JP2009083435A - Recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくともイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色剤ごとに複数の記録素子を備え、その複数の記録素子から記録媒体上に画像記録を行う記録装置に関するものである。 The present invention relates to a recording apparatus that includes a plurality of recording elements for at least yellow, magenta, cyan, and black colorants and that records images on a recording medium from the plurality of recording elements.
記録装置に用いられるインクジェット式の吐出ヘッドでは、インクを吐出させる記録素子を多数備えており、記録媒体に対して記録素子を相対移動させながらインクを吐出して、記録媒体に画像記録を行う。 An ink jet type ejection head used in a recording apparatus includes a large number of recording elements for ejecting ink, and ejects ink while moving the recording element relative to the recording medium to record an image on the recording medium.
近年、記録装置では、記録の高密度化や高速化が求められ、記録素子の数が増加し、かつ高密度化している。これにともない、多数の記録素子を個別に駆動させるための回路素子も大型化、高密度化しなければならなくなる。しかし、回路素子が大型化、高密度化すると部品コストが嵩むだけでなく、回路素子の発熱が大きくなり、その熱の影響で回路素子自体の電気的特性が変わったり、記録素子の動作特性が変わったりして、画像記録の品質が低下する問題がある。そのため、特許文献1に記載されたインクジェット式の記録装置のように、吐出ヘッドを2つ並べ、それぞれに回路素子を接続し、各回路素子の負担を分ける構成が考えられる。
しかしながら、上記のように吐出ヘッド毎に回路素子を対応させると、記録素子の使用頻度の偏りによって、回路素子間に温度差が発生する。例えば、テキスト印字で、ブラックインクの使用頻度が高いと、ブラックインクの吐出に対応する回路素子が、その他のインクに対応する回路素子よりも高温になる。この回路素子間の温度差は、回路素子の駆動特性、特に、立ち上がり時間/立ち下がり時間(tr/tf)に悪影響を及ぼす。また、回路素子の温度が記録素子に伝わったり、あるいは記録素子自体が発熱したりすると、記録素子の動作特性及びインクなどの色剤の特性にも影響するため、記録品質が低化する要因となる。 However, when the circuit elements are made to correspond to the respective ejection heads as described above, a temperature difference occurs between the circuit elements due to the uneven use frequency of the recording elements. For example, when the black ink is used frequently in text printing, the circuit element corresponding to the black ink discharge becomes hotter than the circuit elements corresponding to the other inks. The temperature difference between the circuit elements adversely affects the drive characteristics of the circuit elements, particularly the rise time / fall time (tr / tf). In addition, if the temperature of the circuit element is transmitted to the recording element or the recording element itself generates heat, it also affects the operating characteristics of the recording element and the characteristics of the colorant such as ink. Become.
本発明は、上記問題を解消するものであり、少なくともイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色剤を用いて画像記録を行うものにおいて、ブラックを含むグループにかかわる温度と、他のグループにかかわる温度との温度差を小さくし、温度差にもとづく各グループの特性がばらつくことを抑制し、高い品質の画像記録を実現することを目的とするものである。 The present invention solves the above problem, and performs image recording using at least yellow, magenta, cyan, and black colorants, and includes a temperature related to a group including black and a temperature related to another group. The purpose of this is to realize a high quality image recording by reducing the temperature difference between the two groups and suppressing variations in characteristics of each group based on the temperature difference.
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明における記録装置では、少なくとも、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色剤ごとに複数の記録素子を備え、その複数の記録素子と記録媒体とを相対移動させて前記記録素子により前記記録媒体上に画像記録を行う記録装置において、前記複数の記録素子は、少なくともブラックの色剤を用いる記録素子を含むグループと、他の記録素子を含むグループとに分けられ、その各グループにかかわる温度を直接的にまたは間接的に検出する温度検出部と、その温度検出部にて検出した、前記ブラックの色剤を用いる記録素子を含むグループにかかわる温度と、前記他のグループにかかわる温度とを比較する比較部と、前記比較部において比較した前者のグループにかかわる温度が後者のグループにかかわる温度よりも所定値以上高いとき、ブラックの色剤による画像記録に代えてイエロー、マゼンタ、シアンの色剤の混色による混色ブラックを形成するように、各記録素子への駆動信号を制御する制御部とが備えられているものである。 In order to achieve the above object, the recording apparatus according to the first aspect of the present invention includes a plurality of recording elements for at least yellow, magenta, cyan, and black colorants, the plurality of recording elements and the recording medium, In the recording apparatus for recording an image on the recording medium by the recording element by relatively moving the recording element, the plurality of recording elements include a group including a recording element using at least a black colorant and a group including another recording element. And a temperature detection unit that directly or indirectly detects a temperature related to each group, and a temperature related to the group that includes the recording element using the black colorant detected by the temperature detection unit. Comparing the temperature related to the other group and the temperature related to the former group compared in the comparison unit. When the temperature is higher than a predetermined temperature by a predetermined value, the drive signal to each recording element is set so as to form a mixed color black by mixing the yellow, magenta, and cyan colorants in place of the image recording by the black colorant. And a control unit for controlling.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の記録装置において、前記制御部からの駆動信号を前記駆動素子の駆動に適した電圧信号に変換する回路素子を前記各グループごとにチップ化した回路素子チップが備えられ、前記温度検出部は、前記回路素子チップの温度を検出するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the recording apparatus according to the first aspect, a circuit element that converts a drive signal from the control unit into a voltage signal suitable for driving the drive element is provided for each group. A circuit element chip formed into a chip is provided, and the temperature detection unit detects the temperature of the circuit element chip.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の記録装置において、前記記録素子は、液体を吐出するノズルと、そのノズル内の液体に吐出圧力を与える駆動部とからなり、前記回路素子チップからの信号により前記駆動部を駆動して前記記録媒体に液体による画像記録を行うものである。 According to a third aspect of the present invention, in the recording apparatus according to the first or second aspect, the recording element includes a nozzle that discharges a liquid and a drive unit that applies a discharge pressure to the liquid in the nozzle. The drive unit is driven by a signal from the circuit element chip to perform image recording with liquid on the recording medium.
