JP2744575B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドの温度を検
出する機能を備えた記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られているプリンタは、印字
方式の違いにより大きく２種類に分類できる。１つはＬ
ＢＰ（レーザービームプリンタ）に代表されるような、
１画素ずつ記録する方式である所のページプリンタであ
る。他の種類のプリンタは、紙送り方向（ヘッド移動方
向に直交する方向）に印字素子群を配列した印字ヘッド
を用い、この印字ヘッドの複数画素を同時または幾つか
のブロックに分割して印字する方式である所のシリアル
プリンタである。

【０００３】このようなシリアルプリンタの印字ヘッド
は、一般的にピエゾ素子を用いたインクジェット方式、
インクの発泡を利用したインクジェット方式、熱転写方
式、感熱方式、ドットインパクト方式、デージーホイー
ル方式等により構成される。さらにシリアルプリンタ
中、インクの発泡を利用したインクジェット方式、熱転
写方式、感熱方式においては、いずれも加熱により印字
動作を行なうものである。

【０００４】図２はインクジェット方式の印字メカニズ
ムを説明する断面図である。本図中、２０１は印字ヘッ
ド本体、２０２はインク、２０３はインクを加熱するヒ
ータ、２０４は被記録媒体である所の紙、２０５はイン
ク２０２をヒータ２０３で加熱することにより発生する
泡であり、２０６は吐出されたインク滴、２０７は紙２
０４上に付着したインクを表している。

【０００５】次に、図２に従って順に印字動作の説明を
行なう。まず、印字ヘッド２０１にインク２０２が充填
されている状態でヒータ２０３に図示しない印字ヘッド
駆動回路よりパルス状の電圧が印加されると、ヒータ２
０３に接するインク２０２は局部的に急速加熱され気化
することにより、発泡し泡２０５が発生する。このとき
ヒータ２０３より前方にあるインクは泡２０５が膨張す
るエネルギーにより前方に押しやられ、インク滴２０６
となって印字ヘッド２０１外に吐出される。

【０００６】このようにしてインク滴２０６を紙２０４
上に付着させ、文字または画像の印字を行なうものであ
る。

【０００７】このとき、吐出されるインク滴２０６の大
きさが不均一であった場合、印字品位の低下や印字物の
濃度むら等に起因した画質低下を招く。従って、高品位
な印字を行なうためには、インク滴２０６の大きさは常
に均一であることが望ましい。

【０００８】しかし、吐出されるインク滴２０６の大き
さはインクの粘度、即ちインクの温度に大きく左右され
る。このため、従来よりインクの温度を検出し、印加す
るパルス状電圧のパルス幅を可変して吐出エネルギーを
制御することで、インク滴２０６の大きさを均一に保っ
ている。

【０００９】このような場合におけるインク温度検出手
段としては、サーミスタやダイオードを印字ヘッド２０
１内部の図示しないインク液室内に配置し、これらの温
度による特性変化量を検出するものが一般的である。

【００１０】図３は、上述した温度検出手段の一つであ
るダイオードの特性を示す図面であり、横軸はダイオー
ドの周囲温度Ｔ（℃）、縦軸はダイオードに一定の順方
向電流を流したときの順方向電圧Ｖｆ（Ｖ）を表してい
る。ただし、本従来例の説明に用いるダイオードの特性
は以下のものとする。

【００１１】

【数１】Ｖｆ＝０．５６７Ｖ±５０ｍＶ（Ｉｆ＝２００
μＡ，Ｔ＝２５℃） 温度変化量ΔＶｆ＝−２．３７ｍＶ（Ｉｆ＝２００μ
Ａ） 図３中の３０１は、温度検出に用いるダイオードに２０
０μＡの順方向一定電流を流した場合の「順方向電圧対
周囲温度特性」を表しており、温度が高くなるにしたが
って順方向電圧Ｖｆが低下しているのが判る。また、本
図よりこのダイオード順方向電圧Ｖｆは２５℃の時０．
５６７Ｖであることも判る。

【００１２】さらに、図３中の３０２は、２００μＡの
順方向一定電流を流した場合の順方向電圧ばらつきが標
準品に対して２０ｍＶ高い特性を有するダイオードの
「順方向電圧対周囲温度特性」を表している。

