JP2013006337A - Recording apparatus and method of controlling the same - Google Patents

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Hirokazu Tanaka
宏和 田中
Hidehiko Kanda
英彦 神田
Susumu Hirozawa
進 廣澤
Wakako Yamamoto
和歌子 山本
Kenichi Onuki
憲一 大貫
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the calibration of a temperature sensor of a recording head with high accuracy by using a simple method, even when assumed that the recording head is replaced when powered on or right after the head is mounted, or the like.SOLUTION: A recording apparatus executes a recording control based on the temperature of the recording head. The recording head includes: a first detection means for detecting an electrical signal related to a temperature of the recording head; and a memory for storing a characteristic value of the first detection means. The recording apparatus includes: a second detection means for detecting an environmental temperature; a means for amplifying a signal related to a recording head temperature detected by the first detection means; a memory for storing the characteristic value of the amplification means; and a correction means for performing correction based on a predetermined offset value to a value obtained by amplifying the signal related to the recording head temperature and for acquiring the temperature of the recording head. The offset value is calculated based on an electrical signal related to the temperature of the recording head detected by the first detection means; the environmental temperature detected by the second detection means; the characteristic value of the first detection means; and the characteristic value of the amplification means.

Description

本発明は、記録データに応じて記録媒体上に文字や画像を記録する記録装置に関するものであり、特には記録ヘッドの温度検出方法に関するものである。   The present invention relates to a recording apparatus that records characters and images on a recording medium in accordance with recording data, and more particularly to a temperature detection method for a recording head.

近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等に用いられる記録装置に対する性能要求はますます高まってきており、高速記録・フルカラー記録のみに留まらず銀塩写真並みの高精細な画像記録が求められている。このような要求に対して、インクジェット記録装置は微小なインク滴を高周波で吐出することが可能なため、高速記録、高画質記録といった点で他の記録方式の記録装置に比べて優れている。また、インクジェット記録装置の中でも、ヒータ(電気熱変換体)により発生した気泡(バブル)を利用して、インクを吐出するサーマルインクジェット記録方式の記録装置は、高密度なノズルの形成が可能であり、高精細な画質を記録することができる。   In recent years, performance requirements for recording devices used in printers, copiers, facsimiles, and the like are increasing, and there is a demand for high-definition image recording not only for high-speed recording and full-color recording but also for silver halide photographs. In response to such demands, the ink jet recording apparatus can discharge minute ink droplets at a high frequency, and thus is superior to recording apparatuses of other recording systems in terms of high speed recording and high image quality recording. In addition, among inkjet recording apparatuses, thermal inkjet recording type recording apparatuses that eject ink using bubbles generated by a heater (electrothermal transducer) can form high-density nozzles. High-definition image quality can be recorded.

ところで、上述のサーマルインクジェット記録方法(以下、単にインクジェット記録方法と呼ぶ)には、次のような特徴がある。インクジェット記録方法によれば、ヒータに通電することにより熱エネルギーを発生させ、インク中に気泡を発生させるが、その発生した気泡の成長は近傍のインク温度に大きく影響される。気泡とインクの界面においては、気泡内の気体の状態にある分子がインクへ飛び込む過程と、インクの液体の状態にある分子が気泡中に飛び出す過程とが発生するが、気泡近傍のインクの温度は後者の過程に影響する。このインク温度が高いと、インク中から気泡へと飛び出す分子が多く、気泡は比較的大きく成長する。逆にインク温度が低いと、インク中から気泡へ飛び出す分子は比較的少なく、気泡の大きさはインク温度が高い場合に比べ小さい。この気泡の大きさは、ノズルから押し出されるインクの体積(以下、インク吐出量)やインクの吐出速度(以下、吐出速度)に反映される。   By the way, the above-described thermal ink jet recording method (hereinafter simply referred to as an ink jet recording method) has the following characteristics. According to the ink jet recording method, heat energy is generated by energizing the heater to generate bubbles in the ink. The growth of the generated bubbles is greatly influenced by the temperature of the nearby ink. At the interface between the bubble and the ink, there are a process in which molecules in the gas state in the bubble jump into the ink and a process in which molecules in the liquid state of the ink jump out into the bubble. Affects the latter process. When the ink temperature is high, many molecules jump out from the ink into the bubbles, and the bubbles grow relatively large. Conversely, when the ink temperature is low, relatively few molecules jump out of the ink into the bubbles, and the size of the bubbles is smaller than when the ink temperature is high. The size of the bubbles is reflected in the volume of ink pushed out from the nozzle (hereinafter referred to as ink discharge amount) and the ink discharge speed (hereinafter referred to as discharge speed).

従って、インクジェット記録装置では、インク吐出量と吐出速度はヒータ近傍のインク温度(以下、インク温度)の影響を強く受け、インク温度が高い場合にはインク吐出量が大きく、また吐出速度は速くなる。一方、インク温度が低い場合にはインク吐出量が小さく、吐出速度は遅くなる。   Therefore, in the ink jet recording apparatus, the ink discharge amount and discharge speed are strongly influenced by the ink temperature (hereinafter referred to as ink temperature) in the vicinity of the heater, and when the ink temperature is high, the ink discharge amount is large and the discharge speed is high. . On the other hand, when the ink temperature is low, the ink discharge amount is small and the discharge speed is slow.

インク吐出量が変化すると出力画像の濃度に、またインク吐出速度が変化すると記録媒体上でのインク付着位置に変化が発生する。その結果、記録される画像中に濃度分布が発生し、記録品位の低下を引き起こすことがある。   When the ink discharge amount changes, the output image density changes, and when the ink discharge speed changes, the ink attachment position on the recording medium changes. As a result, a density distribution occurs in the recorded image, which may cause a reduction in recording quality.

以上述べたように、インクジェット記録装置においては、インク温度に対してインクを一定に吐出させるインク吐出制御技術が記録品位を向上させる鍵であり、前述のインク吐出制御を実施可能にする前提としてインク温度を正確に把握することが非常に重要となる。しかしながら、インク温度を直接検出することは困難であるので、記録ヘッド基板の温度(以下、記録ヘッド温度)を検出し、その温度に基づいてインク吐出制御や記録ヘッド温調制御を行なうのが一般的である。記録ヘッド温度を検知するためのセンサは、吐出用ヒータと同一のシリコンチップ上に形成するダイオードセンサを用いることが多い。これは製膜によって製造することで低コストであると同時に熱伝導率が高いSi基板上に形成する為に応答性にすぐれている為である。しかしこのダイオードセンサにおいて温度と電圧に対する関係をグラフ化した場合、製造におけるバラツキに関して、傾きについては抑えられるものの、0切片(オフセット)に関しては実使用においての許容範囲内に抑えることが大変困難である。また、ダイオードセンサの電圧は微弱であるためA/D変換を行なう前に記録装置上でダイオードセンサ出力電圧を増幅することが一般的であるが、増幅回路も製造バラツキを持っておりダイオードセンサ出力電圧が同じであったとしても、増幅回路の個体差によってA/D変換前の電圧値がばらつく結果となる。   As described above, in the ink jet recording apparatus, the ink discharge control technology that discharges ink uniformly with respect to the ink temperature is the key to improve the recording quality. It is very important to know the temperature accurately. However, since it is difficult to directly detect the ink temperature, it is common to detect the temperature of the print head substrate (hereinafter referred to as print head temperature) and perform ink ejection control or print head temperature control based on that temperature. Is. As a sensor for detecting the print head temperature, a diode sensor formed on the same silicon chip as the discharge heater is often used. This is because the film is manufactured by forming a film on a Si substrate which is low in cost and high in thermal conductivity, and has excellent responsiveness. However, when graphing the relationship between temperature and voltage in this diode sensor, it is very difficult to suppress the zero intercept (offset) within the allowable range in actual use, although the inclination can be suppressed with respect to the variation in manufacturing. . In addition, since the voltage of the diode sensor is weak, it is common to amplify the diode sensor output voltage on the recording device before A / D conversion, but the amplifier circuit also has manufacturing variations and the diode sensor output Even if the voltages are the same, the voltage value before A / D conversion varies due to individual differences of the amplifier circuits.

