JPH1086409A

JPH1086409A - 印字装置

Info

Publication number: JPH1086409A
Application number: JP26552396A
Authority: JP
Inventors: Motoshi Kishi; 素志岸
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1998-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】印字装置において、複雑な制御を要しない簡
単な構成でもって、印字手段の温度に拘わらず常に適正
に印字手段を駆動できるようにする。【解決手段】プリンタの印字動作開始時、温度センサ
により印字ヘッドの温度が検出される（Ｓ１）。印字ヘ
ッドの温度が所定値（インク噴射可能な温度の下限値）
以上のときは、印字動作可能なので処理を終了する（Ｓ
２でＮＯ）。印字ヘッドの温度が所定値未満のときは
（Ｓ２でＹＥＳ）、印字ヘッドの温度に応じて駆動チャ
ンネル数を決定した後（Ｓ３）、ヘッドドライバの周波
数を通常印字周波数と異なる値に設定する（Ｓ４）。こ
れにより、印字ヘッドと一体的に構成されたヘッドドラ
イバが発熱し、印字ヘッドの温度を上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印字装置に関し、特
に、印字ヘッドの温度を印字可能な状態に保つための技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インクジェット方式の印字装
置においては、記録媒体に対して印字ヘッドからインク
液滴を噴射することによって印字が行われている。しか
し、インク液滴は印字ヘッドの温度によって粘性、噴射
速度、体積等が変化してしまうため、印字ヘッドの温度
を一定に保たなければ、適正なインク噴射ができない。
そこで、上記インク液滴の粘性等が適切になるように、
印字ヘッドにヒータ及び温度センサを配置し、該温度セ
ンサにより検出した温度検出信号に基づいてヒータへの
通電を制御することで、印字ヘッドの温度を一定に保つ
ようにした印字装置が提案されている。また、温度セン
サにより検出された印字ヘッドの温度に応じて駆動電圧
を変更することにより、インク液滴の粘性等の変化に対
応し得るようにした印字装置も提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の印字装置によれば、印字ヘッドドライバ回
路とは別個に上記ヒータを必要とするため、製造コスト
がアップしていた。また、印字ヘッドの温度に応じて駆
動電圧を変更する印字装置の場合は、印字ヘッドの温度
に応じた駆動電圧のテーブルと電圧変更回路が必要であ
り、そのための制御が複雑なものとなっていた。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、複雑な制御を要することなく、
かつ、簡単な構成でもって、印字手段の温度を印字可能
な温度に保つことができる印字装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明に係る印字装置は、インク噴射
用のノズルから記録媒体上にインクを噴射する印字手段
を備えた印字装置であって、印字手段と一体的に構成さ
れ、該印字手段を駆動する駆動手段と、印字手段の温度
を検出する温度検出手段と、温度検出手段によって検出
された印字手段の温度が所定温度に満たない場合には、
印字手段がインクを噴射しない条件下で駆動手段を動作
させ、その動作により駆動手段が発した熱を印字手段に
与えるように制御する制御手段とを備えたものである。

【０００６】上記構成においては、温度検出手段によっ
て検出された印字手段の温度が所定温度に満たない場
合、印字手段がインクを噴射しない条件下で、印字手段
と一体的に構成された駆動手段を動作させ、その動作に
より発生した熱を印字手段に与えるように制御手段が制
御するので、印字手段の温度が低くて印字動作が不可能
な状態であっても、印字動作が可能な温度まで加熱する
ことが可能となる。これにより、駆動手段と別個のヒー
タ等の装置がなくても、印字手段を印字可能な状態まで
加熱できる。また、その分の製造コストが削減される。
さらに、印字手段の温度に応じた駆動電圧に調整する電
圧変更回路を必要としないので、印字動作のための構成
等が簡単になる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明に係る印字装
置は、請求項１に記載の印字装置であって、温度検出手
段によって検出された印字手段の温度が所定温度に満た
ない場合、制御手段は、駆動手段に出力する周波数を印
字手段がインクを噴射しない周波数に設定して、前記駆
動手段を動作させるものである。

【０００８】上記構成においては、温度検出手段によっ
て印字手段の温度が所定温度に満たないことが検出され
た場合、制御手段は、駆動手段に出力する周波数を印字
手段がインクを噴射しない周波数に設定して、駆動手段
を動作させる。この周波数の設定はソフト的な切替によ
って容易に実施できるため、特別な回路構成を必要とせ
ず、印字装置の構成を簡略化できる。