【００１３】同様に、図３中の３０３は、２００μＡの
順方向一定電流を流した場合の順方向電圧ばらつきが標
準品に対して２０ｍＶ低い特性を有するダイオードの
「順方向電圧対周囲温度特性」を表している。

【００１４】図４は、上記の特性を有するダイオード
（図３参照）を用いてインク温度を検出する回路の従来
例を示している。

【００１５】図４中の１０１は、インクジェット方式印
字ヘッド（以下、ＩＪヘッドと記する）本体であり、通
常は図２にて示した図示しないインクを吐出させる所謂
ノズルを１／３６０インチ間隔に６４個配置している。

【００１６】また、１０２は先程から説明を行なってい
るダイオードを利用したインク温度検出手段であり、通
常は図示しないインク液室内に少なくとも１個配置され
ている。

【００１７】１０３は、ダイオード１０２に一定の順方
向電流を与えるための定電流回路である。１０４は、ダ
イオード１０２の順方向電圧を増幅するための差動増幅
器である。

【００１８】さらに、４０１は中央処理装置であり、プ
リンタとして印字動作を行なう際に必要な、図示しない
機構部の制御およびＩＪヘッド１０１の駆動制御等を行
なうものである。

【００１９】４０２はＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル
変換）用入力端子であり、中央処理装置４０１に内蔵さ
れている図示しないＡ／Ｄ変換器に接続され、これに入
力された電圧値をデジタル値に変換して取り込むもので
ある。

【００２０】４０３は、先にも述べたダイオード１０２
のばらつきを補正するための補正データ４０３Ａを中央
処理装置４０１に与える手段であり、通常予め装着され
るＩＪヘッド１０１のダイオード１０２の特性を測定し
て数ランクに分類し、このランクを与えるものである。

【００２１】上記補正データ４０３Ａを与える具体的手
段としては、通常固定方式のヘッドであれば工場での組
立工程で治工具または図示しないプリンタのパネルスイ
ッチ等を用いて行なうものであり、交換方式のヘッドに
対してはヘッド自身にＲＯＭ等の記憶素子または何等か
の識別手段を付加し、ヘッドをプリンタに装着したとき
に中央処理装置４０１が補正データ４０３Ａを読み込む
ものである。

【００２２】次に、図４に示した従来例の動作説明を行
なう。

【００２３】図示しないプリンタ本体にＩＪヘッド１０
１が装着された状態で図示しない電源スイッチにより電
源が投入されると、定電流回路１０３からダイオード１
０２に一定電流Ｉｆが２００μＡ供給される。この時の
ダイオード１０２順方向電圧Ｖｆは差動アンプ１０４に
より７倍に電圧増幅された後、中央処理装置４０１のＡ
／Ｄ入力端子４０２に入力され、デジタル値化して中央
処理装置４０１内に取り込まれ、中央処理装置４０１内
部で温度情報に換算される。

【００２４】このとき、以上の動作とは別に中央処理装
置４０１には補正データ４０３Ａが与えられており、中
央処理装置４０１内部における順方向電圧Ｖｆ／温度変
換の際には、この補正データ４０３Ａを基に算出するも
のである。

【００２５】図５は、Ａ／Ｄ入力端子４０２（図４参
照）より中央処理装置４０１に取り込まれたダイオード
１０２の順方向電圧を温度に換算する際の特性曲線を示
すものである。本図中５０１は、先に示した標準的な特
性のダイオードの場合を示しており、５０２は２００μ
Ａの順方向一定電流を流した場合の順方向電圧ばらつき
が標準品に対して２０ｍＶ高い特性を有するダイオード
の特性曲線、同様に５０３は２００μＡの順方向一定電
流を流した場合の順方向電圧ばらつきが標準品に対して
２０ｍＶ低い特性を有するダイオードの特性曲線を表し
ている。また、本図中５０４は、本従来例に用いたダイ
オードの温度変化特性領域を示すものである。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示したダイオードの順方向電圧特性からも判る通り、実
質有効なデータ領域は＋５Ｖ中の僅か８２９．５ｍＶで
しかなく、所謂温度特性変化領域５０４のダイナミック
レンジが小さいがため、Ａ／Ｄ変換の際の分解能を充分
に活かし切れず（例えば、８ビットＡ／Ｄ変換の場合、
２５６ステップ中、４４ステップとなる）、高精度の温
度検出ができないということがあった。

