JP2005103818A - Control method for car-mounted printer, and car-mounted printer - Google Patents

Control method for car-mounted printer, and car-mounted printer Download PDF

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Kunio Tabata
邦夫 田端
Hiroichi Sekino
博一 関野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a car-mounted printer control method that prevents bubbles from getting into nozzle openings and prevents an ink from jumping out due to impact and vibration, and a car-mounted printer. <P>SOLUTION: The inkjet car-mounted printer performs printing by discharging an ink from the nozzle openings due to a pressure change of a pressure generation element in a recording head, and has an impact detection means for sensing impact or vibration applied to the printer, a direction detection means for detecting the direction of the impact or vibration, a level detection means for detecting whether the magnitude of the impact or the vibration is over a prescribed threshold value, and a pressure generation element control means for generating a pressure in the direction of negating a force applied to the ink by the impact or the vibration when the magnitude of the impact of the vibration is a prescribed threshold value or higher. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、記録ヘッド内の圧力発生素子の圧力変動により、ノズル開口からインクを吐出させて画像等を記録するインクジェット式の車載用プリンタの制御方法、および車載用プリンタに関する。   The present invention relates to a control method for an ink jet in-vehicle printer that records an image or the like by ejecting ink from a nozzle opening due to pressure fluctuations of a pressure generating element in a recording head, and an in-vehicle printer.

インクジェット式プリンタやプロッタ等のインクジェット式の記録装置では、記録ヘッドを主走査方向に、記録紙を副走査方向にそれぞれ移動させ、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。このインクの吐出は、ノズルに対応させて設けた圧力発生素子(例えば、ピエゾ素子などの圧電振動子)を作動させ、ノズル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。   In an ink jet recording apparatus such as an ink jet printer or plotter, the recording head is moved in the main scanning direction and the recording paper is moved in the sub scanning direction, and ink is ejected from the nozzle openings of the recording head in conjunction with these movements. As a result, images and characters are recorded on the recording paper. The ink is ejected by operating a pressure generating element (for example, a piezoelectric vibrator such as a piezo element) provided corresponding to the nozzle to cause a pressure fluctuation in a pressure chamber communicating with the nozzle.

また、従来のインクジェットプリンタの記録ヘッドでは、画質を向上させるために大きさの異なる複数種類のドットによる階調表現が行われている。このため、インクを吐出させる同一波形形状の吐出パルス信号を複数含んだ一連の駆動信号から吐出パルス信号を選択して圧力発生素子に供給し、圧力発生素子に供給する吐出パルス信号の数に応じてドットの大きさを変えるようにしている(これについては、「発明を実施するための最良の形態」の項で詳細に説明する)。   In addition, in a recording head of a conventional ink jet printer, gradation expression is performed using a plurality of types of dots having different sizes in order to improve image quality. For this reason, an ejection pulse signal is selected from a series of drive signals including a plurality of ejection pulse signals having the same waveform shape for ejecting ink, supplied to the pressure generating element, and according to the number of ejection pulse signals supplied to the pressure generating element. The size of the dots is changed (this will be described in detail in the section “Best Mode for Carrying Out the Invention”).

ところで、このような、従来のインクジェットプリンタを車載用プリンタとして、自動車等の移動体で使用した場合には、道路の凹凸による衝撃、振動がプリンタの記録ヘッドに加わり、印字結果に悪影響を及ぼすことがある。   By the way, when such a conventional ink jet printer is used as a vehicle-mounted printer with a moving body such as an automobile, impacts and vibrations due to road irregularities are applied to the recording head of the printer, which adversely affects the printing result. There is.

このような問題に対処するために、液体吐出ヘッドを構成する素子基板に、ヘッドの外部からの振動を圧力振動として検出する圧力センサを設け、記録装置の外部からの衝撃や振動による揺れなどを圧力センサにより検知した場合は、即座に記録動作を停止し、その後、ヘッド内に派生させたトリガー信号により、記録を停止させた次の画像位置から記録を再度開始させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In order to deal with such problems, a pressure sensor that detects vibration from the outside of the head as pressure vibration is provided on the element substrate that constitutes the liquid discharge head, so that impact from the outside of the recording apparatus or vibration due to vibration is detected. A method has been proposed in which the recording operation is stopped immediately when detected by the pressure sensor, and then recording is restarted from the next image position where recording was stopped by a trigger signal derived in the head ( For example, see Patent Document 1).