従って、このオフセットを校正するために従来、次のような処理が行われる。即ち、記録ヘッドが昇温していなくて室温と同等である場合の電圧値に対応する温度(Tdef)と記録装置本体のサーミスタによって得られる室温(Tr)を記憶しておき、ある状態でのヘッドダイオードセンサの電圧値を増幅した値に対応する温度をTdiであったとすると記録ヘッド温度(Th)は
Th=Tdi+Tadj
Tadj=Tr−Tdef
で得ることができる。上記の数式のTadjがヘッドダイオードセンサのオフセットとなる。
Therefore, in order to calibrate this offset, the following processing is conventionally performed. That is, the temperature (Tdef) corresponding to the voltage value when the recording head is not heated and equivalent to the room temperature and the room temperature (Tr) obtained by the thermistor of the recording apparatus main body are stored, and in a certain state If the temperature corresponding to the value obtained by amplifying the voltage value of the head diode sensor is Tdi, the recording head temperature (Th) is Th = Tdi + Tadj.
Tadj = Tr−Tdef
Can be obtained at Tadj in the above formula is the offset of the head diode sensor.

しかしながら、この処理は記録ヘッドと環境温度が等しい状態を前提としているため、記録ヘッドの温度が昇温した状態で記録ヘッドの再交換が行なわれたり、記録装置本体の電源のON/OFFの繰り返しの動作をユーザーが行なったりするような場合、記録ヘッドの温度が室温よりも高くなるので、ダイオードセンサの示すヘッドの基準温度となるTdefを誤った値に設定することになる。   However, since this process is based on the premise that the environmental temperature is the same as that of the recording head, the recording head is replaced with the temperature of the recording head raised, or the power of the recording apparatus main body is repeatedly turned ON / OFF. When the user performs the above operation, since the temperature of the recording head becomes higher than the room temperature, Tdef which is the reference temperature of the head indicated by the diode sensor is set to an incorrect value.

このような課題を解決するべく、記録ヘッド温度の校正方法に対しての提案がなされている。特許文献1によると、まず電源ON時もしくはヘッド装着時に記録ヘッド温度の校正を行なった後も所定時間経過後に逐次更新することでオフセット値をより正確な値に近づけるという手法とともに、環境温度との差が過剰に大きい場合にはそのオフセット値に制限を設けるという手法で、異常な補正値で校正される事態に対してその被害を軽減する方法が提案されている。   In order to solve such a problem, a proposal has been made for a method for calibrating the recording head temperature. According to Patent Document 1, the recording head temperature is first calibrated when the power is turned on or the head is mounted, and the offset value is made closer to a more accurate value by successively updating after a predetermined time has elapsed. When the difference is excessively large, a method has been proposed in which the offset value is limited to reduce the damage against a situation where calibration is performed with an abnormal correction value.

特開平7−209031号公報JP 7-209031 A

特許文献1においては、補正値に制限を設ける手法が提案されているが、前記制限値はダイオードセンサやセンサ出力を増幅する回路の製造バラツキ範囲により決定されるものであり、そのオフセットバラツキは前述の通り実使用において許容できるレベルではない。つまり、制限値の存在により、記録ヘッドが高温に至ることは抑制できたとしても、記録品位向上を目的とした正確な温度取得を実行することは困難である。   Patent Document 1 proposes a method of limiting the correction value. However, the limit value is determined by a manufacturing variation range of a diode sensor or a circuit that amplifies the sensor output, and the offset variation is described above. As shown, it is not an acceptable level in actual use. That is, even if the recording head can be prevented from reaching a high temperature due to the presence of the limit value, it is difficult to perform accurate temperature acquisition for the purpose of improving the recording quality.

上述のように、電源ON時やヘッド装着時の直後においては、記録ヘッドの実際の温度と記録装置の環境温度との間に差がある場合に誤った補正値を取得してしまう。特に記録ヘッドの実際の温度が記録装置の環境温度よりも高い場合には、環境温度よりも高い方向で補正を行なってしまう可能性もある。即ち、記録ヘッドの実際の温度が記録装置の環境温度よりも高い場合に補正を行なうと、記録装置は記録ヘッド温度が高いにも関わらず温度が低いと認識するため、必要以上に高温になっていたとしても記録動作を停止せずに記録を続けてしまい、結果インク粘度低下によるノズルへのインクリフィル不足によって吐出不良を引き起こすことになる。   As described above, an incorrect correction value is acquired when there is a difference between the actual temperature of the print head and the environmental temperature of the printing apparatus immediately after the power is turned on or the head is mounted. In particular, when the actual temperature of the recording head is higher than the environmental temperature of the recording apparatus, there is a possibility that correction is performed in a direction higher than the environmental temperature. That is, if the actual temperature of the recording head is higher than the environmental temperature of the recording apparatus, the recording apparatus recognizes that the temperature is low even though the recording head temperature is high. Even if this occurs, recording is continued without stopping the recording operation, and as a result, insufficient ink refilling to the nozzle due to a decrease in ink viscosity causes ejection failure.

この問題を起こさないためには、ダイオードセンサおよび増幅回路の製造バラツキを抑えることが重要であるが、製造技術そのままに公差を抑えることは歩留まり低下につながり、結果としてコストアップにつながる。   In order not to cause this problem, it is important to suppress the manufacturing variation of the diode sensor and the amplifier circuit. However, suppressing the tolerance without changing the manufacturing technology as it is leads to a decrease in yield, resulting in an increase in cost.

本発明は、上述の問題点を鑑みてなされたものであり、簡易な方法で記録ヘッドの温度センサの校正が高精度に行なえるものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can calibrate the temperature sensor of the recording head with high accuracy by a simple method.

上記的を達成するため、本発明の記録装置は以下の構成から成る。   In order to achieve the above object, the recording apparatus of the present invention has the following configuration.

即ち、記録ヘッドの温度に基づいて記録制御を実行する記録装置であって、
記録ヘッドの温度に基づいて記録制御を実行する記録装置であって、
前記記録ヘッドは、
前記記録ヘッドの温度に係わる電気信号を検知する第1検知手段と、
前記第1検知手段の特性値を格納するメモリとを備え、
前記記録装置は、
前記記録ヘッドの周辺の温度である環境温度を検知する第2検知手段と、
前記第1検知手段により検知した記録ヘッド温度に係わる信号を増幅する手段と、
前記増幅手段の特性値を格納するメモリと、
前記記録ヘッド温度に係わる信号を増幅した値に対して、所定のオフセット値に基づく補正を行い、前記記録ヘッドの温度であるヘッド温度を獲得する補正手段とを備え、
前記オフセット値は、前記第1検知手段により検知した前記記録ヘッドの温度に係わる電気信号と、前記第2検知手段により検知した前記環境温度と、前記第1検知手段の特性値と、前期増幅手段の特性値とに基づいて算出する
ことを特徴とする。
That is, a recording apparatus that performs recording control based on the temperature of the recording head,
A recording apparatus that performs recording control based on the temperature of a recording head,
The recording head is
First detection means for detecting an electrical signal related to the temperature of the recording head;
A memory for storing a characteristic value of the first detection means,
The recording device comprises:
Second detection means for detecting an environmental temperature that is a temperature around the recording head;
Means for amplifying a signal related to the print head temperature detected by the first detection means;
A memory for storing characteristic values of the amplification means;
A correction means for performing a correction based on a predetermined offset value for a value obtained by amplifying a signal related to the recording head temperature, and obtaining a head temperature which is a temperature of the recording head;
The offset value includes an electrical signal related to the temperature of the recording head detected by the first detection unit, the environmental temperature detected by the second detection unit, a characteristic value of the first detection unit, and a previous amplification unit. It is calculated based on the characteristic value.