【００２７】さらに、ダイオード１０２の特性のばらつ
き補正をランク分けにより行なっていたために、ランク
分け時の誤差による精度低下を招くと共に、別途ばらつ
きを測定し補正データを与えることから、データの与え
間違い等も発生する可能性があった。

【００２８】以上のような理由により従来方式では、正
確かつ高精度な温度検出が困難であった。

【００２９】一方、温度検知素子として、サーミスタ等
の精度の高い素子が知られている。しかしながら、この
ようなサーミスタを記録ヘッドに設けることで記録ヘッ
ドの温度を検知しようとしても、記録ヘッドの構造上、
温度検知素子としてサーミスタを作り込むことは困難を
伴う。そこで、このような記録ヘッドへの作り込みが容
易な温度検知素子として、既述のダイオードセンサ等が
知られている。ところが、ダイオードセンサは、個々の
出力特性にばらつきを有すると共に、出力が温度変化に
依存する領域と温度変化に依存しない領域とを有し、温
度変化に依存する領域のダイナミックレンジが狭いた
め、検知精度の点でサーミスタ等に比べて劣っている。
よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、出力が温度変
化に依存する領域と温度変化に依存しない領域とを有
し、特性にばらつきを有することがある温度検知素子を
記録ヘッドに設けた場合であってもサーミスタと同等の
検知精度を得ることができるよう構成した記録装置を提
供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、記録ヘッドを駆動することにより被記
録体に記録を行なう記録装置であって、前記記録ヘッド
に設けられ、出力が温度変化に依存する領域と温度変化
に依存しない領域とを有し、特性にばらつきを有するこ
とがある温度検知素子と、当該記録装置の機内温度もし
くは雰囲気温度を検出するために設けられ、出力が温度
変化に依存し、温度変化に依存しない領域を実質的に有
さない温度検出手段と、前記温度検知素子が検出した温
度値が前記温度検出手段が検出した温度値と一致もしく
は近似するように前記温度検知素子の検知出力から所定
の値を減算する減算手段とを備えたものである。

【００３１】ここで、前記減算手段により減算された前
記温度検知素子の出力を増幅する増幅手段を備えた構成
とすることが可能である。また、前記減算手段は、減算
された前記温度検知素子の出力を増幅する増幅機能を備
えた構成とすることも可能である。そして、前記記録ヘ
ッドは、インクを吐出させるために利用される熱エネル
ギーを発生する熱エネルギー発生体を有するインクジェ
ット記録ヘッドとすることができる。

【００３２】

【作用】上記の構成を有する本発明によれば、前記温度
検知素子が検出した温度値が前記温度検出手段が検出し
た温度値と一致もしくは近似するように前記温度検知素
子の検知出力から所定の値を減算する減算手段を備える
ので、温度検知素子の出力特性のばらつきが低減されて
検知精度が向上すると同時に出力値から温度変化に依存
しない領域部分が除かれ、温度変化に依存する領域のみ
からなる検知出力とすることができる。よって、さらに
この検知出力を増幅することでダイナミックレンジを拡
大することが可能となり、検知精度をさらに向上させる
こともできる。

【００３３】さらに、温度検知素子の温度変化特性に依
存しない領域を除去した信号に対し、増幅することによ
り、温度特性変化領域のダイナミックレンジを任意に拡
大設定することが可能となる。

【００３４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の各実施例を詳
細に説明する。ここで、以下に述べる各々の実施例で
は、従来例と同様にインクジェット方式のインクジェッ
ト式シリアルプリンタを例に挙げて説明する。

【００３５】実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例を示したブロック図であ
る。本図中１０１，１０２，１０３，１０４は従来例の
項で説明した通りであり、それぞれＩＪヘッド、温度検
出用ダイオード、定電流回路、利得７倍の差動アンプで
ある。

