JP2004009383A - Recorder - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recorder which can discharge stable ink droplets without being affected by the change of ambient temperature. <P>SOLUTION: The frequency of the driving signal of a recording head 142 is changed by the ambient temperature. When the frequency of the driving signal is decreased, the vibration of an ink level in a nozzle opening is ceased quickly even the ambient temperature is high. Even when the ambient temperature is low, ink can be supplied properly to a pressure chamber. The flight of the discharged ink droplets is stabilized so that the precision of recording can be maintained accurately. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力室内の圧力変動によりノズル開口からインク滴を吐出させて画像等を記録する記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録装置の１つであるインクジェット式プリンタは、記録へッドを主走査方向に移動させるとともに、記録紙を副走査方向に移動させ、これらの移動に連動して記録ヘッドのノズル開口からインク滴を吐出させることにより記録紙上に画像や文字を記録する。このインク滴の吐出は、ノズル開口に対応させて設けた例えば圧電振動子等の圧力発生素子を駆動させ、ノズル開口と連通した圧力室に圧力変動を生じさせることで行われる。
【０００３】
この種のインクジェット式プリンタでは、インク滴を吐出させるための同一形状のパルス信号を複数含んだ一連の駆動信号を発生し、この駆動信号から所定数のパルス信号を選択して圧力発生素子に供給し、ドットの大きさを変える階調記録を行うことにより記録画質を向上させている。例えば、一定間隔で発生されるパルス信号を１記録周期内に３つ含ませて一連の駆動信号を構成する。
【０００４】
そして、大ドットを形成する場合は３つのパルス信号を圧力発生素子に供給し、中ドットを形成する場合は２つのパルス信号を圧力発生素子に供給し、小ドットを形成する場合は１つのパルス信号を圧力発生素子に供給する。これにより、「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」、「非記録」の４階調での記録を行って記録画質を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したインクジェット式プリンタでは、周囲の温度が高くなるとインクの粘度が低下するので、インク滴の径が通常より大きくなる場合があり、一方、周囲の温度が低くなるとインクの粘度が上昇するので、インク滴の径が通常より小さくなる場合がある。このような場合は記録精度が低下するおそれがあるので、周囲の温度が高いときは圧力発生素子に供給する駆動信号の電圧を下げ、周囲の温度が低いときは圧力発生素子に供給する駆動信号の電圧を上げることにより、インク滴の径を一定に保つようにして高精度な記録状態を維持している。
【０００６】
ところが、階調記録において特に大ドットや中ドットを形成するときは、駆動信号の周波数が高くなるため、周囲の温度が高くなるとノズル開口におけるインク液面の振動が収まり難くなり、一方、周囲の温度が低くなると圧力室へのインクの供給が追い付かなくなって供給不足となる。このため、吐出されたインク滴の飛行が不安定になるが、上述した駆動信号の電圧調整では解消することができず、記録精度が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、周囲の温度変化に影響されずに安定したインク滴を吐出することができる記録装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明の請求項１に係る記録装置では、移動可能なキャリッジに搭載された記録ヘッドにより記録媒体に記録する記録装置において、周囲温度により前記キャリッジの移動速度を変化させることを特徴としている。請求項２に係る発明では、請求項１に記載の記録装置において、前記周囲温度が所定の温度より高いとき及び低いとき、前記キャリッジの移動速度を低下させることを特徴としている。
【０００９】
上記目的達成のため、本発明の請求項３に係る記録装置では、記録ヘッドにより記録媒体に記録する記録装置において、周囲温度により前記記録ヘッドの駆動信号の周波数を変化させることを特徴としている。請求項４に係る発明では、請求項３に記載の記録装置において、前記周囲温度が所定の温度より高いとき及び低いとき、前記記録ヘッドの駆動信号の周波数を低下させることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に係る発明では、請求項１〜４の何れか一項に記載の記録装置において、前記記録ヘッドは、階調記録可能であることを特徴としている。請求項６に係る発明では、請求項１〜５の何れか一項に記載の記録装置において、前記記録ヘッドは、インク滴を吐出して記録することを特徴としている。
【００１１】
