JPH0939253A - Ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recorder

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Publication number
JPH0939253A
JPH0939253A JP19363395A JP19363395A JPH0939253A JP H0939253 A JPH0939253 A JP H0939253A JP 19363395 A JP19363395 A JP 19363395A JP 19363395 A JP19363395 A JP 19363395A JP H0939253 A JPH0939253 A JP H0939253A
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JP
Japan
Prior art keywords
temperature
head
recording
driving
recording head
Prior art date
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Pending
Application number
JP19363395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Muneji Hamano
宗二 浜野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP19363395A priority Critical patent/JPH0939253A/en
Publication of JPH0939253A publication Critical patent/JPH0939253A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the increase of a power source and to improve the life of a head board and hence a recording head by providing a controller for driving a heating element to set and output the duty ratio of a pulse signal to hold the temperature of the head at a predetermined temperature. SOLUTION: A temperature sensor and environmental temperature detecting means for detecting the head temperature and environmental temperature detecting means are provided in the recording head of the ink jet recorder, and the detected temperatures are input to a controller. The drives of subheaters 101B, 101C on a heater board 100 provided at the head are respectively controlled based on the detected temperatures. In this case, the temperature control is conducted, for example, by dividing the time into three stages, and the duty ratios of the pulse signals to be applied to the subheaters 101B, 101C of high speed temperature rising time zone, intermediate speed temperature rising time zone and set temperature holding time zone at the time of starting to record are varied. Thus, the power consumptions of the subheaters 101B, 101C are rationally suppressed to the minimum limit, and the life of a semiconductor element on a circuit board is prolonged.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に関し、詳しくは、吐出エネルギ発生素子として
熱エネルギを発生する素子以外に複数の発熱素子を記録
ヘッドに具えたインクジェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink jet recording apparatus having a recording head having a plurality of heat generating elements as an ejection energy generating element in addition to an element generating heat energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、オフィスにおけるパソコンやワー
プロ、ファクシミリ等の普及により、これらの機器の出
力機として様々な記録方式のプリンタが開発されてい
る。その中でもインクジェット記録方式は、記録騒音が
低く、また多種の被記録材に高品位の記録が可能であ
り、さらに小型である等の利点があるためにオフィスで
のパーソナルユースに最適である。またインクジェット
記録方式の中でも駆動応答性の高いサーマル方式が一つ
の主流になっている。かかる記録方式は記録ヘッドにお
いて電気信号を発熱体により熱に変えインクを膜沸騰さ
せて、その沸騰による圧力を利用してインクを被記録材
に向けて吐出させ、被記録材に着弾したインク滴の広が
りによりドットを構成する。ところで、かかる記録方式
においてはインク吐出部におけるインクの粘度によっ
て、吐出されるインク量に変化が生じる。すなわち、イ
ンクは温度が低温になるにつれて粘度が増し、インク吐
出部を構成している周りの部材とインクとの接触部での
流体抵抗が増大することで発泡により生ずる運動エネル
ギを著しく低下させることになる。そして、所定のイン
ク吐出量を下回ると、記録画像は濃度の低下や十分なド
ットの面積を得ることができなくなり、記録画像の品位
を損なう。そこでかかる問題を解決するために特開昭5
8−220757号公報に記載されているように、記録
ヘッドに吐出用発熱体(以下では吐出ヒータと称す。)
の他に周りのインク吐出部構成部材を加熱するための補
助加熱手段である補助加熱用発熱体(以下でサブヒータ
と称す。)を設けることで、インクの温度を上昇させて
上述の問題を解消している。またこのような構成によれ
ば、サブヒータが吐出ヒータと同様に、シリコンチップ
上に成膜技術により製造された電気熱変換体であるため
に、低コストで記録ヘッドの保温を実現することができ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of personal computers, word processors, facsimiles, etc. in offices, printers of various recording systems have been developed as output devices of these devices. Among them, the ink jet recording method is suitable for personal use in an office because it has low recording noise, enables high-quality recording on various recording materials, and is small in size. Among the ink jet recording methods, the thermal method, which has a high drive response, has become one of the mainstream. In such a recording method, an electric signal is converted into heat by a heating element in a recording head to cause the film to boil the ink, and the pressure caused by the boiling is used to eject the ink toward a recording material, and the ink droplets landed on the recording material. A dot is formed by the spread of. By the way, in such a recording method, the amount of ejected ink changes depending on the viscosity of the ink in the ink ejecting portion. That is, the viscosity of the ink increases as the temperature becomes lower, and the fluid resistance at the contact portion between the ink and the surrounding members forming the ink ejection portion increases, which significantly reduces the kinetic energy generated by foaming. become. Then, when the amount of ink ejected falls below a predetermined amount, the recorded image cannot be reduced in density and a sufficient dot area cannot be obtained, and the quality of the recorded image is impaired. Therefore, in order to solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No.
As described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-220757, an ejection heating element (hereinafter referred to as an ejection heater) is attached to the recording head.
In addition to the above, by providing an auxiliary heating heating element (hereinafter referred to as a sub-heater) that is an auxiliary heating means for heating the surrounding ink ejection portion constituting member, the temperature of the ink is raised and the above-mentioned problem is solved. are doing. According to such a configuration, the sub-heater is an electrothermal converter manufactured by a film forming technique on a silicon chip, like the ejection heater, so that it is possible to realize heat retention of the recording head at low cost. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、吐出ヒータとサブヒータとの双方を同時に加熱
できる電源容量を必要とし、さらに同時に加熱した場合
の記録ヘッド配線基板であるシリコンチップへの負担が
大きくなることでシリコンチップの機能的な寿命を縮め
ていた。
However, the above-mentioned conventional example requires a power source capacity capable of heating both the discharge heater and the sub-heater at the same time, and when the heating is performed at the same time, the load on the silicon chip which is the recording head wiring substrate is increased. The larger size shortened the functional life of the silicon chip.

