JP3888347B2 - Liquid ejecting apparatus and driving method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、液体噴射装置及びその駆動方法にかかり、詳しくは、ノズルからインク滴等の液体滴を吐出させる記録ヘッドの駆動制御を使用時の環境温度に応じて好適に行い得る液体噴射装置及びその駆動方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a driving method thereof, and more particularly, a liquid ejecting apparatus that can suitably perform drive control of a recording head that ejects liquid droplets such as ink droplets from nozzles according to the environmental temperature during use, and It relates to the driving method.
従来、液体噴射装置の一種として、例えば、記録ヘッドからインク滴を吐出して印刷用媒体に印刷を行うインクジェット式プリンタが知られている。この種のプリンタは、記録ヘッドを主走査方向に沿って移動させると共に印刷紙(印刷用媒体の一種)を副走査方向に沿って移動させ、そ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印刷紙上に画像を印刷する。インク滴の吐出は、例えば、記録ヘッドに供給する駆動パルスに応じて圧電振動子を変形させ、それによってノズル開口に連通した圧力室を膨張・収縮させることにより行われる。 Conventionally, as one type of liquid ejecting apparatus, for example, an ink jet printer that performs printing on a printing medium by ejecting ink droplets from a recording head is known. In this type of printer, the recording head is moved along the main scanning direction and printing paper (a kind of printing medium) is moved along the sub-scanning direction. An image is printed on the printing paper by ejecting ink droplets. Ink droplet ejection is performed, for example, by deforming a piezoelectric vibrator in accordance with a drive pulse supplied to a recording head, thereby expanding and contracting a pressure chamber communicating with a nozzle opening.
ところで近年、こうしたプリンタにあっては、パーソナルコンピュータ(PC)と接続される所謂AV(Audio/Visual)機器と共にラック等に収納した状態で使用することを想定した薄型のボックス形状をなすものが提案されている。このように他のAV機器とともにラック等に収納した状態で使用されるプリンタでは、それらAV機器の駆動系で発生する熱等によって、使用時の環境温度が室内温度よりも一般に高くなる傾向がある。 By the way, in recent years, such a printer has been proposed that has a thin box shape that is assumed to be used in a state of being stored in a rack or the like with so-called AV (Audio / Visual) equipment connected to a personal computer (PC). Has been. As described above, in a printer that is used in a state where it is housed in a rack or the like together with other AV equipment, the ambient temperature during use tends to be generally higher than the room temperature due to heat generated in the drive system of the AV equipment. .
従来では、こうした環境温度の変化に対応するべく、センサ等により検出した環境温度に応じて記録ヘッドに供給するヘッド駆動信号の各パルス波形に電位補正や時間補正等の補正(以下これを「温度補正」という)を行うことで、インク滴を安定して吐出させるようにしている(例えば、特許文献1参照)。これにより、環境温度が高くなった場合にもある温度(例えば40℃)までは一定の印刷品質を保証するようにしている。
ところで、上記のようにラック等に収納した状態で使用されるプリンタにあっては、その使用時に環境温度がラック等内にこもった熱によって例えば40℃を超えるような可成りの高い温度まで上昇していることがある。このような高温環境下でプリンタが使用される場合、従来のような温度補正のみによっては、インク滴を安定的に吐出することができず、したがって良好な印刷品質を保証できなくなるといったおそれがあった。言い換えれば、従来では、上記のような例えば40℃を超える環境温度でプリンタが使用される場合を想定しておらず、こうした高温環境下でインク滴を安定して吐出させるための対策がなされていない。このため、高温環境下でインク滴の吐出安定性が低下し、その結果、良好な印刷品質を維持することができなくなるという問題が生じていた。 By the way, in a printer that is used in a state where it is stored in a rack or the like as described above, the environmental temperature rises to a reasonably high temperature such as exceeding 40 ° C. due to the heat trapped in the rack or the like. Have When a printer is used in such a high temperature environment, ink droplets cannot be stably ejected only by temperature correction as in the prior art, and therefore there is a risk that good print quality cannot be guaranteed. It was. In other words, conventionally, it is not assumed that the printer is used at an environmental temperature exceeding 40 ° C., for example, as described above, and measures are taken to stably eject ink droplets under such a high temperature environment. Absent. For this reason, the ejection stability of the ink drops is lowered under a high temperature environment, and as a result, there has been a problem that good print quality cannot be maintained.
ここで、インク滴の吐出安定性が低下する要因としては、インクの粘度が低下することが一因として挙げられる。インクの粘度は、環境温度が高温になるにしたがって低下するが、このようにインクの粘度が低下すると、インク滴が吐出された後のメニスカスの残留振動が大きくなる。この残留振動の影響により、インク滴がまっすぐ飛ばなくなって同インク滴の着弾位置にズレが生じたり、ノズル内に気泡を取り込んで所謂ドット抜けが生じたりする。 Here, as a factor that the ejection stability of the ink droplet is lowered, the viscosity of the ink is lowered. The viscosity of the ink decreases as the environmental temperature increases. When the viscosity of the ink decreases in this way, the residual vibration of the meniscus after the ink droplet is ejected increases. Due to the influence of the residual vibration, the ink droplet does not fly straight and the landing position of the ink droplet is displaced, or bubbles are taken into the nozzle and so-called dot missing occurs.
また、他の要因としては、記録ヘッドを駆動するヘッド駆動信号の周波数が、近年、高周波数化されてきたことが挙げられる。即ち、ヘッド駆動周波数を高周波数化してインク滴を高応答で吐出させることにより、スループットの向上(印刷速度を高速化)を図るようにしているが、こうした高周波数化に伴いインク滴の吐出間隔が短くなることで、上記のようにインク粘度が低下した場合に、それによるメニスカスの残留振動を抑えることがより一層困難となってきている。 Another factor is that the frequency of the head driving signal for driving the recording head has been increased in recent years. In other words, by increasing the head drive frequency and ejecting ink droplets with high response, throughput is improved (printing speed is increased). When the ink viscosity is reduced as described above, it becomes more difficult to suppress the residual vibration of the meniscus.
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用環境が高温下にあるときにも液体滴を安定して吐出させることのできる液体噴射装置及びその駆動方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus capable of stably ejecting liquid droplets even when the use environment is at a high temperature and a driving method thereof. It is to provide.
上記目的を達成するため、本発明における第1の態様では、主走査方向に往復動する記録ヘッドから液体滴を吐出して印刷を行う液体噴射装置において、前記記録ヘッドの周辺域の温度を検出する温度検出手段と、第1周波数のヘッド駆動信号を発生させるための第1の波形モードと、前記第1周波数よりも低い第2周波数のヘッド駆動信号を発生させるための第2の波形モードとが設定され、それら各波形モードを前記温度検出手段により検出される温度に応じて切り替えるモード切替手段と、前記モード切替手段より出力されるモード信号に基づき、前記各波形モードにそれぞれ対応した前記ヘッド駆動信号を発生させる信号発生手段と、前記第1の波形モードのとき前記記録ヘッドを第1速度で移動させる一方、前記第2の波形モードのとき前記記録ヘッドを前記第1速度よりも遅い第2速度で移動させるヘッド走査手段と、前記温度検出手段により検出される温度に応じて、前記各波形モードにそれぞれ対応する駆動波形の各パルス波形を補正する補正手段と、を備え、前記モード切替手段は、前記温度検出手段により検出される温度が所定温度以下のとき前記第1の波形モードとし、前記温度検出手段により検出される温度が前記所定温度を超えているとき前記第2の波形モードとするよう前記切り替え制御を行う構成とされ、1つの印刷ジョブに基づく印刷の開始時に前記第1の波形モード又は第2の波形モードを指示するための前記モード信号を出力し、前記1つの印刷ジョブで複数ページの印刷が指示されるときには、当該1つの印刷ジョブに基づく印刷が終了するまでページ毎に検出される温度に応じたパルス波形の温度補正を行うが、当該1つの印刷ジョブに基づく印刷途中では前記切り替え制御を行わない、ことを要旨としている。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, in a liquid ejecting apparatus that performs printing by ejecting liquid droplets from a recording head that reciprocates in the main scanning direction, the temperature in the peripheral area of the recording head is detected. Temperature detecting means, a first waveform mode for generating a head drive signal having a first frequency, and a second waveform mode for generating a head drive signal having a second frequency lower than the first frequency Is set, and the mode switching means for switching each waveform mode according to the temperature detected by the temperature detection means, and the head corresponding to each waveform mode based on the mode signal output from the mode switching means A signal generating means for generating a drive signal; and the second waveform mode while moving the recording head at a first speed in the first waveform mode. And a head scanning means for moving the recording head at a second speed slower than the first speed, and each pulse waveform of the drive waveform corresponding to each of the waveform modes according to the temperature detected by the temperature detecting means. And a mode switching unit that sets the first waveform mode when the temperature detected by the temperature detection unit is equal to or lower than a predetermined temperature, and that detects the temperature detected by the temperature detection unit. The switching control is performed so that the second waveform mode is set when a predetermined temperature is exceeded, and the first waveform mode or the second waveform mode is instructed at the start of printing based on one print job. When the mode signal for output is output and printing of a plurality of pages is instructed in the one print job, printing based on the one print job is completed. Performing temperature compensation of the pulse waveform according to the temperature detected for each page until, but during printing based on the single print job does not perform the switching control, and summarized in that.