キャリッジの移動速度が低下、すなわち記録ヘッドの駆動信号の周波数が低下すれば、周囲の温度が高くてもノズル開口におけるインク液面の振動は速やかに収まり、一方、周囲の温度が低くても圧力室へのインクの供給は追従するので適正な供給となる。このため、吐出されたインク滴の飛行は安定し、記録精度を高精度に維持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。このインクジェット式プリンタ１００は、全体が幅方向に長く延びる直方体状の上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２を備えている。上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２は、スナップフィットにより締結されている。
【００１４】
上部ハウジング１０１の後方側には、給紙口１０３が形成されている。この給紙口１０３には、給紙される記録紙が積層載置される給紙トレイ１１０及びこの給紙トレイ１１０の一端側に揃えられる給紙ガイド１１１が配設されている。給紙トレイ１１０は、給紙ガイド１１１から斜め上後方へ突き出るように配設されており、記録紙を傾斜した状態で保持するようになっている。
【００１５】
上部ハウジング１０１の前方側には、排紙口１０４が形成されている。この排紙口１０４には、排紙される記録紙が積層載置される排紙スタッカ１２０が配設されている。排紙スタッカ１２０は、不使用時は排紙口１０４から下部ハウジング１０２の裏面側に収納可能に、使用時は排紙口１０４から斜め上前方へ引出可能に配設されており、記録紙を傾斜した状態で受けるようになっている。
【００１６】
さらに、排紙口１０４には、排紙スタッカ１２０が引き出された時に、排紙スタッカ１２０の非排紙側端部を幅方向に沿って保持するスタッカ保持部１２１が設けられている。なお、図１では、排紙スタッカ１２０は、下部ハウジング１０２の裏面側に収納された状態が示されている。
【００１７】
上部ハウジング１０１の上部から前面にかけて窓部１０５が形成されている。この窓部１０５は、透明もしくは半透明な湾曲した開閉自在なカバー１０６によって覆われている。このカバー１０６を開放することにより、インクカートリッジの交換作業や内部機構のメンテナンス作業等を容易に行うことができる。また、上部ハウジング１０１の左後方側には、押しボタン式のパワー系のスイッチ１３１と操作系のスイッチ１３２が配設されている。
【００１８】
図２は、図１のインクジェット式プリンタ１００の上部ハウジング１０１を取り外したときの内部構成の全体を斜め前方から見た斜視図、図３は、その主要部の断面側面図である。下部ハウジング１０２上には、プリンタコントローラを構成する図２に示すメイン基板１３０が縦置きに配置されていると共に、プリントエンジンを構成する図２に示す記録手段１４０並びに図３に示す記録紙の供給手段１５０及び搬送手段１６０等が配設されている。
【００１９】
メイン基板１３０には、後で詳述するＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の制御素子や記憶素子、及びその他の各種回路素子が装着されており、その上端には、上述したパワー系のスイッチ１３１や操作系のスイッチ１３２が押された時にそれぞれ発光することによりユーザがスイッチＯＮを確認し得るように配置された発光ダイオード１３３、１３４が突設されている。
【００２０】
記録手段１４０は、キャリッジ１４１、記録ヘッド１４２、キャリッジモータ１４３、タイミングベルト１４４、吸引ポンプ１４５等を備えている。搬送手段１６０により搬送される記録紙は、キャリッジモータ１４３とタイミングベルト１４４により走査されるキャリッジ１４１に搭載された記録ヘッド１４２により記録されるようになっている。この記録ヘッド１４２は、フルカラー印刷が可能なように、キャリッジ１４１内に収納された例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの計４色のインクカートリッジ１４６から各色インクが供給されるようになっている。
【００２１】
供給手段１５０は、給紙トレイ１１０、給紙ガイド１１１、給紙ローラ１５１、ホッパ１５２、分離パッド１５３等を備えている。給紙トレイ１１０に積層載置され給紙ガイド１１１により揃えられた記録紙Ｐは、給紙ローラ１５１の回転に伴うホッパ１５２の上昇により分離パッド１５３で給紙ローラ１５１に押付けられ、最上位の記録紙Ｐから１枚ずつ分離されて搬送手段１６０へ給送されるようになっている。
【００２２】
搬送手段１６０は、紙送りローラ１６１と従動ローラ１６２、排紙ローラ１６３とギザローラ１６４、紙送りモータ１６５、排紙スタッカ１２０等を備えている。供給手段１５０から供給される記録紙Ｐは、紙送りモータ１６５により駆動されている紙送りローラ１６１と従動ローラ１６２に挟持されて記録手段１４０へ搬送され、さらに紙送りモータ１６５により駆動されている排紙ローラ１６３とギザローラ１６４に挟持されて排紙スタッカ１２０へ搬送されるようになっている。
【００２３】
図４は、図１のインクジェット式プリンタ１００の機能ブロック図である。メイン基板１３０は、図示しないホストコンピュータ等からの印刷データ等を受信するインターフェース１１（以下、外部Ｉ／Ｆ１１という）と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ１２と、各種データ処理のためのルーチン等を記憶したＲＯＭ１３と、ＣＰＵ等からなる制御部１４と、クロック信号（ＣＫ）を発生する発振回路１５と、記録へッド１４２へ供給する駆動信号（ＣＯＭ）を発生する駆動信号発生回路１６と、ドット毎の階調データ（ＳＩ）、すなわちドットパターンデータ及び駆動信号（ＣＯＭ）等を記録手段１４０、供給手段１５０及び搬送手段１６０に送信するインターフェース１７（以下、内部Ｉ／Ｆ１７という）とを備えている。
【００２４】
外部Ｉ／Ｆ１１は、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか１つのデータまたは複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータ等から受信する。また、外部Ｉ／Ｆ１１は、ホストコンピュータに対してビジー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）等を出力する。
【００２５】
