JP2013169750A - 印刷装置及び印刷装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェットプリンターにおけるヘッドドライバーIC内の温度検出による印刷処理のスループットの低下を防ぐことのできる印刷装置の提供。
【解決手段】ノズルから1画素にインクを吐出させる吐出周期を規定する信号の数をカウントするカウント部851と、カウント部851によってカウントされた信号の数が所定の閾値を超えた場合に、ノズルからインクを吐出しないように制御する吐出制御部852と、を有するヘッドコントローラーHC。
【選択図】図4
【解決手段】ノズルから1画素にインクを吐出させる吐出周期を規定する信号の数をカウントするカウント部851と、カウント部851によってカウントされた信号の数が所定の閾値を超えた場合に、ノズルからインクを吐出しないように制御する吐出制御部852と、を有するヘッドコントローラーHC。
【選択図】図4
Description
本発明は、印刷装置及び印刷装置の制御方法に関する。
印刷装置の一例として、インクを吐出するインクジェットプリンターが知られている。このインクジェットプリンターには、複数のノズルと、各ノズルに対応した駆動素子(例えばピエゾ素子)とを有するヘッドが備えられている。そして、ヘッド内に実装されたヘッドドライバーICから供給される駆動信号によって各駆動素子が駆動されて、対応するノズルからインクを吐出させるようになっている。しかし、ヘッドドライバーICは、駆動によって発熱し、その熱は、吐出されるインクによって放熱されるようになっているが、連続駆動等によってヘッドドライバーICの温度が更に上昇して、ヘッドドライバーICに不具合が発生してしまうことがある。このため、例えば特許文献1では、ヘッドドライバーIC内に設けられたダイオードのアノード電圧に基づいて、インクジェットプリンター本体の制御部においてヘッドドライバーICの温度上昇を検出するようにしている。
しかしながら、特許文献1に記載されているインクジェットプリンターの温度検出の場合、ヘッドドライバーIC内に温度検出器の構成を付加する必要がある。また、インクジェットプリンター本体の制御部では、ヘッドドライバーIC内に付加した温度検出器からの信号を検知するタイミングを計る必要があり、印刷処理のスループットの低下につながる恐れがある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]液体を吐出する複数のノズルを有して、媒体が搬送される方向と交差する主走査方向に移動可能なヘッドと、複数の前記ノズルのそれぞれに対応して設けられ、前記ノズルから前記液体を吐出させる駆動素子と、前記ノズルから1画素に前記液体を吐出させる吐出周期を規定する信号の数をカウントするカウント部と、前記カウント部によってカウントされた前記信号の数が所定の閾値を超えた場合に、前記ノズルから前記液体を吐出しないように制御する吐出制御部と、を有することを特徴とする印刷装置。
上記した印刷装置によれば、カウント部が、吐出周期を規定する信号の数をカウントする。そして、吐出制御部が、カウントされた信号の数が所定の閾値を超えた場合に、ノズルから液体を吐出しないように制御する。印刷装置では、駆動素子を連続的に駆動させるのに伴ってヘッドの温度も上昇する。このため、吐出周期を規定する信号の数をカウントして閾値を超えた場合に、ノズルから液体を吐出しないように制御する。これにより、温度検出器を付加しない簡易な構成で、且つ印刷処理のスループットを低下させないで、ヘッドにおける温度上昇を抑制することができる。
[適用例2]前記カウント部は、前記ヘッドが前記主走査方向に移動するパス毎に前記信号の数をカウントし、前記吐出制御部は、前記パス毎に前記ノズルから前記液体を吐出しないように制御することを特徴とする上記印刷装置。
上記した印刷装置によれば、ヘッドが移動するパス毎に信号の数をカウントし、パス毎にノズルから液体を吐出しないように制御する。これにより、例えば、比較的大型の印刷装置において、効果的に各パスにおける温度上昇を抑制することができる。
[適用例3]前記吐出制御部は、前記ノズルから前記液体を吐出しない場合、前記ノズルから前記液体を吐出しない程度に前記液体を微振動させることを特徴とする上記印刷装置。
上記した印刷装置によれば、カウントした信号の数が閾値を超えた場合に、温度上昇を抑制することができると共に、液体を微振動させて液体の増粘によってノズルから液体が吐出されにくくなるのを防止することができる。
[適用例4]前記吐出制御部は、指定された印刷モードに対応する印刷解像度に基づいて、前記閾値を設定することを特徴とする上記印刷装置。
上記した印刷装置によれば、印刷モードに対応する印刷解像度に基づいて閾値を設定することにより、印刷可能な主走査方向の印刷範囲を適正に制限することができる。
[適用例5]液体を吐出する複数のノズルを有して、媒体が搬送される方向と交差する主走査方向に移動可能なヘッドと、複数の前記ノズルのそれぞれに対応して設けられ、前記ノズルから前記液体を吐出させる駆動素子と、を有する印刷装置の制御方法であって、前記ノズルから1画素に前記液体を吐出させる吐出周期を規定する信号の数をカウントするカウント工程と、前記カウント工程によってカウントされた前記信号の数が所定の閾値を超えた場合に、前記ノズルから前記液体を吐出しないように制御する吐出制御工程と、を有することを特徴とする印刷装置の制御方法。