【0004】本発明の目的は、かかる従来の問題の解決
を図り、合理的にヘッド補助加熱用サブヒータの加熱を
制御可能とすることで、電源の増大を抑制し、ヘッド基
板引いては記録ヘッドの寿命を図ることのできるインク
ジェット記録装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to rationally control the heating of the sub-heater for auxiliary head heating, thereby suppressing an increase in power supply and pulling the head substrate and recording head. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of achieving a long life.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、記録ヘッドの配線基板上にインク吐出
用エネルギを発生するための複数の電気熱変換素子と、
前記記録ヘッドの温度を制御するための少なくとも2つ
の発熱素子とを有し、前記記録ヘッドの温度を所定の温
度に保つべく前記発熱素子を駆動するためのパルス信号
のデューティ比を設定して出力する発熱素子駆動用の制
御回路を具備することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of electrothermal conversion elements for generating ink ejection energy on a wiring substrate of a recording head,
At least two heating elements for controlling the temperature of the recording head are provided, and a duty ratio of a pulse signal for driving the heating element is set and output so as to keep the temperature of the recording head at a predetermined temperature. And a control circuit for driving the heating element.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の実施例の形態によれば、
発熱素子駆動用の制御回路により記録ヘッドの温度を記
録動作を実施するのに適切な所定温度にまで高め、ま
た、その所定温度を維持すべくパルス信号のデューティ
比を設定して発熱素子に駆動信号を出力するもので、少
なくとも2つの発熱素子を有し、温度を高める必要のあ
る方の発熱素子をその記録状態に応じて駆動するので無
用に電力を消費したり、配線基板上の各素子の寿命を短
くするのを防止することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to an embodiment of the present invention,
The control circuit for driving the heating element raises the temperature of the print head to a predetermined temperature suitable for performing the printing operation, and sets the duty ratio of the pulse signal to maintain the predetermined temperature and drives the heating element. It outputs a signal and has at least two heating elements, and the one that needs to be raised in temperature is driven according to the recording state, so power is consumed unnecessarily and each element on the wiring board It is possible to prevent shortening the life of the.

【0007】[0007]

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0008】図1は本発明の適用が可能なインクジェッ
ト記録装置IJRAの構成例を示す。なお本例の場合は
インクヘッドカートリッジIJCをキャリッジHCに搭
載して記録を行うインクジェット記録装置IJRAの例
である。ここで、5000は被記録材であるシートPを
シート送り可能なプラテン、5002はプラテン500
0との間にシートPを保持するシート押え、5003は
シートPに沿ってキャリッジHCを案内するガイド軸、
5004はキャリッジHCに螺合する螺旋溝5005を
有し、駆動モータ5013により回転駆動されるリード
スクリュー、5009,5011は駆動モータ5013
の正逆回転による駆動力をリードスウリュー5004に
伝達するためのギアである。なお、キャリッジHCは矢
印a,b方向に移動するもので、5007および500
8はフォトカプラからなるホームポジション検知手段で
あり、キャリッジHCがこの位置にまで移動してきたと
きに、キャリッジHCに設けたピン5006がフォトカ
プラ5007および5008により検知され、駆動モー
タ5013の回転方向が切換えられる。
FIG. 1 shows a structural example of an ink jet recording apparatus IJRA to which the present invention can be applied. The case of this example is an example of an inkjet recording apparatus IJRA in which the ink head cartridge IJC is mounted on the carriage HC to perform recording. Here, 5000 is a platen capable of feeding the sheet P as a recording material, and 5002 is a platen 500.
A sheet retainer for holding the sheet P between 0 and 500, a guide shaft 5003 for guiding the carriage HC along the sheet P,
Reference numeral 5004 has a lead groove 5005 screwed into the carriage HC, and is a lead screw rotationally driven by a drive motor 5013.
This is a gear for transmitting the driving force due to the forward and reverse rotations of 1 to the lead swallow 5004. The carriage HC moves in the directions of arrows a and b.
Reference numeral 8 denotes a home position detecting means including a photocoupler. When the carriage HC moves to this position, the pin 5006 provided on the carriage HC is detected by the photocouplers 5007 and 5008, and the rotation direction of the drive motor 5013 is changed. Can be switched.

【0009】5015はキャップ部材5016を支持
し、クリーニングブレード5017と共にこの位置でキ
ャリッジHCの移動方向とは直交する方向に移動可能な
キャップ支持部材、5018はその支持体、5020は
キャリッジHCの移動に伴ってこれに係合し、回復手段
による吸引開始にかかわるカム部材である。なお、回復
動作時のこれら一連の移動動作はクラッチ機構による切
換え動作により駆動モータ5013の駆動力を利用して
行われるものである。5023はキャップ部材5016
の開口部であり、回復動作の吸引時にインクヘッドカー
トリッジIJCの記録ヘッドIJHインク吐出面に周囲
部が密接する。
Reference numeral 5015 denotes a cap member 5016, which is movable with the cleaning blade 5017 in this position in a direction orthogonal to the moving direction of the carriage HC, 5018 is a support member thereof, and 5020 is a movement of the carriage HC. The cam member is engaged with this and is involved in starting suction by the recovery means. It should be noted that the series of moving operations during the recovery operation are performed by utilizing the driving force of the drive motor 5013 by the switching operation by the clutch mechanism. 5023 is a cap member 5016
And the peripheral portion is in close contact with the ink ejection surface of the recording head IJH of the ink head cartridge IJC when the recovery operation is sucked.