ＲＡＭ１２は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示せず）等として利用されるものである。受信バッファには、外部Ｉ／Ｆ１１が受信したホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶される。中間バッファには、中間コードが記憶される。出力バッファには、ドットパターンデータが展開される。ＲＯＭ１３は、制御部１４によって実行される各種制御ルーチン、フォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。
【００２６】
制御部１４は、受信バッファ内の印刷データを読み出して中間コードに変換し、この中間コードを中間バッファに記憶する。さらに、制御部１４は、中間バッファから読み出した中間コ一ドを解析し、中間コードをＲＯＭ１３内のフォントデータ及びグラフィック関数等を参照してドット毎の階調データ（ＳＩ）に展開し、展開した階調データ（ＳＩ）を出力バッファに記憶する。
【００２７】
そして、制御部１４は、記録へッド１４２の１行分に相当する階調データ（ＳＩ）が得られると、この１行分の階調データ（ＳＩ）を内部Ｉ／Ｆ１７に出力した後、中間バッファの内容を消去して、次の中間コードに対する変換を行う。内部Ｉ／Ｆ１７は、出力バッファから１行分の階調データ（ＳＩ）が出力されると、この１行分の階調データ（ＳＩ）を記録へッド１４２にシリアル伝送する。
【００２８】
駆動信号発生回路１６は、複数のパルス信号を含んだ一連の駆動信号（ＣＯＭ）を記録周期毎に繰り返し発生する。このパルス信号は、所定量のインク滴を記録ヘッド１４２のノズル開口から吐出させるパルス信号である。例えば図５に示す駆動信号（ＣＯＭ）は、１記録周期Ｔ内に周期ｔ毎に発生される３つの吐出パルス（第１パルスＰＳ１、第２パルスＰＳ２、第３パルスＰＳ３）を含んでいる。
【００２９】
このような駆動信号（ＣＯＭ）による階調データ（ＳＩ）は、例えば２ビットデータで構成され、４階調を表す。すなわち、階調データ（００）は、ドットを記録しない非記録に対応する階調であり、階調値１が付される。階調データ（０１）は、第２パルスＰＳ２のみによる小ドットに対応する階調であり、階調値２が付される。階調データ（１０）は、第２パルスＰＳ２及び第３パルスＰＳ３による中ドットに対応する階調であり、階調値３が付される。階調データ（１１）は、第１パルスＰＳ１、第２パルスＰＳ２及び第３パルスＰＳ３による大ドットに対応する階調であり、階調値４が付される。
【００３０】
また、制御部１４は、タイミング信号発生手段の一部を構成し、内部Ｉ／Ｆ１７を通じて記録へッド１４２にラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）を供給する。これらのラッチ信号やチャンネル信号は、図６に示すように、駆動信号（ＣＯＭ）を構成するパルス信号（第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３）の供給開始タイミングを規定する。
【００３１】
記録へッド１４２は、第１シフトレジスタ２１及び第２シフトレジスタ２２からなるシフトレジスタ回路と、第１ラッチ回路２３及び第２ラッチ回路２４からなるラッチ回路と、デコーダ２５と、制御ロジック２６と、レベルシフタ２７と、スイッチ回路２８と、圧電振動子等の圧力発生素子２９と、サーミスタ等の温度検出部３０を備えている。
【００３２】
各シフトレジスタ２１、２２、各ラッチ回路２３、２４、デコーダ２５、スイッチ回路２８及び圧力発生素子２９は、それぞれ記録へッド１４２の各ノズル開口に対応して複数設けられる。例えば図７に示すように、第１シフトレジスタ素子２１Ａ〜２１Ｎと、第２シフトレジスタ素子２２Ａ〜２２Ｎと、第１ラッチ素子２３Ａ〜２３Ｎと、第２ラッチ素子２４Ａ〜２４Ｎと、デコーダ素子２５Ａ〜２５Ｎと、スイッチ素子２８Ａ〜２８Ｎと、圧力発生素子２９Ａ〜２９Ｎとから構成される。なお、図７では、図４に記載されている制御ロジック２６やレベルシフタ２７は省略されている。
【００３３】
このような構成の記録ヘッド１４２の動作について説明する。メイン基板１３０からの階調データ（ＳＩ）は、発振回路１５からのクロック信号（ＣＫ）に同期して、内部Ｉ／Ｆ１７から第１シフトレジスタ２１及び第２シフトレジスタ２２にシリアル伝送される。この階調データ（ＳＩ）は、上記したように（１０）、（０１）等の２ビットデータであり、各ドット毎、すなわち各ノズル開口毎に設定される。つまり、全てのノズル開口に関する下位ビット（ビット０）のデータが、第１シフトレジスタ素子２１Ａ〜２１Ｎに入力され、全てのノズル開口に関する上位ビット（ビット１）のデータが、第２シフトレジスタ素子２２Ａ〜２２Ｎに入力される。
【００３４】
そして、メイン基板１３０からのラッチ信号（ＬＡＴ）が、各ラッチ回路２３、２４に入力されると、階調データ（ＳＩ）の下位ビットのデータが、第１ラッチ回路２３にラッチされ、階調データ（ＳＩ）の上位ビットが、第２ラッチ回路２４にラッチされる。すなわち、各シフトレジスタ素子２１Ａ〜２１Ｎ、２２Ａ〜２２Ｎに入力された階調データ（ＳＩ）は、対応するラッチ素子２３Ａ〜２３Ｎ、２４Ａ〜２４Ｎにラッチされる。
【００３５】
各ラッチ回路２３、２４でラッチされた２ビットの階調データ（ＳＩ）は、デコーダ２５に入力され、翻訳されて４ビットの印字データが生成される。この印字データの各ビットは、駆動信号（ＣＯＭ）を構成する第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３に対応しており、各パルスの選択情報として機能する。一方、メイン基板１３０からのラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）が、制御ロジック２６に入力されると、これらのラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）に基づいてタイミング信号が生成されてデコーダ２５に入力される。
【００３６】
