JP2005349647A - Inkjet recording apparatus and ejection control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインクジェット記録装置及び吐出制御方法に係り、特に複数のドットによって階調やカラーを表現し好ましい画像を形成する画像形成技術に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus and an ejection control method, and more particularly to an image forming technique for expressing a gradation and color by a plurality of dots to form a preferable image.
近年、画像やドキュメント等のデータ出力装置としてインクジェット記録装置が普及している。インクジェット記録装置は記録ヘッドに備えられたノズル等の記録素子をデータに応じて駆動させ、該ノズルから吐出されるインクによって記録紙などの被印字媒体(記録メディア)上にデータを形成することができる。 In recent years, ink jet recording apparatuses have become widespread as data output apparatuses for images and documents. An ink jet recording apparatus drives a recording element such as a nozzle provided in a recording head according to data, and forms data on a printing medium (recording medium) such as recording paper by ink ejected from the nozzle. it can.
インクジェット記録装置では、多数のノズルを有する印字ヘッドと被印字媒体とを相対的に移動させ、該ノズルからインク滴を吐出させることによって被印字媒体上に所望の画像が形成される。 In an ink jet recording apparatus, a desired image is formed on a print medium by relatively moving a print head having a large number of nozzles and the print medium and ejecting ink droplets from the nozzles.
インクジェット記録装置では、ノズル内部にインクが充填されている状態で放置されるとインクに含まれる水分や溶媒が蒸発(乾燥)し、該インクの濃度上昇及びインクの増粘が生じる。インクの濃度上昇は階調不良等の原因となり、また、インクの増粘は吐出不良等の原因となり、階調不良や吐出不良は形成される画像の品質を著しく低下させる。 In an ink jet recording apparatus, when the ink is left in a state where ink is filled in the nozzle, moisture and solvent contained in the ink are evaporated (dried), and the density of the ink is increased and the viscosity of the ink is increased. An increase in the density of ink causes a gradation failure and the like, and a thickening of ink causes a discharge failure and the like, and the gradation failure and the discharge failure significantly deteriorate the quality of the formed image.
一般に、上述した濃度上昇の補正方法として、ノズルの温度を制御してノズル内のインク濃度を好ましい濃度に保つ方法や、インクの吐出量や打滴密度を制御して、被印字媒体上でインクの濃度を補正する方法などがある。また、増粘解消の方法としては、ノズルの温度を制御して増粘したインクの粘度を下げる方法や、唾吐き(パージ)や吸引などを実行してノズル内の増粘したインクを排出させる方法などがある。 In general, as a method for correcting the above-described density increase, a method for controlling the temperature of the nozzle to maintain the ink density in the nozzle at a preferable density, or a method for controlling the ink discharge amount and the droplet ejection density, the ink is printed on the printing medium. There is a method of correcting the density of the image. In addition, as a method of eliminating the thickening, a method of decreasing the viscosity of the thickened ink by controlling the temperature of the nozzle, or performing spitting (purge) or suction to discharge the thickened ink in the nozzle. There are methods.
特許文献1に記載されたインクジェット記録装置では、記録濃度の指示入力を受容し、記録するにあたっては外気温度の検出及び記録ヘッドの特性等の加味を行って、記録ヘッドの最適な温度を設定し、当該温度の調整を行うことにより、指示された濃度にて安定且つ正確な記録がなされるように構成されている。 In the ink jet recording apparatus described in Patent Document 1, an instruction input of recording density is received, and when recording, the optimum temperature of the recording head is set by detecting the outside air temperature and taking into consideration the characteristics of the recording head. By adjusting the temperature, stable and accurate recording can be performed at the instructed concentration.
また、特許文献2に記載されたインクジェット記録ヘッド及び該インクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置では、複数の電機熱変換素子に対した記憶領域を持つメモリと、このメモリに格納された画像データに応じて、電機熱変換素子の通電時間を決定するゲート回路を有するように構成されている。
しかしながら、従来の技術では濃度上昇の補正と粘度上昇の解消を同時に行う方法が存在しない。これは、インクの乾燥によって増粘が起こる場合、この増粘がインクの吐出量等に影響するためにインクの吐出量を制御することで実現される階調の制御は困難である。 However, in the prior art, there is no method for simultaneously correcting the concentration increase and eliminating the viscosity increase. This is because when thickening occurs due to drying of the ink, this thickening affects the discharge amount of the ink and the like, and thus it is difficult to control the gradation realized by controlling the discharge amount of the ink.
また、従来技術に係る濃度補正技術は印字ヘッド内の全ノズルを均一に制御しており、例えば、画像の端部ではノズルの使用頻度が少ないために濃度上昇が起こりやすく、色調が変化してしまう。よって、吐出頻度に応じて各ノズルを個別に制御する必要がある。 In addition, the density correction technology according to the prior art uniformly controls all nozzles in the print head. For example, since the frequency of use of the nozzles is low at the edge of the image, the density tends to increase and the color tone changes. End up. Therefore, it is necessary to control each nozzle individually according to the discharge frequency.
特許文献1に記載されたインクジェット記録装置では、濃度の補正について開示されているが、インクの粘度上昇については開示されていない。 The ink jet recording apparatus described in Patent Document 1 discloses density correction, but does not disclose ink viscosity increase.
また、特許文献2に記載されたインクジェット記録ヘッド及び該インクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置では、では、粘度上昇を防止する技術について開示されているが、濃度補正については開示されていない。 In the ink jet recording head described in Patent Document 2 and the ink jet recording apparatus using the ink jet recording head, a technique for preventing an increase in viscosity is disclosed, but density correction is not disclosed.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、インクの粘度変化によるインクの濃度変化及び記録画像の濃度変化を補正して、被印字媒体上に好ましい画像を形成するインクジェット記録装置及び吐出制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an ink jet recording apparatus and an ejection device that form a preferable image on a printing medium by correcting ink density changes and recorded image density changes due to ink viscosity changes. An object is to provide a control method.
前記目的を達成するために請求項1に係る発明は、被印字媒体上にインク滴を吐出させるノズルと、前記ノズルから吐出されるインク滴に吐出力を与える加圧手段と、を有する印字ヘッドと、前記ノズル内のインク状態を検出する検出手段と、前記ノズル内のインクの温度を可変させる温度可変手段と、前記検出手段によって検出された検出結果に応じて前記温度可変手段を制御すると共に、所定の画像濃度を記録するための所定の吐出量を得るために前記加圧手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the object, the invention according to claim 1 is a print head comprising: a nozzle that ejects ink droplets onto a print medium; and a pressurizing unit that imparts ejection force to the ink droplets ejected from the nozzles. And detecting means for detecting the ink state in the nozzle, temperature variable means for changing the temperature of the ink in the nozzle, and controlling the temperature variable means in accordance with the detection result detected by the detecting means. And a control means for controlling the pressurizing means in order to obtain a predetermined discharge amount for recording a predetermined image density.
即ち、ノズル内のインク状態を検出しその検出結果に応じてインクの温度を可変させると共にインクの状態によらず所定の画像濃度を記録するための所定の吐出量を得るために加圧手段の制御を行うので、ノズル内のインクの状態変化に伴う吐出量の変動及びインク濃度の変動を解消することができる。 That is, in order to detect the ink state in the nozzle and vary the temperature of the ink according to the detection result, and to obtain a predetermined discharge amount for recording a predetermined image density regardless of the ink state, Since the control is performed, it is possible to eliminate the variation in the ejection amount and the variation in the ink density due to the change in the state of the ink in the nozzle.
吐出ヘッドには、被印字媒体の印字可能幅の全幅に対応する長さにわたってインク滴を吐出させるノズルが並べられたフルライン型印字ヘッドや、被印字媒体の全幅に対応する長さよりも短い長さにわたってインク滴を吐出させるノズルが並べられた短尺ヘッドを被印字媒体の幅方向に走査させながら被印字媒体上にインク滴を吐出させるシリアル型(シャトルスキャン型)印字ヘッドなどがある。 The discharge head includes a full-line print head in which nozzles that discharge ink droplets are arranged over a length corresponding to the entire printable width of the print medium, and a length shorter than the length corresponding to the full width of the print medium. There is a serial type (shuttle scan type) print head that discharges ink droplets onto a print medium while scanning a short head on which nozzles for discharging ink drops are arranged in the width direction of the print medium.
また、フルライン型の印字ヘッドには、被印字媒体の印字可能幅の全幅に対応する長さに満たない短尺のノズル列を有する短尺ヘッドを千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、被印字媒体の印字可能幅の全幅に対応する長さとしてもよい。 In addition, the full-line type print head is formed by staggering short heads having short nozzle rows that are less than the length corresponding to the entire printable width of the print medium, and connecting them together. It may be a length corresponding to the entire printable width.
加圧手段は、PZT 圧電素子などの圧電体(圧電アクチュエータ)を適用してもよいし、圧力室内のインクを加熱してバブルを発生させるヒータを適用してもよい。 As the pressurizing means, a piezoelectric body (piezoelectric actuator) such as a PZT piezoelectric element may be applied, or a heater that generates bubbles by heating ink in the pressure chamber may be applied.