【0010】また、ここでは図示されていないが記録ヘ
ッドIJHには図1に示すようにヘッド温度を検出する
温度センサ110が設けられると共に、インクジェット
記録装置には環境温度を検出する環境温度検出手段12
0が設けられていて、記録動作中これらから制御部13
0にそれぞれの検出温度が信号として入力される。な
お、制御部130はCPU機能を有すると共に、殊に図
示はしないが記録装置としてROM、RAMを有し、ま
た、タイマを具えている。よって、制御部130では後
述するようにしてこれらの入力された検出温度に基づい
て記録ヘッドIJHの温度を制御すべく、図3に示した
サブヒータ101B,101Cの駆動を制御するもので
ある。また、制御部130は予め定められたルーチンに
従ってキャリッジで駆動モータ5013やシート送りモ
ータ5030(図1参照)の駆動を制御すると共に記録
ヘッドIJHによる記録動作を制御する。
Although not shown here, the recording head IJH is provided with a temperature sensor 110 for detecting the head temperature as shown in FIG. 1, and the ink jet recording apparatus has an environmental temperature detecting means for detecting the environmental temperature. 12
0 is provided, and the control unit 13
Each detected temperature is input to 0 as a signal. The control unit 130 has a CPU function, and has a ROM, a RAM as a recording device (not shown), and a timer. Therefore, the control unit 130 controls the driving of the sub-heaters 101B and 101C shown in FIG. 3 in order to control the temperature of the recording head IJH based on these input detected temperatures as described later. Further, the control unit 130 controls the drive of the drive motor 5013 and the sheet feed motor 5030 (see FIG. 1) by the carriage according to a predetermined routine, and also controls the recording operation by the recording head IJH.

【0011】図2は記録ヘッドの詳細を示すもので、支
持体300の上面に半導体プロセスにより形成されたヒ
ータボード100が設けられている。このヒータボード
100に同一半導体プロセスで形成された、記録ヘッド
IJHを加熱し、温調するための後述する温調用ヒータ
(サブヒータ)(ここでは不図示)が設けられるもの
で、200は、前記支持体300上に配置された配線基
板であって、前記配線基板200と温調用ヒータおよび
吐出用(メイン)ヒータ(不図示)とがワイヤボンディ
ング等により電気的に接続される。
FIG. 2 shows the details of the recording head, and a heater board 100 formed by a semiconductor process is provided on the upper surface of the support 300. The heater board 100 is provided with a heater (sub-heater) (not shown here) for temperature adjustment, which will be described later, for heating and adjusting the temperature of the print head IJH formed by the same semiconductor process. In the wiring board arranged on the body 300, the wiring board 200 is electrically connected to the temperature adjustment heater and the discharge (main) heater (not shown) by wire bonding or the like.

【0012】なおここで、400はインク吐出口、50
0はインク吐出口400を有する溝付天板部材をヒータ
ボード100と共に支持体300に固定するためのばね
部材、600はインク供給部材、800はインクジェッ
トユニットIJUをインクタンクITと一体化固定する
蓋部材である。
Here, 400 is an ink ejection port, and 50
Reference numeral 0 is a spring member for fixing the grooved top plate member having the ink discharge port 400 to the support body 300 together with the heater board 100, 600 is an ink supply member, and 800 is a lid for integrally fixing the ink jet unit IJU with the ink tank IT. It is a member.

【0013】図3は本実施例に適用する記録ヘッドIJ
Hのヒータボード100を模式的に示す。ここで、10
1B,101Cは2つの温調用サブヒータ、101Aは
吐出用(メイン)ヒータであり、102はメインヒータ
とインク吐出口および液路とからなる記録素子列であ
る。また、103は駆動素子群であり、上記のヒータ1
01A〜101C、記録素子列102および駆動素子群
103が同図に示されるような位置関係で同一の配線基
板200上に形成される。このように各素子を同一基板
200上に配することでヘッド温度の取り扱いおよび制
御が効率良く行え、さらにヘッドIJHのコンパクト
化、製造工程の簡略化を計ることができる。なお同図に
は、ヒータボード100においてインクで満たされる領
域とそうでない領域とに分離するための天板の外周壁1
04が斜線を施して示されている。
FIG. 3 shows a recording head IJ applied to this embodiment.
The heater board 100 of H is shown typically. Where 10
1B and 101C are two temperature control sub-heaters, 101A is an ejection (main) heater, and 102 is a printing element array including a main heater, ink ejection ports, and liquid paths. Further, 103 is a drive element group, which is the heater 1 described above.
01A to 101C, the recording element array 102, and the driving element group 103 are formed on the same wiring board 200 in the positional relationship shown in FIG. By arranging each element on the same substrate 200 in this way, the head temperature can be handled and controlled efficiently, and the head IJH can be made compact and the manufacturing process can be simplified. In the figure, the outer peripheral wall 1 of the top plate for separating an area filled with ink and an area not filled with ink on the heater board 100.
04 is shown shaded.

【0014】続いて、図4に従いヒータボード100上
のサブヒータ101B,101Cおよび各メインヒータ
101A(ここでは15個の記録素子を具えた場合の個
々の素子に対応するヒータにSeg1〜Seg15の符
号が付してある)の駆動回路の構成について説明する。
Subsequently, according to FIG. 4, the sub-heaters 101B and 101C on the heater board 100 and the main heaters 101A (herein, when 15 recording elements are provided, the heaters corresponding to the individual elements are denoted by Seg1 to Seg15). The configuration of the drive circuit (appended) is described.

