JPH10138460A

JPH10138460A - 駆動回路及び前記回路を用いた画像形成装置

Info

Publication number: JPH10138460A
Application number: JP8300419A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Hirose; 正幸広瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1996-11-12
Publication date: 1998-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動対象の負荷に印加する電圧の変動を抑え
て安定して駆動できる駆動回路及び前記回路を用いた画
像形成装置を提供する。【解決手段】駆動信号がハイレベルで入力されるとト
ランジスタ１４１がオン、トランジスタ１３１がオフさ
れる。これによりツェナーダイオード１３４に電流が流
れ、演算増幅器１３２の＋側入力端子に所定電圧（２０
Ｖ）が印加される。この演算増幅器１３２の出力により
トランジスタ１３６がオンし、ヒータ１１７に電流が流
れてヒータが駆動される。このヒータ１１７の両端に
発生する電圧が減算回路に入力され、この減算回路の出
力が演算増幅器１３２の−側端子に入力されることによ
り、演算増幅器１３２の出力がヒータの両端の電位の変
動に応じた電圧となって、ヒータ１１７に印加される電
圧が略一定になるように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動信号に応じて
駆動対象の負荷を駆動する駆動回路及び前記回路を用い
た画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等では、プリンタ部の各種
モータ、記録ヘッド、原稿照明用ランプ等の高電力を消
費する負荷を備え、これら各種負荷はその複写機に内蔵
された電源から供給される電力により駆動されている。

【０００３】図１５は、内蔵する電源１００から各色に
対応した記録を行う記録ヘッドＣ１０８、記録ヘッドＭ
１０９、記録ヘッドＹ１１０、記録ヘッドＫ１１１のそ
れぞれに対して電力を供給する例を示した図である。

【０００４】この電源１００は、各種負荷に必要な電圧
を発生するスイッチング電源で、ヘッド用電源１０１を
実装しており、電源コネクタ１０２に所定の電圧を出力
している。また、このヘッド用電源１０１は、電源ライ
ン１０３，１０５を介して記録ヘッド駆動用の電圧（２
０Ｖ）を出力するとともに、その出力電圧をモニタする
ためのセンシングライン１０４，１０６を有している。

【０００５】更に、ヘッド用電源ライン１０３（２０
Ｖ）とそのグランドライン１０５、及び対応するセンシ
ングライン１０４，１０６は、コネクタ１０２を通り束
線を介してＩＰ基板１０７のコネクタ１１２に接続され
ている。ＩＰ基板１０７の内部では、ヘッド用電源ライ
ン１０３，１０５は、各記録ヘッド用に分岐され、それ
ぞれの記録ヘッドに対応するコネクタ１１３に接続さ
れ、更に、束線を介して対応する記録ヘッドに接続され
ている。またヘッド用電圧センシングライン１０４，１
０６は、電源のコネクタ１０２、束線、ＩＰ基板１０７
のコネクタ１１２を介し、それぞれヘッド用電源１０１
の電圧センシング端子とＩＰ基板１０７内部のヘッド用
電源ライン、またヘッド用電源１０１の電圧センシング
端子とＩＰ基板内部のヘッドのグランド用電源ラインを
接続している。

【０００６】このような構成において、ヘッド用電源１
０１の出力電圧に関して、２０Ｖ用電圧センシングライ
ン１０４とグランド用電圧センシングライン１０６間の
電圧差が前もって設定されている目標電圧（２０Ｖ）に
なるように制御されている。いま例えば、２０Ｖ用電源
ライン１０３の抵抗値が、ヘッド用電源１０１の２０Ｖ
側出力端子から、ＩＰ基板１０７の内部におけるヘッド
の２０Ｖ用電圧センシングライン１０４との接続点まで
の間で約１Ωとし、このライン１０３上を約１Ａの電流
が流れたとするとこの間で約１Ｖの電圧降下が生じるこ
とになる。この場合、ＩＰ基板１０７内の２０Ｖ用電圧
センシングライン１０４とヘッド用の２０Ｖ用電源ライ
ン１０３の接続点と、ＩＰ基板１０７内のグランド用電
圧センシングライン１０６とヘッドのグランド用電源ラ
イン１０５の接続点間の電圧差が丁度２０Ｖになるよう
にするためには、ヘッド用電源１０１は約２２Ｖを出力
する必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このＩＰ基板
１０７の入力部までの電圧を安定にしても、更に、この
ＩＰ基板１０７から記録ヘッドまでの間に存在する信号
線の抵抗、即ち、ＩＰ基板１０７の配線抵抗とコネクタ
１１３での接触抵抗、ＩＰ基板１０７と記録ヘッド間の
束線抵抗、ヘッド基板の配線抵抗とそのヘッドのコネク
タにおける接触抵抗、ヘッド基板上のヘッド駆動ＩＣ内
部の配線抵抗等、によって発生する電圧降下の影響が発
生し、この影響は、負荷時に流れる電流値が大きくなる
につれて無視できなくなり、ひいては記録濃度のバラツ
キとなって表れる等の可能性がある。

【０００８】また、このような影響を抑えるために、束
線のケーブルの芯線を太くしたり、また基板上の配線を
太くする等の対策が考えられるが、これにより、ケーブ
ルと基板とを接続するコネクタの形状や、基板自体の大
きさが大きくなってしまい、小型化の要求を満足できな
いものとなってしまう。