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の記録装置において、前記ノズルは、前記各グループごとに前記相対移動方向に離れて配置され、前記駆動部はそのノズルに対応する位置に前記各グループごとにまとまって配置され、前記駆動部と前記回路素子チップとを接続する配線パターンを有するシート状の配線部材が前記各グループごとに独立して設けられ、各配線部材上に前記回路素子チップが実装されているものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the recording apparatus according to the third aspect, the nozzles are arranged apart from each other in the relative movement direction for each of the groups, and the driving unit is located at a position corresponding to the nozzle. A sheet-like wiring member that is arranged for each group and has a wiring pattern that connects the driving unit and the circuit element chip is provided independently for each group, and the wiring member is provided on each wiring member. A circuit element chip is mounted.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の記録装置において、前記グループは、前記ブラックの色剤を用いる記録素子およびイエロー、マゼンタ、シアンのうち1つの色剤を用いる記録素子を含むグループと、イエロー、マゼンタ、シアンのうち残りの2つの色剤を用いる記録素子を含むグループとからなるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the recording apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the group includes a recording element using the black colorant and one color of yellow, magenta, and cyan. And a group including recording elements using the remaining two colorants of yellow, magenta, and cyan.
また、請求項6に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の記録装置において、前記制御部は、前記混色ブラックを形成する状態において、前記比較部において比較した前者のグループにかかわる温度が後者のグループにかかわる温度よりも所定値以上高いとき、記録動作を中止するように各記録素子を制御するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the recording apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the control unit includes the former group compared in the comparison unit in a state where the mixed color black is formed. When the temperature involved is higher than the temperature associated with the latter group by a predetermined value or more, each printing element is controlled to stop the printing operation.
また、請求項7に記載の発明は、請求項1から5のいずれかに記載の記録装置において、前記制御部は、前記比較部において比較した前者のグループにかかわる温度が後者のグループにかかわる温度よりも所定値以上低いとき、記録動作を中止するように各記録素子を制御するものである。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色剤ごとに備えられた複数の記録素子は、少なくともブラックの色剤を用いる記録素子を含むグループと、他の記録素子を含むグループとに分けられている。複数の記録素子を用いた画像記録において、ブラックの色剤を用いる記録素子は、テキストデータを画像記録する等のために使用頻度が高いため、ブラックの色剤を用いる記録素子を含むグループにかかわる温度が、他の記録素子を含むグループにかかわる温度に比べて高くなり易い。 According to the first aspect of the present invention, the plurality of recording elements provided for each of the yellow, magenta, cyan, and black colorants include a group including at least a recording element that uses the black colorant, and other recording elements. It is divided into groups including. In an image recording using a plurality of recording elements, a recording element using a black colorant is frequently used for image recording of text data and the like, and therefore is involved in a group including a recording element using a black colorant. The temperature tends to be higher than the temperature related to the group including other recording elements.
そのため、ブラックの色剤を用いる記録素子を含むグループにかかわる温度と、前記他の記録素子を含むグループにかかわる温度とを比較し、前者が所定値以上高いときは、ブラックの色剤による画像記録に代えてイエロー、マゼンタ、シアンの色剤の混色による混色ブラックを形成するよう各記録素子への駆動信号が制御される。このようにブラックの色剤による画像記録に代えて混色ブラックを形成すると、ブラックの色剤を用いる記録素子を含むグループの使用が休止されるかあるいは使用頻度が減少する一方、他の記録素子を含むグループの使用が増加するから、2つのグループの温度差が緩和され、グループ間の特性のばらつきを抑制し、高い品質の画像記録を実現することができる。 Therefore, the temperature related to the group including the recording element using the black colorant is compared with the temperature related to the group including the other recording element. When the former is higher than a predetermined value, image recording with the black colorant is performed. Instead, the drive signal to each recording element is controlled so as to form a mixed color black by mixing the yellow, magenta, and cyan colorants. Thus, when mixed color black is formed instead of image recording with a black colorant, use of a group including a recording element using a black colorant is suspended or the frequency of use is reduced, while other recording elements are used. Since the use of the containing group increases, the temperature difference between the two groups is alleviated, variation in characteristics between the groups can be suppressed, and high-quality image recording can be realized.
