JPWO2014097958A1 - インクジェットヘッドの制御装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
ヘッド部の温度をより確実に制御する。インクを吐出するヘッド部１１と、ヘッド部１１内のインクを加熱する加熱部１２とを備えるインクジェットヘッドにおけるヘッド部１１の温度を制御するインクジェットヘッドの制御装置であって、ヘッド部１１の温度が第１の温度となるように加熱部１２の動作を制御する第１の制御部３０と、ヘッド部１１の温度が第１の温度よりも高い第２の温度以上となった場合に、加熱部１２の動作を停止させる第２の制御部４０と、を備える。
Description
本発明は、インクジェットヘッドの制御装置及びインクジェット記録装置に関する。
インクジェット記録装置のインクジェットヘッドにおいてインクを吐出するヘッド部は、吐出されるインクの加熱のためにヒーター等の加熱部により加熱されることで温度が上昇する。
ヘッド部の温度が上昇しすぎると、ヘッド部が熱により破損することがある。また、ヘッド部の近傍に位置するインクジェットヘッド内のＩＣチップ等の部品がヘッド部からの熱により破損する等、各種の問題が生じる。そこで、所定温度以上になった場合にインクジェットヘッドの動作を停止させる命令がインクジェットヘッドの動作制御ルーチンに含まれているインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１）。
ヘッド部の温度が上昇しすぎると、ヘッド部が熱により破損することがある。また、ヘッド部の近傍に位置するインクジェットヘッド内のＩＣチップ等の部品がヘッド部からの熱により破損する等、各種の問題が生じる。そこで、所定温度以上になった場合にインクジェットヘッドの動作を停止させる命令がインクジェットヘッドの動作制御ルーチンに含まれているインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、従来のインクジェット記録装置による温度制御では、インクジェットヘッドの動作制御ルーチンを実行する制御部がフリーズする等、当該制御ルーチンに何らかの不具合が生じた場合に加熱部が制御を失って暴走することでヘッド部の温度の上昇が止められなくなる虞があった。
本発明は、ヘッド部の温度をより確実に制御することができるインクジェットヘッドの制御装置及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明は、インクを吐出するヘッド部と、当該ヘッド部内のインクを加熱する加熱手段とを備えるインクジェットヘッドにおける前記ヘッド部の温度を制御するインクジェットヘッドの制御装置であって、前記ヘッド部の温度が第１の温度となるように前記加熱手段の動作を制御する第１の制御手段と、前記ヘッド部の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度以上となった場合に、前記加熱手段の動作を停止させる第２の制御手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドの制御装置であって、前記ヘッド部の温度に応じた電圧を生じさせる発生手段を備え、前記第２の制御手段は、前記発生手段から取得された電圧と前記第２の温度に対応する基準電圧に基づいて、前記ヘッド部の温度が前記第２の温度以上となったことが検知された場合に、前記加熱手段の動作を停止させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドの制御装置であって、前記第２の制御手段は、前記加熱手段の動作を停止させた後に、前記ヘッド部の温度が前記第２の温度未満となった場合に、前記加熱手段の動作の停止を解除することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの制御装置であって、前記加熱手段に対して電力を供給するための配線上に設けられて当該配線の接続と遮断とを切り替える切替手段を備え、前記第２の制御手段は、前記配線を遮断するように前記切替手段を制御することで前記加熱手段の動作を停止することを特徴とする。
請求項５に記載の発明によるインクジェット記録装置は、インクを吐出するノズルが設けられたヘッド部と、当該ヘッド部内のインクを加熱するよう設けられた加熱手段とを備えるインクジェットヘッドと、請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの制御装置と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、ヘッド部の温度をより確実に制御することができる。