しかしながら、このようなインクジェットプリンタにおいても、衝撃によりノズル開口からインクが飛び出して印刷用紙を汚したり、ノズル開口部のメニスカス(ノズル開口にて露出したインクの自由表面:図5参照)が破壊されインク内に気泡が混入しインクの吐出不良が発生することがある。   However, even in such an ink jet printer, ink is ejected from the nozzle opening due to an impact and stains the printing paper, or the meniscus of the nozzle opening (the free surface of the ink exposed at the nozzle opening: see FIG. 5) is destroyed. Bubbles may be mixed in the ink and defective ink discharge may occur.

また、インク袋の上部の剛性を低くして衝撃を受けた場合の変形量を大きくすることによりインクを押し出し、ノズル開口への気泡の混入を防止する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、この方法では、インクヘッド及びインク収納容器の構造を特殊なものに変更することが必要になる。
特開2002−166552号公報 特開平9−99563号公報
Also, a method has been proposed in which the ink is pushed out by reducing the rigidity of the upper part of the ink bag to increase the amount of deformation when subjected to an impact, thereby preventing bubbles from being mixed into the nozzle openings (for example, Patent Documents). 2).
However, in this method, it is necessary to change the structure of the ink head and the ink storage container to a special one.
JP 2002-166552 A JP-A-9-99563

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、インクヘッド及びインク収納容器を特別な構造に変更することなく、衝撃、振動によるノズル開口への気泡の混入およびインクの飛び出しを防止することができる、車載用プリンタの制御方法、および車載用プリンタを提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and the object thereof is to change the ink head and the ink storage container into a special structure without introducing bubbles into the nozzle opening due to impact and vibration, and the ink. It is an object of the present invention to provide a method for controlling an in-vehicle printer and an in-vehicle printer that can prevent the pop-up from occurring.

本発明の車載用プリンタの制御方法は、記録ヘッド内の圧力発生素子の圧力変動により、ノズル開口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット式の車載用プリンタの制御方法であって、プリンタに作用する衝撃または振動の大きさ検出する手順と、プリンタに作用する衝撃または振動の方向を検出する手順と、前記衝撃または振動の大きさが所定の閾値以上の場合に、前記衝撃または振動によりインクに加わる力を打ち消す方向に、前記圧力発生素子を駆動する手順とを含むことを特徴とする。
このような手順であれば、インクジェット式の車載用プリンタに加わる衝撃または振動の大きさ、方向を検出して、インクにかかる力と逆方向の圧力を発生するように圧力発生素子を制御する。
これにより、衝撃や振動がプリンタに加わった場合でも、記録ヘッドのノズル開口からのインクの飛び出し、およびノズル開口への気泡の混入を防止でき、衝撃や振動による印字不良の発生を防止することができる。
A control method for an in-vehicle printer according to the present invention is a control method for an ink-jet in-vehicle printer that performs recording by ejecting ink from a nozzle opening due to pressure fluctuations of a pressure generating element in a recording head. A procedure for detecting the magnitude of the impact or vibration to be detected, a procedure for detecting the direction of the impact or vibration acting on the printer, and if the magnitude of the impact or vibration exceeds a predetermined threshold, And a step of driving the pressure generating element in a direction to cancel the applied force.
With such a procedure, the magnitude and direction of the impact or vibration applied to the ink jet in-vehicle printer is detected, and the pressure generating element is controlled so as to generate a pressure in the direction opposite to the force applied to the ink.
As a result, even when impact or vibration is applied to the printer, ink can be prevented from popping out from the nozzle opening of the recording head and air bubbles can be prevented from entering the nozzle opening, and printing defects due to impact or vibration can be prevented. it can.

また、本発明の車載用プリンタの制御方法は、前記閾値を、記録ヘッドのノズル開口部におけるインク液面のメニスカスを保持し得る限界値とすることを特徴とする。
このような手順であれば、ノズル開口部に形成されたインク液によるメニスカスが、衝撃または振動により破壊されないようにする。
これにより、ノズル開口への気泡の混入による印字不良を防止することができる。
In the on-vehicle printer control method according to the present invention, the threshold value is a limit value that can maintain a meniscus of the ink liquid level in the nozzle opening of the recording head.
With such a procedure, the meniscus due to the ink liquid formed in the nozzle opening is prevented from being destroyed by impact or vibration.
Thereby, it is possible to prevent printing defects due to mixing of bubbles into the nozzle openings.

