JPH07323572A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘッドの温度制御を的確に行い得るようにノ
イズの影響を受けることなくヘッドの温度を適確に検出
し得る画像形成装置を提供する。 【構成】 ヒータを駆動しているときには、トランジス
タ８０１によって温度検知センサ１１５をオフするとと
もに該温度検知センサの出力をアナログスイッチ８０２
によりアースに接続して、温度検知センサの出力上のノ
イズを除去し、ヒータを駆動していないときには、トラ
ンジスタ８０１により温度検知センサ１１５をオンする
とともに、アナログスイッチ８０３をオンし、該アナロ
グスイッチを介して温度検知センサ１１５の出力をサン
プルホールド回路８０８に取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録方
式によりヘッドを用いて画像を形成する画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置におけるインクジ
ェット記録方式は、インクが満たされているノズル内に
ヒータが数個装着されており、このヒータにパルス信号
を印加することによりヒータを加熱して、インクを沸騰
させ、これによって生じる気泡圧でインクを吐出させる
もので、通常画像形成装置として使用する場合、上記ノ
ズルを数個並べて１つのヘッドを構成し、画像の形成を
行っている。

【０００３】ヘッドを駆動する制御回路は、図２のよう
な構成になっている。図２において、２０１はシフトレ
ジスタ、２０２はラッチ回路、２０３〜２１０はＡＮＤ
回路、２１１〜２１８はトランジスタ、２１９はヒータ
を示していて、それらは以下のような動作を行う。外部
より画像データＶＤＯがシリアル２値データで転送クロ
ックＣＬＫに同期して転送されてきて、シフトレジスタ
２０１で順次シリアル−パラレル変換される。１２８個
（本実施例では１２８個のノズルで構成されているヘッ
ドを使用しているため）の画像データＶＤＯが転送され
た後、ＬＡＴ信号により各ノズル上で保持状態となる。
また、数ノズルで構成されている１つのヘッドをｎブロ
ックに分け（本実施例では１２８個のノズルで構成され
ているヘッドを８ブロックに分けて使用している）、１
ブロックに１パルスのイネーブル信号ＢＥＮＢ０〜ｎと
ヒータ駆動のパルス信号ＨＥＮＢを与え、画像データが
イネーブルで保持されているノズルのみトランジスタが
ＯＮし、ヒータが加熱されてインクを吐出する。

【０００４】以上のような制御で印字を行うが、図３
（ａ）に示すような画像等のように連続的にインクを吐
出するような画像を印字した場合、理想的には図３
（ｂ）に示すように画像の両端部の濃度は同一となるは
ずであるのだが、ヒータを連続的に加熱するため、実際
には図３（ｃ）に示すようにヘッドの温度が上昇し、図
３（ｄ）に示すように画像の両端部でインクの吐出量が
変化するため、両端部で濃度むらとなることがあった。
この濃度むらを補正するために、通常ヘッド内部には図
４に示すように、ヘッドの温度を検知するための温度検
知センサ９１がヘッド部９２に配置されていて、このセ
ンサ出力を増幅器９３で増幅した後、Ａ／Ｄ変換器９４
でアナログ−デジタル変換し、その結果をＣＰＵ９５で
モニタして、温度が上昇するとヒータ駆動のパルス信号
ＨＥＮＢを図５に示すようにパルス幅を可変する等、ヒ
ータの加熱時間を短くしてヘッドの温度上昇を抑制し、
インクの吐出量を一定にする制御を行っていた。

【０００５】また、ヘッドの温度検知センサ出力には、
図６に示すようにヒータ駆動のパルス信号ＨＥＮＢの立
ち上がりの影響でノイズが誘導してしまい、ＣＰＵでモ
ニタするときに正確な値をモニタすることができないた
め、ノイズの誘導していないヒータ駆動のパルス信号Ｈ
ＥＮＢがディスイネーブルのタイミングで温度検知セン
サ出力をサンプリングして、その出力をＣＰＵでモニタ
する制御を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、インクジェット
記録方式を用いて画像を形成する際、ヒータの連続加熱
によるヘッドの温度上昇で発生する濃度むらを補正する
ために、上述したようにヘッド内に温度検知センサを配
置して、ヒータ駆動のパルス信号ＨＥＮＢがディスイネ
ーブルのタイミングでセンサの出力をサンプリングし、
その出力をＣＰＵでモニタしてヘッドの温度制御を行っ
ていた。しかしながら、温度検知センサ出力をアナログ
スイッチ等でサンプリングするときに、ヒータ駆動のパ
ルス信号ＨＥＮＢの影響で発生するノイズが図６に示す
ようにアナログスイッチ等の電源電圧よりも大きな値に
なった場合、アナログスイッチが導通状態になり、サン
プリング結果としてノイズが出力されてしまい、それを
ＣＰＵでモニタするため誤検知してしまい、正確な温度
制御を行うことができないという問題があった。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、ヘッドの温度制御を的確に行
い得るようにノイズの影響をうけることなくヘッドの温
度を適確に検出し得る画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像形成装置は、ヘッドを構成するノズル
内に設けられたヒータを駆動制御することによりノズル
からインクを吐出するインクジェット記録方式により画
像を形成する画像形成装置であって、前記ヘッドの温度
を検知する温度検知センサと、前記ヒータを駆動してい
るとき、前記温度検知センサをオフし、該温度検知セン
サの出力をアースまたは所定の電源電位に接続する手段
と、前記ヒータを駆動していないとき、前記温度検知セ
ンサをオンし、該温度検知センサの出力を取り出す手段
とを有することを要旨とする。