上記した印刷装置の制御方法によれば、カウント工程において、吐出周期を規定する信号の数をカウントする。そして、吐出制御工程において、カウントされた信号の数が所定の閾値を超えた場合に、ノズルから液体を吐出しないように制御する。印刷装置では、駆動素子を連続的に駆動させるのに伴ってヘッドの温度も上昇する。このため、吐出周期を規定する信号の数をカウントして閾値を超えた場合に、ノズルから液体を吐出しないように制御する。これにより、温度検出器を付加しない簡易な構成で、且つ印刷処理のスループットを低下させないで、ヘッドにおける温度上昇を抑制することができる。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係る印刷装置としてのインクジェットプリンターについて、図面を参照して説明する。
以下、第1実施形態に係る印刷装置としてのインクジェットプリンターについて、図面を参照して説明する。
<印刷装置の構成>
図1は、本実施形態のプリンター1の全体構成のブロック図である。また、図2(A)は、プリンター1の斜視図であり、図2(B)は、プリンター1の横断面図である。以下、本実施形態のプリンター1の基本的な構成について説明する。
図1は、本実施形態のプリンター1の全体構成のブロック図である。また、図2(A)は、プリンター1の斜視図であり、図2(B)は、プリンター1の横断面図である。以下、本実施形態のプリンター1の基本的な構成について説明する。
本実施形態のプリンター1は、搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40、検出器群50、コントローラー60等を有する。プリンター1は、外部装置であるコンピューター110から印刷データを受信すると、コントローラー60によって各ユニット(搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40等)を制御する。コントローラー60は、コンピューター110から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、媒体(例えば、用紙Sなど)に画像を印刷する。また、プリンター1内の状況は検出器群50によって監視されている。検出器群50は、検出結果をコントローラー60に出力する。コントローラー60は、検出器群50から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
搬送ユニット20は、用紙Sを所定の方向(以下「搬送方向」と称する。)に搬送させるためのものである。この搬送ユニット20は、給紙ローラー21、搬送モーター22、搬送ローラー23、プラテン24、排紙ローラー25等を有する。給紙ローラー21は、紙挿入口に挿入された用紙Sをプリンター1内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー23は、給紙ローラー21によって給紙された用紙Sを印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーター22によって駆動される。プラテン24は、印刷中の用紙Sを支持する。排紙ローラー25は、用紙Sをプリンター1の外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。
キャリッジユニット30は、ヘッド41を所定の方向(以下「移動方向」又は「主走査方向」と称する。)に移動(「走査」とも称する。)させるためのものである。キャリッジユニット30は、キャリッジ31、キャリッジモーター32等を有する。キャリッジ31は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター32によって駆動される。また、キャリッジ31は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
ヘッドユニット40は、用紙Sにインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット40は、複数のノズルを有するヘッド41と、ヘッドコントローラーHCとを備えている。ヘッド41はキャリッジ31に設けられていることから、キャリッジ31が移動方向に移動すると、ヘッド41も移動方向に移動する。そして、ヘッド41が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することにより、移動方向に沿ったドットライン(ラスターライン)が用紙Sに形成される。なお、ヘッドユニット40の詳細については後述する。
検出器群50には、リニア式エンコーダー51、ロータリー式エンコーダー52、紙検出センサー53、光学センサー54等が含まれる。リニア式エンコーダー51は、キャリッジ31の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダー52は、搬送ローラー23の回転量を検出する。紙検出センサー53は、給紙中の用紙Sの先端の位置を検出する。光学センサー54は、キャリッジ31に取付けられている発光部と受光部により、用紙Sの有無を検出する。そして、光学センサー54は、キャリッジ31によって移動しながら用紙Sの端部の位置を検出し、用紙Sの幅を検出することができる。また、光学センサー54は、状況に応じて、用紙Sの先端(搬送方向下流側の端部であり、「上端」とも称する。)及び後端(搬送方向上流側の端部であり、「下端」とも称する。)も検出できる。