また他の発明によれば、前記第1検知手段の特性値とは、所定の温度環境で前記第1検知手段が出力する値に基づく値であることを特徴とする。   According to another aspect of the invention, the characteristic value of the first detection means is a value based on a value output from the first detection means in a predetermined temperature environment.

また他の発明によれば、前記増幅手段の特性値とは、同一の記録ヘッドが前記記録装置に搭載されたときに前記第1検知手段が出力する信号を増幅した値に基づく値であることを特徴とする。   According to another invention, the characteristic value of the amplifying unit is a value based on a value obtained by amplifying a signal output from the first detecting unit when the same recording head is mounted on the recording apparatus. It is characterized by.

本発明によれば、簡易な方法で記録ヘッドの温度センサの校正が高精度に行なうことが可能となる。   According to the present invention, it is possible to calibrate the temperature sensor of the recording head with high accuracy by a simple method.

本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録ヘッドを搭載した記録装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a recording apparatus equipped with an ink jet recording head that is a typical embodiment of the present invention. 記録ヘッドの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a recording head. 図1に示す記録装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a control configuration of the recording apparatus illustrated in FIG. 1. ヘッド温度制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a head temperature control circuit. 本発明の実施形態1における記録動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the recording operation in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1における記録ヘッド温度取得制御を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing print head temperature acquisition control in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1における電源ON時および記録ヘッド装着時の記録ヘッド温度補正値の更新タイミングを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating the update timing of the print head temperature correction value when the power is turned on and the print head is mounted in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1における記録開始時の記録ヘッド温度補正値の更新タイミングを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating the update timing of the print head temperature correction value at the start of printing in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1における記録ヘッド温度補正値更新制御を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating print head temperature correction value update control according to the first exemplary embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<インクジェット記録装置の基本構成(図1〜図3)>
図1は、本発明の代表的な実施形態である記録装置の概略構成を示す図である。図1において、(a)は記録装置の斜視図を示し、(b)は(a)において記録ヘッドを通るY−Z断面図である。図1において、100、101はインクタンクと一体となって構成された記録ヘッドである。記録ヘッド100は、インクタンクにブラックインク、淡シアンインク、淡マゼンタインクを収容し、記録ヘッド101はインクタンクにシアンインク、マゼンタインク、イエロインクを収容する。記録ヘッド100、101は、収容するインク以外の構成は同じである。また、記録ヘッド100、101は各色インクに対応して複数配列された吐出口102を有する。103は搬送ローラ、104は補助ローラであり、これらローラが協働し記録媒体Pを抑えながら図中の矢印の方向に回転し、記録媒体PをY方向に随時搬送する。また、105は給紙ローラであり記録媒体Pの給紙を行うとともに、搬送ローラ103、補助ローラ104と同様、記録紙Pを抑える役割も果たす。106は記録ヘッド100、101を支持し、記録とともにこれらを移動させるキャリッジである。キャリッジ106は記録を行っていないとき、あるいは記録ヘッドの回復動作などを行うときには図の点線で示した位置のホームポジションhに待機する。107はプラテンであり、記録位置において記録媒体Pを安定的に支える役割を果たしている。108はキャリッジ106をX方向に走査するキャリッジベルトである。
<Basic Configuration of Inkjet Recording Apparatus (FIGS. 1 to 3)>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a recording apparatus which is a typical embodiment of the present invention. 1A is a perspective view of the recording apparatus, and FIG. 1B is a YZ sectional view passing through the recording head in FIG. In FIG. 1, reference numerals 100 and 101 denote recording heads that are integrated with an ink tank. The recording head 100 stores black ink, light cyan ink, and light magenta ink in an ink tank, and the recording head 101 stores cyan ink, magenta ink, and yellow ink in an ink tank. The recording heads 100 and 101 have the same configuration except for the ink to be stored. Further, the recording heads 100 and 101 have a plurality of ejection openings 102 arranged in correspondence with each color ink. Reference numeral 103 denotes a conveyance roller, and reference numeral 104 denotes an auxiliary roller. These rollers cooperate to rotate in the direction of the arrow in the drawing while suppressing the recording medium P, and convey the recording medium P in the Y direction as needed. Reference numeral 105 denotes a paper feed roller that feeds the recording medium P and plays the role of suppressing the recording paper P, like the transport roller 103 and the auxiliary roller 104. A carriage 106 supports the recording heads 100 and 101 and moves them together with recording. The carriage 106 waits at the home position h at the position indicated by the dotted line in the figure when recording is not being performed or when the recovery operation of the recording head is performed. A platen 107 serves to stably support the recording medium P at the recording position. A carriage belt 108 scans the carriage 106 in the X direction.

図2は、記録ヘッドの構成を示す図である。なお、記録ヘッド100、101は同一構造のため、ここでは記録ヘッド101の構成を説明する。図2において、(a)は記録ヘッド101の斜視図を、(b)はZ方向に記録ヘッドを見たときの下面図を、(c)は(b)における吐出口周りの拡大図を示す。図2(a)において、201はコンタクトパッドであり、これを介して記録装置本体から記録信号を受信し、記録ヘッドの駆動に必要な電力が供給される。図2(b)において、102は記録ヘッドチップ、202は記録ヘッド基板の温度を検出するダイオードセンサである。203はシアンインクを吐出する吐出口列、204はマゼンタインクを吐出する吐出口列、205はイエロインクを吐出する吐出口列であり、インク色以外の吐出吐出口構造等は同じである。また、206は吐出口列203、204、205を大きく囲む形で存在する抵抗100Ωのインク加熱用のサブヒータであり、20Vの電圧を印加するか否かによって、記録ヘッド基板を加熱、若しくは非加熱とする。これにより、記録ヘッド温度(インク温度)を調整する。本実施形態の記録装置にあっては、ダイオードセンサ202及び後述するサーミスタ315によって検出される温度情報を基に、調整温度に近づくように記録ヘッド基板の加熱/非加熱を切換えて、フィードバック制御する。図2(c)は、シアンインクを吐出する吐出口列203の拡大図である。207はシアンインクが流れるインク液室である。インク液室207の両側には5plのインクを吐出する吐出口208と2plのインクを吐出する吐出口210が存在し、それぞれのノズルの直下(+Z方向側)には抵抗値500Ωの5pl吐出用ヒータ209と抵抗値700Ωの2pl吐出用ヒータ211とが配置されている。ヒータ209、211はともに20Vの電圧がかかると発熱して気泡を発生させ、それぞれのノズルからインクを吐出する。吐出口208、211の口数はともに600個で、吐出口の間隔が1/600インチにより記録画素密度が600dpiになるように構成されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the recording head. Since the recording heads 100 and 101 have the same structure, the configuration of the recording head 101 will be described here. 2A is a perspective view of the recording head 101, FIG. 2B is a bottom view when the recording head is viewed in the Z direction, and FIG. 2C is an enlarged view around the ejection port in FIG. . In FIG. 2A, reference numeral 201 denotes a contact pad, through which a recording signal is received from the recording apparatus main body, and power necessary for driving the recording head is supplied. In FIG. 2B, reference numeral 102 denotes a recording head chip, and 202 denotes a diode sensor that detects the temperature of the recording head substrate. Reference numeral 203 denotes an ejection port array that ejects cyan ink, 204 an ejection port array that ejects magenta ink, and 205 an ejection port array that ejects yellow ink. The ejection ejection port structure other than the ink color is the same. Reference numeral 206 denotes a sub-heater for heating an ink having a resistance of 100Ω, which exists in a shape that largely surrounds the ejection port arrays 203, 204, and 205. The print head substrate is heated or not heated depending on whether or not a voltage of 20V is applied. And Thereby, the print head temperature (ink temperature) is adjusted. In the recording apparatus of the present embodiment, feedback control is performed by switching heating / non-heating of the recording head substrate so as to approach the adjustment temperature based on temperature information detected by the diode sensor 202 and a thermistor 315 described later. . FIG. 2C is an enlarged view of the ejection port array 203 that ejects cyan ink. Reference numeral 207 denotes an ink liquid chamber through which cyan ink flows. On both sides of the ink chamber 207, there are an ejection port 208 for ejecting 5 pl of ink and an ejection port 210 for ejecting 2 pl of ink. Immediately below each nozzle (+ Z direction side) is for 5 pl ejection with a resistance value of 500Ω. A heater 209 and a 2 pl discharge heater 211 having a resistance value of 700Ω are arranged. The heaters 209 and 211 both generate heat and generate bubbles when a voltage of 20 V is applied, and eject ink from each nozzle. The number of ejection ports 208 and 211 is both 600, and the interval between the ejection ports is 1/600 inch, so that the recording pixel density is 600 dpi.