【０００９】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、駆動対象の負荷に印加する電圧の変動を抑えて安定
して駆動できる駆動回路及び前記回路を用いた画像形成
装置を提供することを目的とする。

【００１０】また本発明の目的は、駆動対象の負荷を略
一定の電圧で駆動できる駆動回路及び前記回路を用いた
画像形成装置を提供することにある。

【００１１】また本発明の目的は、電源電圧の変動に伴
う負荷への影響を少なくした駆動回路及び前記回路を用
いた画像形成装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の駆動回路は以下のような構成を備える。即
ち、駆動信号に応じてオン・オフされるスイッチング素
子と、前記スイッチング素子のスイッチングに応じて所
定電圧を発生する電圧発生手段と、駆動対象の負荷に印
加される電圧の変動に応じた補正電圧信号を発生する補
正電圧発生手段と、前記補正電圧発生手段からの補正電
圧信号と前記電圧発生手段で発生される所定電圧に応じ
て前記負荷に電圧を印加する電圧印加手段と、を有する
ことを特徴とする。

【００１３】また上記目的を達成するために本発明の画
像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、画像デ
ータを入力して画像を形成する画像形成装置であって、
画像データを入力する入力手段と、画像形成要素を駆動
して画像を形成する駆動手段と、前記入力手段により入
力された画像データに応じて前記駆動手段による駆動を
制御する制御手段とを有し、前記駆動手段は、駆動信号
に応じてオン・オフされるスイッチング素子と、前記ス
イッチング素子のスイッチングに応じて所定電圧を発生
する電圧発生手段と、駆動対象の負荷に印加される電圧
の変動に応じた補正電圧信号を発生する補正電圧発生手
段と、前記補正電圧発生手段からの補正電圧信号と前記
電圧発生手段で発生される所定電圧に応じて前記負荷に
電圧を印加する電圧印加手段と、を有することを特徴と
する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００１５】先ず初めに、図１及び図２を参照して本実
施の形態の複写機における画像処理の流れについて説明
する。

【００１６】図１は本実施の形態の複写機のスキャナ部
の構成を示すブロック図である。

【００１７】図１において、原稿台ガラス５２上には、
原稿をセットする読み取り領域とシェーディング補正に
用いる白色板５３の領域が設けられている。５１は主走
査キャリッジで、図１の左右方向に走査して原稿台５２
上に載置された原稿画像を読取っている。この読取りに
際しては、原稿照明ランプ５４を点灯し、この原稿照明
ランプ５４からの光を原稿台５２に下向きに置かれた原
稿や白色板５３に照射し、その原稿或は白色板５３から
反射された光をセルホックレンズ５５を通過させＣＣＤ
（画像読み取りセンサ）１に導いている。こうしてＣＣ
Ｄ１に導かれた光は、ＣＣＤ１により光信号から電気信
号に変換される。本実施の形態においては、ＣＣＤ１、
セルホックレンズ５５、原稿照明ランプ５４等は主走査
キャリッジ５１に収容され、その主走査キャリッジ５１
の走査とともに移動するように構成されている。

【００１８】図２は、本実施の形態の複写機における画
像処理部の機能構成を示す機能ブロック図である。

【００１９】図２において、ＣＣＤ１により電気信号に
変換された画像信号はアナログ信号処理回路２に入力さ
れる。このアナログ信号処理回路２は、入力された信号
を次段のＡ／Ｄ変換器３の入力ダイナミックレンジに適
合するように増幅する。Ａ／Ｄ変換器３は、入力された
アナログの画像信号をディジタルの画像信号に変換す
る。このＡ／Ｄ変換器３によりディジタル信号に変換さ
れた画像信号は、シェーディング補正回路４により原稿
照明ランプ５４の光量分布ムラや、ＣＣＤ１の各読み取
り画素の感度差による画像信号のバラツキが補正され
る。こうしてシェーディング補正された画像信号は、更
に入力マスキング回路５により変換され、ＣＣＤ１のカ
ラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）による色空間がカラーの標
準色空間に変換される。

【００２０】こうしてカラーの標準色空間に変換された
画像信号は、変倍回路６により目的とする画像サイズに
変換される。この変倍された画像信号は、ＬＯＧ変換回
路７によりＲ，Ｇ，Ｂの輝度信号からＣ，Ｍ，Ｙの濃度
信号に変換され、出力マスキング／ＵＣＲ回路８により
カラーの標準色空間から、プリンタ１１の記録特性を考
慮した色空間のカラーデータに変換され（即ち、Ｃ，
Ｍ，Ｙ信号からＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ信号に変換され）、更
に、γ変換回路９により目的とする濃度に変換される。
２値化処理回路１０は、γ変換された８ビットの多値信
号を２値信号に変換し、この２値信号に基づいてプリン
タ１１により記録が行われる。

【００２１】次に図３及び図４を参照して、本実施の形
態の複写機のプリンタ１１の構成を説明する。この実施
の形態では、プリンタ１１はインクジェット法により記
録を行うプリンタの例で示しているが、本発明はこれに
限定されるものでなく、例えば、熱転写プリンタ、電子
写真法によるプリンタ等のいずれでも良い。