ノズルにはインク滴を吐出させる開口部の他に、該ノズルから吐出させるインクを収容する圧力室(インク室)と該開口部との間の管路や、該開口部に近傍に形成される細管(絞り)部を含んでいてもよい。 In addition to the opening for ejecting ink droplets, the nozzle is formed near a pressure channel (ink chamber) for accommodating ink to be ejected from the nozzle and the opening, or in the vicinity of the opening. A thin tube (throttle) part may be included.
被印字媒体は、印字ヘッドから吐出されるインク滴を受ける媒体であり、カット紙、連続用紙、シール用紙などの紙類や、OHPシート等の樹脂シート、フイルム、布、その他材質を問わず様々な媒体を含む。 The medium to be printed is a medium that receives ink droplets ejected from the print head, and it can be used regardless of paper such as cut paper, continuous paper, and seal paper, resin sheets such as OHP sheets, film, cloth, and other materials. Media.
また、被印字媒体には、印字媒体、印字メディア、記録媒体、被記録媒体、被画像形成媒体と呼ばれる媒体を含んでいてもよい。 The print medium may include a medium called a print medium, a print medium, a recording medium, a recording medium, or an image forming medium.
請求項2に示すように、請求項1に記載された発明は、前記検出手段は、前記インクの粘度を検出するインク粘度検出手段を含み、前記制御手段は、前記インクの粘度上昇に伴うインク吐出量の変動を補正するように前記加圧手段を制御することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the detection unit includes an ink viscosity detection unit that detects a viscosity of the ink, and the control unit includes an ink that is associated with an increase in the viscosity of the ink. The pressurizing unit is controlled so as to correct the variation in the discharge amount.
即ち、インクの粘度に応じてインクの吐出量の変動を補正するように構成するので、インクの吐出量を常時一定の固有値に保つことができる。 That is, since it is configured to correct the variation in the ink ejection amount in accordance with the ink viscosity, the ink ejection amount can always be maintained at a constant eigenvalue.
一般に、水分やインク溶媒が蒸発するとインクの粘度が高くなる傾向がある。したがって、検出手段によってインクの粘度が高くなったと検出されるとインクの温度を上げて、インクの粘度を下げるように制御される。 Generally, when moisture or ink solvent evaporates, the viscosity of the ink tends to increase. Therefore, when the detection means detects that the ink viscosity has increased, the temperature of the ink is raised and the viscosity of the ink is lowered.
一方、インクの粘度が高くなると、所定の圧力をインクに与えても所定のインクを吐出できずにインク吐出量が減少してしまうことがあるので、検出手段によってインクの粘度が高くなったと検出されると加圧手段の加圧量を増やして、インクの吐出量が常に一定になるように吐出量が補正される。 On the other hand, if the ink viscosity increases, even if a predetermined pressure is applied to the ink, the predetermined ink cannot be ejected and the ink discharge amount may decrease. Therefore, the detection means detects that the ink viscosity has increased. Then, the amount of pressure applied by the pressure means is increased, and the amount of ink discharged is corrected so that the amount of ink discharged is always constant.
粘度が高くなったインクでは、1回の吐出によって実際に吐出されるインク滴の量が所定の吐出量よりも小さくなり、このインク滴によって被印字媒体上に形成されるドットは本来形成されるドットの大きさよりも小さくなる。そのために被印字媒体上で単位面積当たりのドットが占める割合が小さくなり、被記録媒体上で所望の記録濃度を得られないことがある。したがって、粘度が高くなったインクでは、吐出量減少分の吐出量補正を行い、所望の記録濃度を得られるように吐出量の補正が行われる。 In the case of ink having a high viscosity, the amount of ink droplets actually ejected by one ejection is smaller than a predetermined ejection amount, and the dots formed on the printing medium are originally formed by the ink droplets. It becomes smaller than the size of the dot. For this reason, the proportion of dots per unit area on the print medium is reduced, and a desired recording density may not be obtained on the print medium. Therefore, for the ink having a high viscosity, the ejection amount is corrected so as to reduce the ejection amount, and the ejection amount is corrected so as to obtain a desired recording density.
吐出量の補正では、1回に吐出されるインク滴の量を大きくしてもよいし、吐出する回数(形成されるドットの数量)を増やしてもよい。 In the ejection amount correction, the amount of ink droplets ejected at one time may be increased, or the number of ejections (the number of dots formed) may be increased.
インクの粘度を検出する態様には、最後の吐出からの経過時間により、推定手段を用いてインク溶媒の蒸発量を推定し、インク粘度を算出(特定)する態様がある。 As a mode for detecting the viscosity of the ink, there is a mode in which the ink viscosity is calculated (specified) by estimating the evaporation amount of the ink solvent using the estimation unit based on the elapsed time from the last ejection.
また、請求項3に示すように、請求項1に記載された発明は、前記検出手段は、前記インクの濃度を検出するインク濃度検出手段を含み、前記制御手段は、前記インクのインク濃度変動に伴う画像濃度変動を補正するために、前記加圧手段を制御することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the detection unit includes an ink concentration detection unit that detects the concentration of the ink, and the control unit includes a change in ink density of the ink. The pressurizing means is controlled to correct image density fluctuations accompanying the above.
即ち、インク濃度に応じてインクの吐出量を補正するように構成するので、打滴されたインク滴によって形成されるドットから成る画像濃度を常時所定の範囲内に保つことができる。 That is, since the ink ejection amount is corrected in accordance with the ink density, the image density composed of dots formed by the ejected ink droplets can always be kept within a predetermined range.
インク濃度を検出する態様には、最後の吐出からの経過時間により、検出手段を用いてインク溶媒の蒸発量を検出し、インク濃度を算出(特定)する態様がある。 As an aspect of detecting the ink density, there is an aspect of calculating (specifying) the ink density by detecting the evaporation amount of the ink solvent by using the detection unit based on the elapsed time from the last ejection.
一般に、ノズルからインク溶媒が蒸発するとインク濃度が高くなる傾向があり、インクの濃度が高くなると階調不良を生じることがある。したがって、インクの濃度が高くなった場合には加圧手段の加圧量を減らしてドットサイズ(インク滴のサイズ)を小さくすることにより、所定の濃度を持った画像を得る(階調を常に一定にする)ことが可能になる。 In general, when the ink solvent evaporates from the nozzle, the ink density tends to increase, and when the ink density increases, a gradation failure may occur. Therefore, when the ink density increases, the pressure amount of the pressure means is reduced to reduce the dot size (ink droplet size), thereby obtaining an image having a predetermined density (the gradation is always set). Constant).
一方、インク溶媒の蒸発によりインクの粘度が上昇する。インク粘度が上昇した場合にはインクの温度を段階的に上昇させることで、インク粘度を所定の範囲内にすることができ、通常の吐出圧力で吐出可能に維持して、且つ、インク濃度変動を補正するためにインク吐出量(加圧手段の加圧量)を補正することによりドットサイズを変えて所定の濃度にすることができる。 On the other hand, the viscosity of the ink increases due to evaporation of the ink solvent. When the ink viscosity increases, the ink temperature can be kept within a predetermined range by increasing the ink temperature step by step, and can be discharged at normal discharge pressure, and the ink density fluctuation By correcting the ink discharge amount (pressurizing amount of the pressurizing means) to correct the dot size, the dot size can be changed to a predetermined density.
また、請求項4に示すように、請求項2又は3に記載された発明は、前記検出手段は、前記ノズルの休止時間に基づいてインクの粘度及びインクの濃度のうち少なくとも何れか一方を検出することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the second or third aspect, the detection means detects at least one of ink viscosity and ink concentration based on a pause time of the nozzle. It is characterized by doing.
一般に、インク(ノズル内のメニスカス面)が空気に触れるとインク中の水分や溶媒が蒸発して、インクの粘度やインクの濃度が高くなる傾向がある。また、インクが空気に触れている時間が長くなるとインクの粘度上昇が進行する傾向があるので、ノズルの休止時間からインクの粘度やインクの濃度を検出することができる。 In general, when ink (a meniscus surface in a nozzle) comes into contact with air, moisture and solvent in the ink evaporate, and the viscosity of the ink and the concentration of the ink tend to increase. Further, since the viscosity of the ink tends to increase as the time during which the ink is in contact with the air, the ink viscosity and the ink concentration can be detected from the nozzle rest time.
ノズル休止時間をカウントするためのカウント手段と、該カウント手段によってカウントされたノズル休止時間を記録する記録手段(メモリ)を備えている。なお、該カウント手段と記録手段は兼用されてもよい。 Counting means for counting the nozzle pause time and recording means (memory) for recording the nozzle pause time counted by the count means are provided. The counting unit and the recording unit may be combined.
また、ノズルの休止時間は、被印字媒体上に形成される画像のデータから推測してもよいし、該ノズルの吐出履歴を記録手段に記録しておき、この吐出履歴から休止時間を推定 (算出)してもよい。 Further, the nozzle rest time may be estimated from data of an image formed on the printing medium, or the discharge history of the nozzle is recorded in a recording means, and the rest time is estimated from the discharge history ( (Calculation).