【００３６】１０５は、ダイオード１０２の順方向電圧
Ｖｆの温度変化非依存領域を除去すると共に温度変化領
域のダイナミックレンジを拡大するための差動アンプで
あり、２．８６倍の利得を有する。

【００３７】１０６は中央処理装置であり、プリンタと
して印字動作を行なう際に必要な、図示しない機構部の
制御およびＩＪヘッド１０１の駆動制御等を行なうもの
である。

【００３８】１０７は機内温度センサであり、本実施例
においてはサーミスタを用いている。一般に、サーミス
タの方がダイオードセンサよりも温度の検知精度が高
い。１０８はＤ／Ａ変換器（デジタル／アナログ変換
器）であり、中央処理装置１０６からの制御によりアナ
ログ電圧値を出力するものである。

【００３９】１０９，１１０は双方ともＡ／Ｄ変換（ア
ナログ／デジタル変換）用入力端子であり、中央処理装
置１０６に内蔵されている図示しないＡ／Ｄ変換器に接
続され、これに入力された電圧値をデジタル値に変換し
て取り込むものである。

【００４０】１１１は、中央処理装置１０６がＤ／Ａ変
換器１０８を制御するための制御線である。

【００４１】以下に、上記の構成に従って本実施例の動
作説明を行なう。

【００４２】図示しないプリンタ本体にＩＪヘッド１０
１が装着された状態で、図示しない電源スイッチにより
電源が投入されると、定電流回路１０３からダイオード
１０２に一定電流Ｉｆが２００μＡ供給される。この時
のダイオード１０２の順方向電圧Ｖｆは１番目の差動ア
ンプ１０４により７倍に電圧増幅された後、２番目の差
動アンプ１０５の非反転入力端子に入力される。

【００４３】このとき、２番目の差動アンプ１０５の反
転入力端子にはＤ／Ａ変換器１０８よりダイオードの補
正データに相当する電圧が出力されており、差動アンプ
１０４の出力値からＤ／Ａ変換器１０８の出力値を減算
した値（すなわち、ダイオード１０２の順方向電圧Ｖｆ
中の温度特性非依存領域が除去された後の値）に差動ア
ンプ１０５の利得２．８６倍した電圧値（すなわち、ダ
イオード１０２の順方向電圧Ｖｆ中の温度特性依存領域
のダイナミックレンジを拡大した後の電圧値）が中央処
理装置１０６のＡ／Ｄ変換用入力端子１０９に入力さ
れ、中央処理装置１０６内部で温度に換算される。

【００４４】ここで、図６および次に示す表１を用い
て、図１の回路による、ダイオード１０２の順方向電圧
Ｖｆばらつきの補正方法に関する具体的手法と、Ａ／Ｄ
変換用入力端子１０９に入力された電圧値をヘッド温度
に換算する具体的手法について説明を行なう。

【００４５】

【表１】

【００４６】先ず、ダイオード１０２の順方向電圧Ｖｆ
におけるばらつきの補正手法について、図６のフローチ
ャートにしたがって説明する。

【００４７】プリンタに図１に図示しない電源が投入さ
れると、中央処理装置１０６は機内温度センサ１０７に
よりプリンタ内部の温度を測定する（ステップＳ１）。

【００４８】次に、Ｄ／Ａ変換器の制御線１１１を介し
てＤ／Ａ変換器１０８の出力を最小に設定する（ステッ
プＳ２）。

【００４９】その後、中央処理装置１０６は、Ｄ／Ａ変
換器１０８の出力を１レベルだけ大きくし（ステップＳ
３）、そのときのＡ／Ｄ変換用入力端子１０９の電圧値
をデジタル値に変換して読み込み、表１に示す内容に従
ってヘッド温度に換算する（ステップＳ４）。

【００５０】そして、その換算結果と先に読み取った機
内温度とを比較し、同一であれば補正を完了し（ステッ
プＳ５：ＹＥＳ）、異なっていれば（ステップＳ５：Ｎ
Ｏ）再びＤ／Ａ変換器１０８の出力を１レベルだけ大き
くし（ステップＳ３）、上記と同様の動作を繰り返した
後、換算結果と先に読み取った機内温度とが同一になっ
た時点で補正動作を完了する。

