JPH10100395A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １本の信号線でプリンタヘッドの発熱素子の
抵抗値とプリンタヘッドの種類とを認識できる手段を備
えたプリンタを提供する。 【解決手段】 発熱素子５ａ〜５ｎを備えたプリンタヘ
ッド１に発熱素子５ａ〜５ｎと同じ抵抗値を持つ抵抗
（ランク抵抗）６ａ〜６ｍがシリアルに接続され、片端
はグランドにもう片端は信号線７に接続されている。ラ
ンク抵抗６ａ〜６ｍの数はあらかじめ設定したプリンタ
ヘッドの種類を識別するための所定の数に設定されてい
る。信号線７の信号は増幅器１０で増幅されＡ／Ｄコン
バータ１１でＡ／Ｄ変換されてディジタル化した値が出
力信号線１２から制御コントローラ１４で認識される。
このディジタル化した複合ランク抵抗値からプリンタヘ
ッド１の発熱素子５〜５ｎの抵抗値即ち等級とプリンタ
ヘッド１の種類の識別情報が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、着脱可能なプリン
タヘッドを有するインクジェットプリンタに関し、特に
装着されたプリンタヘッドの等級と種類とを識別する手
段を有するインクジェットプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の小型プリンタの方式の主流は、ノ
ンインパクト方式のプリンタである。ノンインパクト方
式とは、インクをノズルから吐出して印字媒体（主に
紙）に印刷するものである。ノンインパクト方式におい
てもインクを吐出する方法にバブルジェット方式とピエ
ゾ方式とがある。本実施例ではバブルジェット方式の小
型プリンタを例にとり説明することにする。

【０００３】バブルジェット方式とは、抵抗などで構成
されたノズル内の発熱素子に電流を流すことで発熱素子
を加熱し、熱せられた発熱素子がインクを沸騰させ、イ
ンクが沸騰する際に生成される気泡の膨張によりインク
をノズルから吐出させるものである。この原理から判る
ように、均一な印字を達成するためには、インクを吐出
させる発熱素子に一定の発熱量を与えなければならな
い。プリンタヘッドが交換できない構成のプリンタであ
れば、発熱素子の抵抗値は変わらないが、プリンタヘッ
ドが着脱可能であると、ヘッドが異なる毎に発熱素子を
構成する抵抗値が変わってしまう。

【０００４】従って、装着されたヘッドの発熱素子の抵
抗値が変わってもプリンタが一定の発熱量を与えるため
には、装着されたヘッドの発熱素子の抵抗値をプリンタ
が検知することが必要であり、検知した抵抗値により発
熱素子に与えるエネルギー量を変えることによりヘッド
が交換されても良質な印字を可能としている。また、近
年小型プリンターのカラー化が進んでいる。プリンタヘ
ッドが交換可能なプリンタでは、モノクロ印字にはモノ
クロ専用プリンタヘッド、カラー印字にはカラー専用プ
リンタヘッドを用意することで、モノクロ、カラーとも
に良質な印字を可能としている。ところがモノクロ専用
プリンタヘッドとカラー専用プリンタヘッドとではプリ
ンタヘッド構成が異なっているため、モノクロとカラー
とでは印字方法が異なることになる。そのため、プリン
タは装着されたプリンタヘッドの種類を認識し、認識し
たプリンタヘッドに応じて印字方法を変えなければなら
ない。この様に、着脱可能なプリンタヘッドを持つプリ
ンタがプリンタヘッドが交換されも良質な印字を可能と
するには、プリンタおよびプリンタヘッドには、（１）
装着されたプリンタヘッドの発熱素子の等級（抵抗値）
を識別する手段、（２）装着されたプリンタヘッドの種
類を識別する手段、とが必要となる。