【０００９】

【作用】本発明の画像形成装置では、ヒータを駆動して
いるとき、温度検知センサをオフするとともに該温度検
知センサの出力をアースまたは所定の電源電位に接続
し、ヒータを駆動していないとき、温度検知センサをオ
ンし、該温度検知センサの出力を取り出す。

【００１０】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００１１】図１は、本発明の一実施例に係わる画像形
成装置の構成を示すブロック図である。同図に示す画像
形成装置は、外部装置１０１、ヘッド制御部１０２、ヘ
ッド部１０３、記録紙１０４の大きく分けて４つの要素
から構成されている。本実施例においては、例えばイメ
ージスキャナー、パソコン、ＣＡＤ等の外部装置１０１
から転送されてくるイメージ画像データＶＤＩから、ヘ
ッド部１０３を用いて、記録紙１０４に画像イメージを
形成する制御を行っていて、中でもヘッド制御部１０２
はそのために必要な信号の生成を行っている。ヘッド制
御部１０２は、ＣＰＵ１０５、ワークＲＡＭ１０６、プ
ログラムＲＯＭ１０７、Ｉ／Ｏ１０８、負荷部１０９、
ヘッド駆動信号生成部１１０、画像メモリ１１１、温度
検知センサ出力モニタ部１１２から構成され、またヘッ
ド部１０３は制御回路１１３、ヒータ１１４、温度検知
センサ１１５から構成されている。

【００１２】ＣＰＵ１０５はシリアル画像データＶＤＩ
が転送されてくる外部装置１０１とのインターフェース
を行うと共に、各メモリやＩ／Ｏ等ヘッド制御部１０２
の全体の動作のコントロールを行っている。外部装置１
０１からシリアル画像データＶＤＩが転送されてくる
と、ＣＰＵ１０５からの命令で、ヘッド駆動信号生成部
１１０にて、画像データＶＤＩを数バンド分画像メモリ
１１１に一時保持する。保持された画像データＶＤＩに
は、各種画像処理が加えられ、ヘッド部１０３のスキャ
ンに合わせてヘッド部１０３に画像データＶＤＯが出力
される。本実施例では、負荷部１０９内にリニアエンコ
ーダを配置していて、リニアエンコーダからヘッド部１
０３のスキャンに同期して出力される信号ＬＩＮＣＬを
用いて、画像データＶＤＯの出力等の各種制御の同期を
とっている。

【００１３】ヘッド駆動信号生成部１１０では、ヘッド
の各ブロックのイネーブル信号ＢＥＮＢ０〜７とヒータ
駆動のパルス信号ＨＥＮＢのインクの吐出に必要な信号
の生成も行っている。ヘッド駆動信号生成部１１０から
出力された画像データＶＤＯ、ブロックイネーブル信号
ＢＥＮＢ０〜７、ヒータ駆動のパルス信号ＨＥＮＢ等
は、ヘッド部１０３に転送され、ヘッド部１０３内の制
御回路１１３で、各イネーブル信号（ＢＮＥＢ，ＨＥＮ
Ｂを示す）がイネーブルになっているノズルのみヒータ
がＯＮし、インクが吐出されて記録紙１０４にイメージ
画像が形成される。