【００５１】すなわち、ヘッド温度の換算結果と先に読
み取った機内温度とが同一になった時に、Ｄ／Ａ変換器
１０８から出力されている電圧値がダイオード１０２の
順方向電圧Ｖｆばらつきの補正値という事になる。

【００５２】従って、補正完了以降はＡ／Ｄ変換用入力
端子１０９に入力される電圧値を表１に従って温度に換
算することにより、ＩＪヘッド１０１の正確な温度を検
出できることとなる。

【００５３】以上により、補正が完了すると同時にダイ
オードの順方向電圧Ｖｆ中の温度変化非依存領域の除去
も完了し、かつダイオード１０２の順方向電圧Ｖｆ中の
温度特性依存領域のダイナミックレンジ拡大も完了する
こととなる。

【００５４】次に、図７を用いてダイオードの順方向電
圧Ｖｆ中の温度変化非依存領域の除去に関する説明を行
なう。本図中５０１，５０２，５０３は図５で説明した
従来の特性曲線と同一のものである。この図７からも判
る通り、本来検出したい領域は各特性曲線５０１，５０
２，５０３の温度による勾配部分のみでありそれ以外は
順方向電圧Ｖｆのばらつきも含め温度変化に依存しない
領域は温度検出の際には不要のものである。

【００５５】従って、この領域に相当する一定値を減算
すればよいこととなり、図７中の７０１が除去した後の
特性曲線、７０２が０℃〜５０℃の変化量である。

【００５６】この減算処理を行なう回路が図１中の２番
目の差動アンプ１０５であり、減算値はＤ／Ａ変換器１
０８より出力される電圧値である。

【００５７】図８は、ダイオード１０２の順方向電圧Ｖ
ｆ中の温度特性依存領域のダイナミックレンジ拡大につ
いて説明した図である。すなわち、図７中の特性曲線７
０１が図１中の２番目の差動アンプ１０５により電圧増
幅された結果を、特性曲線８０１として示してある。

【００５８】なお、本図の特性曲線８０１を表に書換え
したものが上述した表１である。

【００５９】実施例２ 図９および図１０は本発明の第２の実施例を説明するた
めの図面である。

【００６０】まず図９は、温度検出手段の一つであるダ
イオードの順方向電流値を変化させた場合の特性を示す
図であり、横軸はダイオードの周囲温度Ｔ（℃）、縦軸
はダイオードに一定の順方向電流を流したときの順方向
電圧Ｖｆ（Ｖ）を表している。

【００６１】図９中の９０１は、温度検出に用いる標準
的な特性を有するダイオード１０２に２００μＡの順方
向一定電流を流した場合の「順方向電圧対周囲温度特
性」を表しており、温度が高くなるにしたがって順方向
電圧Ｖｆが低下しているのが判る。また本図より、この
ダイオード順方向電圧Ｖｆは２５℃の時０．５６７Ｖで
あることも判る。

【００６２】さらに、図９中の９０２は、上記ダイオー
ドに４００μＡの順方向一定電流を流した場合の「順方
向電圧対周囲温度特性」を表している。同様に図中９０
３は、１００μＡの順方向一定電流を流した場合の「順
方向電圧対周囲温度特性」を表している。

【００６３】この図９により、ダイオードの順方向電圧
Ｖｆは順方向電流の値により絶対値は大きく変動するも
のの温度による変動特性はほとんど変化しないことが読
み取れる。

【００６４】図１０は、第２の実施例を示すブロック図
であり、図９に示した特性を利用してダイオードのばら
つきを補正するものである。本図中、第１の実施例を説
明した図１と同一機能の部位には同一の番号を付してあ
る。また１００１は、Ｄ／Ａ変換器１０８を介して任意
の電流値を設定可能な定電流回路である。

