JPH03208654A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録装置に関する。

［従来の技術］ インクジェット記録装置は、プリンタやファクシミリな
どの記録装置として用いられ、その一型式としてバブル
ジェット方式の記録ヘッドを備えたものが知られている
。

この型式のインクジェット記録装置は、記録ヘッドのイ
ンクノズル内に発熱抵抗体等の電気熱エネルギー変換体
を設け、記録データに基ついて電気熱エネルギー変換体
に電気パルスを印加することによってインクノズルで膨
張するバブルを発生し、これにより飛翔インク滴を形成
する。インク滴は記録媒体に付着し、所定の画像が記録
される。

この種のインクジェット記録装置では、印加する電気パ
ルスの電圧等によってバブルの生長あるいはインク吐出
量および吐出スピードなどが変化し、記録ドット径が変
化したり、また電圧の大きさによってはインク吐出不良
が発生する場合がある。このため安定したインク吐出お
よび記録品位を確保するためには適切なヘッド駆動電圧
を印加する必要がある。

一方、個々の記録ヘッドでは、ノズルの加工等のばらつ
きにより、記録ヘッドごとにヘッド駆動電圧が異なる場
合がある。

これに対して、従来のインクジェット記録装置において
は、ヘッド駆動電圧の調整を電源回路で行っていたので
、記録ヘッドの組付けあるいは交換の度に記録ヘッドご
とに駆動電圧調整を行わねばならず、電圧調整のサービ
スやメインテナンスに多大な手間を要するという問題が
あった。

特に、カラー記録用など多数の記録ヘッドを備えたもの
では電圧調整がきわめて煩雑であった。

また、煩雑等による誤調整によって過大な電圧が印加さ
れ記録ヘッドが損傷する可能性もあった。

以上のような問題に対処するため、例えば特願昭６０−
２１９６７４号に示されるように、記録ヘッドの各々に
、記録ヘッド固有の駆動電圧設定のため、ディップスイ
ッチ等のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによって構成される
２値データを予め設定し、記録ヘッドが記録装置に取り
付けられたとき、記録装置の電源部は２値データに基づ
いて、その記録ヘッド固有の駆動電圧を供給するように
したものが提案されてきた。

また、特願昭６０−２１９６７３号に示されるように、
記録ヘッドに固有の駆動電圧を調整するための調整抵抗
の一部を、ヘッド駆動電圧調整抵抗として各々の記録ヘ
ッドユニット側に設け、記録ヘッドが記録装置に取り付
けられたとき、記録装置の電源部は記録ヘッドに取り付
けられた抵抗の値に基づいて、記録ヘッドの駆動電圧を
調整，出力するようにしたものも提案されてきた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例においては記録ヘツド作製時
にそのヘッド固有のヘッド駆動電圧を測定し、測定され
たヘッド駆動電圧に対応する２値データの設定を行った
り、あるいは記録ヘッドに調整抵抗を取り付けたりする
ことが必要となる。

従って作製される記録ヘッドの各々に対して上記作業が
必要となるため、量産効果を損ない、また記録ヘッドの
コストが比較的高価になるという問題点があった。

本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、記録ヘッド駆動電圧を
調整するための作業、さらには記録ヘッド作製時におけ
るヘッド駆動電圧調整にかかる作業を必要とせず、比較
的廉価な記録ヘッドを具えたインクジェット記録装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ そのために本発明では電気熱変換体による加熱によりイ
ンクを吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドの製造過程で
前記電気熱変換体と同一に作製され、インク吐出に関与
しない電気熱変換体として構成されるダミー抵抗と、ダ
ミー抵抗の抵抗値にかかる値を検出する抵抗検出手段と
、抵抗検出手段が検出する値に基づいて電気熱変換体に
印加する電圧を定める駆動電圧設定手段とを具えたこと
を特徴とする。

［作　用］ 以上の構成によれば、インク吐出にかかる電気熱変換体
と同一の過程で作製され、同一の抵抗値を有するダミー
抵抗の抵抗値にかかる値、例えば電圧に基づいて電気熱
変換体に印加する駆動電圧が定められる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す記録ヘッドユニットの
部分断面を示す模式図である。