なお、検出手段は、インクの粘度或いはインクの濃度の何れか一方を検出してもよいし、インク粘度及びインク濃度の両方を検出してもよい。 The detecting means may detect either the ink viscosity or the ink concentration, or may detect both the ink viscosity and the ink concentration.
また、請求項5に示すように、請求項2、3又は4に記載された発明は、前記制御手段は、前記ノズルの休止時間が予め定められたしきい値を超えると、前記温度可変手段を動作させて前記インクの温度を上げるように制御することを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the second, third, or fourth aspect, the control means causes the temperature variable means to be instructed when a pause time of the nozzle exceeds a predetermined threshold value. And controlling to raise the temperature of the ink.
例えば、複数の滴に分裂するサテライトやスプラッシュなどが発生し始めるまでの時間や、インクの吐出量や吐出方向などが本来の吐出量、吐出方向と異なる吐出異常が発生し始めるまでの時間を予め求めておき、これらの時間をしきい値とする態様がある。このように構成するとインクの粘度に応じて効果的にインク温度の制御をすることができる。 For example, the time until the start of occurrence of satellites or splashes that split into multiple drops, or the time until the start of occurrence of an ejection abnormality in which the ink ejection amount or ejection direction differs from the original ejection amount or ejection direction, There is a mode in which these times are obtained as threshold values. With this configuration, the ink temperature can be controlled effectively according to the viscosity of the ink.
該しきい値は1つでもよいし、インク温度の設定範囲に応じて複数のしきい値を備え、段階的のインクの温度を上げるように構成してもよい。 The threshold value may be one, or a plurality of threshold values may be provided according to the setting range of the ink temperature so as to increase the temperature of the ink stepwise.
また、インクの種類や印字ヘッドの環境温度ごとに予めしきい値を記録しておき、インクの種類や印字ヘッドの環境温度などの情報を得て該しきい値を変更するように構成してもよい。 Also, a threshold value is recorded in advance for each ink type and print head environmental temperature, and the threshold value is changed by obtaining information such as the ink type and print head environmental temperature. Also good.
なお、インク温度の上限を設定し、この上限値を超えないようにインクの温度制御を行う態様が好ましい。インク温度の上限値には、インクの温度が印字ヘッド内の他の部分に影響を与えない温度とする態様や、印字ヘッド内の他の部分に故障 (破損)が発生しない温度とする態様などが考えられる。 It is preferable that the upper limit of the ink temperature is set and the ink temperature is controlled so as not to exceed the upper limit. For the upper limit of the ink temperature, a mode in which the temperature of the ink does not affect other parts in the print head, a mode in which a failure (damage) does not occur in other parts in the print head, etc. Can be considered.
また、請求項6に示すように、請求項1乃至5のうち何れか1項に記載された発明は、前記制御手段は、単位時間当たりの各ノズルの吐出量が所定量を超えると、前記インク温度の制御状態及び前記インクの吐出制御状態を初期状態に戻すように制御することを特徴としている。 Further, according to a sixth aspect of the present invention, in the invention described in any one of the first to fifth aspects, when the discharge amount of each nozzle per unit time exceeds a predetermined amount, the control unit Control is performed so that the ink temperature control state and the ink ejection control state are returned to the initial state.
即ち、インクの温度を上げることはインクの乾燥を促進させてしまうことがあり得るので、単位時間当たり一定量以上のインクが吐出され、そのノズル(圧力室)にはインク供給系から吐出に好ましい粘度のインクが供給された時には、記録されている経過時間とインクの温度制御、インクの吐出量を初期状態に戻すように制御される。言い換えると、インクの温度を下げて初期の設定温度に戻し、休止時間のカウントを初期化(リセット)し、吐出制御を初期化するように制御が行われる。 That is, since raising the temperature of the ink may promote drying of the ink, a certain amount or more of ink is ejected per unit time, and the nozzle (pressure chamber) is preferable for ejection from the ink supply system. When ink having a viscosity is supplied, the recorded elapsed time, ink temperature control, and ink discharge amount are controlled to return to the initial state. In other words, the control is performed so that the temperature of the ink is lowered and returned to the initial set temperature, the rest time count is initialized (reset), and the ejection control is initialized.
単位時間を吐出周期や吐出周期の整数倍としてもよい。また、所定の吐出量を圧力室の容積、圧力室容積の整数倍、1回の吐出での吐出量の整数倍としてもよい。 The unit time may be an ejection cycle or an integer multiple of the ejection cycle. Further, the predetermined discharge amount may be a volume of the pressure chamber, an integral multiple of the pressure chamber volume, and an integral multiple of the discharge amount in one discharge.
温度可変手段には、インクの温度を上げる加熱手段とインクの温度を下げる冷却手段とを備えてもよいし、インクの温度上げる加熱手段のオンオフによって加熱及び冷却(自然冷却)を制御してもよい。 The temperature variable means may include a heating means for raising the ink temperature and a cooling means for lowering the ink temperature, or heating and cooling (natural cooling) may be controlled by turning on and off the heating means for raising the ink temperature. Good.
また、請求項7に示すように、請求項1乃至6のうち何れか1項に記載された発明は、前記制御手段は、前記加圧手段に与える駆動信号を変更して前記ノズルから吐出されるインクの吐出量を変更することを特徴としている。 Further, according to a seventh aspect of the present invention, in the invention described in any one of the first to sixth aspects, the control unit changes the drive signal applied to the pressurizing unit and is discharged from the nozzle. The ink discharge amount is changed.
加圧手段にPZT 圧電素子などの圧電体(電気機械変換素子)を用いる場合には、該加圧手段に印加する駆動信号のピーク電圧を大きくするとノズルから吐出させるインク滴の吐出量を多くすることができ、該駆動信号のピーク電圧を小さくするとノズルから吐出させるインク滴の吐出量を少なくすることができる。 When a piezoelectric material (electromechanical transducer) such as a PZT piezoelectric element is used as the pressurizing means, increasing the peak voltage of the drive signal applied to the pressurizing means increases the amount of ink droplets ejected from the nozzles. If the peak voltage of the drive signal is reduced, the amount of ink droplets ejected from the nozzles can be reduced.
また、請求項8に示すように、請求項1乃至7のうち何れか1項に記載された発明は、前記印字ヘッドは複数のノズルを備えると共に各ノズルに対応して前記温度可変手段を備え、前記制御手段は、前記インク滴の温度をノズルごとに可変させると共に、インクの打滴量をノズルごとに補正するように制御を行うことを特徴としている。 Further, according to an eighth aspect of the present invention, in the invention described in any one of the first to seventh aspects, the print head includes a plurality of nozzles and the temperature variable means corresponding to each nozzle. The control means is characterized in that the temperature of the ink droplet is varied for each nozzle, and control is performed so as to correct the ink ejection amount for each nozzle.
即ち、ノズルごとにインクの温度可変制御及び液滴の吐出量補正制御が行われるので、各ノズルの状況に応じた温度可変制御及び吐出量補正制御を行うことができる。 That is, since the ink temperature variable control and the droplet discharge amount correction control are performed for each nozzle, the temperature variable control and the discharge amount correction control corresponding to the status of each nozzle can be performed.
印字ヘッド内のノズル数が増えるとノズルによって稼働率が異なる。特に、印字ヘッド中央部のノズルは端部のノズルに比べて稼働率が高くなるので、その稼働率(使用頻度)に応じてノズルごとに制御する必要がある。 When the number of nozzles in the print head increases, the operation rate varies depending on the nozzles. In particular, since the nozzle at the center of the print head has a higher operating rate than the nozzle at the end, it is necessary to control each nozzle according to the operating rate (frequency of use).
また、前記目的を達成するために請求項9に記載された発明は、被印字媒体上にインク滴を吐出させるノズルと、前記ノズルから吐出されるインク滴に吐出力を与える加圧手段と、を有する印字ヘッドと、を備えたインクジェット記録装置の吐出制御方法であって、前記ノズル内のインク状態を検出する検出工程と、前記検出工程によって検出された検出結果に応じて、前記ノズルから吐出されるインク滴の温度を可変させて前記インク粘度を変える温度可変工程と、前記検出工程によって検出される検出結果に応じて所定の画像濃度を記録するための所定の吐出量を得るために前記加圧手段を制御する制御工程と、
を含むことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 9 includes a nozzle that ejects ink droplets onto a print medium, a pressurizing unit that imparts ejection force to the ink droplets ejected from the nozzle, A discharge control method for an ink jet recording apparatus comprising: a detection step for detecting an ink state in the nozzle; and a discharge from the nozzle according to a detection result detected by the detection step. A temperature variable step of changing the ink viscosity by changing the temperature of the ink droplets to be obtained, and a predetermined discharge amount for recording a predetermined image density according to the detection result detected by the detection step A control process for controlling the pressurizing means;
It is characterized by including.