また、インク滴を安定して吐出するためのヒータ209、211の吐出周波数は24kHzとなっている。この記録ヘッド100および101を搭載したキャリッジの主走査方向への速度は、主走査方向にインク滴を1200dpi間隔に記録する場合、24000(ドット/秒)÷1200(ドット/インチ)=20インチ/秒となる。インク特性としては、記録ヘッド100および101に詰められたブラック、淡シアン、淡マゼンタ、シアン、マゼンタ、イエローのインクは温度に対する吐出量/吐出速度等の吐出特性は全て同じになっている。インク吐出量が5pl、2plともにインク吐出速度が15m/sとなるときに記録に最適な条件となり、それを満足させるインク温度は50℃である。30℃以下の温度ではインクの吐出速度が遅いために記録媒体に届かず記録品位が低下し、室温(約25℃)くらい低い温度であるとインクが高粘度であるために吐出しない場合もある。また一方で70℃以上の高温であってもインク吐出量が増大しすぎ、吐出に対してインク供給が間に合わないために結果として吐出不良を引き起こすことになる。   Further, the discharge frequency of the heaters 209 and 211 for stably discharging ink droplets is 24 kHz. The speed in the main scanning direction of the carriage equipped with the recording heads 100 and 101 is 24000 (dots / second) ÷ 1200 (dots / inch) = 20 inches / second when ink droplets are recorded in the main scanning direction at an interval of 1200 dpi. Second. As ink characteristics, the black, light cyan, light magenta, cyan, magenta, and yellow inks packed in the recording heads 100 and 101 all have the same discharge characteristics such as discharge amount / discharge speed with respect to temperature. When the ink discharge rate is 5 pl and 2 pl, the ink discharge speed is 15 m / s, the optimum conditions for recording are satisfied, and the ink temperature that satisfies this condition is 50 ° C. At a temperature of 30 ° C. or lower, the ink ejection speed is slow, so that it does not reach the recording medium, and the recording quality is lowered. At a temperature as low as room temperature (about 25 ° C.), the ink is highly viscous and may not be ejected. . On the other hand, even at a high temperature of 70 ° C. or higher, the ink discharge amount increases excessively, and the ink supply is not in time for discharge, resulting in discharge failure.

図3は、記録装置の制御構成を示すブロック図である。図3で、本制御構成の各構成要素は、ソフト系制御手段とハード系処理手段とに大別することができる。ソフト系制御手段には、メインバスライン305に対してそれぞれアクセスする画像入力部303、それに対応する画像信号処理部304、中央制御部CPU300といった処理手段が含まれる。また、ハード系処理手段には、操作部308、回復動作制御回路309、ヘッド温度制御回路314、ヘッド駆動制御回路316、主走査方向へのキャリッジ駆動制御回路306、副走査方向への搬送制御回路307といった処理手段が含まれる。CPU300は、通常ROM301とRAM302を有し、入力情報に対して適正な記録条件を与えて、記録ヘッド100、101内のインク吐出用ヒータ208を駆動して記録を行なう。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a control configuration of the recording apparatus. In FIG. 3, each component of this control configuration can be broadly divided into a software system control means and a hardware system processing means. The software control means includes processing means such as an image input unit 303 accessing the main bus line 305, an image signal processing unit 304 corresponding to the image input unit 303, and a central control unit CPU300. The hardware processing means includes an operation unit 308, a recovery operation control circuit 309, a head temperature control circuit 314, a head drive control circuit 316, a carriage drive control circuit 306 in the main scanning direction, and a conveyance control circuit in the sub scanning direction. Processing means 307 is included. The CPU 300 normally includes a ROM 301 and a RAM 302, gives appropriate recording conditions to input information, and drives the ink ejection heater 208 in the recording heads 100 and 101 to perform recording.

また、RAM302内には、予め記録ヘッドの回復タイミングチャートを実行するプログラムが格納されており、必要に応じて予備吐出条件等の回復条件を回復動作制御回路309、記録ヘッド100、101等に与える。回復モータ310は、記録ヘッド100、101と、これに対向離間するクリーニングブレード311、キャップ312、吸引ポンプ313を駆動する。ヘッド温度制御回路314は、記録装置の周囲温度を検出するサーミスタ315や記録ヘッド温度を検出するダイオードセンサ202の出力値に基づいて、記録ヘッド100、101上のサブヒータ206の駆動条件を決定する。そして、駆動制御回路316により上記駆動条件に基づきヘッドサブヒータ206の駆動を行う。ヘッド駆動制御回路316は、サブヒータ206だけでなく、記録ヘッド100、101上の5plインク吐出用ヒータ209及び2plインク吐出用ヒータ211の駆動も行ない、予備吐出やインク吐出、及び温調制御のためのインク温度調整を記録ヘッド100、101に行なわせる。温調制御を実行するためのプログラムは、例えばRAM302内に格納されており、記録ヘッド温度の検出及びサブヒータ206の駆動等をヘッド温度制御回路314及びヘッド駆動制御回路316等を介して実行させる。   The RAM 302 stores a program for executing a recording head recovery timing chart in advance, and applies recovery conditions such as preliminary ejection conditions to the recovery operation control circuit 309, the recording heads 100, 101, and the like as necessary. . The recovery motor 310 drives the recording heads 100 and 101, the cleaning blade 311, the cap 312, and the suction pump 313 facing and separating from the recording heads 100 and 101. The head temperature control circuit 314 determines the driving conditions for the sub-heaters 206 on the recording heads 100 and 101 based on the output values of the thermistor 315 that detects the ambient temperature of the recording apparatus and the diode sensor 202 that detects the recording head temperature. Then, the drive control circuit 316 drives the head sub heater 206 based on the drive conditions. The head drive control circuit 316 drives not only the sub heater 206 but also the 5 pl ink ejection heater 209 and the 2 pl ink ejection heater 211 on the recording heads 100 and 101 for preliminary ejection, ink ejection, and temperature control. Ink temperature adjustment is performed by the recording heads 100 and 101. A program for executing the temperature control is stored in, for example, the RAM 302, and the print head temperature is detected and the sub heater 206 is driven via the head temperature control circuit 314, the head drive control circuit 316, and the like.

