JP2015229328A - Inkjet recording device, inkjet recording method and program - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to an inkjet recording apparatus, an inkjet recording method, and a program.
インクを吐出するための複数の記録素子を有する記録ヘッドを記録媒体に対して走査させながら記録素子を駆動することにより記録媒体上にインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置が従来より知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an inkjet recording apparatus that records an image by ejecting ink onto a recording medium by driving the recording element while a recording head having a plurality of recording elements for ejecting ink is scanned with respect to the recording medium is known. It has been.
このようなインクジェット記録装置では、半導体で形成された基板と、基板上に設けられた複数の記録素子と、基板を支持するための支持部材とを有する記録ヘッドを用いることが知られている。特許文献1には、熱容量の高いアルミナ(Al2O3)やSUS等により形成された、放熱性の高い支持部材を用いることが開示されている。
In such an ink jet recording apparatus, it is known to use a recording head having a substrate formed of a semiconductor, a plurality of recording elements provided on the substrate, and a support member for supporting the substrate.
一方、インクを吐出する際のインクの温度が低い場合、吐出量の低下や不吐出が発生してしまう場合があることが知られている。このような現象が発生した場合、記録される画像の画質が低下してしまう。特許文献2には、前記記録素子の近傍のインクを加熱する温調ヒータ(以下、サブヒータ、加熱素子とも称する)と温度センサを基板に設け、記録ヘッドの走査中において温度センサにより取得された温度が閾値以下となった場合にサブヒータを駆動することでインクの温調を行うことが開示されている。同文献には、インクを吐出する際のインクの温度をある程度高温に保つことができるため、吐出量の低下等による画質の低下を抑制することができると記載されている。
On the other hand, it is known that when the temperature of ink at the time of ejecting ink is low, the ejection amount may decrease or non-ejection may occur. When such a phenomenon occurs, the image quality of the recorded image is degraded. In
しかしながら、熱容量の高い支持部材を有する記録ヘッドを用いる場合、特許文献2に開示された方法によっても吐出量の低下や不吐出による画質の低下を十分に抑制できない虞があることがわかった。
However, when using a recording head having a support member having a high heat capacity, it has been found that there is a possibility that even a method disclosed in
以下にこの課題について詳細に説明する。 This problem will be described in detail below.
支持部材の熱容量が高い場合、インクの吐出に伴って基板上にて発生した熱の多くは支持部材へと移動し、蓄熱される。記録ヘッド内の温度センサは一般に基板上に設けられているため、温度センサによりインクを吐出する際の記録素子近傍の温度を検出することはできるが、記録ヘッドの蓄熱状態を正確に検出することはできない。 When the heat capacity of the support member is high, most of the heat generated on the substrate as the ink is ejected moves to the support member and is stored. Since the temperature sensor in the print head is generally provided on the substrate, the temperature sensor can detect the temperature in the vicinity of the print element when ink is ejected, but it can accurately detect the heat storage state of the print head. I can't.
図1は記録ヘッドの蓄熱状態が異なる2つの状態における素子基板および支持部材の厚さ方向における温度分布を説明するための図である。なお、図1における実線が1回目の走査にて高デューティの画像を記録する場合における温度分布を示している。また、図1における破線が100回目の走査にて低デューティの画像を記録する場合における温度分布を示している。なお、デューティとは記録媒体上の単位領域に対して吐出するインクの吐出量と比例する値である。 FIG. 1 is a diagram for explaining temperature distributions in the thickness direction of the element substrate and the support member in two states where the heat storage states of the recording head are different. Note that the solid line in FIG. 1 indicates the temperature distribution when a high-duty image is recorded in the first scan. Also, the broken line in FIG. 1 shows the temperature distribution when a low duty image is printed in the 100th scan. The duty is a value proportional to the amount of ink ejected to a unit area on the recording medium.
図1からわかるように、温度センサにより検出される基板上に関しては、1回目の走査で高デューティの画像を記録する場合と100回目の走査で低デューティの画像を記録する場合のそれぞれにおいてほぼ同じ温度となる。 As can be seen from FIG. 1, on the substrate detected by the temperature sensor, the case where a high duty image is recorded in the first scan and the case where a low duty image is recorded in the 100th scan are almost the same. It becomes temperature.
1回目の走査では支持部材は蓄熱されていないため、インクの吐出に伴って基板上にて発生した熱は支持部材へと移動する。そのため、基板の温度は上昇しにくい。これに対し、100回目の走査の際には、それまでに行われた走査におけるインクの吐出によって支持部材には既に高い熱量が蓄熱されているため、基板から支持部材への熱の移動は生じにくい。したがって、基板の温度は上昇し易くなる。 Since the support member is not stored heat in the first scanning, the heat generated on the substrate as the ink is ejected moves to the support member. For this reason, the temperature of the substrate is unlikely to rise. On the other hand, at the time of the 100th scan, since a high amount of heat has already been stored in the support member due to ink ejection in the scans performed so far, heat transfer from the substrate to the support member occurs. Hateful. Therefore, the temperature of the substrate is likely to rise.
