(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドと、その記録ヘッドを駆動する駆動回路と、その駆動回路と一体に集積回路化されており、前記記録ヘッドまたは前記駆動回路の温度を検出する温度検出器と、その温度検出器の出力電圧値を記憶する記憶部と、を有する記録ヘッドユニットと、
前記記録ヘッドまたは前記駆動回路の動作にもとづく前記温度検出器の出力電圧値と前記記憶部に記憶した値とにもとづいて演算する演算部と、外部から送られてきた記録データを受けて前記記録ヘッドのための制御信号を生成し、前記駆動回路に出力するものであって、前記演算部の出力を受けるとともにその出力によっては前記駆動回路の動作を制限する制御部と、を有する記録装置本体と、を備え、
前記記録ヘッドユニットが前記記録装置本体に装着されてなる記録装置であって、
前記温度検出器は、
前記駆動回路が所定の電圧で駆動される場合には、検出された温度に対して直線的に増減する関係の出力電圧値を出力するものであるとともに、
前記駆動回路が前記所定の電圧よりも低い電圧で駆動される場合には、検出された温度が前記駆動回路の駆動限界温度付近のときには、検出された温度に対して前記駆動回路が前記所定の電圧で駆動された場合と同じ出力電圧値を出力し、検出された温度が前記駆動限界温度よりも低い室温付近であるときには、検出された温度に対して前記駆動回路が前記所定の電圧で駆動される場合とは異なる出力電圧値を出力するものであり、
前記駆動回路は、前記所定の電圧よりも低い前記電圧で駆動されるものであり、
前記記憶部には、前記記録ヘッドユニットを前記記録装置本体に装着する前に前記室温において前記駆動回路を前記所定の駆動電圧で駆動したときの、前記温度検出器の出力電圧値が記憶されており、
前記演算部は、前記温度検出器の電圧降下と温度の変化量の割合を示す値と、前記温度検出器が測定した温度から前記室温を差し引いた値とを乗算し、この乗算によって得られた値を前記記憶部に記憶された前記温度検出器の出力電圧値から減算し、その減算値を前記制御部に出力することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記録装置を製造する製造方法であって、
前記記録ヘッドユニットを前記記録装置本体に装着する前に、前記室温に保った室内で前記駆動回路を前記所定の電圧で駆動し、そのときの前記温度検出器の出力電圧値を測定して前記記憶部に書き込む記憶作業工程と、
前記記録ヘッドユニットを前記記録装置本体に装着し、前記温度検出部及び前記記憶部からの出力信号線を前記演算部に接続する装着工程と、を有することを特徴とする記録装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッド等の記録ヘッドにより記録媒体上に記録を行う記録装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、記録ヘッドまたはその記録ヘッドを駆動する駆動回路の温度を温度検出器で検出し、所定温度を超えたときに記録動作を停止したり、単位時間あたりの記録動作量を少なくする等して記録ヘッドまたは駆動回路の保護を図っている。
【０００３】
この温度検出器として、特開平３−１４０２４８号公報に記載のように、ダイオードを用い、その順方向の電圧降下−温度特性により、温度検出をおこなうものがある。なお、上記公報に記載の構成は、インクジェットヘッド内のインクを保温するヒータの温度制御のためのものである。
【０００４】
この順方向の電圧降下−温度特性は、図３にＴＳで示すように、ほぼ直線的な反比例関係を示すが、製品ごとに温度に対する出力電圧のばらつきＡが大きい。このため、例えば、１２５℃で動作を停止させるために、検出する出力電圧をＥ１に設定しておくと、１２５℃を超えても停止せず、回路を破壊してしまったり、あるいは、多数ページを連続して記録動作をおこなうことができる能力があるのに、少ない記録ページ数で頻繁に停止してしまうことがある。
【０００５】