【０００５】上記（１）、（２）を達成するために、従
来のプリンタヘッド及びプリンタは図３に示す構成にな
っている。図３は、従来のプリンタとプリンタヘッドの
ブロック構成図である。図中符号３１はプリンタヘッ
ド、３２はプリンタ、３３はプリンタヘッドに接続され
たインタフェースケーブル、３４はプリンタヘッド３１
とインタフェースケーブル３３とを接続するコネクタ、
３５ａ〜３５ｎはインクを沸騰させるための発熱素子
で、抵抗で構成されている。３６は発熱素子３５ａ〜３
５ｎと同じ抵抗値を持つ抵抗（以後ランク抵抗と称
す。）で、片端はグランドにもう片端は信号線３７に接
続されている。３８は発熱素子（３５ａ〜３５ｎ）に電
流を流すためのドライバ、３９はドライバ３８を制御す
るための制御信号線、４０は信号線３７の抵抗値を分圧
し増幅するための増幅器、４１は増幅器４０の出力をデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、４２はＡ／
Ｄコンバータからの出力信号線、４３は制御信号線３９
とつながるプリンタ３２の制御信号線、４４は制御コン
トローラ、４５はプリンタヘッド識別信号線（０）、４
６はプリンタヘッド識別信号線（１）、４７は識別信号
線（０）４５とつながるプリンタ３２の識別信号線
（０）、４８は識別信号線（１）４６とつながるプリン
タ３２の識別信号線（１）である。プリンタヘッド３１
とプリンタ３２は、コネクタ３４を介して着脱可能とな
っている。

【０００６】図３を用いてプリンタ３２が、（１）装着
されたプリンタヘッドの発熱素子の等級（抵抗値）を識
別する、（２）装着されたプリンタヘッドの種類を識別
する、プロセスについて説明する。

【０００７】プリンタヘッド３１のインタフェースケー
ブル３４がコネクタ３４に装着されると、いままでオー
プン状態であった信号線３７がプルダウンされ、所定の
値がプリンタ３２の信号線４２に出力される。制御コン
トローラ４４は信号線４２に所定の値が出力されると、
プリンタヘッド３１が装着されたと認識する。同時に制
御コントローラ４４は信号線４２の値によってプリンタ
ヘッド３１の抵抗３６の値を認識する。

【０００８】プリンタヘッドの発熱素子３５ａ〜３５ｎ
および抵抗３６は同一のモノリシックＩＣ上に構成され
ており、同じ構造とプロセスで構成されているのであれ
ば、抵抗３６の抵抗値は発熱素子３５ａ〜３５ｎの抵抗
値と同じになるはずである。従って、制御コントローラ
４４は読みとった抵抗３６の抵抗値を発熱素子３５ａ〜
３５ｎの抵抗値と認識し、発熱素子３５ａ〜３５ｎの等
級を識別する。

【０００９】次に制御コントローラ４４はヘッド識別信
号線４５−４７、４６−４８から識別信号の論理値（Ｈ
ｉｇｈ、Ｌｏｗ）を読みとることで、装着されたプリン
タヘッドの種類を認識する。図３の例では識別信号線
（０）４７は“Ｈｉｇｈ”、識別信号線（１）４８は
“Ｌｏｗ”となっている。図３の場合、識別信号線が２
本あるので、Ｈｉｇｈ、Ｌｏｗの組み合せで４種類のプ
リンタヘッドを識別することが可能となっている。

【００１０】以上説明した様に、従来例では、ランク抵
抗３６の抵抗値とプリンタヘッドから出力されている識
別信号から、プリンタヘッドの発熱素子の等級（抵抗
値）とプリンタヘッドの種類を識別している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、上述のよ
うにプリンタヘッド３１の発熱素子３５ａ〜３５ｎの抵
抗値とプリンタヘッド３１の種類を識別するために、ラ
ンク抵抗値３６からの信号線３７−出力信号線４２とは
別にプリンタ識別信号線４５−４７、４６−４８が専用
に必要であった。

【００１２】このため、インタフェースケーブル３３、
コネクタ３４及び制御コントローラ４４に専用の信号線
を割り振り、これがコストアップの要因となっていた。
また、プリンタヘッドの種類を増やすと新たに識別信号
線を設ける必要が生ずるので、プリンタヘッドの種類を
自由に増やせないことが問題点となっていた。

【００１３】本発明の目的は、１本の信号線でプリンタ
ヘッドの発熱素子の抵抗値とプリンタヘッドの種類とを
認識できる手段を備えたプリンタを提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
プリンタは、着脱可能なプリンタヘッドを備え、プリン
タヘッド内にある複数の発熱素子に電流を流してインク
内に泡を発生させ、発生した泡の力でインクを飛び出さ
せて印字するバブルジェット方式のインクジェットプリ
ンタにおいて、プリンタヘッドに設けられた所定の抵抗
値を有する抵抗と、抵抗に接続された信号線と、信号線
から抵抗の抵抗値を測定する手段と、測定した抵抗値か
らプリンタヘッドの発熱素子の等級を識別し、識別した
等級から印字する際の発熱素子に流す電流の条件を制御
する手段と、測定した抵抗値よりプリンタヘッドの種類
を識別する手段とを有する。