コントローラー60は、プリンター1の制御を行うための制御ユニットである。コントローラー60は、インターフェイス(I/F)部61、CPU62、メモリー63、ユニット制御回路64、駆動信号生成部65等を有する。インターフェイス部61は、外部装置であるコンピューター110とプリンター1との間でデータの送受信を行う。CPU62は、プリンター1全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。CPU62は、メモリー63に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路64を介して各ユニットを制御する。駆動信号生成部65は、ヘッド41の後述するピエゾ素子PZTを駆動させるための共通駆動信号COMを生成する。
<印刷手順>
次に、プリンター1における印刷手順について説明する。
コントローラー60は、コンピューター110から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。
次に、プリンター1における印刷手順について説明する。
コントローラー60は、コンピューター110から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。
先ず、コントローラー60は、給紙ローラー21を回転させ、印刷すべき用紙Sを搬送ローラー23の所まで送る。次に、コントローラー60は、搬送モーター22を駆動させることによって搬送ローラー23を回転させる。搬送ローラー23が所定の回転量にて回転すると、用紙Sは所定の搬送量にて搬送される。
用紙Sがヘッドユニット40の下部まで搬送されると、コントローラー60は、印刷命令に基づいてキャリッジモーター32を回転させる。このキャリッジモーター32の回転に応じて、キャリッジ31が移動方向に移動する。また、キャリッジ31が移動することにより、キャリッジ31に設けられたヘッドユニット40も同時に移動方向に移動する。そして、コントローラー60は、ヘッドユニット40が移動方向に移動している間にヘッド41から断続的にインク滴を吐出させる。このインク滴が、用紙Sに着弾することにより、移動方向に複数のドット(画素)が並ぶドット列が形成される。なお、移動するヘッド41からインクを吐出することによるドット形成動作のことをパスという。ヘッドユニット40が往路に移動する際に1パス分のドット形成動作が行われ、また、ヘッドユニット40が復路に移動する際にも1パス分のドット形成動作が行われる。
更に、コントローラー60は、ヘッドユニット40が往復移動する合間に搬送モーター22を駆動させる。搬送モーター22は、コントローラー60から指令された駆動量に応じて回転方向の駆動力を発生する。そして、搬送モーター22は、この駆動力を用いて搬送ローラー23を回転させる。搬送ローラー23が所定の回転量にて回転すると、用紙Sは所定の搬送量にて搬送される。つまり、用紙Sの搬送量は、搬送ローラー23の回転量に応じて定まることになる。このように、パスと搬送動作を交互に繰り返して行い、用紙Sの各画素にドットを形成していく。こうして用紙Sに画像が印刷される。
そして、最後に、コントローラー60は、搬送ローラー23と同期して回転する排紙ローラー25により、印刷が終了した用紙Sを排紙する。
<ヘッドの構成>
次に、ヘッド41に備えられたノズルの構成について説明する。
図3は、ヘッド41の下面のノズル配列を示す図である。ヘッド41の下面にはインクを吐出する多数のノズルが設けられている。本実施形態のプリンター1は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのインクを吐出可能である。そのため、図3に示すように、ヘッド41の下面に、ブラックインクを吐出するブラックノズル列Kと、シアンインクを吐出するシアンノズル列Cと、マゼンタインクを吐出するマゼンタノズル列Mと、イエローインクを吐出するイエローノズル列Yとが形成されている。
次に、ヘッド41に備えられたノズルの構成について説明する。
図3は、ヘッド41の下面のノズル配列を示す図である。ヘッド41の下面にはインクを吐出する多数のノズルが設けられている。本実施形態のプリンター1は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのインクを吐出可能である。そのため、図3に示すように、ヘッド41の下面に、ブラックインクを吐出するブラックノズル列Kと、シアンインクを吐出するシアンノズル列Cと、マゼンタインクを吐出するマゼンタノズル列Mと、イエローインクを吐出するイエローノズル列Yとが形成されている。
