JP2006231602A - Recording device and recording method - Google Patents
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Description
本発明は、液滴を吐出する液滴イジェクタを備えた記録ヘッドにより記録を行う記録装置及び記録方法に関するものである。 The present invention relates to a recording apparatus and a recording method for performing recording with a recording head including a droplet ejector that ejects droplets.
現在、駆動素子が各々設けられた液滴イジェクタが複数配列された記録ヘッドを備え、該駆動素子に所定波形の駆動信号を印加することにより駆動素子をたわみ変形させて液滴イジェクタの圧力発生室の容積を変化させ、該圧力発生室内のインク滴を吐出するインクジェット方式の記録装置が普及している。 Currently, a recording head having a plurality of droplet ejectors each provided with a drive element is arranged, and a pressure generation chamber of the droplet ejector is deformed by applying a drive signal having a predetermined waveform to the drive element. An ink jet recording apparatus that changes the volume of the ink and discharges ink droplets in the pressure generating chamber has become widespread.
このような記録装置で、Dutyの高い(高濃度の)記録を行うと、駆動素子のたわみ振動による発熱や個々の駆動素子の駆動を制御するスイッチングIC等が発熱する。この発熱により記録ヘッドのインクが温められインクの粘度が下がると、インク吐出時の滴量が多くなり、インクが温められていない場合に比べて、記録用紙に形成されたドット径が大きくなる傾向がある。 When recording with a high duty (high density) is performed with such a recording apparatus, heat is generated by flexural vibration of the drive elements, and switching ICs that control driving of the individual drive elements generate heat. When the ink of the recording head is warmed due to this heat generation and the viscosity of the ink decreases, the amount of droplets at the time of ink ejection increases, and the diameter of the dots formed on the recording paper tends to be larger than when the ink is not warmed. There is.
さらに、昨今の記録ヘッドは多ノズル化、長尺化が図られ、例えば、複数の液滴イジェクタからなるヘッドユニットを複数個配列して記録用紙の幅にほぼ等しい幅に長尺化した記録ヘッドを備え、該記録ヘッドを固定したまま記録用紙のみを搬送しながら記録を行う、いわゆるFWA(Full Width Array)方式のインクジェット記録装置が開発されている。このような長尺状の記録ヘッドでは、記録ヘッドのノズルの中でDutyの差があるような絵柄を連続して記録すると、記録ヘッドに温度むらが発生し、これにより記録ヘッドにより記録する画像に濃度むらが発生することがある。 Furthermore, recent recording heads have been made to have multiple nozzles and lengths. For example, a recording head in which a plurality of head units composed of a plurality of droplet ejectors are arranged to have a length substantially equal to the width of the recording paper. In other words, a so-called FWA (Full Width Array) type ink jet recording apparatus has been developed that performs recording while transporting only the recording paper while the recording head is fixed. In such a long recording head, when images having a duty difference among the nozzles of the recording head are continuously recorded, temperature irregularities are generated in the recording head, thereby causing an image to be recorded by the recording head. In some cases, uneven density may occur.
具体的に、図11を用いて説明する。図11に示されるように、複数の液滴イジェクタ(図示省略)を備えた複数個のヘッドユニット82a〜82fを配列して記録用紙の幅にほぼ等しい幅に長尺化した記録ヘッド80により、記録用紙のみをA方向に搬送しながら記録する場合に、局所的に高濃度の画像Bを記録すると、記録ヘッドのうち該画像Bを記録した部分(ヘッドユニット82d)が周囲に比べて昇温する。これにより、画像Bの記録後に広範囲に濃度の均一な画像Cを記録すると、画像Bを記録した液滴イジェクタ(ヘッドユニット82d)で記録された部分だけが高濃度になり(図11のD)、濃度むらが発生してしまう。
This will be specifically described with reference to FIG. As shown in FIG. 11, by a
記録ヘッドの温度変化に対応した記録装置としては、記録ヘッドの温度分布を検知し、該検知した温度分布に応じて吐出周波数を変更することにより記録速度を制御する記録装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、記録ヘッドにインク供給経路を設けて、記録途中に入るインク供給と同時に、記録によって昇温した記録ヘッドを冷却するインクジェットプリント装置も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、記録周波数を下げると記録スピードも遅くなる、という問題が生じる。特許文献2に記載の技術では、記録ヘッドを冷却する機構が必要となる。さらにまた、この技術では記録ヘッドが局所的に昇温したときの対応については全く考慮されていない。また、特許文献2の技術を利用して局所的な昇温に対応しようとすると、各ヘッドユニット毎に冷却をコントロールする手段が必要となるため、装置構成が複雑化する。
However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that when the recording frequency is lowered, the recording speed is also reduced. The technique described in
また、従来、記録ヘッドの局所的な温度変化に対して液滴イジェクタに供給する駆動波形を補正することにより、吐出されるインク滴の滴径や滴速を変更して濃度変化を抑える方法も知られている。しかしながら、この方法では、記録ヘッドの温度上昇やそのときのメニスカスの残響補正を考慮して各液滴イジェクタの駆動波形の電圧値を演算する必要があり、その演算量は膨大なものとなり、ドライバおよび演算素子のコストアップを招く、という問題がある。 Conventionally, there is also a method of suppressing the density change by changing the droplet diameter and the droplet speed of the ejected ink droplet by correcting the drive waveform supplied to the droplet ejector with respect to the local temperature change of the recording head. Are known. However, in this method, it is necessary to calculate the voltage value of the drive waveform of each droplet ejector in consideration of the temperature rise of the recording head and the meniscus reverberation correction at that time. In addition, there is a problem that the cost of the arithmetic element is increased.
さらにまた、濃度変動や濃度むらの発生には記録ヘッドの温度変化以外に様々な要因があり、例えば、各ヘッドユニット毎に設けられているインクタンクのインク残量のばらつきにより生じる水頭圧変化や、記録ヘッドの各液滴イジェクタの吐出特性のばらつきによっても、濃度むらが生じることがある。 Furthermore, there are various factors other than the temperature change of the print head in the occurrence of density fluctuation and density unevenness. For example, the change in the water head pressure caused by the variation in the remaining amount of ink in the ink tank provided for each head unit, Also, unevenness in density may occur due to variations in ejection characteristics of each droplet ejector of the recording head.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、濃度変動や濃度むらを容易に抑えることができる記録装置及び記録方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a recording apparatus and a recording method that can easily suppress density fluctuations and density unevenness.
上記目的を達成するために、本発明の記録装置は、第1の液滴を吐出する第1の液滴イジェクタが複数配列された第1のヘッドと、前記第1の液滴と反応する第2の液滴を吐出する第2の液滴イジェクタが複数配列された第2のヘッドと、前記第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動またはバラツキに応じて前記第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の量を制御する制御手段と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a recording apparatus according to the present invention includes a first head in which a plurality of first droplet ejectors that discharge a first droplet are arranged, and a first head that reacts with the first droplet. A second head in which a plurality of second droplet ejectors for ejecting two droplets are arranged, and ejection from the second droplet ejector in accordance with variation or variation in ejection characteristics of the first droplet ejector And a control means for controlling the amount of the second droplet.
第1の液滴と第2の液滴の量との反応の程度に応じて、第1の液滴による記録濃度も変化する。従って、第2の液滴の量を制御することによって、第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動またはバラツキによって生じた濃度変動や濃度むらを容易に抑えることができる。 The recording density of the first droplet also changes depending on the degree of reaction between the first droplet and the amount of the second droplet. Therefore, by controlling the amount of the second droplet, it is possible to easily suppress density variation and density unevenness caused by variation or variation in the ejection characteristics of the first droplet ejector.