この結果、デューティが異なる画像を記録したにもかかわらず基板の温度がほぼ同じとなっていると考えられる。 As a result, it is considered that the temperatures of the substrates are almost the same even though images with different duties are recorded.
図1で示したように、温度センサにより検出された基板の温度が同じであっても支持部材の蓄熱状態が異なる場合がある。蓄熱状態が異なると、サブヒータを駆動することにより同じ量の熱エネルギーを与えた場合であっても、基板やインクの温度の上昇量が異なってしまう。 As shown in FIG. 1, even if the substrate temperature detected by the temperature sensor is the same, the heat storage state of the support member may be different. If the heat storage state is different, even if the same amount of thermal energy is given by driving the sub-heater, the amount of increase in the temperature of the substrate or ink will be different.
図2は支持部材の温度が異なる場合においてそれぞれ同じ量の熱エネルギーを与えた際の基板の温度の経時変化を示す図である。なお、ここでは支持部材の温度が25℃、30℃、35℃の場合における温度の経時変化を示す。 FIG. 2 is a diagram showing the change over time in the temperature of the substrate when the same amount of thermal energy is applied when the temperature of the support member is different. Here, the temperature change with time when the temperature of the support member is 25 ° C., 30 ° C., and 35 ° C. is shown.
上述のように、支持部材の蓄熱量が多いほど基板から支持部材への熱の移動が生じにくいため、基板の温度は上昇し易くなる。図2においても、支持部材の蓄熱量が相対的に多い支持部材の温度が35℃である場合において基板の温度が相対的に上昇し易く、支持部材の蓄熱量が相対的に少ない支持部材の温度が25℃である場合において基板の温度が相対的に上昇しにくくなっていることがわかる。 As described above, since the heat transfer from the substrate to the support member hardly occurs as the heat storage amount of the support member increases, the temperature of the substrate easily increases. Also in FIG. 2, when the temperature of the support member having a relatively large heat storage amount of the support member is 35 ° C., the temperature of the substrate is likely to rise relatively, and the support member has a relatively small heat storage amount. It can be seen that the temperature of the substrate is relatively less likely to rise when the temperature is 25 ° C.
ここで、簡単のため、サブヒータを駆動するための閾値が50℃であり、走査が始まってからすぐに(0秒後)温度センサによる温度の検出を行う場合について以下に記載する。また、サブヒータにより与える単位時間当たりの熱エネルギーの量(以下、駆動パワーとも称する)は蓄熱量によらず同じ値Q(W/s)であるとする。 Here, for simplicity, the case where the threshold value for driving the sub-heater is 50 ° C. and the temperature is detected by the temperature sensor immediately after the start of scanning (after 0 seconds) will be described below. Further, it is assumed that the amount of heat energy per unit time (hereinafter also referred to as drive power) given by the sub heater is the same value Q (W / s) regardless of the amount of heat stored.
支持部材の温度が35℃である場合、サブヒータの駆動を停止する50℃まで基板温度を上昇させるためにはサブヒータをt1≒2.6秒間駆動する必要がある。したがって、基板温度を50℃まで上昇させるためにサブヒータによって合計2.6×Q(W)の熱エネルギーを加えることになる。同様にして基板温度を50℃まで上昇させるために要するサブヒータからの熱エネルギーの量を算出すると、支持部材の温度が30℃である場合においてt2×Q≒3.3×Q(W)、支持部材の温度が35℃である場合においてt3×Q≒4.7×Q(W)であることがわかる。 When the temperature of the support member is 35 ° C., it is necessary to drive the sub heater for t1≈2.6 seconds in order to raise the substrate temperature to 50 ° C. at which the sub heater is stopped. Therefore, in order to raise the substrate temperature to 50 ° C., a total of 2.6 × Q (W) of thermal energy is applied by the sub heater. Similarly, when the amount of heat energy from the sub-heater required to raise the substrate temperature to 50 ° C. is calculated, when the temperature of the support member is 30 ° C., t2 × Q≈3.3 × Q (W), It can be seen that t3 × Q≈4.7 × Q (W) when the temperature of the member is 35 ° C.
