JP2002240273A

JP2002240273A - インクジェット式プリンタ

Info

Publication number: JP2002240273A
Application number: JP2001038880A
Authority: JP
Inventors: Hisaki Usui; 寿樹臼井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】熱源からの影響を回避して適切な印字ヘッド
の温度補正を実施することができるようにする。【解決手段】駆動波形制御部２０，位置判断部１８，
ラッチ回路７７，エンコーダ３３，始端位置検出センサ
３６とを設ける。位置判断部１８において、最大移動位
置と、熱源から影響を受けない所定位置との関係により
印字ヘッド２２の温度の検出位置を設定し、エンコーダ
３３からの位置情報により印字ヘッド２２の現在位置を
監視する。そして、印字ヘッド２２が検出位置に到達し
た時には、ラッチ回路７７に対する制御信号を生成して
そのタイミングでの温度情報を有効とし、駆動波形制御
部２０において、この温度情報と、印字ヘッド２２の移
動速度情報とに基づいて印字ヘッド２２に対する駆動出
力を決定して駆動波形情報を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を吐出し
て印字を行うようにしたインクジェット式プリンタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般のインクジェット式プリンタにおい
ては、印字媒体の印字幅方向に往復移動するキャリッジ
を有し、このキャリッジに印字ヘッドとインクカートリ
ッジとが取り付けられている。キャリッジは、キャリッ
ジモータが回転駆動することで往復移動する。また、イ
ンクジェット式プリンタは、紙送りモータを含んだ紙送
り機構を有し、この紙送り機構により印字媒体が所定ピ
ッチで送り出される。印字ヘッドは、印字幅方向に移動
しながら、インクカートリッジからインクの補給を受け
つつ、インクを加圧してインク滴を吐出し、印字媒体に
対して画像や文字を印字する。

【０００３】このように動作するインクジェット式プリ
ンタにおいては、印字ヘッドの温度に応じて、すなわち
インクカートリッジの温度に応じてインクの粘度や膨張
率等が変化する。このような場合には、印字品質が変化
するため、印字ヘッドの温度を検出して検出温度に応じ
て印字ヘッドの駆動出力波形や駆動電圧を補正すること
が必要とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そして、従来のインク
ジェット式プリンタにおいては、印字ヘッドがホームポ
ジション等の移動始端位置にあるときに印字ヘッドの温
度の検出を行うようになっている。

【０００５】ところが、一般的なインクジェット式プリ
ンタにおいては、キャリッジの移動範囲の両端側に、発
熱源となる紙送りモータやキャリッジモータ等が配設さ
れているため、この部分の雰囲気温度が高く、移動範囲
の中央部は雰囲気温度が低い。従って、温度検出におい
て高い雰囲気温度が反映されて、検出された温度と実際
の印字ヘッドとの間で温度誤差が生じ、最適な温度補正
を行うことができず、印字品質が低下するおそれがあっ
た。また、検出温度がインクカートリッジのインク残量
管理にも反映されるため、温度誤差が生じると、インク
残量の検出精度が低下する問題点もある。

【０００６】本発明は、上述した従来の技術の問題点に
鑑みなされたものであって、その目的は、熱源からの温
度影響を抑制して適切な温度補正を実施することができ
るインクジェット式プリンタを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、印字ヘッドの位置を検
出する位置検出手段と、上記位置検出手段の出力に基づ
いて上記印字ヘッドの位置が熱源から離間したタイミン
グを判定する判定手段と、上記判定手段の出力に応じて
温度センサにより検出される検出温度を有効とし、該検
出温度に基づいて上記印字ヘッドの駆動出力を補正する
補正手段とを備えたことを要旨としている。

【０００８】このような構成によれば、熱源から離間し
たタイミングで温度検出が行われるため、熱源からの温
度影響を抑制して適切な温度補正を実施することが可能
になり、印字品質の向上を実現できるとともに、インク
の残量管理を有効に行うことができる。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のインクジェット式プリンタにおいて、上記温度セン
サと上記補正手段との間に配され、上記温度センサから
の検出信号を一時的に保持する信号保持手段を備えたこ
と要旨としている。

【００１０】このような構成によれば、温度センサから
の検出信号を一時的に保持して、その検出信号のデータ
をソフトウェア上都合のよいタイミングで処理すること
ができる。このため、ソフトウェア処理の負担を軽減す
ることができ、装置全体としてコストの低減を図ること
が可能となる。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載のインクジェット式プリンタにおいて、上記
補正手段は、上記印字ヘッドが印字動作をしない位置に
到達したタイミングで上記印字ヘッドに対する駆動出力
を補正することを要旨としている。

【００１２】このような構成によれば、印字ヘッドが印
字動作をしない位置に到達したタイミングで駆動出力を
補正するため、印字品質の低下を防止することが可能に
なるとともに、印字動作をしないところで駆動出力を補
正するため、ソフトウェアの負担を軽くすることができ
る。

【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
に記載のインクジェット式プリンタにおいて、上記補正
手段は、上記印字ヘッドの移動速度に基づいて上記印字
ヘッドに対する駆動出力を補正することを要旨としてい
る。