【０００９】また、請求項３に記載の発明に係る印字装
置は、請求項２に記載の印字装置であって、インクを噴
射しない周波数は、印字手段により印字記録を行うとき
の最大駆動周波数より大きいものである。

【００１０】上記構成においては、印字手段により印字
記録が行われるときの最大駆動周波数より大きい周波数
で駆動手段が駆動される。これにより、印字手段では、
前に印加されたパルスによるインク噴射動作と、後続の
パルスによるインク噴射動作とが干渉し合い、それぞれ
のインク噴射動作が打ち消されるため、印字手段にイン
クを吐出させることなく駆動手段を動作させ、発熱させ
ることができる。

【００１１】また、請求項４に記載の発明に係る印字装
置は、請求項１に記載の印字装置であって、温度検出手
段によって検出された印字手段の温度が所定温度に満た
ない場合、制御手段は、駆動手段が印字手段に出力する
駆動電圧パルスを印字手段がインクを噴射しない波形に
設定して、駆動手段を動作させるものである。

【００１２】上記構成においては、印字手段がインクを
噴射しない波形の駆動電圧パルスで駆動されるので、印
字手段にインクを吐出させることなく駆動手段を動作さ
せ、発熱させることができる。

【００１３】また、請求項５に記載の発明に係る印字装
置は、請求項４に記載の印字装置であって、インクを噴
射しない波形は、そのパルス幅が、印字手段により印字
記録を行うときに印加される波形より小さいものであ
る。

【００１４】上記構成においては、パルス幅が、印字手
段により印字記録が行われるときに印加される波形より
小さい波形の駆動電圧パルスを印字手段に印加するよう
に駆動手段が動作されるので、印字手段にインクを吐出
させることなく駆動手段を動作させ、発熱させることが
できる。

【００１５】また、請求項６に記載の発明に係る印字装
置は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の印字装
置であって、制御手段は、温度検出手段によって検出さ
れた印字手段の温度に応じて、駆動手段を段階的に動作
させるものである。

【００１６】上記構成においては、温度検出手段によっ
て検出された印字手段の温度に応じて、制御手段が駆動
手段を段階的に動作させるので、効率よく短時間で、印
字手段を印字動作が可能な温度にすることが可能とな
る。

【００１７】また、請求項７に記載の発明に係る印字装
置は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の印字装
置であって、印字手段をインクジェット式としたもので
ある。

【００１８】上記構成においては、印字手段をインクジ
ェット式としたので、印字リボン等を使用したワイヤド
ット方式等の印字ヘッドに比してその構成を簡単である
ため、装置を小型化でき、さらに、印字をより鮮明に行
うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態に係
る手動型印字装置について図面を参照して説明する。図
１は本発明に係るインクカートリッジを備えたインクジ
ェット式のプリンタの概略構成を示す斜視図である。カ
ラーインクジェットプリンタ（以下、プリンタという）
１は、４色のインク（シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラック）を印刷用紙等の記録媒体Ｐ上に噴射して印字を
行うインクジェット式の印字ヘッド２を備え、この印字
ヘッド２は上記４色のインクの各々を噴射する４つのノ
ズルを備えており、印字時に直線的に往復駆動されるキ
ャリッジ３上に保持されている。印字ヘッド２はヘッド
ユニット４と一体に設けられており、また、印字ヘッド
２に４色のインクを供給するインクカートリッジ５ａ，
５ｂ，５ｃ，５ｄがキャリッジ３に着脱自在に搭載され
る。キャリッジ３は、その前部がキャリッジ軸７に軸支
され、このキャリッジ軸７に沿って移動可能とされてい
る。キャリッジ３の後部はガイドプレート８上にスライ
ド自在に支持されている。キャリッジ３の往復移動は、
キャリッジ駆動用のモータ（駆動手段）９によりベルト
１０を介して駆動される。

【００２０】印字ヘッド２と対面する位置にはプラテン
ローラ１１が設けられている。このプラテンローラ１１
は、ラインフィードモータ（図示なし）の駆動力がプラ
テンギヤ１２により伝達されることで駆動される。記録
媒体Ｐはプラテンローラ１１により印字ヘッド２に対向
する位置まで搬送され、印字が行われる。プラテンロー
ラ１１の側方には、パージ装置１５が設けられている。
印字ヘッド２は、その使用中に内部に気泡が発生した
り、吐出面上にインクの液滴が付着することにより、吐
出不良を起こすことがあるので、これを解消し良好な吐
出状態に回復させるためにパージ装置１５がある。ま
た、このパージ装置１５は、印字ヘッド２あるいはイン
クカートリッジ５ａ〜５ｄを変換した際にも駆動され、
カートリッジ内のインクが印字ヘッド２のノズルまで円
滑に供給されるように機能する。