各ノズル列は、180個のノズル(#1〜#180)を有するノズル群によって構成されている。各ノズル列に属するノズルに対して、搬送方向の下流側のノズルから順に小さい番号(#1〜#180)を付す。また、各ノズル列において、各ノズルは搬送方向に一定の間隔(ノズルピッチ:k・D)で並んでいる。ここで、Dは、搬送方向における最小のドットピッチ(つまり、用紙Sに形成されるドットの最高解像度での間隔)である。kは、1以上の整数である。例えば、ノズルピッチが180dpi(1/180インチ)であって、搬送方向のドットピッチが720dpi(1/720インチ)である場合、k=4である。
<ヘッドコントローラー>
次に、ヘッドコントローラーHCの詳細について説明する。
図4は、ヘッドコントローラーHCの説明図である。また、図5は、各種信号のタイミングの説明図である。図4に示すように、ヘッドコントローラーHCは、第1シフトレジスター(SR)81Aと、第2シフトレジスター(SR)81Bと、第1ラッチ回路82Aと、第2ラッチ回路82Bと、デコーダー83と、制御ロジック84と、カウンター回路85と、スイッチ86とを備えている。そして、制御ロジック84とカウンター回路85とを除いた各部(即ち、第1シフトレジスター81A、第2シフトレジスター81B、第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B、デコーダー83、及びスイッチ86)は、それぞれがピエゾ素子PZT毎に設けられている。なお、ピエゾ素子PZTは、ノズルからインク滴を吐出するために駆動される素子(駆動素子)であり、ヘッド41においてノズル毎に設けられている。
次に、ヘッドコントローラーHCの詳細について説明する。
図4は、ヘッドコントローラーHCの説明図である。また、図5は、各種信号のタイミングの説明図である。図4に示すように、ヘッドコントローラーHCは、第1シフトレジスター(SR)81Aと、第2シフトレジスター(SR)81Bと、第1ラッチ回路82Aと、第2ラッチ回路82Bと、デコーダー83と、制御ロジック84と、カウンター回路85と、スイッチ86とを備えている。そして、制御ロジック84とカウンター回路85とを除いた各部(即ち、第1シフトレジスター81A、第2シフトレジスター81B、第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B、デコーダー83、及びスイッチ86)は、それぞれがピエゾ素子PZT毎に設けられている。なお、ピエゾ素子PZTは、ノズルからインク滴を吐出するために駆動される素子(駆動素子)であり、ヘッド41においてノズル毎に設けられている。
コントローラー60からヘッドコントローラーHCには、共通駆動信号COMと、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、画素データSI、及び転送用クロックCLKを含むヘッド制御信号とが送信される。
共通駆動信号COMは、図5に示すように、繰り返し周期Tにおける期間T11で生成される第1波形部SS11と、期間T12で生成される第2波形部SS12と、期間T13で生成される第3波形部SS13と、期間T14で生成される第4波形部SS14とで構成されている。ここで、第1波形部SS11は駆動パルスPS1を有している。また、第2波形部SS12は駆動パルスPS2、第3波形部SS13は駆動パルスPS3、第4波形部SS14は駆動パルスPS4をそれぞれ有している。そして、駆動パルスPS1及び駆動パルスPS3は、大ドットの形成時にピエゾ素子PZTへ印加されるものであり、それぞれが互いに同じ波形をしている。また、駆動パルスPS3は、中ドットの形成時にも、ピエゾ素子PZTへ印加されるものである。また、駆動パルスPS2は、小ドットの形成時に、ピエゾ素子PZTへ印加されるものである。また、駆動パルスPS4は、ドットを形成しないときに、ピエゾ素子PZTに印加されるものである。この駆動パルスPS4がピエゾ素子PZTへ印加されると、ヘッド41からインク滴が吐出されないが、ヘッド41のインク貯留室(不図示)や圧力室(不図示)内のインクが微振動されて、ノズル内のインクの目詰まりを防止することができる。
これらの共通駆動信号COMは、ピエゾ素子PZT毎に設けられたスイッチ86にそれぞれが入力される。スイッチ86は、共通駆動信号COMをピエゾ素子PZTに印加するか否かのオン/オフ制御を行う。このオン/オフ制御により、共通駆動信号COMの一部分を、選択的にピエゾ素子PZTへ印加させることができ、これにより、ドットの大きさを変更することができる。このように、各波形部は、ピエゾ素子PZTへ印加される一単位となる。
ラッチ信号LATは、ノズルから1画素にインクを吐出する吐出周期を規定する信号であって、繰り返し周期T(1画素の区間をヘッド41が移動する期間)を示す信号である。ラッチ信号LATは、リニア式エンコーダー51の信号に基づいて、コントローラー60によって生成され、制御ロジック84、ラッチ回路(第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B)、及びカウンター回路85に入力される。
チェンジ信号CHは、共通駆動信号COMに含まれる駆動パルスをピエゾ素子PZTに印加する区間を示す信号である。チェンジ信号CHは、リニア式エンコーダー51の信号に基づいてコントローラー60によって生成され、制御ロジック84に入力される。