請求項2に記載の発明によれば、記録素子のグループ毎に設けられた回路素子チップの温度が、温度検出部で検出される。回路素子の特性は温度に大きく影響され、複数の回路素子チップの温度差が大きいと、画像記録の品質に影響するが、複数の回路素子チップの温度を検出して比較することで、回路素子チップ間の温度差を解消するように駆動信号を制御することが可能となる。これにより、各グループに対応する回路素子チップの駆動特性のばらつきが抑制され、高い品質の画像記録を実現することができる。 According to the second aspect of the invention, the temperature of the circuit element chip provided for each group of recording elements is detected by the temperature detection unit. The characteristics of circuit elements are greatly influenced by temperature, and if the temperature difference between multiple circuit element chips is large, the quality of image recording will be affected, but by detecting and comparing the temperatures of multiple circuit element chips, circuit elements It becomes possible to control the drive signal so as to eliminate the temperature difference between the chips. As a result, variations in drive characteristics of circuit element chips corresponding to each group are suppressed, and high-quality image recording can be realized.
請求項3に記載の発明によれば、記録素子が液体を吐出するノズル及び駆動部からなり、ノズルから吐出した液体により記録媒体に画像記録を行うものにおいて、上記のようにグループ間の特性がばらつきを抑制し、高い品質の画像記録を実現することができる。 According to the third aspect of the present invention, the recording element includes the nozzle that discharges the liquid and the driving unit, and performs the image recording on the recording medium with the liquid discharged from the nozzle. Variations can be suppressed and high-quality image recording can be realized.
請求項4に記載の発明によれば、ノズルが、各グループ毎に前記相対移動方向に離れて配置され、駆動部もグループ毎にまとまって且つグループ同士は前記相対移動方向に離れて配置され、駆動部と回路素子チップとを接続する配線パターンを有するシート状の配線部材が各グループごとに独立して設けられ、各配線部材上に回路素子チップが実装されている。従って、回路素子チップが実装された配線部材を、各グループの駆動部に接続するときに、互いに干渉しないように配置することができる。 According to the invention of claim 4, the nozzles are arranged apart from each other in the relative movement direction for each group, the drive units are grouped for each group, and the groups are arranged apart from each other in the relative movement direction, A sheet-like wiring member having a wiring pattern for connecting the driving unit and the circuit element chip is provided independently for each group, and the circuit element chip is mounted on each wiring member. Therefore, the wiring members on which the circuit element chips are mounted can be arranged so as not to interfere with each other when connecting to the driving units of each group.
請求項5に記載の発明によれば、ブラックの色剤による画像記録を行うときには、2つのグループのうちの、ブラックの色剤を用いる記録素子が含まれたグループが駆動される。一方、混色ブラックによる画像記録を行うときには、両方のグループが駆動される。従って、比較部で2つのグループの温度を比較して、前者のグループの温度が後者のグループの温度よりも所定値以上高いときに、ブラックによる画像記録から混色ブラックによる画像記録に代えると、一方のグループのみの駆動から両方のグループの駆動に変わる。つまり、2つのグループのうちの駆動されていなかったグループが駆動開始されることにより、2つのグループの温度差の解消を図り、グループ間の特性のばらつきを抑制し、高い品質の画像記録を実現することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when image recording with a black colorant is performed, a group including a recording element using a black colorant is driven out of the two groups. On the other hand, when recording an image with mixed color black, both groups are driven. Accordingly, when the temperatures of the two groups are compared by the comparison unit and the temperature of the former group is higher than the temperature of the latter group by a predetermined value or more, the image recording by black is replaced with the image recording by mixed color black. It changes from driving only one group to driving both groups. In other words, by starting driving of the two groups that have not been driven, the temperature difference between the two groups can be eliminated, the variation in characteristics between the groups can be suppressed, and high-quality image recording can be achieved. can do.
請求項6に記載の発明によれば、制御部は、混色ブラックを形成する状態において、前者のグループにかかわる温度が後者のグループにかかわる温度よりも所定値以上高いとき、温度差の解消を図ることが困難であるが、記録動作を中止することで温度差の解消を図ることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the temperature related to the former group is higher than the temperature related to the latter group in a state where the mixed color black is formed, the control unit attempts to eliminate the temperature difference. However, the temperature difference can be resolved by stopping the recording operation.
請求項7に記載の発明によれば、制御部は、比較部において比較した前者のグループにかかわる温度が後者のグループにかかわる温度よりも所定値以上低いとき、温度差の解消を図ることが困難であるが、記録動作を中止することで温度差の解消を図ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is difficult for the control unit to eliminate the temperature difference when the temperature related to the former group compared in the comparison unit is lower than the temperature related to the latter group by a predetermined value or more. However, the temperature difference can be eliminated by stopping the recording operation.