【００１５】プリンタヘッドに設けられた所定の抵抗値
を有する抵抗が、発熱素子と同等な構造と抵抗値を持つ
抵抗を所定数直列に接続した抵抗列であり、測定した抵
抗値よりプリンタヘッドの種類を識別する手段が、測定
された抵抗値の示す抵抗列の抵抗数から該抵抗数に対応
するプリンタヘッドの種類を識別する手段であることが
望ましい。

【００１６】また、プリンタヘッドに設けられた発熱素
子と、プリンタヘッドに設けられた所定の抵抗値を有す
る抵抗とが、同一のモノリシックＩＣ上に形成されてい
ることが望ましい。

【００１７】本発明では、プリンタヘッドに所定の抵抗
値の抵抗を設け、接続されたプリンタで抵抗に接続する
信号線を経由して抵抗値を測定し、測定された抵抗値か
ら、所定の抵抗値の意味する発熱素子の抵抗値とプリン
タヘッドの種類とを識別するので、従来例のようなプリ
ンタヘッドの種類の識別のための専用の識別線を必要と
しない。

【００１８】さらに、プリンタヘッドに設けられた所定
の抵抗値を有する抵抗を、発熱素子と同等な構造と抵抗
値を持つ抵抗を所定数直列に接続した抵抗列とすること
により、容易に識別のための所定の抵抗値を設定でき
る。

【００１９】プリンタヘッドに設けられた発熱素子と、
プリンタヘッドに設けられた所定の抵抗値を有する抵抗
とを、同一のモノリシックＩＣ上に形成することによっ
て、識別のための所定の抵抗値の設定が一層安定する。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
に基づいて説明する。図１は本発明のプリンタヘッド識
別手段を備えたプリンタのブロック構成図である。図中
符号１はプリンタヘッド、２はプリンタ、３はプリンタ
ヘッドに接続されたインタフェースケーブル、４はプリ
ンタヘッド１とインタフェースケーブル３とを接続する
コネクタ、５ａ〜５ｎはインクを沸騰させるための発熱
素子で、抵抗で構成されている。６ａ〜６ｍは発熱素子
５ａ〜５ｎと同じ抵抗値を持つ抵抗（以後ランク抵抗と
称す。）で、６ａ〜６ｍはシリアルに接続され、シリア
ルに接続された抵抗の片端はグランドにもう片端は信号
線７に接続されている。ランク抵抗６ａ〜６ｍの数はあ
らかじめ設定したプリンタヘッドの種類を識別するため
の所定の数に設定されている。８は発熱素子５ａ〜５ｎ
に電流を流すためのドライバ、９はドライバ８を制御す
るための制御信号線である。１０はランク抵抗６ａ〜６
ｍの抵抗値を分圧し増幅するための増幅器、１１は増幅
器１０の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバ
ータ、１２はＡ／Ｄコンバータからの出力信号線、１３
は制御信号線９につながっているプリンタ２の制御信号
線、１４は制御コントローラである。プリンタヘッド１
とプリンタ２は、コネクタ４を介して着脱可能となって
いる。

【００２１】図１を用いて本発明のプリンタヘッドの種
類と発熱素子の等級との識別手段を説明する。プリンタ
ヘッド１のインタフェースケーブル３がプリンタ２のコ
ネクタ４に装着されると、いままでオープン状態であっ
た信号線７がランク抵抗６ａ〜６ｍでプルダウンされ、
所定の値が信号線７に出力される。制御コントローラ１
４は出力信号線１２に所定の値が出力されると、プリン
タヘッド１が装着されたと認識する。同時に制御コント
ローラ１４は信号線７の値よりランク抵抗６ａ〜６ｍの
合計である複合ランク抵抗値を認識する。図１では信号
線７の信号を増幅器１０で増幅しＡ／Ｄコンバータ１１
でＡ／Ｄ変換してディジタル化した値を出力信号線１２
から制御コントローラ１４が認識している。本発明で
は、このディジタル化した複合ランク抵抗値から制御コ
ントローラ１４が、プリンタヘッド１の発熱素子５〜５
ｎの抵抗値即ち等級とプリンタヘッド１の種類の識別情
報を得ることになる。次に具体的な値で本発明を述ベ
る。