即ち、インクの状態に応じてインクの濃度補正とインクの増粘抑制(増粘防止)を同時に制御できるので、被印字媒体上に好ましい画像が形成される。 That is, since it is possible to simultaneously control the ink density correction and the ink thickening suppression (thickening prevention) according to the state of the ink, a preferable image is formed on the printing medium.
なお、本明細書では「印字」という用語は、文字の形成のみならず、文字を含む広い意味での画像を形成する概念を表すものとし、「画像」には、写真、絵、イラスト画の他に、文字、記号等が含まれていてもよい。 In this specification, the term “printing” represents not only the formation of characters, but also the concept of forming an image in a broad sense including characters, and “images” include photographs, pictures, and illustrations. In addition, characters, symbols, and the like may be included.
本発明によれば、検出手段によってインクの状態を検出し、この検出結果に応じてインクの温度を可変させてインクの状態を制御し、更に、この検出結果に応じて所定の画像濃度を記録するための所定のインク吐出量を得るように加圧手段を制御するので、インクの状態変化によるインク吐出量の変動及びインク濃度の変動を補正して、被印字媒体上に好ましい画像を形成することができる。 According to the present invention, the ink state is detected by the detection means, the ink temperature is varied according to the detection result, the ink state is controlled, and a predetermined image density is recorded according to the detection result. Since the pressurizing unit is controlled so as to obtain a predetermined ink discharge amount for the purpose, a change in ink discharge amount and a change in ink density due to a change in the ink state are corrected, and a preferable image is formed on the print medium. be able to.
以下、図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図1は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置10は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド12K,12C,12M,12Yを有する印字部12と、各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵/装填部14と、記録紙16を供給する給紙部18と、記録紙16のカールを除去するデカール処理部20と、前記印字部12のノズル面(インク吐出面)に対向して配置され、記録紙16の平面性を保持しながら記録紙16を搬送する吸着ベルト搬送部22と、印字部12による印字結果を読み取る印字検出部24と、印画済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部26と、を備えている。
[Overall configuration of inkjet recording apparatus]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
図1では、給紙部18の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
In FIG. 1, a magazine for rolled paper (continuous paper) is shown as an example of the
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。 When multiple types of recording paper are used, an information recording body such as a barcode or wireless tag that records paper type information is attached to the magazine, and the information on the information recording body is read by a predetermined reader. Therefore, it is preferable to automatically determine the type of paper to be used and perform ink ejection control so as to realize appropriate ink ejection according to the type of paper.
給紙部18から送り出される記録紙16はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部20においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム30で記録紙16に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
The
ロール紙を使用する装置構成の場合、図1のように、裁断用のカッター(第1のカッター)28が設けられており、該カッター28によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター28は、記録紙16の搬送路幅以上の長さを有する固定刃28Aと、該固定刃28Aに沿って移動する丸刃28Bとから構成されており、印字裏面側に固定刃28Aが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃28Bが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター28は不要である。
In the case of an apparatus configuration that uses roll paper, a cutter (first cutter) 28 is provided as shown in FIG. 1, and the roll paper is cut into a desired size by the
デカール処理後、カットされた記録紙16は、吸着ベルト搬送部22へと送られる。吸着ベルト搬送部22は、ローラ31、32間に無端状のベルト33が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部12のノズル面及び印字検出部24のセンサ面に対向する部分が水平面(フラット面)をなすように構成されている。
After the decurling process, the
ベルト33は、記録紙16の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔(不図示)が形成されている。図1に示したとおり、ローラ31、32間に掛け渡されたベルト33の内側において印字部12のノズル面及び印字検出部24のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ34が設けられており、この吸着チャンバ34をファン35で吸引して負圧にすることによってベルト33上の記録紙16が吸着保持される。
The
ベルト33が巻かれているローラ31、32の少なくとも一方にモータ(図1中不図示、図6中符号88として記載)の動力が伝達されることにより、ベルト33は図1上の時計回り方向に駆動され、ベルト33上に保持された記録紙16は図1の左から右へと搬送される。
When the power of a motor (not shown in FIG. 1, described as
縁無しプリント等を印字するとベルト33上にもインクが付着するので、ベルト33の外側の所定位置(印字領域以外の適当な位置)にベルト清掃部36が設けられている。ベルト清掃部36の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
Since ink adheres to the
なお、吸着ベルト搬送部22に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
Although a mode using a roller / nip conveyance mechanism instead of the suction
吸着ベルト搬送部22により形成される用紙搬送路上において印字部12の上流側には、加熱ファン40が設けられている。加熱ファン40は、印字前の記録紙16に加熱空気を吹き付け、記録紙16を加熱する。印字直前に記録紙16を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
A
印字部12は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを記録紙搬送方向(副走査方向)と直交方向(主走査方向)に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている(図2参照)。詳細な構造例は後述するが(図3乃至図5)、各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yは、図2に示したように、本インクジェット記録装置10が対象とする最大サイズの記録紙16の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口(ノズル)が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
The
記録紙16の送り方向(以下、記録紙搬送方向と記載)に沿って上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の順に各色インクに対応した印字ヘッド12K,12C,12M,12Yが配置されている。記録紙16を搬送しつつ各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙16上にカラー画像を形成し得る。
A print head corresponding to each color ink in the order of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) from the upstream side along the feeding direction of the recording paper 16 (hereinafter referred to as the recording paper transport direction). 12K, 12C, 12M, and 12Y are arranged. A color image can be formed on the
このように、紙幅の全域(印字可能領域の全幅)をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられてなる印字部12によれば、副走査方向について記録紙16と印字部12を相対的に移動させる動作を一回行うだけで(すなわち1回の副走査で)、記録紙16の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
As described above, according to the
なお、本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。 In this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink and dark ink are added as necessary. May be. For example, it is possible to add a print head that discharges light ink such as light cyan and light magenta.
また、本インクジェット記録装置に搭載される印字ヘッド12K,12C,12M,12Yにはフルライン型の印字ヘッドを適用したが、本発明はシャトル型ヘッドにも適用可能である。 Further, although the full-line type print head is applied to the print heads 12K, 12C, 12M, and 12Y mounted in the ink jet recording apparatus, the present invention can also be applied to a shuttle type head.
図1に示したように、インク貯蔵/装填部14は、各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yと連通されている。また、インク貯蔵/装填部14は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段)を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
As shown in FIG. 1, the ink storage /
印字検出部24は、印字部12の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
The
本例の印字検出部24は、少なくとも各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yによるインク吐出幅(画像記録幅)よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤(R)の色フィルタが設けられた光電変換素子(画素)がライン状に配列されたRセンサ列と、緑(G)の色フィルタが設けられたGセンサ列と、青(B)の色フィルタが設けられたBセンサ列と、からなる色分解ラインCCDセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
The
印字検出部24は、各色の印字ヘッド12K,12C,12M,12Yにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。吐出検出の詳細については後述する。
The
印字検出部24の後段には、後乾燥部42が設けられている。後乾燥部42は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
A
多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。 When printing on porous paper with dye-based ink, the weather resistance of the image is improved by preventing contact with ozone or other substances that cause dye molecules to break by pressurizing the paper holes with pressure. There is an effect to.
後乾燥部42の後段には、加熱・加圧部44が設けられている。加熱・加圧部44は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ45で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
A heating /
こうして生成されたプリント物は排紙部26から排出される。本来プリントすべき本画像(目的の画像を印刷したもの)とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置10では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部26A、26Bへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)48によってテスト印字の部分を切り離す。カッター48は、排紙部26の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター48の構造は前述した第1のカッター28と同様であり、固定刃48Aと丸刃48Bとから構成される。
The printed matter generated in this manner is outputted from the
また、図1には示さないが、本画像の排出部26Aには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
Although not shown in FIG. 1, the
次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号50によって印字ヘッドを示すものとする。
Next, the structure of the print head will be described. Since the structures of the print heads 12K, 12C, 12M, and 12Y provided for the respective ink colors are common, the print heads are represented by
図3(a) は印字ヘッド50の構造例を示す平面透視図であり、図3(b) は印字ヘッド50の他の構造例を示す平面透視図、図4(a) はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図であり、図4(b) は図4(a) に示したインク室ユニットをインク吐出面側から見た平面透視図である。
3A is a plan perspective view showing an example of the structure of the
記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド50におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド50は、図3(a) 、(b) 及び図4に示したように、インク滴が吐出するノズル51と、各ノズル51に対応する圧力室52等からなる複数のインク室ユニット53を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。
In order to increase the dot pitch printed on the recording paper surface, it is necessary to increase the nozzle pitch in the
即ち、本実施形態における印字ヘッド50は、図3(a) ,(b) に示すように、インクを吐出する複数のノズル51が印字媒体 (本例では、記録紙16)搬送方向と略直交する方向に印字媒体(記録紙16)の全幅に対応する長さにわたって配列された1列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。
That is, in the
また、図3(b) に示すように、短尺の2次元に配列されたヘッド50’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、印字媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。 Further, as shown in FIG. 3 (b), short two-dimensionally arranged heads 50 'may be arranged in a staggered manner and connected to form a length corresponding to the entire width of the print medium.