画素データSIは、各画素にドットを形成するか否か(即ち、ノズルからインクを吐出するか否か)を示す信号である。この画素データSIは、1個のノズルに対して2ビットずつで構成されている。例えば、ノズル数が180個の場合、2ビット×180の画素データSIが繰り返し周期T毎にコントローラー60から送られてくることになる。なお、画素データSIは、第1シフトレジスター81Aと第2シフトレジスター81Bとに入力される。
転送用クロックCLKは、コントローラー60から送られる画素データSI、チェンジ信号CH、ラッチ信号LAT等を、制御ロジック84、各シフトレジスター(第1シフトレジスター81A、第2シフトレジスター81B)、カウンター回路85等にセットする際に用いられる信号である。
<ヘッドコントローラーHCの動作>
次に、ヘッドコントローラーHCの動作について説明する。
ヘッドコントローラーHCは、コントローラー60からの画素データSIに基づき、インクを吐出させるための制御を行う。即ち、ヘッドコントローラーHCは、印刷データに基づいてスイッチ86のオン/オフを制御し、共通駆動信号COMの必要な波形部を選択的にピエゾ素子PZTへ印加させる。つまり、ヘッドコントローラーHCは、各ピエゾ素子PZTの駆動を制御している。
次に、ヘッドコントローラーHCの動作について説明する。
ヘッドコントローラーHCは、コントローラー60からの画素データSIに基づき、インクを吐出させるための制御を行う。即ち、ヘッドコントローラーHCは、印刷データに基づいてスイッチ86のオン/オフを制御し、共通駆動信号COMの必要な波形部を選択的にピエゾ素子PZTへ印加させる。つまり、ヘッドコントローラーHCは、各ピエゾ素子PZTの駆動を制御している。
制御ロジック84は、入力したラッチ信号LATとチェンジ信号CHに基づいて、選択信号q0〜q3を生成する。そして生成された選択信号q0〜q3は、ピエゾ素子PZT毎に設けられたデコーダー83にそれぞれが入力される。
カウンター回路85は、カウント部851と、吐出制御部852と、メモリー853と、タイマー854とを備えている。カウント部851は、入力したラッチ信号LATのパルスに基づいてラッチ信号LATの個数をカウントする。吐出制御部852は、カウント部851によってカウントされたラッチ信号LATの個数がメモリー853に記憶されている閾値を超えているか否かを判定する。そして、ラッチ信号LATの個数が閾値を超えた場合は、Hレベルの信号をデコーダー83に出力する。一方、閾値を超えていない場合は、Lレベルの信号をデコーダー83に出力する。ここで、この閾値は、ヘッドコントローラーHCの発熱制限に基づいて算出された数値であり、予めメモリー853に記憶されている。また、ラッチ信号LATの個数が閾値を超えた場合は、タイマー854によってラッチ信号LATが入力されない時間を計測し、一定時間が経過するとカウント部851のカウントがクリアーされる。
なお、カウンター回路85をヘッドコントローラーHC内に備えるのではなく、外付けの回路構成としても良い。また、ラッチ信号LATの個数をカウントして判定するのではなく、リニア式エンコーダー51から出力されるエンコーダー信号に基づいて判定するようにしても良い。また、例えば、プラテンヒーターやUV照射ランプなどの発熱体がある場合は、事前の実測値に基づいて環境に応じた精度の高い閾値を設定するようにしても良い。
デコーダー83は、カウンター回路85からの信号と、各ラッチ回路(第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B)にラッチされた画素データ(2ビット)とに基づいて、選択信号q0〜q3の何れかを選択する。選択された選択信号は、スイッチ制御信号SWとしてスイッチ86に入力される。
スイッチ86は、入力した共通駆動信号COMとスイッチ制御信号SWとに基づいて印加信号を出力する。この印加信号は、各スイッチ86と対応するピエゾ素子PZTにそれぞれ印加される。
ここで、画素データSIとノズルから吐出されるドットとの関係について説明する。カウンター回路85から出力される信号がHレベル、即ちラッチ信号LATの個数が閾値を超えた場合は、画素データSIの内容にかかわらず、デコーダー83から強制的に選択信号q0がスイッチ制御信号SWとして出力される。これにより、期間T14においてスイッチ86がオン状態になり、期間T11〜期間T13においてスイッチ86がオフ状態になる。この結果、共通駆動信号COMの第4波形部SS14が有する駆動パルスPS4がピエゾ素子PZTへ印加される。この場合、ノズルからはインク滴は吐出されないが、ピエゾ素子PZTの駆動によってインクが微振動し、ノズル内のインクが攪拌される。インク滴を吐出しないでインクを微振動させることにより、温度上昇したヘッドコントローラーHCの温度を下げることができると共に、インクの増粘によってノズルからインクが吐出されにくくなるのを防止することができる。なお、上記ではラッチ信号LATの個数が閾値を超えた場合、選択信号q0を出力してノズルからインク滴を吐出しないようにしている。しかし、これに限られず、逆にインク滴を吐出するフラッシングによって冷却吐出を行うことで、ヘッドコントローラーHCの温度を下げるようにしても良い。
一方、カウンター回路85から出力される信号がLレベル、即ちラッチ信号LATの個数が閾値を超えていない場合は、次の通り、画素データSIの内容に応じて選択信号が選択される。