このように、温度センサにより得られた基板の温度が同じであっても、吐出量の低下や不吐出等を抑制するために十分な温度まで上昇させるためにサブヒータの駆動により与える熱エネルギーの量は蓄熱状態に応じて異なるものとなる。そのため、サブヒータの駆動時間や駆動パワーを蓄熱状態によらずに一通りとした場合、蓄熱状態によってはインクの過昇温や加熱不足が生じる場合がある。このような過昇温や加熱不足が生じた場合、記録される画像の画質が低下してしまう虞がある。 In this way, even when the temperature of the substrate obtained by the temperature sensor is the same, the amount of thermal energy given by driving the sub-heater to raise the temperature to a sufficient temperature to suppress a decrease in discharge amount, non-discharge, etc. Varies depending on the heat storage state. For this reason, when the driving time and driving power of the sub-heater are set regardless of the heat storage state, the ink may be overheated or insufficiently heated depending on the heat storage state. When such an excessive temperature rise or insufficient heating occurs, the image quality of the recorded image may be deteriorated.
本発明は上記の課題を鑑みて為されたものであり、記録ヘッドの蓄熱状態を反映した加熱素子による記録ヘッドの温調制御を行うことを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to perform temperature control of a recording head using a heating element that reflects the heat storage state of the recording head.
そこで、本発明は、基板と、前記基板に設けられたインクを吐出するために用いられるエネルギーを生成する記録素子と、前記基板上に設けられ、記録素子基板の温度を検出するための検出素子と、前記記録素子の近傍のインクを加熱するための加熱素子と、を備えた前記記録素子基板と、前記記録素子基板を支持し、前記基板よりも高い熱容量を有する支持部材と、を有する記録ヘッドと、第1の走査と、前記第1の走査の次の第2の走査と、を少なくとも含む前記記録ヘッドと記録媒体との複数回の相対的な走査を行いながら、前記記録素子を駆動させることによりインクを前記記録媒体に吐出する記録制御手段と、前記検出素子から検出された前記記録素子基板の温度に関する情報を取得する第1の取得手段と、前記記録制御手段による前記第2の走査の際に、前記第1の取得手段により取得された情報が示す前記記録素子基板の温度が所定の閾値以下である場合に前記加熱素子による加熱を行い、且つ、前記記録素子基板の温度が前記所定の閾値よりも高い場合に前記加熱素子による加熱を行わないように、前記第1の取得手段によって取得された前記温度に関する情報に応じて前記加熱素子による加熱を制御する加熱制御手段と、を有するインクジェット記録装置であって、前記第1の取得手段は、前記記録制御手段による前記第1の走査が終了してから前記第2の走査を開始するまでの間において、第1のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第1の情報と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第2の情報と、を取得し、前記加熱制御手段は、前記第1の取得手段により取得された前記第1、第2の情報に基づいて、前記記録制御手段による前記第2の走査の際の前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とする。
Accordingly, the present invention provides a substrate, a recording element that generates energy used to eject ink provided on the substrate, and a detection element that is provided on the substrate and detects the temperature of the recording element substrate. And a heating element for heating ink in the vicinity of the recording element, and a recording element substrate, and a support member that supports the recording element substrate and has a higher heat capacity than the substrate. The recording element is driven while performing a plurality of relative scans of the recording head and the recording medium including at least a head, a first scan, and a second scan next to the first scan. Recording control means for ejecting ink onto the recording medium, first acquisition means for acquiring information about the temperature of the recording element substrate detected from the detection element, and the recording control means. When the temperature of the recording element substrate indicated by the information acquired by the first acquisition unit is equal to or lower than a predetermined threshold during the second scanning, the heating element is heated, and the recording element Heating that controls heating by the heating element according to information about the temperature acquired by the first acquisition means so that heating by the heating element is not performed when the temperature of the substrate is higher than the predetermined threshold value An ink jet recording apparatus including: a control unit, wherein the first acquisition unit is configured to perform a first operation after the first scan by the recording control unit is completed until the second scan is started. 1st information about the temperature of the recording element substrate at the
本発明に係るインクジェット記録装置、インクジェット記録方法およびプログラムによれば、記録ヘッドの蓄熱状態を反映した加熱素子による記録ヘッドの温調制御を行うことが可能となる。 According to the ink jet recording apparatus, the ink jet recording method, and the program according to the present invention, it is possible to perform the temperature control of the recording head by the heating element reflecting the heat storage state of the recording head.