【００２２】図３は、プリンタ１１の記録部の機構を示
す外観斜視図である。

【００２３】図３において、ＩＪＣは記録ヘッドと一体
に構成されたインクジェット・カートリッジで、本実施
の形態のインクジェット・プリンタ装置ＩＪＲＡのキャ
リッジ３０に対して所定の方法で着脱可能に取付けられ
ている。このインクジェット・カートリッジＩＪＣは、
用いるインク等に応じて１つ以上設けることができ、本
実施の形態のＩＪＣは記録ヘッド（インクジェットヘッ
ド）、インクタンクおよびインク残量を検知するインク
センサを有している。

【００２４】記録ヘッドには、ケーブル２９およびこれ
に結合された端子を介して、適宜、データ供給源から記
録データに応じた吐出信号や各種制御信号が供給されて
いる。キャリッジ３０は、駆動（キャリッジ）モータ２
８の駆動力を伝達する駆動ベルト３３の一部と連結さ
れ、互いに平行に配設された２本のガイドシャフト３１
Ａ，３１Ｂに対して摺動可能とすることにより、ＩＪＣ
（記録ヘッド）が、被記録部材の全幅に亙って往復移動
することが可能となっている。キャリッジ３０と被記録
部材との相対的な移動を所定の記録信号の入力により制
御することにより、搬送用モータ３８の回転により給紙
部３４からプラテン３５上に送紙されてきた記録紙の記
録面に対し所望の記録画像を形成するようになってい
る。

【００２５】３２はヘッド回復装置であり、記録ヘッド
の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向する
位置に配設されている。電動機構３６を介したモータ１
３の駆動力によって、ヘッド回復装置３２を動作せし
め、記録ヘッドのキャッピングを行なう。このヘッド回
復装置３２のキャップ部３２Ａによる記録ヘッドへのキ
ャッピングに関連させて、ヘッド回復装置３２内に設け
た適宜の吸引手段によるインク吸引もしくは記録ヘッド
へのインク供給経路に設けた適宜の加圧手段により圧送
を行ない、記録ヘッドのインクを吐出口より強制的にイ
ンクを排出させることにより、液路内の増粘インクを除
去する等の吐出回復処理を行なう。また、記録終了時等
にキャッピングを施すことにより記録ヘッド内のインク
の乾燥が防止される。

【００２６】３７はヘッド回復装置３２の側面に配設さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。このブレード３７はブレード保持部材
３７Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置
３２と同様、モータ１３および電動機構３６によって動
作し記録ヘッドのインク吐出面との係合が可能となる。
これにより、記録ヘッドの記録動作における適切なタイ
ミングで、あるいはヘッド回復装置３２を用いた吐出回
復に、ブレード３７を記録ヘッドの移動経路中に突出さ
せ、記録ヘッドの移動動作に伴って記録ヘッドの吐出面
における結露、濡れあるいは塵埃等をふきとる。

【００２７】図４は本実施の形態のインクジェット・プ
リンタ装置の概略機能構成を示すブロック図で、前述の
図３の構成と共通する部分を同じ番号で示し、その説明
を省略する。

【００２８】図４において、２０１は制御部で、例えば
マイクロプロセッサ等のＣＰＵ２１０、ＣＰＵ２１０に
より実行される制御プログラムや各種データを記憶して
いるプログラムメモリ２１１、ＣＰＵ２１０による各種
制御処理の実行時に、ワークエリアとして使用されるＲ
ＡＭ２１２等を備えており、本実施の形態のインクジェ
ット・プリンタ装置全体の動作を制御している。２０
２，２０３のそれぞれは、制御部２０１の指示により、
各対応するキャリッジモータ２８、記録紙を搬送するた
めの搬送用モータ３８を回転駆動するためのモータドラ
イバである。記録ヘッド２０４は、発熱素子及びそのド
ライバ回路（トランジスタ）等を備えるヒータ部４１１
を有し、インクタンクよりのインクに加熱してインク滴
を吐出させることにより記録を行う記録ヘッドである。
この記録ヘッドは単色の記録ヘッドでも、或は複数色の
インクを備えたカラー用の記録ヘッドでも良い。２２０
はスキャナ部で、図１及び図２を参照して前述したよう
に原稿画像データを読取って、それに対応する電気信号
を出力している。２１３は本実施の形態のインクジェッ
ト・プリンタ装置に電力を供給する電源である。

【００２９】図５は、本実施の形態のプリンタ１１の記
録ヘッド２０４のノズル配列を示す図である。

【００３０】この記録ヘッド２０４は、複数のノズルを
直線状に配列し、画像データに応じて各ノズルよりイン
クの吐出を行って画像の形成を行うオンデマンド方式の
インクジェット・ヘッドである。このインクジェット・
ヘッドは、図示のように、例えば第１ノズルから第５１
２ノズルまでの５１２個のノズルを直線状に配し、この
ヘッド２０４を主走査方向に走査しながら順次走査ライ
ン単位で記録することによりバンド状の画像を形成して
いる。

