断できる。これに
より、サーマルヘッド１３の発熱素子１３２への過剰通
電を防止でき、発熱抵抗体Ｒの焼損を防止できる。

次に、これらサーマルヘッド１３及び制御部１０１をフ
ァクシミリ装置に適用した実施例を説明する。

［ファクシミリ装置の説明（第３図〜第６図）］第３図
〜第６図は本発明の一実施例のサーマルヘッド駆動回路
を用いた熱転写プリンタを、ファクシミリ装置に適用し
た例を示す図で、第３図は記録部の概略構成を示す図、
第４図は実施例のファクシミリ装置の概略構成を示すブ
ロック図、第５図はこのファクシミリ装置の制御部１０
１と記録部１０２との電気的接続を示す図である。

まず、第４図をもとに実施例のファクシミリ装置の概略
構成を説明する。

図において、１００は原稿を光電的に読取ってデジタル
画像信号として制御部１０１に出力する読取部で、原稿
搬送用モータやＣＣＤイメージセンサなどを備えている
。次に、この制御部１０１の構成を説明する。１１０は
画像データの各ラインのイメージデータを格納するライ
ンメモリで、原稿の送信あるいはコピーのときは読取部
１００よりの１ライン分のイメージデータが格納され、
画像データの受信のときは復号された受信画像データの
１ラインデータが格納される。そして、格納されたデー
タが記録部１０２に出力されることによって画像形成が
行われる。１１１は送信する画像情報をＭＨ符号化など
により符号化するとともに、受信した符号化画像データ
を復号してイメージデータに変換する符号化／復号化部
である。また、１１２は送信する或し゛は受信された符
号化画像データを格納するバッファメモリである。これ
ら制御部１０１の各部は、例えばマイクロプロセッサな
どのＣＰＵ１１３により制御されている。制御部１０１
には、このＣＰＵ１１３の他に、第６図のフローチャー
トで示されたＣＰＵ１１３の制御プログラムや各種デー
タを記憶しているＲＯＭ１１４、ＣＰＵ１１３のワーク
エリアとして各種データを一時保存するＲＡＭ１１５な
どを備えている。

１０２はサーマルラインヘッドを備え、熱転写記録法に
より記録紙に画像を記録する記録部である。１０３は送
信開始などの各種機能指示キーや電話番号の入カキ−な
どを含む操作部である。１０４は通常、操作部１０３に
隣接して設けられており、各種機能や装置の状態などを
表示する表示部である。１０５は装置全体に電力を供給
するための電源部である。また、１０６はモデム（変復
調器）、１０７は呼出し音検出による自動着信動作及び
回線制御動作を行う網制御部（ＮＣＵ）、１０８は電話
器である。

次に、第３図を参照して記録部１０２における熱転写記
録を行う部分の構成を説明する。なお、各図面において
共通する部分は同一図番で示している。

図において、１２はプラテンローラで、このプラテンロ
ーラ１２の矢印方向への回転により記録紙１１がサーマ
ルヘッド１３部に供給される。さらに、このプラテンロ
ーラ１２は、サーマルヘッド１３の発熱抵抗体との間で
、インクシート１４や記録紙１１を押圧している。こう
して、サーマルヘッド１３の発熱により画像記録の行わ
れた記録紙１１は、プラテンローラ１２のさらなる回転
によって排紙方向に搬送される。

１７はインクシート１４を捲回しているインクシート供
給ロール、１８はインクシート供給ロールであって、イ
ンクシート搬送用モータ２５により駆動され、インクシ
ート１４を矢印ａ方向に巻取るものである。なお、この
インクシート供給ロール１７及びインクシート巻取リロ
ール１８は、装置本体内のインクシート装填部に着脱可
能に装填されている。さらに、２０はインクシート１４
の有無を検出するためのインクシートセンサである。ま
た、２２は記録紙の有無を検出するための記録紙センサ
である。

