JPS5825445Y2 - 発熱体制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は発熱体を定温度に発熱させるための制御回路に
関するものであり、インクジェットプリンタ等の温暖装
置に最適なものである。

一般にインクジェットプリンタはノズルから記録画に向
けてインク小滴を飛行させ、適当な偏向手段により所望
のインク小滴を所望の方向に偏向し、偏向したインク小
滴を記録面上に付着させて記録を行う。

特に、ノズルに超音波振動を与え、その超音波振動と同
一の周期で発生するインク小滴を帯電電極を用いて印字
情報に応じて帯電し、一定の高圧電界が形成されている
偏向電極間を通過させて、帯電されたインク小滴をその
帯電電荷量に応じて偏向する動圧型帯電量制御方式のイ
ンクジェットプリンタにふ゛いては、ノズルから噴出す
るインク液体がインク小滴に***するタイミングと印字
帯電信号印加のタイミングを正確に一致させる必要があ
り、そのためには超音波振動に対するインク小滴発生の
位相を常に一定に保つ必要がある。

この場合に問題となるのはインクジェットプリンタに使
用するインク液体は液体の一般的性質としてその物理定
数、即ち粘度及び表面張力が液体の温度に依存して大き
く変化するということである。

これはインク液の粘度及び表面張力が変化すると、イン
ク小滴発生の位相を変化させたり或はインク小滴形成に
悪影響を与え、正確な印字の障害や安定な印字を行なう
ことができないためである。

従って、インクジェットプリンタに使用するインク液は
いかなる外的温度条件にも拘らずインク液体を一定温度
に保つことが必要となる。

従来のこの種の加熱装置としてはヒーターとバイメタル
等の感熱器とを設け、ヒータ一温度を検出しヒーターを
コントロールするものであったが、ヒーターと感熱器間
の熱伝導の温度差により温度が安定しない。

又ヒーターと感熱器が別となっているため配線が多くな
る欠点があった。

本考案は上記の点に鑑み、特に定温度発熱体ポジスタの
様な温度上昇に応答して抵抗値が犬となり捷た温度が下
がれば抵抗値が小となる感熱素子（発熱手段）を使用し
、この温度の高低に応じて断続的に発熱手段をスイッチ
ングすることにより比較的周辺の温度に影響されず、一
定温度に維持させることのできる制御回路を提供するも
のである。

特に発熱手段の制御に関し、前記発熱体の抵抗値の変化
にもとづく電位の変化と基準電位を比較させ、その比較
出力に基づいて該発熱体に交流電源を供給する発熱モー
ドと今一つの一定電源電圧を供給する計測モードとに切
換え、前記発熱モード時には更に整流手段からの両波整
流出力の各立下りを利用してその立下り毎に交流電源と
発熱体の回路を所定時間だけ遮断して一定時間毎に計測
サイクルへ切換えるように成して高精度の温度制御がで
きるようにしたものである。

以下本考案について図面の一実施例と共に説明するに、
第１図は本考案の構成を示す回路図であり、また第２図
は第１図のＡ、Ｂ、Ｄ点における電流波形のタイムチャ
ートである。

第１図において、端子１ａ 、１ｂにはＡＣ電源が入力
され、両波整流されてＢ点に出力される。

Ｂ点には抵抗Ｒ４とサイリスタ（５ＣＲ）６とが直列に
接続され、５ＣＲ６のゲート７は電位比較器２の出力に
接続されている。

抵抗Ｒ４と５ＣＲ６のアノードの接続点に抵抗Ｒ３を介
してサイリスタ（ＳＣＲ）４のゲートが接続されている
。

ＢＣＲ４のアノードはＢ点に接続され、カソードは発熱
体８に接続されている。

この発熱体８は前に説明したように、定温度発熱体ポジ
スタの様な温度が上れば抵抗値が大きくなり、温度が下
れば抵抗値が下るものである。

そして、この発熱体８はインクジェットプリンタにむい
て、インク液を加熱するものとなる。

前記５ＣＲ４のカソードはダイオード５のカソードにも
接続されている。

ダイオード５のアノードはプラス電源（＋３０Ｖ）から
抵抗Ｒ１を介したＡ点に接続され、Ａ点は抵抗Ｒ２を介
して電位比較器２に入力されている。

電位比較器２の基準電位となる他入力端には抵抗Ｒ５を
介してＣ点に接続されている。

Ｃ点は基準電位設定用のボリューム３の摺動部となって
いる。

電位比較器２は基準電位となっているマイナス端子の電
位よりプラス端子の電位が低くなければ出力が゛Ｌ′ル
ベルと戒り、又プラス端子の電位が高ければ出力は”Ｈ
ｕレベルと成る。

次に第２図のタイムチャートに従って動作を説明する。

ＡＣ電源の入力端子１ ａ 、１ｂＫＡＣ１００Ｖが入
力され、両波整流されてＢ点に第２図に示す波形が入力
される。

今、発熱体８が計測モードにあるとすると５ＣＲ４がＯ
ＦＦ状態（ＳＣＲ６はＯＮ状態）にあり、そのため＋３
０Ｖ電源より抵抗Ｒ１、Ａ点、ダイオード５、Ｄ点を介
して発熱体８に電流が流れる。