画素データSIがドット非形成を示す場合(画素データ[00]の場合)、画素データ[00]がラッチされて、カウンター回路85からの信号がHレベルの場合と同様に、スイッチ制御信号SWとして選択信号q0が出力され、ノズルからはインク滴は吐出されないが、ピエゾ素子PZTの駆動によってインクが微振動し、ノズル内のインクが攪拌される。
画素データSIが小ドット形成を示す場合(画素データ[01]の場合)、画素データ[01]がラッチされて、スイッチ制御信号SWとして選択信号q1が出力される。これにより、期間T12においてスイッチ86がオン状態になり、期間T11、期間T13及び期間T14においてスイッチ86がオフ状態になる。この結果、共通駆動信号COMの第2波形部SS12が有する駆動パルスPS2がピエゾ素子PZTへ印加され、ノズルからは小ドットに対応する量のインク滴(小インク滴)が吐出される。
画素データSIが中ドット形成を示す場合(画素データ[10]の場合)、画素データ[10]がラッチされて、スイッチ制御信号SWとして選択信号q2が出力される。これにより、期間T13においてスイッチ86がオン状態になり、期間T11、期間T12、及び期間T14においてスイッチ86がオフ状態になる。この結果、共通駆動信号COMの第3波形部SS13が有する駆動パルスPS3がピエゾ素子PZTへ印加され、ノズルからは中ドットに対応する量のインク滴(中インク滴)が吐出される。
画素データSIが大ドット形成を示す場合(画素データ[11]の場合)、画素データ[11]がラッチされて、スイッチ制御信号SWとして選択信号q3が出力される。これにより、期間T11及び期間T13においてスイッチ86がオン状態になり、期間T12及び期間T14においてスイッチ86がオフ状態となる。この結果、共通駆動信号COMの第1波形部SS11が有する駆動パルスPS1と、共通駆動信号COMの第3波形部SS13が有する駆動パルスPS3とがピエゾ素子PZTへ印加され、ノズルからは大ドットに対応する量のインク滴(大インク滴)が吐出される。
このようにして、ヘッドコントローラーHCは、ラッチ信号LATの個数と、ラッチ信号LATに応じて取り込んだ画像データSIとに基づいて、共通駆動信号COMの、繰り返し周期Tに含まれる所定の駆動パルスをピエゾ素子PZTに印加する。
<ラッチ信号LATの個数と印刷幅>
次に、ラッチ信号LATの個数と用紙Sの印刷幅との関係について説明する。
図6は、ラッチ信号LATの個数と用紙Sの印刷幅との関係例を示すグラフである。図7は、用紙Sにおける印刷可能領域の例を示す図である。図6及び図7では、720dpi×720dpi(移動方向の解像度×搬送方向の解像度)の印刷解像度にて画像を印刷する例を示している。また、カウンター回路85のメモリー853には、閾値として「7200」の数値が記憶されている。
次に、ラッチ信号LATの個数と用紙Sの印刷幅との関係について説明する。
図6は、ラッチ信号LATの個数と用紙Sの印刷幅との関係例を示すグラフである。図7は、用紙Sにおける印刷可能領域の例を示す図である。図6及び図7では、720dpi×720dpi(移動方向の解像度×搬送方向の解像度)の印刷解像度にて画像を印刷する例を示している。また、カウンター回路85のメモリー853には、閾値として「7200」の数値が記憶されている。
図6に示すように、1パスにおいて、ラッチ信号LATの個数の増加、即ち印刷する画素数が増加するのに比例して用紙Sにおける印刷幅がそれだけ大きくなっている。また、ラッチ信号LATの個数が閾値である「7200」に到達した後は、インクの吐出が行われないことから印刷幅は「10インチ」に制限されて、ヘッドユニット40が更に移動方向に移動しても、これ以上の印刷は行われない。この結果、図7に示すように、例えば、用紙Sにおいて「15インチ」の印刷幅の画像を印刷するための印刷データであっても、実際には「10インチ」の印刷幅の画像分しか印刷されないで、残りの「5インチ」の印刷幅の画像分は空白となる。
上述したように、本実施形態では、1パス分の印刷において、ラッチ信号LATの個数をカウントして、カウントしたラッチ信号LATの個数が、ヘッドコントローラーHCの発熱制限に基づいて算出された閾値を超えた場合、インク滴を吐出しないでインクを微振動させるようにしている。これにより、ヘッドコントローラーHCの温度が上昇し過ぎてヘッドコントローラーHCに不具合が生じるのを防止することができる。また、プリンター1が実際に印刷できる印刷幅の制限を、ヘッドコントローラーHCの発熱制限内の範囲で印刷可能な印刷幅に抑えることにより、ヘッド41の能力の限界を超えてヘッド41が動作してしまうのを防止することができる。
(第2実施形態)
以下、第2実施形態に係るプリンターについて、図面を参照して説明する。
第2実施形態に係るプリンター1は、第1実施形態に係るプリンター1と同様の構成をとるが、コントローラー60からヘッドユニット40に送信されるヘッド制御信号と、ヘッドコントローラーHCにおけるカウンター回路85の処理内容とが異なる。
以下、第2実施形態に係るプリンターについて、図面を参照して説明する。