デコーダ２５によって翻訳された４ビットの印字データは、タイミング信号によって規定されるタイミシグで上位ビット側から順次レベルシフタ２７に入力される。そして、レベルシフタ２７に入力された印字データが「１」の場合には、スイッチ回路２８を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号がスイッチ回路２８に供給され、メイン基板１３０からの駆動信号（ＣＯＭ）が圧電振動子２９に供給される。これにより、圧電振動子２９は駆動信号（ＣＯＭ）に応じて変形してインク滴を吐出させる。一方、レベルシフタ２７に入力された印字データが「０」の場合には、レベルシフタ２７からはスイッチ回路２８を作動させる電気信号が出力されないので、圧電振動子２９へは駆動信号（ＣＯＭ）が供給されず、インク滴は吐出されない。
【００３７】
ここで、従来技術で述べたように、階調記録において特に大ドットや中ドットを形成するときは、駆動信号（ＣＯＭ）の周波数が高くなるため、周囲の温度が高くなるとノズル開口におけるインク液面の振動が収まり難くなり、一方、周囲の温度が低くなると圧力室へのインクの供給が追い付かなくなって供給不足となる。このため、吐出されたインク滴の飛行が不安定になり、記録精度が低下するおそれがある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、温度検出部３０で検出された温度が常温よりも高い場合及び低い場合は、キャリッジ１４１の移動速度を落とす、すなわち駆動信号（ＣＯＭ）の周波数を低くする。これにより、周囲の温度が高くてもノズル開口におけるインク液面の振動は速やかに収まり、一方、周囲の温度が低くても圧力室へのインクの供給は追従するので適正な供給となる。このため、吐出されたインク滴の飛行は安定し、記録精度を高精度に維持することができる。
【００３９】
例えば温度検出部３０で検出された温度が１５°Ｃ〜３５°Ｃのときを常温とした場合を図８のフローチャートを参照して説明する。解像度をＩ、キャリッジ１４１の移動速度をＶとしたとき、駆動信号（ＣＯＭ）の周波数Ｆは次式（１）で表される。
【００４０】
Ｆ＝１／｛（２５．４／Ｉ）／（２．５４・Ｖ）｝…（１）
したがって、常温時において解像度Ｉを３６０ＤＰＩとした大ドットを印刷するときは（ステップＳ１）、キャリッジ１４１の移動速度Ｖを２９０ＣＰＳ、すなわち駆動信号（ＣＯＭ）の周波数Ｆを３１．３ＫＨｚとして記録する（ステップＳ２）。一方、常温より高温時もしくは低温時において解像度Ｉを３６０ＤＰＩとした大ドットを印刷するときは（ステップＳ１）、キャリッジ１４１の移動速度Ｖを１９６．５ＣＰＳ、すなわち駆動信号（ＣＯＭ）の周波数Ｆを２１．２ＫＨｚとして記録する（ステップＳ３）。
【００４１】
一般に、常温より高温時もしくは低温時において吐出されたインク滴の飛行が不安定になる駆動信号（ＣＯＭ）の周波数Ｆは２８ＫＨｚ以上であるため、２１．２ＫＨｚという上記駆動信号（ＣＯＭ）の周波数Ｆは適正であるといえる。なお、各ページ毎もしくは各ライン毎に温度検出して上記制御を行うようにする。
【００４２】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は以上の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用されるのは勿論である。例えば、記録装置としてインクジェット式のプリンタを例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば熱転写式等のプリンタ、インクジェット式、熱転写式等のファクシミリ装置やコピー装置等にも適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キャリッジの移動速度が低下、すなわち記録ヘッドの駆動信号の周波数が低下すれば、周囲の温度が高くてもノズル開口におけるインク液面の振動は速やかに収まり、一方、周囲の温度が低くても圧力室へのインクの供給は追従するので適正な供給となる。このため、吐出されたインク滴の飛行は安定し、記録精度を高精度に維持することができる。。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。
【図２】図１のインクジェット式プリンタの上部ハウジングを取り外したときの内部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。
【図３】図２のインクジェット式プリンタの主要部の断面側面図である。
【図４】図１のインクジェット式プリンタの機能ブロック図である。
【図５】図４の駆動信号の一例を示す波形図である。
【図６】図４のラッチ信号やチャンネル信号の一例を示す波形図である。
【図７】図４の記録ヘッドの詳細を示す図である。
【図８】図４の記録ヘッドの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１１　　　外部Ｉ／Ｆ
１２　　　ＲＡＭ
１３　　　ＲＯＭ
１４　　　制御部
１５　　　発振回路
１６　　　駆動信号発生回路
１７　　　内部Ｉ／Ｆ
２１　　　第１シフトレジスタ
２２　　　第２シフトレジスタ
２３　　　第１ラッチ回路
２４　　　第２ラッチ回路
２５　　　デコーダ
２６　　　制御ロジック
２７　　　レベルシフタ
２８　　　スイッチ回路
２９　　　圧力発生素子
３０　　　温度検出部
１００　　インクジェット式プリンタ
１０１　　上部ハウジング
１０２　　下部ハウジング
１０３　　給紙口
１０４　　排紙口
１０５　　窓部
１０６　　カバー
１１０　　給紙トレイ
１１１　　給紙ガイド
１２０　　排紙スタッカ
１３０　　メイン基板
１４０　　記録手段
１４１　　キャリッジ
１４２　　記録ヘッド
１４３　　キャリッジモータ
１４４　　タイミングベルト
１４５　　吸引ポンプ
１４６　　インクカートリッジ
１５０　　供給手段
１５１　　給紙ローラ
１６０　　搬送手段
１６１　　紙送りローラ
１６５　　紙送りモータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording apparatus that records an image or the like by ejecting ink droplets from a nozzle opening due to pressure fluctuation in a pressure chamber.