各ノズル51に対応して設けられている圧力室52は、図示しないが、その平面形状が概略正方形となっており、本例では、図4(a) 、(b) に示すように、ノズル51は圧力室52の略中央部に設けられ、圧力室52の4隅のうちの1つ隅部には供給口54が設けられ、各圧力室52は供給口54 (絞り部54A)を介して共通流路55と連通されている。
Although the
なお、図4(a) に示す態様以外にも、供給口54は圧力室52の4つの辺部のうち何れか1つの辺部に設けられてもよいし、圧力室52の対角線上の両隅部にノズル51と供給口54が設けられていてもよい。
In addition to the embodiment shown in FIG. 4A, the
圧力室52の天面を構成している加圧板56には個別電極57を備えたアクチュエータ58が接合されており、個別電極57に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ58が変形してノズル51からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路55から供給口54を通って新しいインクが圧力室52に供給される。
An
また図4(b) に示すように、圧力室52の底面には、ノズル51内及びノズル51近傍のインクの温度を可変させるノズル温調ヒータ59が備えられている。ノズル温調ヒータ59は、その平面形状が環状形状でありノズル51の周囲を囲むように配置され、ノズル51内のインク及びノズル51近傍インクの温度に分布を生じさせないように温度が均一になるように制御される。
As shown in FIG. 4B, a nozzle
なお、ノズル温調ヒータ59は、一点破線に示す符号59’のようにその円周方向に分割された複数のヒータから構成されてもよい。また、図4(b) では図4(a) に示した供給口54及び共通流路55は省略されている。
The nozzle
本例では、ノズル開口部51Aを単にノズル51と言うことがあり、また、ノズル開口部51Aと圧力室52とをつなぎ、吐出されるインクの流路となる管路部51Bをノズルと言うことがある。更に、ノズル開口部51Aと管路部51Bとを合わせてノズル51と言うこともある。
In this example, the
かかる構造を有する多数のインク室ユニット53を備えた印字ヘッド50では、図3(a) に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット53を一定のピッチdで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチPはd× cosθとなる。
In the
すなわち、主走査方向については、各ノズル51が一定のピッチPで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。以下、説明の便宜上、ヘッドの長手方向(主走査方向)に沿って各ノズル51が一定の間隔(ピッチP)で直線状に配列されているものとして説明する。
That is, in the main scanning direction, each
なお、用紙 (本例では、記録紙16)の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、(1)全ノズルを同時に駆動する、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向(用紙の搬送方向と直交する方向)に1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインを印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。 When the nozzles are driven by a full line head having a nozzle row corresponding to the entire width of the paper (in this example, the recording paper 16), (1) all the nozzles are driven simultaneously, (2) the nozzles are moved from one to the other. (3) The nozzle is divided into blocks, each block is sequentially driven from one side to the other, and the like in the paper width direction (direction perpendicular to the paper transport direction). The driving of the nozzle that prints a line composed of a single row of dots or a line composed of a plurality of rows of dots is defined as main scanning.
特に、図3(a) 、(b) に示すようなマトリクスに配置されたノズル51を駆動する場合は、上記(3)のような主走査が好ましい。即ち、ノズル51-11 、51-12 、51-13 、51-14 、51-15 、51-16 を1つのブロックとし(他にはノズル51-21 、…、51-26 を1つのブロック、ノズル51-31 、…、51-36 を1つのブロック、…として)記録紙16の搬送速度に応じてノズル51-11 、51-12 、…、51-16 を順次駆動することで記録紙16の幅方向に1ラインを印字する。
In particular, when driving the
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインの印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。 On the other hand, the sub-scan is defined as the above-described full-line head and the paper are moved relative to each other to repeatedly print a line composed of one row of dots or a line composed of a plurality of rows of dots formed by the above-described main scan. To do.
なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子(圧電素子)に代表されるアクチュエータ58の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
In the implementation of the present invention, the nozzle arrangement structure is not limited to the illustrated example. In the present embodiment, a method of ejecting ink droplets by deformation of an
図5は、インクジェット記録装置10におけるインク供給系の構成を示した概要図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the ink supply system in the
インク供給タンク60はインクを供給するための基タンクであり、図1で説明したインク貯蔵/装填部14に設置される。インク供給タンク60の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御、インクの温度制御を行うことが好ましい。なお、図5のインク供給タンク60は、先に記載した図1のインク貯蔵/装填部14と等価のものである。
The
図5に示したように、インク供給タンク60と印字ヘッド50の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ62が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下(一般的には、20μm程度)とすることが好ましい。
As shown in FIG. 5, a
なお、図5には示さないが、印字ヘッド50の近傍又は印字ヘッド50と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
Although not shown in FIG. 5, a configuration in which a sub tank is provided in the vicinity of the
また、インクジェット記録装置10には、ノズル51の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ64と、ノズル面の清掃手段としてのクリーニングブレード66とが設けられている。
Further, the
これらキャップ64及びクリーニングブレード66を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド50に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド50下方のメンテナンス位置に移動される。
The maintenance unit including the
キャップ64は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド50に対して相対的に昇降変位される。電源OFF時や印刷待機時にキャップ64を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド50に密着させることにより、ノズル面をキャップ64で覆う。
The
印字中又は待機中において、特定のノズル51の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータ58が動作してもノズル51からインクを吐出できなくなってしまう。
During printing or standby, if the frequency of use of a
このような状態になる前に(アクチュエータ58の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で)アクチュエータ58を動作させ、その劣化インク(粘度が上昇したノズル近傍のインク)を排出すべくキャップ64(インク受け)に向かって予備吐出(パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出)が行われる。本インクジェット記録装置10では、予備吐出制御はインクの温度制御(詳細は後述)に連動して行われる。
Before such a state is reached (within the range of the viscosity that can be discharged by the operation of the actuator 58), the
また、印字ヘッド50内のインク(圧力室52内)に気泡が混入した場合、アクチュエータ58が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド50にキャップ64を当て、吸引ポンプ67で圧力室52内のインク(気泡が混入したインク)を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク68へ送液する。
Further, when air bubbles are mixed into the ink in the print head 50 (in the pressure chamber 52), the ink cannot be ejected from the nozzle even if the
この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇(固化)した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室52内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。
In this suction operation, the deteriorated ink with increased viscosity (solidified) is sucked out when the ink is initially loaded into the head or when the ink is used after being stopped for a long time. Since the suction operation is performed on the entire ink in the
クリーニングブレード66は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構(ワイパー)により印字ヘッド50のインク吐出面(ノズル板表面)に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード66をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル51内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。
The
図6はインクジェット記録装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置10は、通信インターフェース70、システムコントローラ72、メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78、プリント制御部80、画像バッファメモリ82、ヘッドドライバ84等を備えている。
FIG. 6 is a principal block diagram showing the system configuration of the
通信インターフェース70は、ホストコンピュータ86から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース70にはUSB、IEEE1394、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ86から送出された画像データは通信インターフェース70を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、一旦メモリ74に記憶される。メモリ74は、通信インターフェース70を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ72を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ74は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
The
システムコントローラ72は、通信インターフェース70、メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ72は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ86との間の通信制御、メモリ74の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ88やヒータ89を制御する制御信号を生成する。
The
モータドライバ76は、システムコントローラ72からの指示にしたがってモータ88を駆動するドライバ(駆動回路)である。ヒータドライバ78は、システムコントローラ72からの指示にしたがって後乾燥部42等のヒータ89を駆動するドライバである。
The
プリント制御部80は、システムコントローラ72の制御に従い、メモリ74内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号(印字データ)をヘッドドライバ84に供給する制御部である。プリント制御部80において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ84を介して印字ヘッド50のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