【0015】ここで、C1は15ビットのトランジスタ
アレイからなるヘッドドライバ、C2は各メインヒータ
101Aに対応して設けられたアンドゲート、C3はヘ
ッドドライバC1を介してメインヒータSeg1〜Se
g15を分割駆動するために設けられ、BEN0とBE
N1の2つのブロックイネーブル入力端子を有するデコ
ーダ、C4はラッチ回路、C5はシフトレジスタであ
る。なお、本例は、ヒータSeg1〜Seg9に対応す
る記録素子によりカラーインクを吐出させ、ヒータSe
g10〜Seg15に対応する記録素子によりブラック
インクを吐出させて記録を行うインクジェット記録ヘッ
ドIJHのヒータボード100上の回路構成が示されて
おり、HENBBはブラック記録時のヒートイネーブル
端子、HENBCはカラー記録時のヒートイネーブル端
子である。また、SUBHBおよびSUBHCはそれぞ
れブラック記録時のサブヒータ101Bおよびカラー記
録時のサブヒータ101Cをドライバ201Bおよび2
01Cを介して駆動するヒート信号であり、ヒート信号
SUBHBおよびSUBHCの発生回路については後述
する。さらにまた、図4において、BEN0,BEN1
はブロックイネーブル信号入力端子、SDTはシリアル
データ信号、SCKはシリアルクロック信号、RESE
Tはリセット信号、LATCHはラッチ信号のそれぞれ
入力端子である。
Here, C1 is a head driver consisting of a 15-bit transistor array, C2 is an AND gate provided corresponding to each main heater 101A, C3 is a main heater Seg1 to Se via the head driver C1.
It is provided to drive g15 separately, and BEN0 and BE
A decoder having two block enable input terminals of N1, C4 is a latch circuit, and C5 is a shift register. In this example, the color ink is ejected by the recording elements corresponding to the heaters Seg1 to Seg9, and the heater Se
The circuit configuration on the heater board 100 of the inkjet recording head IJH, which performs recording by ejecting black ink by the recording element corresponding to g10 to Seg15, is shown. HENBB is a heat enable terminal during black recording, and HENBC is color recording. It is a heat enable terminal at the time. Further, SUBHB and SUBHC respectively use the sub-heater 101B for black recording and the sub-heater 101C for color recording as drivers 201B and 2B.
A heat signal driven via 01C, and a generation circuit of the heat signals SUBHB and SUBHC will be described later. Furthermore, in FIG. 4, BEN0, BEN1
Is a block enable signal input terminal, SDT is a serial data signal, SCK is a serial clock signal, and RESE
T is a reset signal input terminal and LATCH is a latch signal input terminal.

【0016】図5はヒート信号SUBHB,SUBHC
の発生回路の構成の一例を示す。ここで、51は後述す
るタイミングチャートに従ってヒート信号を出力するた
めの回路(以下でヒート信号出力回路という)であり、
その入力側にはデータ信号D0〜D15、ライト信号N
WR、チップセレクト信号NCS、ヒータ起動信号HT
CYCL用の端子が設けられている。52はセレクタ回
路、53はサブヒータ101Bおよび101Cの駆動信
号を出力するアンドゲート、54はインバータ55,5
6を介してブラック記録用ヒート信号HENBB、カラ
ー記録用ヒート信号HENBCが入力されるアンドゲー
ト、また、PDTはアンドゲート53に入力されるヒー
トイネーブル信号である。
FIG. 5 shows heat signals SUBHB and SUBHC.
An example of the configuration of the generator circuit of FIG. Here, 51 is a circuit for outputting a heat signal according to a timing chart described later (hereinafter referred to as a heat signal output circuit),
On its input side, data signals D0 to D15 and write signal N
WR, chip select signal NCS, heater start signal HT
A terminal for CYCL is provided. 52 is a selector circuit, 53 is an AND gate for outputting drive signals for the sub-heaters 101B and 101C, 54 is an inverter 55, 5
An AND gate to which the black recording heat signal HENBB and the color recording heat signal HENBC are input via 6, and PDT is a heat enable signal input to the AND gate 53.

【0017】続いて、本発明によるサブヒータの温度制
御の基本的動作手順について説明する。
Next, a basic operation procedure of temperature control of the sub heater according to the present invention will be described.

【0018】なお、本発明は、サブヒータの温度制御を
時間的にT1からT3までの3段階に分けて行うもの
で、このうちT1は記録開始時の高速昇温時間帯、T2
は中速昇温時間帯、T3は記録動作中の設定温度保持時
間帯であって、その動作手順と記録ヘッドIJHにおけ
る温度変化の状態とを図6に示すフローチャートと図7
に示すグラフとを参照して説明する。
In the present invention, the temperature control of the sub-heater is temporally divided into three stages from T1 to T3, of which T1 is the high-speed temperature rise time zone at the start of recording, and T2.
7 is a medium-speed temperature rise time zone, and T3 is a set temperature holding time zone during the recording operation. The operation procedure and the state of temperature change in the print head IJH are shown in the flowchart of FIG. 6 and FIG.
The description will be made with reference to the graph shown in FIG.

【0019】まず、ステップSD1において電源が投入
されると、ステップSD2においてイニシアライズ処理
を行い、ステップSD3で記録開始の指令を待つ。そし
て開始指令によりステップSD4に進み、環境温度検出
手段120(図1参照)から環境温度を求める。ついで
次のステップSD5で記録ヘッドIJHの目標上昇温度
を設定するが、かかる環境温度に対しての目標上昇温度
設定にあたっては、例えば下記の表1に示すようなテー
ブルを制御部130に用意しておき、このようなテーブ
ルをルックアップして行えばよい。
First, when the power is turned on in step SD1, an initialization process is performed in step SD2, and a recording start command is awaited in step SD3. Then, in response to the start command, the process proceeds to step SD4 and the environmental temperature is obtained from the environmental temperature detecting means 120 (see FIG. 1). Then, in step SD5, the target rising temperature of the recording head IJH is set. For setting the target rising temperature with respect to the environmental temperature, for example, a table as shown in Table 1 below is prepared in the control unit 130. Then, a table like this may be looked up.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】しかして、その設定が終了した時点でステ
ップSD6に進み、ここで、T1〜T3の各時間帯での
サブヒータ101B,101Cの駆動条件を設定した
後、以下のステップSD7およびSD8でその駆動条件
のうちT1時間帯の条件でサブヒータ101B,101
Cを駆動し、ステップSD9およびSD10ではT2時
間帯の駆動条件で、また、ステップSD11およびSD
12ではT3時間帯の駆動条件でそれぞれサブヒータ1
01B,101Cの駆動を制御する。なお、図7では目
標温度が10℃に設定された場合の例が示されている。
However, when the setting is completed, the process proceeds to step SD6, where the driving conditions of the sub-heaters 101B and 101C in each time zone of T1 to T3 are set, and then in steps SD7 and SD8 below. Of the driving conditions, the sub heaters 101B and 101 are operated under the condition of the T1 time zone.
C is driven, and in steps SD9 and SD10, under the driving conditions of the T2 time zone, and in steps SD11 and SD.
In 12, the sub heater 1 is driven under the driving condition of the T3 time zone.
The drive of 01B and 101C is controlled. Note that FIG. 7 shows an example in which the target temperature is set to 10 ° C.