この構成によれば、温度検出手段により検出される記録ヘッドの周辺域の温度が所定温度以下のときには、記録ヘッドを第1速度で移動させつつ、同記録ヘッドに第1周波数のヘッド駆動信号を供給して液体滴を吐出させるようにした第1の波形モードが実行される。一方、温度検出手段により検出される記録ヘッドの周辺域の温度が所定温度を超えているときには、記録ヘッドを第2速度で移動させつつ、同記録ヘッドに第2周波数のヘッド駆動信号を供給して液体滴を吐出させるようにした第2の波形モードが実行される。このとき第2の波形モードにあっては、第2速度は第1速度よりも遅い速度、また、第2周波数は第1周波数よりも低い周波数に設定される。こうした構成では、液体噴射装置の使用環境が所定温度を超えるとき、即ち、高温環境下にあるときには、記録ヘッドが通常時(所定温度以下のとき)に比べて相対的に低い周波数のヘッド駆動信号によって駆動されることにより、同記録ヘッドから吐出される液体滴の吐出間隔を長くすることができる。これにより、液体の粘度が低下する高温環境下でも、メニスカス等による残留振動を好適に抑制しながら液体滴を安定的に吐出させることができる。この結果、本発明にかかる液体噴射装置では、その使用時において保証し得る環境温度を従来よりも高温側に高く設定することができる。また、この構成では、1つの印刷ジョブに基づく印刷の開始時に上記いずれかの波形モードが一旦決定された後は、たとえ、環境温度が各波形モードに対応する温度領域の間で変動したとしても、当該1つの印刷ジョブに基づく印刷が終了するまでは、記録ヘッドに供給するヘッド駆動信号の周波数や同記録ヘッドの移動速度を変更しないこととした。これは、1つの印刷ジョブに基づく印刷の途中で、記録ヘッドの移動速度が変更されると、該移動速度の変更に伴う印刷画質の差異、色差等の発生が懸念されるためである。ゆえに、こうした構成とすれば、1つの印刷ジョブに基づく印刷において、印刷画質の差異、色差等が発生することを防止して、印刷品質を一定に保つことができる。更に、1つの印刷ジョブで複数ページの印刷が指示されるときには、各波形モードで発生されるヘッド駆動信号の各パルス波形には、ページ毎に検出される環境温度に応じた補正が施される。この結果、液体滴の吐出安定性をより一層向上させることができるようになる。 According to this configuration, when the temperature in the peripheral area of the recording head detected by the temperature detecting means is equal to or lower than the predetermined temperature, the head driving signal having the first frequency is sent to the recording head while moving the recording head at the first speed. A first waveform mode in which liquid droplets are supplied and discharged is executed. On the other hand, when the temperature in the peripheral area of the recording head detected by the temperature detecting means exceeds a predetermined temperature, the head driving signal having the second frequency is supplied to the recording head while moving the recording head at the second speed. Then, the second waveform mode in which liquid droplets are ejected is executed. At this time, in the second waveform mode, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and the second frequency is set to a frequency lower than the first frequency. In such a configuration, when the usage environment of the liquid ejecting apparatus exceeds a predetermined temperature, that is, in a high temperature environment, the head drive signal having a relatively low frequency compared to the normal time (when the recording head is below the predetermined temperature). , The discharge interval of the liquid droplets discharged from the recording head can be extended. Thereby, even in a high temperature environment where the viscosity of the liquid is lowered, it is possible to stably discharge liquid droplets while suitably suppressing residual vibration due to meniscus or the like. As a result, in the liquid ejecting apparatus according to the present invention, the environmental temperature that can be guaranteed during use can be set higher on the higher temperature side than before. In addition, in this configuration, even if one of the above waveform modes is once determined at the start of printing based on one print job, even if the environmental temperature fluctuates between temperature regions corresponding to the respective waveform modes. The frequency of the head drive signal supplied to the recording head and the moving speed of the recording head are not changed until the printing based on the one print job is completed. This is because if the moving speed of the recording head is changed during printing based on one print job, there is a concern that a difference in print image quality, a color difference, or the like may occur due to the change in the moving speed. Therefore, with such a configuration, it is possible to prevent the occurrence of a difference in print image quality, a color difference, and the like in printing based on one print job, and to keep the print quality constant. Further, when printing of a plurality of pages is instructed in one print job, each pulse waveform of the head drive signal generated in each waveform mode is corrected according to the environmental temperature detected for each page. . As a result, the liquid droplet ejection stability can be further improved.
ここで、上述した第2の波形モードにおいて設定するヘッド駆動信号の第2周波数は、具体的には、以下のように設定される。
即ち、本発明における第2の態様では、上記第1の態様において、前記第2周波数のヘッド駆動信号は、前記第1周波数のヘッド駆動信号よりもパルス間隔が長くなるように周波数が低く設定された駆動信号であることを要旨としている。
Here, the second frequency of the head drive signal set in the second waveform mode described above is specifically set as follows.
That is, in the second aspect of the present invention, in the first aspect, the frequency of the head drive signal of the second frequency is set lower so that the pulse interval is longer than that of the head drive signal of the first frequency. The gist of this is that the drive signal.
この構成によれば、第2の波形モードが実行される高温環境下では、記録ヘッドから吐出される液体滴の吐出間隔を通常時(第1の波形モード)よりも長くすることができ、その結果、液体滴を安定的に吐出させることができるようになる。 According to this configuration, in a high temperature environment in which the second waveform mode is executed, the discharge interval of the liquid droplets discharged from the recording head can be made longer than normal (first waveform mode). As a result, liquid droplets can be stably discharged.
ここで、上述した第1の波形モードのときにおける第1速度及び第1周波数と、第2の波形モードのときにおける第2速度及び第2周波数との関係は、具体的には、以下のように設定される。 Here, the relationship between the first speed and the first frequency in the first waveform mode described above and the second speed and the second frequency in the second waveform mode is specifically as follows. Set to
即ち、本発明における第3の態様では、上記第1又は第2の態様において、前記第2周波数が前記第1周波数の1/N倍に設定されるとき、前記第2速度は前記第1速度の同じく1/N倍に設定されることを要旨としている。 That is, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, when the second frequency is set to 1 / N times the first frequency, the second speed is the first speed. The gist is that it is set to 1 / N times as well.
この構成によれば、第1の波形モードと第2の波形モードとで、記録ヘッドの1回の走査における1画素あたりの液体滴の吐出数を等しくすることができるため、使用時の環境温度に依存して、記録ヘッドがいずれの波形モードで駆動される場合にも、同様な印刷画質を実現することができる。なお、この場合、第2の波形モードのときは、第1の波形モードのときと比較して印刷時間(印刷速度)が2倍となるが、液体の粘度が低下する高温環境下では、こうした印刷速度と液体滴の吐出安定性とは互いに背反する関係となる。本態様では、印刷速度を犠牲にして液体滴の吐出間隔を長くすることによって、高温環境下における液体滴の吐出安定性向上を図るわけであるが、こうした構成によればこそ、上述したように高温環境下でも良好な印刷品質を確保することができ、使用時において保証し得る環境温度を従来よりも高温側に高く設定することができるようになる。従って、その効果は補って余りあるものとなる。 According to this configuration, the number of liquid droplets ejected per pixel in one scan of the recording head can be made equal in the first waveform mode and the second waveform mode. Depending on the above, the same print image quality can be realized when the recording head is driven in any waveform mode. In this case, in the second waveform mode, the printing time (printing speed) is twice as long as that in the first waveform mode, but in a high temperature environment where the viscosity of the liquid is reduced, The printing speed and the ejection stability of the liquid droplet are in a mutually contradictory relationship. In this aspect, by increasing the discharge interval of the liquid droplets at the expense of the printing speed, the stability of discharging the liquid droplets in a high temperature environment is improved. Good print quality can be ensured even in a high temperature environment, and the environmental temperature that can be guaranteed during use can be set higher on the higher temperature side than before. Therefore, the effect is more than compensated.
さらに、本発明における第4の態様では、上記第1乃至第3の態様のうち何れか一の態様において、前記記録ヘッドは、往動時及び復動時の両方で前記液体滴を吐出することにより双方向印刷を行うものであり、前記双方向印刷にかかる印刷位置のズレを調整するための調整値を前記各波形モード毎に設定し、それぞれ対応する前記調整値をもとに前記各波形モードにおける前記印刷位置のズレを調整するズレ調整手段をさらに有していることを要旨としている。 Further, according to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the recording head ejects the liquid droplets both during forward movement and during backward movement. The bidirectional printing is performed, and an adjustment value for adjusting the shift of the printing position for the bidirectional printing is set for each waveform mode, and each waveform is set based on the corresponding adjustment value. The gist of the invention is that it further includes a deviation adjusting means for adjusting the deviation of the printing position in the mode.