[0002]
[Prior art]
An ink jet printer, which is one of the recording apparatuses, moves a recording head in a main scanning direction and a recording paper in a sub scanning direction, and interlocks with these movements to move ink droplets from nozzle openings of a recording head. To print images and characters on the recording paper. The ejection of the ink droplets is performed by driving a pressure generating element such as a piezoelectric vibrator provided in correspondence with the nozzle opening to cause a pressure fluctuation in a pressure chamber communicating with the nozzle opening.
[0003]
In this type of ink jet printer, a series of drive signals including a plurality of pulse signals of the same shape for ejecting ink droplets are generated, and a predetermined number of pulse signals are selected from the drive signals and supplied to the pressure generating element. Then, by performing gradation recording in which the size of the dots is changed, the recording image quality is improved. For example, a series of drive signals is formed by including three pulse signals generated at a constant interval in one recording cycle.
[0004]
Then, when forming a large dot, three pulse signals are supplied to the pressure generating element, when forming a medium dot, two pulse signals are supplied to the pressure generating element, and when forming a small dot, one pulse signal is supplied. The signal is supplied to the pressure generating element. This makes it possible to perform recording with four gradations of “large dot”, “medium dot”, “small dot”, and “non-recording” to improve the recording image quality.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described ink jet printer, the viscosity of the ink decreases when the ambient temperature increases, so that the diameter of the ink droplet may be larger than usual.On the other hand, the viscosity of the ink increases when the ambient temperature decreases, The diameter of the ink droplet may be smaller than usual. In such a case, the recording accuracy may be reduced. Therefore, when the surrounding temperature is high, the voltage of the driving signal supplied to the pressure generating element is reduced, and when the surrounding temperature is low, the driving signal supplied to the pressure generating element is reduced. By increasing the voltage, the diameter of the ink droplet is kept constant to maintain a highly accurate recording state.
[0006]
However, particularly when large dots and medium dots are formed in gradation recording, the frequency of the drive signal increases, so that when the surrounding temperature increases, the vibration of the ink liquid surface at the nozzle opening becomes difficult to stop, while When the temperature becomes low, the supply of ink to the pressure chamber cannot keep up with the supply, and the supply becomes insufficient. For this reason, the flight of the ejected ink droplets becomes unstable, but cannot be eliminated by the above-described voltage adjustment of the drive signal, and there is a possibility that the recording accuracy may decrease.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a recording apparatus capable of discharging stable ink droplets without being affected by a change in ambient temperature.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in a printing apparatus according to claim 1 of the present invention, in a printing apparatus for printing on a printing medium by a printing head mounted on a movable carriage, the moving speed of the carriage is changed according to an ambient temperature. It is characterized by. According to a second aspect of the present invention, in the recording apparatus according to the first aspect, the moving speed of the carriage is reduced when the ambient temperature is higher or lower than a predetermined temperature.
[0009]
In order to achieve the above object, a recording apparatus according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in a recording apparatus that records on a recording medium by a recording head, the frequency of a drive signal of the recording head is changed according to an ambient temperature. According to a fourth aspect of the present invention, in the recording apparatus according to the third aspect, when the ambient temperature is higher or lower than a predetermined temperature, the frequency of the driving signal of the recording head is reduced.
[0010]
According to a fifth aspect of the invention, in the recording apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the recording head is capable of performing gradation recording. According to a sixth aspect of the invention, in the recording apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the recording head ejects ink droplets to perform recording.
[0011]
If the moving speed of the carriage decreases, that is, if the frequency of the recording head drive signal decreases, the vibration of the ink liquid surface at the nozzle opening quickly stops even when the ambient temperature is high, while the pressure is low even when the ambient temperature is low. Since the supply of the ink to the chamber follows, the supply is proper. For this reason, the flight of the ejected ink droplet is stable, and the recording accuracy can be maintained with high accuracy.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a perspective view of the entire external configuration of an ink jet printer, which is one of the recording apparatuses according to an embodiment of the present invention, as viewed obliquely from the front. The ink jet printer 100 includes a rectangular parallelepiped upper housing 101 and a lower housing 102 which are entirely elongated in the width direction. The upper housing 101 and the lower housing 102 are fastened by snap fitting.
[0014]
On the rear side of the upper housing 101, a paper feed port 103 is formed. The paper feed port 103 is provided with a paper feed tray 110 on which recording papers to be fed are stacked and placed, and a paper feed guide 111 aligned with one end of the paper feed tray 110. The paper feed tray 110 is disposed so as to protrude obliquely upward and backward from the paper feed guide 111, and holds the recording paper in an inclined state.
[0015]
On the front side of the upper housing 101, a paper discharge port 104 is formed. A paper discharge stacker 120 on which discharged paper sheets are stacked and placed is provided in the paper discharge port 104. The paper discharge stacker 120 is disposed so as to be able to be stored from the paper discharge port 104 to the back side of the lower housing 102 when not in use, and to be able to be pulled out obliquely upward and forward from the paper discharge port 104 when in use. It is designed to be received in an inclined state.
