JP2007182001A - Recorder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット方式の記録ヘッド、とりわけ記録速度の高いラインプリンタ等の記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording head, and more particularly to a recording apparatus such as a line printer having a high recording speed.
ラインヘッドを搭載したインクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドの寿命低下を防止するため、従来特定のノズルに負荷が集中しないように所定ページ毎に画像をシフトすることで、インクの吐出を分散させているものがある。(例えば特許文献1) In an inkjet printer equipped with a line head, in order to prevent a reduction in the life of the recording head, conventionally, an ink discharge is dispersed by shifting an image for each predetermined page so that a load is not concentrated on a specific nozzle. There is something. (For example, Patent Document 1)
しかしながら上記特許文献1の方法では記録媒体上の画像位置が水平方向にシフトされるため、画像内容によっては僅かなシフトでも問題になることが考えられる。又僅かなシフト量では十分にシフトできず、ある発熱素子が連続バースト的に加熱されてしまうことで熱ストレスが発生する事がある。その結果、発熱素子を損傷させる可能性があり、また損傷には至らなくてもノズルの耐久性が低下する等の懸念がある。
However, since the image position on the recording medium is shifted in the horizontal direction in the method of
特にラインヘッドを搭載した記録装置は、使用頻度の高い高速な連続印刷向けの用途に用いられる為、記録ヘッドの耐久性を向上させる手段は重要である。 In particular, since a recording apparatus equipped with a line head is used for high-frequency continuous printing that is frequently used, means for improving the durability of the recording head is important.
また発熱素子でノズル部のインクを加熱するインクジェット方式では発熱素子自身或いは発熱素子近傍の最高到達温度が耐久性を決める大きな要因にもなるので、ノズル毎の温度上昇値の予測は重要である。 In addition, in the ink jet system in which the ink in the nozzle portion is heated by the heat generating element, the maximum temperature reached in the heat generating element itself or in the vicinity of the heat generating element is also a major factor that determines the durability.
上記課題を解決するための手段として、本発明による記録装置は
画像データを記憶する画像メモリと、
前記画像データに基づきノズルを加熱してインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの温度を検知する記録ヘッド温度検知手段を有する記録装置において、
前記ノズル近傍の温度を指示するノズル温度指示メモリと
前記記録ヘッド温度検知手段による検知結果に基づき前記ノズル温度指示メモリをセットするプリセット手段と、
前記画像メモリを検索する画像メモリ検索手段と、
前記画像メモリ検索手段による検索結果に基づき、
前記ノズル温度指示メモリを更新するメモリ更新手段と、
を有することを特徴とする。
As means for solving the above problems, a recording apparatus according to the present invention includes an image memory for storing image data,
A recording head that discharges ink by heating nozzles based on the image data;
In a recording apparatus having recording head temperature detecting means for detecting the temperature of the recording head,
Nozzle temperature instruction memory for instructing the temperature in the vicinity of the nozzle, preset means for setting the nozzle temperature instruction memory based on a detection result by the recording head temperature detection means,
Image memory searching means for searching the image memory;
Based on the search result by the image memory search means,
Memory update means for updating the nozzle temperature instruction memory;
It is characterized by having.
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、記載されている構成要素の相対配置、数式、数値等は、特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the relative arrangement, numerical formulas, numerical values, and the like of the constituent elements described are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.
図1は本発明を実施した記録装置101とホストPC100をプリンタケーブル102で接続した状態の斜視図で、インタフェースは例えばUSB、ネットワーク等が用いられる。記録媒体は連続したロール紙104がロール紙ホルダ103から記録装置101本体側に繰り出される。
FIG. 1 is a perspective view of a state in which a
オペレーションパネル(操作パネル)105では記録装置101の状態表示する表示器、電源ON/OFFキー等を備える。
The operation panel (operation panel) 105 includes a display for displaying the status of the
図2は本発明を実施した記録装置101の記録部を模式的に説明する斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a recording unit of the
記録部は同一色のインク(例えばブラック)を吐出する4本の記録ヘッドK1〜K4(201〜204)を具え、記録動作中これらは図の位置に静止したまま画像を記録する。 The recording unit includes four recording heads K1 to K4 (201 to 204) that discharge ink of the same color (for example, black), and these images are recorded at a position shown in the figure during a recording operation.