以下に本発明の基本的な実施形態を説明する。図1は、本発明を具体化した記録装置1の概略平面図である。この記録装置1は、インクジェット式の記録素子を有するものであり、単独のプリンタ装置に適用しても、あるいは、ファクシミリ機能やコピー機能等の複数の機能を備えた多機能装置のプリンタ機能(記録部)に適用してもよい。 A basic embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic plan view of a recording apparatus 1 embodying the present invention. The recording apparatus 1 has an ink jet recording element, and can be applied to a single printer apparatus or can be a printer function (recording function) of a multi-function apparatus having a plurality of functions such as a facsimile function and a copy function. Part).
記録装置1には、図1に示すように、キャリッジ2が備えられ、このキャリッジ2には、吐出ヘッド3がそのノズル7をキャリッジ2の下面に露出させて搭載されている。キャリッジ2は、第1ガイド部材5及び第2ガイド部材6に、主走査方向(Y軸方向)に移動可能に支持され、キャリッジモータ8に連結された駆動プーリ9と、従動プーリ10とに掛け渡されたタイミングベルト11によってY軸方向に沿って往復移動する。記録媒体である用紙は、キャリッジ2の下方において、主走査方向(Y軸方向)に直交する副走査方向(X軸方向)に搬送される。この形態では、ノズル7を有する吐出ヘッド3は、用紙に対してY軸方向に移動するので、Y軸方向が請求項における相対移動方向となる。
As shown in FIG. 1, the recording apparatus 1 includes a
装置本体12内には、色剤としてのインクを備えた交換式のインクカートリッジ13が静置されており、ここではインク色の数に応じて、ブラックインク用、シアンインク用、マゼンタインク用、イエローインク用の4つのインクカートリッジ13が備えられている。各インクカートリッジ13のインクは、可撓性を有する樹脂製のインク供給チューブ15を介して、それぞれ独立してキャリッジ2の後述するインク貯留部22に供給される。なお、説明では、ノズルの開口面側を前面もしくは下面、その反対側を背面もしくは上面として記載する。
In the apparatus
キャリッジ2には、図2に示すように、上面を開放した略箱状の筐体すなわちヘッドホルダ20が備えられ、ヘッドホルダ20の底板21の下面側には、補強フレーム24を介在させて、吐出ヘッド3が固着される。
As shown in FIG. 2, the
吐出ヘッド3は、図3に示すように、下面側にノズルが開口し且つ内部にインク流路を有する1つのキャビティ部31の上面に、2つのアクチュエータ32L、32RをY軸方向に並べて配置し、アクチュエータ32L、32R上面にシート状のフレキシブル配線材4L、4Rをそれぞれ配置して構成されている。2つのフレキシブル配線材4L、4Rは、アクチュエータ32L、32Rに駆動信号を供給する配線パターンを備えるものであり、接続されたアクチュエータから互いに干渉しないように、Y軸方向に沿って互いに離反する方向に引き出されている。そして、キャビティ部31の背面に、2つのアクチュエータ32L、32Rを囲む形状の補強フレーム24が積層されている。なお、別例として、2つのアクチュエータ32L、32Rを一体とし、その上面から2つの配線材4L、4Rを引き出してもよい。またキャビティ部とアクチュエータとフレキシブル配線材とを1つずつ積層した吐出ヘッド3を、Y軸方向に2つ並べてヘッドホルダ20に固定する構造でもよい。
As shown in FIG. 3, the
ヘッドホルダ20の底板21の上面側には、インクカートリッジ13から供給されたインクを一旦貯留するインク貯留部22と、回路基板23とが搭載されている。回路基板23は、装置本体12に静置された制御部300(図6参照)からフレキシブルな配線ケーブル(図示せず)を介して駆動信号を受ける。回路基板23には、2箇所にコネクタ23aが設けられていて、一方のコネクタ23aとアクチュエータ32Lとがフレキシブル配線材4Lで繋がれ、他方のコネクタ23aとアクチュエータ32Rとがフレキシブル配線材4Rで繋がれる。
On the upper surface side of the
ヘッドホルダ20の底板21には開口部(図示せず)が貫通形成されており、この開口部の内側では、インク貯留部22と、吐出ヘッド3の導入口31aとが、補強フレーム24の接続穴24aを介して接続され、インク貯留部22から吐出ヘッド3にインクが色毎に独立して供給される。また、底板21には、フレキシブル配線材4L、4Rを下から上に挿通させるスリット孔25が2箇所穿設されている。
An opening (not shown) is formed through the
吐出ヘッド3において上下関係にある1つのアクチュエータ32L(32R)、配線材4L(4R)及びキャビティ部31の半分は、特開2005−322850号公報に記載の公知のものと同様の内部構成を備える。キャビティ部31は、図4に示すように、複数の薄いプレートを積層して形成されており、その内部には、インク貯留部22からキャビティ部31の導入口31aへ導入されたインクが、マニホールド室34を介して、多数の圧力室35に分配されて下面に開口するノズル7に供給されるように一連のインク流路が構成されている。
One
マニホールド室34は、X軸方向に列をなす複数の圧力室35にインクを分配するために、圧力室35の列と平行で且つX軸方向へ長く形成されている。ここでは、マニホールド室34は、各色毎に対応して、全部で8つが互いに平行状に設けられている。また、導入口31aは、図3に示すように、キャビティ部31の上面におけるX軸方向の一方の端部に全部で8個開口し、各マニホールド室34の長手方向の一端に連通している。
The