以下に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図１は、本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置１の構成を示すブロック図である。図１では、インクジェットヘッド１０の制御のうち、ヘッド部１１の温度制御に係る構成についてのみ図示し、他の構成については図示を省略している。
インクジェット記録装置１は、インクジェットヘッド１０、切替部２０、第１の制御部３０、第２の制御部４０及びこれらを接続する配線等を備える。
インクジェット記録装置１は、インクジェットヘッド１０、切替部２０、第１の制御部３０、第２の制御部４０及びこれらを接続する配線等を備える。
インクジェットヘッド１０は、ヘッド部１１、加熱部１２、発生部１３等を備える。
ヘッド部１１は、インクを吐出する。
具体的には、ヘッド部１１は、例えば、インクを吐出するノズルが設けられたインクジェットヘッドチップからなる。
また、図示しないが、ヘッド部１１には、例えば、インク供給系から供給されるインクをインクジェットヘッドチップに導くためのマニホールドが設けられる。インクジェットヘッドチップは、第１の制御部３０の制御下で、当該マニホールドを介して導かれたインクを用紙等の記録媒体に吐出する。
ヘッド部１１は、インクを吐出する。
具体的には、ヘッド部１１は、例えば、インクを吐出するノズルが設けられたインクジェットヘッドチップからなる。
また、図示しないが、ヘッド部１１には、例えば、インク供給系から供給されるインクをインクジェットヘッドチップに導くためのマニホールドが設けられる。インクジェットヘッドチップは、第１の制御部３０の制御下で、当該マニホールドを介して導かれたインクを用紙等の記録媒体に吐出する。
加熱部１２は、ヘッド部１１内のインクを加熱する。
具体的には、加熱部１２は、例えば、ヘッド部１１の側面に沿うよう設けられて通電により発熱する電熱線からなる。加熱部１２は、第１の制御部３０及び第２の制御部４０の制御下で通電に応じて発熱してヘッド部１１を加熱することでヘッド部１１内のインクを加熱する。
なお、ヘッド部に対する加熱部１２の配置は任意に変更可能である。例えば、加熱部１２は、上記のマニホールドの側面に沿うように設けられてマニホールド越しにインクジェットヘッドチップ内のインクを加熱するよう設けられていてもよいし、インクジェットヘッドチップを直接加熱することでインクジェットヘッドチップ内のインクを加熱するよう設けられていてもよい。
具体的には、加熱部１２は、例えば、ヘッド部１１の側面に沿うよう設けられて通電により発熱する電熱線からなる。加熱部１２は、第１の制御部３０及び第２の制御部４０の制御下で通電に応じて発熱してヘッド部１１を加熱することでヘッド部１１内のインクを加熱する。
なお、ヘッド部に対する加熱部１２の配置は任意に変更可能である。例えば、加熱部１２は、上記のマニホールドの側面に沿うように設けられてマニホールド越しにインクジェットヘッドチップ内のインクを加熱するよう設けられていてもよいし、インクジェットヘッドチップを直接加熱することでインクジェットヘッドチップ内のインクを加熱するよう設けられていてもよい。
発生部１３は、ヘッド部１１の温度に応じた電圧Ｖｔを生じさせる。
具体的には、発生部１３は、例えば、温度に応じて電気抵抗値が変化するサーミスターからなる。発生部１３は、例えば、ヘッド部１１の外周面のうち、加熱部１２により直接加熱されない位置の外周面に当接するよう設けられる。これにより、発生部１３には、ヘッド部１１の温度に応じた温度変化が生じることとなる。また、発生部１３は、温度に応じて電気抵抗値が変化することから、定電流が流される環境下で発生部１３に生じる電圧Ｖｔは、発生部１３の温度変化、即ち、ヘッド部１１の温度変化に応じた電気抵抗値の変化に追従して変化することとなる。発生部１３から生じた電圧Ｖｔは、第１の制御部３０及び第２の制御部４０に検知される。
なお、本実施形態における発生部１３として機能するサーミスターは、例えば、温度が高いほど電気抵抗値が低くなるＮＴＣ（negative temperature coefficient）サーミスターである。よって、ヘッド部１１の温度が高いほど、サーミスターの温度が高くなって電気抵抗値が低くなることから、発生部１３の電圧Ｖｔは低くなる。
具体的には、発生部１３は、例えば、温度に応じて電気抵抗値が変化するサーミスターからなる。発生部１３は、例えば、ヘッド部１１の外周面のうち、加熱部１２により直接加熱されない位置の外周面に当接するよう設けられる。これにより、発生部１３には、ヘッド部１１の温度に応じた温度変化が生じることとなる。また、発生部１３は、温度に応じて電気抵抗値が変化することから、定電流が流される環境下で発生部１３に生じる電圧Ｖｔは、発生部１３の温度変化、即ち、ヘッド部１１の温度変化に応じた電気抵抗値の変化に追従して変化することとなる。発生部１３から生じた電圧Ｖｔは、第１の制御部３０及び第２の制御部４０に検知される。