【００３１】このようなヘッド２０４を用いたプリンタ
１１の記録解像度は、記録ヘッド２０４のノズルの配列
ピッチ及び図３の矢印Ａ方向への移動距離によって決定
される。例えば、この記録ヘッド２０４のノズルの配列
のピッチが０．０６３５ｍｍであれば、４００ｄｐｉ
（ドット／インチ）の解像度を有する画像を形成でき
る。この場合もちろん、矢印Ａの方向にも、０．０６３
５ｍｍピッチの移動精度が要求される。そして、この記
録ヘッド２０４のノズル数が前述の如く５１２個である
とすると、１バンドの記録幅は０．０６３５×５１２＝
３２．５１２ｍｍとなる。従って、１バンドの記録が終
了したら、搬送用モータ３８を回転駆動して矢印Ａと垂
直な角度をなす矢印Ｂ方向に記録用紙を３２．５１２ｍ
ｍだけ紙送りし、次のバンドの記録を行う。

【００３２】これに対し図６はスキャナ部２２０のＣＣ
Ｄ１のセンサ素子の配列を示す図で、図５の記録ヘッド
２０４のノズルの配列に対応させて、５１２個のセンサ
が直線状に配列されている。

【００３３】このようなＣＣＤセンサ１を備えたスキャ
ナ部２２０により、所望の原稿画像の読み取りを行うこ
とにより、記録ヘッド２０４と同様に、画素の配列ピッ
チが０．０６３５ｍｍで、スキャナ部２２０における主
走査キャリッジ５１の矢印Ａ方向への移動ピッチを０．
０６３５ｍｍとし、更に主走査キャリッジ５１の副走査
方向の移動ピッチを０．０６３５ｍｍとすることによ
り、４００ｄｐｉの解像度で原稿画像を読み取ることが
できるスキャナ部２２０が構成されている。

【００３４】図７は、本実施の形態の記録ヘッド２０４
の回路の概略構成を示すブロック図である。

【００３５】１２１はシフトレジスタで、図３のケーブ
ル２９を介して送られてくるシフトクロック１１９と、
それに同期したシリアル記録データ１１８を入力し、記
録ヘッド２０４のノズル数に対応した５１２（ビット）
の記録データを保持している。１２２はラッチ回路で、
ラッチ信号１２０に同期して、シフトレジスタ１２１に
保持されているパラレルデータ（５１２画素）をラッチ
する。１１６はスイッチング用のトランジスタ（ＦＥＴ
等）、１１７は発熱抵抗体（ヒータ）である。１２３
は、例えば２０Ｖのヒータ駆動用電源ライン、１２４は
そのグランドラインである。

【００３６】図８は、本実施の形態の記録ヘッド２０４
のインク吐出部の構成（断面図）を示す図である。

【００３７】インク吐出用ヒータ（抵抗体）１１７上に
は、２０Ｖ用電源ライン１２３とインク吐出用ヒータ駆
動トランジスタ１１６のコレクタとが接続されている配
線電極１２７が配置されている。インク吐出用ヒータ１
１７、２０Ｖ用電源ライン１２３、配線電極１２７上に
は、インクと分離するための絶縁層１２８が形成されて
いる。この絶縁層１２８上には、インクが充填されたノ
ズル１２４が配置されている。

【００３８】この構成において、記録データに基づいて
インク吐出用ヒータ駆動トランジスタ１１６が導通され
ると、対応するインク吐出用ヒータ１１７に通電されて
加熱され、ヒータ１１７の近傍のノズル１２４内部に気
泡１２５が発泡する。この気泡１２５が発生することに
よりノズル１２４内のインクに圧力が加わり、インクの
一部がインク滴１２６としてノズル１２４より吐出さ
れ、用紙上に記録データに対応した画像が形成される。

【００３９】ここでインク滴１２６を安定に吐出させる
ための条件として、気泡１２５を安定に生成することが
重要である。この気泡１２５を安定に生成するために
は、インク吐出用ヒータ１１７の発生する熱を安定させ
る必要があり、このためにはインク吐出用ヒータ１１７
に印加する電圧を安定させる必要がある。

【００４０】図９は、本実施の形態１の記録ヘッド２０
４の駆動回路の構成を示すブロック図で、この回路は記
録ヘッド２０４の基板上にトランジスタ１１６に付随す
る回路として実装されている。

【００４１】図７のラッチ回路１２２の出力がハイレベ
ルになると、トランジスタ１４１がオン（導通）し、基
準電圧選択用トランジスタ１３１のベース電位が略０Ｖ
になる。これにより基準電圧選択用トランジスタ１３１
が非導通状態となる。この結果、＋Ｖの電源から抵抗１
３５を通してツェナーダイオード１３４に電流が流れ、
ツェナーダイオード１３４の両端に一定の電圧（本実施
の形態においては２０Ｖ）が発生し、この電圧が演算増
幅器１３２の＋側の入力端子電圧となる。尚、電源ライ
ン１４３と１４４との間には、２４Ｖの電圧が印加され
ている。

【００４２】一方、インク吐出用ヒータ１１７の両端に
印加されている電圧は、抵抗１３８〜１４０及び１３０
と演算増幅器１３３とによって構成される減算回路によ
り演算され、その演算された結果の電圧は演算増幅器１
３２の−側の入力端子電圧となる。演算増幅器１３２の
出力電圧は、その演算増幅器１３２の＋側と−側の入力
端子の電圧が等しくなるような電圧であり、この出力電
圧をベースに入力しているインク吐出用ヒータ駆動トラ
ンジスタ１３６を介して、インク吐出用ヒータ１１７の
両端に印加される電圧が２０Ｖになるように動作する。