第2実施形態に係るプリンター1は、第1実施形態に係るプリンター1と同様の構成をとるが、コントローラー60からヘッドユニット40に送信されるヘッド制御信号と、ヘッドコントローラーHCにおけるカウンター回路85の処理内容とが異なる。
図8は、第2実施形態におけるヘッドコントローラーHCの説明図である。第2実施形態では、コントローラー60からヘッドコントローラーHCに、共通駆動信号COM、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、画素データSI、及び転送用クロックCLKに加えて、モード信号MDが送信される。このモード信号MDは、ユーザーが指定したプリンター1の印刷モードに応じて決定される信号である。
本実施形態では、ユーザーは、「はやいモード」と「きれいモード」の2種類の印刷モードを指定できる。ここでは、「はやいモード」は360dpi×360dpiの印刷解像度にて画像を印刷する印刷モードである。一方、「きれいモード」は720dpi×720dpiの印刷解像度にて画像を印刷する印刷モードである。「きれいモード」での印刷は、「はやいモード」での印刷ほど印刷速度は速くないが、「はやいモード」よりも高画質な画像を印刷することができる。なお、印刷モードの種類は、2種類に限られず、更に多くの種類の印刷モードを扱うようにしても良い。その場合、コントローラー60から、各種印刷モードの解像度に応じた種類のモード信号を送信する。
コントローラー60から送信されたモード信号MDは、カウンター回路85に入力される。カウンター回路85では、入力したモード信号MDに応じた閾値をメモリー853に設定する。本実施形態では、「はやいモード」の閾値として「3600」の数値を設定し、「きれいモード」の閾値として「はやいモード」の閾値の2倍の「7200」の数値を設定する。そして、吐出制御部852は、カウント部851によってカウントされたラッチ信号LATの個数がモード信号MDに応じて設定された閾値を超えているか否かを判定する。ラッチ信号LATの個数が閾値を超えた場合はHレベルの信号をデコーダー83に出力する。一方、閾値を超えていない場合はLレベルの信号をデコーダー83に出力する。なお、コントローラー60からのモード信号MDに基づいて閾値を設定する構成ではなく、ヘッドコントローラーHCにおいて例えば転送用クロックCLKに基づいて解像度を自動判定することによって閾値を設定する構成としても良い。
図9は、第2実施形態におけるラッチ信号LATの個数と用紙Sの印刷幅との関係例を示すグラフである。図9では、360dpi×360dpiの「はやいモード」と、720dpi×720dpiの「きれいモード」とのそれぞれについて、ラッチ信号LATの個数と用紙Sの印刷幅との関係例を示している。図9に示すように、「はやいモード」の場合、ラッチ信号LATの個数が閾値である「3600」に到達した後、印刷幅が「10インチ」に制限されて、これ以上の印刷幅への印刷は行われない。一方、「きれいモード」の場合、ラッチ信号LATの個数が閾値である「7200」に到達した後、「はやいモード」と同様に印刷幅が「10インチ」に制限されて、これ以上の印刷幅への印刷は行われない。
上述したように、本実施形態では、閾値を可変にして、プリンター1の印刷モードの解像度に応じた閾値を設定する。そして、各印刷モードでの印刷において、ラッチ信号LATの個数が印刷モードに応じて設定した閾値を超えた場合、インク滴を吐出しないでインクを微振動させるようにしている。ここで、本実施形態のように閾値を印刷モードに応じて可変にするのではなく、各印刷モードにおける閾値を共通の数値として固定した場合に、次のような問題が生じてしまう。例えば、図9において「はやいモード」の閾値を「きれいモード」と同様に「7200」とした場合、「はやいモード」において印刷できる印刷幅が「10インチ」の2倍の「20インチ」となってしまう(プリンター1の機構上の制約を除く場合)。この結果、印刷モードの種類により、実際に印刷できる印刷幅が異なってしまうことになる。
このため、本実施形態では、各印刷モードでの印刷において、ヘッドコントローラーHCの温度を発熱制限内に抑えることが可能な閾値であって、且つ印刷できる印刷幅の制限を共通にすることが可能な閾値を設定する。これにより、ヘッドコントローラーHCの温度を発熱制限内に抑えた場合に、印刷モードの種類によって実際に印刷できる印刷幅が異なってしまうという問題を解消することができる。
(変形例1)
上述の実施形態では、印刷装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。しかし、印刷装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の液体(液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような液状体も含む)や液体以外の流体(流体として吐出できる固体、例えば粉体)を吐出する印刷装置にも適用可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる液状の色剤や電極材などを吐出する印刷装置や、バイオチップ製造に用いられる液状の生体有機物を吐出する印刷装置に、上述の実施形態を適用しても良い。