The
プリント制御部80には画像バッファメモリ82が備えられており、プリント制御部80における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ82に一時的に格納される。更に、画像バッファメモリ82には、各ノズルの設定温度などの各ノズルの設定や、単位時間当たりの吐出量、吐出後の経過時間などの吐出履歴、パージ、吸引などの実行履歴のメンテナンス履歴などの管理データが記録される。
The
なお、図6において画像バッファメモリ82はプリント制御部80に付随する態様で示されているが、メモリ74と兼用することも可能である。また、プリント制御部80とシステムコントローラ72とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。もちろん、画像バッファメモリ82とは別に各ノズルの管理データを記録する記録手段を備えてもよい。
In FIG. 6, the
ヘッドドライバ84はプリント制御部80から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド12K,12C,12M,12Yのアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ84にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
The
また、プリント制御部80は、図4(a) 、(b) に示したノズル温調ヒータ59の動作指令信号をノズル温調ヒータドライバ90に送出して、ノズル温調ヒータ59の制御を行う。なお、ノズル温調ヒータ59の動作制御の詳細は後述する。
Further, the
ノズル温調ヒータドライバ90は、プリント制御部80から送られる動作指令信号に応じてオン時間とオフ時間の割合を変えてノズル温調ヒータ59の温度を設定値に合わせて一定にコントロールする。
The nozzle temperature
プログラム格納部92には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ72の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。また、プログラム実行時には、メモリ74に記録されているシステムパラメータや動作パラメータ (設定値)などの読み出しが随時行われる。
Various control programs are stored in the
プログラム格納部92はROMやEEPROMなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやPCカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。
The
なお、プログラム格納部92は動作パラメータ等の記録手段(本例では、メモリ74)と兼用してもよい。
Note that the
印字検出部24は、図1で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙16に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況(吐出の有無、打滴のばらつきなど)を検出し、その検出結果をプリント制御部80に提供する。
As described with reference to FIG. 1, the
プリント制御部80は、必要に応じて印字検出部24から得られる情報に基づいて印字ヘッド50に対する各種補正を行う。
The
なお、図1に示した例では、印字検出部24が印字面側に設けられており、ラインセンサの近傍に配置された冷陰極管などの光源(不図示)によって印字面を照明し、その反射光をラインセンサで読み取る構成になっているが、本発明の実施に際しては他の構成でもよい。
In the example shown in FIG. 1, the
また、図6では、システムコントローラ72とプリント制御部80を別に備えた態様を示したが、これらの一部又は全部を共通のプロセッサ(MPU、CPU)として構成してもよいし、メモリ74や画像バッファメモリ82などの記録手段(記憶手段)の一部又は全部を共通化してもよい。
6 shows a mode in which the
〔吐出制御〕
次に、本インクジェット記録装置10の吐出制御ついて詳述する。
(Discharge control)
Next, the discharge control of the
本インクジェット記録装置10では、ノズル51内のインクの粘度上昇(増粘)を抑制すると共に、インクの粘度上昇によって起こるインク濃度変化の補正及びインクの粘度上昇によって吐出量が変化することで起こる記録濃度変化の補正が行われる。
In the
図7には、タイミングt0 でノズル51から吐出が行われた後の経過時間tとノズル51の温度及びアクチュエータ58の駆動信号の関係を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing the relationship between the elapsed time t after ejection from the
図7に示すように、ノズル51からインクの吐出が行われるタイミングt0 では、全ノズルの温度(ノズル内のインク温度)が30℃になるように、図6に示したプリント制御部80からノズル温調ヒータドライバ90を介して、図4(a) 、(b) に示したノズル温調ヒータ59に動作指令が送られ、経過時間tがリセットされる(t=0が設定される)。
As shown in FIG. 7, at the timing t0 when ink is ejected from the
その後、吐出が行われた時間t0 からの経過時間tが求められ、図6に示した画像バッファメモリ82に記録される。該画像バッファメモリ82に記録された経過時間tが第1のしきい値tng1 以上になると、ノズル51の温度が35℃になるように、プリント制御部80からノズル温調ヒータドライバ90を介してノズル温調ヒータ59に動作指令が送られる。
Thereafter, an elapsed time t from the discharge time t0 is obtained and recorded in the
更に、経過時間tが第2のしきい値tng2 以上になると、ノズル51の温度が40℃になるように、プリント制御部80からノズル温調ヒータドライバ90を介してノズル温調ヒータ59に動作指令が送られ、経過時間tが第3のしきい値tng3 以上になると、当該ノズルのメンテナンス動作(唾吐き、吸引など)を実行するように、プリント制御部80からヘッドドライバ84に動作指令が送られる。また、唾吐き(パージ)、吸引などのメンテナンス動作が実行されたノズル51は、該ノズル内の温度が30℃になるようにプリント制御部80からノズル温調ヒータドライバ90を介してノズル温調ヒータ59に動作指令が送られる。
Further, when the elapsed time t becomes equal to or greater than the second threshold value tng2, the
第1のしきい値tng1 は、ノズル51の温度T=30℃にて吐出インク滴サイズ不良(吐出量異常)やサテライトの多発などの吐出異常が発生するまでの時間が適用される。
The first threshold value tng1 is a time period until a discharge abnormality such as a defective ink droplet size (discharge amount abnormality) or frequent occurrence of satellites occurs at a temperature T = 30 ° C. of the
また、第2のしきい値tng2 はノズル51の温度T=35℃にて吐出インク滴サイズ不良(吐出量異常)やサテライトの多発などの吐出異常が発生するまでの時間が適用される。
The second threshold value tng2 is the time until a discharge abnormality such as a defective ink droplet size (discharge amount abnormality) or frequent occurrence of satellites occurs at the temperature T = 35 ° C. of the
更に、第3のしきい値tng3 はノズル51の温度T=40℃にて吐出インク滴サイズ不良(吐出量異常)やサテライトの多発などの吐出異常が発生するまでの時間が適用される。
Further, the third threshold value tng3 is a time period until a discharge abnormality such as an ink droplet size defect (discharge amount abnormality) or frequent occurrence of satellites occurs at the temperature T = 40 ° C. of the
上述した第1のしきい値tng1 及び第2のしきい値tng2 、第3のしきい値tng3 はインクの種類ごとに変えてもよい。また、ノズル51の温度を更に細かく制御して、3個以上のしきい値を備えてもよい。
The first threshold value tng1, the second threshold value tng2, and the third threshold value tng3 described above may be changed for each ink type. Further, the temperature of the
上述したインク種類ごとの経過時間tのしきい値を予めデータテーブル化して記録しておき、インク種類が変わるときには、そのインクカートリッジに取り付けられたバーコード等の情報読取媒体からインク種類(ID)情報を取得し、このインク種類情報に基づいてデータテーブルから経過時間tのしきい値を読み出すように設定してもよい。 The threshold value of the elapsed time t for each ink type is recorded in advance as a data table, and when the ink type changes, the ink type (ID) is read from an information reading medium such as a barcode attached to the ink cartridge. Information may be acquired, and the threshold value of the elapsed time t may be read from the data table based on the ink type information.
上述したように、各ノズル51内のインクの温度を吐出後の経過時間tに応じて段階的に上げる制御が行われるので、吐出後の経過時間tと共に進行するノズル51内のインクの粘度上昇を抑制することができる。また、インクの温度が上限値(本例では40℃を超える温度)を超える場合には、当該ノズルのメンテナンス動作が実行され、当該ノズル51の設定が初期化される。
As described above, since the temperature of the ink in each
また、インクの粘度上昇が進行すると、インクに所定の圧力を与えても(所定の駆動信号を印加しても)、そのノズルから1回に吐出されるインク滴量が所定の吐出量に比べて少なくなることがある。 As the viscosity of the ink increases, even if a predetermined pressure is applied to the ink (a predetermined drive signal is applied), the amount of ink droplets discharged from the nozzle at a time is larger than the predetermined discharge amount. May decrease.
このような吐出量の減少を補正するために、吐出が行われた時間t0 からの経過時間tに応じて、図4(a) に示したアクチュエータ58に印加する駆動信号の変更が行われ、1回に吐出されるインクの吐出量が経過時間tによらず(インクの粘度によらず)一定になるように補正が行われる。
In order to correct such a decrease in the discharge amount, the drive signal applied to the
図8には、本吐出制御における吐出時の駆動信号の変更例を示す。なお、図8に示した駆動信号はあくまでも一例であり、本発明の適用範囲を限定するものではない。 FIG. 8 shows an example of changing the drive signal during discharge in the main discharge control. Note that the drive signals shown in FIG. 8 are merely examples, and do not limit the scope of application of the present invention.
図8に示すように、駆動信号波形100はインクの粘度上昇が起きていない状態(図7中t0 における初期状態)の駆動信号波形であり、その最大電圧 (ピーク電圧)Aである。また、補正駆動信号波形110(駆動信号波形100と共通部分は実線で図示し、異なる部分は一点破線で図示)は、吐出後の経過時間tが第1のしきい値tng1 に達したときの駆動信号波形であり、その最大電圧はBである。更に、補正駆動信号波形110の最大電圧Bは駆動信号波形100の最大電圧Aを基準(100%)とすると略102%の電圧となっている。例えば、電圧Aを10Vとすると、電圧Bは10.2Vになる。
As shown in FIG. 8, a
図8に示すように、駆動信号波形100及び補正駆動信号波形110は共通の傾き(単位時間当たりの電圧変化量)、共通の印加時間を有し、一方、駆動信号波形100及び補正駆動信号波形110は異なる最大電圧を有している。
As shown in FIG. 8, the
なお、図8には、駆動信号波形100と補正駆動信号波形110が共通の傾きを有する態様を例示したが、駆動信号波形100と補正駆動信号波形110との傾きを異なる傾きとしてもよい。
8 illustrates an example in which the
図7に示す駆動信号波形とは、図8に示した駆動信号波形100及び補正駆動信号波形110の最大電圧(電圧A及び電圧Bに相当)を示している。
The drive signal waveform shown in FIG. 7 indicates the maximum voltage (corresponding to voltage A and voltage B) of the
図7に示すように、吐出タイミングt0 と第1のしきい値tng1 との間では、電圧Aから電圧Bまで経過時間tの進行に応じて駆動信号の最大電圧は連続的に更新され、第1のしきい値tng1 では駆動信号の最大電圧は電圧Bから電圧Cに変更される。 As shown in FIG. 7, between the discharge timing t0 and the first threshold value tng1, the maximum voltage of the drive signal is continuously updated from the voltage A to the voltage B as the elapsed time t progresses. At a threshold value tng1 of 1, the maximum voltage of the drive signal is changed from voltage B to voltage C.