アクチュエータ32L(32R)は、複数(全ての圧力室の半数)の圧力室35にわたる大きさを有する扁平形状で且つその扁平な方向と直交する方向に積層された複数のセラミックス層36と、この複数のセラミックス層36間に配置された複数の電極とから構成されている(図4参照)。電極は、圧力室35毎に形成された個別電極37と、複数の圧力室35に跨って形成されたコモン電極38とを含み、セラミックス層36間にその積層方向に交互に配置されている。積層方向の各個別電極37は相互に接続されて、アクチュエータ32の表面(フレキシブル配線材4と対向する面)に形成された個別用の表面電極(図示せず)にスルーホール等に充填された導電材を介して導通している。また、積層方向の各コモン電極38も相互に接続されて、前記表面に形成されたコモン用の表面電極(図示せず)に導通している。
The
このように電極が設けられたアクチュエータ32L(32R)では、公知のように個別電極37とコモン電極38との間に挟まれたセラミックス層36の部分が分極され、駆動部として形成されている。また、記録時には、個別用表面電極37aとコモン用表面電極38aとから、両電極37と38間に電圧を印加することで、駆動部が伸長して対応する圧力室35内のインクに圧力を加え、ノズル7からインクを吐出することができる。つまり、請求項の記録素子は、ノズル7とノズル7から吐出するインクに吐出圧力を与える駆動部とを含んでいる。
In the
フレキシブル配線材4L、4Rの長手方向の中途部には、駆動回路を内蔵するICチップ化された回路素子チップ50L、50Rが実装されている。回路素子50L、50Rは、フレキシブル配線材4L、4R上の配線パターンに接続され、回路基板23及びアクチュエータ32の各駆動部と接続されている。回路素子チップ50L、50Rは、制御部300から回路基板23を介してシリアル伝送された駆動信号を、多数の個別電極37に対応したパラレル信号に変換し、セラミックス層36の駆動に適した電圧の駆動信号として所定タイミングで出力する。回路素子チップ50L(50R)は、記録時には、ノズルからインクを吐出する駆動信号を出力することで発熱する。
回路素子チップ50L、50Rの熱を放熱するために、図2に示すように、熱伝導率の高い(アルミニウム等)金属製の放熱体52が、ヘッドホルダ20の内側に配置されている。フレキシブル配線材4L、4Rは、中途部位において回路素子チップ50L、50Rを放熱体52と接触させ、上方の回路基板23へ向けて引き回されている。回路素子チップ50L、50Rは、ゴム状の弾性部材53の弾性力によって放熱体52に熱伝導可能に密着している。
In order to dissipate the heat of the
図5に示すように、ノズル7は、キャビティ部31の下面にX軸方向に延びる列状に配置され、全部で8列のノズル列がY軸方向に配列されている。8列に配列されたノズル列は、隣接する4列ずつを1つのグループとして、第1グループ81と第2グループ82とをY軸方向に並べている。第1グループ81のノズル列は、アクチュエータ32Lに重なる位置に配置されていて、フレキシブル配線材4Lの回路素子チップ50Lを介した駆動信号がアクチュエータ32Lに入力されることで、インクを吐出する。第2グループ82のノズル列は、アクチュエータ32Rに重なる位置に配置されていて、フレキシブル配線材4Rの回路素子チップ50Rを介した駆動信号がアクチュエータ32Rに入力されることで、インクを吐出する。これら第1グループ81及び第2グループ82は、ノズル列だけをグループ化したものではなく、ノズル7からインクを吐出させるための駆動部も含めた記録素子を、2つのグループに分けたものである。
As shown in FIG. 5, the
8列のノズル列は、2列ずつが同じ色のインクを吐出する。ここでは、図5の左から順に、ブラックインク用のノズル列7b1、7b2、イエローインク用のノズル列7y1、7y2、シアンインク用のノズル列7c1、7c2、マゼンタインク用のノズル列7m1、7m2の順に並んでいる。第1グループ81にブラックインク用の2つのノズル列7b1、7b2と、イエローインク用の2つのノズル列7y1、7y2が含まれ、第2グループ82にシアンインク用の2つのノズル列7c1、7c2と、マゼンタインク用の2つのノズル列7m1、7m2が含まれている。なお、ブラックインク用のノズル列と同じ第1グループ81に組み合わせるカラーインクは、イエローインクに限定するものではなく、マゼンタインクでも、またシアンインクでもよい。あるいは、ブラックインク用のノズル列単独で第1グループ81を構成してもよい。
Eight nozzle rows eject ink of the same color every two rows. Here, in order from the left in FIG. 5, nozzle rows 7b1 and 7b2 for black ink, nozzle rows 7y1 and 7y2 for yellow ink, nozzle rows 7c1 and 7c2 for cyan ink, and nozzle rows 7m1 and 7m2 for magenta ink They are in order. The
イエローインク、マゼンタインク、シアンインクは、色の三原色であるから、これらを用紙の同一位置に吐出させると、混色によって擬似的なブラック色(以下、混色ブラックという)を表すことができる。そのため、ブラックインクを単色で吐出して形成する単色ブラックによる画像形成に代えて、イエローインク、マゼンタインク、シアンインクを吐出して形成した混色ブラックにより画像形成を行うことができる。 Since yellow ink, magenta ink, and cyan ink are the three primary colors, when they are ejected to the same position on the paper, a pseudo black color (hereinafter referred to as mixed color black) can be represented by the mixed color. Therefore, it is possible to form an image using mixed color black formed by discharging yellow ink, magenta ink, and cyan ink instead of forming an image using single color black that is formed by discharging black ink in a single color.