なお、第1の液滴イジェクタの吐出特性は、第1の液滴イジェクタ各々の吐出特性であってもよいし、複数配列された第1の液滴イジェクタを複数個の群に分割したときの各群毎の平均吐出特性であってもよい。 The discharge characteristics of the first droplet ejector may be the discharge characteristics of each of the first droplet ejectors, or when the plurality of arranged first droplet ejectors are divided into a plurality of groups. It may be an average discharge characteristic for each group.
前記吐出特性は、前記第1の液滴イジェクタから吐出される前記第1の液滴の吐出量、滴径、滴速、及び前記第1の液滴イジェクタの固有周期の少なくとも1つを含むことができる。 The ejection characteristics include at least one of an ejection amount, a droplet diameter, a droplet speed, and a natural period of the first droplet ejector ejected from the first droplet ejector. Can do.
前記第1の液滴イジェクタから吐出される前記第1の液滴の吐出量、滴径、滴速、及び前記第1の液滴イジェクタの固有周期などが変動したりばらついたりすると、第1の液滴イジェクタ第1の液滴による記録濃度が変動したりばらつきが生じたりする。従って、こうした吐出特性の変動やバラツキに応じて第2の液滴イジェクタから吐出する液滴の量を制御することにより、濃度変動や濃度むらを抑えることができる。 When the discharge amount, droplet diameter, droplet speed, natural period of the first droplet ejector, etc. of the first droplet ejected from the first droplet ejector fluctuate or vary, the first droplet Droplet ejector The recording density of the first droplet varies or varies. Therefore, by controlling the amount of droplets ejected from the second droplet ejector according to such variation and variation in ejection characteristics, it is possible to suppress density variation and density unevenness.
前記第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動またはバラツキは、前記第1の液滴イジェクタの温度、前記第1の液滴イジェクタに供給される第1の液滴を貯留する液滴タンクの液滴残量、前記第1の液滴イジェクタの経時変化、及び前記第1の液滴イジェクタの製造バラツキの少なくとも1つにより生じる変動またはバラツキとすることができる。 The fluctuation or variation in the discharge characteristics of the first droplet ejector is caused by the temperature of the first droplet ejector and the liquid in the droplet tank that stores the first droplet supplied to the first droplet ejector. It can be a variation or variation caused by at least one of the remaining amount of droplets, a change with time of the first droplet ejector, and a manufacturing variation of the first droplet ejector.
第1の液滴イジェクタは、例えば、第1の液滴の吐出量が多くなると昇温することがある。第1の液滴イジェクタが昇温すると、内部の液滴の粘性が低下するため、第1の液滴の吐出量が増加する。すなわち、第1の液滴イジェクタの温度が変化することにより濃度変化、濃度むらが発生する。 For example, the first droplet ejector may increase in temperature when the discharge amount of the first droplet increases. When the temperature of the first droplet ejector increases, the viscosity of the internal droplets decreases, and the discharge amount of the first droplets increases. That is, density changes and density irregularities occur due to changes in the temperature of the first droplet ejector.
また、液滴タンクの液滴残量が変動すると、水頭圧変化が生じることが知られている。水頭圧変化によって、第1の液滴イジェクタから吐出される液滴の滴径や滴速が変動し、濃度変化が生じることがある。 Further, it is known that when the remaining amount of droplets in the droplet tank varies, the water head pressure changes. Due to the change in the water head pressure, the droplet diameter and the droplet speed of the droplets ejected from the first droplet ejector may fluctuate, and the concentration may change.
また、第1の液滴イジェクタの吐出特性は、使用状態により変化する。第1の液滴イジェクタの経時変化で、第1の液滴の吐出量が変動し、濃度むらが生じることがある。 In addition, the ejection characteristics of the first droplet ejector change depending on the use state. As the first droplet ejector changes with time, the discharge amount of the first droplet may fluctuate and density unevenness may occur.
また、第1の液滴イジェクタを構成する部材や製造ばらつきが原因で、第1の液滴イジェクタから吐出されるインクの滴径や滴速、あるいは第1の液滴イジェクタの固有周期などの吐出特性がばらつくことがある。このように吐出特性がばらつくと、吐出される第1の液滴の吐出量バラツキが生じ、濃度むらが生じてしまう。 Further, due to the members constituting the first droplet ejector and manufacturing variations, ejection such as the diameter and speed of the ink ejected from the first droplet ejector or the natural period of the first droplet ejector Characteristics may vary. When the ejection characteristics vary in this way, the ejection amount of the first droplet to be ejected varies, resulting in density unevenness.
制御手段は、上記のように吐出特性が変動したりばらついたりすることにより生じる濃度変動や濃度むらを、第2の液滴の吐出量を制御することにより抑えることができる。 The control means can suppress density fluctuations and density irregularities caused by fluctuations and variations in the ejection characteristics as described above by controlling the ejection amount of the second droplet.
また、前記第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動またはバラツキを検出する検出手段を更に設け、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて、第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の量を制御するようにしてもよい。 Further, a detecting means for detecting a variation or variation in the discharge characteristics of the first droplet ejector is further provided, and the control means discharges from the second droplet ejector according to the detection result of the detecting means. The amount of the second droplet may be controlled.
該検出手段を設けることによって、第1の液滴イジェクタの吐出特性がリアルタイムに変動する場合であっても、より精度高く前記第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動による濃度変動、濃度むらを抑えることができる。 By providing the detection means, even when the ejection characteristics of the first droplet ejector fluctuate in real time, density fluctuations and density unevenness due to fluctuations in the ejection characteristics of the first droplet ejector can be performed with higher accuracy. Can be suppressed.
例えば、第1の液滴イジェクタの吐出特性を示す滴速等を検出するようにしてもよいし、吐出特性の変動またはバラツキと相関のある物理量として、第1の液滴イジェクタの温度や第1の滴滴を貯留する液滴タンクの液滴残量を検出するようにしてもよい。また、温度と相関のある物理量として、記録濃度や吐出量、滴速等を検出するようにしてもよい。 For example, the droplet speed indicating the ejection characteristics of the first droplet ejector may be detected, or the temperature of the first droplet ejector or the first as a physical quantity correlated with variation or variation in ejection characteristics. The remaining amount of droplets in the droplet tank that stores the droplets may be detected. Further, as a physical quantity having a correlation with temperature, a recording density, a discharge amount, a droplet speed, or the like may be detected.
前記制御手段は、前記第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の単位時間あたりの吐出回数、または前記第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の1吐出あたりの吐出量を制御することにより前記第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の量を制御することができる。また、前記制御手段は、前記第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の1吐出あたりの吐出量を制御するときには、前記第2の液滴イジェクタを駆動するための駆動信号の波形を制御することにより該吐出量を制御することができる。 The control means is configured to discharge the second droplet discharged from the second droplet ejector per unit time or discharge per second discharge of the second droplet discharged from the second droplet ejector. By controlling the amount, the amount of the second droplet ejected from the second droplet ejector can be controlled. Further, when the control means controls the discharge amount per discharge of the second droplet discharged from the second droplet ejector, the waveform of the drive signal for driving the second droplet ejector By controlling the discharge amount, the discharge amount can be controlled.
例えば、第2の液滴イジェクタを、第2の液滴が供給される圧力室及び該圧力室の圧力を変動させる駆動素子を含んで構成する場合には、該駆動素子に印加する駆動波形により液径や液速を制御できる。従って、駆動信号の波形を制御することにより、1吐出あたりの反応液の吐出量を制御することができる。 For example, when the second droplet ejector includes a pressure chamber to which the second droplet is supplied and a driving element that varies the pressure in the pressure chamber, the second droplet ejector is driven by a driving waveform applied to the driving element. The liquid diameter and liquid speed can be controlled. Therefore, the discharge amount of the reaction liquid per discharge can be controlled by controlling the waveform of the drive signal.