なお、ヘッド駆動制御回路316は、プレパルスとメインパルスとからなる駆動信号によってインク吐出用ヒータ207を駆動することで、PWM制御を行なうことも出来る。FuseROM212はヒューズの切断/未切断の組み合せにより記録ヘッドの特性値を記憶するものである。記憶されている記録ヘッド特性としては、記録ヘッドの製造過程で書き込まれるものと記録装置上で書き込まれるものの2つに大別され、前者には記録ヘッドの仕向け先を示す仕向けナンバー、記録装置上で5plノズルに対して最適なパルスを選択するための5pl吐出パルスナンバー、2plノズルに対して最適なパルスを選択するための2pl吐出パルスナンバー、製造年月を示す製造時ナンバー、ダイオードセンサのオフセット値の範囲を示すダイオードセンサランクがあり、後者としてはインク残量の範囲を示すインク残量ランクが挙げられる。FuseROM212の記憶容量は記録ヘッド100、101ともに24bitであり、その内訳は、仕向けナンバーが3bit、5pl吐出パルスナンバーが4bit、2pl吐出パルスナンバーが4bit、製造時ナンバーが4bit、ダイオードセンサランクが4bit、インク残量ランクが5bitとなっている。ダイオードセンサランクについて、同環境におけるダイオードセンサの製造バラツキによるオフセット誤差Di_offsetは+16℃から−16℃であり、表1に示すように4bit分のランク分けを行なうことにより、同ランクのダイオードセンサにおいてはレンジで2℃の誤差範囲内で出力されることになる。   The head drive control circuit 316 can also perform PWM control by driving the ink ejection heater 207 with a drive signal composed of a pre-pulse and a main pulse. The Fuse ROM 212 stores the characteristic value of the recording head by a combination of cutting / uncutting of fuses. The recorded recording head characteristics are roughly classified into those recorded in the manufacturing process of the recording head and those recorded on the recording apparatus. The former includes a destination number indicating the destination of the recording head, and on the recording apparatus. 5pl discharge pulse number for selecting the optimal pulse for 5 pl nozzle, 2 pl discharge pulse number for selecting the optimal pulse for 2 pl nozzle, manufacturing time number indicating the date of manufacture, diode sensor offset There is a diode sensor rank indicating a range of values, and the latter includes an ink remaining rank indicating a range of remaining ink. The storage capacity of the Fuse ROM 212 is 24 bits for both the recording heads 100 and 101. The breakdown is as follows: the destination number is 3 bits, the 5 pl discharge pulse number is 4 bits, the 2 pl discharge pulse number is 4 bits, the manufacturing number is 4 bits, the diode sensor rank is 4 bits, The ink remaining rank is 5 bits. Regarding the diode sensor rank, the offset error Di_offset due to the manufacturing variation of the diode sensor in the same environment is + 16 ° C. to −16 ° C. By performing the ranking for 4 bits as shown in Table 1, in the diode sensor of the same rank, The output is within an error range of 2 ° C. in the range.

Figure 2013006337
Figure 2013006337

また、本実施形態においては記録ヘッドの個体識別情報(ID)については記憶容量の観点からFuseROM212に書き込まれていない。また、ダイオードセンサランクと同様に、ダイオードセンサ出力電圧を増幅する増幅器に対してもランクを設けており、ROM301に対応するランクが書き込まれている。基準となるダイオードセンサをつけたときの増幅器の表2に対応した製造バラツキによるオフセット誤差Amp_offsetは+8℃から−8℃であり、表2に示すように3bit分のランク分けを行なうことにより、同ランクの増幅器においてはレンジで2℃の誤差範囲内で出力されることになる。   In this embodiment, the individual identification information (ID) of the recording head is not written in the Fuse ROM 212 from the viewpoint of storage capacity. Similarly to the diode sensor rank, a rank is provided for the amplifier that amplifies the diode sensor output voltage, and the rank corresponding to the ROM 301 is written. The offset error Amp_offset due to manufacturing variation corresponding to Table 2 of the amplifier when the reference diode sensor is attached is + 8 ° C. to −8 ° C. As shown in Table 2, by performing ranking for 3 bits, In the rank amplifier, the output is within an error range of 2 ° C. in the range.

Figure 2013006337
Figure 2013006337

ヘッド温度取得制御について説明を補足する。図4はヘッド温度制御回路314内の処理を及びROM301/RAM302を通してソフト上で処理されるフロー示すブロック図である。記録ヘッド100及び101のダイオードセンサ202から記録ヘッド温度に基づく電圧がヘッド温度制御回路314に入力されると、増幅器401において電圧値を増幅し、ADコンバータ402により電圧値のデジタル化を行なう。デジタル化されたダイオードセンサ電圧値ADdiは、ROM301内のADdi−温度変換テーブル403によりダイオード温度Tdiに変換される。Tdi補正部407ではダイオード温度Tdiに対して、ダイオードセンサの個体バラツキと増幅器の個体バラツキに対する補正としてダイオードセンサランクに応じたダイオードセンサのオフセットDi_offsetと、増幅回路ランクに応じた増幅回路のオフセットAmp_offsetとが加算され、ダイオード補正温度Tdicalを導出する。   A supplementary explanation will be given for the head temperature acquisition control. FIG. 4 is a block diagram showing a flow of processing in the head temperature control circuit 314 and software processing through the ROM 301 / RAM 302. When a voltage based on the print head temperature is input from the diode sensors 202 of the print heads 100 and 101 to the head temperature control circuit 314, the voltage value is amplified by the amplifier 401, and the voltage value is digitized by the AD converter 402. The digitized diode sensor voltage value ADdi is converted into a diode temperature Tdi by an ADdi-temperature conversion table 403 in the ROM 301. In the Tdi correction unit 407, the diode sensor offset Di_offset corresponding to the diode sensor rank and the amplifier circuit offset Amp_offset corresponding to the amplifier circuit rank as corrections for the individual variation of the diode sensor and the individual variation of the amplifier with respect to the diode temperature Tdi, Are added to derive the diode correction temperature Tdical.

一方、サーミスタ315から記録装置の環境温度に基づく電圧がヘッド温度制御回路314に入力されると、ADコンバータ405によりデジタル化を行なう。デジタル化されたサーミスタ電圧値ADtmは、ROM301内のADtm−温度変換テーブル406によりサーミスタ温度Ttmに変換される。以上のようにして得られたダイオード温度Tdiとサーミスタ温度Ttmはヘッド温度検出部404に入力される。ヘッド温度検出部404はサーミスタ温度Ttmを用いてダイオード補正温度Tdicalのオフセット値を設定して記録ヘッド温度を取得する。   On the other hand, when a voltage based on the ambient temperature of the printing apparatus is input from the thermistor 315 to the head temperature control circuit 314, digitization is performed by the AD converter 405. The digitized thermistor voltage value ADtm is converted into the thermistor temperature Ttm by the ADtm-temperature conversion table 406 in the ROM 301. The diode temperature Tdi and the thermistor temperature Ttm obtained as described above are input to the head temperature detection unit 404. The head temperature detection unit 404 sets the offset value of the diode correction temperature Tdic using the thermistor temperature Ttm and acquires the printhead temperature.

以下、上記構成の記録装置における記録ヘッドの記録方法の実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of a recording method of the recording head in the recording apparatus having the above configuration will be described.

[第1の実施形態]
図5は記録ヘッド101のシアン・マゼンタ・イエローインクで記録を行なう際の記録動作を示すフローチャートである。記録データを受信すると、S501において記録ヘッドの温調制御を開始する。本実施形態における温調制御は、記録ヘッド100及び記録ヘッド101のダイオードセンサ202に基づく記録ヘッド温度を取得し、各々の記録ヘッドの記録ヘッド温度が50℃未満である場合は、当該記録ヘッドのサブヒータ206に20Vの電圧を印加することで記録ヘッドの加熱を行ない、50℃以上である場合はサブヒータ206への電圧印加を行なわないものである。
[First Embodiment]
FIG. 5 is a flowchart showing a recording operation when the recording head 101 performs recording with cyan, magenta, and yellow ink. When the recording data is received, the temperature control of the recording head is started in S501. In the temperature control in the present embodiment, the print head temperature based on the diode sensor 202 of the print head 100 and the print head 101 is acquired, and when the print head temperature of each print head is less than 50 ° C., The recording head is heated by applying a voltage of 20 V to the sub-heater 206. When the temperature is 50 ° C. or higher, no voltage is applied to the sub-heater 206.