この構成によれば、互いに異なるヘッド駆動信号の周波数や記録ヘッドの移動速度が設定された各波形モードでの印刷において、双方向印刷にかかる印刷位置のズレは、それら各波形モードに対応して設定された調整値をもとに調整される。従って、各波形モードの切り替えに伴う印刷品質の低下を抑制することができる。 According to this configuration, in printing in each waveform mode in which the frequency of different head drive signals and the moving speed of the recording head are set, the displacement of the printing position for bidirectional printing corresponds to each of these waveform modes. It is adjusted based on the set adjustment value. Therefore, it is possible to suppress a decrease in print quality associated with switching between the waveform modes.
ここで、上記ズレ調整手段によって設定される調整値は、具体的には、以下の様にして設定される。
即ち、本発明における第5の態様では、上記第4の態様において、前記調整値は、前記記録ヘッドとその記録ヘッドに対向して設けられる案内部材との間のギャップ値に応じて前記各波形モード毎に設定されることを要旨としている。
Here, the adjustment value set by the deviation adjusting means is specifically set as follows.
That is, according to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the adjustment value is the waveform corresponding to a gap value between the recording head and a guide member provided facing the recording head. The gist is that it is set for each mode.
この構成によれば、双方向印刷にかかるズレ調整のための調整値が記録ヘッドと案内部材との間のギャップ値に応じて設定されるため、当該ズレ調整をより精度よく行うことができるようになる。なお、ギャップ値は、例えば、印刷を行う印刷用媒体の種類に応じて設定され、この場合、本態様によれば、こうした印刷用媒体の種類に依存したギャップ値に応じて調整値が設定される。 According to this configuration, the adjustment value for adjusting the misalignment for bidirectional printing is set according to the gap value between the recording head and the guide member, so that the misalignment adjustment can be performed with higher accuracy. become. The gap value is set according to, for example, the type of printing medium on which printing is performed. In this case, according to this aspect, the adjustment value is set according to the gap value depending on the type of printing medium. The
本発明における第6の態様では、記録ヘッドを主走査方向に往復動させ、前記記録ヘッドから液体滴を吐出させて印刷を行う液体噴射装置の駆動方法において、1つの印刷ジョブに基づく印刷の開始時に、前記記録ヘッドの周辺域の温度が所定温度以下であるか否かを判断し、前記温度が前記所定温度以下のとき、前記記録ヘッドを第1速度で移動させつつ、前記記録ヘッドに第1周波数のヘッド駆動信号を供給して前記液体滴の吐出を行わせる第1の波形モードを行い、前記温度が前記所定温度を超えているとき、前記記録ヘッドを前記第1速度よりも遅い第2速度で移動させつつ、前記記録ヘッドに前記第1周波数よりも低い第2周波数のヘッド駆動信号を供給して前記液体滴の吐出を行わせる第2の波形モードを行い、前記1つの印刷ジョブに基づく印刷を複数のページにわたって行う場合には、各ページ毎に前記記録ヘッドの周辺域の温度に応じて前記ヘッド駆動信号の各パルス波形の補正を行うが、前記1つの印刷ジョブに基づく印刷を前記第1の波形モード又は前記第2の波形モードで開始した後は、当該1つの印刷ジョブに基づく印刷が終了するまで、他の波形モードへの切り替えを行わないようにしたことを要旨としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in a method for driving a liquid ejecting apparatus that performs printing by reciprocating a recording head in a main scanning direction and ejecting liquid droplets from the recording head, printing based on one print job is started. Sometimes, it is determined whether or not the temperature in the peripheral area of the recording head is equal to or lower than a predetermined temperature. When the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the recording head is moved to the recording head while moving at a first speed. A first waveform mode for supplying a head driving signal of one frequency to perform ejection of the liquid droplet is performed, and when the temperature exceeds the predetermined temperature, the recording head is moved to a first speed slower than the first speed. While moving at two speeds, a second waveform mode in which a head driving signal having a second frequency lower than the first frequency is supplied to the recording head to discharge the liquid droplets is performed, and the one printing is performed. When performing printing based on a plurality of pages, each pulse waveform of the head drive signal is corrected according to the temperature in the peripheral area of the recording head for each page. After starting printing based on the first waveform mode or the second waveform mode, switching to another waveform mode is not performed until printing based on the one print job is completed. It is a summary.
この駆動方法によれば、上述した第1の態様と同様の作用効果を奏することができる。 According to this driving method, the same operational effects as those of the first aspect described above can be achieved.
以下、本発明の液体噴射装置をインクジェット式プリンタ1に具体化した一実施の形態を図1〜図7に従って説明する。
図1は、本実施の形態にかかるプリンタ1の外観を示す斜視図である。
Hereinafter, an embodiment in which a liquid ejecting apparatus of the present invention is embodied in an
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a
同図に示すように、このプリンタ1は略ボックス形状をなしており、例えばテレビラック等へ収納された状態で使用されることを想定して、大凡、ビデオテープレコーダ程度の大きさに形成されている。
As shown in the figure, the
このプリンタ1の概略構成について説明すると、略ボックス形状の外部ハウジング2の前面にはフロントカバー3が設けられており、このフロントカバー3は、手前側に開いた状態(使用状態)と閉じた状態(非使用状態)とを回動自在に構成されている。このフロントカバー3の下部には給紙トレイ4が着脱自在に設けられており、この給紙トレイ4を手前側に引き出して取り外すことにより、印刷用媒体としての印刷紙P(図2参照)をセットすることができる。また、フロントカバー3の上方にはインクカートリッジユニット5が設けられており、このインクカートリッジユニット5には、図示しない複数のインクカートリッジがプリンタ1の幅方向に並んで着脱自在に設けられている。
The schematic configuration of the
続いて、このプリンタ1の内部構成について図2を参照しながら説明する。
図2は、プリンタ1の外部ハウジング2を取り外した状態の外観を示す斜視図である。
プリンタ1には、下部シャーシ6と、このプリンタ1の幅方向である主走査方向に延びるメインフレーム7と、そのメインフレーム7の両側に立設され、同プリンタ1の奥行き方向である副走査方向に平行な一対のサイドフレーム8a,8bとが設けられている。これら一対のサイドフレーム8a,8bの間には、各色用のノズル(図示略)を多数個有する記録ヘッド9が取り付けられたキャリッジ10を主走査方向にガイドする主ガイド軸11と副ガイド軸12とが副走査方向に所定の間隔を隔てて設けられている。主ガイド軸11がキャリッジ10の後部に挿通され、このキャリッジ10の前部が副ガイド軸12によって下から支持されることにより、記録ヘッド9とその記録ヘッド9に対向して配置される案内部材としてのプラテン13との間のクリアランス(所謂プラテンギャップ)が規定されている。
Next, the internal configuration of the
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the
The
キャリッジ10は、キャリッジモータ14(図4参照)の回転駆動力を受けて、主走査方向に各ガイド軸11,12に沿って往復移動される。言い換えれば、このキャリッジモータ14を回転制御することによって、記録ヘッド9をキャリッジ10と共に主走査方向に往復移動させることができる。
The
給紙トレイ4にセットされた印刷紙Pは、搬送用モータ15(図4参照)により回転駆動される搬送駆動ローラ21と、その搬送駆動ローラ21の回転に伴って従動回転される搬送従動ローラ22とにより、プラテン13上に案内されて記録ヘッド9の下へ搬送される。そして、搬送された印刷紙Pは、プラテン13によって下から支持された状態で記録ヘッド9からインク滴が吐出(噴射)されることにより、印刷が行われる。
The printing paper P set in the paper feed tray 4 is transported by a
なお、記録ヘッド9はキャリッジ10の下部に設けられているが、このキャリッジ10にはインクカートリッジは搭載されておらず、同キャリッジ10の主走査領域の上側に、上記したように複数のインクカートリッジが主走査方向に並んで着脱自在に配設されている。そして、図示しないインクチューブを介してインクがキャリッジ10に供給されるようになっている。
The recording head 9 is provided at the lower part of the