【００６５】以下に、上記の構成に従った本実施例の動
作説明を行なう。

【００６６】図示しないプリンタ本体にＩＪヘッド１０
１が装着された状態で図示しない電源スイッチにより電
源が投入されると、定電流回路１００１からダイオード
１０２に一定電流Ｉｆが２００μＡ供給される。この時
のダイオード１０２順方向電圧Ｖｆは１番目の差動アン
プ１０４により７倍に電圧増幅された後、２番目の差動
アンプ１０５の非反転入力端子に入力される。

【００６７】このとき、２番目の差動アンプ１０５の反
転入力端子には標準的なダイオードの補正データに相当
する電圧が印加されており、差動アンプ１０４の出力値
から本補正データに相当する電圧を減算した値（すなわ
ち、ダイオード１０２の順方向電圧Ｖｆ中の温度特性非
依存領域が除去された後の値）に差動アンプ１０５の利
得２．８６倍した電圧値（すなわち、ダイオード１０２
の順方向電圧Ｖｆ中の温度特性依存領域のダイナミック
レンジを拡大した後の電圧値）が中央処理装置１０６の
Ａ／Ｄ変換用入力端子１０９に入力され、中央処理装置
１０６内部でヘッド温度に換算される。

【００６８】次に、図１１および表１を用いて、第２の
実施例である図１０の回路による、ダイオード１０２の
順方向電圧Ｖｆばらつきの補正方法に関する具体的手法
と、Ａ／Ｄ変換用入力端子１０９に入力された電圧値を
ヘッド温度に換算する具体的手法について説明を行な
う。

【００６９】先ず、ダイオード１０２の順方向電圧Ｖｆ
ばらつきの補正手法について、図１１のフローチャート
にしたがって説明する。

【００７０】プリンタに図１０に図示しない電源が投入
されると、中央処理装置１０６は機内温度センサ１０７
によりプリンタ内部の温度を測定する（ステップＳ１
１）。

【００７１】次に、Ｄ／Ａ変換器制御線１１１を介して
Ｄ／Ａ変換器１０８の出力をデフォルト値（ダイオード
１０２の順方向電流が２００μＡになるような値）に設
定する（ステップＳ１２）。

【００７２】その後、Ａ／Ｄ変換用入力端子１０９の電
圧値をデジタル値に変換して読み込み、表１に示す内容
に従ってヘッド温度に換算し（ステップＳ１６，Ｓ１
９）、機内温度と同じであれば補正を完了する（ステッ
プＳ１４，Ｓ１７）。

【００７３】しかし、機内温度と異なり、かつ、ダイオ
ード温度センサ１０２の示す値が大きい場合（ステップ
Ｓ１３→Ｓ１４）、中央処理装置１０６は、Ｄ／Ａ変換
器１０８の出力を１レベルだけ小さくする（ステップＳ
１５：順方向電流値を減少させる）。

【００７４】他方、機内温度と異なり、かつ、ダイオー
ド温度センサ１０２の示す値が小さい場合（ステップＳ
１３→Ｓ１７）、中央処理装置１０６は、Ｄ／Ａ変換器
１８の出力を１レベルだけ大きくする（ステップＳ１
８：順方向電流値を増大させる）。

【００７５】その後、そのときのＡ／Ｄ変換用入力端子
１０９の電流値をデジタル値に変換して読み込み、表１
に示す内容に従って温度に換算する（ステップＳ１６，
Ｓ１９）。

【００７６】そして、その換算結果と先に読み取った機
内温度とを比較し、同一であれば補正を完了し、異なっ
ていれば再びＤ／Ａ変換器１０８の出力を１レベルだけ
大きく、または小さくし、上記と同様の動作を繰り返し
た後、換算結果と先に読み取った機内温度とが同一にな
れば補正動作を完了する。

【００７７】すなわち、換算結果と先に読み取った機内
温度とが同一になった時に、Ｄ／Ａ変換器１０８から出
力されている電圧値がダイオード１０２の順方向電圧Ｖ
ｆばらつきの補正値ということになる。

【００７８】従って、補正完了以降はＡ／Ｄ変換用入力
端子１０９に入力される電圧値を表１に従って温度に換
算すれば、ヘッド１０１の温度を検出できることとな
る。

【００７９】以上により、第１の実施例と同様に補正が
完了すると同時に、ダイオードの順方向電圧Ｖｆ中の温
度変化非依存領域の除去も完了し、かつダイオード１０
２の順方向電圧Ｖｆ中の温度特性依存領域のダイナミッ
クレンジ拡大も完了することとなる。