これによりＡ点の電位が決定され、電位比較器２のプラ
ス端子に入力される。

前記電位比較器２のマイナス端子の電位ＣよりＡ点の電
位が低くければ、電位比較器２の出力は”Ｌ”レベルと
なり、５ＣＲ６がＯＦＦと成る。

５ＣＲ６がＯＦＦに成ると５ＣＲ４のゲート電位が高く
なるので５ＣＲ４がＯＮと戒る。

つ１す、前記５ＣＲ６のＯＦＦによって交流電源、整流
手段、５ＣＲ４、発熱体８の回路が形成されて上記した
計測モードから発熱モードに切換わる。

上記５ＣＲ４がＯＮに成る発熱モード時にはＢ点より５
ＣＲ４を介して発熱体８に電流が流れ、発熱体８が発熱
し、該発熱体８が発熱すると抵抗値が高く成る。

また、前記５ＣＲ４は両波整流出力（Ｂ点の電圧）の各
立下りでターンオフされ、この５ＣＲ４のターンオフで
＋３０Ｖ電源、抵抗Ｒ１、ダイオード５、発熱体８の回
路が形成されて計測サイクルとなる。

つ１す、発熱モード時にあっても両波整流出力を利用し
て５ＣＲ４を一定サイクルでターンオフさせその一定サ
イクル毎に計測サイクルに切換えられる。

上記５ＣＲ４がターンオフした計測サイクル時に、Ａ点
の電位が、Ｃ点より高くなると電位比較器２の出力がＨ
”レベルとなる。

電位比較器２の出力が”Ｈ”レベルと成ると、５ＣＲ６
がＯＮとなり、５ＣＲ４がＯＦＦとなって発熱モードか
ら計測モードへと切換える。

この状態は第２図のＡ、Ｄ点波形の後半に示されている
。

上記５ＣＲ４がＯＦＦに成る計測モード時に、発熱体８
は＋３０Ｖ、抵抗Ｒ１、ダイオード５を介して電流が流
れる。

発熱体８の温度が低く成ると、前記に示したように発熱
体の抵抗値が低く戒り、電位比較器２の出力が”Ｌ”レ
ベルと戒って５ＣＲ４がＯＮとなって再び発熱モードに
切換える。

なお、Ｂ点にはＡＣ１００Ｖの両波整流した電源が供給
されており、両波整流波形の＋３０ｖ。

Ｒ１，Ｄ点で流れる直流電圧より低い点（第２図イ）で
Ｃ点のボリューム３による基準電圧との電位比較され、
次の整流波形へ高電圧を発熱体８に供給するか決定され
る。

又ボリューム３で基準電圧を変ることによって発熱温度
を変化できる。

以上の様に本考案にあっては温度上昇に応答して抵抗値
が犬となると共に温度が下がれば抵抗値が小となる発熱
体と、前記発熱体の温度言ｔｍｌＪモード時に当該発熱
体に一定電源電圧を供給する供給源（＋３０Ｖ）と、前
記発熱体の発熱モード時に整流手段を介して当該発熱体
に前記供給源よりも大きい電源電圧を供給するところの
交流電源（Ｉａｌｂ）と、前記温度計測モード時に上記
発熱体の抵抗値の変化にもとづく電位の変化と基準電位
を比較する電位比較手段２と、前記比較手段の比較出刃
に応答して上記発熱体に対し交流電源を供給する発熱モ
ードと今一つの一定電源電圧を供給する計測モードのい
ずれかに切換え制御する第１のスイッチング手段（ＳＣ
Ｒ６）と、前記発熱モード時にトいて更に整流手段から
の両波整流出力の各立下がりに応答した一定時間毎に交
流電源と発熱体の回路を所定時間だけ遮断して今一つの
一定電源電圧から発熱体に供給される計測サイクルへ切
換える第２のスイッチング手段（ＳＣＲ４）とを備えた
ものであり、これによって周辺温度に影響されず正確な
一定温度制御を行わせることができる。

そして、高精度の温度制御が要求される小型精密機器例
えば正確な一定温度制御を必要とするインクジェットプ
リンタにおけるインク液加温装置の使用に最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示す電気回路図、第２図は第１
図のＡ、Ｂ、Ｄ点の電流波形を示すタイムチャートであ
る。 Ｉａ、１ｂ：ＡＣ電源、２：電位比較器、３：ボリュー
ム、４及び６：サイリスタ（ＳＣＲ）。 ５：ダイオード、８：発熱体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 温度上昇に応答して抵抗値が犬となると共に温度が下が
   れば抵抗値が小となる発熱体と、前記発熱体の温度計測
   モード時に当該発熱体に一定電源電圧を供給する供給源
   と、前記発熱体の発熱モード時に整流手段を介して当該
   発熱体に前記供給源よりも大きい電源電圧を供給すると
   ころの交流電源と、前記温度計測モード時に上記発熱体
   の抵抗値の変化にもとづく電位の変化と基準電位を比較
   する電位比較手段と、前記比較手段の比較出力に応答し
   て上記発熱体に対し交流電源を供給する発熱モードと今
   一つの一定電源電圧を供給する計測モードのいずれかに
   切換える第１のスイッチング手段と、前記発熱モード時
   において更に整流手段からの両波整流出力の各立下がり
   に応答した一定時間毎に交流電源と発熱体の回路を所定
   時間だけ遮断して今一つの一定電源電圧から発熱体に供
   給される計測サイクルへ切換える第２のスイッチング手
   段とを備えた発熱体制御回路。