なお、この駆動信号の波形は、例えば波高や立ち上がり及び立ち下がりのタイミング等を変更することにより調整することができる。 Note that the waveform of the drive signal can be adjusted by changing the wave height, the rising and falling timings, and the like.
前記第1のヘッドは、前記第1のヘッドによって画像が記録される記録媒体の全幅以上の長さを有することもできる。 The first head may have a length equal to or greater than a full width of a recording medium on which an image is recorded by the first head.
また、前記第1のヘッドを複数個設け、該複数個の第1のヘッド毎に前記第2のヘッドを設けることができる。 A plurality of the first heads may be provided, and the second head may be provided for each of the plurality of first heads.
このような構成により、第1のヘッドを複数個有する場合であっても、第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動やバラツキにより生じる濃度変動や濃度むらを容易に抑えることができる。 With such a configuration, even when there are a plurality of first heads, density fluctuations and density unevenness caused by fluctuations and variations in the ejection characteristics of the first droplet ejector can be easily suppressed.
本発明の記録方法は、第1の液滴を吐出する第1の液滴イジェクタが複数配列された第1のヘッドと、前記第1の液滴と反応する第2の液滴を吐出する第2の液滴イジェクタが複数配列された第2のヘッドとを備えた記録装置の記録方法であって、前記第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動またはバラツキに応じて前記第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の量を制御するものである。 According to the recording method of the present invention, a first head in which a plurality of first droplet ejectors that discharge a first droplet are arranged, and a second droplet that reacts with the first droplet are discharged. A recording method of a recording apparatus including a second head in which a plurality of two droplet ejectors are arranged, wherein the second droplet is in accordance with a variation or variation in ejection characteristics of the first droplet ejector. The amount of the second droplet discharged from the ejector is controlled.
本発明の記録方法も、本発明の記録装置と同様に作用するため、容易に濃度変動や濃度むらを抑えることができる。 Since the recording method of the present invention also operates in the same manner as the recording apparatus of the present invention, density fluctuations and density unevenness can be easily suppressed.
以上説明した如く本発明によれば、第1の液滴を吐出する第1の液滴イジェクタが複数配列された第1のヘッドと、第1の液滴と反応する第2の液滴を吐出する第2の液滴イジェクタが複数配列された第2のヘッドとを備えた記録装置において、第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動またはバラツキに応じて第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の量を制御するようにしたため、第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動またはバラツキにより生じる濃度変動や濃度むらを容易に抑えることができる、という優れた効果を奏する。 As described above, according to the present invention, a first head in which a plurality of first droplet ejectors that eject a first droplet are arranged, and a second droplet that reacts with the first droplet are ejected. And a second head in which a plurality of second droplet ejectors are arranged, and a second droplet ejector that ejects from the second droplet ejector in accordance with a variation or variation in ejection characteristics of the first droplet ejector. Since the amount of the second droplet is controlled, it is possible to easily suppress the density fluctuation and density unevenness caused by the fluctuation or variation of the ejection characteristics of the first liquid droplet ejector.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本実施の形態に係るインクジェット方式の記録装置10の概略構成を示したブロック図である。この記録装置10は、CPU12、ROM14、RAM16を備え、それらはバス50で接続されている。CPU12は、記録装置10の各構成部の動作を制御する。ROM14には様々な処理ルーチンのプログラムが格納されており、CPU12はこのプログラムを実行することにより各種制御を行う。また、ROM14には、記録濃度と反応液(後述)の吐出量の補正値とを対応付けて記憶した補正テーブルが記憶されている。このテーブルは、後述する反応液の吐出量の制御に用いられる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ink
さらに、この記録装置10は、インク滴を吐出する記録ヘッド20、記録ヘッド20を駆動する記録ヘッド駆動回路18、記録ヘッド20から吐出されたインク滴を固化させるための反応液を吐出する反応液ヘッド30、反応液ヘッド30を駆動する反応液ヘッド駆動回路28、記録濃度を検出する濃度センサ40、記録時に用紙を搬送する紙送りモータ44、及び紙送りモータを駆動するための紙送り駆動回路42を備えている。
Further, the
記録ヘッド駆動回路18及び反応液ヘッド駆動回路28は、CPU12から送信される制御信号に応じて記録ヘッド20または反応液ヘッド30を駆動する。
The recording
図2は、記録装置10の用紙搬送系を除いた記録ヘッド周辺部の外観を示した図である。本実施の形態に係る記録装置10は、記録ヘッド20を固定したまま用紙Pのみを搬送して記録を行ういわゆるFWA(Full Width Array)方式の記録装置である。図2に示すように、この記録装置10の記録ヘッド20は、用紙Pの幅にほぼ等しい幅を有する長尺状の記録ヘッドであって、インク滴を吐出する複数の液滴イジェクタ24(図3参照)から構成されたヘッドユニット22が複数個(ここでは6個)用紙幅方向に配列されて構成されている。
FIG. 2 is a view showing the appearance of the recording head peripheral portion of the
各ヘッドユニット22には、各ヘッドユニット22に供給するインクを貯留するインクタンクが各ヘッドユニット22に対応して設けられている。各ヘッドユニット22には、それぞれのインクタンクからインクが供給され、各ヘッドユニット22を構成する液滴イジェクタ24は該供給されたインクによりインク滴を吐出することができる。各インクタンクは、不図示のメインインクタンクに接続され、各インクタンクの残量が所定量以下になったときにメインインクタンクから各インクタンクにインク滴が供給される。このようなインクタンクは、例えば、多孔質体で構成することができる。
Each
以下、記録に使用されるインクの組成の具体例を説明する。ここでは、記録に使用するインクとして分散剤型のブラックインクを例示する。このインクは、後述する顔料処理方法に従って処理した顔料を用い、所定の方法により作製することができる。
<組成>
・Mogul L(キャボット社製)(顔料/表面官能基無し):4質量
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸ナトリウム共重合:0.6質量%
・ジエチレングリコール:15質量%
・ジグリセリンエチレンオキサイド付加物:5質量%
・ポリオキシエチレン−2−エチルヘキシルエーテル:0.75質量%
・イオン交換水:残部
この液体のpHは8.2、体積平均粒子径は120nm、表面張力は32mN/m、粘度は3.3mPa・sである。
Hereinafter, specific examples of the composition of the ink used for recording will be described. Here, a dispersant-type black ink is exemplified as the ink used for recording. This ink can be prepared by a predetermined method using a pigment processed according to a pigment processing method described later.
<Composition>
Mogul L (manufactured by Cabot) (pigment / no surface functional group): 4 mass. Styrene-acrylic acid-sodium acrylate copolymer: 0.6 mass%
・ Diethylene glycol: 15% by mass
Diglycerin ethylene oxide adduct: 5% by mass
Polyoxyethylene-2-ethylhexyl ether: 0.75% by mass
-Ion-exchanged water: remainder The pH of this liquid is 8.2, the volume average particle diameter is 120 nm, the surface tension is 32 mN / m, and the viscosity is 3.3 mPa · s.
なお、顔料処理方法は以下のとおりである。
<顔料処理方法>
所定量のイオン交換水中に、顔料10質量%、分散剤1.5質量%を添加し、攪拌する。この混合液体に超音波ホモジナイザーを掛け、顔料を分散させる。更に、この分散液に遠心分離処理(8000rpm×30分)を施し、残渣部分(初期投入量に対して20%)を除去することで、顔料分散液を得ることができる。
The pigment treatment method is as follows.