【００４３】このようにして、ヒータ１１７に印加され
る電圧が２０Ｖに対して低くなると減算回路の出力電圧
が低くなり、これにより演算回路１３２の出力電圧のレ
ベルが増大してトランジスタ１３６を流れる電流値が増
大する。これによりヒータ１１７の両端に印加される電
圧が上昇することになる。

【００４４】また逆に、ヒータ１１７に印加される電圧
が増大すると、減算回路の出力電圧が増大し、その結
果、演算回路１３２の−端子の電位が上昇して演算回路
１３２の出力電位が下降し、トランジスタ１３６を流れ
る電流値が減少して負荷１１７の両端の電圧が低下す
る。こうしてヒータの電位が上昇すると、そのヒータ１
１７に印加される電圧値が低下するように制御される。

【００４５】また、ラッチ回路１２２よりロウレベルの
信号（記録データ無し）が出力されると、トランジスタ
１４１が非導通（オフ）になり、この結果、＋Ｖの電源
から抵抗１４２を通して基準電圧選択用トランジスタ１
３１のベースに電流が流れ、基準電圧選択用トランジス
タ１３１が導通する。これにより演算増幅器１３２の＋
側の入力端子電圧が略０Ｖになる。このため、インク吐
出用ヒータ１１７の両端に加わる電圧が０Ｖになりイン
クが吐出しなくなる。

【００４６】以上説明したように本実施の形態１によれ
ば、例えば同時にインクを吐出するノズル数が変動する
ことにより、ヘッド駆動用の電源ラインに流れる電流が
変化して電源電圧の変動が発生しても、図９に示すよう
な回路を設けることにより、吐出用ヒータ１１７の両端
に印加される電圧を常に略２０Ｖに保つことができ、記
録ヘッドからのインクの吐出を安定にすることが可能に
なる。

【００４７】［実施の形態２］図１０は、本発明の実施
の形態２の電源ラインの配線状態を示す図である。

【００４８】図１０において、ヘッド基板１５１には、
電源より４０Ｖ用の電源ライン１５５とグランド用電源
ライン１５６により４０Ｖの電源電圧が供給される。こ
の４０Ｖの電源電圧は、コネクタ１５２を介してヘッド
基板１５１に供給され、ヘッド基板１５１の配線を介し
てスイッチング電源で構成されるヘッド用電源１５３に
供給される。このヘッド用スイッチング電源１５３は、
４０Ｖの電圧を入力して出力電圧を２０Ｖに変換し、ヘ
ッドの２０Ｖ用の電源ライン１５７とグランド用電源ラ
イン１５８を介してヘッド駆動用ＩＣ１５４に供給され
てい。このヘッド用電源１５３は、スイッチング方式の
電源であるため、例えば２０Ｖで１Ａの出力を得ようと
した場合、入力として４０Ｖで０．５Ａの電力が必要に
なる。即ち、ヘッド用電源１５３は電力を変換するもの
であるため、出力電圧より高い入力電圧を印加すること
により、出力電流値より入力電流値の値を少なくするこ
とが可能になる。

【００４９】このため、４０Ｖ電源ライン１５５とグラ
ンド用電源ライン１５６に、従来のように太い電線を用
いれば、電線間で発生する電圧降下を減少させることが
可能になる。また、電線間で発生する電圧降下を従来と
同じ電圧にするならば、従来の電線よりも細い電線が使
用できる。

【００５０】また、ヘッド基板１５１に４０ＶのＡＣ電
圧を供給し、ヘッド基板１５１内部で電圧変換トランス
を用いて２５ＶのＡＣ電圧に変換し、その２５ＶのＡＣ
電圧を整流し、直流２０Ｖに安定化電源を用いて変換す
ることにより、ヘッド基板１５１にＡＣ電圧を供給する
束線に流す電流値を少なくすることが可能になり同様の
効果が得られる。

【００５１】［実施の形態３］図１１は、本発明の実施
の形態３の構成を示す図である。

【００５２】図１１は、各ヘッド毎に各ヘッド専用の電
源を用い、各ヘッドに必要な電圧を供給するものであ
る。

【００５３】電源２１３の内部に記録ヘッド２０４の各
色のヘッドＣ、ヘッドＭ、ヘッドＹ及びヘッドＫ用の専
用ヘッド用電源１６０を４個準備する。これらヘッド用
電源１６０は、前述の実施の形態で説明したヘッド用電
源と同様なものであり、２０Ｖ用の電圧センシングライ
ンと、グランド用電圧センシングラインとの間の電圧が
略２０Ｖとなるような電圧を出力するものである。例え
ば、ヘッドＣに対しては、ヘッド用電源１６０からヘッ
ドＣとの間のヘッド用電源ライン１６１（電源２１３の
ヘッドＣ用のヘッド用電源１６０の出力端とコネクタ１
６２間の配線、コネクタ１６２とＩＰ１６４のコネクタ
１６３とを接続する束線、ＩＰ１６４上でコネクタ１６
６と接続する配線、ＩＰ１６４のコネクタ１６６とヘッ
ドＣとを接続する束線）を通して電圧を供給する。但
し、図１１において、ヘッド用電源ライン１６１はそれ
ぞれ１本で記述されているが、実際には２０Ｖ側とグラ
ンド側の２本のラインから構成されている。