第５図は実施例のファクシミリ装置における制御部１０
１と記録部１０２との電気系の接続を示す図で、他の図
面と共通する部分は同一図番で示している。

前述したように、サーマルヘッド１３はラインヘッドで
、このサーマルヘッド】３は、制御部１０１よりの１ラ
イン分のシリアル記録データやシフトクロック４３を入
力するためのシフトレジスタ１３０、ラッチ信号４４に
よりシフトレジスタ１３０のデータをラッチするラッチ
回路１３１．１ライン分の発熱抵抗体（Ｒ）とゲート回
路（Ｇ）からなる発熱素子１３２を備えている。

また、１３３は前述したパルス幅制御部で、制御部１０
１より基準クロック（ＣＬＯＣＫ）及びトリガ信号（Ｔ
ＲＧ）を入力し、発熱素子１３２を駆動するストローブ
信号を作成するとともに、制御部１０１に基準クロック
信号１３８をフィードバックしている。

さらに、４８．４９はモータ駆動回路で、制御部１０１
よりの指示により、それぞれ対応する記録紙搬送用モー
タ２４やインクシート搬送用モータ２５を回転駆動して
いる。なお、制御部ｌＯ１のクロック検出部１１７は、
この実施例ではＣＰＵ１１３と、ＲＡＭ１１５及びＲＯ
Ｍ１１４に記憶されているＣＰＵ１１３の制御プログラ
ムにより構成されている。また、記録紙搬送用モータ２
４やインクシート搬送用モータ２５は、この実施例では
ステッピングモータであるが、本発明はこれに限定され
るものでなく、例えばＤＣモータなどであってもよい。

［記録処理の説明　（第６図）］ 第６図は制御部１０１のＲＯＭ１１４に記憶されている
ＣＰＵ１１３の記録制御プログラムのフローチャートで
、この処理はファクシミリ信号を受信して画像データに
復号することにより開始される。

まずステップＳ１で、復号されてラインメモリ１１０に
記憶されている１ライン分の画像データを読出して、サ
ーマルヘッド１３のシフトレジスタ１３０にシリアルで
転送する。そしてステップＳ２でラッチ信号４４を出力
して、シフトレジスタ１３０のデータをラッチ回路１３
１にセットする。次にステップＳ３でインクシート搬送
用モータ２５を回転駆動してインクシート１４を１ライ
ン分搬送し、ステップＳ４で記録紙搬送用モータ２４を
回転駆動して、記録紙１１を１ライン分搬送する。

ステップＳ５では、サーマルヘッド１３のパルス幅制御
部１３３にトリガ信号を出力するとともに、基準クロッ
ク信号（ＣＬＯＣＫ）を出力する。これにより、サーマ
ルヘッド１３の発熱素子１３２がラッチ回路１３１より
の記録データに対応して通電される。なお、この時には
、スイッチ回路１３５がオンされており、サーマルヘッ
ド１３の発熱素子１３２には電源部１０５よりの電力が
供給されているものとする。

次にステップＳ６に進み、サーマルヘッド１３のパルス
幅制御部１３３よりフィードバックされる基準クロック
信号１３８が入力されて検出できるかを調べる。基準ク
ロックが入力されていればステップＳ７に進み、１ライ
ンの記録時間が経過するのを待つ。これは図示しないタ
イマなどによる計時により行ってもよい。

１ラインの記録が終了するとステップＳ７からステップ
Ｓ８に進み、１頁の記録処理が終了したかを調べる。１
頁の記録処理が終了していないときはステップＳ９に進
み、復号されている次のラインの画像データをサーマル
ヘッド１３にシリアルで転送してステップＳ２に戻る。

ステップＳ８で１頁の記録処理が終了するとステップＳ
ＩＯに進み、記録済みの記録紙を装置外に排出して、１
頁の記録処理を終了する。

一方、ステップＳ６で基準クロック１３８が検出されな
いときはステップＳｌｌに進み、スイッチ信号１３６に
よりスイッチ回路１３５をオフする。これにより、サー
マルヘッド１３に電源部１０５よりの電力が遮断され、
サーマルヘッド１３に電力が供給されないようにする。