【００１４】このような構成によれば、印字ヘッドの温
度と移動速度とに基づいて印字ヘッドに対する駆動出力
を補正するため、より確実に印字品質を維持できる。

【００１５】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
に記載のインクジェット式プリンタにおいて、上記判定
手段は、熱源から影響を受けない所定位置を越えて上記
印字ヘッドが移動する場合には、上記位置検出手段の出
力により示される上記印字ヘッドの位置が所定位置に到
達した時に温度検出に適すると判定することを要旨とし
ている。

【００１６】このような構成によれば、熱源からの影響
を受けにくい所定位置で温度検出することができるよう
になり、適切な温度補正が実施できる。

【００１７】請求項６に記載の発明では、請求項１〜５
に記載のインクジェット式プリンタにおいて、上記判定
手段は、熱源から影響を受けない所定位置を越えないで
上記印字ヘッドが移動する場合には、上記位置検出手段
の出力により示される上記印字ヘッドの位置が所定位置
に最も近接した時に温度検出に適すると判定することを
要旨としている。

【００１８】このような構成によれば、印字幅が狭く、
印字ヘッドが所定位置に達しない場合でも、印字ヘッド
の印字移動範囲の中で熱源からの影響を受けにくい位置
で温度検出することができるようになり、適切な温度補
正が実施できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。

【００２０】図１及び図３に示すように、この実施の形
態のインクジェット式プリンタは、印字ヘッド２２及び
インクカートリッジＣを搭載可能である。そして、この
実施の形態のインクジェット式プリンタは、ガイド部材
８３に移動自在に取り付けられたキャリッジ８４と、駆
動プーリー８５と従動プーリー８６との間に掛け渡され
るとともに、キャリッジ８４に接続されたタイミングベ
ルト８７と、駆動プーリー８５を回転させるキャリッジ
モータ（以下、ＣＲモータという）３２と、キャリッジ
８４の位置を判断するキャリッジエンコーダ（以下、Ｃ
Ｒエンコーダという）３３と、キャリッジセンサ（以
下、ＣＲセンサという）３４とを備えている。そして、
ＣＲモータ３２の作動により、印字媒体としての印字紙
Ｐの幅方向に沿ってキャリッジ８４を往復移動させる。
即ち、印字ヘッド２２が主走査方向に沿って移動される
ように、キャリッジ８４を移動させる。

【００２１】位置検出手段としての始端位置検出センサ
３６は、キャリッジ８４の移動始端位置に対応して配設
されている。従って、キャリッジ８４が移動始端位置に
ある場合には、始端位置検出センサ３６において検出信
号が生成されて出力される。この実施形態においては、
移動始端位置はホームポジションであり、キャリッジ８
４は印字中でも所定時間が経過すると、フラッシングの
ためにホームポジションに復帰する。

【００２２】なお、キャリッジ８４を走査方向へ移動を
駆動させるための機構は、例示したタイミングベルト８
７を用いたものの他、キャリッジ８４を主走査方向に移
動させ得る機構であれば、例えばラックとピニオンを用
いる等、他の構成のものでもよい。

【００２３】次に、この実施の形態のインクジェット式
プリンタの電気的構成を説明する。図１に示すように、
この実施の形態のプリンタはプリンタコントローラ１１
とプリンタエンジン１２とから概略構成してある。

【００２４】プリンタコントローラ１１は、外部インタ
ーフェース１３（以下、外部Ｉ／Ｆ１３という）と、各
種データを一時的に記憶するＲＡＭ１４と、制御プログ
ラム等を記憶したＲＯＭ１５と、ＣＰＵ１６、印字制御
部１７、位置判断部１８を含むモータ制御部１９及び駆
動波形制御部２０等を備えた判定手段及び補正手段とし
ての制御部２１と、クロック信号を発生する発振回路３
９と、印字ヘッド２２へ供給するための駆動信号を発生
する駆動信号発生部２４と、駆動信号や印字データに基
づいて展開されたドットパターン（ビットマップデー
タ）等をプリンタエンジン１２に送信する内部インター
フェース３７（以下、内部Ｉ／Ｆ３７という）とを備え
ている。

【００２５】前記外部Ｉ／Ｆ１３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
て構成される印字データを、ホストコンピュータ３８
（以下、ＰＣという）等から受信する。また、この外部
Ｉ／Ｆ１３を通じてビジー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレ
ッジ（ＡＣＫ）が、ＰＣ３８に対して出力される。

【００２６】ＲＡＭ１４は、受信バッファ１４Ａ、中間
バッファ１４Ｂ、出力バッファ１４Ｃを備えるととも
に、ワークメモリとして機能する。そして、受信バッフ
ァ１４Ａは外部Ｉ／Ｆ１３を介して受信された印字デー
タを一時的に記憶し、中間バッファ１４Ｂは印字制御部
１７が変換した中間コードデータを記憶し、出力バッフ
ァ１４Ｃはドットパターンデータを記憶する。このドッ
トパターンデータは、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によって構成してあ
る。

【００２７】また、ＲＯＭ１５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を記憶させてあ
る。

【００２８】印字制御部１７は、受信バッファ１４Ａ内
の印字データを読み出すとともに、この印字データを変
換して得た中間コードデータを中間バッファ１４Ｂに記
憶させる。また、中間バッファ１４Ｂから読み出した中
間コードデータを解析し、ＲＯＭ１５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、中
間コードデータをドットパターンデータに展開する。そ
して、印字制御部１７は、ドットパターンデータに対し
て必要な装飾処理を施した後に、この展開したドットパ
ターンデータを出力バッファ１４Ｃに記憶させる。