記録媒体(以降用紙とも称する)はロール状に巻かれたロール紙104の台紙上に仮付けされた複数のラベル205が記録ヘッド方向に繰り出され、その後搬送モータ208〜フィードローラ210により定速度搬送され、記録ヘッド201〜204の下部を通過時に画像記録され、記録済みのラベル206が連続的に排紙される。212は用紙先端検知センサでラベル206の先端が検知されると搬送モータ208のモータ軸に結合されたロータリエンコーダ211の出力に同期して各記録ヘッド201〜204は各々の担当ラスタを記録する。
搬送方向下流側の213はやはり用紙先端検知センサで用紙のジャム検出などに用いられる。
A recording medium (hereinafter, also referred to as a sheet) is fed in a direction toward the recording head by a plurality of
The
図3は本発明を実施した記録装置101の電気的なブロック図である。
FIG. 3 is an electrical block diagram of the
用紙への記録データはホストPC100で作成され、記録装置101のインタフェースコントローラ301に転送される。
The recording data on the paper is created by the host PC 100 and transferred to the
メモリコントローラ306はCPU302の指示によって受信データを一旦イメージバッファ307に高速に書き込む。
The
所定量の記録データを受信後、CPU302は記録動作準備に入る。
After receiving a predetermined amount of recording data, the
先ず、I/O(312)、駆動部313を介してヘッドU/Dモータ314とキャッピングモータ315とを相互に動作させ、それまで不図示のキャップ機構にて待機中キャッピングされていた記録ヘッド201〜204を記録位置に移動する。記録ヘッド201〜204はこの時上下方向に、不図示のキャップ機構は用紙搬送方向と平行な向きに正逆移動する。
First, the head U / D motor 314 and the capping motor 315 are operated with each other via the I / O (312) and the drive unit 313, and the
続いてI/O(312)、駆動部313を介し給紙モータ316を駆動、ロール紙104を記録装置本体側に繰り出す。
Subsequently, the paper feed motor 316 is driven via the I / O (312) and the drive unit 313, and the
続いてCPU302がサーボロジック回路310内部のレジスタ(不図示)に搬送方向を含む搬送速度の指定値を書き込むと、駆動部311を介して搬送モータ208も起動する。搬送が開始されると前述のロータリエンコーダ211から搬送に同期した位相の異なる2つの相信号が出力される。
Subsequently, when the
そしてその後はロータリエンコーダ211の出力がサーボロジック回路310にフィードバックされて、駆動部311〜搬送モータ208〜ロータリエンコーダ211〜サーボロジック回路310のフィードバックループにて定速度制御される。
After that, the output of the
サーボロジック回路310ではロータリエンコーダ211の出力から搬送位置パルスに変換、出力して各記録ヘッド201〜204が各々のラスタ記録するための切り出し信号とする。
The
そして搬送方向上流側の先端検知センサ212にてラベル205の先端が検知され、先端検知センサ212から各記録ヘッド201〜204各々の距離に相当する搬送位置パルスを受信したら、メモリコントローラ306にてイメージバッファ307を読み出し開始し、記録ヘッド制御回路309に転送する。
When the leading end of the
補足になるが、記録ヘッド201〜204の搭載部には予備の搭載スペースを持たせることもある。
As a supplement, the mounting portion of the
CPU302の処理はROM303に書き込まれた制御プログラムによるが、作業用メモリとしてRAM304も用いる。EEPROM305には基準の記録ヘッド、例えば記録ヘッドK1(201)に対するX方向、Y方向の微小記録位置(レジストレーション)の調整値を含む装置固有の数値を記憶する不揮発性のメモリである。
The processing of the
用紙の先端検知センサ212、213を含み記録ヘッドK1〜K4の温度センサ320、及び記録装置内部の温度センサ210の出力アナログ値はADコンバータ218を介してほぼリアルタイムに読み出しできる。
Output analog values of the temperature sensors 320 of the recording heads K1 to K4 including the leading
ポンプモータ317は不図示のインクタンクから記録ヘッド201〜204の内部を加圧して、吐出ノズルからインクの強制排出によって健全な記録性能を回復する際使用する不図示の加圧ポンプを駆動する。
The
記録ヘッド201〜204がラインヘッドの場合、前述の温度センサ320は全てのノズル箇所に設け、読み取ることは困難であるため、従来より記録ヘッド全体の両端と中央の数箇所に配列しその代表値、又は平均値を採るようにしている。
When the
本発明の特徴的な部分であるノズル近傍の温度上昇値の予知方法と処理動作に関して図4を用いて説明する。 A method for predicting the temperature rise value in the vicinity of the nozzle and the processing operation, which is a characteristic part of the present invention, will be described with reference to FIG.
