JP2007144966A - Inkjet recorder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクの小滴を吐出飛翔させて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus for recording an image on a recording medium by ejecting and ejecting ink droplets.
インクジェット記録装置は、複数の微細な吐出口が設けられた記録ヘッドよりインクの小滴を飛翔させ、これを紙などの記録媒体に付着させて文字や画像などの記録を行うものである。このような装置においては、記録中や印刷待機中は常に吐出口が大気にさらされる状態にあるため、その間は吐出口を通じてインク中の水分が蒸発している。特に低湿度環境に記録装置が設置された場合や、休止時間が長期に及んだ場合においては、吐出に使われなかったノズルの吐出口付近のインクが乾燥して吐出不良を起こすという問題がある。 An ink jet recording apparatus records characters, images, and the like by ejecting ink droplets from a recording head provided with a plurality of fine ejection openings and attaching the ink droplets to a recording medium such as paper. In such an apparatus, since the ejection port is always exposed to the atmosphere during recording or printing standby, moisture in the ink is evaporated through the ejection port during that time. In particular, when a recording device is installed in a low-humidity environment or when the pause time is extended for a long time, there is a problem that the ink near the nozzle outlet that has not been used for ejection dries and causes defective ejection. is there.
この問題は、インク中の揮発成分である水やアルコールが吐出口を通じた蒸発によってノズルから失われても、不揮発成分である色材や有機溶剤がノズルに残る為、局所的に色材、有機溶剤が高濃度な組成へインクが変化してしまうということが原因として考えられる。有機溶剤が高濃度な組成のインクは一般に粘度が高いので、ノズル先端のみが高粘度になり、後に続く記録において吐出速度が低下し、所望の位置に正確に着弾することが困難になる。着弾精度の乱れは記録品質を低下させるので問題となる。 This problem is that even if water or alcohol, which is a volatile component in ink, is lost from the nozzle by evaporation through the discharge port, the coloring material or organic solvent that is a non-volatile component remains in the nozzle. A possible cause is that the ink changes to a composition having a high solvent concentration. Ink with a composition having a high concentration of organic solvent generally has a high viscosity, so that only the nozzle tip has a high viscosity, the ejection speed is lowered in subsequent recording, and it is difficult to land accurately at a desired position. Disturbance in landing accuracy is problematic because it degrades recording quality.
従来技術として知られているこの問題の回避方法を挙げる。 A method for avoiding this problem known as the prior art will be described.
記録ヘッドを記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に往復移動させて記録を行うシリアルタイプのインクジェット記録装置では、記録ヘッドが大気にさらされている休止時間が数秒程度の短時間であるならば、その間に乾燥したインクを記録に影響を与えない位置において故意に複数回数吐出させてノズル内のインクをリフレッシュさせる、所謂予備吐出の方法が採用されている。記録が数秒から数分にわたって行われない場合、ノズルからの水分の蒸発を抑える為に記録ヘッドを回復ポジションに移動させ、記録ヘッドの吐出口面をガス透過性の低いキャップで覆う。更に長時間吐出されずにいた場合、前記キャップをポンプに接続してノズル内のインクを強制的に排出させる方法が採用されている。 In a serial type inkjet recording apparatus that performs recording by reciprocating the recording head in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium, if the recording head is exposed to the atmosphere for a short period of time, such as a few seconds For example, a so-called preliminary ejection method is employed in which the dried ink is deliberately ejected a plurality of times at a position that does not affect recording to refresh the ink in the nozzles. When recording is not performed for several seconds to several minutes, the recording head is moved to the recovery position in order to suppress the evaporation of moisture from the nozzles, and the discharge port surface of the recording head is covered with a cap having low gas permeability. Further, when the ink is not discharged for a long time, a method of forcibly discharging the ink in the nozzle by connecting the cap to a pump is employed.
記録媒体の搬送方向と交差する方向の記録媒体の幅を一括で記録できるように複数のノズルを配置したフルマルチタイプのインクジェット記録装置は、特に記録中においては、記録媒体に対し記録ヘッドを退避させることがスループット悪化の原因となるので、シリアルタイプで採用されているヘッドの退避と予備吐は容易には採用出来ない。よって記録媒体上の使用されない部分に予備吐出を行い、後にその部分を裁断するとか、あるいは人間の目で見て目立たない程度に記録媒体上に予備吐出を行う紙面上の予備吐法が採用されている。 A full multi-type ink jet recording apparatus in which a plurality of nozzles are arranged so that the width of the recording medium in the direction intersecting the recording medium conveyance direction can be recorded at one time is retracted with respect to the recording medium, particularly during recording. Since this causes a deterioration in throughput, the head retraction and preliminary ejection adopted in the serial type cannot be easily adopted. Therefore, a preliminary ejection method on the paper surface is used in which preliminary ejection is performed on an unused portion on the recording medium and the portion is cut later, or preliminary ejection is performed on the recording medium to such an extent that it is inconspicuous to human eyes. ing.