【００２９】そして、印字ヘッド２２の１回の主走査で
印字可能な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は、出力バッ
ファ１４Ｃから内部Ｉ／Ｆ３７を通じて印字ヘッド２２
に出力される。また、出力バッファ１４Ｃ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
コードデータは中間バッファ１４Ｂから消去され、次の
中間コードデータについての処理が行われる。

【００３０】駆動信号発生部２４は、駆動信号発生手段
として機能するものである。なお、この駆動信号発生部
２４は、ロジック信号によって構成することもできる
し、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成した制御回
路によって構成することもできる。

【００３１】前記プリンタエンジン１２は、紙送り機構
３１と、キャリッジ機構３５と、始端位置検出センサ３
６と、印字ヘッド２２とを含んで構成してある。すなわ
ち、プリンタエンジン１２は、ペーパーフィード（以
下、ＰＦという）モータ２８により紙送りし、その送り
量を検知するＰＦエンコーダ２９及びＰＦセンサ３０を
含む紙送り機構３１と、前記ＣＲモータ３２によりキャ
リッジ８４が動き、その移動位置を検知するＣＲエンコ
ーダ３３及びＣＲセンサ３４を含む前述したキャリッジ
機構３５と、キャリッジ８４のホームポジションを検知
する始端位置検出センサ３６とを備えている。

【００３２】前記紙送り機構３１は、ＰＦモータ２８
と、ＰＦエンコーダ２９と、ＰＦセンサ３０と、紙送り
ローラ（図示しない）等から構成してあり、図２に示す
ように、印字紙Ｐ（印字印字媒体の一種）を印字ヘッド
２２の印字動作に連動させて順次送り出す。即ち、この
紙送り機構３１は、印字紙Ｐを副走査方向である送り方
向に移動させる。また、紙送り量は、ＰＦエンコーダ２
９とＰＦセンサ３０により制御される。

【００３３】印字ヘッド２２は、温度センサ２５と、そ
の温度センサ２５からの検出信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換回路２６及びその変換データを記憶する
メモリ２６ａを備えた温度センサ制御部２７とを備えて
いる。ここで、温度センサ２５は、温度検出手段として
機能するものであり、本実施形態では、印字ヘッド２２
の近傍、すなわちキャリッジ８４上に配置されて印字ヘ
ッド２２の周囲温度を検出する。そして、温度センサ２
５の検出信号が、温度センサ制御部２７に供給される。
この温度情報は、内部Ｉ／Ｆ３７を介して駆動波形制御
部２０に供給される。温度センサ制御部２７は、位置判
断部１８からの制御信号（ＬＡＴ２）に応じて、温度セ
ンサ２５からの検出信号を読み取り、その信号をＡ／Ｄ
変換回路２６で温度情報とし、それをメモリ２６ａへ記
憶する。

【００３４】この印字ヘッド２２は、シフトレジスタ７
６、信号保持手段としてのラッチ回路７７、レベルシフ
タ６８、スイッチ６９及び圧電振動子４６等を備えてい
る。さらに、図２に示すように、これらのシフトレジス
タ７６、ラッチ回路７７、レベルシフタ６８、スイッチ
６９及び圧電振動子４６は、それぞれ、印字ヘッド２２
の各ノズル開口６３毎に設けたシフトレジスタ素子７６
Ａ〜７６Ｎ、ラッチ素子７７Ａ〜７７Ｎ、レベルシフタ
素子６８Ａ〜６８Ｎ、スイッチ素子６９Ａ〜６９Ｎ、圧
電振動子４６Ａ〜４６Ｎから構成してあり、シフトレジ
スタ７６、ラッチ回路７７、レベルシフタ６８、スイッ
チ６９、圧電振動子４６の順で電気的に接続してある。

【００３５】なお、これらのシフトレジスタ７６、ラッ
チ回路７７、レベルシフタ６８及びスイッチ６９は、駆
動パルス生成手段として機能し、駆動信号発生部２４が
発生した駆動信号、即ち、吐出駆動信号等から駆動パル
スを生成する。ここで、駆動パルスとは実際に圧電振動
子４６に印加されるパルス信号のことである。

【００３６】印字ヘッド２２は、図４に示すように、ア
クチュエータユニット４１と、流路ユニット４２とから
概略構成してある。なお、この印字ヘッド２２の説明に
おいて、便宜上、図の下側を前方側、図の上側を後方側
ということにする。

【００３７】まず、アクチュエータユニット４１につい
て説明する。このアクチュエータユニットは４１は、第
１の蓋部材４３、スペーサ部材４４、第２の蓋部材４
５、圧電振動子４６等から構成してある。

【００３８】なお、この圧電振動子４６は、圧力発生素
子として機能するものであり、たわみ振動モード（ｄ３
３モード）の圧電振動子を例示してある。このたわみ振
動モードの圧電振動子４６は、充電により収縮して容積
を少なくするように圧力発生室４７（より詳しくは、圧
力発生室４７を区画する部分）を変形させ、放電により
伸張して容積を増やすように圧力発生室４７を変形させ
るものである。