第１図において、ｌ１は各インクノズルｌＯに設けられ
た発熱抵抗体であり、これらの発熱抵抗体１１を記録デ
ータ信号に基づいて駆動することにより、インクノズル
１０内のインク１２が加熱されてバブル１３が生長し、
バブルｌ３の膨張力により飛翔インク滴１４が形成され
記録媒体１にこれを付着させて記録ドットが形成される
。

３３はインクの吐出に関与しない発熱抵抗体で構成され
るダミー抵抗であり、ヘッドユニット６を生産する過程
の発熱抵抗体１１を作る同一の工程で作り出され、配線
だけ異なるものを作る。以上のようにすることで、製造
上同一チップから作られる発熱抵抗体のばらつきは無視
できることからダミー抵抗３３の抵抗値をもって発熱抵
抗体１１の抵抗値とすることができる。

第２図は本発明を実施するのに好適なインクジェット記
録装置の要部構成を示す斜視図である。

第２図において、用紙またはプラスチックシートなどの
記録媒体ｌは記録位置の上下に配置された一対ずつのロ
ーラから成る搬送ローラ２，３によって支持されて記録
面を形成し、かつ矢印八方向に搬送される。搬送ローラ
２，３と平行にガイドシャフト４．４が設けられ、ガイ
ドシャフト４，４に沿ってキャリッジ５が矢印Ｂ方向に
往復駆動される。

キャリッジ５にはバルブジェット式の記録ヘッドユニッ
ト６が搭載される。

この記録ヘッドユニット６の前面、すなわち記録媒体１
と所定間隙、例えば＋１．８ｍｍをおいて対向する面に
は縦１列に複数のインクノズル１０が形成される。

第３図は本発明の実施例にかかるインクジェット記録装
置の要部構成を示すブロック図である。

第３図において、記録装置のＣＰＩＩ２０は、モータド
ライバ２ｌを介してキャリッジモー夕や記録媒体搬送モ
ータ等のモータ類２２を制御するとともに、記録ヘッド
ユニット６に搭載されたヘッドコントローラ２３および
ヘッドドライバ２４を介してインクノズルｌＯにおける
インク吐出を制御する。また、記録装置の始動，停止等
はＣＰ０２０を介したパネルスイッチ２５の操作によっ
て行われる。

さらに、ヘッドコントローラ２３にはヘッド駆動用の電
源回路２６が接続され、その駆動電圧を記録データ信号
に基づいて所定のインクノズル１０の発熱抵抗体１１に
印加する。

第４図は第３図に示した構成の詳細を示す回路図である
。

図中、電源回路２６において、トランジスタ２７のベー
スにオペアンブ２８の出力端子が接続され、トランジス
タ２７のコレクタ側は電源ＶＩＮに接続されるとともに
オペアンブ２８のマイナス側入力端子に基準電圧■８を
印加するよう接続され、さらにプラス側入力端子はトラ
ンジスタ２７のエミッタ側の抵抗Ｒ１およびＲ２の分圧
点に図示のように接続される。これにより定電圧電源回
路２６が構成される。

また、フォトエッチング工程によって発熱抵抗体１１と
同時に作られるダミー抵抗３３の接続が示すように、本
実施例ではヘッド駆動電圧はダミー抵抗３３の、すなわ
ち発熱抵抗体１１の抵抗値に基づいて設定される。この
ことを以下に説明する。

一般に、インク滴１４を吐出させるエネルギーはバブル
ｌ３を発生させるための熱エネルギーによって供給され
る。すなわち発熱抵抗体１１が発生する熱エネルギー（
ジュール熱）によってインク滴１４が吐出される。従っ
て、発熱抵抗体１１のばらつきにかかわらず、常に一定
のジュール熱を供給すれば、常に一定吐出が可能となる
。

このことを実現するため、図に示すようにダミー抵抗３
３に対して、一定の電流が流れるよう、オペアンプ等に
より構或される定電流源３２を設ける。すなわち定電流
源３２はダミー抵抗３３に対し常に一定の電流を流す。