【００５４】ヘッドＣの内部においては、ヘッド用電源
ライン１６１にヘッド用電圧センシングライン１６５が
接続されており、ヘッドＣ内部の電源ラインの電圧をヘ
ッド用電源１６０にフィードバックしている。この結
果、ヘッドＣ内部の電源ラインの電圧が常に２０Ｖにな
るようヘッド用電源１６０より電圧が出力される。ただ
し、図１１において、ヘッド用電圧センシングライン１
６５のそれぞれは１本で記述されているが、実際は２０
Ｖ側とグランド側の２本のラインから構成されている。

【００５５】この結果、ヘッドＣに流れる電流が吐出デ
ータに応じて変動し、ヘッド用電源ライン１６１の電圧
降下値が変動しても、ヘッドＣの電圧は約２０Ｖに保つ
ことが可能となる。記録ヘッド２０４の他のヘッドＭ、
ヘッドＹ、ヘッドＫについても同様の構成が用いられて
いる。

【００５６】［実施の形態４］図１２は、本発明の実施
の形態４のヘッド駆動回路の構成を示す回路図である。

【００５７】図１２は、ＬＥＤ光量のオン−オフに応じ
て感光体上に潜像を形成し、その形成された潜像にトナ
ーを乗せ、用紙にトナーを転写して画像を形成する画像
形成装置に応用したものである。このＬＥＤの駆動部に
関しては、前述の実施の形態で説明した記録ヘッド駆動
回路の構成において、インク吐出用ヒータ１１７をＬＥ
Ｄ１８２と、このＬＥＤ１８２を流れる電流を決定する
抵抗１８１に置き換えたものである。尚、この実施の形
態４においては、ＬＥＤが点灯した場所にトナーが付着
して記録が行われ、ＬＥＤが非点灯の場所にはトナーが
付着されずに記録がなされないものとして以下に説明す
る。

【００５８】記録データが存在する時、ラッチ回路１２
２よりハイレベルの信号が出力されるとトランジスタ１
７１が導通し、基準電圧選択用トランジスタ１７３のベ
ース電位が略０Ｖになり、基準電圧選択用トランジスタ
１７３が非導通状態となる。この結果、＋Ｖの電源から
抵抗１７４，１７８を通してツェナーダイオード１７
５，１７９のそれぞれに電流が流れ、これらツェナーダ
イオード１７５，１７９の両端に一定の電圧（この実施
の形態４では、ツェナーダイオード１７５の両端に５
Ｖ、ツェナーダイオード１７９の両端に１Ｖとする）が
発生し、それぞれ演算増幅器１７６，１８０の＋側の入
力端子電圧となる。一方、各演算増幅器１７６，１８０
の−側の入力端子には、各演算増幅器１７６，１８０の
出力端子が接続されている。このため、各演算増幅器１
７６，１８０はバッファとして動作し、それぞれ演算増
幅器１７６，１８０の＋側の入力端子の電圧と略同じ電
圧が各演算増幅器の出力端子から出力される。この結
果、抵抗１８１とＬＥＤ１８２の直列回路の両端には４
Ｖの電圧が加わることになり、抵抗１８１の値で決まる
電流がＬＥＤ１８２を流れてＬＥＤ１８１が点灯する。

【００５９】またラッチ回路１２２の出力がロウレベル
であれば、トランジスタ１７１が非導通となり、抵抗１
７２を通して基準電圧選択用トランジスタ１７３のベー
スに電流が流れ、基準電圧選択用トランジスタ１７３が
導通状態となり、演算増幅器１７６，１８０の＋側の入
力端子電圧が０Ｖとなる。前述したように、これら演算
増幅器１７６，１８０はバッファとして動作しているた
め、これら演算増幅器１７６，１８０の出力端子から０
Ｖが出力される。この結果、抵抗１８１とＬＥＤ１８２
の直列回路の両端には０Ｖの電圧が印加されることにな
り、ＬＥＤ１８２に電流が流れないため、ＬＥＤ１８２
が点灯しない。

【００６０】図１３は、実施の形態４におけるＬＥＤの
ドライバ回路の構成を示した図で、前述の図７と共通す
る部分は同じ番号で示している。

【００６１】１８５はＬＥＤ駆動部で、図１２の回路に
おいて抵抗１８１とＬＥＤ１８２を除いたものである。

【００６２】また、図１２に示す回路において、抵抗１
８１とＬＥＤ１８２とを前述の実施の形態１のインク吐
出用ヒータ１１７に置き換え、ツェナーダイオード１７
５，１７９をツェナー電圧２１Ｖのダイオードに変更す
ることにより、図１２の回路をインク吐出用ヒータ１１
７の駆動回路としても使用することができる。同様に、
図９のヘッドのノズル駆動回路において、インク吐出用
ヒータ１１７を抵抗１８１とＬＥＤ１８２に置き換え、
ツェナーダイオード１３４をツェナー電圧４Ｖのダイオ
ードに変更することで、ＬＥＤ１８２の駆動回路として
も使用することができる。