印刷命令を受信して印刷動作に入るとCPU302は各記録ヘッド201〜204の温度センサ320の出力を順次読み出し(401)、各々該当するノズル温度予測レジスタに対応した変換値を書き込む(402)。
When the print command is received and the printing operation is started, the
この時の記録ヘッド温度に対するノズル温度予測レジスタへの書き込むべき変換値の変換テーブルを図6に示す。変換テーブルはROM303に記憶されている。ノズル温度予測レジスタへの書き込みは図6の如く1ノズル毎に例えば2 [Byte] 分とし、記録ヘッドの温度が高くなるに従って書き込み値は急激に増加する。記録ヘッドの記録分解能が600 [dot/inch] で最大記録幅が4 [inch] であれば、記録ヘッド1本あたり最大2400個のノズル温度予測レジスタを備えることになり、これらはRAM304の領域に確保される。
FIG. 6 shows a conversion table of conversion values to be written in the nozzle temperature prediction register for the print head temperature at this time. The conversion table is stored in the
又、ノズル温度予測レジスタは全ノズルではなく、4ノズル毎、或いは8ノズル毎に1個という間引きした持ち方でも実用上充分な効果を得られるであろう。 In addition, the nozzle temperature prediction register may have a practically sufficient effect even if the nozzle temperature prediction register is thinned every 4 nozzles or every 8 nozzles.
再び図4に戻り、各ノズルの初期の温度に該当する値が書き込まれると、CPU302は最初のページへの印刷準備に入る(403)。先ず記録媒体搬送方向最も左に位置する画像データに着目して、該当ページ内記録画素の分布に従って、該当ページ印刷直後に該当ノズルが到達するであろう温度上昇値(加算値)、又は温度下降値(減算値)を演算して(406)ノズル温度予測レジスタに反映する(407)。記録画素分布は画像メモリ307を検索するのであるが、例えば記録画素がありなら+8、無しなら−2という値をページ内で積算する。
Returning to FIG. 4 again, when a value corresponding to the initial temperature of each nozzle is written, the
そして反映した結果がもし初期値よりも小さくなった場合には(408-Yes)、初期値に設定する(409)。 If the reflected result is smaller than the initial value (408-Yes), the initial value is set (409).
画像メモリ307の検索による記録画素の分布、即ち記録画素あり、なしの重み付けは印刷速度に基づいて変更することが好ましい。例えば
印刷速度1000 [mm/sec] ⇒記録画素あり:+16 なし:−1
印刷速度 500 [mm/sec] ⇒記録画素あり: +8 なし:−2
印刷速度 250 [mm/sec] ⇒記録画素あり: +4 なし:−3
次に反映後のレジスタ値が所定値、例えばノズル近傍で+70[℃] を目安としてBFFFH以上かを判定、もしそうであれば(410-Yes)、続いてMax.値、例えば+85[℃] を目安としてCFFFH以上かを判定、この値も超えていたなら(415-Yes)印刷は一時中断する(417)。そうでなければ(415-No)、印刷速度を例えば1000 [mm/sec]から500 [mm/sec]に落として(416)、処理は継続される(411)。
It is preferable to change the distribution of the recording pixels by the search of the
Printing speed 500 [mm / sec] ⇒ With recording pixels: +8 None: -2
Printing speed 250 [mm / sec] ⇒ With recording pixels: +4 None: -3
Next, it is determined whether the register value after reflection is a predetermined value, for example, +70 [° C.] in the vicinity of the nozzle as a guide or more than BFFF H. If so (410-Yes), then the Max. Value, for example, +85 [° C. ] As a guideline, it is determined whether or not it is greater than or equal to CFFF H. If this value is also exceeded (415-Yes), printing is temporarily suspended (417). Otherwise (415-No), the printing speed is reduced from, for example, 1000 [mm / sec] to 500 [mm / sec] (416), and the processing is continued (411).
反映後のレジスタ値が所定値に達していなければ(410-No)、次に処理済みの対象が画像の右マージンであるかを判定し、未だ右マージンになっていなければ(411-No)、当該ページの処理が終わっていないので次のノズルに対応する画像データの検索に移る(404)。以上一連の処理を繰り返し処理済みの対象が画像の右マージンであれば(411-Yes)、画像に関わる全ノズルの温度予測が終了したので当該ページの印刷処理を実行する(412)。 If the reflected register value does not reach the predetermined value (410-No), it is determined whether the next processed object is the right margin of the image, and if it is not yet the right margin (411-No). Since the processing of the page has not been completed, the process proceeds to search for image data corresponding to the next nozzle (404). If the target for which the series of processes has been repeated is the right margin of the image (411-Yes), the temperature prediction of all nozzles related to the image has been completed, and the printing process for the page is executed (412).