また、ここでは図示を省略するが、記録ヘッド9の下流側には、上記搬送用モータにより回転駆動される排出駆動ローラと、その排出駆動ローラの回転に伴って従動回転される排出従動ローラとが設けられており、これら各ローラによって印刷紙Pがプリンタ1の外部へと排出されるようになっている。
Although not shown here, on the downstream side of the recording head 9, there are a discharge driving roller that is driven to rotate by the conveying motor, and a discharge driven roller that is driven to rotate as the discharge driving roller rotates. The printing paper P is discharged to the outside of the
また、このプリンタ1には、例えばDVD(Digital Versatile Disk)などの光ディスクDをセット可能なディスクトレイ23が設けられている。このディスクトレイ23は、給紙トレイ4の上方に配置されている。こうしたディスクトレイ23に光ディスクDをセットした状態で同トレイ23を記録ヘッド9の下へ搬送することによって、光ディスクDのラベル面に直接インク滴を吐出して印刷を実行することもできる。
Further, the
次に、本実施の形態にかかるプリンタ1に使用する記録ヘッド9の一構成例について、図3を参照しながら説明する。なお、図3は、記録ヘッド9の主要部分を示す断面図である。
Next, a configuration example of the recording head 9 used in the
同図に示すように、記録ヘッド9は、流路ユニット31と、その流路ユニット31の上面に配置される下部電極32と、その下部電極32に密着するよう上面に積層されるアクチュエータとしての圧電振動子33とを備えている。なお、図示は省略するが、圧電振動子33の上面には上部電極が配置される。流路ユニット31は、流路形成基板34と、その流路形成基板34を間に挟むようにして両側に積層される振動板35とノズルプレート36とによって構成されている。
As shown in the figure, the recording head 9 includes a
流路形成基板34は、ノズルプレート36に形成されたノズル37に連通する圧力室38と、その圧力室38に連通するインク供給路39と、そのインク供給路39を介して同圧力室38へとインクを供給するインクリザーバ40とが形成された基板であり、同基板34は、例えばシリコンウェハをエッチング加工することによって作り付けられる。
The flow path forming substrate 34 is connected to the
このように構成された記録ヘッド9では、圧電振動子33を充電により変形(収縮)させると、振動板35に撓みが生じて圧力室38が収縮する。また、この圧力室38の収縮状態から圧電振動子33を放電により変形(伸張)させると、振動板35の弾性によって圧力室38が膨張する。こうした圧電振動子33の充放電に伴う変形によって圧力室38を一旦膨張させてから収縮させることにより、圧力室38内のインク圧力が高められ、ノズル37からインク滴が吐出される。
In the recording head 9 configured as described above, when the
次に、プリンタ1の電気的構成について、図4を参照しながら説明する。
同図に示すように、プリンタ1は、プリンタコントローラ50とプリントエンジン51とを備えている。プリンタコントローラ50は、外部インタフェース(外部I/F)52と、各種データを一時的に記憶するRAM53と、制御プログラム等を記憶したROM54と、CPU等を含んで構成された制御部55と、クロック信号CLKを発生する発振回路56と、記録ヘッド9へ供給するための駆動信号COMを発生する駆動信号発生回路57と、内部インタフェース(内部I/F)58とを備えている。一方、プリントエンジン51は、キャリッジモータ14や搬送用モータ15、及び記録ヘッド9の電気駆動系59を含んで構成されている。
Next, the electrical configuration of the
As shown in FIG. 1, the
まず、プリンタコントローラ50について説明する。
外部I/F52は、例えば、キャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成される印刷データをホストコンピュータ(例えばパーソナルコンピュータ等)から受信したり、制御部55から出力されるビジー信号(BUSY)やアクノレッジ信号(ACK)等をホストコンピュータに対して送信する。
First, the
The external I /
内部I/F58は、駆動信号発生回路57にて生成される上記駆動信号COMや制御部55にて生成されるドットパターンデータ(ビットマップデータともいう)等を記録ヘッド9の電気駆動系59に送信したり、あるいは、後述する温度検出センサ61によりプリンタ1の使用時の環境温度として検出される記録ヘッド9の周辺域の温度を取得する。
The internal I /
RAM53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(図示略)を有している。受信バッファは、外部I/F52を介して受信された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファは、制御部55により変換された中間コードデータを記憶し、出力バッファは、ドットパターンデータを記憶する。ドットパターンデータとは、中間コードデータ(例えば階調データ)をデコード(翻訳)することにより得られる印字データである。
The
ROM54には、各種データ処理を行わせるための制御プログラム(制御ルーチン)の他に、フォントデータ、グラフィック関数等が記憶されている。また、このROM54には、プリンタ1の使用時の環境温度に応じて、記録ヘッド9の各圧電振動子33に供給する駆動信号COM(駆動波形)の電位(波高値)や時間成分を補正(以下「温度補正」という)するためのテーブル、さらには、後述する波形モードを切り替えるための制御データ等が記憶されている。なお、本実施の形態においては、このROM54と制御部55とによって上記温度補正を実現するための補正手段が構成されている。
The
制御部55は、ROM54に記憶された制御プログラムに従って各種の制御を行う。例えば、制御部55は、受信バッファ内の印刷データを読み出すとともにこの印刷データを変換して中間コードデータとし、その中間コードデータを中間バッファに記憶させる。また、制御部55は、中間バッファから読み出した中間コードデータを解析し、ROM54に記憶されているフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して、ドットパターンデータに展開(デコード)する。そして、制御部55は、必要な装飾処理を施した後にこのドットパターンデータを出力バッファに記憶させる。
The
制御部55は、記録ヘッド9の1回の主走査にて記録(印刷)可能な1行分のドットパターンデータが得られたならば、この1行分のドットパターンデータを出力バッファから読み出して内部I/F58を通じ順次記録ヘッド9の電気駆動系59に出力する。これにより、キャリッジ10が走査されて1行分の印刷が行われる。そして、出力バッファから1行分のドットパターンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータが中間バッファから消去され、次の中間コードデータについての展開処理が行われる。
When one line of dot pattern data that can be recorded (printed) by one main scan of the recording head 9 is obtained, the
次に、プリントエンジン51、特に記録ヘッド9の電気駆動系59について説明する。
図4に示すように、この電気駆動系59は、温度検出手段としての温度検出センサ61、デコーダ62、シフトレジスタ回路63、ラッチ回路64、レベルシフタ回路65、スイッチ回路66、及び圧電振動子33を備えている。なお、デコーダ62、シフトレジスタ回路63、ラッチ回路64、レベルシフタ回路65、スイッチ回路66及び圧電振動子33はそれぞれ、記録ヘッド9の各ノズル37毎に設けられている。
Next, the
As shown in FIG. 4, the
この電気駆動系59では、スイッチ回路66に加わるレベルシフタ回路65からのパルス選択データが「1」の場合、スイッチ回路66が接続状態とされて駆動信号COM中のパルス波形が圧電振動子33に直接印加され、圧電振動子33は当該パルス波形に応じて変形する。一方、スイッチ回路66に加わるレベルシフタ回路65からのパルス選択データが「0」の場合、スイッチ回路66が非接続状態とされて圧電振動子33への駆動信号COMの供給が遮断される。このようにスイッチ回路66は、駆動信号COMとレベルシフタ回路65からのパルス選択データとに基づいて、記録ヘッド9の各圧電振動子33に供給する駆動波形(ヘッド駆動信号SD)を発生させる。
In this
本実施の形態においては、こうした駆動波形(ヘッド駆動信号SD)を温度検出センサ61により検出される記録ヘッド9の周辺域の温度に依存した周波数で発生させるべく、異なる2つの波形モードがROM54に設定されている。これら各波形モードは、制御部55からのモード信号MODEによって切り替えられるようになっている。なお、本実施の形態においては、上記ROM54と制御部55とによってモード切替手段が構成されている。
In the present embodiment, two different waveform modes are generated in the
具体的には、温度検出センサ61により検出される温度Tが所定温度以下のときに第1周波数の駆動波形(ヘッド駆動信号SD)を発生させるための第1の波形モードと、温度Tが上記所定温度を超えているときに第1周波数よりも低い第2周波数の駆動波形(ヘッド駆動信号SD)を発生させるための第2の波形モードとが設定されている。この際、本実施の形態においては、上記所定温度として例えば40℃に設定されており、第1の波形モード(T≦40℃)のときには、駆動周波数fD (第1周波数)の駆動波形(以下この駆動波形を「通常波形」という)を発生させるようにしている。一方、第2の波形モード(T>40℃)のときには、駆動周波数1/2fD (第2周波数)、即ち、第1周波数の1/2の周波数の駆動波形(以下この駆動波形を「高温波形」という)を発生させるようにしている。 Specifically, a first waveform mode for generating a drive waveform (head drive signal SD) having a first frequency when the temperature T detected by the temperature detection sensor 61 is equal to or lower than a predetermined temperature, and the temperature T is as described above. A second waveform mode for generating a drive waveform (head drive signal SD) having a second frequency lower than the first frequency when the predetermined temperature is exceeded is set. At this time, in the present embodiment, the predetermined temperature is set to, for example, 40 ° C., and in the first waveform mode (T ≦ 40 ° C.), the driving waveform of the driving frequency f D (first frequency) ( This drive waveform is hereinafter referred to as “normal waveform”). On the other hand, in the second waveform mode (T> 40 ° C.), the driving frequency is 1 / 2f D (second frequency), that is, the driving waveform having a frequency that is 1/2 of the first frequency (hereinafter, this driving waveform is referred to as “high temperature”). Waveform ").