以下に図面を参照し、本発明の第1の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
(インクジェット記録装置)
図3は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の外観を示す斜視図である。これはいわゆるシリアル走査型のプリンタであり、記録媒体4の搬送方向(Y方向)に対して直交する走査方向(X方向)に記録ヘッド5を走査して画像を記録するものである。
(First embodiment)
(Inkjet recording device)
FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention. This is a so-called serial scanning type printer that records an image by scanning the
記録媒体4は、搬送モータ(図示せず)の駆動によってY方向に搬送される(搬送動作)。そして記録媒体4のY方向と交差するX方向に沿って、記録媒体4の紙面に沿うようにガイドシャフト3が平行に配置されている。そして記録ヘッド5を搭載したキャリッジ1(走査手段)が、ガイドシャフト3に支持されながら、キャリッジモータ(図示せず)の駆動によってX方向(走査方向)に往復移動(往復走査)する。さらにインクジェット記録装置には、不図示のインクタンクが設けられており、このインクがインク供給路2を介して記録ヘッド5に供給される。
The
キャリッジ1が往復走査を行っている際に記録ヘッド5が、記録データに応じてインクの吐出を行うことで、記録媒体への記録が行われる(記録動作)。そして、このような記録動作と搬送動作とを繰り返し行うことにより、記録媒体に対して複数回の走査での画像形成が行われる。
When the
また本実施形態では、記録ヘッド5が往路に沿って移動する場合と、復路に沿って移動する場合のいずれにおいてもインクを吐出して記録媒体に記録を行う、いわゆる双方向記録方式を採る。記録ヘッド5による記録を伴った1回の走査が行われると、記録媒体4は搬送モータ(図示せず)によって所定量搬送される。
In the present embodiment, a so-called bidirectional recording method is employed in which recording is performed on a recording medium by ejecting ink both when the
(記録ヘッド)
図4はインクジェット記録装置のキャリッジ1に搭載された記録ヘッド5の概略斜視図である。なお、図4(a)は記録ヘッドの記録媒体との対向面の斜視図である。また、図4(b)は記録ヘッドの記録媒体との対向面に設けられた記録素子基板をXY平面に対して垂直に交差する方向から見た場合の斜視図である。また、図4(c)は図4(b)に示す6つの記録素子基板のうちの1つの記録素子基板を拡大した透視図である。
(Recording head)
FIG. 4 is a schematic perspective view of the
また、図5は本実施形態における記録素子基板6の透視図である。なお、図5(a)は記録素子基板を、図4(c)に示す線分A−A’に沿ってXY平面に対して垂直に切断した場合の切断面の状態を模式的に示す断面図である。また、図5(b)は、図5(a)の記録素子34の部分を拡大した図である。
FIG. 5 is a perspective view of the
基板31の表面には複数の吐出口30がY方向(配列方向)に配列することで吐出口列51(図4(a)、(b)では簡略のため1つの線分で表記)を成すように設けられている。基板31はアルミナ、SUS、樹脂等の支持部材38に接着材により固定されている。また支持部材38上の記録素子基板6の周囲には電気配線部材600が設けられており、電気配線部材600は支持部材38に接着剤にて固定されている。各記録素子基板6は電気配線部材600と電気的に接続され、電気配線部材600を介してプリントヘッドとの信号を用いた通信を行う。
A plurality of
記録ヘッド5には、6種類のインクを用いて記録動作を行うために、6枚の記録素子基板6が実装されている。各記録素子基板6内の吐出口列51は、図4(c)の拡大図に示すように、同色のインクを吐出するための複数の吐出口30がY方向(所定方向)に沿って配列された同色のインクに対応する吐出口の列が4列ずつ設けられることで形成されている。具体的には、吐出口列51には、600dpi(ドット/インチ)で配置された640個の吐出口から形成された列が4列設けられており、隣接する2列はY方向に1200dpiずれた方向で配置されている。そして、各記録素子基板6上には、記録素子基板の温度を測定するための温度検出センサ(検出素子)20が複数設けられている。以下、この温度検出センサ20で測定された各記録素子基板6の温度を基板温度とも称する。そして、基板31を通して記録素子近傍のインクを加熱するための熱エネルギーを発生するサブヒータ(加熱素子)50が吐出口列51の周囲を取り囲むようにして一続きの部材(例えばアルミニウム)にて形成されている。なお、本実施形態では基板上に温度検出センサ、サブヒータ、後述する記録素子および吐出口部材が形成されたものを記録素子基板と称する。
Six
図5(a)に示すように、基板31には、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する記録素子それぞれに対向する吐出口30を形成する流路部材35が接するように設けられている。記録素子としては電気熱変換素子や圧電素子が利用可能である。さらに、吐出口部材35と基板31とが接することにより、吐出口部材35と基板31との間には、各吐出口30に連通する流路36が形成され、隣接する流路36の間には仕切り壁37が形成されている。また、温度検出センサ20は基板31の表面に設けられている。
As shown in FIG. 5A, the