【００８０】実施例３ 図１２は第３の実施例を説明するブロック図である。

【００８１】先に述べた第１の実施例（図１参照）およ
び第２の実施例（図１０参照）においては、増幅器の利
得を１段目１０４は７倍、２段目１０５は２．８６倍と
したが、第３の実施例では１段目１２０１の増幅器の利
得を２０倍、２段目１２０２の利得を１としてある。こ
の第３の実施例における利得の設定は、第１および第２
の実施例においても適用可能である。

【００８２】ただし、このような構成には一般的に増幅
器により高い電源電圧が必要となる。

【００８３】また、これまでに説明を行なったダイオー
ドの特性、増幅器の利得等は上記の記載内容に限定され
ることはなく、検出温度範囲や検出精度、回路系の電源
電圧等の目的／構成に応じて任意に選択および設定可能
であることはいうまでもない。

【００８４】実施例４ 図１３は、本発明の第４の実施例を説明するブロック図
である。

【００８５】第１の実施例（図１参照）および第２の実
施例（図１０参照）においては、Ｄ／Ａ変換器１０８を
用いた自動調整可能な構成により説明を行なったが、治
工具等の何等かの手段（例えば温度計１３０２等）によ
り温度を認知する手段を用いることにより、記述のＤ／
Ａ変換器１０８を可変抵抗器１３０４に置き換え、製造
工程等における人為的な調整を行なうことも可能であ
る。

【００８６】また本実施例は、第１の実施例，第２の本
実施例，第３の実施例に適用できることは明かである。

【００８７】図１４は、上述した各実施例を組み込んだ
インクジェットプリンタの主要概観図である。本図にお
いて、１６はプラテン１２４上に送紙されてきた記録紙
の記録面に対向してインク吐出を行うノズル群を備えた
インクジェットヘッド（記録ヘッド）である。１１６は
記録ヘッド１６を保持するキャリッジであり、駆動モー
タ１１７の駆動力を伝達する駆動ベルト１１８の一部と
連結し、互いに平行に配設された２本のガイドシャフト
１１９Ａおよび１１９Ｂと摺動可能とすることにより、
記録ヘッド１６の記録紙の全幅にわたる往復移動が可能
となる。この往復移動中に記録ヘッド１６は画像データ
に応じた画像を記録紙上に記録する。この１主走査終了
ごとに記録紙は所定量搬送され、副走査が行われる。

【００８８】１２６はヘッド回復装置であり、記録ヘッ
ド１６の移動経路の一端、例えばホームポジションと対
向する位置に配設される。伝動機構１２３を介したモー
タ１２２の駆動力によって、ヘッド回復装置１２６を動
作せしめ、記録ヘッド１６のキャッピングを行う。この
ヘッド回復装置１２６のキャップ部１２６Ａによる記録
ヘッド１６へのキャッピング部に関連させて、ヘッド回
復装置１２６内に設けた適宜の吸引手段（例えば、吸引
ポンプ）によりインク吸収（吸引回復）を行い、これに
よりインクを吐出口から強制的に排出させることにより
吐出口内の増粘インクを除去する等の吐出回復処理を行
う。また、記録終了時等にキャッピングを施すことによ
り記録ヘッドが保護される。このような吐出回復処理は
電源投入時、記録ヘッド交換時、一定時間以上記録動作
が行われないとき等に行われるものである。

【００８９】１３１はヘッド回復装置１２６の側面に配
設され、シリコンゴムで形成されるワイピング部材とし
てのブレードである。ブレード１３１はブレード保持部
材１３１Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復
装置１２６と同様、モータ１２２および伝動機構１２３
によって動作し、記録ヘッド１６の吐出面との係合が可
能となる。

【００９０】これにより、記録ヘッド１６の記録動作に
おける適切なタイミングで、あるいはヘッド回復装置１
２６を用いた吐出回復処理後に、ブレード１３１を記録
ヘッド１６の移動経路中に突出させ、記録ヘッド１６の
移動動作に伴って記録ヘッド１６の吐出面における結
露，濡れあるいは塵埃等をふきとる。