また、第1のしきい値tng1 と第2のしきい値tng2 との間では、電圧Cから電圧Dに経過時間tの進行に応じて駆動信号の最大電圧は連続的に更新され、第2のしきい値tng2 では駆動信号の最大電圧は電圧Dから電圧Eに変更される。 In addition, between the first threshold value tng1 and the second threshold value tng2, the maximum voltage of the drive signal is continuously updated from the voltage C to the voltage D as the elapsed time t progresses. The maximum voltage of the drive signal is changed from the voltage D to the voltage E at the threshold value tng2.
更に、第2のしきい値tng2 と第3のしきい値tng3 との間では、電圧Eから電圧Fに経過時間tの進行に応じて駆動信号の最大電圧は連続的に更新される。もちろん、各区間で駆動信号の最大電圧を段階的に変更するように(一定時間ごとの駆動信号の最大電圧を変更するように)制御してもよい。 Further, between the second threshold value tng2 and the third threshold value tng3, the maximum voltage of the drive signal is continuously updated from the voltage E to the voltage F as the elapsed time t progresses. Of course, the control may be performed so that the maximum voltage of the drive signal is changed stepwise in each section (the maximum voltage of the drive signal is changed every predetermined time).
なお、図7には図示しないが、第3のしきい値tng3 ではノズル51の設定が初期化されるので、駆動信号の最大電圧は電圧Fから電圧Aに変更される。
Although not shown in FIG. 7, since the setting of the
また、経過時間tが第1のしきい値tng1 に達すると、粘度が上昇したノズル内のインクの粘度を元の粘度に近づける(下げる)ようにノズル51の温度を上昇させる当該ノズルの温度制御が行われる。これによって、所定範囲内で駆動波形の最大電圧を調整して、本来の吐出量を得るための補正が可能になる。
Further, when the elapsed time t reaches the first threshold value tng1, the temperature control of the nozzle increases the temperature of the
更に、吐出タイミングt0 からTng1 までの期間にインク溶媒の蒸発、濃縮によってインク濃度が上昇した分の階調変化を補正するために、ドットサイズを小さくするように電圧Aから電圧C(但し、電圧A>電圧C)へ初期最大電圧を下げる制御が行われる。 Further, in order to correct the gradation change corresponding to the increase in the ink density due to the evaporation and concentration of the ink solvent during the period from the discharge timing t0 to Tng1, the voltage A is changed from the voltage A to the voltage C (however, the voltage Control is performed to lower the initial maximum voltage to A> voltage C).
同様に、第2のしきい値tng2 に達した場合にも、電圧Cから電圧E(電圧C>電圧E)へ初期最大電圧を下げる制御が行われる。これによってインク濃度の上昇が発生しても、所定の階調濃度で画像の形成が可能になる。 Similarly, when the second threshold value tng2 is reached, control is performed to lower the initial maximum voltage from voltage C to voltage E (voltage C> voltage E). As a result, even if the ink density rises, an image can be formed with a predetermined gradation density.
次に図9を用いて本吐出制御の流れを説明する。図9は、上述した吐出制御の流れを示すフローチャートである。 Next, the flow of the main discharge control will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a flow of the above-described discharge control.
本吐出制御が開始されると(ステップS10)、図4に示したノズル温調ヒータ59を動作させて印字ヘッド50内の全ノズルのプリヒートが行われ(ステップS12)、印字ヘッド50内の全ノズルの温度Tが30℃であるか否かが検出される(ステップS14)。
When the main discharge control is started (step S10), the nozzle
ステップ14において、全てのノズルの温度Tが30℃以上でない場合には(NO判定)、ステップS12に戻り、全てのノズルの温度Tが30℃になるまで、プリヒートが継続される。
In
一方、ステップS14において、全てのノズルの温度Tが30℃になると(YES判定)、唾吐きが行われ(ステップS16)、経過時間tがリセットされる(ステップS18)。ステップS14ではノズル温度Tを30℃の誤差範囲内(例えば、5%の誤差範囲内28.5℃≦T≦31.5℃)であるか否かを検出してもよい。 On the other hand, when the temperature T of all the nozzles reaches 30 ° C. in step S14 (YES determination), spitting is performed (step S16), and the elapsed time t is reset (step S18). In step S14, it may be detected whether the nozzle temperature T is within an error range of 30 ° C. (for example, within an error range of 5% 28.5 ° C. ≦ T ≦ 31.5 ° C.).
なお、電源オン時(インクジェット記録装置10の起動時)や長時間放置後には、インクジェット記録装置10の初期化動作(イニシャライズ)が実行され、このイニシャライズ中に、上記ステップS10〜ステップS18に示したノズル51のイニシャライズが実行される。
When the power is turned on (when the ink
ステップS10〜ステップS18に示したノズル51のイニシャライズが終了すると、吐出後の経過時間tのカウントが開始され、ノズルごとに吐出からの経過時間tが図6に示した画像バッファメモリ82に記録される(ステップS20)。
When the initialization of the
また、各ノズルのイニシャライズが終わると、画像記録(印字)が開始され(ステップS22)、吐出後の経過時間tの進行と共に、駆動波形の変更(更新)が行われ(ステップS24)、ステップS26に進む。 When the initialization of each nozzle is completed, image recording (printing) is started (step S22), and the drive waveform is changed (updated) with the progress of the elapsed time t after ejection (step S24), and step S26. Proceed to
ここで、駆動波形の更新には、例えば、図7の吐出タイミングt0 から第1の閾値tng1 までの期間で最大駆動電圧を電圧Aから電圧Bに変更する態様を含んでいる。 Here, the update of the drive waveform includes, for example, a mode in which the maximum drive voltage is changed from the voltage A to the voltage B in the period from the discharge timing t0 to the first threshold value tng1 in FIG.
ステップS26では画像記録の終了が監視され、画像記録が終了しない場合には(NO判定))、単位時間当たりのインク吐出量が所定の値以上であるか否かが判断される(ステップS28)。本例では、所定の吐出量を80pl/ 100msec(単位時間を100msecとして80pl)とするが、この値はインクの種類、成分、環境温度などによって変更できる。 In step S26, the end of image recording is monitored. If the image recording is not ended (NO determination), it is determined whether or not the ink discharge amount per unit time is equal to or greater than a predetermined value (step S28). . In this example, the predetermined discharge amount is set to 80 pl / 100 msec (80 pl with a unit time of 100 msec), but this value can be changed depending on the type of ink, components, environmental temperature, and the like.
また、前記所定の吐出量に適用される吐出量を予め複数準備しておき、インクの種類、成分、環境温度などによって切り換え可能にするとよい。該所定の吐出量には、圧力室52の容積の整数倍や1回の吐出量の整数倍などとする態様がある。単位時間を吐出周期や吐出周期の整数倍としてもよい。
Further, it is preferable that a plurality of discharge amounts to be applied to the predetermined discharge amount are prepared in advance and can be switched depending on the type, component, environmental temperature, and the like of the ink. Examples of the predetermined discharge amount include an integer multiple of the volume of the
ステップS28において、吐出量が所定の値を超えると(YES判定)、ステップS30に進み、ノズル温度が30℃になるように、図4にノズル温調ヒータ59の制御が行われ、記録されている経過時間tがリセットされる。
In step S28, when the discharge amount exceeds a predetermined value (YES determination), the process proceeds to step S30, and the nozzle
一方、ステップS28において単位時間当たりの吐出量が所定の吐出量以下である場合には(NO判定)、画像記録、経過時間tのカウント、経過時間tの記録が継続され、ステップS32に進む。なお、経過時間tのカウント及び経過時間tのリセットは通常の画像記録だけでなくパージ、吸引などが実行された場合にも行われる。 On the other hand, when the discharge amount per unit time is equal to or less than the predetermined discharge amount in step S28 (NO determination), image recording, counting of elapsed time t, and recording of elapsed time t are continued, and the process proceeds to step S32. The elapsed time t is counted and the elapsed time t is reset when not only normal image recording but also purge, suction, and the like are executed.
ステップS32では、記録されている経過時間tが第1のしきい値tng1 以上であるか否かが判断される。t<tng1 であれば(NO判定)、ステップ22に戻り画像記録が継続され、t≧tng1 であれば(YES判定)、ステップS34に進む。 In step S32, it is determined whether the recorded elapsed time t is equal to or greater than the first threshold value tng1. If t <tng1 (NO determination), the process returns to step 22 to continue image recording. If t ≧ tng1 (YES determination), the process proceeds to step S34.
