(57)【要約】      （修正有）【課題】電気回路からケーブルを介して放射される電磁波ノイズのピーク値を減少させて、低コストに各種ＥＭＣ規格に適合可能にさせる画像形成装置の提供。【解決手段】記録媒体上に画像形成を行うために複数のノズルを配列した２つの記録ヘッドと前記２つの記録ヘッドを備えた画像形成装置において、使用しない記録ヘッドに接続されたケーブルと印字に使用する記録ヘッドに接続されたケーブルに供給されているクロック信号及びデータ信号と、１８０°位相差を有するクロック信号及びデータ信号がお互いに隣接するようにケーブルが配置されており、更に、印字に使用する側のケーブル長及びプリント基板上のパターン配線長と印字に使用しない側のケーブル長とプリント基板配線長が等長配線されていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に画像形成を行うために複数のノズルを配列した２つの記録ヘッドと前記２つの記録ヘッドを用い記録媒体に印字を行う印字手段を備えたプリント基板とが各々ケーブルを介して接続された画像形成装置において、片側の記録ヘッドを使用しないで印字する場合、使用しない記録ヘッドに接続されたケーブルへ印字に使用する記録ヘッドに接続されたケーブルに供給するクロック信号、データ信号に対して１８０°の位相差を有する信号を供給する供給手段を備え、更に、印字に使用する記録ヘッドに接続されたケーブルに供給されているクロック信号及びデータ信号と、１８０°位相差を有するクロック信号及びデータ信号がお互いに隣接するようにケーブルが配置されており、更に、印字に使用する側のケーブル長及びプリント基板上のパターン配線長と印字に使用しない側のケーブル長とプリント基板配線長が等長配線されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出する複数のノズルが配置される記録ヘッドを用いて画像形成を行うインクジェット記録方式を採用した画像形成装置に関するもので、特にケーブルを介し記録ヘッドとプリント基板が接続されているものプリンタに関し、電磁障害防止対策を施した電子回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンタは、記録媒体上に画像形成を行うために記録ヘッドと、それを制御するための電気回路と実装したプリント基板とがケーブルを介して接続されているため、そのケーブルがアンテナとなり、プリント基板上の電気回路から発生する電磁波エネルギーを外部に輻射してしまい、電磁障害（ＥＭＩ）を発生してしまうという問題を抱えている。上記電磁障害（ＥＭＩ）を対策する方法の１つとして、プリント基板をシールドケースで覆うという方法がある。しかしながら、この方法は、プリント基板自体からの電磁波エネルギーの輻射を抑えることができるが、ケーブルを介して外部に輻射する電磁波エネルギーを抑えることはできない。
【０００３】
また、ケーブルを介して外部に輻射する電磁波エネルギーを抑える方法として、ノイズ除去部品を用いて対策する方法があるが、これは、低速な信号に対しては有効であるが、高速の信号に対しては信号波形自身を崩してしまい、回路が誤動作する場合がある。またノイズ除去部品は高コストであるため、コスト高となってしまう。
【０００４】
これらの電磁障害（ＥＭＩ）を解決する方法として例えば特許文献１および特許文献２の方法が提案されている。
【０００５】
特許文献１においては、図１に示すように、複数のクロックを用いてデータを転送する場合に、複数のクロックの位相をＣＰＵにて制御し、クロック信号の高調波が互いに相殺して合成波がゼロになるように制御をすることで、電磁波エネルギーを抑制している。
【０００６】
また、特許文献２においては、クロック発振周波数を所定の周期で変調したクロック信号をシステム用クロックとして用いることで、プリンタ全体の電磁輻射ノイズのピーク値を低減している（図２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２５５１０９号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている方法は、複数のクロックに対して複数のクロック信号の高調波の合成波が低減されるようにＣＰＵが複数のクロックの位相を調整することで、電磁波エネルギーの原因となる高調波を削減し電磁波エネルギーを抑制している。また、特許文献２に開示されている方法は、クロック発振周波数を所定の周期で変調した動作クロック信号を生成して出力するクロック周波数変調回路を設け、このクロック周波数変調回路から動作クロック信号を供給することで電磁波エネルギーのピーク値の低減を図っている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のどちらの方法も電磁波エネルギーの低減に効果を発揮するが、インクジェットプリンタのように記録ヘッドとそれを制御するための電気回路を持つプリント基板が長いケーブルを介して接続されているような機器の場合、そのケーブルから放射される電磁波エネルギーのピーク値が、電磁波エネルギーを一定レベル以下に抑えようとする規格（ＥＭＣ）の国内規格であるＶＣＣＩ、国際規格のＣＩＳＰＲ、米国規格のＦＣＣ等の規格を、上記２つの特許文献の方法を用いてもまだなお満たさない場合がある。そのような場合、フィルタ、フェライトビーズ等を用い更なる電磁波エネルギーの低減を図る必要がある。