上述の実施形態では、印刷装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。しかし、印刷装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の液体(液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような液状体も含む)や液体以外の流体(流体として吐出できる固体、例えば粉体)を吐出する印刷装置にも適用可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる液状の色剤や電極材などを吐出する印刷装置や、バイオチップ製造に用いられる液状の生体有機物を吐出する印刷装置に、上述の実施形態を適用しても良い。
(変形例2)
上述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから吐出しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから吐出する流体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料(特に高分子材料)、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体(水も含む)をノズルから吐出しても良い。
上述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから吐出しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから吐出する流体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料(特に高分子材料)、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体(水も含む)をノズルから吐出しても良い。
1…プリンター、20…搬送ユニット、21…給紙ローラー、22…搬送モーター、23…搬送ローラー、24…プラテン、25…排紙ローラー、30…キャリッジユニット、31…キャリッジ、32…キャリッジモーター、40…ヘッドユニット、41…ヘッド、50…検出器群、51…リニア式エンコーダー、52…ロータリー式エンコーダー、53…紙検出センサー、54…光学センサー、60…コントローラー、61…インターフェイス部、62…CPU、63…メモリー、64…ユニット制御回路、65…駆動信号生成部、81A…第1シフトレジスター、81B…第2シフトレジスター、82A…第1ラッチ回路、82B…第2ラッチ回路、83…デコーダー、84…制御ロジック、85…カウンター回路、86…スイッチ、110…コンピューター、851…カウント部、852…吐出制御部、853…メモリー、854…タイマー、CH…チェンジ信号、CLK…転送用クロック、COM…共通駆動信号、MD…モード信号、PZT…ピエゾ素子、SI…画素データ、PS1〜PS4…駆動パルス、q0〜q3…波形選択信号、SS11〜SS14…第1区間信号〜第4区間信号、T…繰り返し周期、T11〜T14…期間、HC…ヘッドコントローラー、LAT…ラッチ信号。
Claims (5)
- 液体を吐出する複数のノズルを有して、媒体が搬送される方向と交差する主走査方向に移動可能なヘッドと、
複数の前記ノズルのそれぞれに対応して設けられ、前記ノズルから前記液体を吐出させる駆動素子と、
前記ノズルから1画素に前記液体を吐出させる吐出周期を規定する信号の数をカウントするカウント部と、
前記カウント部によってカウントされた前記信号の数が所定の閾値を超えた場合に、前記ノズルから前記液体を吐出しないように制御する吐出制御部と、を有することを特徴とする印刷装置。 - 前記カウント部は、前記ヘッドが前記主走査方向に移動するパス毎に前記信号の数をカウントし、前記吐出制御部は、前記パス毎に前記ノズルから前記液体を吐出しないように制御することを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
- 前記吐出制御部は、前記ノズルから前記液体を吐出しない場合、前記ノズルから前記液体を吐出しない程度に前記液体を微振動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の印刷装置。
- 前記吐出制御部は、指定された印刷モードに対応する印刷解像度に基づいて、前記閾値を設定することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の印刷装置。
- 液体を吐出する複数のノズルを有して、媒体が搬送される方向と交差する主走査方向に移動可能なヘッドと、
複数の前記ノズルのそれぞれに対応して設けられ、前記ノズルから前記液体を吐出させる駆動素子と、を有する印刷装置の制御方法であって、
前記ノズルから1画素に前記液体を吐出させる吐出周期を規定する信号の数をカウントするカウント工程と、
前記カウント工程によってカウントされた前記信号の数が所定の閾値を超えた場合に、前記ノズルから前記液体を吐出しないように制御する吐出制御工程と、を有することを特徴とする印刷装置の制御方法。
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