【００６３】［実施の形態５］図１４は、本発明の実施
の形態５の電源ラインの配線を説明する図である。

【００６４】図１４は、原稿照明用のランプ５４に電力
を供給する電源ラインに流れる電流値を減少させる手法
を説明する図である。

【００６５】この原稿照明ランプ５４は、例えば１２
Ｖ，４Ａの定格で使用されるものである。このため、通
常は、原稿照明ランプ５４に電力を供給する束線やコネ
クタは、４Ａの電流を常時流せるものを使用することに
なる。本実施の形態５では、主走査キャリッジ５１（図
１）の原稿照明ランプ５４の近傍にランプ用電源１９３
を配置する。このランプ用電源１９３はスイッチング方
式の電源であるため、例えば１２Ｖ、４Ａの出力を得よ
うとした場合、入力として８０Ｖ、０．６Ａの電力が必
要になる。即ち、ランプ用電源１９３は電力を変換する
ものであるため、出力電圧より高い入力電圧を印加する
ことにより、出力電流値より入力電流値の値を少なくす
ることが可能になる。

【００６６】この結果、原稿照明ランプ５４に流れる電
流は、目的の４Ａの電流を流した場合においても、８０
Ｖ用電源ライン１９４とグランド用電源ライン１９５に
流れる電流値が、原稿照明ランプ５４に流れる電流の約
１５％の０．６Ａで済む。このため、８０Ｖ電源ライン
１９４とグランド用電源ライン１９５に太い電線を用い
ることにより、電線間で発生する電圧降下を減少させる
ことが可能になる。

【００６７】また、電線間で発生する電圧降下を従来と
同じ電圧にするならば、従来の電線よりも細い電線が使
用でき、これにより小さな形状のコネクタを使用でき
る。１２Ｖ電源ライン１９４とグランド用電源ライン１
９５は、原稿照明ランプ５４に１２Ｖ，４Ａの電力を供
給するための束線であり、この例では束線の長さが短い
ため、この部分で発生する電圧降下値は非常に小さく現
実的に影響が無いとみなすことができる。

【００６８】また、主走査キャリッジ５１に１００Ｖの
ＡＣ電圧を供給し、電圧変換トランスを用いて例えば１
５ＶのＡＣ電圧に変換し、この１５ＶのＡＣ電圧を整流
して目的とする直流電圧１２Ｖに、安定化電源を用いて
変換することにより、主走査キャリッジ５１にＡＣ電圧
を供給する束線に流す電流値を少なくすることが可能に
なり、前述の実施の形態と同様の効果が得られる。

【００６９】以上の実施の形態では、特にインクジェッ
ト記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用
されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用
いることで記録の高密度化、高精細化が達成できる。

【００７０】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００７１】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００７２】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成でも良い。加え
て、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを
電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９
−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収す
る開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９
−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。

【００７３】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。

【００７４】また、以上の実施例の記録装置の構成に、
記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を
付加することは記録動作を一層安定にできるので好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の
加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手
段を設けることや、記録とは別の吐出を行う予備吐出モ
ードを設けることなどがある。

【００７５】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００７６】以上説明した実施例においては、インクが
液体であることを前提として説明しているが、室温やそ
れ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしく
は液化するものを用いても良く、あるいはインクジェッ
ト方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範
囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲に
あるように温度制御するものが一般的であるから、使用
記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよ
い。

【００７７】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。

【００７８】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置の形態を取るものであって
も良い。

【００７９】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００８０】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても達成される。

【００８１】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００８２】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００８３】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれる。

【００８４】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれる。

【００８５】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、ヘッドやＬＥＤの駆動回路内の構成を工夫すること
により、駆動回路に供給される電圧が変動しても電圧の
変動の影響を受けにくい回路を構成することができ、用
紙への印字画像の品質を向上することが可能になった。
また、負荷が必要な電圧よりも高い電圧を用い、ケーブ
ルに高い電圧を加え、負荷の直前でＳＷ電源により必要
な電圧に変換する方法やケーブルに高いＡＣ電圧を加
え、負荷の直前で電圧変換トランスで低い電圧に変換
後、整流し安定化電源を使用する方法を用いることによ
りケーブルに流れる電流値を少なくすることで、電流の
変化量や絶対量を少なくすることが可能となった。この
結果、細い電線や小さなコネクタを使用することが可能
となり、装置の小型化やコストダウンを実現できるよう
になった。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、駆
動対象の負荷に印加する電圧の変動を抑えて安定して駆
動できるという効果がある。

【００８７】また本発明によれば、駆動対象の負荷を略
一定の電圧で駆動できる駆動回路及び前記回路を用いた
画像形成装置を提供できる。

【００８８】また本発明によれば、電源電圧の変動に伴
う負荷への影響を少なくできるという効果がある。

【００８９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の複写機のスキャナ部の構成を示
すブロック図である。

【図２】本実施の形態の複写機における画像処理ブロッ
クの機能構成図である。

【図３】本実施の形態のプリンタのプリント機構を示し
外観斜視図である。

【図４】本実施の形態の複写機の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】本実施の形態のプリンタの記録ヘッドのノズル
配列と、ヘッドの移動方向を示す図である。

【図６】本実施の形態のスキャナ部の画像読み取りセン
サの配列と、その移動方向を示す図である。

【図７】記録ヘッドの駆動回路の構成を示すブロック図
である。

【図８】記録ヘッドのインク吐出部の構成例を示す図で
ある。

【図９】本実施の形態１のヘッドのノズル駆動回路を示
す回路図である。

【図１０】本発明の実施の形態２の電源ラインの配線を
示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態３の電源ラインの配線を
説明する図である。