【０００９】
本発明は、特許文献１及び２で説明された方法に加えて本提案を実施することで電気回路からケーブルを介して放射される電磁波ノイズのピーク値を減少させて、低コストに各種ＥＭＣ規格に適合可能にさせる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、記録媒体上に画像形成を行うために複数のノズルを配列した２つの記録ヘッドと前記２つの記録ヘッドを用い記録媒体に印字を行う印字手段を備えたプリント基板とが各々ケーブルを介して接続された画像形成装置において、片側の記録ヘッドを使用しないで印字する場合、使用しない記録ヘッドに接続されたケーブルへ印字に使用する記録ヘッドに接続されたケーブルに供給するクロック信号、データ信号に対して１８０°の位相差を有する信号を供給する供給手段を備え、更に、印字に使用する記録ヘッドに接続されたケーブルに供給されているクロック信号及びデータ信号と、１８０°位相差を有するクロック信号及びデータ信号がお互いに隣接するようにケーブルが配置されており、更に、印字に使用する側のケーブル長及びプリント基板上のパターン配線長と印字に使用しない側のケーブル長とプリント基板配線長が等長配線されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電気回路からケーブルを介して放射される電磁波ノイズのピーク値を減少させて、低コストに各種ＥＭＣ規格に適合することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
【００１３】
図３及び図４に示すように、インクジェット画像形成装置は、イメージスキャナ、パソコン、ＣＡＤ装置等から成る外部装置１、印字制御部２、及び２つの記録ヘッド（記録ヘッドＡ、記録ヘッドＢ）から構成されている。このような構成のインクジェット画像形成装置の動作概要は次のとおりである。
【００１４】
インクジェット画像形成装置は、印字制御部２は、ＣＰＵ３、ヘッド制御部４、ＣＰＵ３の実行するプログラムや印字パターンを格納するＲＯＭ５、画像データを一時蓄える画像メモリ６等から構成されている。ＣＰＵ３は、画像データＶＤＩを転送してくる外部装置１とのインターフェイスを司ると共に、メモリやＩ／Ｏ等を含め印字制御部全体の制御をおこなっており、外部装置１から画像データＶＤＩが転送されてくると、ＣＰＵ３からの命令によりヘッド制御部４にて各種画像処理をおこない記録ヘッドＡ及びＢへ画像データを転送、リニアスケール７から入力される位置検出信号を利用することで、記録ヘッドＡ及び記録ヘッドＢから図３における記録媒体８上の目的の位置にインクを吐出し、記録媒体８上に所望の画像を形成する。
【００１５】
また、図３に示すように、記録ヘッドＡ及び記録ヘッドＢの主走査上の位置情報は、主走査リニアスケール７から取得し、印字媒体８の送り量は副走査エンコーダ９により取得している。主走査リニアスケール７の出力は、記録ヘッドＡ及び記録ヘッドＢから出力されるインクの吐出タイミングを制御するための同期信号としても使用されている。
【００１６】
ヘッド制御部４では、記録ヘッドＡの各ブロックのクロック信号ＣＬＫＡ、ラッチ信号ＬＴＡ、画像データ信号ＤＡＴＡ、ヒータ駆動パルス信号ＨＥＡ等、記録ヘッドＢの各ブロックのクロック信号ＣＬＫＢ、ラッチ信号ＬＴＢ、画像データ信号ＤＡＴＢ、ヒータ駆動パルス信号ＨＥＢ等インク吐出に必要な信号の生成も行っている。
【００１７】
画像データＤＡＴＡ、ヒータ駆動パルス信号ＨＥＡは、記録ヘッドＡに、画像データＤＡＴＢ、ヒータ駆動パルス信号ＨＥＢは、記録ヘッドＢに転送され、記録媒体８にインクを吐出し１カラム分の画像を形成する。以上のような制御を主走査方向に記録ヘッドＡ及び記録ヘッドＢを走査させながら行うことにより、１バンド分の画像を形成する。
【００１８】
また、本インクジェット画像形成装置のように印字する画像の色域等を高める目的でインク色を多く用いて記録媒体に印字を行う場合、記録ヘッドを２つ用いて印字を行う場合がある。しかしながら、色域を高めるために記録ヘッドを２つ用いて印字を行うのは記録媒体として光沢紙等を用いて印字を行う場合であり、普通紙等を用いて印刷する場合は２つの記録ヘッドの内の１つを用いて印字するのが普通である。
【００１９】
本実施の形態は、記録ヘッドを２つ搭載したインクジェットプリンタにおいて、片方のヘッドを使用していない場合に、使用していないヘッドを輻射のピーク値を軽減するように制御し、ヘッドと印字制御部を搭載したプリント基板間のケーブルから輻射されるエネルギーのピークを抑えることを目的とする。
