(57)【要約】【課題】  特定の個所で発生するフレキシブルフラットケーブルの断線および抵抗値が高くなったことを検知できる構成を備えるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  キャリッジ基板とメイン基板との間を１対１の関係でコネクタにより接続されるフレキシブルフラットケーブルとを備えるインクジェット記録装置において、フレキシブルフラットケーブルの両側端部に配置された少なくとも一方を断線検知信号とし、断線検知信号は定電流電源あるいはプルアップ抵抗を介して電源と接続し、断線検知信号はアナログポートあるいは信号の状態変化を記録あるいは、CPUに通知可能なポートに接続し、プリントヘッドが主走査あるいは副走査方向へ移動中に断線検知信号の状態変化を検出する手段を備える。【選択図】  図５
2010052166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴の吐出を行う複数のインク滴吐出部を有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドと接続されるコネクタを搭載するキャリッジ基板と、
前記インク吐出部の制御およびプリンタ全体の制御を行うメイン基板と、
前記キャリッジ基板とメイン基板との間を１対１の関係で平面上に並列に多数配列される導体をコネクタにより接続される、フレキシブルフラットケーブルとを備えるインクジェット記録装置において、
前記フレキシブルフラットケーブルの両側端部に配置された少なくとも一方を断線検知信号とし、前記断線検知信号は定電流電源あるいはプルアップ抵抗を介して電源と接続し、前記断線検知信号はアナログポートあるいは信号の状態変化を記録あるいは、CPUに通知可能なポートに接続し、プリントヘッドが主走査あるいは復走査方向へ移動中に前期断線検知信号の状態変化を検出する手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙などのプリント媒体に対してインクを吐出するインクジェットプリントヘッド形態のプリントヘッドを用いて画像形成を行うインクジェットプリント装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、インク滴の吐出を行うインクジェットヘッドを接続するキャリッジ基板と、インクジェットヘッドのインク滴吐出動作を制御する制御回路を搭載するメイン基板とで構成されるが、一般的に、保守性や組み立て容易性などを考慮して、両者は分離できるように構成されている。具体的には、インクジェットヘッドと接続されるキャリッジ基板をフレキシブルフラットケーブルの一端をコネクタ接続し、このフレキシブルフラットケーブルの他端をメイン基板にコネクタ接続する構成が一般的に採用されている。
【０００３】
ところが、上述したコネクタ接続方式では、ヘッドの組み立て作業中に誤ってコネクタ接続を外してしまう問題点があるので、従来では、ロック付きのコネクタが用いられる場合が多い。これは、装置コストの上昇やロックし忘れなどあるので改善が望まれている。
【０００４】
一方、電気回路間や装置換の接続ケーブルでの異常検知方法としては、例えば特許文献１に開示された方法が知られている。以下、図４を参照してその概要を説明する。
【０００５】
図４は、従来の接続ケーブルでの異常検知を行う公正例を示す図である。図４において接続ケーブル４０１は、一端は回路基板４０２に接続され、他端は図示しない回路基板や装置に接続されている。この接続ケーブル４０１は、本来の接続用導線４０３の複数本が並列に配列されているが、それらの両外側縁部に沿ってダミー導線４０４，４０５が追加されている。
【０００６】
そして、ダミー導線４０４，４０５の各一端は、回路基板４０２に設けた検知回路であるコンパレータ４０６，４０７の一方の入力端に接続され、ダミー導線４０４，４０５の各他端は、図示しない回路基板や装置において接地電位に接続されている。コンパレータ４０６，４０７は、その一方の入力端が抵抗素子を介して電源に接続され、他方の入力端が接地電位に接続されている。
【０００７】
この構成によれば、ダミー導線に断線４０４，１０５がなければ、コンパレータ４０６，４０７は、出力をHレベルとLレベルの何れか一方のレベルにする。そして、ダミー導線４０４，４０５の一方または双方に断線が発生すると、コンパレータ４０６，４０７の対応する方は、出力をHレベルとLレベルの何れか他方のレベルにする。これによって、接続ケーブル４０１の断線を検知することができる。
【０００８】
今の例では、断線の検知であるが、インクジェット記録装置で言えば、断線以外にもコネクタの接続不良も検知することができる。