また、本発明の車載用プリンタは、記録ヘッド内の圧力発生素子の圧力変動により、ノズル開口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット式の車載用プリンタであって、プリンタに加わる衝撃または振動を検知する衝撃検出手段と、前記衝撃または振動の方向を検出する方向検出手段と、前記衝撃または振動の大きさが、所定の閾値以上であるかどうかを検出するレベル検出手段と、前記衝撃または振動の大きさが所定の閾値以上の場合に、前記圧力発生素子に、衝撃または振動によりインクに加わる力を打ち消す方向に圧力を発生させる圧力発生素子制御手段とを備えることを特徴とする。
このような構成であれば、衝撃センサなどの衝撃検出手段により、プリンタ(または記録ヘッド)に加わる衝撃または振動を検知し、方向検出手段により、衝撃または振動の方向を検出する。また、レベル検出手段により、衝撃または振動の大きさが所定の閾値以上であるかどうかを検出する。そして、衝撃または振動の大きさが所定の閾値以上の場合は、圧力制御手段により、圧力発生素子に、衝撃または振動によりインクに加わる力を打ち消す方向に圧力を発生させる。
これにより、衝撃や振動がプリンタに加わった場合でも、記録ヘッドのノズル開口からのインクの飛び出し、およびノズル開口への気泡の混入を防止でき、衝撃や振動による印字不良の発生を防止することができる。
The in-vehicle printer of the present invention is an ink jet type in-vehicle printer that performs recording by ejecting ink from a nozzle opening due to a pressure variation of a pressure generating element in a recording head, and the impact or vibration applied to the printer is detected. Impact detection means for detecting, direction detection means for detecting the direction of the impact or vibration, level detection means for detecting whether the magnitude of the impact or vibration is equal to or greater than a predetermined threshold, and the impact or vibration The pressure generating element is provided with pressure generating element control means for generating a pressure in a direction to cancel the force applied to the ink by impact or vibration when the magnitude of the pressure is greater than or equal to a predetermined threshold value.
With such a configuration, the impact or vibration applied to the printer (or recording head) is detected by an impact detection means such as an impact sensor, and the direction of the impact or vibration is detected by the direction detection means. Further, the level detection means detects whether the magnitude of the impact or vibration is greater than or equal to a predetermined threshold value. When the magnitude of the impact or vibration is greater than or equal to a predetermined threshold value, the pressure control means causes the pressure generating element to generate pressure in a direction that cancels the force applied to the ink by the impact or vibration.
As a result, even when impact or vibration is applied to the printer, ink can be prevented from popping out from the nozzle opening of the recording head and air bubbles can be prevented from entering the nozzle opening, and printing defects due to impact or vibration can be prevented. it can.

また、本発明の車載用プリンタは、前記閾値を、記録ヘッドのノズル開口部におけるインク液面のメニスカスを保持し得る限界値とすることを特徴とする。
このような構成であれば、ノズル開口部に形成されたインク液によるメニスカスが、衝撃または振動により破壊されないようにする。
これにより、ノズル開口への気泡の混入による印字不良を防止することができる。
The on-vehicle printer of the present invention is characterized in that the threshold value is a limit value that can maintain a meniscus of the ink liquid level in the nozzle opening of the recording head.
With such a configuration, the meniscus by the ink liquid formed in the nozzle opening is prevented from being destroyed by impact or vibration.
Thereby, it is possible to prevent printing defects due to mixing of bubbles into the nozzle openings.

次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

最初に、本発明が適用されるインクジェット式の記録ヘッドの例について簡単に説明しておく(なお、詳細については、「特開2002−211010号公報」を参照)。   First, an example of an ink jet recording head to which the present invention is applied will be briefly described (for details, refer to “Japanese Patent Laid-Open No. 2002-211010”).

図2は、インクジェット式記録ヘッドの例を示す図であり、例示した記録ヘッド15は、ケース20の先端面に流路ユニット21を接合している。そして、ケース20の内部に収納した振動子ユニット22によって流路ユニット21内の圧力室23に圧力変動を生じさせて、ノズル開口16からインクを吐出する構成である。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an ink jet recording head. The illustrated recording head 15 has a flow path unit 21 bonded to the front end surface of a case 20. The vibrator unit 22 housed inside the case 20 causes a pressure fluctuation in the pressure chamber 23 in the flow path unit 21 and discharges ink from the nozzle openings 16.

ケース20は、振動子ユニット22を収容する収容室24が内部に形成された箱状体であり、例えば樹脂材によって成型される。   The case 20 is a box-shaped body in which a housing chamber 24 for housing the vibrator unit 22 is formed, and is molded by, for example, a resin material.