【００２１】パージ装置１５の前方には印字ヘッド保護
用のキャッピング装置１６が設けられ、キャッピング装
置１６の印字領域側の側方部には、印字ヘッド２に対し
てパージを行う吸引キャップ２０が設けられている。こ
のキャッピング装置１６は、キャリッジ３がキャッピン
グポジションまで移動してきた時に印字ヘッド２のノズ
ル方向に移動し、ノズル周囲に当接するように構成され
ている。これにより、ノズル部分が密閉されてノズル及
びインクの乾燥が防止される。吸引キャップ２０の側方
には、印字ヘッド２のノズルのワイピングを行うワイパ
２１が設けられている。

【００２２】図２はプリンタ１の制御系のブロック図で
ある。プリンタ１には、印字データ処理等の印字動作の
制御を行うＧ／Ａ（ゲート・アレイ、制御手段）回路２
２、及びその他のプリンタ１全体の制御を行う１チップ
マイコンでなるＣＰＵ２３が備えられている。Ｇ／Ａ回
路２２には、インターフェイス部２４を介してホストコ
ンピュータ２５が接続され、ホストコンピュータ２５か
ら受信した印字データを格納するイメージメモリ２８も
接続されている。また、キャリッジ２の駆動機構、記録
媒体Ｐの搬送機構等の制御プログラムを格納するＲＯＭ
２９、各機能ブロック毎の制御データを格納するＲＡＭ
３０が、Ｇ／Ａ回路２２及びＣＰＵ２３に接続されてい
る。ＣＰＵ２３には、操作スイッチ等で構成される操作
パネル３１が接続され、キャリッジ２駆動用のモータ９
及び記録媒体Ｐ搬送用のモータ３２も各々モータドライ
バ回路３３，３４を介して接続されている。さらに、Ｃ
ＰＵ２３には、印字位置に記録媒体Ｐがあるか否かを検
出するペーパセンサ３６が接続されている。

【００２３】印字ヘッド２は、ヘッドドライバ（駆動手
段）４０を介してＧ／Ａ回路２２に接続されている。ヘ
ッドドライバ４０は印字ヘッド２と一体的に構成され、
Ｇ／Ａ回路２２からの印字データ信号、転送クロック信
号、及び印字クロック信号に基づいて印字ヘッド２を駆
動し、ノズルからインクを噴射させて印字を行わせる。
ヘッドドライバ４０には、印字ヘッド２の温度を検出す
る温度センサ４０ａが内蔵されている。この温度センサ
４０ａはＧ／Ａ回路２２に対して温度検出信号を出力
し、Ｇ／Ａ回路２２はこの温度検出信号に基づいてヘッ
ドドライバ４０に出力する周波数を制御する。

【００２４】プリンタ１の印字ヘッド２部分の構成につ
いて図３を参照して説明する。図３（ａ）は印字ヘッド
２部分の概略構成を示す斜視図、（ｂ）はフレキシブル
基板が接続された印字ヘッド２部分を（ａ）とは逆方向
から示す斜視図である。印字ヘッド２には、記録媒体Ｐ
に対してインクを噴射するノズル２ａ、及びインクカー
トリッジ５ａ乃至５ｂのいずれかからインクを取り入れ
るためのインク供給口２ｂが形成されている。印字ヘッ
ド２の一側面には、入出力端子２ｃ及びヘッドドライバ
４０が印字ヘッド２と一体的に設けられている。この入
出力端子２ｃには、Ｇ／Ａ回路２２からの各種信号をヘ
ッドドライバ４０に伝えるフレキシブル基板４１が接続
される。上述したように、ヘッドドライバ４０には、温
度センサ４０ａが内蔵されており、印字ヘッド２に密着
して印字ヘッド２の温度を常時検出し、その検出信号を
Ｇ／Ａ回路２２に出力する。