つまり、後述する制御部300は、ブラック画素の画像記録を指示するデータに対して、ブラックインク用ノズル列7b1、7b2のみを使用して単色ブラックを形成する制御と、イエローインク用のノズル列7y1、7y2とシアンインク用のノズル列7c1,7c2とマゼンタインク用のノズル列7m1、7m2とを使用して混色ブラックを形成する制御とを選択的に実行するように構成されている。
That is, the
次に、図6を参照して、記録装置1の制御部300について説明する。この制御部300は、記録装置1の全体的な動作を制御するものである。
Next, the
制御部300は、CPU、ROM,RAM、EEPROM等を備えるマイクロコンピュータ301と、このマイクロコンピュータ301に接続された制御回路であるASIC(Application Specific Integrated Circuit )302を中心として構成されている。
The
マイクロコンピュータ301の記憶領域(RAM)には、記録装置1に接続されたイメージスキャナ装置で読み取って形成した画像データや、コンピュータやファクシミリ装置等の外部装置から受信した画像データが一時的に記録され、この記憶領域から読み出されたデータが、制御回路302から2つの回路素子チップ50L、50Rに分かれて出力される。そして、各回路素子チップ50L、50Rからは前記画像データに基づいた駆動信号が、フレキシブル配線材4L、4Rの配線パターンを介して各アクチュエータ32L、32Rに出力されて、駆動部が個別に駆動される。これにより、第1グループ81と第2グループ82のノズル列からインクが選択的に吐出される。
In the storage area (RAM) of the
第1グループ81と第2グループ82にかかわる温度を測定するために、この実施形態では、回路素子チップ50L、50Rの近傍にそれぞれ温度検出部60が設けられ、温度検出部60は、制御部300に接続されている。温度検出部60としては、熱電対やサーミスタが好適であるが、非接触型の温度センサ等を用いてもよい。また、温度検出部60が温度を測定する部位は、回路素子チップ50L、50Rに代え、放熱体52、アクチュエータが発熱する場合にはアクチュエータ32L,32R、キャビティ部、あるいはノズル開口面(すなわちキャビティ部の下面)など、第1グループ81と第2グループ82にかかわる温度を判別できる部位ならば任意に設定できる。
In this embodiment, in order to measure the temperature related to the
制御部300には、2つの温度検出部60の温度を比較するための比較部303が設けられている。ブラックインク用とイエローインク用のノズル列を含む第1グループ81にかかわる温度をTL、マゼンタインク用とシアンインク用のノズル列を含む第2グループ82、換言すればブラックインク用のノズル列を含まないグループにかかわる温度をTRとして以下説明する。
The
上記構成による吐出動作を図7のフローチャートを用いて説明する。なお、この実施形態では、第1グループ81にかかわる温度TLと第2グループ82にかかわる温度TRとを比較するときの温度差の基準(所定値)として、5℃を設定しているが、この値に限定するものではない。
The ejection operation with the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. In this embodiment, 5 ° C. is set as a reference (predetermined value) for the temperature difference when comparing the temperature TL related to the
記録装置1では、本フローチャートの開始当初、ブラック画素の画像記録に単色ブラックを用いるように初期設定されている(S09でNo)から、両グループの温度差が5℃未満であれば(S01でNo、S08でNo)、単色ブラックを用いてブラック画素の画像記録を開始し(S11)、画像記録すべきデータが制御部300に存在するかぎり(S07でNo)その画像記録を継続する(S07でNo、S01でNo、S08でNo、S09でNo、S11)。データがなくなれば(S07でYes)、終了する。 Since the recording apparatus 1 is initially set to use monochrome black for black pixel image recording at the beginning of this flowchart (No in S09), if the temperature difference between the two groups is less than 5 ° C. (in S01). No, No at S08), image recording of black pixels is started using monochrome black (S11), and as long as data to be recorded exists in the control unit 300 (No at S07), the image recording is continued (S07). No, S01, No, S08, No, S09, S11). If there is no more data (Yes in S07), the process ends.