記録ヘッド温度については、図6に示すフローに従って取得を行なう。なお、図6のフローにおいて、記録ヘッド100及び101は同様のフローで実施されるため、記録ヘッド100と101を特定しての説明は省略する。記録装置の電源が入ると、10ms間隔の割り込みルーチンによりS601で記録ヘッドのダイオードセンサ202よりダイオードセンサAD値ADdiを取得する。次にS602において、ROM301内にあるダイオードセンサADdi値―温度変換テーブルにより、ダイオードセンサAD値ADdiをダイオード温度Tdiに変換する。S603では、ダイオードの個体バラツキおよび増幅器の個体バラツキを補正するために、ダイオードセンサのオフセットDi_offsetおよび増幅回路のオフセットAmp_offsetを加算してTdicalを導く。このときDi_offsetは記録ヘッドのFuseROM212に書き込まれているダイオードセンサランクより、表1で対応する値を適用する。またAmp_offsetは記録装置のROM301に書き込まれている増幅器ランクより、表2で対応する値を適用する。そして、S604で、ダイオード補正温度Tdicalに当該記録ヘッドの記録ヘッド温度補正値Tadjustを加えて、記録ヘッド温度Thを取得する。記録ヘッド温度補正値Tadjustの取得方法については後述する。S603で取得した記録ヘッド温度Thは、10ms後に再び前述のフローにより更新されることになる。この温度取得制御により、本実施形態の温調制御は10ms間隔で50℃以上か否かの判断を行なうとともに、10msの分解能でサブヒータ202のON/OFFを制御することになる。   The print head temperature is acquired according to the flow shown in FIG. In the flow of FIG. 6, since the recording heads 100 and 101 are executed in the same flow, the description of specifying the recording heads 100 and 101 is omitted. When the power of the recording apparatus is turned on, the diode sensor AD value ADdi is acquired from the diode sensor 202 of the recording head in S601 by an interrupt routine at intervals of 10 ms. In step S602, the diode sensor AD value ADdi is converted into the diode temperature Tdi using the diode sensor ADdi value-temperature conversion table in the ROM 301. In S603, in order to correct the individual variation of the diode and the individual variation of the amplifier, the offset Di_offset of the diode sensor and the offset Amp_offset of the amplifier circuit are added to derive Tdical. At this time, Di_offset uses the corresponding value in Table 1 from the diode sensor rank written in the Fuse ROM 212 of the recording head. Amp_offset uses the corresponding value in Table 2 from the amplifier rank written in the ROM 301 of the recording apparatus. In step S604, the print head temperature Th is obtained by adding the print head temperature correction value Tadjust for the print head to the diode correction temperature Tdical. A method for obtaining the print head temperature correction value Tadjust will be described later. The recording head temperature Th acquired in S603 is updated again by the above-described flow after 10 ms. By this temperature acquisition control, the temperature control of the present embodiment determines whether or not the temperature is 50 ° C. or more at 10 ms intervals, and controls ON / OFF of the sub heater 202 with a resolution of 10 ms.

説明を再び図5に戻すと、S501で温調制御を開始した後にS502に移り記録媒体Pを給紙し、S503においてキャリッジ106を+X方向に走査して1スキャン分の記録を行なう。1スキャン分の記録が終わると、S504で記録データが残っているかどうかを判断する。記録データがまだ残っている場合は、S505に移って記録すべき位置まで記録媒体Pを+Y方向に搬送した後、再びS503に移り、走査方向が交互になるようキャリッジ106を今度は−X方向に走査して記録を行なう。1スキャン分の記録が終了すると再びS504に移って記録データが残っているかどうかを判断する。記録データが残っていない場合は、S506に移って温調制御を終了し、S507で記録媒体Pを排紙した後、記録を終了する。   Returning to FIG. 5 again, after temperature control is started in S501, the process moves to S502, and the recording medium P is fed. In S503, the carriage 106 is scanned in the + X direction to perform recording for one scan. When the recording for one scan is completed, it is determined whether or not the recording data remains in S504. If print data still remains, the process moves to S505 to transport the print medium P to the position to be printed in the + Y direction, and then moves to S503 again. The carriage 106 is now moved in the −X direction so that the scanning directions are alternated. Scan to record. When the recording for one scan is completed, the process returns to S504 to determine whether or not the recording data remains. If no recording data remains, the process proceeds to S506 to end the temperature control, and after the recording medium P is discharged in S507, the recording is ended.

上述したように本実施形態においては、記録ヘッドの温調制御を行なうため、記録ヘッド温度を正確に取得すること、すなわち記録ヘッド温度補正値Tadjustを正確に取得することが重要である。   As described above, in this embodiment, it is important to accurately acquire the print head temperature, that is, to accurately acquire the print head temperature correction value Tadjust, in order to perform temperature control of the print head.

上述してきた記録ヘッド温度補正値Tadjustの取得方法について、図7に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図7のフローにおいて、記録ヘッド100及び101は同様のフローで実施されるため、記録ヘッド100と101を特定しての説明は省略する。記録装置の電源を入れると、S701で環境温度を更新する。図4のヘッド温度検出部404よりサーミスタ温度Ttmを取得し、その値を環境温度Tenvに設定し記録装置上のRAM302に記憶する。次に、S702において既に記録ヘッドが装着されているかどうかを判断する。本実施形態においては記録ヘッドを装着した状態で記録装置を出荷するわけではないため、S702の判定はNoとなり、温度補正値を取得しないまま終了する。次に記録ヘッドが装着された時、S704に移って記録ヘッド温度補正値更新シーケンスに入る。図9に記録ヘッド温度補正値更新シーケンスを示す。   A method for obtaining the printhead temperature correction value Tadjust described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the flow of FIG. 7, since the recording heads 100 and 101 are executed in the same flow, the description of specifying the recording heads 100 and 101 is omitted. When the recording apparatus is turned on, the environmental temperature is updated in S701. The thermistor temperature Ttm is acquired from the head temperature detection unit 404 in FIG. 4, and the value is set as the environmental temperature Tenv and stored in the RAM 302 on the recording apparatus. Next, in S702, it is determined whether or not the recording head is already mounted. In this embodiment, since the recording apparatus is not shipped with the recording head mounted, the determination in S702 is No, and the process ends without acquiring the temperature correction value. Next, when the recording head is mounted, the process proceeds to S704 to enter a recording head temperature correction value update sequence. FIG. 9 shows a print head temperature correction value update sequence.