[0016]
Further, the discharge port 104 is provided with a stacker holding section 121 that holds the non-discharge side end of the discharge stacker 120 along the width direction when the discharge stacker 120 is pulled out. Note that FIG. 1 shows a state in which the discharge stacker 120 is stored on the back side of the lower housing 102.
[0017]
A window 105 is formed from the upper part of the upper housing 101 to the front. The window 105 is covered with a transparent or translucent curved openable cover 106. By opening the cover 106, the replacement work of the ink cartridge, the maintenance work of the internal mechanism, and the like can be easily performed. On the left rear side of the upper housing 101, a push button power switch 131 and an operation switch 132 are provided.
[0018]
FIG. 2 is a perspective view of the entire internal configuration of the ink jet printer 100 of FIG. 1 when the upper housing 101 is removed, as viewed obliquely from the front, and FIG. 3 is a cross-sectional side view of a main part thereof. On the lower housing 102, a main board 130 shown in FIG. 2 constituting a printer controller is disposed vertically, and a recording means 140 shown in FIG. 2 constituting a print engine and a supply of recording paper shown in FIG. The means 150 and the transport means 160 are provided.
[0019]
A control element and a storage element such as a CPU, an ASIC, a RAM, and a ROM, which will be described in detail later, and various other circuit elements are mounted on the main board 130. Light emitting diodes 133 and 134 are provided so that the user can confirm that the switch is turned on by emitting light when a switch 132 of the operating system or the like is pressed, respectively.
[0020]
The recording unit 140 includes a carriage 141, a recording head 142, a carriage motor 143, a timing belt 144, a suction pump 145, and the like. The recording paper conveyed by the conveyance means 160 is recorded by a recording head 142 mounted on a carriage 141 scanned by a carriage motor 143 and a timing belt 144. The recording head 142 is supplied with respective color inks from a total of four ink cartridges 146 of, for example, yellow, magenta, cyan, and black stored in a carriage 141 so that full-color printing can be performed.
[0021]
The supply unit 150 includes a paper feed tray 110, a paper feed guide 111, a paper feed roller 151, a hopper 152, a separation pad 153, and the like. The recording paper P stacked on the paper feed tray 110 and aligned by the paper feed guide 111 is pressed against the paper feed roller 151 by the separation pad 153 by the rise of the hopper 152 accompanying the rotation of the paper feed roller 151, and The recording paper P is separated from the recording paper P one by one and fed to the conveying means 160.
[0022]
The conveying means 160 includes a paper feed roller 161 and a driven roller 162, a paper discharge roller 163 and a knurled roller 164, a paper feed motor 165, a paper discharge stacker 120, and the like. The recording paper P supplied from the supply means 150 is conveyed to the recording means 140 by being sandwiched between a paper feed roller 161 and a driven roller 162 driven by a paper feed motor 165, and further driven by the paper feed motor 165. The sheet is conveyed to the sheet discharge stacker 120 while being sandwiched between the sheet discharge roller 163 and the knurled roller 164.
[0023]
FIG. 4 is a functional block diagram of the ink jet printer 100 of FIG. The main board 130 includes an interface 11 (hereinafter, referred to as an external I / F 11) for receiving print data and the like from a host computer (not shown), a RAM 12 for storing various data, and a routine for processing various data. A control unit 14 including a stored ROM 13, a CPU or the like, an oscillation circuit 15 for generating a clock signal (CK), a drive signal generation circuit 16 for generating a drive signal (COM) to be supplied to a recording head 142, An interface 17 (hereinafter, referred to as an internal I / F 17) for transmitting gradation data (SI) for each dot, that is, dot pattern data, a drive signal (COM), and the like to the recording unit 140, the supply unit 150, and the transport unit 160 is provided. ing.
[0024]
The external I / F 11 receives, for example, any one of character code, graphic function, and image data or print data including a plurality of data from a host computer or the like. The external I / F 11 outputs a busy signal (BUSY), an acknowledge signal (ACK), and the like to the host computer.
[0025]
The RAM 12 is used as a reception buffer, an intermediate buffer, an output buffer, a work memory (not shown), and the like. The print data from the host computer received by the external I / F 11 is temporarily stored in the reception buffer. An intermediate code is stored in the intermediate buffer. Dot pattern data is developed in the output buffer. The ROM 13 stores various control routines executed by the control unit 14, font data and graphic functions, various procedures, and the like.
[0026]
The control unit 14 reads the print data in the reception buffer, converts it into an intermediate code, and stores the intermediate code in the intermediate buffer. Further, the control unit 14 analyzes the intermediate code read from the intermediate buffer, develops the intermediate code into gradation data (SI) for each dot with reference to the font data and graphic functions in the ROM 13, and develops the intermediate code. The obtained gradation data (SI) is stored in the output buffer.
[0027]
Then, when the gradation data (SI) corresponding to one row of the recording head 142 is obtained, the control unit 14 outputs the gradation data (SI) for one row to the internal I / F 17. , The contents of the intermediate buffer are deleted, and the conversion for the next intermediate code is performed. When the grayscale data (SI) for one row is output from the output buffer, the internal I / F 17 serially transmits the grayscale data (SI) for one row to the recording head 142.