【００３９】第１の蓋部材４３は、厚さが６マイクロメ
ートル程度の弾性を有するセラミックの薄板であり、本
実施形態では、ジルコニア（ＺｒＯ）の薄板によって構
成してある。そして、この第１の蓋部材４３の裏面に
は、圧電振動子４６の一方の電極を構成する共通電極４
８を形成し、この共通電極４８に積層した状態で圧電振
動子４６を固定する。共通電極４８側とは反対側となる
圧電振動子４６の裏面には、圧電振動子４６の他方の電
極を構成する駆動電極４９を設ける。これらの共通電極
４８及び駆動電極４９は、金（Ａｕ）等の比較的柔らか
い導電性金属層によって構成してある。

【００４０】スペーサ部材４４は、圧力発生室４７を形
成するのに適した厚さのセラミック板、例えば、厚さが
１００マイクロメートル程度の板状のジルコニアによっ
て構成してあり、圧力発生室４７となる通孔を開設して
ある。

【００４１】第２の蓋部材４５は、図４における左側
（以下、同図の説明において同様）に、供給側連通孔５
０を形成するための通孔を開設し、右側に第１連通孔５
１を形成するための通孔を開設したセラミック部材であ
り、例えば、板状のジルコニアによって構成する。ここ
で、供給側連通孔５０はインク供給口５２（後述）と圧
力発生室４７とを連通するための孔であり、第１ノズル
連通孔５１は圧力発生室４７とノズル開口５３とを連通
するための孔である。

【００４２】そして、スペーサ部材４４の裏面に第１の
蓋部材４３を、前面に第２の蓋部材４５をそれぞれ配置
して第１の蓋部材４３と第２の蓋部材４５とでスペーサ
部材４４を挟んで一体化し、アクチュエータユニット４
１を構成する。

【００４３】このように構成されたアクチュエータユニ
ット４１では、圧力発生室４７の後面が第１の蓋部材４
３によって区画され、前面が第２の蓋部材４５によって
区画される。そして、この圧力発生室４７には、供給側
連通孔５０及び第１ノズル連通孔５１が連通している。
なお、これらの第１の蓋部材４３、第２の蓋部材４５及
びスペーサ部材４４は、粘土状のセラミック部材を所定
の形状に成形し、それを積層して焼成することにより接
着剤を使用することなく一体化してある。

【００４４】次に、流路ユニット４２について説明す
る。この流路ユニット４２は、インク供給口形成基板５
６、インク室形成基板５７及びノズルプレート５８等か
ら構成してある。

【００４５】インク供給口形成基板５６は、左側にイン
ク供給口５２となる通孔を開設し、右側に第１のノズル
連通孔５１となる通孔を開設した板状部材である。な
お、このインク供給口形成基板５６は、アクチュエータ
ユニット４１を固定する固定基板としても機能する。

【００４６】インク室形成基板５７は、中央部にインク
室５９を形成する通孔を開設するとともに、右側に第２
ノズル連通孔６０となる通孔を開設した板状部材であ
る。この第２ノズル連通孔６０は、上記した第１ノズル
連通孔５１の直径よりも小さく、ノズル開口５３の後端
の直径よりも大きい直径に開設した通孔である。

【００４７】ノズルプレート５８は、右側に多数（例え
ば、４８個）のノズル開口５３を副走査方向に沿って開
設した薄い板状部材であり、例えば、ステンレス板によ
って構成してある。このノズル開口５３は、ドット形成
密度に対応した所定のピッチで開設してある。このノズ
ルプレート５８の前面には、インク滴の吐出を補助する
ために、高い撥水性を備えた撥水処理部６１を設けてあ
る。この撥水処理部６１は、撥水性を有する金属材料を
ノズルプレート５８の前面側にメッキすることにより形
成される。

【００４８】そして、インク室形成基板５７の前面部に
ノズルプレート５８を、裏面側にインク供給口形成基板
５６をそれぞれ配置する。また、インク室形成基板５７
とノズルプレート５８との間、及び、インク室形成基板
５７とインク供給口形成基板５６との間に接着層６２，
６２をそれぞれ挟んで、インク供給口形成基板５６、イ
ンク室形成基板５７及びノズルプレート５８を一体化し
て、流路ユニット４２を構成する。なお、上記した接着
層６２には、熱溶着フィルムや接着剤等、任意の接着手
段を用いることができる。

【００４９】このようにして構成された流路ユニット４
２では、インク供給口形成基板５６とノズルプレート５
８との間にインク室５９が区画される。このインク室５
９は、インク供給口５２と連通するとともに、図示しな
いインク供給通路に連通している。なお、このインク供
給通路は、インクカートリッジＣに溜められたインクを
インク室５９に供給するための通路である。また、流路
ユニット４２の右側では、第２のノズル連通孔６０を介
してノズル開口５３と第１ノズル連通孔５１が連通す
る。

【００５０】そして、この流路ユニット４２と上記した
アクチュエータユニット４１とを、熱溶着フィルムや接
着剤等の接着層６２によって接着して、一体化すると印
字ヘッド２２となる。

【００５１】この印字ヘッド２２では、流路ユニット４
２側のインク室５９とアクチュエータユニット４１側の
供給側連通孔５０とがインク供給口５２を通じて連通し
ている。そして、第２の蓋部材４５における右側の通孔
とインク供給口形成基板５６における右側の通孔とが連
通して第１ノズル連通孔５１を形成する。このため、イ
ンク室５９から圧力発生室４７を通ってノズル開口５５
に至る一連のインク流路が形成される。そして、圧力発
生室４７の容積を変化させることにより、ノズル開口５
３からインク滴が吐出される。