図5(b)は基板31の層構成を説明するための図である。トランジスタ等の駆動素子が設けられたシリコンからなる基材400上に、蓄熱層401と、発熱材料層402と、一対の電極層403が積層されている。蓄熱層401は、シリコンを主成分とする絶縁材料で形成されている。発熱材料層402はTaSiN等の通電することで発熱する材料で形成されている。一対の電極層403は、通電するための電極となるアルミニウム等で形成されている。この一対の電極層403の間に位置する発熱材料層402の部分が記録素子34として用いられる。
FIG. 5B is a diagram for explaining the layer structure of the
そして発熱材料層402と一対の電極層403との上には、シリコンを主成分とする絶縁材料からなる絶縁層404が積層されており、インク等から記録素子34を保護している。さらに記録素子34に対応する絶縁層404の上には、気泡が消泡する際に生じるキャビテーションから記録素子34を保護するために、Ta等の金属材料からなる保護層405が設けられている。
An insulating
インクジェット記録装置のインク供給路2からジョイント部7を通って記録ヘッド5に供給されたインクは、記録ヘッド5の内部の支持部材38により形成されたインク流路39を通って記録素子基板6のインク供給口32に運ばれる。そして流路36を通って記録素子34上側にまで運ばれる。
The ink supplied from the
さらに、インクジェット記録装置から受信する記録信号によって、記録ヘッドの記録素子34を駆動することにより、記録素子34に駆動パルスが印加されることで通電されて発熱する。そして、この熱エネルギーにより記録素子34上のインクが膜沸騰を起こして発泡し、この時に生じる気泡の圧力により吐出口30からインクが吐出されて記録動作が行われる。
Further, by driving the
(制御構成)
図6は本実施形態におけるインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
(Control configuration)
FIG. 6 is a block diagram showing a control configuration of the ink jet recording apparatus in the present embodiment.
制御系24には、CPU200、ROM201、RAM202、ゲートアレイ203が設けられている。ROM201は、CPU200が実行するプログラムを格納する記憶手段として用いられ、吐出制御を行うための駆動パルステーブルを記憶するために用いることができる。RAM202は各種データ(画像データや記録ヘッドに供給される記録信号など)を一時的に保存するために用いることができる記憶手段である。ゲートアレイ203は、記録ヘッド5に記録信号の供給を行うために用いられ、インタフェース23、CPU200、RAM202間のデータ転送にも用いられる。
In the
モータドライバ26は、制御系24から出力された信号に応じて記録ヘッド5をX方向の所定の記録位置に移動させるためにキャリッジモータ8を駆動するために用いられる。同様に、制御系24から出力された記録信号に応じて、記録ヘッドドライバ25は記録ヘッド5を駆動する。また、モータドライバ26は制御系24から出力された信号に応じて搬送モータ9を駆動し、記録媒体の搬送動作を行う。
The
また、記録ヘッド5には、記録ヘッド5の温度を検出するための温度検出センサ20、記録ヘッド5を加熱するためのサブヒータ50および、吐出量や発熱素子、配線の抵抗などの工場検査時に取得される特性を記憶するためのEEPROM21が備えられている。
Also, the
制御系24のゲートアレイ203とCPU200は、インタフェース23を介して外部装置22から受信した画像データを記録データに変換してRAM202に格納する。さらに、制御系24は、モータドライバ26、27、および記録ヘッドドライバ25を同期させて駆動することで、サブヒータ50による温調、記録ヘッド5の記録動作、記録媒体の搬送動作、記録ヘッド5のX方向への往復移動を行い、記録媒体上に画像を形成する。
The
本実施形態では、上述のようなインクジェット記録装置を用い、基板温度と支持部材の蓄熱状態に応じてサブヒータの駆動を制御する。以下に本実施形態におけるサブヒータの駆動制御の一例を詳細に説明する。 In this embodiment, the ink jet recording apparatus as described above is used, and the drive of the sub heater is controlled according to the substrate temperature and the heat storage state of the support member. Hereinafter, an example of the drive control of the sub heater in the present embodiment will be described in detail.
図7は本実施形態におけるサブヒータの駆動制御フローを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing a drive control flow of the sub heater in the present embodiment.
まず、記録ジョブが入力されると、非駆動期間においてステップS11にて記録ヘッドの蓄熱状態を示すヘッド内部温度(支持部材の温度)T3を算出する。なお、ステップS11におけるヘッド内部温度の算出方法については後述する。 First, when a recording job is input, a head internal temperature (support member temperature) T3 indicating a heat storage state of the recording head is calculated in step S11 during the non-driving period. The method for calculating the head internal temperature in step S11 will be described later.