これらは蒸発による速度低下の不具合を回避するための周知技術である。 These are well-known techniques for avoiding the problem of speed reduction due to evaporation.
一方、吐出速度の変動によって引き起こされる画像劣化を回避する為の解決手段ということに焦点を当てると、例えば特開2001−96733に記載されているような方法が提案されている。この方法は、インク温度を測定し、インク温度の変化に伴う吐出速度の変動によって起こる往復印字の着弾ズレを適当なタイミング補正で回避するというものである。インク温度は全てのノズルに同じように影響を与えるので、全ての吐出のタイミングを同じように調節すればよい。しかしながら本件のように、水分の蒸発によって起こるインク粘度の違いは個々のノズルによって程度差が異なるので、この方法を用いることは出来ない。
近年、インクジェット記録装置は、高画質化の要求から吐出ノズルの微細化が進む方向にある。発明者らの検討結果によれば、吐出口径が小さいほど単位時間、単位面積あたりの蒸発量が大きくなることが確認されている。従って、ノズルの微細化は水分の蒸発による前述した不具合を助長させる。同じく高画質化の要求から、発色性を高める為に染料濃度を高めた染料系インクや耐候性の優れた顔料系インクが用いられるようになっているが、色材濃度の高いインクは前述した問題について不利になる。つまり最近では、シリアルタイプのインクジェット記録装置で記録ヘッドが紙を往復移動する間にインクを吐出しなかったというだけで、蒸発によるノズル内部のインク組成の変化を原因とする不具合が現れており、重要な課題となっている。 In recent years, inkjet recording apparatuses are in the direction of finer discharge nozzles due to the demand for higher image quality. According to the examination results of the inventors, it has been confirmed that the smaller the discharge port diameter, the larger the evaporation amount per unit time and unit area. Therefore, the miniaturization of the nozzle promotes the above-described problems caused by the evaporation of moisture. Similarly, due to the demand for higher image quality, dye-based inks with increased dye concentration and pigment-based inks with excellent weather resistance have been used in order to improve color development. Disadvantage about the problem. In other words, recently, in a serial type ink jet recording apparatus, just because the recording head did not eject ink while reciprocating the paper, a problem due to a change in the ink composition inside the nozzle due to evaporation has appeared, It is an important issue.
以上から、従来の回復手段を使わずに、ノズルからの水分蒸発に起因する着弾精度の劣化を回避あるいは低減させる方法が望まれている。 In view of the above, there is a demand for a method for avoiding or reducing the deterioration of landing accuracy caused by water evaporation from the nozzle without using the conventional recovery means.
本発明は、このような問題を解決し、水分の蒸発によって各ノズル間に吐出速度の差異が生じても、着弾位置ずれを軽減して印刷品質を高いレベルで保持するインクジェット記録方法とその記録装置とを提供することを目的としている。 The present invention solves such a problem, and an ink jet recording method for reducing the landing position deviation and maintaining the print quality at a high level even if a difference in ejection speed occurs between the nozzles due to evaporation of moisture, and the recording thereof It is intended to provide a device.
上記目的を達成するために、以下に示す特徴を有するインクジェット記録装置を提供する。 In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus having the following characteristics is provided.
記録紙に対向し、該記録紙から所定の間隔を保持して設置され、該記録紙にインク液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、該記録ヘッドを該記録紙面に相対的に移動させて該記録紙上を走査する走査手段と、画像情報からノズルを駆動する駆動データを作成するプリンタドライバと、該駆動データに基づき該記録ヘッドの該ノズルからのインク吐出を制御する駆動制御手段と、を備えたインクジェット記録装置において、駆動を休止している間隔が長いノズルほど最初の記録位置に対して早いタイミングでインクを吐出するように駆動タイミングを補正したことを特徴とする。 A recording head that faces the recording paper and is installed at a predetermined interval from the recording paper and has a nozzle that discharges ink droplets on the recording paper, and moves the recording head relative to the recording paper surface. Scanning means for scanning the recording paper, a printer driver for generating drive data for driving the nozzles from the image information, drive control means for controlling ink ejection from the nozzles of the recording head based on the drive data, In the ink jet recording apparatus having the above, the drive timing is corrected so that the longer the interval during which driving is paused, the more the ink is ejected at an earlier timing with respect to the first recording position.