【0022】ここで、各時間帯T1〜T3におけるサブ
ヒータ101B,101Cの駆動制御の詳細を図5を参
照しつつ以下に説明する。
Details of drive control of the sub-heaters 101B and 101C in each of the time zones T1 to T3 will be described below with reference to FIG.

【0023】(A)高速昇温時間帯T1における制御 まず、セレクタ52に入力させるB/C選択信号を
“0”または“1”とし、NCS(チップセレクト信
号)、NWR(ライト信号)およびD0〜D15(デー
タ信号)の制御線によって高速昇温が可能なデューティ
比(例えば95%デューティ)を設定する。しかる後ヒ
ートイネーブル信号PDTを“1”とすることで、デュ
ーティ比の高いヒート信号SUBHがヒータ起動信号H
TCYCLの周期で出力される。そして、その目標上昇
温度および環境温度に対応して予め設定されている時間
帯T1において加熱が終了したならば信号PDTを
“0”として時間帯T1での加熱を終了する。
(A) Control in high-speed temperature rising time period T1 First, the B / C selection signal input to the selector 52 is set to "0" or "1", and NCS (chip select signal), NWR (write signal) and D0 are set. The duty ratio (for example, 95% duty) that enables high-speed temperature rise is set by the control lines from D15 to D15 (data signal). Then, by setting the heat enable signal PDT to "1", the heat signal SUBH having a high duty ratio is changed to the heater activation signal H.
It is output in the cycle of TCYCL. Then, if heating is finished in the time zone T1 preset corresponding to the target elevated temperature and the environmental temperature, the signal PDT is set to "0" and the heating in the time zone T1 is finished.

【0024】(B)中速昇温時間帯T2における制御 時間帯T1における制御の場合と同様にして、中速昇温
が可能なデューティ比(例えば60%デューティ)に設
定した上、予め設定されている時間帯T2において加熱
を終える。なお、以上の時間帯T1およびT2において
はいずれも記録は開始されていないので、ブラック記録
用ヒート信号HENBBおよびカラー記録用ヒート信号
HENBCはいずれも“0”のまま変化せずに保たれ
る。
(B) Control in medium-speed temperature rise time zone T2 Similarly to the case of control in time zone T1, the duty ratio (for example, 60% duty) capable of medium-speed temperature rise is set and then preset. The heating is finished in the time period T2 during which the heating is performed. Since recording is not started in any of the above time zones T1 and T2, both the black recording heat signal HENBB and the color recording heat signal HENBC are kept unchanged at "0".

【0025】(C)記録時間帯T3における制御 まずブラックおよびカラーの双方の記録素子により記録
を行う場合について述べる。
(C) Control in recording time zone T3 First, the case where recording is performed by both black and color recording elements will be described.

【0026】この場合は、B/C選択信号を“0”と
し、その記録に見合ったデューティ比の設定が行われる
が、ヒートイネーブル信号PDTを“1”とすること
で、図8のヒート信号SUBHON(B/C=0)波形
中に破線で囲んで示すAB,AAのように、ブラック記
録用ヒート信号HENBBおよびカラー記録用ヒート信
号HENBCの図5に示すセレクタ52への入力に応じ
てヒート信号の立上りおよび立下りが行われ、ヒータ起
動サイクル信号HTCYCLの周期に従ってそのデュー
ティ比が確保されて温調用サブヒータ101B,101
Cによる加熱が行われる。ここで、信号HENBB,H
ENBC,SUBHONの各信号はいずれも立上りの
“1”の状態で加熱が行われるものである。おこの場
合、ヒートイネーブル信号PDTは吐出する記録素子の
数が総記録素子の数の1/5以上となると立下り、サブ
ヒータ101B,101Cによる加熱を停止させるよう
に制御部130により制御されるもので、このような制
御を含むヒータ制御により記録ヘッドIJHの温度をそ
の記録動作中の時間帯T3においてT7に示すように目
標温度に近く保つことができる。また、環境温度の変化
やヒート履歴に応じて制御部130によりデューティ比
の変更が可能なように制御できることは勿論である。
In this case, the B / C selection signal is set to "0" and the duty ratio corresponding to the recording is set, but by setting the heat enable signal PDT to "1", the heat signal of FIG. As indicated by AB and AA surrounded by broken lines in the SUBHON (B / C = 0) waveform, heat is generated in response to the input of the black recording heat signal HENBB and the color recording heat signal HENBC to the selector 52 shown in FIG. The signal rises and falls, its duty ratio is secured in accordance with the cycle of the heater start cycle signal HTCYCL, and the temperature adjustment sub-heaters 101B and 101
Heating with C is performed. Here, the signals HENBB, H
Each of the ENBC and SUBHON signals is for heating in the rising "1" state. In this case, the heat enable signal PDT falls when the number of ejected recording elements becomes ⅕ or more of the total number of recording elements, and is controlled by the control unit 130 to stop the heating by the sub-heaters 101B and 101C. With the heater control including such control, the temperature of the printhead IJH can be kept close to the target temperature as shown at T7 in the time zone T3 during the printing operation. Further, it goes without saying that the control unit 130 can control so that the duty ratio can be changed according to the change in environmental temperature and the heat history.