なお、本実施形態における発生部１３として機能するサーミスターは、例えば、温度が高いほど電気抵抗値が低くなるＮＴＣ（negative temperature coefficient）サーミスターである。よって、ヘッド部１１の温度が高いほど、サーミスターの温度が高くなって電気抵抗値が低くなることから、発生部１３の電圧Ｖｔは低くなる。
この他、図示しないが、インクジェットヘッド１０は、上記の第１の制御部３０の制御下でヘッド部１１を駆動するための配線や回路等が設けられた基板や、当該基板やヘッド部１１等の各部を支持するフレーム等を備える。
切替部２０は、加熱部１２に対して電力を供給するための配線上に設けられて当該配線の接続と遮断とを切り替える。
具体的には、切替部２０は、例えば、後述する信号Ｇの有無に応じて配線の接続と遮断とを切り替えるように動作するスイッチである。切替部２０は、電源部３２と加熱部１２とを接続する配線上に設けられる。
具体的には、切替部２０は、例えば、後述する信号Ｇの有無に応じて配線の接続と遮断とを切り替えるように動作するスイッチである。切替部２０は、電源部３２と加熱部１２とを接続する配線上に設けられる。
第１の制御部３０は、インクジェットヘッド１０からのインクの吐出に係る制御を行う。具体的には、第１の制御部３０は、記録媒体に形成する画像の元データに応じて、インクジェットヘッド１０のヘッド部１１や、図示しないインク供給系、キャリッジ、記録媒体搬送部等の画像形成に係る各部の動作を制御するための処理を行う。
また、第１の制御部３０は、ヘッド部１１が第１の温度Ｔ１となるように加熱部１２の動作を制御する。
具体的には、第１の制御部３０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える演算処理部３１や、演算処理部３１による制御下で動作する電源部３２等を備える。第１の制御部３０は、演算処理部３１のＣＰＵがＲＯＭから加熱部１２の制御に係るプログラムやデータを読み出して実行処理し、処理に応じて電源部３２による加熱部１２への電力の供給を制御することで、加熱部１２の動作を制御する。
より具体的には、第１の制御部３０は、演算処理部３１が、発生部１３の電圧Ｖｔからヘッド部１１の温度を取得する。そして、演算処理部３１が、ヘッド部１１が第１の温度Ｔ１未満の場合に電源部３２に加熱部１２へ電力を供給させ、ヘッド部１１が第１の温度Ｔ１以上の場合に電源部３２による加熱部１２への電力の供給を停止させるように電源部３２を制御する。ここで、第１の制御部３０は、切替部２０が設けられた配線が接続されていることを前提として動作する。
具体的には、第１の制御部３０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える演算処理部３１や、演算処理部３１による制御下で動作する電源部３２等を備える。第１の制御部３０は、演算処理部３１のＣＰＵがＲＯＭから加熱部１２の制御に係るプログラムやデータを読み出して実行処理し、処理に応じて電源部３２による加熱部１２への電力の供給を制御することで、加熱部１２の動作を制御する。
より具体的には、第１の制御部３０は、演算処理部３１が、発生部１３の電圧Ｖｔからヘッド部１１の温度を取得する。そして、演算処理部３１が、ヘッド部１１が第１の温度Ｔ１未満の場合に電源部３２に加熱部１２へ電力を供給させ、ヘッド部１１が第１の温度Ｔ１以上の場合に電源部３２による加熱部１２への電力の供給を停止させるように電源部３２を制御する。ここで、第１の制御部３０は、切替部２０が設けられた配線が接続されていることを前提として動作する。
第１の温度Ｔ１は、任意に定められるものであるが、例えば、ヘッド部１１から吐出されるインクの温度に係る設計事項に応じて定められる。
本実施形態で用いられるインクは、第１の温度Ｔ１である場合に吐出に最適な流動性を示すインクである。本実施形態における第１の温度Ｔ１として、例えば、６０度（℃）や８５度（℃）が挙げられるが、あくまで一例であってこれに限られるものでない。
本実施形態で用いられるインクは、第１の温度Ｔ１である場合に吐出に最適な流動性を示すインクである。本実施形態における第１の温度Ｔ１として、例えば、６０度（℃）や８５度（℃）が挙げられるが、あくまで一例であってこれに限られるものでない。
また、本実施形態の演算処理部３１は、ＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御により、ヘッド部１１の目標温度である第１の温度Ｔ１と電圧Ｖｔに基づいて検知されたヘッド部１１の温度との関係に応じた電源部３２の動作制御を行う。また、電源部３２は、パルス幅変調（ＰＷＭ：pulse width modulation）によって出力電圧Ｖｃを変更することで電力供給の有無や度合いを制御する。