本発明は、このような特性のばらつきを容易に補正し、設定温度で正確に動作を制御できるようにするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１記載の記録装置は、記録ヘッドと、その記録ヘッドを駆動する駆動回路と、その駆動回路と一体に集積回路化されており、前記記録ヘッドまたは前記駆動回路の温度を検出する温度検出器と、その温度検出器の出力電圧値を記憶する記憶部と、を有する記録ヘッドユニットと、前記記録ヘッドまたは前記駆動回路の動作にもとづく前記温度検出器の出力電圧値と前記記憶部に記憶した値とにもとづいて演算する演算部と、外部から送られてきた記録データを受けて前記記録ヘッドのための制御信号を生成し、前記駆動回路に出力するものであって、前記演算部の出力を受けるとともにその出力によっては前記駆動回路の動作を制限する制御部と、を有する記録装置本体と、を備え、前記記録ヘッドユニットが前記記録装置本体に装着されてなる記録装置であって、前記温度検出器は、前記駆動回路が所定の電圧で駆動される場合には、検出された温度に対して直線的に増減する関係の出力電圧値を出力するものであるとともに、前記駆動回路が前記所定の電圧よりも低い電圧で駆動される場合には、検出された温度が前記駆動回路の駆動限界温度付近のときには、検出された温度に対して前記駆動回路が前記所定の電圧で駆動された場合と同じ出力電圧値を出力し、検出された温度が前記駆動限界温度よりも低い室温付近であるときには、検出された温度に対して前記駆動回路が前記所定の電圧で駆動される場合とは異なる出力電圧値を出力するものであり、前記駆動回路は、前記所定の電圧よりも低い前記電圧で駆動されるものであり、前記記憶部には、前記記録ヘッドユニットを前記記録装置本体に装着する前に前記室温において前記駆動回路を前記所定の駆動電圧で駆動したときの、前記温度検出器の出力電圧値が記憶されており、前記演算部は、前記温度検出器の電圧降下と温度の変化量の割合を示す値と、前記温度検出器が測定した温度から前記室温を差し引いた値とを乗算し、この乗算によって得られた値を前記記憶部に記憶された前記温度検出器の出力電圧値から減算し、その減算値を前記制御部に出力する。
【０００７】
請求項２は、請求項１に記載の記録装置を製造する製造方法であって、前記記録ヘッドユニットを前記記録装置本体に装着する前に、前記室温に保った室内で前記駆動回路を前記所定の電圧で駆動し、そのときの前記温度検出器の出力電圧値を測定して前記記憶部に書き込む記憶作業工程と、前記記録ヘッドユニットを前記記録装置本体に装着し、前記温度検出部及び前記記憶部からの出力信号線を前記演算部に接続する装着工程と、を有する。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
【００１５】
図１は、本発明が適用されるインクジェット式記録装置の内部構成を示すもので、インクジェット式の記録ヘッドユニット６００はキャリッジ１００に着脱可能に搭載され、記録媒体７００と平行に走査される。キャリッジ１００はガイドバー１１０、１２０にスライド移動可能に支持され、モータ３７によって駆動されるベルト１４０によりそのガイドバーに沿って往復移動される。キャリッジ１００には、記録ヘッドユニット６００に供給するインクを収容したタンク１５０が着脱可能に搭載される。記録媒体７００は、搬送ローラ１６０、１７０によって、記録ヘッドユニット６００の走査方向に平行に保持されかつその走査方向と直角方向に搬送される。
【００１６】
図２は、上記記録装置の電気的制御のための概略構成を示すもので、記録ヘッドユニット６００は、記録ヘッド６０１、駆動回路６０２および温度検出器６０３を一体に備える。駆動回路６０２は、記録装置本体の制御回路から制御信号を受けて記録ヘッド６０１を駆動するための駆動電圧を生成する。温度検出器６０３は、本実施の形態においては駆動回路６０２の温度を検出するためのものであるが、記録ヘッド６０１の温度、または記録ヘッド６０１と駆動回路６０２の双方の温度を検出するものであってもよい。温度検出器６０３は駆動回路６０２と一体に集積回路化して製作するため、その集積回路のシリコン上に形成したダイオードが用いられる。
【００１７】
記録ヘッド６０１として、多数のアクチュエータを選択的に駆動してドットマトリックス方式で記録媒体上に記録をおこなうものが好ましく、インクジェット式だけでなく、熱転写、ドットインパクト式のものが適用できる。
【００１８】