[0028]
The drive signal generation circuit 16 repeatedly generates a series of drive signals (COM) including a plurality of pulse signals for each recording cycle. This pulse signal is a pulse signal for discharging a predetermined amount of ink droplet from the nozzle opening of the recording head 142. For example, the drive signal (COM) shown in FIG. 5 includes three ejection pulses (a first pulse PS1, a second pulse PS2, and a third pulse PS3) generated for each cycle t within one recording cycle T.
[0029]
The gradation data (SI) based on such a drive signal (COM) is composed of, for example, 2-bit data and represents four gradations. That is, the gradation data (00) is a gradation corresponding to non-recording without recording a dot, and is assigned a gradation value of 1. The gradation data (01) is a gradation corresponding to a small dot by only the second pulse PS2, and is given a gradation value of 2. The gradation data (10) is a gradation corresponding to the medium dot by the second pulse PS2 and the third pulse PS3, and has a gradation value of 3. The gradation data (11) is a gradation corresponding to a large dot by the first pulse PS1, the second pulse PS2, and the third pulse PS3, and has a gradation value of 4.
[0030]
Further, the control unit 14 constitutes a part of a timing signal generating means, and supplies a latch signal (LAT) and a channel signal (CH) to the recording head 142 through the internal I / F 17. These latch signals and channel signals define the supply start timing of the pulse signals (first pulse PS1 to third pulse PS3) constituting the drive signal (COM), as shown in FIG.
[0031]
The recording head 142 includes a shift register circuit including a first shift register 21 and a second shift register 22, a latch circuit including a first latch circuit 23 and a second latch circuit 24, a decoder 25, and a control logic 26. , A level shifter 27, a switch circuit 28, a pressure generating element 29 such as a piezoelectric vibrator, and a temperature detecting unit 30 such as a thermistor.
[0032]
A plurality of shift registers 21 and 22, latch circuits 23 and 24, decoder 25, switch circuit 28, and pressure generating element 29 are provided corresponding to each nozzle opening of recording head 142. For example, as shown in FIG. 7, first shift register elements 21A to 21N, second shift register elements 22A to 22N, first latch elements 23A to 23N, second latch elements 24A to 24N, and decoder elements 25A to 25N. 25N, switch elements 28A to 28N, and pressure generating elements 29A to 29N. 7, the control logic 26 and the level shifter 27 shown in FIG. 4 are omitted.
[0033]
The operation of the recording head 142 having such a configuration will be described. The grayscale data (SI) from the main board 130 is serially transmitted from the internal I / F 17 to the first shift register 21 and the second shift register 22 in synchronization with the clock signal (CK) from the oscillation circuit 15. The gradation data (SI) is 2-bit data such as (10) and (01) as described above, and is set for each dot, that is, for each nozzle opening. That is, the lower bit (bit 0) data relating to all the nozzle openings is input to the first shift register elements 21A to 21N, and the upper bit (bit 1) data relating to all the nozzle openings is transferred to the second shift register element 22A. To 22N.
[0034]
When the latch signal (LAT) from the main substrate 130 is input to each of the latch circuits 23 and 24, the data of the lower bit of the grayscale data (SI) is latched by the first latch circuit 23 and the grayscale data (SI) is latched. The upper bits of the data (SI) are latched by the second latch circuit 24. That is, the grayscale data (SI) input to each of the shift register elements 21A to 21N and 22A to 22N are latched by the corresponding latch elements 23A to 23N and 24A to 24N.
[0035]
The 2-bit gradation data (SI) latched by each of the latch circuits 23 and 24 is input to the decoder 25 and is translated to generate 4-bit print data. Each bit of this print data corresponds to the first to third pulses PS1 to PS3 constituting the drive signal (COM), and functions as selection information of each pulse. On the other hand, when the latch signal (LAT) and the channel signal (CH) from the main board 130 are input to the control logic 26, a timing signal is generated based on the latch signal (LAT) and the channel signal (CH). Input to the decoder 25.
[0036]
The 4-bit print data translated by the decoder 25 is sequentially input to the level shifter 27 from the upper bit side in a timing defined by the timing signal. When the print data input to the level shifter 27 is “1”, an electric signal boosted to a voltage capable of driving the switch circuit, for example, a voltage of about several tens of volts, is supplied to the switch circuit, and The drive signal (COM) from 130 is supplied to the piezoelectric vibrator 29. As a result, the piezoelectric vibrator 29 is deformed according to the drive signal (COM) to eject ink droplets. On the other hand, when the print data input to the level shifter 27 is “0”, the drive signal (COM) is supplied to the piezoelectric vibrator 29 because the level shifter 27 does not output an electric signal for activating the switch circuit 28. No ink droplets are ejected.
[0037]
Here, as described in the related art, particularly when forming large dots and medium dots in gradation printing, the frequency of the drive signal (COM) increases, so that when the ambient temperature increases, the ink liquid at the nozzle opening increases. Vibration of the surface is difficult to stop, while on the other hand, when the ambient temperature is low, the supply of ink to the pressure chambers cannot keep up and the supply becomes insufficient. For this reason, the flight of the ejected ink droplet becomes unstable, and there is a possibility that the recording accuracy is reduced.
[0038]
Therefore, in the present embodiment, when the temperature detected by the temperature detection unit 30 is higher or lower than the normal temperature, the moving speed of the carriage 141 is reduced, that is, the frequency of the drive signal (COM) is reduced. As a result, even when the ambient temperature is high, the vibration of the ink liquid surface at the nozzle opening is quickly stopped, and on the other hand, even when the ambient temperature is low, the supply of the ink to the pressure chamber follows, so that the supply is proper. For this reason, the flight of the ejected ink droplet is stable, and the recording accuracy can be maintained with high accuracy.