【００５２】簡単に説明すると、圧電振動子４６を充電
すると圧電振動子４６は縮んで第１の蓋部材４３が変形
し、この第１の蓋部材４３の変形に伴って圧力発生室４
７が収縮する。一方、充電された圧電振動子４６を放電
すると、圧電振動子４６が伸長して第１の蓋部材４３が
戻り方向に変形して圧力発生室４７を膨張させる。そし
て、圧力発生室４７を一旦膨張させた後に急激に収縮さ
せると圧力発生室４７内におけるインク圧力が上昇し、
ノズル開口５３からインク滴が吐出する。

【００５３】このインク滴の吐出においては、図５に示
すような駆動波形を示す電圧が圧電振動子４６に供給さ
れる。ここで、電圧Ｖｂはプリンタ通電時における定常
電圧である。まず、インク滴の吐出速度を上げるため
に、時間Ｔ１の間、下がり勾配Ｐ１の電圧が付与され
て、圧力発生室が膨張され、インクメニスカスが引き込
まれる。次いで、時間Ｔ２を経て、時間Ｔ３の間、電圧
Ｖａまで急激な上がり勾配Ｐ２の電圧が付与されて、圧
力発生室が収縮され、インク滴が吐出される。そして、
吐出終了後、時間Ｔ４を経て、時間Ｔ５の間、定常電圧
Ｖｂまで下がり勾配Ｐ３の電圧が付与されて、圧力発生
室が膨張され、圧力発生室４７等の内部のインクの振動
が減衰される。

【００５４】また、インク滴が吐出されない程度に圧力
発生室４７を膨張・圧縮させると、ノズル開口６３付近
のインクを攪拌することができ、当該部分におけるイン
ク粘度の増加を防止できる。

【００５５】次に、このような電気的構成を有する印字
ヘッド２２の制御について説明する。最初に、制御部２
１は、発振回路３９からのクロック信号（ＣＫ）に同期
させて、ドットパターンデータを構成する印字データ
（ＳＩ）の内、最上位ビットのデータを出力バッファ１
４Ｃからシリアル伝送させ、順次シフトレジスタ素子７
６Ａ〜７７Ｎにセットさせる。

【００５６】全ノズル開口６３分の印字データがシフト
レジスタ素子７６Ａ〜７６Ｎにセットされたならば、制
御部２１は、所定のタイミングでラッチ回路７７、即
ち、ラッチ素子７７Ａ〜７７Ｎへラッチ信号（ＬＡＴ）
を出力させる。このラッチ信号により、ラッチ素子７７
Ａ〜７７Ｎは、シフトレジスタ素子７６Ａ〜７６Ｎにセ
ットされた印字データをラッチする。このラッチされた
印字データは、電圧増幅器であるレベルシフタ６８、即
ち、レベルシフタ素子６８Ａ〜６８Ｎに供給される。各
レベルシフタ素子６８Ａ〜６８Ｎは、印字データが例え
ば「１」の場合に、スイッチ６９が駆動可能な電圧値、
例えば、数十ボルトまでこの印字データを昇圧する。そ
して、この昇圧された印字データはスイッチ６９、即
ち、スイッチ素子６９Ａ〜６９Ｎに印加され、スイッチ
素子６９Ａ〜６９Ｎは、当該印字データにより接続状態
になる。なお、印字データが例えば「０」の場合には、
対応する各レベルシフタ素子６８Ａ〜６８Ｎは昇圧を行
わない。

【００５７】そして、各スイッチ素子６９Ａ〜６９Ｎに
は、駆動信号発生部２４からの吐出駆動信号（ＣＯＭ）
が印加されているので、スイッチ素子６９Ａ〜６９Ｎが
接続状態になる。このことにより、このスイッチ素子７
９Ａ〜７９Ｎに接続された圧電振動子４６Ａ〜４６Ｎに
吐出駆動信号が印加される。

【００５８】最上位ビットのデータに基づいて吐出駆動
信号を印加させたならば、続いて、制御部２１は、１ビ
ット下位のデータをシリアル伝送させてシフトレジスタ
素子７６Ａ〜７６Ｎにセットする。シフトレジスタ素子
７６Ａ〜７６Ｎにデータがセットされたならば、ラッチ
信号によりセットされたデータをラッチさせ、吐出駆動
信号を圧電振動子４６Ａ〜４６Ｎに印加させる。以降
は、１ビットずつ印字データを下位ビットにシフトしな
がら最下位ビットまで同様の動作を繰り返し行う。

【００５９】このように、印字データによって圧電振動
子４６に吐出駆動信号を印加するか否かを制御すること
ができる。例えば、印字データが「１」の期間において
はスイッチ６９が接続状態となるので、吐出駆動信号を
圧電振動子４６に供給することができる。また、印字デ
ータが「０」の期間においてはスイッチ６９が非接続状
態となるので、圧電振動子４６への吐出駆動信号の供給
は遮断される。なお、この印字データが「０」の期間に
おいて、圧電振動子４６は直前の電荷（電位）を保持す
るので、直前の変位状態が維持される。