なお、これらの演算処理部３１及び電源部３２の具体的な動作はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、ヘッド部１１が第１の温度Ｔ１となるように加熱部１２の動作を制御することができる仕組みを有していればよい。
なお、これらの演算処理部３１及び電源部３２の具体的な動作はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、ヘッド部１１が第１の温度Ｔ１となるように加熱部１２の動作を制御することができる仕組みを有していればよい。
第２の制御部４０は、ヘッド部１１の温度が第１の温度Ｔ１よりも高い第２の温度Ｔ２以上となった場合に、加熱部１２の動作を停止させる。
具体的には、第２の制御部４０は、例えば、発生部１３の電圧Ｖｔと所定の基準電圧Ｖｒの２つの電圧の大小関係に応じた出力を行うコンパレーターからなる。第２の制御部４０は、図２に示すように、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒ以下である場合に、切替部２０が設けられた配線を遮断するように切替部２０を動作させるための信号Ｇを出力する。切替部２０は、信号Ｇに応じて配線を遮断するよう動作する。
具体的には、第２の制御部４０は、例えば、発生部１３の電圧Ｖｔと所定の基準電圧Ｖｒの２つの電圧の大小関係に応じた出力を行うコンパレーターからなる。第２の制御部４０は、図２に示すように、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒ以下である場合に、切替部２０が設けられた配線を遮断するように切替部２０を動作させるための信号Ｇを出力する。切替部２０は、信号Ｇに応じて配線を遮断するよう動作する。
基準電圧Ｖｒは、第１の温度Ｔ１よりも高い第２の温度Ｔ２に対応する。また、上記のように、ヘッド部１１の温度が高いほど、発生部１３の電圧Ｖｔは低くなる。このことから、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２未満である場合に、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒを上回り、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上である場合に、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒ以下となる。即ち、第２の制御部４０は、上記のように、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒ以下である場合に切替部２０が設けられた配線を遮断することで、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上となった場合に配線を遮断するよう機能する。なお、基準電圧Ｖｒは、例えば、レギュレーター等の回路から出力された定電圧であるが、一例であってこれに限られるものでなく、基準電圧Ｖｒとして機能しうる電圧を生じさせる構成から得られた電圧であればよい。
このように、第２の制御部４０は、発生部１３から取得された電圧Ｖｔと第２の温度Ｔ２に対応する基準電圧Ｖｒに基づいて、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上となったことが検知された場合に、配線を遮断するように切替部２０を制御することで加熱部１２の動作を停止する。
第２の制御部が上記のように動作することから、何らかの理由によりヘッド部１１の温度が第１の温度Ｔ１以上であるにも関わらず加熱部１２へ電力が供給され続ける状態が生じたとしても、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上になると切替部２０が設けられた配線が遮断されて電源部３２から加熱部１２への電力供給が停止される。即ち、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上となった場合、第１の制御部３０の制御内容によらず加熱部１２の動作は停止される。このように、第２の制御部４０は、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上となった場合に、第１の制御部３０による加熱部１２の動作制御よりも優先して加熱部１２の動作を停止させる。