続いて、指定枚数の印刷が完了したかを判定、否であれば(413-No)次のページの処理(414)に移行し、指定枚数完了(413-Yes)まで繰り返す。 Subsequently, it is determined whether or not printing of the designated number of pages has been completed. If not (413-No), the process proceeds to the next page processing (414), and is repeated until the designated number of sheets is completed (413-Yes).
尚印刷速度のスローダウン処理(416)に入った後各ノズルの温度予測レジスタの値如何によっては印刷速度を再度1000 [mm/sec]に引き上げることは可能であるが、ここではその説明を省略する。 It is possible to increase the printing speed to 1000 [mm / sec] again depending on the value of the temperature prediction register of each nozzle after entering the printing speed slowdown process (416), but the description is omitted here. To do.
本発明では図4で説明した処理をより簡略化したものであり、図5を用いて詳細を説明する。 In the present invention, the process described with reference to FIG. 4 is further simplified, and details will be described with reference to FIG.
印刷命令を受信して印刷動作に入るとCPU302は各記録ヘッド201〜204の温度センサ320の出力を順次読み出し(501)、各々該当するノズル温度予測レジスタに対応した変換値を書き込む(502)。
When the printing command is received and the printing operation is started, the
この時の記録ヘッド温度に対するノズル温度予測レジスタへの書き込むべき変換値の変換テーブルは実施例と同じ図6に基づく。変換テーブルはROM303に記憶されている。ノズル温度予測レジスタへの書き込みは図6の如く1ノズル毎に例えば2 [Byte] 分とし、記録ヘッドの温度が高くなるに従って書き込み値は急激に増加する。記録ヘッドの記録分解能が600 [dot/inch] で最大記録幅が4 [inch] であれば、記録ヘッド1本あたり最大2400個のノズル温度予測レジスタを備えることになり、これらはRAM304の領域に確保される。
A conversion table of conversion values to be written to the nozzle temperature prediction register with respect to the print head temperature at this time is based on FIG. 6 which is the same as the embodiment. The conversion table is stored in the
又、ノズル温度予測レジスタは全ノズルではなく、4ノズル毎、或いは8ノズル毎に1個という間引きした持ち方でも実用上充分な効果を得られるであろう。 In addition, the nozzle temperature prediction register may have a practically sufficient effect even if the nozzle temperature prediction register is thinned every 4 nozzles or every 8 nozzles.
再び図5に戻り、当該ページ印刷直前の温度に該当する値が書き込まれると、CPU302は最初のページへの印刷準備に入る(503)。先ず記録媒体搬送方向最も左に位置する画像データに着目して、該当ページ内記録画素数に従って、該当ページ印刷直後に該当ノズルが到達するであろう温度上昇値(加算値)を加算する(506)。
Returning to FIG. 5 again, when a value corresponding to the temperature immediately before printing the page is written, the
記録画素数は画像メモリ307を検索するのであるが、例えば記録画素がありなら+8、無しなら0という値をページ内で積算する。
For the number of recording pixels, the
記録画素あり、の場合の重み付けは印刷速度に基づいて変更することが好ましい。例えば1記録画素あたりの重みを次のように設定する。 In the case of recording pixels, the weighting is preferably changed based on the printing speed. For example, the weight per recording pixel is set as follows.
印刷速度1000 [mm/sec] ⇒ +16
印刷速度 500 [mm/sec] ⇒ +8
印刷速度 250 [mm/sec] ⇒ +4
次に反映後の加算結果が所定値、例えばノズル近傍で+70[℃] を目安としてBFFFH以上かを判定、もしそうであれば(510-Yes)、続いてMax.値、例えば+85[℃] を目安としてCFFFH以上かを判定、この値も超えていたなら(515-Yes)印刷は一時中断する(517)。
Printing speed 1000 [mm / sec] ⇒ +16
Printing speed 500 [mm / sec] ⇒ +8
Printing speed 250 [mm / sec] ⇒ +4
Next, it is determined whether the addition result after reflection is BFFF H or more with a predetermined value, for example, +70 [° C.] near the nozzle as a guide. If so (510-Yes), then the Max. Value, for example +85 [° C. ] Is used as a guideline to determine whether the value is greater than or equal to CFFF H. If this value is also exceeded (515-Yes), printing is temporarily suspended (517).