【００１４】ヘッド部１０３の内部にはヘッドの温度を
検知するセンサ１１５が配置されていて、ヘッド制御部
１０２内の温度検知センサ出力モニタ部１１２にて、ヘ
ッドの温度をモニタする制御を行っている。温度検知セ
ンサ出力モニタ部１１２は、ヘッド駆動信号生成部１１
０から出力されるヒータ駆動のパルス信号ＨＥＮＢがイ
ネーブルの時には、前述したようにヒータ駆動のパルス
信号ＨＥＮＢの影響でノイズが誘導されてしまい、正確
な値が検知できないため、ヒータ駆動のパルス信号ＨＥ
ＮＢがディスイネーブルのタイミングの時だけ温度検知
センサ１１５を作動させてその出力をホールドし、ヘッ
ドの温度をモニタすると共に、イネーブルの時は温度検
知センサを停止させて、その出力を接地してノイズを除
去する制御を行っている。

【００１５】ヘッド部１０３の内部構成および簡単な動
作説明を図２を用いて行う。ヘッド部１０３はシフトレ
ジスタ回路２０１、ラッチ回路２０２、ＡＮＤ回路２０
３〜２１０、トランジスタ２１１〜２１８、ヒータ２１
９から構成されていて、ヘッド駆動信号生成部１１０か
らの転送クロックＣＬＫに同期して、シリアルに転送さ
れてくる画像データＶＤＯをシフトレジスタ２０１でパ
ラレルデータに変換し、１２８個のデータがそろった時
点で保持信号ＬＡＴによりラッチ２０２にてデータを一
時保持する。保持された画像データＶＤＯは、ヘッド駆
動信号生成部１１０で生成したブロックのイネーブル信
号ＢＥＮＢ０〜７とヒータ駆動のパルス信号ＨＥＮＢが
イネーブルで且つ画像データがイネーブルのノズルのみ
トランジスタがＯＮしてヒータ２１９が加熱され、それ
によって生ずる気泡圧によってインクが吐出して、記録
紙１０４にインクが付着し、画像の形成を行っている。

【００１６】ヘッド部１０３を駆動するために必要な信
号の生成を行っているヘッド駆動信号生成部１１０の内
部構成および動作説明を図７を用いて行う。ヘッド駆動
信号生成部１１０は、画像メモリ制御部７０１、画像同
期信号生成部７０２、ヘッドブロック選択信号生成部７
０３、ヒータ駆動信号生成部７０４、ＣＰＵＩ／Ｆ部７
０５から構成されている。画像メモリ制御部７０１は、
前述したように、外部装置１０１から転送されてくるシ
リアル画像データＶＤＩを数バンド分画像メモリ１１１
に一時保持するためのアドレス信号の生成と、保持され
た画像データをヘッド部１０３のスキャンに合わせて出
力するためのアドレス信号の生成を行う。入力するとき
のアドレス信号の生成は、外部装置１０１からのデータ
の転送タイミングで生成され、出力するときは後述する
画像同期信号生成部７０２からの同期タイミングにあわ
せて生成される。

【００１７】画像同期信号生成部７０２は、上述したよ
うに負荷部１０９から出力される信号ＬＩＮＣＬからア
ドレス信号を生成する際の同期信号Ｈｓｙｎｃを生成す
ると共に、ヘッド部１０３で画像データＶＤＯを保持す
る際の同期信号ＬＡＴの生成を行っている。またヘッド
ブロック選択信号生成部７０３は、前記同期信号Ｈｓｙ
ｎｃに同期して、ヘッドの何れのブロックを駆動するか
選択する信号（ブロックイネーブル信号ＢＥＮＢ０〜
７）の生成を行う。

【００１８】次に、前記温度検知センサ出力モニタ部１
１２の内部構成および動作説明を図８を用いて行う。図
８において、８０１はトランジスタ、８０２，８０３は
アナログスイッチ、８０４，８０５はインバータ回路、
８０６，８０７はＡＮＤ回路、８０８はサンプルホール
ド回路、８０９はＡ／Ｄ変換器、８１０はラッチ回路、
８１１はＣＰＵ、８１２はデコーダである。

【００１９】図８に示す温度検知センサ出力モニタ部１
１２においては、ＣＰＵ８１１により温度モニタのステ
ータス信号ＳＥＮＯＮをセットした後、キャリッジを起
動させて印字が開始される。キャリッジの走査により、
負荷部１０９からＬＩＮＣＬ信号が出力され、１ライン
印字の同期信号Ｈｓｙｎｃが生成される。この１ライン
印字の同期信号Ｈｓｙｎｃがイネーブルの時、インバー
タ回路８０４で”Ｌ”が出力され、これによってアナロ
グスイッチ８０２がＯＦＦし、それと同時にＡＮＤ回路
８０６により”Ｌ”が出力され、これによりトランジス
タ８０１がＯＮして温度検知センサ１１５が動作する。
それと同時に、インバータ回路８０５で”Ｈ”が出力さ
れてこれによりアナログスイッチ８０３がＯＮして、温
度検知センサ１１５の出力がサンプルホールド回路８０
８によりサンプルホールドされる。