【００２０】
下記より本発明の実施の形態について図５、図６、図７を用いて説明する。
【００２１】
記録ヘッドＡを制御するための信号（ＣＬＫＡ、ＤＡＴＡ［５：０］、ＨＥＡ）は、プリント基板１０上に搭載された集積回路１１の印字制御部２からバッファ１２を介して出力され、フラットケーブルＡ、キャリッジ基板Ａを介して記録ヘッドＡに伝送される。また、キャリッジ基板Ａ上には記録ヘッドＡを制御するための信号（ＣＬＫＡ、ＤＡＴＡ［５：０］、ＨＥＡ）の反射による波形の乱れを軽減する目的で終端抵抗１３を設けている。
【００２２】
記録ヘッドＢについても同様に、記録ヘッドＢを制御するための信号（ＣＬＫＢ、ＤＡＴＢ［５：０］、ＨＥＢ）が、プリント基板１０上に搭載された集積回路１１の印字制御部２からバッファ１２を介して出力され、フラットケーブルＢ、キャリッジ基板Ｂを介して記録ヘッドＢに伝送される。また、キャリッジ基板Ｂ上にも同様に、記録ヘッドＢを制御するための信号（ＣＬＫＢ、ＤＡＴＢ［５：０］、ＨＥＢ）の反射による波形の乱れを軽減する目的でキャリッジ基板Ａ上の終端抵抗１３と同じ値の終端抵抗を設けている。
【００２３】
更にＣＬＫＡとＣＬＫＢ、ＤＡＴＡ［５：０］とＤＡＴＡＢ［５：０］、ＨＥＡとＨＥＢとがバッファの出力端から記録ヘッドＡ、記録ヘッドＢへの入力端間で等長配線になるようにしている。こうすることで、例えばＣＬＫＡとＣＬＫＢは、同じ終端抵抗値、同じ信号線路長を持つため伝送線路の特性がほぼ同じとなるため、バッファ１２からＣＬＫＡとＣＬＫＢに対して同じ信号を出力した場合の信号波形はほぼ同じ波形となる（図６）。ＤＡＴＡ［５：０］とＤＡＴＢ［５：０］、ＨＥＡとＨＥＢについても同様である。
【００２４】
また、フラットケーブルＡ及びフラットケーブルＢは図５の１４に示すように、ＣＬＫＡ、ＣＬＫＢが並行に重なるように配置され、ＤＡＴＡ［５：０］、ＤＡＴＡＢ［５：０］及びＨＥＡ、ＨＥＢも同様に重なるように配置を行う。
【００２５】
次に、使用していないヘッドを用いてどのように電磁波エネルギーの輻射のピークを軽減するかについて説明する。
【００２６】
図７は使用していないヘッドを用いて電磁波エネルギーの輻射のピーク値をどのように軽減するかを示した図である。
【００２７】
ＣＬＫＢについては、ＣＬＫＡに対して１８０°位相をずらした信号を入力する。こうすることにより、ＣＬＫＡとＣＬＫＢは等長配線で且つ終端抵抗が同一であり、尚且つ互いの信号線が平行に隣接しているため、ＣＬＫＡとＣＬＫＢの立上り波形と立下り波形は高調波成分が同一で互いに打ち消しあうように働く。
【００２８】
また、ＣＬＫＡとＣＬＫＢの信号は１８０°位相がずれており、ＣＬＫＡとＣＬＫＢの配線上を流れる電流の向きは常に逆方向となるため、ビオ・サバールの法則により、ＣＬＫＡとＣＬＫＢは互いの電界及び磁束を打ち消しあう方向に働くため、互いの電磁波エネルギーを相殺し、電磁波エネルギーのピーク値を軽減することができる。
【００２９】
ＤＡＴＡ［５：０］についても同様にＤＡＴＢ［５：０］にＤＡＴＡ［５：０］に対して１８０°位相をずらした信号を入力することで互いの電磁波エネルギーを相殺し、電磁波エネルギーのピーク値を軽減することができる。ＨＥＡ信号ＬＴＡ信号についても同様な方法で電磁波エネルギーのピーク値を軽減することができる。
【００３０】
上記説明は、ＣＬＫ信号、ＤＡＴ信号（画像データ信号）、ＬＡＴ信号（ラッチ信号）、ＨＥ信号（ヒータ駆動パルス信号）についての対策のみを述べたが、それ以外の変動周期の多い信号線による電磁波エネルギーのピーク値を軽減するために用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】特許文献１を説明するための図
【図２】特許文献２を説明するための図
【図３】本発明の実施形態における画像形成装置を示した図
【図４】本発明の実施形態における画像形成装置の内部ブロック図
【図５】本発明の実施形態を説明するための図
【図６】本発明の実施形態を説明するための図
【図７】本発明の実施形態を説明するための図
【符号の説明】
【００３２】
１      外部装置
２      印字制御部
３      ＣＰＵ
４      ヘッド制御部
５      ＲＯＭ
６      画像メモリ
７      リニアスケール
８      記録媒体
９      印字媒体搬送量検出用エンコーダセンサ
１０    プリント基板
１１    集積回路
１２    バッファ
１３    終端抵抗
１４    フラットケーブルＡ及びＢを平行に隣接させた様子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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