流路ユニット21は、流路形成基板25の一方の面にノズルプレート26を、流路形成基板25の他方の面に振動板27を接合した構成とされる。流路形成基板25は、シリコンウエハー等から形成されており、これをエッチング加工することにより所定パターンに区画されていて、各ノズル開口16と連通する複数の圧力室23、共通インク室28、共通インク室28から各圧力室23へ繋がる複数のインク供給路29等をなす隔壁が適宜に形成されている。なお、共通インク室28には、インク供給管30と接続される接続口が設けられ、インクカートリッジ(図示せず)に貯留されたインクがこの接続口を通じて共通インク室28に供給される。   The flow path unit 21 has a configuration in which the nozzle plate 26 is bonded to one surface of the flow path forming substrate 25 and the vibration plate 27 is bonded to the other surface of the flow path forming substrate 25. The flow path forming substrate 25 is formed of a silicon wafer or the like, and is partitioned into a predetermined pattern by etching the plurality of pressure chambers 23, the common ink chambers 28, and the common ink chambers that communicate with the nozzle openings 16. A partition that forms a plurality of ink supply paths 29 and the like connected from the ink chamber 28 to each pressure chamber 23 is appropriately formed. The common ink chamber 28 is provided with a connection port connected to the ink supply pipe 30, and ink stored in an ink cartridge (not shown) is supplied to the common ink chamber 28 through this connection port.

ノズルプレート26には、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口16・・・が列状に開設されており、これらのノズル開口16・・・によってノズル列が構成されている。そして、このノズル列は、紙送り方向、つまり、副走査方向に形成されている。
振動板27は、ステンレス板等の支持板31にPPS膜等の弾性体膜32を積層した二重構造を採り、各圧力室23に対応する部分は支持板31が環状にエッチング加工されて、環内に島部33が形成されている。
In the nozzle plate 26, a plurality of nozzle openings 16 are formed in rows at a pitch corresponding to the dot formation density, and the nozzle rows are configured by these nozzle openings 16. The nozzle rows are formed in the paper feed direction, that is, the sub-scanning direction.
The vibration plate 27 has a double structure in which an elastic film 32 such as a PPS film is laminated on a support plate 31 such as a stainless steel plate, and the support plate 31 is annularly etched at portions corresponding to the pressure chambers 23. An island portion 33 is formed in the ring.

振動子ユニット22は、圧力発生素子の一種である圧電振動子34と固定板35とから構成されている。圧電振動子34は、圧電体と電極層とを交互に積層した一枚の圧電振動子板に、流路ユニット21の各圧力室23・・・に対応した所定ピッチでスリット部を形成することにより櫛歯状に形成される。また、固定板35は、この櫛歯状振動子の基端部分に固着される。この振動子ユニット22は、圧電振動子34の先端が開口から臨む姿勢でケース20の収容室24内に挿入され、固定板35を収容室24の内壁へ固着させることによりケース20に取り付けられる。この取付状態において、圧電振動子34の各先端は、振動板27の対応する島部33に固着される。   The vibrator unit 22 includes a piezoelectric vibrator 34 which is a kind of pressure generating element and a fixed plate 35. The piezoelectric vibrator 34 is formed with slit portions at a predetermined pitch corresponding to the pressure chambers 23 of the flow path unit 21 on one piezoelectric vibrator plate in which piezoelectric bodies and electrode layers are alternately laminated. Is formed in a comb-teeth shape. The fixed plate 35 is fixed to the base end portion of the comb-like vibrator. The vibrator unit 22 is inserted into the housing chamber 24 of the case 20 in a posture in which the tip of the piezoelectric vibrator 34 faces from the opening, and is attached to the case 20 by fixing the fixing plate 35 to the inner wall of the housing chamber 24. In this attached state, each tip of the piezoelectric vibrator 34 is fixed to the corresponding island portion 33 of the diaphragm 27.