ここで、更に本実施の形態においては、上記のように環境温度に依存して各波形モードが切り替えられる際、それら各波形モードに応じて、記録ヘッド9を主走査方向に往復動させるキャリッジ10の移動速度がキャリッジモータ14の回転を制御する制御部55からの制御信号に基づき変更されるようになっている。なお、本実施の形態においては、キャリッジモータ14と制御部55とによってヘッド走査手段が構成されている。
Here, in the present embodiment, when each waveform mode is switched depending on the environmental temperature as described above, the
具体的には、制御部55は、第1の波形モードのときには、記録ヘッド9と印刷紙Pとを相対的に第1速度(このときのキャリッジ10の移動速度をVCRとする)で移動させるようにキャリッジモータ14と搬送用モータ15とを駆動制御する。一方、制御部55は、第2の波形モードのときには、上記第1速度よりも低速な第2速度で、本実施の形態においては、第1速度の1/2の速度となる第2速度(即ち、キャリッジ10の移動速度を1/2VCRにする)で記録ヘッド9と印刷紙Pとを相対的に移動させるようにキャリッジモータ14と搬送用モータ15とを駆動制御する。
Specifically, in the first waveform mode, the
このように、本実施の形態にかかるプリンタ1では、第1の波形モード(T≦40℃)のときには、駆動周波数fD の通常波形を発生させつつ、そのときのキャリッジ10の移動速度をVCRに制御する。一方、第2の波形モード(T>40℃)のときには、駆動周波数1/2fD の高温波形を発生させつつ、そのときのキャリッジ10の移動速度を1/2VCRに制御する。
Thus, in the
以下、上記したような各波形モードにおける電気駆動系59の各回路の具体的な動作について詳述する。
まずデコーダ62は、内部I/F58を介して入力される印字データに基づいて、上記駆動信号COM中のパルス波形の取り込みに必要なパルス選択データを生成する。本実施の形態においては、インク滴のフル吐出動作(所謂ベタ埋め)を実施する場合を想定しており、この場合にあっては、デコーダ62は当該ベタ埋めに対応する印字データをもとにパルス選択データを生成する。
The specific operation of each circuit of the
First, the
このとき、デコーダ62は、上記モード信号MODEに基づいて、各波形モードにそれぞれ対応するパルス選択データを生成する。具体的には、デコーダ62は、第1の波形モードのときには、上記ベタ埋めに対応する印字データに基づき、1画素に対応する駆動信号COMの1周期(以下この周期を「1セグメント」とする)あたりパルス選択データ(1111)を生成する。これに対し、第2の波形モードのときには、上記駆動信号COMの1セグメントあたりパルス選択データ(1010)を生成する。言い換えれば、デコーダ62は、第2の波形モードのときには、1画素に対応する駆動信号COMの2セグメントあたりパルス選択データ(10101010)を生成する。
At this time, the
シフトレジスタ回路63は、このデコーダ62から出力されるパルス選択データの各ビットを発振回路56から出力されるクロック信号CLKに同期して順次シリアルで出力する。ラッチ回路64は、このシフトレジスタ回路63から出力されるパルス選択データの各ビットをラッチ信号LATによってラッチすることにより、各波形モードに対応した矩形パルス列を生成し、この矩形パルス列がレベルシフタ回路65を介してスイッチ回路66に供給される。そして、スイッチ回路66は、当該矩形パルス列と駆動信号COMとの論理積をとることによって、各波形モードに対応した駆動波形(ヘッド駆動信号SD)、即ち、第1の波形モードでは駆動周波数fD の通常波形、第2の波形モードでは駆動周波数1/2fD の高温波形を発生させる。なお、本実施の形態においては、上記駆動信号発生回路57とデコーダ62とシフトレジスタ回路63とラッチ回路64とレベルシフタ回路65とスイッチ回路66とによって信号発生手段が構成されている。
The
図5は、各波形モードにそれぞれ対応した駆動波形を示す図である。なお、上記したように、本実施の形態ではインク滴のフル吐出動作(ベタ埋め)を実施する場合を想定しているため、同図ではこのベタ埋め制御にかかる駆動波形(SD)について示している。 FIG. 5 is a diagram showing drive waveforms corresponding to the respective waveform modes. Note that, as described above, in this embodiment, it is assumed that a full ejection operation (solid filling) of ink droplets is performed, and therefore, the driving waveform (SD) related to the solid filling control is shown in FIG. Yes.
同図において、駆動信号COMは、図4に示す駆動信号発生回路57において生成される各波形モードでそれぞれ共通な信号であり、同一のパルス波形PWを等間隔に含む信号である。
In the figure, a drive signal COM is a signal common to each waveform mode generated in the drive
ここで、パルス波形PWは、圧力室38を膨張させて内部を減圧するような電圧を圧電振動子33に供給する第1電圧降下部sa1と、その減圧状態を維持するような電圧を圧電振動子33に供給する第1電圧維持部sa2と、圧力室38を収縮させて内部を加圧するような電圧を圧電振動子33に供給する第1電圧上昇部sa3と、その加圧状態を維持するような電圧を圧電振動子33に供給する第2電圧維持部sa4と、圧力室38を元の状態に戻すような電圧を圧電振動子33に供給する第2電圧降下部sa5とを有している。このパルス波形PW1個によって、各ノズル37毎にインクの特性やノズル37の機械的特性及び製造誤差等に依存した重量のインク滴が吐出されるようになっている。
Here, the pulse waveform PW includes a first voltage drop unit sa1 that supplies the
以下、各波形モードの駆動波形について説明する。
<第1の波形モード>
図5(a)は、第1の波形モード(T≦40℃)に対応した通常波形(SD)を示す波形図である。
Hereinafter, driving waveforms in each waveform mode will be described.
<First waveform mode>
FIG. 5A is a waveform diagram showing a normal waveform (SD) corresponding to the first waveform mode (T ≦ 40 ° C.).
この第1の波形モードでは、上記したように、デコーダ62から駆動信号COMの1セグメントあたりパルス選択データ(1111)が出力される。スイッチ回路66は、このパルス選択データ(1111)の各ビットに基づき生成される矩形パルス列と駆動信号COMとの論理積をとることで、対応する期間のパルス波形PWを当該駆動信号COMから取り込む。即ち、第1の波形モードでは、スイッチ回路66は、駆動信号COMの1セグメントあたりに含まれる4個のパルス波形PWを全て取り込むことによって、駆動信号COMと同一周波数を持つ駆動周波数fD の通常波形(SD)を発生させる。これにより、第1の波形モードでは、1画素(1セグメントに対応する)内に4滴のインク滴が記録ヘッド9から吐出され、駆動信号COMのパルス発生周期を例えば30μsとした場合、記録ヘッド9は当該1画素内を120μsで走査することにより画像形成を行う。
In the first waveform mode, as described above, the pulse selection data (1111) per segment of the drive signal COM is output from the
<第2の波形モード>
図5(b)は、第2の波形モード(T>40℃)に対応した高温波形を示す波形図である。
<Second waveform mode>
FIG. 5B is a waveform diagram showing a high temperature waveform corresponding to the second waveform mode (T> 40 ° C.).