そうでなければ(515-No)、印刷速度を例えば1000 [mm/sec]から500 [mm/sec]に落として(516)、処理は継続される(511)。 Otherwise (515-No), the printing speed is reduced from, for example, 1000 [mm / sec] to 500 [mm / sec] (516), and the processing is continued (511).
反映後の加算結果が所定値に達していなければ(510-No)、次に処理済みの対象が画像の右マージンであるかを判定し、未だ右マージンになっていなければ(511-No)、当該ページの処理が終わっていないので次のノズルに対応する画像データの検索に移る(504)。以上一連の処理を繰り返し処理済みの対象が画像の右マージンであれば(511-Yes)、画像に関わる全ノズルの温度予測が終了したので当該ページの印刷処理を実行する(512)。 If the addition result after reflection does not reach the predetermined value (510-No), it is determined whether the next processed target is the right margin of the image, and if not yet the right margin (511-No). Since the processing of the page has not been completed, the process proceeds to retrieval of image data corresponding to the next nozzle (504). If the target for which the series of processes has been repeated is the right margin of the image (511-Yes), the temperature prediction of all nozzles related to the image has been completed, and the printing process for the page is executed (512).
続いて、指定枚数の印刷が完了したかを判定、否であれば(513-No)次のページの処理(514)に移行し、指定枚数完了(513-Yes)まで繰り返す。 Subsequently, it is determined whether or not printing of the designated number of pages is completed. If not (513-No), the process proceeds to the next page processing (514), and is repeated until the designated number of pages is completed (513-Yes).
尚印刷速度のスローダウン処理(516)に入った後、読み出された記録ヘッドの温度の値如何によっては印刷速度を再度1000 [mm/sec]に引き上げることは可能であるが、ここではその説明を省略する。
Note that after entering the print speed slowdown process (516), the print speed can be increased again to 1000 [mm / sec] depending on the read temperature value of the recording head. Description is omitted.
印刷中に記録ヘッド温度センサ320の値が印刷可能温度を超えた場合にも、従来通り記録動作を一旦停止することはいうまでもない。 Needless to say, the recording operation is temporarily stopped even when the value of the recording head temperature sensor 320 exceeds the printable temperature during printing.
本発明の記録装置は高速で且つヘビーデューティのラベルプリンタや大判のカラープリンタ等、特にラインプリンタへの利用で記録装置の動作信頼性を格段に向上できる。 The recording apparatus of the present invention can significantly improve the operation reliability of the recording apparatus when used in a line printer such as a high-speed and heavy-duty label printer or a large color printer.
100 ホストコンピュータ(ホストPC)
101 記録装置
201 記録ヘッド(K1)
202 記録ヘッド(K2)
203 記録ヘッド(K3)
204 記録ヘッド(K4)
205 ラベル
208 搬送モータ
211 ロータリエンコーダ
212 先端検知センサ
301 インタフェースコントローラ
302 CPU
303 ROM
305 EEPROM
307 画像メモリ
309 記録ヘッド制御回路
310 サーボロジック回路
320 記録ヘッドの温度センサ
100 Host computer (host PC)
101 Recording device
201 Recording head (K1)
202 Recording head (K2)
203 Recording head (K3)
204 Recording head (K4)
205
301
303 ROM
305 EEPROM
307
Claims (5)
前記画像データに基づきノズルを加熱してインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの温度を検知する記録ヘッド温度検知手段を有する記録装置において、
前記ノズル近傍の温度を指示するノズル温度指示メモリと
前記記録ヘッド温度検知手段による検知結果に基づき前記ノズル温度指示メモリをセットするプリセット手段と、
前記画像メモリを検索する画像メモリ検索手段と、
前記画像メモリ検索手段による検索結果に基づき、
前記ノズル温度指示メモリを更新するメモリ更新手段と、
を有することを特徴とする記録装置。 An image memory for storing image data;
A recording head that discharges ink by heating nozzles based on the image data;
In a recording apparatus having recording head temperature detecting means for detecting the temperature of the recording head,
Nozzle temperature instruction memory for instructing the temperature in the vicinity of the nozzle, preset means for setting the nozzle temperature instruction memory based on a detection result by the recording head temperature detection means,
Image memory searching means for searching the image memory;
Based on the search result by the image memory search means,
Memory update means for updating the nozzle temperature instruction memory;
A recording apparatus comprising:
5. The recording apparatus according to claim 1, wherein printing is interrupted when the value of the nozzle temperature instruction memory exceeds a predetermined value.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090407 |