各圧電振動子34は、対向する電極間に電位差を与えることにより、積層方向と直交する素子長手方向に伸縮し、圧力室23を区画する弾性体膜32を変位させる。即ち、この記録ヘッド15では、充電により圧電振動子34が素子長手方向に縮小するので、この縮小に伴って弾性体膜32が変位して圧力室23が膨張する。また、放電により圧電振動子34が素子長手方向に伸長するので、この伸長に伴って弾性体膜32がノズルプレート26側へ押され、島部33周辺の弾性体膜32が変形して圧力室23が収縮する。そして、このような圧力室23の容積変化に伴って圧力室23内に充填されたインクに圧力変動が生じるので、圧力室23の容積変化を制御することにより、ノズル開口16からインクを吐出させることができる。   Each piezoelectric vibrator 34 expands and contracts in the longitudinal direction of the element perpendicular to the stacking direction by applying a potential difference between the opposing electrodes, and displaces the elastic film 32 that partitions the pressure chamber 23. That is, in the recording head 15, the piezoelectric vibrator 34 is contracted in the element longitudinal direction by charging, so that the elastic body film 32 is displaced and the pressure chamber 23 is expanded with the contraction. Further, since the piezoelectric vibrator 34 extends in the longitudinal direction of the element due to discharge, the elastic film 32 is pushed toward the nozzle plate 26 along with the expansion, and the elastic film 32 around the island portion 33 is deformed to deform the pressure chamber. 23 contracts. Then, since the pressure fluctuation occurs in the ink filled in the pressure chamber 23 in accordance with the volume change of the pressure chamber 23, the ink is ejected from the nozzle opening 16 by controlling the volume change of the pressure chamber 23. be able to.

以上説明したように、インクジェットプリンタの記録ヘッド15においては、圧電振動子(圧力発生素子)34を動作させ、圧力室23に圧力変動を生じさせ、ノズル開口からインクを吐出させることにより、紙上に文字や画像を印刷する。   As described above, in the recording head 15 of the ink jet printer, the piezoelectric vibrator (pressure generating element) 34 is operated to cause a pressure fluctuation in the pressure chamber 23, thereby ejecting ink from the nozzle opening. Print text and images.

また、インクジェットプリンタにおいては、画質向上の目的で大きさの異なるドットを印刷する方法が採られている。その場合、一記録周期内で複数回インクを吐出することで、ドットの大きさを変化させている。例えば、「小ドット」を印刷する場合には1回の吐出、「中ドット」の場合には2回、「大ドット」の場合には3回の吐出を行う。この場合、インクの吐出を行わない非記録を含め4階調の記録が可能となる。   Ink jet printers employ a method of printing dots having different sizes for the purpose of improving image quality. In this case, the dot size is changed by ejecting ink a plurality of times within one recording cycle. For example, when “small dots” are printed, ejection is performed once, when “medium dots” is performed, ejection is performed twice, and when “large dots” is performed, ejection is performed three times. In this case, four-gradation recording is possible including non-recording in which ink is not discharged.

図3は、記録ヘッド内の圧力発生素子を駆動するパルス波形(インク吐出用駆動信号)の例を示す図であり、図3に示すパルスPS1、PS2、PS3、PS4は常に発生されており、階調値によってパルスを選択し、圧力発生素子を駆動することにより目的のドットを形成する。   FIG. 3 is a view showing an example of a pulse waveform (ink ejection drive signal) for driving the pressure generating element in the recording head, and the pulses PS1, PS2, PS3 and PS4 shown in FIG. 3 are always generated. A pulse is selected according to a gradation value, and a target dot is formed by driving a pressure generating element.

例えば、「小ドット(階調値2)」を形成する場合には第3パルス(PS3)のみを選択する。「中ドット(階調値3)」の場合には、第2パルス(PS2)と第4パルス(PS4)を選択する。「大ドット(階調値4)」の場合には、第1パルス(PS1)、第3パルス(PS3)、第4パルス(PS4)を選択する。各パルスの間隔は、大、中、小のどのドットを形成する場合でも等間隔で圧力発生素子を駆動するように設定されている。なお、「非記録(階調値1)」の場合は、いずれのパルスも選択されない。   For example, when forming a “small dot (gradation value 2)”, only the third pulse (PS3) is selected. In the case of “medium dot (gradation value 3)”, the second pulse (PS2) and the fourth pulse (PS4) are selected. In the case of “large dot (gradation value 4)”, the first pulse (PS1), the third pulse (PS3), and the fourth pulse (PS4) are selected. The intervals between the pulses are set so that the pressure generating elements are driven at equal intervals regardless of whether large, medium, or small dots are formed. In the case of “non-recording (gradation value 1)”, no pulse is selected.

また、図4に、大、中、小の各ドットを形成する場合の、圧力発生素子に印加されるパルス波形(インク吐出用駆動信号)の例を示す。   FIG. 4 shows an example of a pulse waveform (ink ejection drive signal) applied to the pressure generating element when large, medium, and small dots are formed.