【００２５】次に、印字ヘッド２の温度に応じたヘッド
ドライバ４０に出力する周波数の制御について図４のフ
ローチャートを参照して説明する。図４は該制御時の処
理の流れを示すフローチャートである。プリンタ１が印
字動作を開始しようとする場合、印字ヘッド２が低温で
あると印字ができないため、温度センサ４０ａからの検
出信号に基づいて印字ヘッド２の温度が検出され（Ｓ
１）、インク噴射が可能な温度（このインク噴射可能な
温度の下限値を所定値とする）であるか否かが判断され
る（Ｓ２）。印字ヘッド２の温度が所定値に達している
ときは、そのままの温度状態で印字動作が可能なので処
理を終了する（Ｓ２でＮＯ）。印字ヘッド２の温度が所
定値に達していないときは（Ｓ２でＹＥＳ）、検出され
た印字ヘッド２の温度に応じて必要な発熱量をヘッドド
ライバ４０に発熱させるために、印字ヘッド２の温度に
応じて駆動チャンネル数を決定する（Ｓ３）。次に、通
常印字周波数とは異なる周波数、即ち、通常周波数より
も高い周波数（ヒート周波数）が設定される（Ｓ４）。
このヒート周波数において駆動電圧パルスが印加される
と、印字ヘッド２のチャンネル内ではインクを吐出させ
るのに充分な吐出圧力が発生されることがない。それ
は、周波数が高くなると、前に印加されたパルスによっ
て発生した圧力と、後続のパルスによって発生される圧
力とが干渉し合うためである。前述のヒート周波数は、
それぞれの圧力が充分に打ち消し合われるような周波数
に設定されるのがよい。このように設定されると、ヘッ
ドドライバ４０は印字ヘッド２にインクを吐出させるこ
となく動作して発熱し、ヘッドドライバ４０と一体的に
構成された印字ヘッド２は、この発熱でもって温度が上
昇する。尚、上記処理はＧ／Ａ回路２２によって行われ
る。

【００２６】このように、本実施形態のプリンタ１によ
れば、印字ヘッド２の温度を温度センサ４０ａが検出
し、検出された温度がインク噴射不可能な温度であると
き、即ち、所定値未満であるときに、Ｇ／Ａ回路２２
が、印字ヘッド２を駆動させない周波数に設定してヘッ
ドドライバ４０を駆動し、検出された温度に応じた発熱
量で発熱させるので、ヘッドドライバ４０と一体的に構
成された印字ヘッド２は、この発熱でもって温度が所定
値に達するまで加熱される。これにより、ヘッドドライ
バ４０とは別個のヒータ等の部材を必要としないため、
その分の製造コストが削減される。また、印字ヘッド２
の温度に応じて駆動電圧を変更する場合のように、印字
ヘッド２の温度に応じた駆動電圧のテーブル及びその電
圧に調整する電圧変更回路を必要としないので、印字動
作のための構成等が簡単になる。

【００２７】なお、本発明は上記実施の形態の構成に限
られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形
態では、温度センサ４０ａはヘッドドライバ４０に内蔵
されるものとしているが、図５に示すように、温度セン
サ４０ａをヘッドドライバ４０とは別個の部材とし、印
字ヘッド２上に取り付けてもよい。また、上記実施の形
態では、印字ヘッド２の温度に応じてヘッドドライバ４
０に出力する周波数を制御するときの処理はＧ／Ａ回路
２２が行うものとしているが、この処理はＣＰＵ２３が
行うものとしてもよく、また、この制御中で、ヘッドド
ライバ４０の周波数を通常印字周波数とは異なる周波数
に設定する処理を行っているが、この処理に代えて、ヘ
ッドドライバ４０が印字ヘッド２に与える駆動電圧パル
スの波形を、通常印字動作を行わせるときに与える波形
と形状が異なり、印加されても印字ヘッド２がインクを
噴射しないものに設定する処理を行うこととしてもよ
い。印字ヘッド２がインク噴射しない様な波形とは、イ
ンクを噴射するためのエネルギー或いは圧力波が充分に
得られない波形であり、端的な例では、立ち上がり若し
くは立ち下がりが緩やかな波形、パルス幅がきわめて小
さい波形などがある。尚、このような波形変更に関わる
処理はＧ／Ａ回路２２によって行うことができ、上述の
実施形態と同様に、特別な回路構成を必要とせずに目的
を達成できる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明に係
る印字装置によれば、印字手段の温度が所定温度に満た
ない場合、印字手段がインクを噴射しない条件下で駆動
手段が動作され、その動作により発生した熱で印字手段
が加熱されるので、印字手段の温度が低くて印字動作が
不可能な状態であっても、印字動作が可能な温度まで加
熱することが可能となる。これにより、駆動手段と別個
のヒータ等の装置がなくても、印字手段を印字可能な状
態まで加熱できる。また、その分の製造コストが削減さ
れる。さらに、印字手段の温度に応じた駆動電圧に調整
する電圧変更回路を必要としないので、印字動作のため
の構成等が簡単になる。