[0039]
For example, a case where the temperature detected by the temperature detection unit 30 is 15 ° C. to 35 ° C. is set as the normal temperature will be described with reference to the flowchart in FIG. When the resolution is I and the moving speed of the carriage 141 is V, the frequency F of the drive signal (COM) is represented by the following equation (1).
[0040]
F = 1 / {(25.4 / I) / (2.54 · V)} (1)
Therefore, when printing large dots with a resolution I of 360 DPI at normal temperature (step S1), recording is performed with the moving speed V of the carriage 141 set to 290 CPS, that is, the frequency F of the drive signal (COM) is set to 31.3 KHz (step S1). S2). On the other hand, when printing large dots with a resolution I of 360 DPI at a temperature higher or lower than room temperature (step S1), the moving speed V of the carriage 141 is set to 196.5 CPS, that is, the frequency F of the drive signal (COM) is set to 21. .2 kHz (step S3).
[0041]
Generally, the frequency F of the drive signal (COM) at which the flight of the ejected ink droplets becomes unstable when the temperature is higher or lower than room temperature is 28 KHz or more, so the frequency F of the drive signal (COM) is 21.2 KHz. Is appropriate. The above-described control is performed by detecting the temperature of each page or each line.
[0042]
As described above, the present invention has been described with respect to various embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and is applicable to other embodiments within the scope of the invention described in the claims. Of course. For example, an ink jet printer has been described as an example of a recording device. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention is also applicable to a thermal transfer printer or the like, an ink jet printer, a thermal transfer facsimile machine, a copying machine, or the like. .
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, if the moving speed of the carriage is reduced, that is, if the frequency of the drive signal of the recording head is reduced, the vibration of the ink liquid surface at the nozzle opening is quickly caused even when the surrounding temperature is high. On the other hand, even if the ambient temperature is low, the supply of the ink to the pressure chamber follows, so that the supply is proper. For this reason, the flight of the ejected ink droplet is stable, and the recording accuracy can be maintained with high accuracy. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of the entire external configuration of an ink jet printer, which is one of recording apparatuses according to an embodiment of the present invention, as viewed obliquely from the front.
FIG. 2 is a perspective view of the entire internal configuration of the ink jet printer of FIG. 1 when an upper housing is removed, as viewed obliquely from the front.
FIG. 3 is a sectional side view of a main part of the ink jet printer of FIG. 2;
FIG. 4 is a functional block diagram of the ink jet printer of FIG.
FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of the drive signal of FIG.
FIG. 6 is a waveform diagram illustrating an example of a latch signal and a channel signal of FIG. 4;
FIG. 7 is a diagram illustrating details of the recording head of FIG. 4;
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the recording head of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
11 External I / F
12 RAM
13 ROM
14 Control unit 15 Oscillation circuit 16 Drive signal generation circuit 17 Internal I / F
21 First shift register 22 Second shift register 23 First latch circuit 24 Second latch circuit 25 Decoder 26 Control logic 27 Level shifter 28 Switch circuit 29 Pressure generating element 30 Temperature detector 100 Inkjet printer 101 Upper housing 102 Lower housing 103 Supply Paper outlet 104 Paper outlet 105 Window 106 Cover 110 Paper feed tray 111 Paper feed guide 120 Paper discharge stacker 130 Main board 140 Recording means 141 Carriage 142 Recording head 143 Carriage motor 144 Timing belt 145 Suction pump 146 Ink cartridge 150 Supply means 151 Paper feed roller 160 Conveying means 161 Paper feed roller 165 Paper feed motor

Claims (6)

移動可能なキャリッジに搭載された記録ヘッドにより記録媒体に記録する記録装置において、
周囲温度により前記キャリッジの移動速度を変化させることを特徴とする記録装置。In a recording apparatus that records on a recording medium by a recording head mounted on a movable carriage,
A recording apparatus, wherein a moving speed of the carriage is changed according to an ambient temperature. 前記周囲温度が所定の温度より高いとき及び低いとき、前記キャリッジの移動速度を低下させることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。2. The recording apparatus according to claim 1, wherein the moving speed of the carriage is reduced when the ambient temperature is higher or lower than a predetermined temperature. 記録ヘッドにより記録媒体に記録する記録装置において、
周囲温度により前記記録ヘッドの駆動信号の周波数を変化させることを特徴とする記録装置。In a recording apparatus that records on a recording medium by a recording head,
A recording apparatus, wherein the frequency of the driving signal of the recording head is changed according to an ambient temperature. 前記周囲温度が所定の温度より高いとき及び低いとき、前記記録ヘッドの駆動信号の周波数を低下させることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。4. The printing apparatus according to claim 3, wherein when the ambient temperature is higher or lower than a predetermined temperature, the frequency of the drive signal of the print head is reduced. 前記記録ヘッドは、階調記録可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の記録装置。The recording apparatus according to claim 1, wherein the recording head is capable of performing gradation recording. 前記記録ヘッドは、インク滴を吐出して記録することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の記録装置。The recording apparatus according to claim 1, wherein the recording head performs recording by discharging ink droplets.

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