【００９１】なお、これまで説明してきた実施例１〜４
においては、インクジェット方式のインクジェットプリ
ンタについて説明したが、これに限定することはなく、
従来例におても記述した熱転写方式、感熱方式など熱エ
ネルギーの作用を利用して印字するプリンタにはその方
式によらず容易に応用可能である。

【００９２】また、上述してきた各実施例においては、
ヘッドの温度検知手段をダイオードで構成したが、従来
例においても説明した通り、サーミスタ等、温度により
特性変化を発生するデバイスであれば本発明を適用する
ことは可能である。

【００９３】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００９４】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００９５】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００９６】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００９７】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００９８】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００９９】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【０１００】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状または固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【０１０１】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、前
記温度検知素子が検出した温度値が前記温度検出手段が
検出した温度値と一致もしくは近似するように前記温度
検知素子の検知出力から所定の値を減算する減算手段を
備えるので、温度検知素子の出力特性のばらつきが低減
されて検知精度が向上すると同時に出力値から温度変化
に依存しない領域部分が除かれ、温度変化に依存する領
域のみからなる検知出力とすることができる。よって、
さらにこの検知出力を増幅することでダイナミックレン
ジを拡大することが可能となり、検知精度をさらに向上
させることもできる。

【０１０３】従って、本発明によれば印字むら／濃度む
らのない、高品位な画像形成が可能なプリンタを実現す
ることができる。

【０１０４】また、第１の実施例および第２の実施例で
述べたとおり、Ｄ／Ａ変換器等を利用した構成とするこ
とにより、製造工程での調整作業を削除できると共に、
印字ヘッド着脱式プリンタにおいては印字ヘッド温度セ
ンサ特性の自動補正にも容易に対応可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】インクジェット方式によるインク吐出の原理を
示す説明図である。

【図３】ダイオードの「順方向電圧対温度の特性」を示
す線図である。

【図４】従来技術を示すブロック図である。

【図５】ダイオードの「順方向電圧対温度の特性」を示
す線図である。

【図６】第１の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図７】ダイオードの「順方向電圧対温度の特性」を示
す線図である。

【図８】ダイオードの「順方向電圧対温度の特性」を示
す線図である。

【図９】ダイオードの「順方向電圧対温度の特性」を示
す線図である。

【図１０】第２の実施例を示すブロック図である。

【図１１】第２の実施例の動作を説明するフローチャー
トである。

【図１２】第３の実施例を示すブロック図である。

【図１３】第４の実施例を示すブロック図である。

【図１４】本発明を適用したインクジェットプリンタの
概観図である。

【符号の説明】

１０１ インクジェット（ＩＪ） １０２ 印字ヘッド温度センサ １０３，１００１ 定電流回路 １０４，１０５ 差動増幅器 １０６ 中央処理装置 １０７ 機内温度センサ １０８ Ｄ／Ａ変換器 １０９，１１０ Ａ／Ｄ変換用入力端子

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを駆動することにより被記録
   体に記録を行なう記録装置であって、 前記記録ヘッドに設けられ、出力が温度変化に依存する
   領域と温度変化に依存しない領域とを有し、特性にばら
   つきを有することがある温度検知素子と、 当該記録装置の機内温度もしくは雰囲気温度を検出する
   ために設けられ、出力が温度変化に依存し、温度変化に
   依存しない領域を実質的に有さない温度検出手段と、 前記温度検知素子が検出した温度値が前記温度検出手段
   が検出した温度値と一致もしくは近似するように前記温
   度検知素子の検知出力から所定の値を減算する減算手段
   とを備えたことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記減算手段により
   減算された前記温度検知素子の出力を増幅する増幅手段
   を備えたことを特徴とする記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記減算手段は、減
   算された前記温度検知素子の出力を増幅する増幅機能を
   備えたことを特徴とする記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、前
   記記録ヘッドは、インクを吐出させるために利用される
   熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生体を有するイ
   ンクジェット記録ヘッドであることを特徴とする記録装
   置。