このように、第２の制御部４０は、発生部１３から取得された電圧Ｖｔと第２の温度Ｔ２に対応する基準電圧Ｖｒに基づいて、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上となったことが検知された場合に、配線を遮断するように切替部２０を制御することで加熱部１２の動作を停止する。
第２の制御部が上記のように動作することから、何らかの理由によりヘッド部１１の温度が第１の温度Ｔ１以上であるにも関わらず加熱部１２へ電力が供給され続ける状態が生じたとしても、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上になると切替部２０が設けられた配線が遮断されて電源部３２から加熱部１２への電力供給が停止される。即ち、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上となった場合、第１の制御部３０の制御内容によらず加熱部１２の動作は停止される。このように、第２の制御部４０は、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上となった場合に、第１の制御部３０による加熱部１２の動作制御よりも優先して加熱部１２の動作を停止させる。
第２の温度Ｔ２は任意に定められるものであるが、例えば、ヘッド部１１及びヘッド部１１の周囲に設けられた部品が許容する温度の上限に応じる。
具体的には、本実施形態のヘッド部１１を構成するインクジェットヘッドチップを含めて、インクジェットヘッド１０に設けられたＩＣチップ等の回路は、１００度（℃）を超えると破損の可能性が高まる傾向を示す。そこで、第２の温度Ｔ２を１００度（℃）とすることで、ヘッド部１１の温度が１００度（℃）となった場合に加熱部１２の動作を停止させることができる。即ち、ヘッド部１１が１００度（℃）を超えて加熱されることをより確実に防止することができることから、過熱によるヘッド部１１の破損をより確実に防止することができる。
具体的には、本実施形態のヘッド部１１を構成するインクジェットヘッドチップを含めて、インクジェットヘッド１０に設けられたＩＣチップ等の回路は、１００度（℃）を超えると破損の可能性が高まる傾向を示す。そこで、第２の温度Ｔ２を１００度（℃）とすることで、ヘッド部１１の温度が１００度（℃）となった場合に加熱部１２の動作を停止させることができる。即ち、ヘッド部１１が１００度（℃）を超えて加熱されることをより確実に防止することができることから、過熱によるヘッド部１１の破損をより確実に防止することができる。
また、第２の制御部４０は、加熱部１２の動作を停止させた後に、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２未満となった場合に、加熱部１２の動作の停止を解除する。
具体的には、発生部１３は、ヘッド部１１の温度に応じた電圧Ｖｔを生じさせることから、加熱部１２の動作の停止後にヘッド部１１の温度が低下すると、電圧Ｖｔも変化する。本実施形態の場合、ヘッド部１１の温度低下に伴って電圧Ｖｔは高くなる。電圧Ｖｔが高くなることにより、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒを上回ると、第２の制御部４０は、信号Ｇの出力を行わなくなる。この場合、切替部２０は、信号Ｇの喪失に応じて配線を接続するよう動作する。これにより、第２の制御部４０による加熱部１２の動作の停止が解除される。
なお、図２等では、分かりやすさを重視し、電圧Ｖｔが明確に基準電圧Ｖｒを上回った場合に信号Ｇの出力が行われなくなる記載としているが、実際にはより厳密な電圧Ｖｔと基準電圧Ｖｒとの比較結果に応じて信号Ｇの出力が制御される。
具体的には、発生部１３は、ヘッド部１１の温度に応じた電圧Ｖｔを生じさせることから、加熱部１２の動作の停止後にヘッド部１１の温度が低下すると、電圧Ｖｔも変化する。本実施形態の場合、ヘッド部１１の温度低下に伴って電圧Ｖｔは高くなる。電圧Ｖｔが高くなることにより、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒを上回ると、第２の制御部４０は、信号Ｇの出力を行わなくなる。この場合、切替部２０は、信号Ｇの喪失に応じて配線を接続するよう動作する。これにより、第２の制御部４０による加熱部１２の動作の停止が解除される。
なお、図２等では、分かりやすさを重視し、電圧Ｖｔが明確に基準電圧Ｖｒを上回った場合に信号Ｇの出力が行われなくなる記載としているが、実際にはより厳密な電圧Ｖｔと基準電圧Ｖｒとの比較結果に応じて信号Ｇの出力が制御される。
このように、本実施形態の発生部１３、切替部２０、第１の制御部３０及び第２の制御部４０は、協働により、ヘッド部１１の温度を制御するインクジェットヘッド１０の制御装置として機能する。