次に、ステップS12にて温度検出センサ20によって検出された基板温度Tiを取得する。なお、温度検出センサ20は記録を行っている際は基板温度Tiを継続的に取得(モニタ)している。
Next, the substrate temperature Ti detected by the
次に、ステップS13ではステップS11にて算出されたヘッド内部温度T3とステップS12にて取得された基板温度Tiとに基づいてサブヒータの駆動パワー(インクに与えられる単位時間当たりの熱エネルギーの量)を決定する。なお、具体的なサブヒータの駆動パワーの値に関しては後述する。駆動パワーが決定された後、記録媒体に対する走査(第1の走査)が行われる。 Next, in step S13, based on the head internal temperature T3 calculated in step S11 and the substrate temperature Ti acquired in step S12, the driving power of the sub-heater (amount of thermal energy per unit time given to the ink). To decide. A specific value of the driving power of the sub heater will be described later. After the driving power is determined, the recording medium is scanned (first scanning).
次に、ステップS14では、第1の走査を実行している間に取得した基板温度Tiが加熱目標温度より低いか否かを判定する。なお、本実施形態では加熱目標温度は50℃に設定されている。ここで、基板温度Tiが加熱目標温度よりも低いと判例された場合、ステップS15へと進み、ステップS13で定められた駆動パワーにしたがってサブヒータが駆動される(サブヒータON)。一方、基板温度Tiが加熱目標温度以上であると判定された場合、ステップS16へと進み、サブヒータの駆動が停止される(サブヒータOFF)。 Next, in step S14, it is determined whether or not the substrate temperature Ti acquired during execution of the first scan is lower than the heating target temperature. In this embodiment, the heating target temperature is set to 50 ° C. If it is determined that the substrate temperature Ti is lower than the heating target temperature, the process proceeds to step S15, and the sub heater is driven according to the driving power determined in step S13 (sub heater ON). On the other hand, when it is determined that the substrate temperature Ti is equal to or higher than the heating target temperature, the process proceeds to step S16, and the driving of the sub heater is stopped (sub heater OFF).
続いてステップS17では、サブヒータの駆動あるいは停止からある程度時間が経過した後、画像の記録が終了したか否かの判定が行われる。画像の記録が終了したと判定された場合、ステップS20にてサブヒータの駆動が停止され、処理が終了する。一方、画像の記録が終了していないと判定された場合にはステップS18へと進む。 Subsequently, in step S17, after a certain amount of time has elapsed since the sub heater is driven or stopped, it is determined whether or not image recording has ended. If it is determined that the image recording has been completed, the driving of the sub-heater is stopped in step S20, and the process ends. On the other hand, if it is determined that the image recording has not ended, the process proceeds to step S18.
ステップS18では非駆動期間であるか否か、すなわち先に行われた走査が終了しているか否かの判定が行われる。駆動期間である(第1の走査を実行中である)と判定された場合、ステップS14へと進み、基板温度Tiと加熱目標温度との比較が再度行われる。非駆動期間である(第1の走査が終了し、第1の走査の次の第2の走査を未だ実行していない)と判定された場合、ステップS19に進み、サブヒータの駆動が停止される。そして第2の走査が実行される前に、ステップS11へと進み、再度ヘッド内部温度T3の算出が行われる。 In step S18, it is determined whether or not it is a non-driving period, that is, whether or not the previously performed scanning is completed. If it is determined that it is the drive period (the first scan is being performed), the process proceeds to step S14, and the comparison between the substrate temperature Ti and the heating target temperature is performed again. If it is determined that it is a non-driving period (the first scanning has been completed and the second scanning following the first scanning has not yet been performed), the process proceeds to step S19, and the driving of the sub heater is stopped. . Then, before the second scan is executed, the process proceeds to step S11, and the head internal temperature T3 is calculated again.
以下にステップS11におけるヘッド内部温度T3の算出方法について詳細に記載する。 The method for calculating the head internal temperature T3 in step S11 will be described in detail below.