まずS901においてダイオードセンサのAD値ADdiを50msの間に5ポイント取得し、S902において取得した5ポイントの平均値ADaveを算出する。ここで言う5ポイントは瞬間的にのる電気ノイズを避けるための処理であり、5ポイントよりも数が多くても問題はない。S903ではADdi−温度変換テーブルによりADaveをダイオード温度Tdiに変換する。次にS904においてダイオードセンサの個体バラツキおよび増幅器の個体バラツキを補正するために、ダイオードセンサのオフセットDi_offsetおよび増幅器のオフセットAmp_offsetを加算してダイオード補正温度Tdicalを導く。そしてS905において、環境温度Tenvとダイオード補正温度Tdicalとの差分より、記録ヘッド温度補正値Tadjustを導く。このとき、環境温度と記録ヘッド温度が十分に馴染んでいないと記録ヘッド温度補正値Tadjustが異常な値が入ることになる。そのため、続くS906からS909において記録ヘッド温度補正値Tadjustに制限を設ける処理を組む。まずS906で、算出した記録ヘッド温度補正値Tadjustが最大補正値Tadjust_maxより大きいかどうかを判定する。TdicalとTenvの差であるTadjustは、ダイオードセンサの同ランク内誤差±1℃と増幅器の同ランク内誤差±1℃を加えた±2℃は実際の温度とずれている可能性がある。したがって、Tadjust_maxは+2℃に設定される。Tadjustが+2℃より大きい場合は、記録ヘッド温度が環境温度よりも高い状態にあるとして補正値に制限を設けるべく、S907でTadjustをTadjust_max(+2℃)に上書き設定する。S906でTadjustが+2℃以下であった場合、S908に移って記録ヘッド温度補正値Tadjustが最小補正値Tadjust_minより小さいかどうかを判定する。上述したように、ダイオードセンサおよび増幅器のランク内誤差の±2℃は誤差として存在するため、Tadjust_maxは−2℃に設定される。Tadjustが−2℃より小さい場合は、記録ヘッド温度が環境温度よりも低い状態にあるとして補正値に制限を設けるべく、S907でTadjustをTadjust_min(−2℃)に上書き設定する。S905で取得したTadjustが±2℃以内にある場合は、そのまま算出したTadjustを使用する。   First, in S901, 5 points of the AD value ADdi of the diode sensor are acquired in 50 ms, and the average value ADave of 5 points acquired in S902 is calculated. The 5 points mentioned here are processes for avoiding instantaneous electric noise, and there is no problem even if the number is larger than 5 points. In step S903, ADave is converted to a diode temperature Tdi using an ADdi-temperature conversion table. In step S904, in order to correct the individual variations of the diode sensor and the amplifier, the diode sensor offset Di_offset and the amplifier offset Amp_offset are added to derive a diode correction temperature Tdical. In step S905, the print head temperature correction value Tadjust is derived from the difference between the environmental temperature Tenv and the diode correction temperature Tdical. At this time, if the ambient temperature and the print head temperature are not sufficiently adjusted, an abnormal value is entered for the print head temperature correction value Tadjust. For this reason, in the subsequent steps S906 to S909, a process for limiting the print head temperature correction value Tadjust is set up. First, in S906, it is determined whether or not the calculated print head temperature correction value Tadjust is greater than the maximum correction value Tadjust_max. Tadjust, which is the difference between Tdical and Tenv, may have a deviation from the actual temperature of ± 2 ° C, which is the error within the same rank of the diode sensor ± 1 ° C and the error within the same rank of the amplifier ± 1 ° C. Therefore, Tadjust_max is set to + 2 ° C. If Tadjust is greater than + 2 ° C., Tadjust is overwritten and set to Tadjust_max (+ 2 ° C.) in S907 to limit the correction value because the print head temperature is higher than the ambient temperature. If Tadjust is not more than + 2 ° C. in S906, the process proceeds to S908 to determine whether the print head temperature correction value Tadjust is smaller than the minimum correction value Tadjust_min. As described above, since ± 2 ° C. of the in-rank error of the diode sensor and the amplifier exists as an error, Tadjust_max is set to −2 ° C. If Tadjust is less than −2 ° C., Tadjust is overwritten to Tadjust_min (−2 ° C.) in S907 to limit the correction value because the print head temperature is lower than the ambient temperature. When the Tadjust acquired in S905 is within ± 2 ° C., the Tadjust calculated as it is is used.

以上、示したように本発明によれば記録ヘッド温度が環境温度と馴染んでいない場合であっても±2℃の誤差で補正を行なうことが可能となる。従来であれば、20℃環境で50℃に温調して記録していた記録ヘッドを記録直後に脱着した場合など、記録ヘッドと環境温度が大幅にずれていた場合、ダイオードセンサの製造バラツキ誤差±16℃と増幅器の製造バラツキ誤差±8℃を加味した±24℃で補正制限をかけていた(Tadjust_max=+24℃、Tadjust_min=−24℃)。この場合、ダイオードセンサの製造バラツキ誤差が0℃の記録ヘッド、増幅器の製造バラツキ誤差が0℃の記録装置を使用していたとしても+24℃の補正がかかり、次記録においては50℃に温調しているつもりが実際は74℃に温調していることとなり、記録ヘッドが70℃以上になることから吐出不良を引き起こす可能性があった。本実施例では同条件であっても+2℃の補正しかかからないため、次記録においては50℃温調のところを実際には52℃温調で記録することになるため、著しい画像劣化を抑制して記録することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to perform correction with an error of ± 2 ° C. even when the print head temperature is not compatible with the environmental temperature. In the past, when the recording head was temperature-controlled to 50 ° C. in a 20 ° C. environment and was removed immediately after recording, etc., when the recording head and the ambient temperature were significantly deviated from each other, a manufacturing variation error in the diode sensor Correction correction was applied at ± 24 ° C. taking into account ± 16 ° C. and amplifier manufacturing variation error of ± 8 ° C. (Tadjust_max = + 24 ° C., Tadjust_min = −24 ° C.). In this case, even if a recording head with a diode sensor manufacturing variation error of 0 ° C. and an amplifier with a manufacturing variation error of 0 ° C. is used, a correction of + 24 ° C. is applied, and the temperature is adjusted to 50 ° C. in the next recording. However, since the temperature is actually adjusted to 74 ° C. and the recording head is 70 ° C. or higher, there is a possibility of causing ejection failure. In this embodiment, only the correction of + 2 ° C. is required even under the same conditions. Therefore, in the next recording, the temperature control at 50 ° C. is actually recorded at the temperature control at 52 ° C., so that remarkable image deterioration is suppressed. Can be recorded.

上述のように本発明によると記録ヘッドと環境温度に差がある場合においても高精度に記録ヘッドの温度センサの校正を行なうことができるが、それでも最大±2℃の誤差は発生してしまう。本発明をより最適な形で実施するには、温調制御を止めて長時間経過し、温まっていた記録ヘッドが環境温度と等温になったときに、再度記録ヘッド温度補正値Tadjustを更新することが望ましい。具体例としては、図7のS703のように前回の記録終了してからの経過時間が30分以上と判断した場合には、記録ヘッドが環境温度に馴染んでいるものとして、記録ヘッド補正値更新シーケンスに移る方法や、図8の記録準備フローに示すように記録データを受信して記録を開始する前に、S801で前回の記録終了してからの経過時間が30分以上と判断した場合には、記録ヘッドが環境温度に馴染んでいるとして、記録ヘッド補正値更新シーケンスに移る方法が挙げられる。   As described above, according to the present invention, the temperature sensor of the recording head can be calibrated with high precision even when there is a difference between the recording head and the environmental temperature, but an error of ± 2 ° C. at maximum still occurs. In order to carry out the present invention in a more optimal form, when the temperature control is stopped and a long time has passed and the heated print head becomes equal to the ambient temperature, the print head temperature correction value Tadjust is updated again. It is desirable. As a specific example, if it is determined that the elapsed time from the end of the previous recording is 30 minutes or more as in S703 of FIG. 7, the print head correction value is updated assuming that the print head is familiar with the environmental temperature. A method of moving to a sequence, or when it is determined in S801 that the elapsed time from the end of the previous recording is 30 minutes or more before receiving recording data and starting recording as shown in the recording preparation flow of FIG. There is a method of moving to a print head correction value update sequence, assuming that the print head is familiar with the ambient temperature.

また、本実施形態においては記録ヘッドおよび記録装置のメモリ容量をできるだけ小さくするため、ダイオードセンサの個体バラツキおよび増幅器の個体バラツキをランク付けして記憶する方法について説明したが、より精度を上げるために小数点レベルまでの補正すべき温度をメモリに書き込む方法であっても良い。   In this embodiment, the method of ranking and storing the individual variations of the diode sensors and the individual variations of the amplifiers in order to reduce the memory capacity of the recording head and the recording apparatus as much as possible has been described. A method of writing the temperature to be corrected up to the decimal point level in the memory may be used.

以上のように本発明によれば、電源ON時やヘッド装着時の直後にも記録ヘッドの温度センサの校正が簡易かつ高精度に行なうことが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to easily and accurately calibrate the temperature sensor of the recording head even when the power is turned on or immediately after the head is mounted.