【0027】ついで、ブラック用の記録素子のみにより
記録を行う場合の記録時間帯T3における制御について
説明する。
Next, the control in the recording time zone T3 when recording is performed only by the recording element for black will be described.

【0028】この場合は、B/C選択信号を“1”と
し、かかる記録時に対応するデューティ比に設定したあ
と、ヒートイネーブル信号PDTを“1”とすると、図
8のヒート信号SUBHON(B/C=1)の波形中に
破線で囲んで示すBB,BAのようにブラック記録用ヒ
ート信号HENBBの立上り、立上りに応じて立上り、
立下りとなるようにヒート信号SUBHONが出力され
るが、その立上り中はアンドゲート53によりヒート信
号SUBHONは出力されない。なお、ヒート信号の立
下り時にはヒート信号出力回路51では加熱時間を計時
しているカウンタは停止する。また、その他の加熱制御
動作については上記と変わらず、その説明は省略する。
なお、図8において、DTNBはシリアルデータがどの
記録素子に供給されるかを表わす数字である。
In this case, if the B / C selection signal is set to "1" and the heat enable signal PDT is set to "1" after setting the duty ratio corresponding to such recording, the heat signal SUBHON (B / As shown by BB and BA surrounded by a broken line in the waveform of C = 1), the black recording heat signal HENBB rises, and rises in response to the rising.
Although the heat signal SUBHON is output so as to fall, the heat signal SUBHON is not output by the AND gate 53 during the rising. At the fall of the heat signal, the heat signal output circuit 51 stops the counter that measures the heating time. The other heating control operations are the same as those described above, and the description thereof will be omitted.
In FIG. 8, DTNB is a number indicating to which recording element the serial data is supplied.

【0029】続いて本発明の第2実施例によるサブヒー
タ101B,101Cのヒート信号発生回路の構成を図
9によって説明する。
Next, the structure of the heat signal generating circuit of the sub-heaters 101B and 101C according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0030】本実施例による回路構成は、サブヒータ別
にヒート信号出力回路91および92を設けるようにし
たものである。93Bはサブヒータ101B駆動用のヒ
ート信号SUBHBを出力するアンドゲート、93Cは
サブヒータ101C駆動用のヒート信号SUBHCを出
力するアンドゲートである。また、94Bおよび94C
はインバータである。本例は、図10に示すように記録
ヘッドIJHにおけるサブヒータ101B周辺の温度と
サブヒータ101C周辺の温度との双方を木目細かく制
御することによって、ブラック記録時、カラー記録時お
よび双方による記録時におけるサブヒータ101B,1
01Cのオン・オフ制御をより合理的に行うもので、こ
の場合、図示はしないが、記録ヘッドIJHにはサブヒ
ータ別にその近傍の温度が検出可能なように温度センサ
が設けられることは勿論である。
In the circuit configuration according to the present embodiment, heat signal output circuits 91 and 92 are provided for each sub-heater. 93B is an AND gate that outputs a heat signal SUBHB for driving the sub-heater 101B, and 93C is an AND gate that outputs a heat signal SUBHC for driving the sub-heater 101C. Also, 94B and 94C
Is an inverter. In this example, as shown in FIG. 10, by finely controlling both the temperature around the sub-heater 101B and the temperature around the sub-heater 101C in the print head IJH, the sub-heater during black printing, color printing, and both printings 101B, 1
The ON / OFF control of 01C is performed more rationally. In this case, although not shown, it is needless to say that the printhead IJH is provided with a temperature sensor so that the temperature in the vicinity of each subheater can be detected. .

【0031】なお、図10についてのその他の詳細につ
いては先に図7のところで説明したのと変わらず、これ
を省略する。図11は本第2実施例による各部からの出
力信号のタイミングチャートを示す。ここで、PDTB
およびPDTCはブラック記録用ヒート信号HENBB
およびカラー記録用ヒート信号HENBCに対するイネ
ーブル信号である。
The other details of FIG. 10 are the same as those described above with reference to FIG. 7 and will not be described. FIG. 11 is a timing chart of output signals from the respective parts according to the second embodiment. Where PDTB
And PDTC are black recording heat signals HENBB
And an enable signal for the color recording heat signal HENBC.

【0032】本実施例による各時間帯T1〜T3におけ
るサブヒータ101B,101Cの駆動制御の詳細を図
9〜図11を参照しつつ説明する。
Details of drive control of the sub-heaters 101B and 101C in each of the time zones T1 to T3 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11.

【0033】(A)高速昇温時間帯T1における制御 この場合、サブヒータ101Bおよび101Cは個別の
ヒート信号出力回路91および92を介して出力される
ので、高速昇温が可能なデューティ比(例えば95%デ
ューティ)を設定するにあたって、上記回路91および
92に個別に入力されチップセレクト信号NCSBおよ
びNCSCがかかわること以外第1実施例で説明した制
御動作と変わらない。
(A) Control in high-speed temperature rising time zone T1 In this case, since the sub-heaters 101B and 101C are output via the individual heat signal output circuits 91 and 92, a duty ratio (for example, 95) capable of high-speed temperature rising. In setting the (% duty), there is no difference from the control operation described in the first embodiment except that the chip select signals NCSB and NCSC individually input to the circuits 91 and 92 are involved.

【0034】(B)中速昇温時間帯T2における制御 この制御についても中速昇温に好適なデューティ比(例
えば65%)の設定および以下の動作手順は第1実施例
で説明したのと変わらず、その説明は省略する。
(B) Control in medium-speed temperature rise time zone T2 With respect to this control as well, the setting of the duty ratio (for example, 65%) suitable for medium-speed temperature rise and the following operation procedure have been described in the first embodiment. The description will not be repeated without changing.