この第2の波形モードでは、上記したように、デコーダ62から駆動信号COMの1セグメントあたりパルス選択データ(1010)が出力される。スイッチ回路66は、このパルス選択データ(1010)の各ビットに基づき生成される矩形パルス列と駆動信号COMとの論理積をとることで、対応する期間のパルス波形PWを当該駆動信号COMから取り込む。即ち、第2の波形モードでは、スイッチ回路66は、駆動信号COMの1セグメントあたりに含まれる4個のパルス波形PWを1つ置きに取り込むことよって、駆動信号COMの1/2の周波数を持つ駆動周波数1/2fD の高温波形(SD)を発生させる。この際、上記したように、キャリッジ10の移動速度は、第1の波形モード時における移動速度の1/2に制御される。これにより、第2の波形モードにおいても、1画素(2セグメントに対応する)内には第1の波形モード時と同様に4滴のインク滴が記録ヘッド9から吐出され、駆動信号COMのパルス発生周期が上記同様、例えば30μsであった場合には、記録ヘッド9は当該1画素内を240μsで走査することにより画像形成を行う。
In the second waveform mode, as described above, the pulse selection data (1010) per segment of the drive signal COM is output from the
次に、プリンタ1のヘッド駆動制御について、図6を参照しながら説明する。
ここで、ヘッド駆動制御とは、記録ヘッド9に供給する駆動波形を環境温度に応じてより最適なものとするための制御である。具体的には、以下に述べるように、プリンタ1の使用時の環境温度に応じて波形モードを変更(このときキャリッジ10の移動速度を併せて変更)し、更には、その決定した波形モードに対応する駆動波形に対し適宜温度補正を行うことを特徴としている。この制御ルーチン(図6)はROM54に記憶され、印刷データの受信時に制御部55によって実行される。
Next, the head drive control of the
Here, the head drive control is a control for making the drive waveform supplied to the recording head 9 more optimal in accordance with the environmental temperature. Specifically, as described below, the waveform mode is changed according to the environmental temperature during use of the printer 1 (at this time, the moving speed of the
即ち、制御部55は、ホストコンピュータ等からの印刷データを外部I/F52を介して受け取ると(ステップS100)、処理を本ルーチンに移行して、本実施の形態にかかるヘッド駆動制御を実行する。なお、このとき、制御部55が受信する印刷データは、ジョブ(Job)単位の印刷データである。
That is, when the
制御部55は、このジョブ単位の印刷データ(印刷ジョブ)を受け取ると、その印刷ジョブに基づき印刷を開始する際に、温度検出センサ61により検出される記録ヘッド9の周辺域の温度(環境温度)Tを内部I/F58を介して取得し、温度Tが40℃以下であるか否かを判断して、波形モードを決定する(ステップS101)。
When the
このとき、温度Tが40℃以下であると判断する場合には、制御部55は、波形モードを第1の波形モードとし、以下、その第1の波形モードでの印刷を実行する(ステップS110)。一方、温度Tが40℃を超えていると判断する場合には、制御部55は、波形モードを第2の波形モードとし、以下、その第2の波形モードでの印刷を実行する(ステップS120)。
At this time, when determining that the temperature T is equal to or lower than 40 ° C., the
ここで、T≦40℃であり、第1の波形モードを実行する場合、制御部55は、電気駆動系59において通常波形を発生させ、それを記録ヘッド9の各圧電振動子33に供給してインク滴の吐出を行わせることにより、印刷を実行する(ステップS111)。なお、このとき通常波形を生成するための原信号となる駆動信号COMには、ROM54に記憶されたテーブルに基づき、環境温度(温度T)に応じた電位補正や時間補正等の温度補正が制御部55によって施され、この温度補正を加えた駆動信号COMをもとに生成される通常波形が記録ヘッド9の各圧電振動子33に供給される。
Here, when T ≦ 40 ° C. and the first waveform mode is executed, the
こうした温度補正が施された通常波形によって、1ページ分の印刷紙Pにおける印刷が終了すると、次いで制御部55は、印刷ジョブの内容を確認し、その印刷ジョブに次ページの印刷を実行すべき旨の指示があるか否かを判断する(ステップS112)。つまり、制御部55は、印刷ジョブが複数ページの印刷を指示するものであるか否かを判断する。
When printing on the printing paper P for one page is completed by the normal waveform subjected to such temperature correction, the
ここで、次ページがないと判断する場合には、制御部55は印刷を終了する。一方、次ページがあると判断する場合には、制御部55は、この2ページ目の印刷を開始するにあたり、温度検出センサ61によって検出される記録ヘッド9の周辺域の温度Tを再度取得する(ステップS113)。そして、新たに取得した温度Tに応じて温度補正を施した駆動信号COMをもとに再度、通常波形を発生させ(ステップS114)、それを記録ヘッド9の各圧電振動子33に供給してインク滴の吐出を行わせることにより、2ページ目の印刷を実行する。
If it is determined that there is no next page, the
その後、制御部55は、上記ステップS112に移行して再度印刷ジョブを確認し、ここでの判断処理で更に次ページの印刷指示があると判断する場合には、上記ステップS113,ステップS114での処理を同様にして行う。制御部55は、こうした一連の処理を当該ジョブで指示される複数ページ分について繰り返すことで、第1の波形モードでの印刷を実行する。
Thereafter, the
一方、T>40℃であり、第2の波形モードを実行する場合、制御部55は、電気駆動系59において高温波形を発生させ、それを記録ヘッド9の各圧電振動子33に供給してインク滴の吐出を行わせることにより、印刷を実行する(ステップS121)。なお、このとき高温波形を生成するための原信号となる駆動信号COMには、上記第1の波形モード時と同様にして、環境温度(温度T)に応じた電位補正や時間補正等の温度補正が制御部55によって施され、この温度補正を加えた駆動信号COMをもとに生成される高温波形が記録ヘッド9の各圧電振動子33に供給される。また、このときキャリッジ10の移動速度は、上記したように第1の波形モード時におけるそれに比べて1/2に制御されることから、第1の波形モード時と比べて1画素あたり2倍の走査時間で印刷が行われるようになる。
On the other hand, when T> 40 ° C. and the second waveform mode is executed, the
こうした温度補正が施された高温波形によって、1ページ分の印刷紙Pにおける印刷が終了すると、次いで制御部55は、印刷ジョブの内容を確認し、その印刷ジョブに次ページの印刷を実行すべき旨の指示があるか否かを判断する(ステップS122)。
When printing on the printing paper P for one page is completed by the high-temperature waveform subjected to such temperature correction, the
ここで、次ページがないと判断する場合には、制御部55は印刷を終了する。一方、次ページがあると判断する場合には、制御部55は、この2ページ目の印刷を開始するにあたり、温度検出センサ61によって検出される記録ヘッド9の周辺域の温度Tを再度取得する(ステップS123)。そして、新たに取得した温度Tに応じて温度補正を施した駆動信号COMをもとに再度、高温波形を発生させ(ステップS124)、それを記録ヘッド9の各圧電振動子33に供給してインク滴の吐出を行わせることにより、2ページ目の印刷を実行する。
If it is determined that there is no next page, the
その後、制御部55は、上記ステップS122に移行して再度印刷ジョブを確認し、ここでの判断処理で更に次ページの印刷指示があると判断する場合には、上記ステップS123,ステップS124での処理を同様にして行う。制御部55は、こうした一連の処理を当該ジョブで指示される複数ページ分について繰り返すことで、第2の波形モードでの印刷を実行する。
Thereafter, the
以上の説明からも分かるように、本実施の形態にかかるヘッド駆動制御では、受信した1つの印刷ジョブに基づく印刷が終了するまでは、各ページ毎に温度補正は行うが、波形モードは最初に決定した波形モードのまま変更しないようにしている。言い換えれば、1つの印刷ジョブに基づく印刷の実行において波形モードが一旦決定された後は、当該実行中に記録ヘッド9の駆動周波数やキャリッジ10の移動速度が変更されないようにしている。
As can be seen from the above description, in the head drive control according to the present embodiment, temperature correction is performed for each page until printing based on one received print job is completed, but the waveform mode is first The determined waveform mode is not changed. In other words, once the waveform mode is determined in the execution of printing based on one print job, the drive frequency of the recording head 9 and the moving speed of the
こうした制御態様とするのは、1つの印刷ジョブに基づく印刷の実行途中において、キャリッジ10の移動速度が変更されると、そのキャリッジ速度の変更に伴う画質の差異、色差等が発生する懸念があるためである。なお、この画質差や色差等の発生は、環境温度に依るところよりもキャリッジ速度の変更に依るところのほうが大きいことが本願発明者により実験的にも確認されている。
The reason for this control mode is that if the movement speed of the
従って、図7に示すように、例えば、受信した1つの印刷ジョブで4ページ分の印刷が指示された場合、その1ページ目の印刷実行時に検出される環境温度が41℃であることにより当該1ページ目が高温波形で印刷された後は、その後に検出される環境温度に依らず、高温波形での印刷が4ページ分にわたって実行される。 Therefore, as shown in FIG. 7, for example, when printing of four pages is instructed in one received print job, the environmental temperature detected when the first page is printed is 41 ° C. After the first page is printed with the high temperature waveform, printing with the high temperature waveform is performed for four pages regardless of the environmental temperature detected thereafter.
つまり、1ページ目の印刷時に検出される環境温度が例えば41℃であった場合、その1ページ目の印刷は、41℃に対応した温度補正が施された高温波形(第2の波形モード:キャリッジ速度1/2VCR、駆動周波数1/2fD )を用いて行われる。
That is, when the environmental temperature detected at the time of printing the first page is, for example, 41 ° C., the printing of the first page is performed by a high-temperature waveform (second waveform mode: with a temperature correction corresponding to 41 ° C.).
次いで、2ページ目の印刷時に検出される環境温度が41℃であった場合、その2ページ目の印刷は、上記同様に41℃に対応した温度補正が施された高温波形(第2の波形モード:キャリッジ速度1/2VCR、駆動周波数1/2fD )を用いて行われる。
Next, when the environmental temperature detected at the time of printing the second page is 41 ° C., the second page is printed at a high temperature waveform (second waveform) that has been subjected to temperature correction corresponding to 41 ° C. as described above. Mode:
次いで、3ページ目の印刷時に検出される環境温度が40℃であった場合、その3ページ目の印刷は、40℃に対応した温度補正が施された高温波形(第2の波形モード:キャリッジ速度1/2VCR、駆動周波数1/2fD )を用いて行われる。つまり、3ページ目の印刷時に環境温度が40℃として検出される場合にも、第1の波形モードへの切り替えは行われず、温度補正のみが施された高温波形で印刷が行われる。
Next, when the environmental temperature detected at the time of printing the third page is 40 ° C., the printing of the third page is performed by using a high-temperature waveform (second waveform mode: carriage) subjected to temperature correction corresponding to 40 °
次いで、4ページ目の印刷時に検出される環境温度が39℃であった場合、その4ページ目の印刷は、39℃に対応した温度補正が施された高温波形(第2の波形モード:キャリッジ速度1/2VCR、駆動周波数1/2fD )を用いて行われる。つまり、この場合においても、第1の波形モードへの切り替えは行われず、温度補正のみが施された高温波形で印刷が行われる。
Next, when the environmental temperature detected at the time of printing the fourth page is 39 ° C., the printing of the fourth page is performed by using a high-temperature waveform (second waveform mode: carriage) subjected to temperature correction corresponding to 39 °
なお、ここでは例記しないが、同様に1つの印刷ジョブで複数ページ印刷が指示された場合に、1ページ目が通常波形(第1の波形モード:キャリッジ速度VCR、駆動周波数fD )で印刷された後は、その後に検出される環境温度に依らず、通常波形での印刷が全てのページにわたって実行される。 Although not described here, similarly, when a plurality of pages are instructed in one print job, the first page is a normal waveform (first waveform mode: carriage speed V CR , drive frequency f D ). After printing, printing with a normal waveform is performed for all pages regardless of the environmental temperature detected thereafter.