このとき生ずるダミー抵抗個有の抵抗値に基づく端子電
圧は増幅器３４で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ３ｌを介
してＣＰＵ２０に供給される。ＣＰＵ　２０は供給され
た電圧値情報に予め設定された補正値を加え、ヘッド電
圧情報としてＤ／Ａコンバータ３０を介して電源回路２
６に出力する。

Ｄ／Ａコンバータ３０からの電圧値情報は電源回路２６
における基準電圧Ｖ。を調整するように接続される。す
なわち固定電圧Ｖ＋＋ｏにＤ／Ａコンバータ３０からの
電圧が加算されることによりオペアンプ２８の基準電圧
ＶＲが変化する。この結果、トランジスタ２７のベース
電圧が変化し、電源回路２６の出力、すなわちヘッド駆
動電圧■．が調整される。

第５図は本発明の第２の実施例にかかり、第３図に示し
たのと同様のブロック図である。第３図に示す構成と異
なるのは、ダミー抵抗３３において検出される電圧値情
報がＣＰＵ２０を介さずに、差動増幅回路３５を介して
電源回路２６に供給されることである。

第６図は上述した電源回路２６を含み、第４図に示した
のと同様の詳細回路図である。

第６図において、ダミー抵抗３３は抵抗ＲＩＯを介して
電源電圧ｖ０に接続され、これによりダミー抵抗３３の
、すなわち発熱抵抗体１ｌの個有の抵抗値に基づく電圧
が検出される。この検出された電圧は差動増幅回路３５
で増幅され、第１の実施例で上述したのと同様に電源回
路２６における基準電位を変化させる。

電源回路２６は差動増幅回路３５からの出力がＯｖであ
るならば標準のヘッド電圧を出力するよう基準電圧■。

。を設定する。抵抗ＲＩＯの値は、予め知られたダミー
抵抗３３の標準値と同一値とし、さらにダミー抵抗３３
の端子電圧が１／２ＶＩ，であるとき、差動増幅回路３
５からの出力が０■となるよう、差動増幅回路３５にお
ける比較基準電圧Ｖｓを１／２ＶＤと定める。

なお、差動増幅回路３５における抵抗Ｒｌｌ，Ｒｌ２，
　Ｒｌ３，　Ｒ１４の値は、ダミー抵抗３３の値の最大
値，最小値，および標準値と標準状態におけるヘッド電
圧値をもとに決定される。

以上説明したように記録ヘッド個有のヘッド駆動電圧に
対する調整が全く無くなるため生産コストの低減，組立
費の低減，サービス性の向上が実現される。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によればインク吐
出にかかる電気熱変換体と同一の抵抗値を有するダミー
抵抗の抵抗値にかかる値、例えば電圧に基づいて電気熱
変換体に印加する駆動電圧が定められる。

１１ その結果、各記録ヘッドによって異なるヘッド駆動電圧
を設定するための、煩雑な調整や取付け作業が全く省か
れ、製造コストが低減されたり、組立作業性，サービス
作業性が向上するという効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すインクジェット記録ヘ
ッドの部分断面を示す模式図、第２図は実施例にかかる
インクジェット記録装置の要部構成を示す斜視図、 第３図は本発明の一実施例にかかる記録装置の要部構成
を示すブロック図、 第４図は第３図に示した構成の詳細を示す回路図、 第５図は本発明の他の実施例にかかる記録装置の要部構
成を示すブロック図、 第６図は第５図に示した構成の詳細を示す回路図である
。 ｌ２ ６・・・記録ヘッドユニット、 １０・・・インクノズル、 １１・・・発熱抵抗体、 ２０・・・ＣＰＵ、 ２６・・・電源回路、 ３３・・・ダミー抵抗、 ３５・・・差動増幅回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電気熱変換体による加熱によりインクを吐出する記
   録ヘッドと、 該記録ヘッドの製造過程で前記電気熱変換体と同一に作
   製され、インク吐出に関与しない電気熱変換体として構
   成されるダミー抵抗と、 該ダミー抵抗の抵抗値にかかる値を検出する抵抗検出手
   段と、 該抵抗検出手段が検出する値に基づいて前記電気熱変換
   体に印加する電圧を定める駆動電圧設定手段と を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。