次に、図2に示した記録ヘッドの構成、および図3に示したパルスによる圧力発生素子の駆動方法を用いたインクジェットプリンタに、本発明を適用した例について説明する。   Next, an example in which the present invention is applied to the configuration of the recording head shown in FIG. 2 and the ink jet printer using the driving method of the pressure generating element by the pulse shown in FIG. 3 will be described.

図1は、本発明による車載用プリンタの回路構成例を示すブロック図であり、本発明に直接関係する部分についてのみ示したものである。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of a circuit configuration of an in-vehicle printer according to the present invention, and shows only a portion directly related to the present invention.

図1において、符号1は、インク吐出用駆動信号(圧力発生素子駆動信号)と定電圧信号とを切り替える信号切り替えスイッチ(半導体スイッチなど)、2は正負の定電圧の信号を切り替える正負定電圧切り替えスイッチ(半導体スイッチなど)、3は正電圧の定電圧信号源、4は負電圧の定電圧信号源、5はプリンタ(または記録ヘッド)に印加される衝撃または振動を検出する衝撃センサ(衝撃検出手段)6は衝撃または振動の方向を検出する方向検出器(方向検出手段)、7は衝撃または振動の大きさが所定の閾値以上であるかどうかを判定するレベル検出器(レベル検出手段)、8は階調値(ドットの大きさ)に応じてピエゾ素子(圧力発生素子)に印加されるパルス信号(図3および図4参照)を選択するデコーダ、9は各ノズルごとに設けられたピエゾ素子(圧力発生素子)にパルス信号を印加するときに閉じられる各スイッチ(半導体スイッチなど)、10は各ノズルごとに設けられた各ピエゾ素子(圧力発生素子)を示している。   In FIG. 1, reference numeral 1 is a signal switching switch (such as a semiconductor switch) that switches between an ink ejection driving signal (pressure generating element driving signal) and a constant voltage signal, and 2 is a positive / negative constant voltage switching that switches a positive / negative constant voltage signal. Switch (semiconductor switch or the like), 3 is a positive voltage constant voltage signal source, 4 is a negative voltage constant voltage signal source, and 5 is an impact sensor (impact detection) that detects an impact or vibration applied to the printer (or recording head). Means) 6 is a direction detector (direction detection means) for detecting the direction of impact or vibration, 7 is a level detector (level detection means) for determining whether the magnitude of impact or vibration is equal to or greater than a predetermined threshold, 8 is a decoder for selecting a pulse signal (see FIGS. 3 and 4) to be applied to the piezo element (pressure generating element) according to the gradation value (dot size), and 9 is each nozzle. Each switch (semiconductor switch, etc.) that is closed when a pulse signal is applied to the piezo element (pressure generating element) provided in 10 and 10 indicates each piezo element (pressure generating element) provided for each nozzle. Yes.

通常の使用状態では、信号切り替えスイッチ1は、図1に示す状態にあり、図3に示すインク吐出用駆動信号(圧力発生素子駆動信号)aを選択している。そして、デコーダ8では、外部の印字制御装置(図示せず)から入力される階調値のデータと印字タイミング信号に応じて、各スイッチ9の開閉を制御し、各ピエゾ素子10に印加されるパルス信号(図3に示すパルス信号PS1、PS2、PS3、PS4)を選択する。これにより、各ノズルごとに、大、中、小のドットが選択されて印字される。   In a normal use state, the signal selector switch 1 is in the state shown in FIG. 1, and selects the ink ejection drive signal (pressure generating element drive signal) a shown in FIG. The decoder 8 controls the opening and closing of each switch 9 according to the gradation value data and the print timing signal input from an external print control device (not shown), and applies it to each piezo element 10. A pulse signal (pulse signals PS1, PS2, PS3, PS4 shown in FIG. 3) is selected. As a result, large, medium, and small dots are selected and printed for each nozzle.

次に、プリンタに衝撃または振動が加わった場合の動作について説明する。プリンタに衝撃または振動が加わると、衝撃センサ5により衝撃または振動が検出される。レベル検出器7では、衝撃センサ5で検出された衝撃または振動の大きさが所定の閾値、例えば、記録ヘッドのノズル開口部におけるインク液面のメニスカス(図5参照)を保持し得る限界値を超えるかどうかを判断し、限界値を超える場合は印刷を停止し、信号切り替えスイッチ1を切り替え、定電圧信号bを選択させる。また、デコーダ8では、全てのスイッチ9を閉じるデコード値(1111)を出力し、定電圧信号bが全てのピエゾ素子10に印加されるように制御する。   Next, an operation when an impact or vibration is applied to the printer will be described. When an impact or vibration is applied to the printer, the impact sensor 5 detects the impact or vibration. In the level detector 7, the magnitude of the impact or vibration detected by the impact sensor 5 is a limit value that can hold a predetermined threshold, for example, a meniscus (see FIG. 5) of the ink liquid level at the nozzle opening of the recording head. Whether or not it exceeds the limit value, printing is stopped, the signal selector switch 1 is switched, and the constant voltage signal b is selected. The decoder 8 outputs a decode value (1111) that closes all the switches 9 and controls the constant voltage signal b to be applied to all the piezo elements 10.