【特許文献１】実開昭６３−１３５１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した方法においては以下の不都合があった。
【００１０】
完全な断線が始まる前に起こる、プリントヘッドの主走査および復走査の移動において、ある特定の個所だけで断線および抵抗値が高くなることを検知できず、断線検知信号の断線を検知しても隣接する導線の劣化が始まっている可能性があった。
【００１１】
本発明では、上記の点を鑑みてなされたものであり、簡単な構成である特定の個所で発生するフレキシブルフラットケーブルの断線および抵抗値が高くなったことを検知できる構成を備えたインクジェット記録装置を可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明によるインクジェット記録装置は以下の構成を備える。すなわち、
インク滴の吐出を行う複数のインク滴吐出部を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドと接続されるコネクタを搭載するキャリッジ基板と、前記インク吐出部の制御およびプリンタ全体の制御を行うメイン基板と、前記キャリッジ基板とメイン基板との間を１対１の関係で平面上に並列に多数配列される導体をコネクタにより接続されるフレキシブルフラットケーブルとを備えるインクジェット記録装置において、
前記フレキシブルフラットケーブルの両側端部に配置された少なくとも一方を断線検知信号とし、前記断線検知信号は定電流電源あるいはプルアップ抵抗を介して電源と接続し、前記断線検知信号はアナログポートあるいは信号の状態変化を記録あるいは、CPUに通知可能なポートに接続し、プリントヘッドが主走査あるいは復走査方向へ移動中に前期断線検知信号の状態変化を検出する手段と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、完全な断線が始まる前に起こるプリントヘッドの主走査および復走査の移動において、プリントヘッドがある特定の個所だけ断線および抵抗値が高くなることを検知することで、接続異常やケーブルの異常を判別することがでる。そのため、早期にユーザにフレキシブルフラットケーブルの交換を促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の記録装置に係わる実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを例に挙げ説明する。
（インクジェット記録装置の説明）
（１）記録装置の説明
図１は、本発明を適応可能なインクジェット記録装置の一実施例の構成を示す概略図である。この図において、１０９はインクカートリッジである。これらは、４色のカラーインク（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）がそれぞれ入れられたインクタンクと、記録ヘッド１０８から構成されている。１０５給紙ローラ、１０３は紙送りローラで、１０４の補助ローラとともに印字紙１０７を抑えながら図中の矢印方向に回転し、印字紙１０７の給紙を行うとともに、１０３、１０４同様に印字紙１０７を抑える役割も果たしている。１０６はキャリッジであり、４つのインクカートリッジを支持し、搭載するインクカートリッジ１０９および記録ヘッド１０８を印字とともに移動させる。このキャリッジ１０６は、記録装置が印字を行っていないとき、あるいは記録ヘッドの回復動作を行うときには図の点線で示したホームポジション位置に待機するように制御される。
【００１６】
（２）記録ヘッドの説明
次に、上述した記録ヘッド１０８について図２を参照して説明する。図２はプリントヘッドの電気構成を示すブロック図である。駆動回路は所定数（図では３２０個）の熱エネルギー発生素子の群（吐出ヒータＲ１〜Ｒ３２０）とともに一体に基板（ヒータボード）上に設けられている。図２において２０１、２０７はシリアルデータ（ＳＤＡＴＡ）をクロック（ＣＬＫ）に同期してデータ整列手段としてのシフトレジスタであり、ラッチ（ＬＴ）に応じてブロック番号は２０２のラッチ回路に、ブロックのノズルデータは２０６のラッチ回路にラッチされる。そして２０６の当該ラッチされたデータはアンドゲート２０８の１つの入力端におくられ、また、ヒート（ＨＴ）は吐出ヒータの駆動（通電）時間を規定するためのイネーブル信号であり、これもアンドゲート２０８の１つの入力端に供給される。２０３で確定したブロック番号からデコードし、図において、２０４は吐出ヒータ駆動電源（ＶＨ）ラインに吐出ヒータＲ１〜Ｒ３２０とともに各ブロック毎に接続される駆動手段として電源供給制御用のトランジスタアレイであり、吐出ヒータＲ１〜Ｒ３２０の通電をオン／オフする。