記録装置本体２０は、回路基板２１上に設けた制御回路２２により外部から送られてきた記録データを受け、記録ヘッドのための制御信号を生成して駆動回路６０２に出力する。また、記録装置本体２０は、周囲の雰囲気温度を検出する第２の温度検出器２３を有し、記録装置本体の電源投入時に第２の温度検出器２３により検出した温度と、その時の記録ヘッドユニット内の温度検出器６０３の出力電圧値を、記憶部２４に記憶する。そして、演算部２５は、記録動作時に駆動回路６０２の温度に応じて温度検出器６０３が出力する電圧値と、記憶部２４の記憶内容を後述するように演算して、駆動回路６０２が駆動限界温度に達したことを制御回路２２に通知する。制御回路２２は、その通知にもとづいて駆動回路６０２の動作を制限、例えば停止する。
【００１９】
制御回路２２、記憶部２４および演算部２５は、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとハード回路の組み合わせによって構成される。また、制御回路２２から駆動回路６０２に送信する信号線および温度検出器６０３から装置本体に送信する信号線は、図１には図示しないが、公知のフレキシブルな印刷回路ケーブルによって構成される。
【００２０】
装置本体２０内の第２の温度検出器２３は、サーミスタ、ポジスタ等で構成され、ダイオードで構成される温度検出器６０３に比して温度に対応した出力をほぼ正確に生成することができる。上記記録ヘッドユニット内の温度検出器６０３は、上記のようにダイオードで構成され、その順方向の電圧降下−温度特性により、温度検出をおこなうものである。順方向の電圧降下−温度特性は、図３にＴＳで示すように、直線的な変化を示すが、製品によってばらつきＡが大きい。
【００２１】
このため、本実施の形態では以下のように補正をおこなう。
【００２２】
記録装置本体の電源投入時に、第２の温度検出器２３により検出した室温ｔ（例えば２５℃）と、そのときの記録ヘッドユニット内の温度検出器６０３の出力電圧値（Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）を、記憶部２４に記憶する。順方向の電圧降下−温度特性は、製品によってばらつきＡがあっても、変化の傾きは一定であるので、記録動作時に温度検出器６０３から逐次出力される出力値と記憶部２４の記憶内容から、駆動回路６０２の実際の温度に対応した出力を求めることができる。
【００２３】
例えば、電源投入時の室温ｔ（２５℃）での温度検出器６０３の出力電圧値をＢ、温度検出器６０３の順方向の電圧降下−温度特性の数値（傾き）をｋ、温度検出器６０３の検出温度をｘ（℃）としたとき、出力電圧値ｙは、
ｙ＝Ｂ−ｋ（ｘ−ｔ）で求められる。したがって、温度検出器６０３の特性にばらつきＡがあっても、温度に対応した出力電圧値ｙを正確に得ることができ、駆動限界温度が１２５℃であるとすると、ｘ＝１２５℃のときの出力電圧値ｙまで下がったときに、記録ヘッド６０１の動作を停止させることができる。
【００２４】
演算部２５は、上記の演算をおこなうように設定されている。電源投入時の室温が２５℃以外の場合であっても、数値ｋは一定であるから上記Ｂは容易に演算をおこなうことができる。記憶部２４に記憶する値は、室温と電圧値ではなく、それらの組み合わせに係わる係数であっても差し支えない。また、室温が一定のところで測定するのであれば、室温は電源投入ごとに記憶させる必要はなく、記録動作時の検出温度ｘから一定値を減算すればよい。なお数値ｋは、記憶部２４にあらかじめ記憶されている。
【００２５】
記録ヘッドユニット６００を交換した場合、温度検出器６０３の特性が変わるが、上記のように演算部２５による演算にもとづいて、その特性のばらつきを補正することで、正確な温度で記録ヘッド６０１の動作を停止することができる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施の形態を図４，５にしたがって説明する。
【００２７】
上記実施の形態の駆動回路６０２は５Ｖ電源で使用されるもので、温度検出器６０３の特性ＴＳも５Ｖの電圧を印加したときのものである。近年、低電圧化が進み、温度検出器６０３を含む駆動回路６０２を３．３Ｖで使用するようになってきた。この場合、図３に破線ＴＳａで示すように温度検出器６０３の特性は、室温付近において直線的な変化を示さず、上記の実施の形態と同様な補正をおこなうことができない。