【００６０】一方、始端位置検出センサ３６がキャリッ
ジ８４のホームポジションを検出したときに、ＣＲモー
タ３２に取り付けられているエンコーダ３３の検出信号
がＩ／Ｆ回路３７を介して位置情報とされ、位置判断部
１８に供給される。また、始端位置検出センサ３６の検
出信号が内部Ｉ／Ｆ３７を介してキャリッジ８４が移動
始端位置に復帰したことを示す情報として駆動波形制御
部２０に供給される。これと同時に、内部Ｉ／Ｆ３７を
介して制御信号ＬＡＴ２が出力され、温度センサ制御部
２７のメモリ２６ａから温度情報が内部Ｉ／Ｆ３７を介
して駆動波形制御部２０へ読み出される。

【００６１】位置判断部１８には、熱源（ＣＲモータ３
２及びＰＦモータ３５）から最も影響を受けない所定位
置Ｐt の情報が予め保持されている。位置判断部１８
は、印字幅（ライン幅）に応じて決定される移動終端で
ある最大移動位置ＰＭと、前記所定位置Ｐt との関係に
より、印字ヘッド２２の温度の検出位置を設定する。そ
して、印字ヘッド２２が検出位置に到達した時には、位
置判断部１８から制御信号が送られ、この制御信号を供
給する。

【００６２】駆動波形制御部２０は、位置判断部１８に
より規定される検出位置での温度情報と、印字ヘッド２
２の移動速度情報とに基づいて印字ヘッド２２に対する
駆動出力を決定し、駆動波形情報を生成する。そして、
始端位置検出センサ３６により印字ヘッド２２が始端位
置に復帰したことが検出されると、そのタイミングで駆
動波形制御部２０は、駆動波形情報を印字ヘッド２２に
供給する。ヘッド駆動出力生成回路２６は、駆動波形制
御部２０からの駆動波形情報に基づいて印字ヘッド２２
に対する駆動出力を生成し、この駆動出力を印字ヘッド
２２に供給する。

【００６３】制御部２１は、印字命令が発生した場合に
は、印字動作の開始に先立って、印字幅に応じた最大移
動位置ＰＭを示す情報や、印字モードに応じた印字ヘッ
ド２２の移動速度に関する移動速度情報等を生成する。
制御部２１において生成された最大移動位置ＰＭを示す
情報が位置判断部１８に供給され、また、制御部２１に
おいて生成された移動速度情報が駆動波形制御部２０に
供給される。

【００６４】そして、制御部２１は、制御情報を生成
し、この制御情報に基づいて印字動作を実行する。そし
て、モータ制御部１９において、制御部２１からの制御
情報に基づいてＰＦモータ２８に対する駆動出力が生成
されるとともに、ＣＲモータ３２に対する駆動出力が生
成される。従って、印字動作時には、印字用紙が紙送り
機構３１により所定ピッチで送り出されるとともに、印
字ヘッド２２が設定された印字モードに応じた移動速度
で印字幅方向で往復移動する。

【００６５】この印字動作中においては、位置判断部１
８と、温度センサ制御部２７とが上述したように機能す
る。このため、印字ヘッド２２が検出位置に到達したタ
イミングでの温度情報が有効とされて、この有効となっ
た温度情報と、移動速度情報とに基づいて印字ヘッド２
２に対する駆動出力の補正がキャリッジ始端位置におい
てなされる。

【００６６】前記制御部２１は、印字動作中において
は、印字データにより各走査において吐出されたインク
吐出量を推定し、その推定量を逐次インク残量から減算
してインク残量を計数する。

【００６７】図５〜図１１を用いてこの実施形態の動作
についてさらに詳細に説明する。

【００６８】先ず、図１０に示すステップＳ１におい
て、例えば、ホストコンピュータ３８から制御命令及び
印字データを受信すると、温度センサ制御部２７のメモ
リ２６ａに検出温度データがすでに存在しているか否
か、メモリ２６ａに検出温度データが取り込まれてから
一定時間以上経過していないか否かがが判別される（ス
テップＳ２）。この判別において検出温度データがすで
に存在している場合、あるいは一定時間以上経過してい
ない場合には、検出温度及びキャリッジ８４の移動速度
に基づいて、駆動波形制御部２０により印字ヘッド２２
の駆動出力が決定される（ステップＳ３）。そして、決
定された駆動出力によりすでに存在している駆動波形の
補正が実行される（ステップＳ４）。

【００６９】すなわち、温度に応じて、インク粘度は変
化し、低温時にはインク粘度が高く、高温時にはインク
粘度が低い。このため、低温時には、インク滴のインク
量が減少し、高温時にはインク滴のインク量が増加す
る。従って、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、低温時
には、インク滴を吐出するための電圧Ｖａを高くし、高
温時には低くして、適切なインク量を吐出させる。ま
た、低温時には、電圧Ｖａを上げるため、インク滴速度
が速くなり、不安定吐出となる。高温時には、電圧Ｖａ
を下げるため、インク滴が遅くなり、不安定吐出とな
る。このため、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、低温
時には、時間Ｔ１を長くして、インク滴の速度を適切に
低下させ、高温時には時間Ｔ１を短くしてインク滴速度
を適切に増加させる。これにより、すべての環境下で適
切なインク量とインク速度を設定できるため、安定した
画質を得られる。また、インク残量検出の精度も向上す
る。