【0035】(C)記録時間帯T3における制御 本実施例では時間帯T3での制御が第1実施例とは異な
るもので、ヒート信号出力回路91およびアンドゲート
93Bを介して出力されるサブヒータ101Bのヒート
信号SUBHBとヒート信号出力回路92およびアンド
ゲート93Cを介して出力されるヒート信号SUBHC
とについて個別に説明する。
(C) Control in the recording time zone T3 In this embodiment, the control in the time zone T3 is different from that in the first embodiment, and the sub heater 101B output through the heat signal output circuit 91 and the AND gate 93B. Heat signal SUBHB and heat signal SUBHC output via the heat signal output circuit 92 and the AND gate 93C
And will be explained individually.

【0036】ヒート信号SUBHBの出力について、そ
のデューティ比は先にも述べたようにその記録に見合う
ようにヒート信号出力回路91で設定されるが、そのあ
と、ヒートイネーブル信号PDTBが図11に示すよう
に“1”となると、ヒートサイクル信号HTCYCLの
サイクルごとにブラック記録用ヒート信号HENBBの
立上り、立下りに応じてサブヒータ101B用のヒート
信号SUBHBが立下り、立ち上がる。かくして、10
1B用ヒート信号SUBHBの立上りの間のみにサブヒ
ータ101Bによる加熱動作が行われる。
Regarding the output of the heat signal SUBHB, the duty ratio thereof is set by the heat signal output circuit 91 so as to correspond to the recording as described above. After that, the heat enable signal PDTB is shown in FIG. When it becomes "1", the heat signal SUBHB for the sub-heater 101B falls and rises in response to the rise and fall of the black recording heat signal HENBB for each cycle of the heat cycle signal HTCYCL. Thus, 10
The heating operation by the sub-heater 101B is performed only while the 1B heat signal SUBHB rises.

【0037】同様にしてヒート信号SUBHCの出力に
ついては、ヒートイネーブル信号PDTCが図11に示
すように“1”となると、ヒートサイクル信号HTCY
CLのサイクルごとにカラー記録用ヒート信号HENB
Cの立下り、立上りに応じてサブヒータ101C用のヒ
ート信号SUBHCが立上り、立下がる。かくしてヒー
ト信号SUBHCの立上りの間のみにサブヒータ101
Cによる加熱動作が行われる。なお、ヒート信号SUB
HBまたはSUBHCはいずれの場合もヒートイネーブ
ル信号PDTBまたはPDTCが“0”の場合には出力
されない。さらにまた、ヒートイネーブル信号PDTB
およびPDTCはいずれも吐出を行う記録素子の数が1
/5以上となると“0”となりサブヒータ101B,1
01Cによる加熱が停止される。
Similarly, regarding the output of the heat signal SUBHC, when the heat enable signal PDTC becomes "1" as shown in FIG. 11, the heat cycle signal HTCY is output.
Color recording heat signal HENB for each CL cycle
The heat signal SUBHC for the sub-heater 101C rises and falls according to the fall and rise of C. Thus, the sub-heater 101 is provided only during the rising of the heat signal SUBHC.
The heating operation by C is performed. The heat signal SUB
In either case, HB or SUBHC is not output when the heat enable signal PDTB or PDTC is "0". Furthermore, the heat enable signal PDTB
In both PDTC and PDTC, the number of recording elements that perform ejection is 1
When it becomes / 5 or more, it becomes “0” and the sub-heaters 101B, 1
The heating by 01C is stopped.

【0038】なお、以上に述べた実施例では、1つの記
録ヘッドにおけるヒータボード上に2つのサブヒータを
設け、その記録ヘッドにブラックインクとカラーインク
とを吐出する記録素子が同一線上に配線されるインクジ
ェット記録装置への適用例について説明したが、本発明
の適用はこれに限られるものではない。例えば、モノカ
ラーのインクジェット記録装置や、シリアルプリンタに
限らずフルラインのインクジェット記録装置にも適用可
能であることはいうまでもなく、また、サブヒータの数
も2つには限らず、例えば3つ以上であってもよい。ま
た、環境温度にかかわりなく、所定の温度に記録ヘッド
を保つようにしたインクジェット記録装置にも適用可能
である。
In the embodiment described above, two sub-heaters are provided on the heater board of one print head, and print elements for ejecting black ink and color ink are wired on the same line to the print head. Although the application example to the inkjet recording apparatus has been described, the application of the present invention is not limited to this. For example, it is needless to say that the present invention can be applied not only to a mono-color inkjet recording device and a serial printer but also to a full-line inkjet recording device, and the number of sub-heaters is not limited to two, for example, three. It may be more than. Further, the present invention can be applied to an inkjet recording device in which the recording head is kept at a predetermined temperature regardless of the environmental temperature.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、記録ヘッドの配線基板上にインク吐出用エネルギを
発生するための複数の電気熱変換素子と、前記記録ヘッ
ドの温度を制御するための少なくとも2つの発熱素子と
を有し、前記記録ヘッドの温度を所定の温度に保つべく
前記発熱素子を駆動するためのパルス信号のデューティ
比を設定して出力する発熱素子駆動用の制御回路を具備
するので、配線基板を介して記録ヘッドを常に記録に最
適の温度範囲に保つことができ、しかもその加熱のため
に駆動されるサブヒータによる消費電力を合理的、かつ
最小限に抑制することができると共に、配線基板上に設
けられる半導体素子の延命を図ることができる。
As described above, according to the present invention, a plurality of electrothermal converting elements for generating ink ejection energy on the wiring substrate of the recording head and the temperature of the recording head are controlled. And a heating circuit for driving a heating element for setting the duty ratio of a pulse signal for driving the heating element so as to keep the temperature of the recording head at a predetermined temperature. Since the print head can always be kept in the optimum temperature range for printing via the wiring board, the power consumption by the sub-heater driven for heating can be reasonably and minimized. In addition, the life of the semiconductor element provided on the wiring board can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるインクジェット記録装置の構成例
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an inkjet recording apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の適用が可能な記録ヘッド組込みのユニ
ットの構成例を分解して示す斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration example of a unit incorporating a recording head to which the present invention can be applied.