図8(a)は各色20%デューティの画像を双方向記録した時の、記録素子基板上6に配置された温度検出センサ20が検出した基板温度の推移である。また、図8(b)は図8(a)に示すΔtの期間における拡大図である。
FIG. 8A shows the transition of the substrate temperature detected by the
ここで、図8(a)からわかるように、基板温度は記録が進むにつれて上昇と低下を繰り返しながら、全体としては漸次的に上昇する傾向にある。温度の上昇は1回の走査に伴う記録素子の駆動によるものであると考えられる。また、温度の低下は走査間では記録素子は駆動されず、一方で記録素子基板6から熱容量の高い支持部材38への放熱が発生するためであると考えられる。また、支持部材38への放熱を繰り返すことにより支持部材38は蓄熱していくため、図2にて詳細に説明したように記録素子の駆動によって基板温度が上昇し易くなり、漸次的に温度が上昇すると考えられる。
Here, as can be seen from FIG. 8A, the overall temperature of the substrate tends to gradually increase while repeating the increase and decrease as recording proceeds. The increase in temperature is considered to be due to the drive of the recording element accompanying one scan. Further, the decrease in temperature is considered to be due to the fact that the recording element is not driven between scans, while heat is generated from the
ここで、上述のように支持部材38の熱容量が基板よりも高い場合には記録素子基板6からは支持部材38のみに放熱される。したがって、非駆動期間における記録素子基板の温度の時間に対する変化率に基づいて支持部材38の温度(蓄熱状態)を算出することができる。
Here, as described above, when the heat capacity of the
そこで、本実施形態では非駆動期間における第1のタイミングにて検出した第1の温度と、非駆動期間における第1のタイミングよりも所定時間後の第2のタイミングにて検出した第2の温度と、に基づいて支持部材38の温度を算出する。すなわち、本実施形態では、基板温度Tiが低下している間の第1、第2のタイミングで第1、第2の温度を検出する。
Therefore, in the present embodiment, the first temperature detected at the first timing in the non-driving period and the second temperature detected at the second timing after a predetermined time from the first timing in the non-driving period. Based on the above, the temperature of the
図9は本実施形態におけるヘッド内温度(支持部材38の温度)の算出方法のフローを示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing a flow of a method for calculating the in-head temperature (the temperature of the support member 38) in the present embodiment.
まず、記録走査(第2の走査)開始前であり、先行する記録走査(第1の走査)終了以降の基板温度である第1の温度T1を第1のタイミングにおいて取得する(S21)。例えば、温度検出センサ20が第1の温度T1に対応する情報として抵抗値を検出し、抵抗値と対応する温度を算出することで第1の温度を取得できる。なお、本実施形態の基板温度検出手段の温度取得間隔は50msである。
First, the first temperature T1, which is the substrate temperature before the start of the recording scan (second scan) and after the end of the preceding recording scan (first scan), is acquired at the first timing (S21). For example, the first temperature can be acquired by the
次に第1の温度T1取得から所定時間(t秒)が経過した後の基板温度である第2の温度T2を第2のタイミングで取得する(S22)。なお、ここではt=0.1秒とする。基板温度取得間隔と所定時間tは、先述の設定に限定するものではなく、実際のシステムにあわせて設定可能である。また基板温度の取得間隔は、所定時間t以下に設定する必要がある。また第1の温度T1と第2の温度T2の取得は、第1の走査が終了してから第2の走査を開始するまでに要する非駆動期間内に収めることが必要となる。 Next, the second temperature T2, which is the substrate temperature after a predetermined time (t seconds) has elapsed since the first temperature T1, is acquired at the second timing (S22). Here, t = 0.1 seconds. The substrate temperature acquisition interval and the predetermined time t are not limited to the above-described setting, and can be set according to the actual system. The substrate temperature acquisition interval must be set to a predetermined time t or less. Also, the acquisition of the first temperature T1 and the second temperature T2 needs to be within a non-driving period required from the end of the first scan to the start of the second scan.
次に取得された第1の温度T1と第2の温度T2の温度差と、第1のタイミングと第2のタイミングの時間差から、第2の走査を行う際のヘッド温度情報としてのヘッド内部温度(支持部材38の温度)T3を算出する(S23)。 Next, from the temperature difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 acquired and the time difference between the first timing and the second timing, the head internal temperature as head temperature information when performing the second scan. (Temperature of support member 38) T3 is calculated (S23).
具体的には、ヘッド内部温度(T3)は(式1)により算出することができる。
T3=T2/(1−exp(A*t))−T1*exp(A*t)/1−exp(A*t) ・・・・・(式1)
T3:ヘッド内部温度(支持部材38の温度)
T1:第1の温度
T2:第2の温度
exp(A*t):0.633(記録ヘッドの熱自定数)
A:熱の拡散係数(熱電動率)
t:時間
本実施形態の記録ヘッドの熱自定数exp(A*t)は0.633である。これは支持部材の材質や体積、構造によって変わる定数である。
Specifically, the head internal temperature (T3) can be calculated by (Equation 1).
T3 = T2 / (1-exp (A * t))-T1 * exp (A * t) / 1-exp (A * t) (Equation 1)
T3: Head internal temperature (temperature of the support member 38)
T1: First temperature T2: Second temperature exp (A * t): 0.633 (thermal self-constant of recording head)
A: Thermal diffusion coefficient (Thermoelectricity factor)
t: Time The thermal self constant exp (A * t) of the recording head of this embodiment is 0.633. This is a constant that varies depending on the material, volume, and structure of the support member.