ちなみに、ラック等に収納した状態で使用する本実施の形態のプリンタ1において、その使用時(1ページ目の印刷開始時)に環境温度が40℃を超えるような高温の場合にあっても、上記ラック等にこもった熱は同プリンタ1に備えられる冷却ファン(図示略)が駆動されること等により開放され、温度は次第に低下する傾向にある。従って、1ページ目の印刷を第1の波形モードでの通常波形で開始した後、その後40℃を超えて温度が上昇するようなことは通常は起こり得ないと考えられ、したがって印刷途中で第2の波形モードへ切り替える必要が生ずることもまずないと想定される。
Incidentally, in the
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)プリンタ1は、その使用時の環境温度として温度検出センサ61により検出される記録ヘッド9の周辺域の温度Tが所定温度(例えば40℃)以下のときには、キャリッジ10をキャリッジ速度VCRで移動させつつ、同記録ヘッド9に駆動周波数fD の通常波形(SD)を供給してインク滴を吐出させる第1の波形モードを実行する。一方、温度検出センサ61により検出される温度Tが上記40℃を超えているときには、キャリッジ10をキャリッジ速度1/2VCRで移動させつつ、記録ヘッド9に駆動周波数1/2fD の高温波形(SD)を供給してインク滴を吐出させる第2の波形モードを実行する。これにより、プリンタ1の使用環境が40℃を超えるような高温環境下にあるときには、記録ヘッド9を通常時(40℃以下のとき)に比べ相対的に低い周波数のヘッド駆動信号SDにより駆動して、同記録ヘッド9から吐出されるインク滴の吐出間隔を長くすることができる。この結果、インクの粘度が低下する高温環境下でも、メニスカス等による残留振動を好適に抑制して(振動の減衰時間を長くとることができるため)、インク滴を安定して吐出させることができるようになる。言い換えれば、プリンタ1の使用時に保証し得る環境温度を従来よりも高温側に高く設定することが可能となる。即ち、従来では、インク滴を安定的に吐出することのできる環境温度を最大で40℃としていたのを、本実施の形態では、それよりも高い温度に設定することができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)本実施の形態では、第2の波形モードにおける高温波形が、第1の波形モードにおける通常波形よりもパルス間隔が長くなるように相対的に低い周波数で生成される。このように、高温時に発生させる駆動波形のパルス間隔を通常時のそれよりも長くしたことで、インク粘度が低下する高温環境下においてインク滴の吐出間隔を長くし、インク滴を安定して吐出することができるようになる。 (2) In the present embodiment, the high temperature waveform in the second waveform mode is generated at a relatively low frequency so that the pulse interval is longer than the normal waveform in the first waveform mode. In this way, the pulse interval of the drive waveform generated at high temperature is longer than that at normal time, so that the ink droplet discharge interval is lengthened in a high temperature environment where the ink viscosity decreases, and ink droplets are stably discharged. Will be able to.
(3)本実施の形態では、第2の波形モードのときの記録ヘッド9の駆動周波数を第1の波形モードのときの1/2に設定することに伴い、キャリッジ10の移動速度を同第1の波形モードのときの同じく1/2に設定するようにした。これによれば、第1の波形モードと第2の波形モードとで、記録ヘッド9の1回の走査における1画素あたりのインク滴の吐出数を等しくすることができる。このため、記録ヘッド9がいずれの波形モードで駆動される場合にも、同様な印刷画質を実現することができる。
(3) In the present embodiment, the moving speed of the
(4)本実施の形態では、1つの印刷ジョブに基づく印刷の開始時に波形モードがいずれかに一旦決定された後は、たとえ、環境温度が各波形モードに対応する温度領域の間で変動したとしても、当該1つの印刷ジョブに基づく印刷が終了するまでは、波形モードを切り替えないようにした。これによれば、1つの印刷ジョブに基づく印刷の途中で記録ヘッド9の移動速度が変更されないため、該移動速度の変更に伴う印刷画質の差異、色差等の発生を防止できる。 (4) In this embodiment, after the waveform mode is once determined at the start of printing based on one print job, the environmental temperature fluctuates between the temperature ranges corresponding to the respective waveform modes. However, the waveform mode is not switched until printing based on the one print job is completed. According to this, since the moving speed of the recording head 9 is not changed in the middle of printing based on one print job, it is possible to prevent occurrence of a difference in print image quality, a color difference, etc. due to the change in the moving speed.
(5)本実施の形態では、環境温度に応じて各波形モードの切り替え制御を実行することに加え、更に、それら各波形モードで発生される駆動波形の各パルス波形に、当該環境温度に応じた温度補正を施すようにした。この際、印刷ジョブに複数ページの印刷を実行すべき旨の指示が含まれている場合には、それら各ページ毎に、それぞれ環境温度に対応した温度補正を適宜施すようにした。これによれば、インク滴の吐出安定性を一層向上させることができる。 (5) In this embodiment, in addition to executing switching control of each waveform mode in accordance with the environmental temperature, each pulse waveform of the drive waveform generated in each of these waveform modes is also in accordance with the environmental temperature. Temperature correction was applied. At this time, if the print job includes an instruction to execute printing of a plurality of pages, temperature correction corresponding to the environmental temperature is appropriately performed for each page. According to this, the ejection stability of ink droplets can be further improved.
なお、上記実施の形態においては、以下の態様に変更した変形例を採用してもよい。
(変形例1−1)記録ヘッド9の構成としては、上記実施の形態に記載したような圧電振動子33の変形によって振動板35を変位させ、それによって圧力室38内の容量を変化させることによりインク滴を吐出させる所謂たわみ振動型の駆動方式のものに限らず、例えば、次のような構成でもよい。即ち、圧電振動子の充電による変形(収縮)で圧力室を膨張させる一方、放電による変形(伸張)で圧力室を収縮させ、それによって圧力室内の容量を変化させることによりインク滴を吐出させる所謂縦振動型の駆動方式の記録ヘッドでもよい。
In the above-described embodiment, a modified example changed to the following aspect may be adopted.
(Modification 1-1) As a configuration of the recording head 9, the
(変形例1−2)記録ヘッド9の構成としては、上記実施の形態に記載したようなシリコンウェハをエッチング加工することによって作り付けられるものに限られず、例えば、金属プレートなどに圧力室38やインク供給路39、インクリザーバ40などを形成したものを積層し接着することでインク流路を形成するようにした記録ヘッドでもよい。
(Modification 1-2) The configuration of the recording head 9 is not limited to that which is built by etching a silicon wafer as described in the above embodiment. For example, the
(変形例2)上記実施の形態では、第1の波形モードで発生させる通常波形と、第2の波形モードで発生させる高温波形とを、共通の駆動信号COMを用いて発生させるようにしたが、高温波形を発生させる方法としては、この方法のみに限定されない。例えば、第2の波形モード時に、デコーダ62から第1の波形モード時と同様なパルス選択データ(1111)が出力されるようにし、駆動信号COMを予め通常波形用と高温波形用とに分けてROM54に記録させておき、高温波形用の駆動信号COMが通常波形用の駆動信号COMの2倍のパルス間隔となるように発生させるようにすることで、高温波形を発生させるようにしてもよい。なお、このとき、駆動信号COMのパルス間隔を変更することによれば、必ずしも通常波形の1/2の周波数に限定されるものではなく、2/3、3/4等の周波数の高温波形を発生させることも可能である。例えば、図8においては、高温波形が通常波形の2/3の周波数となるように、高温波形用の駆動信号COMのパルス間隔を変更(即ち、高温波形用の駆動信号COMが通常波形用の駆動信号COMの1.5倍のパルス間隔となるように発生)させている。なお、この際には、周波数が2/3されたことに伴い、キャリッジ速度も同様に2/3に変更される。
(Modification 2) In the above embodiment, the normal waveform generated in the first waveform mode and the high temperature waveform generated in the second waveform mode are generated using the common drive signal COM. The method for generating a high temperature waveform is not limited to this method. For example, in the second waveform mode, the same pulse selection data (1111) as in the first waveform mode is output from the
(変形例3)上記実施の形態では、第2の波形モードで発生させる高温波形の周波数を第1の波形モードで発生させる通常波形の周波数の1/2に設定し、それに併せて、第2の波形モードのときのキャリッジ10の移動速度を第1の波形モードのときの移動速度の1/2としたが、これに限定されない。即ち、第2の波形モードで発生させる高温波形の周波数を第1の波形モードで発生させる通常波形の周波数の1/N(ただし、Nは1より大きい整数)としたときは、それに併せて、キャリッジ10の移動速度を同じく1/Nに変更させるようにすればよい。
(Modification 3) In the above embodiment, the frequency of the high-temperature waveform generated in the second waveform mode is set to ½ of the frequency of the normal waveform generated in the first waveform mode. Although the movement speed of the
(変形例4)上記実施の形態では、第1の波形モードと第2の波形モードとを40℃を基準(所定温度)として切り替え制御するようにしたが、勿論、この温度に限定されるものではない。 (Modification 4) In the above embodiment, the first waveform mode and the second waveform mode are switched and controlled using 40 ° C. as a reference (predetermined temperature). Of course, the temperature is limited to this temperature. is not.