【００２９】また、請求項２に記載の発明に係る印字装
置によれば、印字手段の温度が所定温度に満たない場
合、印字手段がインクを噴射しない周波数でもって駆動
手段が動作される。この周波数の設定はソフト的な切替
によって容易に実施できるため、特別な回路構成を必要
とせず、印字装置の構成を簡略化できる。

【００３０】また、請求項３に記載の発明に係る印字装
置によれば、印字手段により印字記録が行われるときの
最大駆動周波数より大きい周波数で駆動手段が駆動され
る。これにより、印字手段では、前に印加されたパルス
によるインク噴射動作と、後続のパルスによるインク噴
射動作とが干渉し合い、それぞれのインク噴射動作が打
ち消されるため、印字手段にインクを吐出させることな
く駆動手段を動作させ、発熱させることができる。

【００３１】また、請求項４に記載の発明に係る印字装
置によれば、印字手段がインクを噴射しない波形の駆動
電圧パルスで駆動されるので、印字手段にインクを吐出
させることなく駆動手段を動作させ、発熱させることが
できる。

【００３２】また、請求項５に記載の発明に係る印字装
置によれば、印字手段により印字記録が行われるときに
印加される波形よりパルス幅が小さい波形の駆動電圧パ
ルスを印字手段に印加するように駆動手段が動作される
ので、印字手段にインクを吐出させることなく駆動手段
を動作させ、発熱させることができる。

【００３３】また、請求項６に記載の発明に係る印字装
置によれば、印字手段の温度に応じて、駆動手段が段階
的に動作されるので、効率よく短時間で、印字手段を印
字動作が可能な温度にすることが可能となる。

【００３４】また、請求項７に記載の発明に係るによれ
ば、印字手段をインクジェット式としたので、印字リボ
ン等を使用したワイヤドット方式等の印字ヘッドに比し
てその構成を簡単であるため、装置を小型化でき、さら
に、印字をより鮮明に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ
を備えたインクジェット式のプリンタの概略構成を示す
斜視図である。

【図２】上記プリンタの制御系のブロック図である。

【図３】（ａ）は印字ヘッド部分の概略構成を示す斜視
図、（ｂ）はフレキシブル基板が接続された印字ヘッド
を（ａ）とは逆方向から示す斜視図である。

【図４】印字ヘッドの温度に応じてヘッドドライバに出
力する周波数を制御するときの処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図５】印字ヘッド部分の他の実施形態を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１プリンタ（印字装置）２印字ヘッド（印字手段）２２Ｇ／Ａ回路（制御手段）４０ヘッドドライバ（駆動手段）４０ａ温度センサ（温度検出手段）Ｐ記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク噴射用のノズルから記録媒体上に
インクを噴射する印字手段を備えた印字装置において、前記印字手段と一体的に構成され、該印字手段を駆動す
る駆動手段と、前記印字手段の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された前記印字手段の温
度が所定温度に満たない場合には、前記印字手段がイン
クを噴射しない条件下で前記駆動手段を動作させ、その
動作により前記駆動手段が発した熱を前記印字手段に与
えるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る印字装置。
【請求項２】前記温度検出手段によって検出された前
記印字手段の温度が所定温度に満たない場合、前記制御
手段は、前記駆動手段に出力する周波数を前記印字手段
がインクを噴射しない周波数に設定して、前記駆動手段
を動作させることを特徴とする請求項１に記載の印字装
置。
【請求項３】前記インクを噴射しない周波数は、前記
印字手段により印字記録を行うときの最大駆動周波数よ
り大きいことを特徴とする請求項２に記載の印字装置。
【請求項４】前記温度検出手段によって検出された前
記印字手段の温度が所定温度に満たない場合、前記制御
手段は、前記駆動手段が前記印字手段に出力する駆動電
圧パルスを前記印字手段がインクを噴射しない波形に設
定して、前記駆動手段を動作させることを特徴とする請
求項１に記載の印字装置。
【請求項５】前記インクを噴射しない波形は、そのパ
ルス幅が、前記印字手段により印字記録を行うときに印
加される波形より小さいことを特徴とする請求項４に記
載の印字装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記温度検出手段によ
って検出された前記印字手段の温度に応じて、前記駆動
手段を段階的に動作させることを特徴とする請求項１乃
至請求項５のいずれかに記載の印字装置。
【請求項７】前記印字手段をインクジェット式の印字
手段としたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
ずれかに記載の印字装置。