<Pigment treatment method>
In a predetermined amount of ion-exchanged water, 10% by mass of a pigment and 1.5% by mass of a dispersant are added and stirred. An ultrasonic homogenizer is applied to the mixed liquid to disperse the pigment. Further, the dispersion liquid is subjected to a centrifugal separation process (8000 rpm × 30 minutes), and the residue (20% with respect to the initial charged amount) is removed, whereby a pigment dispersion liquid can be obtained.
図3は、液滴イジェクタ24の構成を説明する断面概略図である。液滴イジェクタ24は、複数のノズル2が形成されたノズルプレート3と、各ノズル2に対応して設けられノズル2から吐出するインクが充填される圧力発生室4と、図示しないインクタンクから圧力発生室4にインクを供給するインク供給路5と、各圧力発生室4に対応して設けられたアクチュエータ7とから構成される。アクチュエータ7を駆動させることによって圧力発生室4が膨張又は収縮し、この膨張、収縮により所定量だけ体積が変化(圧力が変化)したときに内部に充填されたインクがノズル2から吐出される。アクチュエータ7は、前述の記録ヘッド駆動回路18から所定の駆動電圧波形を印加することにより駆動する。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the
アクチュエータ7の各々には、各アクチュエータ7の駆動をON/OFFするスイッチングIC(図示省略)が設けられ、このスイッチングICのON/OFFの切換えにより、記録ヘッド駆動回路18で生成された駆動電圧波形を選択的に供給することができる。スイッチングICの切換えの制御は、CPU12の制御信号により行われる。これにより、各アクチュエータ7の駆動が制御される。
Each
なお、このような液滴イジェクタ24により構成された記録ヘッド20で、Dutyの高い(高濃度の)記録を行うと、アクチュエータ7のたわみ振動による発熱や個々のアクチュエータ7の駆動を制御するスイッチングIC等が発熱する。この発熱により記録ヘッドのインクが温められインクの粘度が下がると、インク吐出時の滴量が多くなり、用紙Pに形成されたドット径が大きくなってしまう(記録濃度が高くなる)。すなわち、記録濃度は、記録ヘッド20の温度に応じて変動する。特に、図2の画像Bのように、部分的に高濃度の画像を記録し、それ以外の部分は画像を全く記録しないような場合には、記録ヘッドの画像Bを記録した液滴イジェクタ部分が周囲の他の部分に比べて局所的に昇温する。このように記録ヘッド20の昇温が局所的に発生すると、例えば、画像Bに続けて均一な中間調の濃度パターンを印字しようとしても、上記理由により濃度むら(図2のD)が発生してしまう。従って、この記録装置10では、通常は、反応液はインク滴に対して所定の吐出量(吐出比率)で吐出するが、濃度センサ40の記録濃度の検出結果に応じて、記録ヘッド20の温度変化による濃度変化が抑えられるように反応液ヘッド30の吐出量を(部分的に)補正する。この補正についての詳細は後述する。
Note that when recording with a high duty (high density) is performed with the
記録装置10の反応液ヘッド30は、用紙搬送方向Aに対して記録ヘッド20より下流側に設けられている。反応液ヘッド30も、前述の記録ヘッド20と同様の長さを有し、反応液を吐出する図3と同様の構成の複数の液滴イジェクタ24から構成されたヘッドユニット32が複数個(ここでは記録ヘッド20と同様に6個)用紙幅方向に配列されて構成されている。反応液は、用紙Pの全幅に一様に塗布される。なお、各ヘッドユニット32には、各ヘッドユニット32に供給する反応液を貯留する各ヘッドユニット32に共通の反応液タンク(不図示)が接続されている。
The
反応液としては、例えば、多価金属型反応液を用いることができる。その組成の具体例を以下に示す。
<組成>
・ジエチレングリコール:30質量%
・硝酸カルシウム・4水和物:6重量部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物:1質量%
・イオン交換水:残部
この液体のpHは6.1、表面張力は30mN/m、粘度は2.7mPa・sである。
As the reaction solution, for example, a polyvalent metal type reaction solution can be used. Specific examples of the composition are shown below.
<Composition>
・ Diethylene glycol: 30% by mass
Calcium nitrate tetrahydrate: 6 parts by weight Acetylene glycol ethylene oxide adduct: 1% by mass
-Ion exchange water: remainder The pH of this liquid is 6.1, the surface tension is 30 mN / m, and the viscosity is 2.7 mPa · s.
この反応液と上記インクとが用紙上で接触することにより、顔料等のインク成分の分散状態を破壊し、該顔料を凝集させて用紙上に凝集物を形成することができるので、インクを用紙Pに定着させる、すなわち固化を促進させることができる。このことから、この反応液では、用紙Pに吐出する反応液の吐出量が多ければ、顔料を凝集させて用紙Pにインクを定着させやすくなるため、記録濃度を高めることができ、反対に反応液の吐出量が少なければ、記録濃度を低下させることができることがわかる。 When the reaction liquid and the ink come in contact with each other on the paper, the dispersed state of the ink component such as a pigment can be destroyed, and the pigment can be agglomerated to form an aggregate on the paper. Fixing to P, that is, solidification can be promoted. For this reason, in this reaction liquid, if the discharge amount of the reaction liquid discharged onto the paper P is large, it is easy to agglomerate the pigment and fix the ink on the paper P. It can be seen that the recording density can be lowered if the liquid discharge amount is small.
なお、反応液も温度によって粘性が変化する特性を有するが、反応液ヘッド30は、記録画像によらず常に用紙P全幅に反応液を塗布する。たとえ反応液の吐出量を局所的に変更したとしても、反応液ヘッド30の他の部分からも(吐出量が異なるものの)反応液が吐出される。従って、反応液ヘッド30に生じる温度差は、図2に示すような記録の有無により生じる記録ヘッド20の温度差に比べて無視できる程度となる。これにより、反応液ヘッド30では温度差による吐出量のむらはほとんど発生しない。
Although the reaction liquid also has a characteristic that the viscosity changes depending on the temperature, the
濃度センサ40は、用紙搬送方向Aに対して記録ヘッド20より下流側かつ反応液ヘッド30より上流側に設けられている。濃度センサ40は、記録ヘッド20から吐出されたインク滴により形成された画像の記録濃度を検出する。濃度センサ40は、CCD等の光センサを複数個備えて構成されている。各光センサの受光面は用紙幅方向に配列されている。これにより、用紙に記録された画像の用紙幅方向の濃度分布を検出することができる。
The
次に、CPU12により制御される記録動作について詳細に説明する。
Next, the recording operation controlled by the
図4は、記録開始指令が入力されたときに起動する処理ルーチンのフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart of a processing routine that is started when a recording start command is input.