【図3】本発明にかかる記録ヘッドの配線基板上におけ
る各素子の配置を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an arrangement of each element on a wiring board of the recording head according to the present invention.

【図4】本発明にかかる配線基板上の回路構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration on a wiring board according to the present invention.

【図5】本発明の第1実施例によるヒート信号出力回路
の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a heat signal output circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明による制御動作の手順を示すフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of control operation according to the present invention.

【図7】本発明の第1実施例による記録ヘッドの温度制
御を説明するための特性曲線図である。
FIG. 7 is a characteristic curve diagram for explaining temperature control of the recording head according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1実施例による各部発生信号のタイ
ミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart of signals generated by various parts according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施例によるヒート信号出力回路
の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a heat signal output circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2実施例による記録ヘッドの温度
制御を説明するための特性曲線図である。
FIG. 10 is a characteristic curve diagram for explaining the temperature control of the recording head according to the second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2実施例による各部発生信号のタ
イミングチャートである。
FIG. 11 is a timing chart of signals generated by various parts according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51,91,92 ヒート信号出力回路 52 セレクト回路 53,54,93B,93C アンドゲート 55,56 インバータ 100 ヒータボード 101A (インク)吐出用(メイン)ヒータ 101B,101C (温調用)サブヒータ 102 記録素子列 110 温度センサ 120 環境温度検出手段 130 制御部 200 配線基板 C1 ヘッドドライバ C2 アンドゲート C3 デコーダ C4 ラッチ回路 C5 シフトレジスタ T1〜T3 時間帯 D0〜D15 データ信号 IJH 記録ヘッド HC キャリッジ BEN0,BEN1 ブロックイネーブル信号入力端子 SUBHB,SUBHC,SUBHON ヒート信号 PDT,PDTB,PDTC ヒートイネーブル信号 HENBB,HENBC 記録用ヒートイネーブル端子 51, 91, 92 Heat signal output circuit 52 Select circuit 53, 54, 93B, 93C AND gate 55, 56 Inverter 100 Heater board 101A (ink) ejection (main) heater 101B, 101C (for temperature control) sub-heater 102 Recording element array 110 temperature sensor 120 environment temperature detecting means 130 control unit 200 wiring board C1 head driver C2 AND gate C3 decoder C4 latch circuit C5 shift register T1 to T3 time zone D0 to D15 data signal IJH recording head HC carriage BEN0, BEN1 block enable signal input Terminal SUBHB, SUBHC, SUBHON Heat signal PDT, PDTB, PDTC Heat enable signal HENBB, HENBC Recording heat enable terminal

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録ヘッドの配線基板上にインク吐出用
エネルギを発生するための複数の電気熱変換素子と、前
記記録ヘッドの温度を制御するための少なくとも2つの
発熱素子とを有し、 前記記録ヘッドの温度を所定の温度に保つべく前記発熱
素子を駆動するためのパルス信号のデューティ比を設定
して出力する発熱素子駆動用の制御回路を具備すること
を特徴とするインクジェット記録装置。
1. A printhead includes a plurality of electrothermal conversion elements for generating energy for ejecting ink on a wiring substrate of the printhead, and at least two heating elements for controlling the temperature of the printhead, An inkjet recording apparatus comprising: a heating element driving control circuit for setting and outputting a duty ratio of a pulse signal for driving the heating element so as to keep the temperature of the recording head at a predetermined temperature.
【請求項2】 前記発熱素子駆動用の制御回路は、前記
複数の電気熱変換素子のうち所定数以上が駆動されてい
る間は前記2つの発熱素子の少なくともいずれかを駆動
するパルス信号の供給を停止するように制御することを
特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
2. The control circuit for driving the heating element supplies a pulse signal for driving at least one of the two heating elements while a predetermined number or more of the plurality of electrothermal conversion elements are being driven. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the inkjet recording apparatus is controlled so as to stop.
【請求項3】 前記記録ヘッドは、吐出口群を複数のブ
ロックに分けて、分割管理する手段を有し、 前記発熱素子駆動用の制御回路は、前記複数の吐出口群
のブロックのうち所定数のインク吐出が行われるブロッ
ク側に配設された発熱素子の駆動を停止することを特徴
とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装
置。
3. The recording head has means for dividing the ejection port group into a plurality of blocks and managing the division, and the control circuit for driving the heating element is a predetermined one of the blocks of the plurality of ejection port groups. 3. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the driving of the heating elements arranged on the block side on which a number of inks are ejected is stopped.
【請求項4】 前記記録ヘッドの近傍に環境温度を検出
する手段を有し、 前記発熱素子駆動用の制御回路は、前記循環温度を検出
する手段により検出された温度に基づいて前記記録ヘッ
ドの前記所定の温度を設定することを特徴とする請求項
1ないし3のいずれかの項に記載のインクジェット記録
装置。
4. A means for detecting an environmental temperature is provided in the vicinity of the recording head, and the control circuit for driving the heating element is configured to detect the ambient temperature of the recording head based on the temperature detected by the means for detecting the circulation temperature. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the predetermined temperature is set.
【請求項5】 前記記録ヘッド自体の温度を検出するヘ
ッド温度検出手段を有し、 前記発熱素子駆動用の制御回路は、前記ヘッド温度検出
手段により検出された温度に基づいて前記記録ヘッドを
前記所定の温度に保つべく制御することを特徴とする請
求項1ないし3のいずれかの項に記載のインクジェット
記録装置。
5. A head temperature detecting means for detecting the temperature of the recording head itself is provided, and the control circuit for driving the heating element controls the recording head based on the temperature detected by the head temperature detecting means. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink jet recording apparatus is controlled to maintain a predetermined temperature.
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