【００２８】
第２の実施の形態では、図４に示すように、記録ヘッドユニット６００に記憶部６０４が設けられる。記憶部６０４は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリで構成され、ほぼ室温ｔ（２５℃）における５Ｖ電圧での温度検出器６０３の出力電圧値が記憶されている。
【００２９】
記憶部６０４への出力電圧値の記憶作業は、図５に示すように、室温ｔ（２５℃）に保った室内で、温度検出器６０３に５Ｖの電圧を印加して、その温度検出器６０３の出力電圧値を測定器５０で測定する。そして、その出力電圧値を、書込機４５１で記憶部６０４に書き込む。温度検出器６０３を含む駆動回路６０２は記録動作時には３．３Ｖ電源で使用するようになっているが、上記のように５Ｖの電圧を印加しても耐えられる設計にしてある。記憶部６０４に記憶させる作業は工場においておこなわれるから、一定の室温での電圧値を測定することが可能であり、上記の実施の形態のように測定時の温度を記憶させる必要はないが、必要に応じてその温度も記憶部に記憶しておいてもよい。
【００３０】
上記のように室温での出力電圧値を記憶した記憶部６０４を持った記録ヘッドユニット６００は、記録装置本体２０内に装着され、温度検出器６０３および記憶部６０４からの出力信号線は記録装置本体２０の演算部２５に接続される。
【００３１】
この状態において、温度検出器６０３を含む駆動回路６０２には３．３Ｖの電圧が印加されているため、温度検出器６０３は室温付近において温度に反比例した出力を示さないが、駆動限界温度付近において温度に対し直線的に反比例した出力をする。したがって、演算部２５は、記録動作時の温度検出器６０３の出力値と記憶部６０４の記憶内容から、駆動限界温度付近において上記式にもとづいて駆動回路６０２の実際の温度に対応した出力をすることができ、それにもとづいて制御回路２２は、駆動回路６０２への送信を停止することができる。
【００３２】
また、この実施の形態においても、記録ヘッドユニット６００を交換した場合でも、温度検出器６０３のばらつきにかかわらず、駆動限界温度で正確に記録ヘッド６０１の動作を停止することができる。
【００３３】
上記両実施の形態においては温度および電圧値を具体的な数値で説明したが、これらの値が実施に当たって適宜変更できるものであることは、いうまでもないことである。
【００３４】
また、両実施の形態においては、駆動限界温度に達したとき動作を停止しているが、記録ヘッドの１走査での記録ドットを間引いて記録し、２回目の走査で間引いたところを補完したり、あるいは通常往復走査で記録動作をおこなっていたところを片方向走査時のみで記録動作をおこない、他の片方向走査では記録動作を休止する等の方法で、単位時間あたりの記録動作量を減らし発熱を抑えるようにしてもよい。
【００３５】
さらに上記と同様にして、記録ヘッドの温度、および記録ヘッドと駆動回路の温度を検出することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、温度検出器の特性にばらつきがあっても、そのばらつきの補正を容易におこない、駆動限界温度において正確に記録ヘッドまたは駆動回路の動作を制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  記録装置の内部構成を示す斜視図である。
【図２】  本発明の実施の形態の電気的制御の構成を示すブロック図である。
【図３】  温度検出器の順方向の電圧降下−温度特性図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態の電気的制御の構成を示すブロック図である。
【図５】  第２の実施の形態の記録ヘッドユニットの製造過程を説明する図である。
【符号の説明】
６０１  記録ヘッド
６０２  駆動回路
６０３  温度検出器
２２    制御回路
２４    記憶部
２５    演算部
【図１】
0004058917.tif 000002
【図２】
0004058917.tif 000003
【図３】
0004058917.tif 000004
【図４】
0004058917.tif 000005
【図５】
0004058917.tif 000006