また、第２の制御部４０により加熱部１２の動作が停止された場合には、第１の制御部３０による制御の状況等、インクジェット記録装置１の状態について確認が行われることが望ましい。そこで、第２の制御部４０により加熱部１２の動作が停止された場合に、その旨をインクジェット記録装置１のユーザーに報知するための構成を設けるようにしてもよい。当該報知により、ユーザーは第２の制御部４０により加熱部１２の動作が停止されたことを容易に把握することができる。即ち、ユーザーにインクジェット記録装置１の状態の確認を促すことができる。
報知のための具体的な構成として、例えば、第２の制御部４０により加熱部１２の動作が停止されたことを報知するための表示を行う表示部や、同様の報知を行うために点灯する発光部、所定の音声等により報知を行う音声報知部等が挙げられるが、一例であってこれに限られるものでない。
報知のための具体的な構成として、例えば、第２の制御部４０により加熱部１２の動作が停止されたことを報知するための表示を行う表示部や、同様の報知を行うために点灯する発光部、所定の音声等により報知を行う音声報知部等が挙げられるが、一例であってこれに限られるものでない。
以上、本実施形態のインクジェット記録装置１によれば、ヘッド部１１の温度が第１の温度Ｔ１よりも高い第２の温度Ｔ２以上となった場合に加熱部１２の動作を停止させる第２の制御部４０を備えるので、ヘッド部１１の温度が第１の温度Ｔ１を超えたとしても、ヘッド部１１が第２の温度Ｔ２を超えてなお加熱され続けることを防止することができる。即ち、ヘッド部１１の温度をより確実に制御することができる。
例えば、吐出時の温度として８５度（℃）が想定されたインクが用いられる場合、第１の制御部３０による制御下で、ヘッド部１１内のインクが８５度（℃）となる温度まで加熱されることとなる。ここで、８５度（℃）という温度は、より低い吐出時のインクの温度（例えば、６０度（℃））に比して、ヘッド部１１の破損の可能性が高まる温度である１００度（℃）との間のマージンＭが小さい。このため、何らかの理由によりインクの想定温度を超えてヘッド部１１が加熱され続けた場合に、比較的簡単にヘッド部１１の温度が１００度（℃）に達してしまうこととなる。よって、この場合、ヘッド部１１の温度が１００度（℃）を超えないように制御するより確実な構成が必要となるが、本実施形態では、第２の制御部４０によりヘッド部１１の温度が１００度（℃）を超えないように制御されるので、ヘッド部１１の過熱による破損等をより確実に防止することができる。
このように、より厳格な温度制御が要求される環境下であっても、本実施形態のインクジェット記録装置１によれば、第２の制御部４０を備えることでヘッド部１１の温度をより確実に制御することができる。なお、マージンＭの大小に関わらず、第２の制御部４０は所定の第２の温度Ｔ２に応じて動作することから、やはり、インクの設計事項等に関わらず、ヘッド部１１の温度をより確実に制御することができる。
このように、より厳格な温度制御が要求される環境下であっても、本実施形態のインクジェット記録装置１によれば、第２の制御部４０を備えることでヘッド部１１の温度をより確実に制御することができる。なお、マージンＭの大小に関わらず、第２の制御部４０は所定の第２の温度Ｔ２に応じて動作することから、やはり、インクの設計事項等に関わらず、ヘッド部１１の温度をより確実に制御することができる。
また、発生部１３から取得された電圧Ｖｔと第２の温度Ｔ２に対応する基準電圧Ｖｒに基づいて、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上となったことが検知された場合に加熱部１２の動作を停止させるので、基準電圧Ｖｒによって第２の制御部４０により加熱部１２が停止される温度を定めることができる。即ち、ヘッド部１１が許容する温度の上限に応じて基準電圧Ｖｒを定めるだけでヘッド部１１の過熱による破損を防止することができ、より容易にヘッド部１１の温度を制御することができる。
また、第２の制御部４０が、電圧の比較結果に応じて加熱部１２の動作を制御する回路であるので、情報処理による加熱部１２の動作制御において想定されうるプログラムのバグやフリーズ等に起因するヘッド部１１の過熱の可能性をほぼなくすことができることから、より信頼性の高い動作制御を実現することができる。
また、加熱部１２の動作を停止させた後に、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２未満となった場合に、第２の制御部４０による加熱部１２の動作の停止が解除されるので、ヘッド部１１が第２の温度Ｔ２を超えてなお加熱され続けることがない範囲内でインクジェット記録装置１の動作を継続可能となることから、何らかの理由によりヘッド部１１の温度が第１の温度Ｔ１を越えてもインクジェット記録装置１の動作を継続させたい事由がある場合等においてヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２を超えないように制御しながらインクジェット記録装置１を動作させ続けることができ、インクジェット記録装置１の運用の柔軟性が向上する。