ステップS34では記録されている経過時間tが第2のしきい値tng2 以上であるか否かが判断される。t<tng2 (tng1 ≦t<tng2 )であれば(NO判定)、ノズル51の温度を35℃に上げるようにノズル温調ヒータ59が制御され(ステップS36)、その後、ステップ22に戻り画像記録が継続される。一方、t≧tng2 であれば(YES判定)、ステップS38に進む。
In step S34, it is determined whether the recorded elapsed time t is greater than or equal to the second threshold value tng2. If t <tng2 (tng1 ≦ t <tng2) (NO determination), the nozzle
ステップS38では記録されている経過時間tが第3のしきい値tng3 以上であるか否かが判断される。t<tng3 (tng2 ≦t<tng3 )であれば(NO判定)、ノズル51の温度を40℃に上げるようにノズル温調ヒータ59が制御され(ステップS40)、その後、ステップS22に戻り画像記録が継続される。一方、t≧tng3 であれば(YES判定)、ステップS12に戻り、ノズル51の温度を30℃に下げるようにノズル温調ヒータ59が制御され、当該ノズルのイニシャライズが実行される。
In step S38, it is determined whether the recorded elapsed time t is greater than or equal to the third threshold value tng3. If t <tng3 (tng2 ≦ t <tng3) (NO determination), the nozzle
ここで、ノズル51の温度が40℃を超えると、装置異常にはならないが、温度制御や他のノズル(特に近隣のノズル)の温調に影響を及ぼすことが予想されるので、ノズル51の温度を40℃に維持したまま画像記録は継続され、この画像記録が終了すると、上述したノズル51のイニシャライズが実行される。
Here, if the temperature of the
また、ステップS26で画像記録が終了したと判断されると(YES判定)、排紙処理の後、唾吐き(ステップS42)、ノズル51の加熱停止(ステップS44)が実行され、画像記録終了処理が実行され(ステップS46)、画像記録が終了される(ステップS48)。
If it is determined in step S26 that the image recording is completed (YES determination), after the paper discharge process, spitting (step S42) and heating of the
なお、本インクジェット記録装置10では、ノズル51の温度を監視する温度監視手段を備え、ノズル51の温度がアクチュエータ58の破損や印字ヘッド50内の接着接合部分のはく離、接着剤の変質などの装置異常が発生する温度に達するときには、直ちに画像記録が中止され、ノズル温調ヒータ59がオフにされる。
The ink
このように、ノズル51内の温度を急速に下げる場合や、加熱温度が広範囲にわたる場合に対応するためにペルチェ素子などを用いたノズル冷却手段(インク冷却手段)を備えてもよい。
As described above, a nozzle cooling means (ink cooling means) using a Peltier element or the like may be provided to cope with a case where the temperature in the
また、連続印字を実行する場合に、紙間や余白で唾はきを実行した場合にもノズル51のイニシャライズが実行される。
In addition, when continuous printing is performed, the
なお、上述した温度、時間、吐出量等の数値はあくまでも一例であり、インクの種類、成分、環境温度等によって適宜変更される。 The numerical values such as the temperature, time, and discharge amount described above are merely examples, and may be changed as appropriate according to the type of ink, components, environmental temperature, and the like.
本例では、上述した吐出制御を図6のプリント制御部80によって行う態様を例示したが、例えば、経過時間tのカウント、記録など、該吐出制御の一部及び全部をシステムコントローラ72によって行ってもよい。本インクジェット記録装置10では印字ヘッド50の印字可能幅よりも幅が短い狭幅シート上に連続して画像記録を行う場合、印字範囲(画像範囲)外のノズル51内の温度を上げると該ノズル51内のインクの乾燥を促進してしまう恐れがある。したがって、記録紙16のサイズ(幅)や画像範囲からノズルの温度を制御する範囲を限定してもよい。
In this example, the mode in which the above-described ejection control is performed by the
上述した温度の制御を行わないノズルでは、その内部の温度はなりゆきでもよいし、インクの乾燥を促進しない程度の低い温度(一定温度)になるように制御してもよい。 In the nozzle that does not control the temperature described above, the temperature inside the nozzle may be gradually changed, or may be controlled so as to be a low temperature (constant temperature) that does not promote the drying of the ink.
また、駆動信号を制御しても、小滴(例えば、吐出量2pl)を吐出させた場合と、大滴(例えば、吐出量11pl)を吐出させた場合とでは、記録紙16上の記録濃度がやや異なる傾向があるので、小滴を吐出させた場合と大滴を吐出させた場合との記録紙16上の記録濃度が略同一になるように、予め打滴サイズごとに最適な駆動信号を求め、データテーブル化して記録しておくとよい。
Even if the drive signal is controlled, the recording density on the
本インクジェット記録装置10は、図1に示すように、K、C、M、Yの4色に対応した印字ヘッド12K、12C、12M、12Yを備えている。インク色ごとに成分が異なるために、インク色ごとに粘度上昇、濃度上昇の割合が異なるので、予めインク色ごとに最適な駆動信号を求め、データテーブル化して記録しておくとよい。また、温度変更履歴、吐出量変更履歴から該データテーブルを更新可能に構成するとよい。
As shown in FIG. 1, the ink
上記の如く構成されたインクジェット記録装置10では、ノズルごとに吐出量(単位時間当たりの吐出量)が記録され、また、ノズルごとに所定量以上の吐出が行われた後の経過時間tが記録される。経過時間tに応じてノズル内のインクの温度を上げる制御が行われインクの粘度上昇が抑制される。一方、経過時間tとノズル51の温度から、駆動信号を変更してインクの粘度上昇による吐出量の減少分を補正するので、記録紙16上に形成される画像の記録濃度の安定精度の向上が見込まれる。
In the
また、上記吐出制御はノズルごとに行われるので、各ノズルの状況に合わせて濃度補正を行うことができ、記録濃度の安定性が向上する。 Further, since the above discharge control is performed for each nozzle, the density correction can be performed according to the situation of each nozzle, and the stability of the recording density is improved.
10…インクジェット記録装置、50…印字ヘッド、51…ノズル、52…圧力室、58…アクチュエータ、59…ノズル温調ヒータ、72…システムコントローラ、74…メモリ、80…プリント制御部、82…画像バッファメモリ、84…ヘッドドライバ、90…ノズル温調ヒータドライバ、92…プログラム格納部、100,110…駆動信号
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ノズル内のインク状態を検出する検出手段と、
前記ノズル内のインクの温度を可変させる温度可変手段と、
前記検出手段によって検出された検出結果に応じて前記温度可変手段を制御すると共に、所定の画像濃度を記録するための所定の吐出量を得るために前記加圧手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 A print head comprising: a nozzle that ejects ink droplets onto a print medium; and a pressurizing unit that applies ejection force to the ink droplets ejected from the nozzles;
Detecting means for detecting an ink state in the nozzle;
Temperature variable means for varying the temperature of the ink in the nozzle;
Control means for controlling the temperature varying means according to the detection result detected by the detection means, and for controlling the pressurizing means to obtain a predetermined discharge amount for recording a predetermined image density;
An ink jet recording apparatus comprising:
前記制御手段は、前記インクの粘度上昇に伴うインク吐出量の変動を補正するように前記加圧手段を制御することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。 The detection means includes ink viscosity detection means for detecting the viscosity of the ink,
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the pressurizing unit so as to correct a variation in an ink discharge amount accompanying an increase in the viscosity of the ink.
前記制御手段は、前記インクのインク濃度変動に伴う画像濃度変動を補正するために、前記加圧手段を制御することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。 The detection means includes ink density detection means for detecting the density of the ink,
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the pressurizing unit in order to correct an image density variation accompanying an ink density variation of the ink.
前記制御手段は、前記インク滴の温度をノズルごとに可変させると共に、インクの打滴量をノズルごとに補正するように制御を行うことを特徴とする請求項1乃至7のうち何れか1項に記載のインクジェット記録装置。 The print head includes a plurality of nozzles and the temperature variable means corresponding to each nozzle.
8. The control unit according to claim 1, wherein the control unit performs control so as to vary a temperature of the ink droplet for each nozzle and to correct an ink ejection amount for each nozzle. The ink jet recording apparatus described in 1.
前記ノズル内のインク状態を検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された検出結果に応じて、前記ノズルから吐出されるインク滴の温度を可変させて前記インク粘度を変える温度可変工程と、
前記検出工程によって検出される検出結果に応じて所定の画像濃度を記録するための所定の吐出量を得るために前記加圧手段を制御する制御工程と、
を含むことを特徴とする吐出制御方法。 An ejection control method for an inkjet recording apparatus, comprising: a print head having a nozzle that ejects ink droplets onto a print medium; and a pressurizing unit that imparts ejection force to the ink droplets ejected from the nozzles. ,
A detecting step of detecting an ink state in the nozzle;
A temperature variable step of changing the ink viscosity by changing the temperature of the ink droplets ejected from the nozzles according to the detection result detected by the detection step;
A control step of controlling the pressurizing means in order to obtain a predetermined discharge amount for recording a predetermined image density according to the detection result detected by the detection step;
A discharge control method comprising:
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