【００２２】図２は本発明のプリンタヘッドのランク抵
抗を読みとる回路の回路図であり、図中符号２１はプル
アップ抵抗、２２はランク抵抗、２３は１０ビットのＡ
／Ｄコンバータ、２４は制御コントローラである。図２
の回路では、ランク抵抗２２をプルアップ抵抗２１で抵
抗分圧した電圧値を１０ビットのＡ／Ｄコンバータ２３
でディジタル化し、制御コントローラ２４のＣＰＵで読
みとっている。ＣＰＵは抵抗分圧値からランク抵抗２２
の抵抗値を識別することになる。ランク抵抗２２は図１
のランク抵抗６ａ〜６ｍと同等である。ここで、ランク
抵抗を構成する抵抗１個の抵抗値の基準値を１５０Ωと
し拡がり率を±１０％とすると、抵抗１個の拡がり範囲
は１３５Ω〜１６５Ωとなる。１３５Ω〜１６５Ωまで
の抵抗値幅３０Ωを単位抵抗幅５Ωで分類して抵抗ラン
クを設けると表１の様に６ランクの等級に分類される。

【００２３】

【表１】 この１５０Ω±１０％の拡がり範囲を持った抵抗をシリ
アルに接続した場合の複合ランク抵抗値を、接続した抵
抗数と複合ランク抵抗値で表２に示す。

【００２４】

【表２】 表２では１個から１４個までの接続数の複合ランク抵抗
値を示している。抵抗値は拡がり範囲を持っているの
で、シリアルに抵抗を接続した場合の抵抗値も拡がり範
囲を持ち、そのため接続する抵抗の数が多くなると、複
合ランク抵抗値から接続された抵抗数を一意的に求める
ことはできなくなる。例えば、表２において、８１０Ω
は抵抗数が５個と６個の両方に存在し、８１０Ωという
抵抗値だけでは接続された抵抗数を識別することはでき
なくなり、本発明におけるある複合ランク抵抗値からの
プリンタヘッドの種類の識別とランク抵抗の等級の識別
ができなくなる。これらの問題を回避するには、複合ラ
ンク抵抗値が重なった場合に重なった内の一方の抵抗数
を使用しないことが最良の方法である。表２より、求め
られた複合ランク抵抗値から一意的に抵抗数が求められ
る複合ランク抵抗値と抵抗数との関係を表３に示す。

【００２５】

【表３】 表３では、抵抗数が１、２、３、４、６、８、１１、１
４個の場合だけが表２より残り、それ以外の抵抗値は表
から削除されている。図２のランク抵抗２２の抵抗構成
を、１５０Ω±１０％の抵抗を１、２、３、４、６、
８、１１、１４個のいづれかで構成することで、抵抗２
２の複合ランク抵抗値を認識すれば、表３より抵抗数を
一意的に識別できる。この抵抗数をプリンタヘッドの種
類のＩＤとすれば、計測されたランク抵抗値からプリン
タヘッドの種類のＩＤの認識が可能となる。ランク抵抗
２２の値からプリンタヘッドの種類のＩＤを認識した
後、プリンタヘッドの発熱素子の等級（抵抗値）を認識
しなければならない。ランク抵抗は、抵抗１個の場合は
表１に示す５Ω単位で抵抗の等級が決められている。モ
ノリシックＩＣの上に形成される抵抗なので、抵抗の拡
がり範囲も同じと考えてよいので、抵抗３２が複数個の
抵抗で構成された場合でも計測された複合ランク抵抗の
値から発熱素子の抵抗の等級を識別できると考えてよ
い。抵抗１個の場合は、表１に示すように５Ω単位で６
ランクに等級が分類されているので、例えば抵抗３個が
接続されてランク抵抗を構成している場合は、表２に示
すように複合ランク抵抗は４０５Ω〜４９５Ωまでの拡
がり範囲があり１５Ω単位で６ランクに等級が分類され
ることになる。これらより、１５０Ω±１０％の抵抗を
５Ω単位で６ランクに等級を分類し、プリンタヘッドの
種類のＩＤとして１、２、３、４、６、８、１１、１４
個のいづれかでランク抵抗２２を構成した場合、計測さ
れた複合ランク抵抗値からプリンタヘッドの種類のＩＤ
とプリンタヘッドの等級のランクを求める関係を表４に
示す。

【００２６】

【表４】 表４より、複合ランク抵抗２２の計測値が１５５０Ωで
あれば、プリンタヘッドの種類のＩＤが７で、発熱素子
の抵抗の等級のランクが２と認識される。

【００２７】以上具体的な例で本発明の説明を行なった
が、ランク抵抗の基準抵抗値とランク抵抗値の拡がり範
囲とランク抵抗値の単位幅の設定によって表１〜表４の
値は変わるものの、本発明の意図した内容は実現でき
る。