画像情報から作成される第1の駆動データと、第1の駆動データに基づきノズル単位の駆動休止間隔を計測する計測手段と、該駆動休止間隔と画素ズレとを対応させた補正テーブルを記憶した記憶手段と、前記第1の駆動データと前記計測手段と前記記憶手段とから、画素ズレの補正を盛り込んだ第2の駆動データを作成する補正手段を搭載し、第2の駆動データに基づいてインクを吐出することを特徴とする。 First drive data created from image information, measurement means for measuring a drive pause interval in units of nozzles based on the first drive data, and a correction table in which the drive pause interval and the pixel shift are associated with each other are stored. On the basis of the second drive data, there is mounted a correction means for creating second drive data incorporating pixel shift correction from the storage means, the first drive data, the measurement means, and the storage means. Ink is ejected.
インクジェット記録装置内部の湿度を測定する湿度センサと、湿度センサのデータに基づいて前記補正テーブルを適切なものに更新する更新手段とを有することを特徴とする。 A humidity sensor that measures humidity inside the ink jet recording apparatus, and an update unit that updates the correction table to an appropriate one based on data of the humidity sensor.
本発明によれば、ノズル個別休止間隔に基づいてインクの吐出タイミングを調節することで、記録紙面におけるインクの着弾位置を補正し、位置ずれが解消され、印刷品質が向上する。 According to the present invention, by adjusting the ink ejection timing based on the individual nozzle pause interval, the ink landing position on the recording paper surface is corrected, the positional deviation is eliminated, and the print quality is improved.
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。 Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.
本発明の第1の実施例について説明する。 A first embodiment of the present invention will be described.
図1は本発明の実施の形態を説明する概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of the present invention.
キャリッジ1には記録ヘッド2が搭載されており、記録ヘッド2に対面して紙3が所定の距離Lだけ離れた位置に保持される。キャリッジ1を紙3に並行に、図の矢印の方向に速度Vで移動させながら、記録ヘッド2から画像情報に基づくデータ列に従い、紙3に向けてインク滴が噴射される。
A
図2はある湿度において測定した、駆動休止時間と液滴初速度との関係を示すグラフである。t0は駆動休止時間の最小単位である駆動周期に相当する。ノズルからの水分蒸発によってノズル内部のインク組成が変化し、図のように休止時間が長くなるほど液滴初速度が減少している。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the drive pause time and the initial droplet velocity measured at a certain humidity. t 0 corresponds to a drive cycle which is the minimum unit of drive pause time. The ink composition inside the nozzle changes due to the evaporation of water from the nozzle, and the initial droplet velocity decreases as the pause time becomes longer as shown in the figure.
ある画像情報に基づく駆動データ信号により、紙3に投影すると位置aに相当する対応したノズルから液滴が噴射される場合を考える。休止間隔が駆動休止時間の最小単位t0であれば、初速度u0でインク滴が吐出されるとしよう。キャリッジが速度Vで移動し、記録ヘッドと紙との間隔がLだけ離れているので、吐出した液滴は、紙面上の位置Xに着弾する。この時、紙面上の位置aとXはVL/u0だけ離れている。もし同じタイミングで噴射するノズルが休止時間t′のノズルであったとき、このときの初速度がu′であるならば、吐出した液滴は、紙面上の位置Yに着弾する。紙面上の位置aとYはVL/u′だけ離れている。すなわち、紙面上の位置XとYは、VL(1/u′−1/u)分の位置ズレが生じる。この位置ズレが記録装置の画素の最小単位d以内に収まっていれば、記録画像を劣化させることはほとんど無いが、位置ズレがdを超えると画像を乱す原因になり問題である。
Consider a case in which a droplet is ejected from a corresponding nozzle corresponding to position a when projected onto
この位置ズレを補正するには、位置ズレに相当する分だけ手前の位置、つまり図1のbの位置において当該ノズルを駆動するようにすればよい。つまり、休止時間に伴う吐出の初速度の低下を鑑み、当初の駆動タイミングよりL(1/u′−1/u)だけ早いタイミングで駆動することによって正確な位置Xに着弾することが出来る。 In order to correct this positional deviation, the nozzle may be driven at a position corresponding to the positional deviation, that is, a position in front, that is, a position shown in FIG. In other words, in view of the decrease in the initial discharge speed associated with the resting time, it is possible to land at an accurate position X by driving at a timing earlier by L (1 / u′−1 / u) than the initial drive timing.
位置ズレが画素dの整数倍の範囲内に収まる速度同士をグループ化すると、 By grouping velocities where the positional deviation falls within an integer multiple of pixel d,
次に、この補正テーブルを使用した制御方法について説明をする。図4は各手段のブロック図、図5は補正手段の制御方法のフローチャートである。 Next, a control method using this correction table will be described. FIG. 4 is a block diagram of each means, and FIG. 5 is a flowchart of a control method of the correction means.