また、配線を遮断するように切替部２０を制御することで加熱部１２の動作を停止するので、単純な構成でより確実にヘッド部１１の温度を制御することができる。
なお、本発明の実施の形態は、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、上記の実施形態では、ＮＴＣサーミスターが発生部１３として用いられているが、あくまで一例であってこれに限られるものでない。例えば、ＣＴＲ（critical temperature resistor）サーミスターが発生部１３として用いられてもよい。
また、温度が高いほど電気抵抗値が高くなるＰＴＣ（positive temperature coefficient）サーミスターが発生部１３として用いられる場合、上記の実施形態におけるＮＴＣサーミスターの例とは逆に、ヘッド部１１の温度が高いほど発生部１３の電圧Ｖｔが高くなることとなる。このため、図３に示すように、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２未満である場合に、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒを下回り、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上である場合に、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒ以上となる。よって、ＰＴＣサーミスターが発生部１３として用いられる場合、第２の制御部４０は、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒ以上である場合に、切替部２０が設けられた配線を遮断するように切替部２０を動作させるための信号Ｇを出力する。
また、温度が高いほど電気抵抗値が高くなるＰＴＣ（positive temperature coefficient）サーミスターが発生部１３として用いられる場合、上記の実施形態におけるＮＴＣサーミスターの例とは逆に、ヘッド部１１の温度が高いほど発生部１３の電圧Ｖｔが高くなることとなる。このため、図３に示すように、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２未満である場合に、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒを下回り、ヘッド部１１の温度が第２の温度Ｔ２以上である場合に、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒ以上となる。よって、ＰＴＣサーミスターが発生部１３として用いられる場合、第２の制御部４０は、電圧Ｖｔが基準電圧Ｖｒ以上である場合に、切替部２０が設けられた配線を遮断するように切替部２０を動作させるための信号Ｇを出力する。
また、上記の実施形態における第２の制御部４０が加熱部１２の動作の停止を解除するトリガーとなる「第２の温度Ｔ２未満」の温度は、適宜変更可能である。例えば、可変レギュレーター等を用いることで、ヘッド部１１の温度等の各種の条件に応じて基準電圧Ｖｒを変更可能とし、信号Ｇの有無に応じて基準電圧Ｖｒを変更することで、第２の制御部４０が加熱部１２の動作を停止させる温度と加熱部１２の動作の停止を解除する温度とを異なるものとしてもよい。
具体例としては、第２の制御部４０が加熱部１２の動作を停止させる温度よりも、加熱部１２の動作の停止を解除する温度をより低く設定することで、ヘッド部１１が自然に冷却されるように仕向けることができ、より確実にヘッド部１１を過熱による破損等から保護することができる。また、この場合において、加熱部１２の動作の停止を解除する温度を、第１の制御部３０が加熱部１２を制御する基準となる第１の温度Ｔ１以上とすることで、ヘッド部１１の温度を第１の制御部３０の制御下で想定されていた温度以上に保つことができることから、ヘッド部１１の温度を下げすぎることなく、ヘッド部１１の温度をより確実に制御することができる。
具体例としては、第２の制御部４０が加熱部１２の動作を停止させる温度よりも、加熱部１２の動作の停止を解除する温度をより低く設定することで、ヘッド部１１が自然に冷却されるように仕向けることができ、より確実にヘッド部１１を過熱による破損等から保護することができる。また、この場合において、加熱部１２の動作の停止を解除する温度を、第１の制御部３０が加熱部１２を制御する基準となる第１の温度Ｔ１以上とすることで、ヘッド部１１の温度を第１の制御部３０の制御下で想定されていた温度以上に保つことができることから、ヘッド部１１の温度を下げすぎることなく、ヘッド部１１の温度をより確実に制御することができる。