ステップ100では、外部から入力された記録開始指令に基づいて、記録ヘッド20による記録を開始する。具体的には、CPU12は、記録開始指令と共に入力された画像データから、記録ヘッド20により記録するための記録データを生成して、記録ヘッド駆動回路18に出力する。記録ヘッド駆動回路18は、アクチュエータ7を駆動する駆動電圧波形を生成すると共に、入力した記録データに基づいて各アクチュエータ7に対応するスイッチングICのON/OFFを切換え、選択的にアクチュエータ7に該生成した駆動電圧波形を供給する。駆動電圧波形が供給されたアクチュエータ7が設けられた液滴イジェクタ24のノズル2からはインク滴が吐出される。さらに、CPU12は、紙送り駆動回路42に制御信号を送出し、用紙Pが所定の速度で図2の矢印Aで示す方向に搬送されるように制御する。
In
ステップ102では、濃度センサ40により上記のように記録された画像の記録濃度(濃度分布)を検出する。
In
ステップ104では、検出された濃度分布から反応液の吐出量を決定する。具体的には、まず、検出された濃度分布から所定値を越える高濃度で記録された部分があるか否かを判断する。ここで、該高濃度で記録された部分が無いと判断した場合には、記録ヘッド20の温度変化は所定範囲内であり濃度むらは生じないと判断して、予め設定されている値をそのまま反応液ヘッド30の全液滴イジェクタ24から吐出する反応液の吐出量として決定する。
In
また、検出された濃度分布から所定値を越える高濃度で記録された部分があると判断した場合には、該高濃度の部分の記録が所定期間継続したか否かを判断する。所定期間継続したと判断した場合には、記録ヘッド20が昇温し濃度むらが生じると判断し、ROM14に記憶されている補正テーブルから該高濃度の濃度値に対応する補正量を読み出して、予め設定されている吐出量の値を該読み出した補正量で補正する。この補正した値を、局所的に高濃度の部分を記録した記録ヘッド20の液滴イジェクタ24に対応する反応液ヘッド30の液滴イジェクタ24の反応液吐出量として決定する。
If it is determined from the detected density distribution that there is a portion recorded at a high density exceeding a predetermined value, it is determined whether or not the recording of the high density portion has continued for a predetermined period. If it is determined that the
図5は、記録濃度と反応液のインク滴に対する吐出比率(吐出量)との関係を示した図である。図5から明らかなように、高濃度の記録が続いたときには、該高濃度の記録を行った記録ヘッド20の液滴イジェクタ24に対応する反応液ヘッド30の液滴イジェクタ24の反応液の吐出量を減らすように制御する。前述したように、反応液の吐出量を減らすことにより、吐出されたインク滴の記録濃度を低下させることができ、濃度むらを抑えることができる。なお、吐出量の補正は、検出された濃度に応じて所定の演算式で算出された期間だけ継続して行われる。これにより、記録ヘッド20の温度差が所定範囲内に収まるまで、補正値で補正された吐出量で反応液が吐出される。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the recording density and the ejection ratio (ejection amount) of the reaction liquid to the ink droplets. As is clear from FIG. 5, when high density recording continues, ejection of the reaction liquid from the
なお、反応液ヘッド30の残りの液滴イジェクタ24については、予め設定されている値を吐出量として決定する。
For the remaining
ステップ106では、上記決定した吐出量で、反応液ヘッド30の各液滴イジェクタ24から反応液が吐出されるように反応液ヘッド駆動回路28に制御信号を出力する。
In
例えば、図2に示されるように、高濃度の画像Bを記録し、該画像Bの直後に広範囲にわたり均一な濃度の中間調の画像Cを記録する場合を例に挙げる。画像Bの記録により記録ヘッドが局所的に昇温し、図2のDに示されるように濃度変化が生じて濃度むらが発生してしまうが、上記のように反応液の吐出量を制御することにより、図2のEに示されるように昇温による濃度変化を抑え、濃度むらの発生を防止することができる。 For example, as shown in FIG. 2, a case where an image B having a high density is recorded and a halftone image C having a uniform density over a wide range is recorded immediately after the image B is taken as an example. When the image B is recorded, the temperature of the recording head locally rises, and as shown in FIG. 2D, the density change occurs and density unevenness occurs. However, the discharge amount of the reaction liquid is controlled as described above. As a result, as shown in FIG. 2E, it is possible to suppress the concentration change due to the temperature rise and to prevent the concentration unevenness.
吐出量の制御は、具体的には、反応液ヘッド30の液滴イジェクタ24から吐出する反応液の単位時間あたりの吐出回数、または、反応液ヘッド30の液滴イジェクタ24から吐出する反応液の1吐出あたりの吐出量を制御することにより行われる。なお、1吐出あたりの吐出量を制御するときには、液滴イジェクタ24に供給する駆動電圧波形を調整することにより、該吐出量を制御する。具体的には、例えば、駆動電圧波形の波高や、立ち上がり及び立ち下がりのタイミング等を異ならせることにより波形を調整して吐出量を制御する。
Specifically, the discharge amount is controlled by the number of discharges per unit time of the reaction liquid discharged from the
ステップ108では、上記入力された記録開始指令による記録が終了したか否かを判断する。記録が終了していないと判断した場合には、ステップ100に戻り、記録ヘッド20による記録動作を継続する。また、記録が終了したと判断した場合には、本処理ルーチンを終了する。
In
以上説明したように、記録濃度を検出し、該検出結果に基づいて、記録ヘッド20の温度変化により生じる濃度変化を抑えるように反応液の吐出量を制御するようにしたため、記録ヘッド20により局所的に高濃度の記録を行った場合であっても、濃度むらの発生を抑えることができる。
As described above, the recording density is detected, and the ejection amount of the reaction liquid is controlled so as to suppress the density change caused by the temperature change of the
なお、本実施の形態では、高濃度記録に対して吐出する反応液の量を減らすことにより、記録濃度を低下させ、濃度むらを抑える例について説明したが、これに限定されず、例えば、インク及び反応液の組成により、吐出する反応液の量を増やすことにより記録濃度が低下するインク及び反応液を用いる場合には、上記制御とは逆方向に反応液の吐出量を制御することができる。 In this embodiment, the example in which the recording density is reduced and the density unevenness is suppressed by reducing the amount of the reaction liquid ejected for the high density recording has been described. However, the present invention is not limited to this. When the ink and the reaction liquid whose recording density is lowered by increasing the amount of the reaction liquid to be discharged are used according to the composition of the reaction liquid, the discharge amount of the reaction liquid can be controlled in the opposite direction to the above control. .
また、本実施の形態で挙げたインク及び反応液の組成は一例であって、これに限定されるものではない。 In addition, the composition of the ink and the reaction liquid described in the present embodiment is an example, and the present invention is not limited to this.
また、本実施の形態では、記録濃度と反応液の吐出量の補正値を対応付けて記憶したテーブルを用いて制御したが、記録濃度と反応液の(インク滴に対する)吐出比率の補正値を対応付けて記憶したテーブルを用いてもよい。 Further, in the present embodiment, control is performed using a table in which the recording density and the correction value of the ejection amount of the reaction liquid are stored in association with each other. However, the correction value of the recording density and the ejection ratio (with respect to the ink droplet) of the reaction liquid is set. A table stored in association with each other may be used.