【００１７】
（３）制御構成の説明
図３は図１に示したインクジェット記録装置の制御系の構成例である。同図において、３１２は記録ヘッド１０８を電気的に制御し、画像データに応じてインクを吐出させるための記録ヘッド制御回路である。３１６は図１に示した記録ヘッド１０６をスキャンさせるための駆動源をなす主走査モータ、３１７はプリント媒体１０７を搬送するための駆動源をなす副走査モータ、３１８は回復処理ユニットを動作させるための駆動源をなす回復動作モータである。３２１は各種モータやアクチュエータおよびセンサを制御管理する機構制御回路である。３２２は後述する処理手順に従って以上の各部の動作を全体的に制御するCPU３１５が実行する処理手段に対応したプログラムを記憶したROMである。３２３はCPU３１５が処理手順を実行する過程でパラメータを一時保存するためのエリアを有するRAM、３２４は装置電源のオフ時にも吐出検出状態を保存するためのEEPROM等の不揮発性メモリである。３２５は操作・表示部であり、電源投入や、ホスト装置Hとのオンライン／オフラインの設定等、ユーザが所要の操作を行うためのスイッチや、装置状態をユーザに提示するための表示器を有する。ホスト装置Hは、インクジェット記録装置に対して画像データの供給源をなすものであり、プリントに係る画像等のデータ作成、処理等を行うコンピュータとする他、画像取り込み用のリーダ部や、あるいはデジタルカメラ等の形態であってもよい。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、インターフェース（I／F）３２６を介して送受信される。
【実施例１】
【００１８】
上記インクジェット記録装置の構成において、完全な断線が始まる前に起こるプリントヘッドの主走査および復走査の移動において、プリントヘッドがある特定の個所にいる時だけフレキシブルフラットケーブルが断線および抵抗値が高くなることを検知する方法について、以下に説明する。
【００１９】
本実施形態１における全体構成を説明する。図５は、本発明の実施の形態１によるインクジェット記録装置が備えるフレキシブルフラットケーブルの接続異常検知機構の全体構成を示す図である。図５に示すように、実施の形態１によるインクジェット記録装置は、インクジェットヘッド５０１を接続するキャリッジ基板５０２とプリントヘッドを制御するメイン基板５０３とをフレキシブルフラットケーブル５０４とでコネクタ５０５、５０６により固定され分離可能にした構成である。また、インクジェットヘッド５０１とキャリッジ基板５０２はピンコンタクトコネクタ５２０で接続され分離可能な構成である。
【００２０】
上記フレキシブルフラットケーブル５０４は両外側縁部に沿って断線検知信号５０８，５０９が配置する。また、その内側にEEPROM５１８の制御信号や、温度観測用のサーミスタのAD信号を配置し、断線発生時に画像に影響を及ぼさない信号線を配置し、プリントヘッド制御信号５０７を内側に配置する。
【００２１】
断線検知信号５０８，５０９はキャリッジ基板５０２において接地電位に接続されている。また、メイン基板５０３においては基板上に搭載しているSOC５２１の信号変化を記録可能あるいはCPUに通知可能なポート５１４，５１５に接続され、抵抗素子５１２，５１３を介して電源に接続される。
【００２２】
このときの抵抗素子５１２，５１３の値はフレキシブルフラットケーブル５０４の劣化により抵抗値が変化し始める値に対して検出できる電圧が得られるように予め調整を行っておく必要がある。
【００２３】
次に、本実施形態１における断線検出の諸例を説明する。
【００２４】
図６はプリンタの概略図である。本実施の形態ではプリントヘッド５０１の主走査および復走査の移動において、プリントヘッドがある特定の個所にいる時だけ発生するフレキシブルフラットケーブル５０４が断線および抵抗値が高くなることを検知する必要がある。そのため、プリントヘッドがヘッドクリーニングユニット６０３の位置から主走査方向に移動している間あるいはメイン基板５０３の位置から復走査方向に移動している間に検出を行う。このため、高速に移動している間に検出を行わなくてはならないので、前述した信号変化を記録可能あるいはCPUに通知可能なポート５１４，５１５に断線検知信号５０８，５０９を接続する必要がある。
【００２５】
以上の手順において検出する信号は、キャリッジ基板５０２とプリントヘッドを制御するメイン基板５０３とをフレキシブルフラットケーブル５０４とでコネクタ５０５、５０６により正常に固定されている場合は以下となる。断線検知信号５０８，５０９の他端は、キャリッジ基板５０２において接地電位に接続されているので、断線検知信号５０８，５０９の他端が接続されている信号変化を記録可能あるいはCPUに通知可能なポート５１４，５１５は接地電位に引き込まれLレベルになる。