【００７０】同様に、図８（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、低温時は電圧Ｖｂを下げてインク滴の速度を適切に
低下させ、高温時には電圧Ｖｂを上げてインク滴速度を
適切に増加させる。これにより同様な効果が得られる。

【００７１】一方、印字のモードに応じて、キャリッジ
速度が変化するため、キャリッジ８４に搭載されている
温度センサ２５は、キャリッジ速度に応じて冷却効果が
異なる。このため、適切な速度検出を行うことができな
い。すなわち、キャリッジ８４の速度が増加するのに従
って、温度センサ２５の検出温度が低くなる。従って、
図９に示すように、キャリッジ８４の速度が増加するの
にともなって、検出温度に対してあらかじめ定められた
オフセット値を加えて適切な温度に補正できるようにす
る。これにより、印字品質の劣化防止や、インク残量の
検出精度の向上を達成できる。なお、この実施形態で
は、オフセットにより検出温度を補正したが、計算等か
ら算出しても、同様な効果が得られる。

【００７２】また、制御部２１において、生成された駆
動波形情報に基づいてインク吐出量が推定され、その情
報が図示しないメモリに記憶される。

【００７３】一方、前記ステップＳ２における判別にお
いて、メモリ２６ａに検出温度データが存在していない
場合、あるいはメモリ２６ａに検出温度データが取り込
まれてから一定時間以上経過している場合には、温度セ
ンサ２５による温度検出モードに入る。

【００７４】次いで、制御部２１において、印字動作の
開始に先立って印字幅を示す情報に基づき印字ヘッド２
２の最大移動位置ＰＭの割り出しがなされ（ステップＳ
６）、最大移動位置ＰＭを示す情報がモータ制御部１９
に供給される。次に、制御部２１において、印字ヘッド
２２の移動速度の割り出しがなされ（ステップＳ７）、
移動速度情報が駆動波形制御部２０に供給される。

【００７５】位置判断部１８は、予め記憶されている最
も熱源から影響を受けない所定位置Ｐt と、最大移動位
置ＰＭとを比較し、最大移動位置ＰＭが所定位置Ｐt を
越えているか否かを判定する（ステップＳ８）。最大移
動位置ＰＭが所定位置Ｐt を越えている場合には、ステ
ップＳ９に移行し、印字ヘッド２２の温度の検出位置が
Ｐt に設定される。一方、最大移動位置ＰＭが所定位置
Ｐt を越えず、最大移動位置ＰＭの手前である場合に
は、ステップＳ１０に移行し、印字ヘッド２２の温度の
検出位置がＰＭに設定される。

【００７６】図１１（ａ）（ｂ）は、印字ヘッド２２の
温度の検出位置の設定の具体例を示す説明図である。図
１１（ａ）（ｂ）においてＰＳで示されるのが印字ヘッ
ド２２の移動位置であり、ＰＥで示されるのが印字ヘッ
ド２２の移動終端位置である。最も熱源から影響を受け
ない所定位置Ｐt が、例えば、始端位置ＰＳと終端位置
ＰＥの略々中央であったと想定する。この場合におい
て、図１１（ａ）に示すように印字ヘッド２２が所定位
置Ｐt を越えて最大移動位置ＰＭまで移動する必要のあ
る印字幅の場合には、所定位置Ｐt が温度の検出位置と
なる。また、図１１（ｂ）に示すように印字ヘッド２２
が所定位置Ｐt を越えないで最大移動位置ＰＭまでの移
動で十分な印字幅の場合には、最大移動位置ＰＭが温度
の検出位置となる。

【００７７】このように印字幅と、最も熱源から影響を
受けない所定位置Ｐt との関係により温度の検出位置が
設定されると、印字動作が開始される（ステップＳ１
１）。印字動作が開始されると、位置判断部１８は、エ
ンコーダ３３からの出力により生成された位置情報によ
り印字ヘッド２２の現在位置を監視し、検出位置に到達
したか否かを判定する（ステップＳ１２）。印字ヘッド
２２が検出位置に到達すると、ステップＳ１３に移行す
る。ステップＳ１３に移行すると、位置判断部１８にお
いて、ラッチ回路７７に対する制御信号が生成され、こ
の制御信号により温度センサ２５の検出出力に基づいて
生成された温度データがラッチ回路７７により一時的に
保持される。従って、印字ヘッド２２が検出位置に到達
したタイミングでの温度情報のみが有効となる。

【００７８】次いで、制御部２１は、一走査分のデータ
の処理が終了したか否か、すなわち一走査分の印字が終
了したか否かが判定される（ステップＳ１４）。終了し
た場合には、ラッチされた温度データが前記メモリ２６
ａに転送されるとともに、ステップＳ１５に進行する。
そこで、記録動作が継続されると判断される場合には、
ステップＳ１に戻る。そして、メモリ２６ａに転送され
た温度データにより次走査における印字ヘッド２２の駆
動出力の設定が可能になる。

【００７９】このため、最適な条件に設定された駆動出
力で印字領域全域にわたって画像または文字の印字が行
われ、印字品質の劣化が防止される。また、印字動作が
継続される間において、各走査において吐出されたと推
定されるインク吐出量が逐次インク残量から減算され、
その時点でのインク残量が精度良く把握される。