この間、定期的あるいは所定のタイミングで、2つの温度検出部60の温度を読み取り、比較部303で比較している。比較の結果、第1グループ81にかかわる温度TLが第2グループにかかわる温度TRよりも5℃以上高い場合(S01でYes)には、第1グループ81で、単色ブラックで画像記録をしているか否かを確認する(S02)。第1グループ81で、単色ブラックの画像記録をしている場合(S02でYes)には、混色ブラックでブラック画素の画像記録をするように変更する(S03)。これにより、第1及び第2グループ81、82の両方を駆動することになり、且つ第2グループ82では全てのノズル列を使用するから、第2グループにかかわる温度TRが上昇し、第1グループ81にかかわる温度TLとの温度差を緩和させることができる。なお、単色ブラックから混色ブラックの画像記録へ変更するのは、キャリッジ走査方向の一行が完成後、次の行から、あるいは一枚の用紙の画像記録が完成後、次の用紙から行うのが好ましい。
During this time, the temperatures of the two
混色ブラックで画像記録をするように変更して、一行あるいは一枚の用紙の画像記録が完成したのち、まだ画像記録すべきデータが制御部300に残っている場合(S07でNo)、比較部303で、再び、温度TLと温度TRを比較する。しかしイエローインクの使用が多いなど、温度TLが温度TRよりも5℃以上高いままの場合(S01でYes)、このとき混色ブラックで画像記録中であるから(S02でNo)、画像記録を休止する(S05)。つまり、混色ブラックで画像記録をしても、2つのグループの温度差が解消しない場合には、両グループでの画像記録を休止し、両方の温度が下がるのを待つ(S05、S07でNo、S01でYes、S02でNo)。 After the image recording is changed to the mixed color black and the image recording on one line or one sheet is completed, when the data to be recorded still remains in the control unit 300 (No in S07), the comparison unit At 303, the temperature TL and the temperature TR are compared again. However, if the temperature TL remains higher than the temperature TR by 5 ° C. or more, such as when the yellow ink is frequently used (Yes in S01), the image recording is stopped because the mixed color black is being recorded (No in S02). (S05). In other words, if the temperature difference between the two groups is not resolved even when image recording is performed with mixed color black, the image recording in both groups is suspended and the temperature of both is decreased (No in S05 and S07). Yes at S01, No at S02).
そして両グループの温度差が5℃未満になったとき(S01でNo、S08でNo)、混色ブラックでの画像記録状態の設定(S09でYes)を単色ブラックの画像記録に戻して画像記録を再開する(S10)。 When the temperature difference between the two groups is less than 5 ° C. (No in S01, No in S08), the setting of the image recording state in the mixed color black (Yes in S09) is returned to the monochrome black image recording and the image recording is performed. It resumes (S10).
また、温度TRが温度TLよりも5℃以上高い場合(S01でNo、且つS08でYes)、つまりマゼンタインクとシアンインクの一方または両方が、ブラックインクとイエローインクよりも多く使用されている場合には、直ちに画像記録を休止し(S05)、両グループの温度が下がるのを待つ(S05、S07でNo、S01でNo、S02でYes)。 Further, when the temperature TR is 5 ° C. or more higher than the temperature TL (No in S01 and Yes in S08), that is, when one or both of magenta ink and cyan ink are used more than black ink and yellow ink. In step S05, image recording is immediately stopped (S05), and the temperature of both groups is lowered (No in S05, S07, No in S01, Yes in S02).
なお、第1及び第2グループ間の温度差のみについて説明してきたが、それぞれの温度が所定値範囲を超えて高温あるいは低温になった場合、公知のように、画像記録動作に支障をきたすため、画像記録動作を休止あるいは中止するように構成することが好ましい。 Although only the temperature difference between the first and second groups has been described, when each temperature exceeds a predetermined value range and becomes a high temperature or a low temperature, as is well known, the image recording operation is hindered. The image recording operation is preferably paused or stopped.
また、混色ブラックでの画像記録は、ブラック画素のデータをすべて混色ブラックで形成するのではなく、その画素の1つまたは複数個おきに単色ブラックを使用するようにしてもよい。さらに、混色ブラックは3色のインクを重ねるため用紙上の画素径が単色のものよりも大きくなる傾向があり、これを回避するため、混色ブラックを形成する場合にはその3色のインクの各吐出量を、それぞれの単色で画素を形成する場合よりも少なくする。このようにすることにより、アクチュエータの各駆動部でインクを吐出するためのエネルギーを小さくし、発熱を抑えることができる。 Further, in the image recording with the mixed color black, the black pixel data may not be formed with the mixed color black, but the monochrome black may be used for every one or a plurality of the pixels. Further, mixed color black has a tendency that the pixel diameter on the paper is larger than that of a single color because three color inks are overlapped, and in order to avoid this, when forming mixed color black, each of the three color inks. The ejection amount is set to be smaller than that in the case of forming pixels with each single color. By doing so, it is possible to reduce energy for ejecting ink at each drive unit of the actuator and to suppress heat generation.