そして、ステップＳ１２で記録処理を中断し、アラーム
表示などのエラー処理を実行する。

なお、この実施例では熱転写プリンタを採用したファク
シミリ装置の場合で説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく、感熱紙を用いて記録を行う通常のサー
マルプリンタ、更には発熱によりインク滴を吐出させて
記録を行うインクジェット記録装置にも適用できること
はもちろんである。

く他の実施例〉 次に、このような電気熱変換体を使用してインク液を加
熱してインクを吐出させる方式を採用して記録装置につ
いて説明する。

この他の実施例では記録手段として前記インクジェット
記録方式の１つであるシリアル型のバブルジェット記録
方式を用いている。

第７図は記録手段を構成する記録ヘッド■の分解構成説
明図であり、第８図（ａ）〜（ｇ）はバブルジェット記
録原理の説明図である。なお、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。

第７図に於いて、■ａはヒータボードであり、シリコン
基板上に電気熱変換体（吐出ヒータ）■ｂ、これに電力
を供給するアルミニウム等の電極■Ｃとが成膜されて配
設されている。このヒータボード■ａに対して、記録用
液体の液路（ノズル）■ｄを仕切るための隔壁を有する
天板■ｅを接着することにより構成されている。また装
置の所定位置には前記記録ヘッド■にインクを供給する
ためのインクカートリッジが交換可能に取り付けられて
いる。

前記インクカートリッジから導管を介して供給されたイ
ンクは、天板■ｅに設けられた供給口■ｆより記録ヘッ
ドの内の共通液室■ｇに充填され、この共通液出力■ｇ
より各ノズル■ｄ内に導かれる。これらのノズル■ｄに
はインク吐出口■ｈが形成されており、また前記吐出口
■ｈは前記記録ヘッド■の記録シートに対向してシート
搬送方向に所定ピッチで形成されている。

この実施例では前記構成の記録ヘッド■が往復移動可能
なキャリッジに搭載され、キャリッジの移動に同期して
前記記録ヘッド■からインクを吐出、飛翔させて記録を
行うものである。

ここで前記バブルジェット記録方式に於けるインク飛翔
原理を第８図（ａ）〜（ｇ）を参照して説明する。

定常状態では第８図（ａ）に示すように、ノズル■ｄ内
に充填されているインク■は吐出口面で表面張力と外圧
が平衡している。この状態でインク■を飛翔せさる場合
には、ノズル■ｄ内の電気熱変換体■ｄに通電し、その
ノズル■ｄ内のインクに核沸騰を越えて急速な温度上昇
を生じさせる。すると、第８図（ｂ）に示すように、電
気熱変換体■ｂに隣接したインクが加熱されて微小気泡
（バブル）を生じ、該加熱部分のインクが気化して膜沸
騰を生じ、第８図（ｃ）に示すように前記気泡■が急速
に成長する。

前記気泡■が第８図（ｄ）に示す如く最大に成長すると
、ノズル■ｄ内の吐出口からインク液滴が押し出される
。そして電気熱変換体■ｂへの通電を終了すると、第８
図（ｅ）に示すように、成長した気泡■はノズル■ｄ内
のインク■により冷却されて収縮し、この気泡の成長、
収縮によってインク液滴が吐出口から飛翔する。更に第
８図（ｆ）に示すように電気熱変換体■ｂ面にインクが
接触して急激に冷却され、気泡■は消滅するか又は殆ど
無視し得る程度の体積に収縮する。そして前記気泡■が
収縮すると、第８図（ｇ）に示すようにノズル■ｄ内に
は毛細管現象によって共通液室■ｇからインクが供給さ
れ、次の通電に備えるものである。

従って、キャリッジを往復移動させると共に、この移動
と同期させて画信号に応じて前記電気熱変換体■ｂに通
電することによって記録シートにインク像が記録される
。

なお、記録手段の構成としては、上述の吐出口、液路、
電気熱変換体の組合せの他に、熱作用部が屈曲する領域
に配置されている米国特許第４５５８３３３号明細書、
特開昭５９−１２３６７０号公報等に開示されているも
のも採用することが出来る。