プリンタドライバは、画像情報からノズル駆動データ1、キャリッジ制御信号、LF制御信号を作成し、それぞれ補正手段6、キャリッジ制御手段、LF制御手段に送信する。補正手段6は、ノズル駆動データ1を解析し、補正したノズル駆動データ2を作成しヘッドドライバに送信する計測手段4と、記憶手段5よりなる。記憶手段5は画素補正テーブルを記憶したROMと、一時記憶手段よりなる。ノズル駆動データ2を取得したヘッドドライバは、当該データに基づき記録ヘッドを駆動する。
The printer driver creates
次に補正手段6の説明を行う。 Next, the correction means 6 will be described.
補正手段6は1走査分のノズル駆動データを読み込み、RAM上に当該データを展開する。当該データを解析し、ノズル毎に駆動される画素の間隔を計測する。画素の間隔と記録ヘッドを駆動する周波数よりノズルの休止時間が求まるので、その休止時間を画素補正テーブルが記憶された記憶手段5から読み取ったデータと比較する。もし、解析した休止時間が、画素補正の必要な時間に含まれれば、補正が必要な画素の分だけ駆動データを補正する。
The
以上の手順によって、1走査分の新たな駆動データを作成し、その新たな駆動データに基づいて記録ヘッドを駆動する。 With the above procedure, new drive data for one scan is created, and the recording head is driven based on the new drive data.
このようにすることで、記録紙面におけるインクの着弾位置が補正される。 In this way, the ink landing position on the recording paper surface is corrected.
次に、本発明の第2の実施例について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
吐出休止時間と液滴初速度の関係は、外気湿度によって微妙に変化することが判っている。例えば、ある湿度で測定された吐出休止時間と液滴初速度の関係を示した図2のグラフは、それよりも更に低湿度の環境では図6のように変化する。 It has been found that the relationship between the discharge pause time and the initial droplet velocity changes slightly depending on the outside humidity. For example, the graph of FIG. 2 showing the relationship between the discharge pause time measured at a certain humidity and the initial droplet velocity changes as shown in FIG. 6 in a lower humidity environment.
したがって、実施例1を更に好適に作用させる為には、外気湿度を測定することによって、図3の画素補正テーブルを更新していくことが好ましいと考えられる。つまり、湿度が変化して図2の関係から図6の関係に変化したとき、補正タイミングはtnからt′nに変更されことが好ましいので、それに対応して、補正テーブルは、図3から図7に更新されるべきである。 Therefore, in order to make the first embodiment work more suitably, it is considered preferable to update the pixel correction table of FIG. 3 by measuring the outside air humidity. That is, when the humidity changes and changes from the relationship shown in FIG. 2 to the relationship shown in FIG. 6, the correction timing is preferably changed from t n to t ′ n . It should be updated to FIG.
これを具体的に達成する手段としては、プリンタ内部の湿度を測定する湿度センサ、その湿度情報を読み取り、補正テーブル(図3)をその時の外気湿度に応じた適切な補正テーブル(図7)に更新する更新手段とで行う。 As means for specifically achieving this, a humidity sensor for measuring the humidity inside the printer, reading the humidity information, and converting the correction table (FIG. 3) into an appropriate correction table (FIG. 7) according to the outside air humidity at that time. This is done with the updating means for updating.
1 キャリッジ
2 記録ヘッド
3 紙
4 計測手段
5 記憶手段
6 補正手段
DESCRIPTION OF
Claims (3)
駆動を休止している間隔が長いノズルほど最初の記録位置に対して早いタイミングでインクを吐出するように駆動タイミングを補正したことを特徴とするインクジェット記録装置。 A recording head that faces the recording paper and is spaced from the recording paper and has a nozzle for discharging ink droplets on the recording paper, and moves the recording head relative to the recording paper surface to move the recording paper A scanning unit that scans the recording paper; a printer driver that generates driving data for driving the nozzles from the image information; and a driving control unit that controls ink ejection from the nozzles of the recording head based on the driving data. In the inkjet recording apparatus,
An ink jet recording apparatus, wherein driving timing is corrected so that a nozzle having a longer interval during which driving is paused ejects ink at an earlier timing with respect to the first recording position.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005346279A JP2007144966A (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Inkjet recorder |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2005346279A Withdrawn JP2007144966A (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Inkjet recorder |
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Country | Link |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011031443A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Brother Industries Ltd | Droplet ejection device |
JP2014188876A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Brother Ind Ltd | Ink jet recorder and deviation amount setting method |
JP2014188875A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Brother Ind Ltd | Ink jet recorder |
US10696045B2 (en) | 2017-06-13 | 2020-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording apparatus and recording method |
US11124666B2 (en) | 2018-03-23 | 2021-09-21 | Seiko Epson Corporation | Ink set and ink jet recording method |
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2005
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