【図１２】本発明の実施の形態４のヘッド駆動回路の構
成を示す回路図である。

【図１３】本実施の形態４のＬＥＤドライバの構成例を
示すブロック図である。

【図１４】本発明の実施の形態５の光源の電源ラインの
配線を説明する図である。

【図１５】従来の電源ラインの配線を示す図である。

【符号の説明】

１ＣＣＤ１１プリンタ５１光源１３２演算回路１３４，１７５，１７９ツェナーダイオード２０１制御部２０４記録ヘッド２１３電源２２０スキャナ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動信号に応じてオン・オフされるスイ
ッチング素子と、前記スイッチング素子のスイッチングに応じて所定電圧
を発生する電圧発生手段と、駆動対象の負荷に印加される電圧の変動に応じた補正電
圧信号を発生する補正電圧発生手段と、前記補正電圧発生手段からの補正電圧信号と前記電圧発
生手段で発生される所定電圧に応じて前記負荷に電圧を
印加する電圧印加手段と、を有することを特徴とする駆
動回路。
【請求項２】前記電圧発生手段はツェナーダイオード
を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】前記補正電圧発生手段は、前記負荷の両
端に印加される電圧差に応じた電圧信号を発生する減算
回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動回
路。
【請求項４】駆動信号に応じてオン・オフされるスイ
ッチング素子と、前記スイッチング素子のスイッチングに応じて第１の所
定電圧を発生する第１の電圧発生手段と、前記スイッチング素子のスイッチングに応じて第２の所
定電圧を発生する第２の電圧発生手段と、前記第１と第２の電圧発生手段から駆動対象の負荷に電
圧を印加する電圧印加手段と、を有することを特徴とす
る駆動回路。
【請求項５】前記負荷は記録装置の記録ヘッドの発熱
抵抗体を含むこと特徴とする請求項１乃至４のいずれか
１項に記載の駆動回路。
【請求項６】前記負荷は記録装置の記録ヘッドのＬＥ
Ｄを含むこと特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項
に記載の駆動回路。
【請求項７】前記負荷は光源を含むこと特徴とする請
求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動回路。
【請求項８】画像データを入力して画像を形成する画
像形成装置であって、画像データを入力する入力手段と、画像形成要素を駆動して画像を形成する駆動手段と、前記入力手段により入力された画像データに応じて前記
駆動手段による駆動を制御する制御手段とを有し、前記駆動手段は、駆動信号に応じてオン・オフされるスイッチング素子
と、前記スイッチング素子のスイッチングに応じて所定電圧
を発生する電圧発生手段と、駆動対象の負荷に印加される電圧の変動に応じた補正電
圧信号を発生する補正電圧発生手段と、前記補正電圧発生手段からの補正電圧信号と前記電圧発
生手段で発生される所定電圧に応じて前記負荷に電圧を
印加する電圧印加手段と、を有することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項９】前記電圧発生手段はツェナーダイオード
を含むことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装
置。
【請求項１０】前記補正電圧発生手段は、前記負荷の
両端に印加される電圧差に応じた電圧信号を発生する減
算回路を含むことを特徴とする請求項８に記載の画像形
成装置。
【請求項１１】画像データを入力して画像を形成する
画像形成装置であって、画像データを入力する入力手段と、画像形成要素を駆動して画像を形成する駆動手段と、前記入力手段により入力された画像データに応じて前記
駆動手段による駆動を制御する制御手段とを有し、前記駆動手段は、駆動信号に応じてオン・オフされるスイッチング素子
と、前記スイッチング素子のスイッチングに応じて第１の所
定電圧を発生する第１の電圧発生手段と、前記スイッチング素子のスイッチングに応じて第２の所
定電圧を発生する第２の電圧発生手段と、前記第１と第２の電圧発生手段から駆動対象の負荷に電
圧を印加する電圧印加手段とを有することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項１２】画像データを入力して画像を形成する
画像形成装置であって、画像データを入力する入力手段と、前記入力手段で入力された画像データに基づいて画像形
成要素を駆動する駆動手段と、前記装置の各部に電力を供給する主電源と、前記主電源からの第１の電圧をもとに前記第１の電圧よ
りも低い第２の電圧を発生する電圧変換手段とを有し、前記電圧変換手段よりの第２の電圧により前記駆動手段
を駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】前記スイッチング素子、電圧発生手
段、補正電圧発生手段、電圧印加手段及び記録ヘッドの
発熱抵抗体を１つのチップ上の集積回路で構成したこと
を特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１４】前記スイッチング素子、電圧発生手
段、補正電圧発生手段、電圧印加手段及び記録ヘッドの
ＬＥＤを１つのチップ上の集積回路で構成したことを特
徴とする請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１５】前記スイッチング素子、第１の電圧発
生手段、第２の電圧発生手段、電圧印加手段及び記録ヘ
ッドの発熱抵抗体を１つのチップ上の集積回路で構成し
たことを特徴とする請求項４に記載の駆動回路。
【請求項１６】前記スイッチング素子、第１の電圧発
生手段、第２の電圧発生手段、電圧印加手段及び記録ヘ
ッドのＬＥＤを１つのチップ上の集積回路で構成したこ
とを特徴とする請求項４に記載の駆動回路。