【００２０】また、前記１ライン印字の同期信号Ｈｓｙ
ｎｃがディスイネーブルの時、インバータ回路８０４
で”Ｈ”が出力され、これによりアナログスイッチ８０
２がＯＮし、それと同時にＡＮＤ回路８０６により”
Ｈ”が出力され、これによってトランジスタ８０１がＯ
ＦＦし、温度検知センサ１１５が動作しなくなる。それ
と同時に、インバータ回路８０５の出力が”Ｌ”とな
り、アナログスイッチ８０３がＯＦＦして、センサ出力
を出さなくなる。またこの時温度検知センサ１１５は、
ヒータ駆動パルス信号ＨＥＮＢの影響を受けてノイズを
発生する。このノイズがアナログスイッチ８０３の電源
電圧より大きい値となったとき、アナログスイッチ８０
３は導通状態となってしまい、ノイズが温度検知センサ
出力としてＣＰＵ１０５に入力されてしまうため、１ラ
イン印字の同期信号Ｈｓｙｎｃがディスイネーブルの時
に、インバータ回路８０４で出力された”Ｈ”によりＯ
Ｎしたアナログスイッチ８０２を通して、ノイズを接地
し、これによって誤検知を防ぐことができる。以上の動
作タイミングを、図９に示す。図９に示すように温度検
知センサ１１５の出力にはヒータが駆動されるタイミン
グの影響によってノイズが発生するため、ヒータが駆動
していないタイミング（ＨＥＮＢの立ち下がり）でセン
サ出力のサンプリングを行い、ヒータが駆動されるタイ
ミング（ＨＥＮＢの立ち上がり）の時に発生したノイズ
がＣＰＵに入力されるのを防ぐためにアナログスイッチ
を用いてノイズを接地し、誤検知を防ぐ制御を行ってい
る。ＣＰＵ１０５では、このリードデータ（ヘッドの温
度データ）を元に、前述したようにヒータ駆動のパルス
信号ＨＥＮＢ幅の設定にフィードバックして、ヘッドの
温度制御を行うことが可能となる。

【００２１】なお、上記実施例では、温度検知センサ出
力をアナログスイッチ８０２を介して接地しているが、
接地の代りに電源電位に接続しても効果は同じであり、
ノイズを除去することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヒータを駆動しているとき、温度検知センサをオフする
とともに該温度検知センサの出力をアースまたは所定の
電源電位に接続し、ヒータを駆動していないとき、温度
検知センサをオンし、該温度検知センサの出力を取り出
すので、ノイズの影響を受けることなく、ヘッドの温度
を適確に検出することができ、ヘッドの温度制御を的確
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる画像形成装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１に示す画像形成装置に使用されているヘッ
ド部の構成を示すブロック図である。

【図３】従来の画像形成装置における問題を説明するた
めの図である。

【図４】従来の画像形成装置の構成を示す図である。

【図５】ヘッドの温度制御をヘッド駆動信号の分割で行
う様子を示す説明図である。

【図６】ヒータ駆動信号と温度検知センサの出力との関
係およびサンプリング出力を示す図である。

【図７】図１に示す画像形成装置に使用されているヘッ
ド駆動信号生成部の構成を示すブロック図である。

【図８】図１に示す画像形成装置に使用されている温度
検知センサ出力モニタ部の構成を示すブロック図であ
る。

【図９】図１に示す画像形成装置の各部の信号の動作タ
イミングを示す図である。

【符号の説明】

１０１ 外部装置 １０２ ヘッド制御部 １０３ ヘッド部 １０４ 記録紙 １０５ ＣＰＵ １１０ ヘッド駆動信号生成部 １１１ 画像メモリ １１２ 温度検知センサ出力モニタ部 １１４ ヒータ １１５ 温度検知センサ ８０１ トランジスタ ８０２，８０３ アナログスイッチ ８０８ サンプルホールド回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドを構成するノズル内に設けられた
   ヒータを駆動制御することによりノズルからインクを吐
   出するインクジェット記録方式により画像を形成する画
   像形成装置であって、前記ヘッドの温度を検知する温度
   検知センサと、前記ヒータを駆動しているとき、前記温
   度検知センサをオフし、該温度検知センサの出力をアー
   スまたは所定の電源電位に接続する手段と、前記ヒータ
   を駆動していないとき、前記温度検知センサをオンし、
   該温度検知センサの出力を取り出す手段とを有すること
   を特徴とする画像形成装置。