【００８０】この実施形態によれば、以下の効果を奏す
る。

【００８１】・印字ヘッド２２が熱源から離れた所定の
検出位置に到達したタイミングでの検出温度のみが有効
とされて、この有効となった検出温度と、印字ヘッド２
２の移動速度とに基づいて印字ヘッド２２に対する駆動
出力の補正がなされる。このため、熱源からの影響を回
避して最適な補正を行うことができる。従って、最適な
条件に設定された駆動出力により印字がなされるため、
印字品質の高いレベルで維持できるとともに、その駆動
出力に応じてインク残量の管理を行うことができ、精度
良くインク残量を把握できる。

【００８２】・温度センサ２５の検出出力から生成され
た温度情報を一時的に保持して、印字ヘッド２２の印字
処理を行わないタイミングで温度情報を処理することが
できるため、ソフトウェア処理の負担を軽減することが
でき、装置全体としてコストの低減を図ることが可能と
なる。

【００８３】この発明は、以下のような態様で具体化し
てもよい。

【００８４】・上述した実施形態においては、始端位置
検出センサ３６の出力を用いて補正を行うように構成し
たが、エンコーダ３３から生成される位置情報に応じて
補正を実施するように構成すること。この場合には、印
字ヘッド２２が印字動作をしない位置に到達したタイミ
ングで印字ヘッド２２に対する駆動出力を補正すれば良
く、始端位置以外の例えば終端側において補正を行うよ
うにすることも可能である。

【００８５】・上述した実施例においては、温度の検出
位置をエンコーダで行っているが、例えば始端位置検出
センサとステッピングモータなどの組み合わせで検出で
きるように構成すること。

【００８６】・さらに、上述した実施形態においては、
温度センサ２５と駆動波形制御部２０との間にラッチ回
路７７を設けたが、ラッチ回路７７を設けずに、温度セ
ンサ２５とＩ／Ｆ回路３７との間にサンプルホールド回
路等を設けること。

【００８７】・印字ヘッド２２に対する駆動出力の補正
を検出された温度信号のみに基づいて行うように構成す
ること。

【００８８】・上述した実施形態においては、印字中
に温度検出を行うようにしたが、非印字中、例えば給紙
時や待機時に温度検出を行っても同様な効果が得られ
る。また、上述した実施形態では駆動波形の補正を１走
査ごとに実行したが、数走査ごとやページごとに補正し
ても同様な効果が得られる。

【００８９】

【発明の効果】以上、実施形態で例示したように、本発
明においては、印字ヘッドが熱源から離れた所定の検出
位置に到達したタイミングでの検出温度が有効とされ
て、この有効となった検出温度を用いて処理がなされ
る。このため、熱源からの影響が回避され、適切な温度
補正がなされて、良好な印字品質を得ることができると
ともに、インク残量管理を高精度で実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の電気的構成を示すブロック図。

【図２】印字ヘッドの圧電素子を駆動する電気的構成を
示すブロック図。

【図３】全体構成を示す斜視図。

【図４】印字ヘッドを示す拡大断面図。

【図５】印字ヘッドに与えられる駆動波形を示す線図。

【図６】温度に応じた駆動波形の補正内容を示す線図。

【図７】同じく温度に応じた駆動波形の補正内容を示す
線図。

【図８】同じく温度に応じた駆動波形の補正内容を示す
線図。

【図９】キャリッジ速度に応じた補正内容を示す表。

【図１０】動作を示すフローチャート。

【図１１】印字範囲と温度検出位置とを示す線図。

【符号の説明】

２１判定手段及び補正手段としての制御部２２印字ヘッド３６位置検出手段としての始端位置検出センサ７７信号保持手段としてのラッチ回路８４キャリッジＰ印字媒体としての印字紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印字媒体上を移動しながらインク滴を吐
出する印字ヘッドと、該印字ヘッドの温度を検出する温
度センサとを有するインクジェット式プリンタにおい
て、上記印字ヘッドの位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段の出力に基づいて上記印字ヘッドの位
置が熱源から離間したタイミングを判定する判定手段
と、上記判定手段の出力に応じて上記温度センサにより検出
される検出温度を有効とし、該検出温度に基づいて上記
印字ヘッドの駆動出力を補正する補正手段とを備えたこ
とを特徴とするインクジェット式プリンタ。
【請求項２】上記温度センサと上記補正手段との間に
配され、上記温度センサからの検出信号を一時的に保持
する信号保持手段を備えたことを特徴とする請求項１に
記載のインクジェット式プリンタ。
【請求項３】上記補正手段は、上記印字ヘッドが印字
動作をしない位置に到達したタイミングで上記印字ヘッ
ドに対する駆動出力を補正することを特徴とする請求項
１または２に記載のインクジェット式プリンタ。
【請求項４】上記補正手段は、上記印字ヘッドの移動
速度に基づいて上記印字ヘッドに対する駆動出力を補正
することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
インクジェット式プリンタ。
【請求項５】上記判定手段は、熱源から影響を受けな
い所定位置を越えて上記印字ヘッドが移動する場合に
は、印字ヘッドの位置が所定位置に到達した時に温度検
出に適すると判定することを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載のインクジェット式プリンタ。
【請求項６】上記判定手段は、熱源から影響を受けな
い所定位置を越えないで上記印字ヘッドが移動する場合
には、印字ヘッドの位置が所定位置に最も近接した時に
温度検出に適すると判定することを特徴とする請求項１
〜４のいずれかに記載のインクジェット式プリンタ。