また、本実施の形態では、反応液ヘッド30の液滴イジェクタ24毎に吐出量を補正する例について説明したが、これに限定されず、例えば、記録ヘッド20を構成するヘッドユニット22毎に濃度を検出し、該ヘッドユニット22に対応した反応液ヘッド30のヘッドユニット32毎に反応液の吐出量を補正するようにしてもよい。これによっても、上記と同様に記録ヘッド20(ヘッドユニット22)の温度変化による濃度変化を抑えられる。
In the present embodiment, the example in which the ejection amount is corrected for each
さらにまた、本実施の形態では、記録濃度を検出し、該検出した記録濃度に応じて反応液の吐出量を制御して記録ヘッド20の温度変化により生じる濃度変化を抑える記録装置及び方法を例に挙げて説明したが、記録濃度ではなく記録ヘッド20の温度を検出することにより、該温度に応じて記録ヘッド20の温度変化により生じる濃度変化を抑えるようにしてもよい。この場合には、図1及び図2に示す記録装置10において、濃度センサ40を温度センサに代えて構成する。温度センサは、所定間隔おいて記録ヘッド20に設ける。例えば、記録ヘッド20を構成するヘッドユニット22毎に設けてもよい。また、温度センサは、接触式の温度センサであってもよいし、赤外線等を使用した非接触式の温度センサであってもよい。
Furthermore, in the present embodiment, an example of a recording apparatus and method for detecting a recording density and controlling a discharge amount of the reaction liquid according to the detected recording density to suppress a density change caused by a temperature change of the
さらに温度と反応液の吐出量(あるいは吐出比率)の補正値とを対応付けて記憶した補正テーブルをROM14に記憶しておく。
Further, a correction table in which the temperature and the correction value of the discharge amount (or discharge ratio) of the reaction liquid are stored in association with each other is stored in the
次に、図6のフローチャートを参照しながら、温度センサを用いた場合の記録動作について説明する。なお、ここでは、温度センサを記録ヘッド20のヘッドユニット22毎に設けた場合を例に挙げて説明する。
Next, a recording operation when a temperature sensor is used will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, a case where a temperature sensor is provided for each
ステップ200では、外部から入力された記録開始指令に基づいて、記録ヘッド20による記録を開始する。詳細は、上記実施の形態で説明したステップ100での処理と同様であるため説明を省略する。
In
ステップ202では、温度センサにより記録ヘッド20の温度を検出する。温度センサによる温度の検出は、所定時間間隔で行う。
In
ステップ204では、補正テーブルに基づいて反応液の吐出量を決定する。補正テーブルには、温度に応じた補正値が記憶されているため、検出された温度に応じて該補正値を読み出し、該補正値により反応液の吐出量として予め定められている値を補正する。なお、補正テーブルでは、温度上昇無し(常温)の場合の補正値として例えば値0が記憶されている。
In
この補正した値を、各ヘッドユニット22に対応する反応液ヘッド30のヘッドユニット32の反応液吐出量として決定する。
This corrected value is determined as the reaction liquid discharge amount of the
ステップ206では、上記決定した吐出量で、反応液ヘッド30の各ヘッドユニット32の液滴イジェクタ24から反応液が吐出されるように制御する。
In
ステップ208では、上記入力された記録開始指令による記録が終了したか否かを判断する。記録が終了していないと判断した場合には、ステップ200に戻り、記録ヘッド20による記録動作を継続する。
In
なお、記録動作中、上記昇温した記録ヘッド20の温度が所定範囲内に収まったと判断されるまで、上記補正テーブルによる吐出量の補正が行われる。記録ヘッド20の温度が所定範囲内に収まったときには、通常の吐出量で反応液が吐出される。
Note that during the recording operation, the ejection amount is corrected by the correction table until it is determined that the temperature of the
ステップ208で、記録が終了したと判断した場合には、本処理ルーチンを終了する。
If it is determined in
このように温度センサにより検出した温度に応じて反応液の吐出量を制御し、記録ヘッド20の温度変化により生じる濃度変化を抑えることができる。
In this manner, the discharge amount of the reaction liquid is controlled according to the temperature detected by the temperature sensor, and the concentration change caused by the temperature change of the
また、インク滴の吐出量及び吐出分布に応じて、記録ヘッド20の温度を推定して反応液の吐出量を制御することもできる。インク滴の吐出量は、例えば、記録ヘッド20の液滴イジェクタ24毎あるいはヘッドユニット22毎にカウンタを設け、インク滴を吐出する毎にカウンタをアップさせる。このカウンタのカウント値が示す吐出発数から吐出量を検出する。また、各カウンタから吐出分布も検出することができる。記録ヘッド20は連続してインク滴が吐出されると吐出部分の温度は上昇する。従って、吐出量及び吐出分布から記録ヘッド20の温度を演算し推定することができる。
Further, the ejection amount of the reaction liquid can be controlled by estimating the temperature of the
図7は、インク滴の吐出量と吐出分布から記録ヘッドの温度変化を予測して反応液の吐出量を補正する場合の処理ルーチンのフローチャートである。ここでは、記録ヘッド20のヘッドユニット22毎にインク滴の吐出量を検出する場合を例に挙げて説明する。
FIG. 7 is a flowchart of a processing routine for correcting the ejection amount of the reaction liquid by predicting the temperature change of the recording head from the ejection amount and the ejection distribution of the ink droplets. Here, a case where the ink droplet ejection amount is detected for each
ステップ300では、外部から入力された記録開始指令に基づいて、記録ヘッド20による記録を開始する。詳細は、上記実施の形態で説明したステップ100での処理と同様であるため説明を省略する。
In
ステップ302では、上記カウンタにより検出された吐出量と吐出分布から記録ヘッド20の温度を所定の演算により求める。
In
ステップ304では、補正テーブルに基づいて反応液の吐出量を決定する。具体的には、ステップ302で演算により求めた温度から、前述したステップ204と同様に反応液の吐出量を決定する。
In step 304, the discharge amount of the reaction liquid is determined based on the correction table. Specifically, the discharge amount of the reaction liquid is determined from the temperature obtained by calculation in
ステップ306では、上記決定した吐出量で、反応液ヘッド30の各ヘッドユニット32の液滴イジェクタ24から反応液が吐出されるように制御する。
In
ステップ308では、上記入力された記録開始指令による記録が終了したか否かを判断する。記録が終了していないと判断した場合には、ステップ300に戻り、記録ヘッド20による記録動作を継続する。
In
なお、記録動作中、上記昇温した記録ヘッド20の温度が所定範囲内に収まったと判断されるまで、上記補正テーブルによる吐出量の補正が行われる。記録ヘッド20の温度が所定範囲内に収まったときには、通常の吐出量で反応液が吐出される。
Note that during the recording operation, the ejection amount is corrected by the correction table until it is determined that the temperature of the
ステップ308で、記録が終了したと判断した場合には、本処理ルーチンを終了する。
If it is determined in
このように吐出量及び吐出分布から求めた温度から反応液の吐出量を制御することができ、上記と同様に、記録ヘッド20の温度変化による濃度変化を抑えることができる。
Thus, the discharge amount of the reaction liquid can be controlled from the temperature obtained from the discharge amount and the discharge distribution, and the change in density due to the temperature change of the
また、インク滴の吐出量を検出する代わりに、インク滴の滴速を検出することにより、記録ヘッドの温度を求め、反応液の吐出量を制御することもできる。記録ヘッド20の温度が上昇するほど、インク滴の粘性が低下し、滴速が早くなるため、滴速から記録ヘッド20の温度を求めることができる。
Further, instead of detecting the ejection amount of the ink droplets, it is also possible to determine the temperature of the recording head by detecting the ink droplet ejection speed and control the ejection amount of the reaction liquid. As the temperature of the
なお、滴速は、例えば、液滴イジェクタ24から吐出されたインク滴にレーザ光を照射することにより検出することができる。このように検出した滴速から記録ヘッド20の温度を求め、上記図7に示すような処理ルーチンと同様に反応液の吐出量を制御すれば、記録ヘッド20の温度変化により生じる濃度変化を抑えることができる。
The droplet speed can be detected by, for example, irradiating the ink droplets ejected from the
また、上記ではぞれぞれ、温度や吐出量、滴速を個別に扱った例だが、これら物理量の組合せを用いても良い。例えば、紙搬送速度に対する吐出量と滴速のばらつきから発生する濃度ムラを予測し、対応する補正テーブルを用意して、反応液で補正してもよい。 In the above example, the temperature, the discharge amount, and the droplet speed are individually treated. However, a combination of these physical amounts may be used. For example, density unevenness caused by variations in the ejection amount and droplet speed with respect to the paper conveyance speed may be predicted, and a corresponding correction table may be prepared and corrected with the reaction liquid.