【００２８】また本実施の形態ではプリンタヘッドのモ
ノリシックＩＣ上で発熱素子と同等な構造と抵抗値を持
つランク抵抗をプリンタヘッドの種類に対応した所定数
シリアルに接続して複合ランク抵抗を構成することとし
たが、発熱素子の等級とプリンタヘッドの種類の組み合
せにあらかじめ対応させて設定した抵抗値の抵抗をモノ
リシックＩＣ上に形成しても１本の信号線で発熱素子の
等級とプリンタヘッドの種類を識別することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、プリンタヘッドの
モノリシックＩＣ上で発熱素子と同等な構造と抵抗値を
持つランク抵抗をプリンタヘッドの種類に対応した所定
数シリアルに接続して複合ランク抵抗を構成すること
で、複合ランク抵抗のランク抵抗値を計測するだけで、
プリンタヘッドの発熱素子の等級のランクとプリンタヘ
ッドの種類のＩＤが認識できるという効果がある。

【００３０】表４の例では、複合ランク抵抗値から６種
類の発熱素子の階級のランクと８通りのプリンタヘッド
の種類のＩＤが区別できる。これを従来例の識別信号線
を用いる方法で実現するためにはディジタル式の識別専
用の信号線が、２³ ＝８で３本別に必要となる。

【００３１】このように、本発明では、 １）ランク抵抗値の計測だけでプリンタヘッドの発熱素
子の抵抗のランクとプリンタヘッドの種類が識別可能と
なり、 ２）プリンタヘッドの種類識別専用の信号線および関連
するハードウェアが不要となる、 という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリンタヘッド識別手段を備えたプリ
ンタのブロック構成図である。

【図２】本発明のプリンタヘッドのランク抵抗を読みと
る回路の回路図である。

【図３】従来のプリンタとプリンタヘッドのブロック構
成図である。

【符号の説明】

１、３１ プリンタヘッド ２、３２ プリンタ ３、３３ インタフェースケーブル ４、３４ コネクタ ５ａ〜５ｎ、３５ａ〜３５ｎ 発熱素子 ６ａ〜６ｍ、３６ 抵抗（ランク抵抗） ７、３７ 信号線 ８、３８ ドライバ ９、３９ 制御信号線 １０、４０ 増幅器 １１、４１ Ａ／Ｄコンバータ １２、４２ 出力信号線 １３、４３ 制御信号線 １４、２４、４４ 制御コントローラ ２１ プルアップ抵抗 ２２ ランク抵抗 ２３ １０ビットのＡ／Ｄコンバータ ４５、４７ 識別信号線（０） ４６、４８ 識別信号線（１）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着脱可能なプリンタヘッドを備え、前記
   プリンタヘッド内にある複数の発熱素子に電流を流して
   インク内に泡を発生させ、発生した泡の力でインクを飛
   び出させて印字するバブルジェット方式のインクジェッ
   トプリンタにおいて、 前記プリンタヘッドに設けられた所定の抵抗値を有する
   抵抗と、 前記抵抗に接続された信号線と、 前記信号線から前記抵抗の抵抗値を測定する手段と、 測定した抵抗値からプリンタヘッドの発熱素子の等級を
   識別し、識別した等級から印字する際の前記発熱素子に
   流す電流の条件を制御する手段と、 前記測定した抵抗値より前記プリンタヘッドの種類を識
   別する手段と、を有することを特徴とするインクジェッ
   トプリンタ。
2. 【請求項２】 前記プリンタヘッドに設けられた所定
   の抵抗値を有する抵抗が、前記発熱素子と同等な構造と
   抵抗値を持つ抵抗を所定数直列に接続した抵抗列であ
   り、 前記測定した抵抗値より前記プリンタヘッドの種類を識
   別する手段が、前記測定された抵抗値の示す前記抵抗列
   の抵抗数から該抵抗数に対応する前記プリンタヘッドの
   種類を識別する手段である、ことを特徴とする請求項１
   に記載のインクジェットプリンタ。
3. 【請求項３】 前記プリンタヘッドに設けられた発熱
   素子と、前記プリンタヘッドに設けられた所定の抵抗値
   を有する抵抗とが、同一のモノリシックＩＣ上に形成さ
   れている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載のインクジェットプリンタ。