100、101 記録ヘッド
102 記録ヘッドチップ
103 紙送りローラ
104 補助ローラ
105 給紙ローラ
106 キャリッジ
107 プラテン
108 キャリッジベルト
P 記録媒体
h ホームポジション
201 コンタクトパッド
202 ダイオードセンサ
203、204、205 吐出口列
206 サブヒータ
207 インク液室
208、210 吐出口
209、211 吐出用ヒータ
212 FuseROM
300 中央制御部(CPU)
301 ROM
302 RAM
303 画像入力部
304 画像信号処理部
305 メインバスライン
306 キャリッジ駆動制御回路
307 紙送り制御回路
308 操作部
309 回復系制御回路
310 回復系モータ
311 ブレード
312 キャップ
313 ポンプ
314 ヘッド温度制御回路
315 サーミスタ
316 ヘッド駆動制御回路
401 増幅器
402、405 A/Dコンバータ
403、405 AD値−温度変換テーブル
407 ダイオード温度補正部
404 記録ヘッド温度検出部
100, 101 Recording head 102 Recording head chip 103 Paper feed roller 104 Auxiliary roller 105 Paper feed roller 106 Carriage 107 Platen 108 Carriage belt P Recording medium h Home position 201 Contact pad 202 Diode sensor 203, 204, 205 Discharge port array 206 Sub heater 207 Ink liquid chamber 208, 210 Discharge port 209, 211 Discharge heater 212 FuseROM
300 Central control unit (CPU)
301 ROM
302 RAM
303 Image input unit 304 Image signal processing unit 305 Main bus line 306 Carriage drive control circuit 307 Paper feed control circuit 308 Operation unit 309 Recovery system control circuit 310 Recovery system motor 311 Blade 312 Cap 313 Pump 314 Head temperature control circuit 315 Thermistor 316 Head Drive control circuit 401 Amplifier 402, 405 A / D converter 403, 405 AD value-temperature conversion table 407 Diode temperature correction unit 404 Recording head temperature detection unit

Claims (13)

記録ヘッドの温度に基づいて記録制御を実行する記録装置であって、
前記記録ヘッドは、
前記記録ヘッドの温度に係わる電気信号を検知する第1検知手段と、
前記第1検知手段の特性値を格納するメモリとを備え、
前記記録装置は、
前記記録ヘッドの周辺の温度である環境温度を検知する第2検知手段と、
前記第1検知手段により検知した記録ヘッド温度に係わる信号を増幅する手段と、
前記増幅手段の特性値を格納するメモリと、
前記記録ヘッド温度に係わる信号を増幅した値に対して、所定のオフセット値に基づく補正を行い、前記記録ヘッドの温度であるヘッド温度を獲得する補正手段とを備え、
前記オフセット値は、前記第1検知手段により検知した前記記録ヘッドの温度に係わる電気信号と、前記第2検知手段により検知した前記環境温度と、前記第1検知手段の特性値と、前期増幅手段の特性値とに基づいて算出する
ことを特徴とする記録装置。
A recording apparatus that performs recording control based on the temperature of a recording head,
The recording head is
First detection means for detecting an electrical signal related to the temperature of the recording head;
A memory for storing a characteristic value of the first detection means,
The recording device comprises:
Second detection means for detecting an environmental temperature that is a temperature around the recording head;
Means for amplifying a signal related to the print head temperature detected by the first detection means;
A memory for storing characteristic values of the amplification means;
A correction means for performing a correction based on a predetermined offset value for a value obtained by amplifying a signal related to the recording head temperature, and obtaining a head temperature which is a temperature of the recording head;
The offset value includes an electrical signal related to the temperature of the recording head detected by the first detection unit, the environmental temperature detected by the second detection unit, a characteristic value of the first detection unit, and a previous amplification unit. And a characteristic value of the recording apparatus.
前記オフセット値算出手段において、前記第1検知手段により取得した前記記録ヘッド温度に係わる電気信号に前記第1検知手段の特性値に応じた値と前記増幅手段の特性値に応じた値とを加算した温度が、前記第2検知手段により前記環境温度と等しくなるようにオフセット値を設定することを特徴とする
請求項1に記載の記録装置。
In the offset value calculating means, a value corresponding to the characteristic value of the first detecting means and a value corresponding to the characteristic value of the amplifying means are added to the electrical signal relating to the recording head temperature acquired by the first detecting means. The recording apparatus according to claim 1, wherein the offset value is set so that the measured temperature becomes equal to the environmental temperature by the second detection unit.
前記第1検知手段の特性値とは、所定の環境温度で前記第1検知手段が出力する値に基づく値であることを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の記録装置。
The recording apparatus according to claim 1, wherein the characteristic value of the first detection unit is a value based on a value output from the first detection unit at a predetermined environmental temperature.
前期記録ヘッドのメモリに書き込まれた前記第1検出手段の特性値は、前記記録ヘッドの製造過程で前記メモリに書き込まれることを特徴とする
請求項3に記載の記録装置。
4. The recording apparatus according to claim 3, wherein the characteristic value of the first detection means written in the memory of the previous recording head is written in the memory during the manufacturing process of the recording head.
前期記録ヘッドのメモリに書き込まれた前記第1検出手段の特性値は、複数のランクにランク付けされていることを特徴とする
請求項3または請求項4に記載の記録装置。
5. The recording apparatus according to claim 3, wherein the characteristic values of the first detection means written in the memory of the previous recording head are ranked in a plurality of ranks.
前記増幅手段の特性値とは、同一の記録ヘッドが前記記録装置に搭載されたときに前記第1検知手段が出力する信号を増幅した値に基づく値であることを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の記録装置。
The characteristic value of the amplifying unit is a value based on a value obtained by amplifying a signal output from the first detecting unit when the same recording head is mounted on the recording apparatus. The recording apparatus according to claim 2.
前期記録装置のメモリに書き込まれた前記増幅手段の特性値は、前記記録装置の製造過程で前記メモリに書き込まれることを特徴とする
請求項6に記載の記録装置。
7. The recording apparatus according to claim 6, wherein the characteristic value of the amplifying means written in the memory of the previous recording apparatus is written in the memory during the manufacturing process of the recording apparatus.
前期記録装置のメモリに書き込まれた前記増幅手段の特性値は、複数のランクにランク付けされていることを特徴とする
請求項6または請求項7に記載の記録装置。
8. The recording apparatus according to claim 6, wherein the characteristic values of the amplifying means written in the memory of the previous recording apparatus are ranked in a plurality of ranks.
前記第1検知手段と前記第2検知手段とでは、前記第2検知手段の方が絶対温度の検知精度が高いことを特徴とする
請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の記録装置。
The recording according to any one of claims 1 to 8, wherein the first detection unit and the second detection unit have higher absolute temperature detection accuracy than the second detection unit. apparatus.
前記オフセット値設定手段において、所定のタイミングとは、前記記録装置の電源ON時もしくは記録ヘッドの装着時であることを特徴とする
請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載の記録装置。
The recording apparatus according to claim 1, wherein the predetermined timing is when the recording apparatus is powered on or when a recording head is mounted. .
前記記録ヘッドには記録に使用するインクを格納するインクタンクが付属していることを特徴とする
請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載の記録装置。
The recording apparatus according to claim 1, wherein an ink tank that stores ink used for recording is attached to the recording head.
前記記録装置は前記記録ヘッドに対して加熱/非加熱をすること前記記録ヘッドの温度を調整しながら記録を行なうことを特徴とする
請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載の記録装置。
The recording apparatus according to claim 1, wherein the recording apparatus performs recording while heating / non-heating the recording head and adjusting a temperature of the recording head. apparatus.
前記記録ヘッドはサーマルインクジェット方式であることを特徴とする
請求項1乃至請求項12何れか1項に記載の記録装置。
The recording apparatus according to claim 1, wherein the recording head is a thermal ink jet system.
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