また前述した記録手段は、記録装置に装着したインクカ
ートリッジから記録ヘッドへインクを供給するようにし
た例を示したが、記録ヘッド内にインク収容室を設け、
該インク収容室のインクが無くなった場合には記録ヘッ
ドを交換するようにした使い捨て型（ディスポーザブル
タイプ）の記録ヘッドを用いるようにしたも良い。

また前述した実施例ではシリアル型のバブルジェット記
録方式を例示したが、ライン型の記録方式に適用するこ
とも出来る。

以上説明したように本実施例によれば、サーマルヘッド
内に設けられたストローブ信号のパルス幅を制御する回
路の異常を検出すると、サーマルヘッド１３への電源供
給を遮断して、サーマルヘッドの発熱抵抗体の焼損を防
止できる効果がある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドに設け
られたストローブ信号幅を制御する回路部分の異常を検
出して、記録ヘッドへの電源供給を遮断できるため、記
録ヘッドの発熱抵抗体の焼損を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のサーマルヘッドの構成及び制御部と
の接続を示すブロック図、 第２図は従来のサーマルヘッドの構成及び制御部との接
続を示すブロック図、 第３図は実施例のファクシミリ装置の記録部の主要部を
示す図、 第４図は実施例のファクシミリ装置の概略構成を示すブ
ロック図、 第５図は実施例のファクシミリ装置における制御部と記
録部の電気的な接続を示すブロック図、そして、 第６図は実施例のファクシミリ装置における１頁の記録
処理を示すフローチャート、 第７図は他の実施例の記録ヘッドの分解構成説明図、 第８図（ａ）〜（ｇ）はバブルジェット記録原理の説明
図である。 図中、１３・・・サーマルヘッド、１１・・・記録紙、
１４・・・インクシート、４４・・・ラッチ信号、４５
・・・共通電極、１０１・・・制御部、１０５・・・電
源部、１１３・・・ＣＰＵ、１１４・・・ＲＯＭ、１１
５・・・ＲＡＭ、１１７・・・クロック検出部、１３０
・・・シフトレジスタ、１３１・・・ラッチ回路、１３
２・・・発熱素子、１３３・・・パルス幅制御部、１３
４・・・ドライバ回路、１３５・・・スイッチ回路、１
３６・・・スイッチ信号、１３８・・・基準クロック信
号、１３７・・・ストローブ信号である。 第３図 第 ８ 図 ■ α力 ■

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録ヘッドの電気熱変換体を発熱駆動して記録媒
   体に画像の記録を行う記録装置であつて、前記記録ヘッ
   ドは基準クロックとトリガ信号とを入力し、前記基準ク
   ロックとトリガ信号にもとづいて所定のパルス幅の通電
   タイミング信号を作成する信号作成手段を備え、 前記信号作成手段より返送される基準クロックを入力し
   て前記信号作成手段の動作状態を検出する検出手段と、 前記検出手段よりの検出信号により異常が検出されると
   、前記記録ヘッドへの電源供給を遮断する電源遮断手段
   と、 を有することを特徴とする記録装置。
2. （２）前記信号作成手段はトリガ信号により通電タイミ
   ング信号を発生させ、前記通電タイミング信号のパルス
   幅を前記基準クロックをもとに計時して決定するように
   したことを特徴とする請求項第１項に記載の記録装置。
3. （３）前記記録装置は、記録手段が信号に応じてインク
   を吐出して記録を行うインクジェット記録方式であるこ
   とを特徴とする請求項第１項に記載の記録装置。
4. （４）前記記録装置は、記録手段が信号に応じて電気熱
   変換体に通電し、前記電気熱変換体による熱エネルギー
   を利用してインクを吐出して記録を行うインクジェット
   記録方式であることを特徴とする請求項第３項に記載の
   記録装置。
5. （５）前記記録装置は、記録手段が信号に応じて電気熱
   変換体に通電し、前記電気熱変換体による膜沸騰を越え
   る加熱によつて生じる気泡の成長により、インクを吐出
   口より吐出して記録を行うバブルジェット記録方式であ
   ることを特徴とする請求項第４項に記載の記録装置。