また、上記の実施形態では、電源部３２が第１の制御部３０に設けられているが、一例であってこれに限られるものでない。例えば、第１の制御部３０の外に設けられた電源装置と加熱部１２とが接続されている場合、第１の制御部３０は、当該電源装置の動作を制御することで加熱部１２の動作を制御する。
また、上記の実施形態では、インクジェットヘッド１０、切替部２０、第１の制御部３０、第２の制御部４０等が１つずつ記載された図１を参照して説明を行っているが、図１の記載は、あくまで一例であってこれに限られるものでない。インクジェット記録装置１は、複数のインクジェットヘッド１０を備えていてもよい。この場合、切替部２０及び第２の制御部４０は、複数のインクジェットヘッド１０の各々に対して個別に設けられる。一方、第１の制御部３０は、必ずしもインクジェットヘッド１０の各々に対して個別に設けられる必要はなく、複数のインクジェットヘッド１０の各々の加熱部１２の動作を個別に制御してもよい。この場合、複数のインクジェットヘッド１０の数よりも少ない第１の制御部３０が複数のインクジェットヘッド１０の各々の加熱部１２の動作を個別に制御し、第２の制御部４０が各々に対応する１つのインクジェットヘッド１０の加熱部１２の動作を制御することとなる。
また、上記の実施形態では、第１の制御部３０がインクジェット記録装置１による画像形成に係る制御と加熱部１２の動作制御の両方を行っているが、一例であってこれに限られるものでなく、加熱部１２の動作制御のみを行ってもよいし、さらに他の処理を行ってもよい。
本発明は、インクジェットヘッドの制御装置及びインクジェット記録装置に関する。
１ インクジェット記録装置
１０ インクジェットヘッド
１１ ヘッド部
１２ 加熱部（加熱手段）
１３ 発生部（発生手段）
２０ 切替部（切替手段）
３０ 第１の制御部（第１の制御手段）
３１ 演算処理部
３２ 電源部
４０ 第２の制御部（第２の制御手段）
１０ インクジェットヘッド
１１ ヘッド部
１２ 加熱部（加熱手段）
１３ 発生部（発生手段）
２０ 切替部（切替手段）
３０ 第１の制御部（第１の制御手段）
３１ 演算処理部
３２ 電源部
４０ 第２の制御部（第２の制御手段）
Claims (5)
- インクを吐出するヘッド部と、当該ヘッド部内のインクを加熱する加熱手段とを備えるインクジェットヘッドにおける前記ヘッド部の温度を制御するインクジェットヘッドの制御装置であって、
前記ヘッド部の温度が第１の温度となるように前記加熱手段の動作を制御する第１の制御手段と、
前記ヘッド部の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度以上となった場合に、前記加熱手段の動作を停止させる第２の制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッドの制御装置。 - 前記ヘッド部の温度に応じた電圧を生じさせる発生手段を備え、
前記第２の制御手段は、前記発生手段から取得された電圧と前記第２の温度に対応する基準電圧に基づいて、前記ヘッド部の温度が前記第２の温度以上となったことが検知された場合に、前記加熱手段の動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの制御装置。 - 前記第２の制御手段は、前記加熱手段の動作を停止させた後に、前記ヘッド部の温度が前記第２の温度未満となった場合に、前記加熱手段の動作の停止を解除することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドの制御装置。
- 前記加熱手段に対して電力を供給するための配線上に設けられて当該配線の接続と遮断とを切り替える切替手段を備え、
前記第２の制御手段は、前記配線を遮断するように前記切替手段を制御することで前記加熱手段の動作を停止することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの制御装置。 - インクを吐出するノズルが設けられたヘッド部と、当該ヘッド部内のインクを加熱するよう設けられた加熱手段とを備えるインクジェットヘッドと、
請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの制御装置と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
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