(変形例5)上記実施の形態のプリンタ1には、次のような機能を備えてもよい。
記録ヘッド9の往動時及び復動時の両方でインク滴を吐出することにより双方向印刷を行う際の印刷位置のズレ(インク滴の着弾位置のズレ)を調整(所謂Bi−d調整)するズレ調整手段を備えてもよい。このズレ調整手段は、例えばROM54と制御部55とによって構成される。具体的には、制御部55は、各波形モード毎にBi−d調整を行うための調整値(Bi−d調整値)を設定し、それをROM54に記憶する。なお、Bi−d調整値を設定する方法としては、ユーザにより選択された値を設定する方法であってもよいし、或いは、プリンタ1が自動で設定する方法であってもよい。制御部55は、このようなBi−d調整値をもとに、各波形モードのそれぞれについてBi−d調整を行うことにより、双方向印刷にかかる印刷位置のズレを調整する。このようなズレ調整手段を備えるプリンタ1では、互いに異なる駆動周波数や移動速度が設定された各波形モードについて、それら各波形モードの切り替えに伴う印刷品質の低下を抑制することができる。
(Modification 5) The
Adjusting the displacement of the printing position (the deviation of the landing position of the ink droplet) when performing bidirectional printing by ejecting ink droplets both when the recording head 9 moves forward and backward (so-called Bi-d adjustment) You may provide the deviation adjustment means to do. This deviation adjusting means is constituted by a
なお、こうしたズレ調整手段を備えるプリンタ1にあっては、上記Bi−d調整値を、例えば、記録ヘッド9とプラテン13との間のギャップ値(プラテンギャップ)に応じて設定することで、Bi−d調整をより精度よく行うことができるようになる。
In the
(変形例6)上記実施の形態では、液体としてインクを使用したが、その他の液体であってもよい。
(変形例7)上記実施の形態では、液体噴射装置として、ラックなどに収納した状態で使用することを想定したボックス形のプリンタ1に適用したが、こうした態様のプリンタ1に限らず、その他の形状であってもよい。
(Modification 6) In the above embodiment, ink is used as the liquid, but other liquids may be used.
(Modification 7) In the above-described embodiment, the liquid ejecting apparatus is applied to the box-
1…プリンタ、9…記録ヘッド、13…プラテン、14…キャリッジモータ、54…ROM、55…制御部、57…駆動信号発生回路、61…温度検出センサ、62…デコーダ、63…シフトレジスタ回路、64…ラッチ回路、65…レベルシフタ回路、66…スイッチ回路、T…温度、COM…駆動信号、PW…パルス波形、MODE…モード信号、SD…ヘッド駆動信号。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記記録ヘッドの周辺域の温度を検出する温度検出手段と、
第1周波数のヘッド駆動信号を発生させるための第1の波形モードと、前記第1周波数よりも低い第2周波数のヘッド駆動信号を発生させるための第2の波形モードとが設定され、それら各波形モードを前記温度検出手段により検出される温度に応じて切り替え制御するモード切替手段と、
前記モード切替手段より出力されるモード信号に基づき、前記各波形モードにそれぞれ対応した前記ヘッド駆動信号を発生させる信号発生手段と、
前記第1の波形モードのとき前記記録ヘッドを第1速度で移動させる一方、前記第2の波形モードのとき前記記録ヘッドを前記第1速度よりも遅い第2速度で移動させるヘッド走査手段と、
前記温度検出手段により検出される温度に応じて、前記各波形モードにそれぞれ対応する駆動波形の各パルス波形を補正する補正手段と、を備え、
前記モード切替手段は、
前記温度検出手段により検出される温度が所定温度以下のとき前記第1の波形モードとし、前記温度検出手段により検出される温度が前記所定温度を超えているとき前記第2の波形モードとするよう前記切り替え制御を行う構成とされ、1つの印刷ジョブに基づく印刷の開始時に前記第1の波形モード又は第2の波形モードを指示するための前記モード信号を出力し、
前記1つの印刷ジョブで複数ページの印刷が指示されるときには、当該1つの印刷ジョブに基づく印刷が終了するまでページ毎に検出される温度に応じたパルス波形の温度補正を行うが、当該1つの印刷ジョブに基づく印刷途中では前記切り替え制御を行わない、
ことを特徴とする液体噴射装置。 In a liquid ejecting apparatus that performs printing by ejecting liquid droplets from a recording head that reciprocates in the main scanning direction,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the peripheral area of the recording head;
A first waveform mode for generating a head drive signal having a first frequency and a second waveform mode for generating a head drive signal having a second frequency lower than the first frequency are set. Mode switching means for switching and controlling the waveform mode according to the temperature detected by the temperature detection means;
Based on the mode signal output from the mode switching means, signal generating means for generating the head drive signal corresponding to each waveform mode, and
Head scanning means for moving the recording head at a first speed in the first waveform mode, and moving the recording head at a second speed slower than the first speed in the second waveform mode;
Correction means for correcting each pulse waveform of the drive waveform corresponding to each waveform mode according to the temperature detected by the temperature detection means,
The mode switching means is
The first waveform mode is set when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or lower than a predetermined temperature, and the second waveform mode is set when the temperature detected by the temperature detection means exceeds the predetermined temperature. It is configured to perform the switching control, and outputs the mode signal for instructing the first waveform mode or the second waveform mode at the start of printing based on one print job,
When printing of a plurality of pages is instructed in the one print job, the temperature correction of the pulse waveform corresponding to the temperature detected for each page is performed until the printing based on the one print job is completed. The switching control is not performed during printing based on the print job.
A liquid ejecting apparatus.
前記双方向印刷にかかる印刷位置のズレを調整するための調整値を前記各波形モード毎に設定し、それぞれ対応する前記調整値をもとに前記各波形モードにおける前記印刷位置のズレを調整するズレ調整手段をさらに有していることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の液体噴射装置。 The recording head performs bidirectional printing by ejecting the liquid droplets both during forward movement and during backward movement.
An adjustment value for adjusting the displacement of the printing position for the bidirectional printing is set for each waveform mode, and the displacement of the printing position in each waveform mode is adjusted based on the corresponding adjustment value. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, further comprising a displacement adjusting unit.
1つの印刷ジョブに基づく印刷の開始時に、前記記録ヘッドの周辺域の温度が所定温度以下であるか否かを判断し、
前記温度が前記所定温度以下のとき、前記記録ヘッドを第1速度で移動させつつ、前記記録ヘッドに第1周波数のヘッド駆動信号を供給して前記液体滴の吐出を行わせる第1の波形モードを行い、
前記温度が前記所定温度を超えているとき、前記記録ヘッドを前記第1速度よりも遅い第2速度で移動させつつ、前記記録ヘッドに前記第1周波数よりも低い第2周波数のヘッド駆動信号を供給して前記液体滴の吐出を行わせる第2の波形モードを行い、
前記1つの印刷ジョブに基づく印刷を複数のページにわたって行う場合には、各ページ毎に前記記録ヘッドの周辺域の温度に応じて前記ヘッド駆動信号の各パルス波形の補正を行うが、前記1つの印刷ジョブに基づく印刷を前記第1の波形モード又は前記第2の波形モードで開始した後は、当該1つの印刷ジョブに基づく印刷が終了するまで、他の波形モードへの切り替えを行わないようにした
ことを特徴とする液体噴射装置の駆動方法。 In a driving method of a liquid ejecting apparatus for performing printing by reciprocating a recording head in a main scanning direction and discharging liquid droplets from the recording head,
At the start of printing based on one print job, it is determined whether the temperature of the peripheral area of the recording head is equal to or lower than a predetermined temperature,
A first waveform mode in which when the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the recording head is moved at a first speed, and a head driving signal having a first frequency is supplied to the recording head to discharge the liquid droplets. And
When the temperature exceeds the predetermined temperature, a head driving signal having a second frequency lower than the first frequency is sent to the recording head while moving the recording head at a second speed that is slower than the first speed. Performing a second waveform mode for supplying and discharging the liquid droplets;
When printing based on the one print job is performed over a plurality of pages, each pulse waveform of the head drive signal is corrected according to the temperature in the peripheral area of the recording head for each page. After printing based on a print job is started in the first waveform mode or the second waveform mode, switching to another waveform mode is not performed until printing based on the one print job is completed. A method for driving a liquid ejecting apparatus.
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