[第2の実施の形態]
上記第1の実施の形態では、記録ヘッド20の温度変化により生じる濃度変化を反応液の吐出量を制御することにより抑える記録装置の例について説明したが、本実施の形態では、インクタンクのインク残量の変動により生じる濃度変化を抑える記録装置の例について説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the example of the recording apparatus that suppresses the density change caused by the temperature change of the
水頭圧値はインク残量に応じて変化することが知られている。また、記録する画像によっては、記録ヘッド20の用紙幅方向中心部分のヘッドユニット22はインク使用量が多く、記録ヘッドの用紙幅方向両端部分のヘッドユニット22はインク使用量が少なくなることも多い。このように各ヘッドユニット22のインク使用量がばらつくと、各ヘッドユニット22のインクタンクのインク残量にもばらつきが出る。インク残量がばらつくと、各ヘッドユニット22毎に水頭圧差が発生して、吐出されるインク滴径や滴速がばらつき、記録濃度のむらが発生することがある。
It is known that the water head pressure value changes according to the remaining amount of ink. Further, depending on the image to be recorded, the
本実施の形態では、各インクタンクのインク残量に応じて反応液の吐出量を制御し、記録濃度のむらを抑える。 In the present embodiment, the discharge amount of the reaction liquid is controlled in accordance with the remaining amount of ink in each ink tank, and unevenness in recording density is suppressed.
本実施の形態の記録装置は、上記第1の実施の形態で説明した記録装置10から濃度センサ40を省略し、記録ヘッド20の各ヘッドユニット22に接続された各インクタンクのインク残量をモニタするインク残量センサを設けた構成とする。ROM14には、インク残量と反応液の吐出量(あるいは吐出比率)の補正値とを対応付けて記憶した補正テーブルを記憶しておく。
In the recording apparatus of the present embodiment, the
CPU12は、各インク残量センサで検出されたインク残量に基づいて、反応液の吐出量を制御する。
The
図8は、本実施の形態においてCPU12が実行する処理ルーチンのフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a processing routine executed by the
ステップ400では、外部から入力された記録開始指令に基づいて、記録ヘッド20による記録を開始する。詳細は、上記実施の形態で説明したステップ100での処理と同様であるため説明を省略する。
In
ステップ402では、インク残量センサにより各インクタンクのインク残量を検出する。インク残量センサによるインク残量の検出は、所定時間間隔で常に行われる。
In
ステップ404では、補正テーブルに基づいて反応液の吐出量を決定する。補正テーブルには、前述したように、インク残量と補正値とが対応付けられて記憶されているため、検出されたインク残量に対応する補正値を読み出して、反応液吐出量として予め定められた値を該補正値で補正し、反応液ヘッド30の各ヘッドユニット32毎に反応液の吐出量を決定する。
In
ステップ406では、上記決定した吐出量で、反応液ヘッド30の各ヘッドユニット32の液滴イジェクタ24から反応液が吐出されるように制御する。なお、反応液の吐出量の制御は、第1の実施の形態と同様に、単位時間あたりの吐出回数や1吐出あたりの吐出量を制御することにより行う。
In
ステップ408では、上記入力された記録開始指令による記録が終了したか否かを判断する。記録が終了していないと判断した場合には、ステップ400に戻り、記録ヘッド20による記録動作を継続する。また、ステップ408で、記録が終了したと判断した場合には、本処理ルーチンを終了する。
In
このようにインク残量センサにより検出したインク残量に基づいて、反応液の吐出量を制御することにより、インクタンクのインク残量の変化により生じる記録ヘッド20の水頭圧低下による濃度変化を抑え、濃度むらを抑えることができる。
In this way, by controlling the ejection amount of the reaction liquid based on the ink remaining amount detected by the ink remaining amount sensor, a change in density due to a decrease in the head pressure of the
[第3の実施の形態]
本実施の形態では、記録ヘッド20の各ヘッドユニット22の製造時に生じた吐出特性あるいは記録ヘッド20の各液滴イジェクタ24の製造時に生じた吐出特性のばらつきにより生じる濃度ばらつきを抑える記録装置を例に挙げて説明する。
[Third Embodiment]
In the present embodiment, an example of a recording apparatus that suppresses variation in density caused by variations in ejection characteristics that occur during manufacture of each
例えば、液滴イジェクタ24を構成する部材や製造ばらつきが原因で、液滴イジェクタから吐出されるインク滴径や滴速、あるいは液滴イジェクタの固有周期など(以下、これらを総称して、吐出特性と呼称する)がばらつくことがある。吐出特性がばらつくと、記録濃度にばらつきが生じる。本実施の形態では、この液滴イジェクタ毎の吐出特性に応じて反応液の吐出量を制御することにより濃度ばらつきを抑える。なお、ここでいう固有周期は、記録ヘッド20の各液滴イジェクタ24(圧力発生室4)にインクが充填されているときの固有周期をいう。
For example, due to the members constituting the
なお、記録ヘッド20を構成する複数の液滴イジェクタ24を複数個の群に分割し、各群を構成する液滴イジェクタ24の吐出特性の平均的な値を各群毎の吐出特性(平均吐出特性)とし、該平均吐出特性のばらつきにより生じる濃度ばらつきを反応液の吐出量を制御することにより抑えることもできる。例えば、記録ヘッド20のヘッドユニット22毎に平均吐出特性を求め、該平均吐出特性ばらつきにより生じる濃度ばらつきを抑えるようにしてもよい。記録ヘッド20の各液滴イジェクタ24の吐出特性に、ヘッドユニット22内でそれほど大きなずれがない場合には、ヘッドユニット22毎の平均吐出特性に応じて反応液の吐出量を制御することで効率的に反応液の吐出量を制御することができる。
The plurality of
以下では、各ヘッドユニット22毎の平均吐出特性に応じて反応液の吐出量を制御する場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, a case where the discharge amount of the reaction liquid is controlled according to the average discharge characteristic for each
本実施の形態の記録装置は、上記第1の実施の形態で説明した記録装置10から濃度センサ40を省略した構成とする。ROM14には、液滴イジェクタの吐出特性(あるいはヘッドユニットの平均吐出特性)を数値化してランク付けしたときの該ランクと反応液の吐出量(あるいは吐出比率)の補正値とを対応付けて記憶した補正テーブルが記憶されている。
The recording apparatus of the present embodiment has a configuration in which the
また、記録ヘッド20には、不図示の記憶部が設けられ、記録ヘッド20を構成する各ヘッドユニット22の平均吐出特性を数値化したものが該記憶部に記憶されている。各ヘッドユニット22の平均吐出特性は、記録ヘッド20の製造時に、実験などにより予め採取しておき、記録ヘッド20の記憶部に記憶しておく。この平均吐出特性は、記録装置のCPU12から適宜読み出すことができる。
The
図9は、本実施の形態においてCPU12が実行する処理ルーチンのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a processing routine executed by the
ステップ500では、外部から記録開始指令が入力されると、記録ヘッド20の記憶部から各ヘッドユニット22毎の平均吐出特性を読み出す。
In
ステップ502では、上記記録ヘッド20の記憶部から読み出した平均吐出特性とROM14に記憶された補正テーブルに基づいて、各反応液の吐出量を決定する。
In
具体的には、上記記録ヘッド20の記憶部から読み出した各ヘッドユニット22毎の平均吐出特性に対応する補正値を、ROM14に記憶された補正テーブルから読み出す。そして該読み出した補正値により予め定められた反応液の吐出量の値を補正し、該補正した値の各々を各ヘッドユニット22の反応液の吐出量として決定する。
Specifically, the correction value corresponding to the average ejection characteristic for each
ステップ504では、上記決定した吐出量で、反応液ヘッド30の各ヘッドユニット32の各液滴イジェクタ24から反応液が吐出されるように設定する。
In
ステップ506では、外部から入力された記録開始指令に基づいて、記録ヘッド20による記録を開始する。詳細は、上記実施の形態で説明したステップ100での処理と同様であるため説明を省略する。また、反応液ヘッド30による反応液の吐出も行う。CPU12は、上記設定した吐出量で反応液が吐出されるように反応液ヘッド駆動回路28に制御信号を出力する。これにより、上記設定した吐出量で反応液が吐出される。
In
ステップ508では、上記入力された記録開始指令による記録が終了したか否かを判断する。記録が終了していないと判断した場合には、ステップ506に戻り、記録ヘッド20による記録動作を継続する。また、ステップ508で、記録が終了したと判断した場合には、本処理ルーチンを終了する。
In
このように液滴イジェクタの吐出特性、あるいはヘッドユニット毎の平均吐出特性に応じて反応液の吐出量を制御することにより、濃度ばらつきを抑えることができる。 In this way, by controlling the discharge amount of the reaction liquid in accordance with the discharge characteristics of the droplet ejector or the average discharge characteristics of each head unit, concentration variations can be suppressed.