【００２６】
一方、フレキシブルフラットケーブル５０４が断線や抵抗値が高くなると断線検知信号５０８，５０９の導線のインピーダンスが高くなり、抵抗素子５１２，５１３により抵抗分圧が発生する。そのため、断線検知信号５０８，５０９の他端が接続されている信号変化を記録可能あるいはCPUに通知可能なポート５１４，５１５はフレキシブルフラットケーブル５０４のインピーダンスによってはHレベルになる。
【００２７】
したがって、信号変化を記録可能あるいはCPUに通知可能なポート５１４，５１５の状態をプリントヘッドがヘッドクリーニングユニット６０３の位置から主走査方向に移動している間あるいはメイン基板５０３の位置から復走査方向に移動している間に監視を行う。このようにすることによって、完全な断線が始まる前に起こるプリントヘッドがある特定の個所だけフレキシブルフラットケーブル５０４が断線および抵抗値が高くなることを検知することができる。
【００２８】
このように、実施形態１によれば、フレキシブルフラットケーブル５０４の両外側縁部に断線検知信号５０８，５０９を配置し、キャリッジ基板５０２で接地電位に接続し、メイン基板５０３においては基板上に搭載しているSOC５２１の信号変化を記録可能あるいはCPUに通知可能なポート５１４，５１５に接続し、抵抗素子５１２，５１３を介して電源に接続する。そしてプリントヘッドがヘッドクリーニングユニット６０３の位置から主走査方向に移動している間あるいはメイン基板５０３の位置から復走査方向に移動している間に信号変化を記録可能あるいはCPUに通知可能なポート５１４，５１５の状態を判断する。このようにすることで完全な断線が始まる前に起こるプリントヘッドがある特定の個所だけフレキシブルフラットケーブル５０４が断線および抵抗値が高くなることを検知することができる。
【実施例２】
【００２９】
本実施形態２における全体構成を説明する。図７は、本発明の実施の形態２によるインクジェット記録装置が備えるフレキシブルフラットケーブルの接続異常検知機構の全体構成を示す図である。図７に示すように、実施の形態２によるインクジェット記録装置は、インクジェットヘッド５０１を接続するキャリッジ基板５０２とプリントヘッドを制御するメイン基板５０３とをフレキシブルフラットケーブル５０４とでコネクタ５０５、５０６により固定され分離可能にした構成である。また、インクジェットヘッド５０１とキャリッジ基板５０２はピンコンタクトコネクタ５２０で接続され分離可能な構成である。
【００３０】
上記フレキシブルフラットケーブル５０４は両外側縁部に沿って断線検知信号５０８，５０９が配置する。また、その内側にEEPROM５１８の制御信号や、温度観測用のサーミスタのAD信号を配置し、断線発生時に画像に影響を及ぼさない信号線を配置し、プリントヘッド制御信号５０７を内側に配置する。
【００３１】
断線検知信号５０８，５０９はキャリッジ基板５０２において接地電位に接続されている。また、メイン基板５０３においては基板上に搭載しているSOC５２１のADポート７０２，７０３に接続され、定電流回路７０１を介して電源を供給する。
【００３２】
このときの定電流回路７０１の電流値はフレキシブルフラットケーブル５０４の劣化により抵抗値が変化し始める値に対して検出できる電圧が得られるように予め調整を行っておく必要がある。
【００３３】
次に、本実施形態２における断線検出の諸例を説明する。
【００３４】
図６はプリンタの概略図である。本実施の形態ではプリントヘッド５０１の主走査および復走査の移動において、プリントヘッドがある特定の個所にいる時だけ発生するフレキシブルフラットケーブル５０４が断線および抵抗値が高くなることを検知する必要がある。そのため、プリントヘッドがヘッドクリーニングユニット６０３の位置から主走査方向に移動している間あるいはメイン基板５０３の位置から復走査方向に移動している間に検出を行う。前述したADポート７０２に接続することで検出スピードは実施形態１には劣るがフレキシブルフラットケーブルの抵抗値を検出することができるので抵抗値変化を記録することで寿命予測が可能となる。
【００３５】
以上の手順において検出する信号は、キャリッジ基板５０２とプリントヘッドを制御するメイン基板５０３とをフレキシブルフラットケーブル５０４とでコネクタ５０５、５０６により正常に固定されている場合は以下となる。断線検知信号５０８，５０９の他端は、キャリッジ基板５０２において接地電位に接続されているので、断線検知信号５０８，５０９の他端が接続されているADポート７０２，７０３は接地電位に引き込まれ０Vになる。