また、同時に、方向検出器6では衝撃または振動の方向を検出し、正負定電圧切り替えスイッチ2を制御して、正電圧の定電圧信号cまたは負電圧の定電圧信号dを選択する。この場合、インクが飛び出す方向に衝撃が加わる場合には、インクをヘッド内へ戻す方向にピエゾ素子10が変形するような電圧値(例えば、負電圧の定電圧信号d)を選択し、逆にインクがヘッド内に戻されて気泡が混入する方向に衝撃が加わる場合には、インクを押し出す方向にピエゾ素子10が変形する電圧値(例えば、正電圧の定電圧信号c)を選択する。   At the same time, the direction detector 6 detects the direction of impact or vibration and controls the positive / negative constant voltage changeover switch 2 to select the positive voltage constant voltage signal c or the negative voltage constant voltage signal d. In this case, when an impact is applied in the direction in which the ink is ejected, a voltage value (for example, a constant voltage signal d having a negative voltage) is selected so that the piezo element 10 is deformed in the direction in which the ink is returned into the head. When an impact is applied in the direction in which the ink is returned into the head and bubbles are mixed, a voltage value (for example, a positive constant voltage signal c) that deforms the piezo element 10 in the direction in which the ink is pushed out is selected.

その後、衝撃または振動が治まると、信号切り替えスイッチ1が再びインク吐出用駆動信号(圧力発生素子駆動信号)aを選択するように切り替えられ、印刷を停止した位置から、再度印刷が開始される。   Thereafter, when the impact or vibration is subsided, the signal changeover switch 1 is switched again to select the ink ejection drive signal (pressure generating element drive signal) a, and printing is started again from the position where printing was stopped.

このように、本発明においては、衝撃または振動の大きさと方向を検出して、ピエゾ素子10に正電圧もしくは負電圧を印加することにより、ノズル開口からのインクの飛び出し、およびノズル開口への気泡の混入を防止でき、衝撃や振動による印字不良の発生を防止することができる。   As described above, in the present invention, the magnitude and direction of impact or vibration is detected, and a positive voltage or a negative voltage is applied to the piezo element 10 to eject ink from the nozzle openings and bubbles to the nozzle openings. Can be prevented, and printing failure due to impact or vibration can be prevented.

また、レベル検出器7における判定基準となる閾値を、「ノズル開口に形成されたインク液によるメニスカスが衝撃または振動により破壊されない限界値」を基に設定することにより、メニスカスが保護され、ノズル開口への気泡の混入を防止することができる。なお、図5はメニスカスの例を示す図であり、ノズル開口16に、インク液によるメニスカスMが形成された例を示している。   Further, by setting the threshold value as a determination criterion in the level detector 7 based on “a limit value at which the meniscus formed by the ink liquid formed in the nozzle opening is not destroyed by impact or vibration”, the meniscus is protected and the nozzle opening It is possible to prevent air bubbles from entering. FIG. 5 is a diagram showing an example of a meniscus, and shows an example in which a meniscus M made of ink liquid is formed in the nozzle opening 16.

また、図1に示した例では、衝撃または振動が所定の閾値を超えた場合に、ピエゾ素子10に印加する電圧を、固定電圧(定電圧)とした例を示している、勿論、衝撃または振動の大きさに応じて可変電圧とすることもできる。   In the example shown in FIG. 1, when the impact or vibration exceeds a predetermined threshold, the voltage applied to the piezo element 10 is a fixed voltage (constant voltage). A variable voltage can also be used depending on the magnitude of vibration.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の車載用プリンタは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the in-vehicle printer of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

本発明では、インクジェットプリンタにおいて、プリンタに加わる衝撃または振動の大きさと方向を検出して、圧力発生素子(例えば、ピエゾ素子などの圧電振動子)に正電圧もしくは負電圧を印加することにより、ノズル開口からのインクの飛び出し及びノズル開口への気泡の混入による印字不良を防止する効果がある。   In the present invention, in an ink jet printer, the magnitude and direction of an impact or vibration applied to the printer is detected, and a positive voltage or a negative voltage is applied to a pressure generating element (for example, a piezoelectric vibrator such as a piezo element), whereby a nozzle This has the effect of preventing printing failure due to ink jumping out of the opening and mixing of bubbles into the nozzle opening.