なお、第3の実施の形態では、吐出特性(平均吐出特性)を予め採取しておいたが、記録動作時にリアルタイムに検出するようにしてもよい。例えば、滴速などは、第1の実施の形態で説明したように、吐出されたインク滴にレーザ光を照射することによりリアルタイムに検出することができる。 In the third embodiment, the ejection characteristics (average ejection characteristics) are collected in advance, but may be detected in real time during the recording operation. For example, the droplet velocity can be detected in real time by irradiating the ejected ink droplet with laser light as described in the first embodiment.
また、反応液の吐出量の補正は、反応液ヘッド30自体の吐出特性の製造ばらつきも考慮して行えばより好ましい。反応液ヘッド30の吐出特性は、例えば反応液ヘッド30の記憶部に記憶しておくことができる。該記憶されている吐出特性に応じて駆動波形等を調整すれば、反応液ヘッド30の吐出特性の製造ばらつきによらず、より精度高く濃度ばらつきを抑えることができる。
The correction of the discharge amount of the reaction liquid is more preferably performed in consideration of manufacturing variations in the discharge characteristics of the
なお、上記第1乃至第3の実施の形態では、記録ヘッド20及び反応液ヘッド30が1個ずつ備えられた記録装置を例に挙げて説明したが、記録ヘッド20と反応液ヘッド30の数は1個に限定されず、2個以上であってもよい。例えば、図10に示されるように、カラーで記録するために、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の対応した記録ヘッド20C、20M、20C、20Kを設け、各記録ヘッドに対応した4個の反応液ヘッド30C、30M、30C、30Kを設けてもよい。
In the first to third embodiments, the recording apparatus provided with one
各反応液ヘッド30C、30M、30C、30Kは、対応する記録ヘッド20C、20M、20C、20Kの直後(用紙搬送方向下流側)に設けられている。これにより、記録ヘッド20C、20M、20C、20Kの各々で生じた濃度ばらつきを、各反応液ヘッド30C、30M、30C、30Kの各々から吐出する反応液の吐出量を制御することにより抑えることができる。
Each of the reaction liquid heads 30C, 30M, 30C, and 30K is provided immediately after the
また、複数の記録ヘッド20に対して反応液ヘッド30を1個のみ設けることもできる。最後段の記録ヘッド20より用紙搬送方向下流側に該1個の反応液ヘッド30を配置し、全ての記録ヘッド20で生じる濃度むらを該反応液ヘッド30の反応液の吐出量を制御することにより抑えることもできる。
Further, only one
なお、上記実施の形態では反応液ヘッドを記録ヘッドの下流側に配置したが、第3の実施の形態のようにリアルタイムにフィードバックをかけない場合やフィードバックが十分に間に合うような場合には、反応液ヘッドを記録ヘッドの上流側に配置してもよい。 In the above embodiment, the reaction liquid head is arranged on the downstream side of the recording head. However, in the case where feedback is not performed in real time as in the third embodiment or when the feedback is sufficiently in time, the reaction head is arranged. The liquid head may be arranged on the upstream side of the recording head.
また、上記第1乃至第3の実施の形態では、用紙Pの幅にほぼ等しい幅を有する長尺状の記録ヘッド20を備え、記録ヘッド20を固定したまま用紙Pのみを搬送して記録を行ういわゆるFWA(Full Width Array)方式の記録装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、用紙Pの幅より短い幅の記録ヘッドを有し、主走査方向に記録ヘッドを移動させながら、副走査方向に用紙Pを搬送して記録を行うPWA(Partial Width Array)方式の記録装置であってもよい。
In the first to third embodiments, the
このような記録装置の場合も、反応液ヘッドを設け、記録ヘッドから吐出されたインク滴に対して所望の吐出量で反応液が吐出されるように制御することにより、上記と同様の効果が得られる。 In such a recording apparatus, the same effect as described above can be obtained by providing a reaction liquid head and controlling the ink droplets discharged from the recording head to be discharged in a desired discharge amount. can get.
2 ノズル
4 圧力発生室
5 インク供給路
7 アクチュエータ
10 記録装置
12 CPU
14 ROM
18 記録ヘッド駆動回路
20、20C、20M、20Y、20K 記録ヘッド
22 ヘッドユニット
24 液滴イジェクタ
28 反応液ヘッド駆動回路
30、30C、30M、30Y、30K 反応液ヘッド
32 ヘッドユニット
40 濃度センサ
2
14 ROM
18 Recording
Claims (9)
前記第1の液滴と反応する第2の液滴を吐出する第2の液滴イジェクタが複数配列された第2のヘッドと、
前記第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動またはバラツキに応じて前記第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の量を制御する制御手段と、
を含む記録装置。 A first head in which a plurality of first droplet ejectors for discharging the first droplet are arranged;
A second head in which a plurality of second droplet ejectors for ejecting second droplets that react with the first droplets are arranged;
Control means for controlling the amount of the second droplet ejected from the second droplet ejector in accordance with variation or variation in the ejection characteristics of the first droplet ejector;
Recording device including
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて、第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の量を制御する請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の記録装置。 Detection means for detecting a variation or variation in discharge characteristics of the first droplet ejector;
4. The recording apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the amount of the second droplet ejected from the second droplet ejector in accordance with a detection result of the detection unit. 5. .
前記第1の液滴イジェクタの吐出特性の変動またはバラツキに応じて前記第2の液滴イジェクタから吐出する第2の液滴の量を制御する記録方法。 A first head in which a plurality of first droplet ejectors that eject the first droplet are arranged, and a plurality of second droplet ejectors that eject the second droplet that reacts with the first droplet. A recording method of a recording apparatus including the arranged second heads,
A recording method for controlling an amount of a second droplet ejected from the second droplet ejector according to a variation or variation in ejection characteristics of the first droplet ejector.
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JP2010082815A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Fujifilm Corp | Method, apparatus and system of image formation |
JP2010227763A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Seiko Epson Corp | Allocation device of droplet discharge head and allocation method of droplet discharge head |
US8926043B2 (en) | 2009-10-28 | 2015-01-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet printing apparatus and ink jet printing method utilizing ink and process liquid |
-
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- 2005-02-23 JP JP2005046917A patent/JP2006231602A/en active Pending
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