【００３６】
一方、フレキシブルフラットケーブル５０４が断線や抵抗値が高くなると断線検知信号５０８，５０９の導線のインピーダンスが高くなり、定電流回路７０１による電流により電圧が発生する。そのため、断線検知信号５０８，５０９の他端が接続されているADポート７０２，７０３はフレキシブルフラットケーブル５０４のインピーダンスによって電圧レベルにより抵抗値を判定可能となる。
【００３７】
したがって、ADポート７０２，７０３の状態をプリントヘッドがヘッドクリーニングユニット６０３の位置から主走査方向に移動している間あるいはメイン基板５０３の位置から復走査方向に移動している間に監視を行う。このようにすることによって、完全な断線が始まる前に起こるプリントヘッドがある特定の個所だけフレキシブルフラットケーブル５０４が断線および抵抗値が高くなることを検知することができる。
【００３８】
このように、実施形態２によれば、フレキシブルフラットケーブル５０４の両外側縁部に断線検知信号５０８，５０９を配置し、キャリッジ基板５０２で接地電位に接続し、メイン基板５０３においては基板上に搭載しているSOC５２１のADポート７０２，７０３に接続し、また定電流回路７０１にも接続する。そしてプリントヘッドがヘッドクリーニングユニット６０３の位置から主走査方向に移動している間あるいはメイン基板５０３の位置から復走査方向に移動している間にADポート７０２，７０３の状態を判断する。このようにすることで完全な断線が始まる前に起こるプリントヘッドがある特定の個所にいる時だけフレキシブルフラットケーブル５０４が断線および抵抗値が高くなることを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適応可能なカラーインクジェット記録装置の一実施例の構成を示す概略斜視図である。
【図２】本発明を適応可能な記録ヘッドの電気構成図である。
【図３】本発明を適応可能なインクジェット記録装置の制御ブロック図である。
【図４】従来の接続ケーブルでの異常検知を行う構成例を示す図。
【図５】実施形態１の接続異常検知機構の全体構成を示す図である。
【図６】実施形態１のインクジェット記録装置の構成を示した図である。
【図７】実施形態２の接続異常検知機構の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０３  紙送りローラ
１０４  補助ローラ
１０５  給紙ローラ
１０６  キャリッジ
１０７  印字紙
１０８  記録ヘッド
１０９  インクカートリッジ
２０１  ブロックデータシフトレジスタ
２０２  ブロックデータラッチ
２０３  ブロックデータデコーダ
２０４，２０９，２１０，２１１，２１２  各ブロック別ドライバ回路
２０５  発熱素子
２０６  データラッチ
２０７  データシフトレジスタ
２０８  論理積
３１２  プリントヘッド制御回路
３１４  吐出検出制御回路
３１５  CPU
３１６  主走査モータ
３１７  副走査モータ
３１８  回復動作モータ
３１９  回復動作アクチュエータ類
３２０  回復動作センサ類
３２１  機構制御回路
３２２  ROM
３２３  RAM
３２４  EEPROM
３２５  操作・表示部
３２６  インターフェース（Ｉ／Ｆ）
Ｈ  ホスト装置
４０１  接続ケーブル
４０２  回路基板
４０３  接続用導線
４０４、４０５  ダミー導線
４０６、４０７  コンパレータ
５０１  プリントヘッド
５０２  キャリッジ基板
５０３  メイン基板
５０４  フレキシブルフラットケーブル
５０５、５０６  フレキシブルフラットケーブル接続コネクタ
５０７  プリントヘッド制御信号
５０８、５０９  断線検知信号
５１０、５１１  接地電位（GND）
５１２、５１３  抵抗素子
５１４、５１５  信号変化を記録可能あるいはCPUに通知可能なポート
５１６  I2Cポート
５１７  ADポート
５１８  E2PROM
５１９  サーミスタ
５２０  プリントヘッドとキャリッジ基板を接続するコネクタ
５２１  SOC及びASIC
６０１  フレキシブルフラットケーブルガイド
６０２  キャリッジユニット軸
６０３  ヘッドクリーニングユニット
７０１  定電流電源回路
７０２、７０３  ADポート
【図１】
2010052166.tif 000003
【図２】
2010052166.tif 000004
【図３】
2010052166.tif 000005
【図４】
2010052166.tif 000006
【図５】
2010052166.tif 000007
【図６】
2010052166.tif 000008
【図７】
2010052166.tif 000009