従って、本発明は、車載用プリンタの制御方法、および車載用プリンタなどに適用できる。   Therefore, the present invention can be applied to a control method for a vehicle-mounted printer, a vehicle-mounted printer, and the like.

本発明による車載用プリンタの回路構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the circuit structural example of the vehicle-mounted printer by this invention. インクジェットプリンタの記録ヘッドの例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a recording head of an inkjet printer. 記録ヘッド内の圧力発生素子を駆動するパルス波形の例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a pulse waveform for driving a pressure generating element in a recording head. 各ドットを形成する場合のパルス波形の例を示す図。The figure which shows the example of the pulse waveform in the case of forming each dot. メニスカスの例を示す図。The figure which shows the example of a meniscus.

符号の説明Explanation of symbols

1 信号切り替えスイッチ、 2 正負定電圧切り替えスイッチ
3 正電圧の定電圧信号源、4 負電圧の定電圧信号源
5 衝撃センサ、 6 方向検出器、7 レベル検出器
8 デコーダ、 9 スイッチ、 10 ピエゾ素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal changeover switch, 2 Positive / negative constant voltage changeover switch 3 Positive voltage constant voltage signal source, 4 Negative voltage constant voltage signal source 5 Impact sensor, 6 Direction detector, 7 Level detector 8 Decoder, 9 Switch, 10 Piezo element

Claims (4)

記録ヘッド内の圧力発生素子の圧力変動により、ノズル開口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット式の車載用プリンタの制御方法であって、
プリンタに作用する衝撃または振動の大きさ検出する手順と、
プリンタに作用する衝撃または振動の方向を検出する手順と、
前記衝撃または振動の大きさが所定の閾値以上の場合に、前記衝撃または振動によりインクに加わる力を打ち消す方向に、前記圧力発生素子を駆動する手順と
を含むことを特徴とする車載用プリンタの制御方法。
A control method for an ink jet type in-vehicle printer that performs recording by discharging ink from a nozzle opening due to pressure fluctuation of a pressure generating element in a recording head,
A procedure to detect the magnitude of impact or vibration acting on the printer;
A procedure to detect the direction of impact or vibration acting on the printer;
A step of driving the pressure generating element in a direction to cancel the force applied to the ink by the shock or vibration when the magnitude of the shock or vibration is a predetermined threshold value or more. Control method.
前記閾値を、記録ヘッドのノズル開口部におけるインク液面のメニスカスを保持し得る限界値とすること
を特徴とする請求項1に記載の車載用プリンタの制御方法。
The method for controlling an in-vehicle printer according to claim 1, wherein the threshold value is a limit value that can maintain a meniscus of an ink liquid level in a nozzle opening of a recording head.
記録ヘッド内の圧力発生素子の圧力変動により、ノズル開口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット式の車載用プリンタであって、
プリンタに加わる衝撃または振動を検知する衝撃検出手段と、
前記衝撃または振動の方向を検出する方向検出手段と、
前記衝撃または振動の大きさが、所定の閾値以上であるかどうかを検出するレベル検出手段と、
前記衝撃または振動の大きさが所定の閾値以上の場合に、前記圧力発生素子に、衝撃または振動によりインクに加わる力を打ち消す方向に圧力を発生させる圧力発生素子制御手段と
を備えることを特徴とする車載用プリンタ。
An ink-jet in-vehicle printer that performs recording by ejecting ink from a nozzle opening due to pressure fluctuation of a pressure generating element in a recording head,
An impact detection means for detecting an impact or vibration applied to the printer;
Direction detecting means for detecting the direction of the impact or vibration;
Level detection means for detecting whether the magnitude of the impact or vibration is equal to or greater than a predetermined threshold;
Pressure generating element control means for generating pressure in a direction to cancel the force applied to the ink by the impact or vibration when the magnitude of the impact or vibration is a predetermined threshold value or more. In-vehicle printer.
前記閾値を、記録ヘッドのノズル開口部におけるインク液面のメニスカスを保持し得る限界値とすること
を特徴とする請求項3に記載の車載用プリンタ。

The in-vehicle printer according to claim 3, wherein the threshold value is a limit value that can maintain a meniscus of the ink liquid level in the nozzle opening of the recording head.

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