上述のように、ブラックインクの使用頻度が高いために、ブラックインクの記録素子を含む第1グループ81の温度TLが、他の記録素子を含む第2グループ82の温度TRよりも高い温度になり易い。単色ブラックでの画像記録によって、第1グループ81の回路素子チップ50Lが高温になり、第2グループ82の回路素子チップ50Rとの温度差が大きくなった場合には、単色ブラックに代えて、混色ブラックで画像記録をさせることで、前述の温度差を緩和することができる。そして、単色ブラックから混色ブラックの画像記録に代えても、温度差を緩和できない場合には、画像記録を休止して、両グループとも冷却させて温度差の解消を図るようにしている。
As described above, since the use frequency of the black ink is high, the temperature TL of the
したがって、第1グループ81と第2グループ82との温度差が大きい状態のままで吐出させることがなくなるので、両グループの回路素子チップや記録素子、インクなどの特性がばらついた状態で吐出することがなく、高い品質の画像記録を実現することができる。
Therefore, since it is no longer possible to discharge while the temperature difference between the
また、従来、回路素子の温度が高くなった場合、電源電圧を降下させて温度上昇分を補償する方法があったが、複数の回路素子間に温度差が生じる場合、複数の回路素子に対してそれぞれ電源回路を設けることが必要となる。しかし、上記実施形態のように、2つの回路素子を温度差の小さい範囲で使用すると、2つの回路素子に対して1つの電源回路を共用できるので、部品コストの削減も可能となる。 Conventionally, when the temperature of a circuit element becomes high, there has been a method of compensating for the temperature rise by lowering the power supply voltage. However, when a temperature difference occurs between a plurality of circuit elements, Therefore, it is necessary to provide a power supply circuit for each. However, if two circuit elements are used in a range where the temperature difference is small as in the above-described embodiment, one power supply circuit can be shared with respect to the two circuit elements, so that the component cost can be reduced.
なお、上記実施形態では、圧電方式により液体を吐出する記録素子について記載したが、液体を沸騰式で吐出する記録素子や感熱式の記録素子等、その他の形態の記録素子に適用してもよい。 In the above-described embodiment, the recording element that discharges the liquid by the piezoelectric method has been described. However, the present invention may be applied to recording elements of other forms such as a recording element that discharges the liquid in a boiling manner and a thermal recording element. .
また、上記実施形態では、ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインクの4色を備えた記録装置について説明したが、これら4色を含んでいれば5色以上のインクを備えていてもよい。 In the above-described embodiment, the recording apparatus having four colors of black ink, yellow ink, magenta ink, and cyan ink has been described. However, as long as these four colors are included, five or more colors of ink may be provided. .
また、記録素子と用紙などの記録媒体とは、相対的にどちらが移動するように構成することもできる。 Further, the recording element and the recording medium such as paper can be configured to move relatively.
また、本発明は、用紙上に文字、図形などの画像を形成するだけでなく、インク以外の液体、例えば液晶表示装置のカラーフィルタなどを着色する着色液を吐出する装置、あるいは導電性液体を塗布して電気回路パターンを形成する装置などにも適用できる。 The present invention not only forms images such as characters and figures on paper, but also discharges a liquid other than ink, for example, a color liquid for coloring a color filter of a liquid crystal display device, or a conductive liquid. It can also be applied to an apparatus for forming an electric circuit pattern by coating.
1 記録装置
2 キャリッジ
3 吐出ヘッド
4L、4R フレキシブル配線材
7 ノズル
20 ヘッドホルダ
32L、32R アクチュエータ
50L、50R 回路素子チップ
60 温度検出部
81 第1グループ
82 第2グループ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記複数の記録素子は、少なくともブラックの色剤を用いる記録素子を含むグループと、他の記録素子を含むグループとに分けられ、
その各グループにかかわる温度を直接的にまたは間接的に検出する温度検出部と、
その温度検出部にて検出した、前記ブラックの色剤を用いる記録素子を含むグループにかかわる温度と、前記他のグループにかかわる温度とを比較する比較部と、
前記比較部において比較した前者のグループにかかわる温度が後者のグループにかかわる温度よりも所定値以上高いとき、ブラックの色剤による画像記録に代えてイエロー、マゼンタ、シアンの色剤の混色による混色ブラックを形成するように、各記録素子への駆動信号を制御する制御部とが
備えられている記録装置。 A recording apparatus comprising a plurality of recording elements for at least each of yellow, magenta, cyan, and black colorants, and performing image recording on the recording medium by moving the plurality of recording elements and the recording medium relative to each other. In
The plurality of recording elements are divided into a group including a recording element using at least a black colorant and a group including another recording element,
A temperature detector that directly or indirectly detects the temperature associated with each group;
A comparison unit that compares the temperature related to the group including the recording element using the black colorant detected by the temperature detection unit and the temperature related to the other group;
When the temperature related to the former group compared in the comparison unit is higher than the temperature related to the latter group by a predetermined value or more, the mixed color black by the mixed color of yellow, magenta, and cyan is used instead of the image recording by the black colorant. And a control unit that controls a drive signal to each recording element so as to form a recording device.
前記温度検出部は、前記回路素子チップの温度を検出する請求項1に記載の記録装置。 A circuit element chip in which circuit elements that convert drive signals from the control unit into voltage signals suitable for driving the drive elements is chipped for each group is provided,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the temperature detection unit detects a temperature of the circuit element chip.
前記回路素子チップからの信号により前記駆動部を駆動して前記記録媒体に液体による画像記録を行う請求項1または2に記載の記録装置。 The recording element comprises a nozzle that discharges a liquid and a drive unit that applies a discharge pressure to the liquid in the nozzle.
The recording apparatus according to claim 1, wherein the driving unit is driven by a signal from the circuit element chip to perform image recording with a liquid on the recording medium.
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