図8(b)に示す記録走査間の非駆動期間の場合、第1温度(T1)は68.0℃、第2温度(T2)は66.4℃、所定時間tは0.1秒である。そのため、(式1)によりヘッド内部温度T3は63.6℃と算出される。 In the non-drive period between recording scans shown in FIG. 8B, the first temperature (T1) is 68.0 ° C., the second temperature (T2) is 66.4 ° C., and the predetermined time t is 0.1 second. is there. Therefore, the head internal temperature T3 is calculated to be 63.6 ° C. by (Equation 1).
なお、記録素子が非駆動状態の場合、ヘッド内部温度T3は、記録素子基板6の熱が支持部材38に完全に拡散した時点の記録素子基板6の温度とほぼ等しくなるが、記録素子基板6の温度が支持部材38に完全に拡散するには十数秒から数十秒程度の非駆動期間を有する。
When the recording element is in a non-driven state, the head internal temperature T3 is substantially equal to the temperature of the
なお、本実施形態では記録素子基板6で発生した熱の大部分が記録素子基板6を固定した支持部材38へと移動するため、大気やその他のヘッド部材への熱の移動は無視しているが、(式1)に対し大気への放熱などを考慮した項を追加しても良い。
In the present embodiment, most of the heat generated in the
なお、上述の例では算出済みの第1の温度T1と第2の温度T2からヘッド内部温度T3を算出して得ているが、温度検出センサ20が検出した第1、第2のタイミングで検出した抵抗値それぞれから、ヘッド内部温度と対応するヘッド温度情報を算出してもよい。
In the above example, the head internal temperature T3 is calculated from the calculated first temperature T1 and second temperature T2, but is detected at the first and second timings detected by the
以上に記載したヘッド内部温度検出方法によれば、記録動作中に記録素子の非駆動期間があれば比較的高速でその時点のヘッド内部温度を算出することが可能である。そのため、記録走査間の反転動作時の様に、ある程度一定の間隔で記録素子の非駆動期間が設けられている場合に、記録中に定期的に記録ヘッドの蓄熱状態を反映するヘッド内部温度を取得することが可能であるという点で非常に有効な方法であるといえる。また、このことはシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置に限定されるものではない。たとえば用紙幅以上のサイズの記録ヘッド(ラインヘッド)を有するフルラインタイプのインクジェットプリンタにおいても、記録動作中に記録素子の非駆動期間(記録素子が駆動されていない連続する期間)さえあれば、本実施例を適用することが可能である。 According to the head internal temperature detection method described above, the head internal temperature at that time can be calculated at a relatively high speed if there is a non-driving period of the recording element during the recording operation. Therefore, when the recording element non-drive period is provided at a certain interval, such as during the reversal operation between recording scans, the internal temperature of the head that reflects the thermal storage state of the recording head periodically during recording is set. It can be said that this is a very effective method in that it can be acquired. Further, this is not limited to the serial scan type ink jet recording apparatus. For example, even in a full line type ink jet printer having a recording head (line head) having a size larger than the paper width, as long as the recording element is not driven during the recording operation (a continuous period in which the recording element is not driven), This embodiment can be applied.
また、第2温度の取得タイミング(第1温度取得から所定時間t秒経過時)は実際のシステムにあわせて任意に設定可能であるため、これまでの記録動作に対して記録速度が低下するなどの影響を与えることなくヘッド内部温度を取得することができる。 Further, the acquisition timing of the second temperature (when the predetermined time t seconds has elapsed since the first temperature acquisition) can be arbitrarily set in accordance with the actual system, so that the recording speed is reduced with respect to the previous recording operation, etc. The internal temperature of the head can be acquired without affecting the above.
次に、図7のステップS13にて行う基板温度Tiとヘッド内温度T3とに基づいたサブヒータの駆動パワー(電力量)の決定について詳細に記載する。 Next, determination of the driving power (power amount) of the sub heater based on the substrate temperature Ti and the head internal temperature T3 performed in step S13 of FIG. 7 will be described in detail.
図10は本実施形態におけるサブヒータの駆動パワーを説明するためのテーブル図である。 FIG. 10 is a table for explaining the driving power of the sub heater in the present embodiment.
基板温度Tiが相対的に低い温度である場合、基板温度Tiが相対的に高い温度である場合に比べて加熱目標温度に達するまでに多量の熱エネルギーを加える必要がある。そのため、本実施形態では、基板温度Tiが相対的に低い温度である場合におけるサブヒータの駆動パワー(電力量)を基板温度Tiが相対的に高い温度である場合におけるサブヒータの駆動パワー(電力量)よりも大きくする。なお、ここでは基板温度Tiが35℃以上の場合と35℃未満の場合の2通りにおいて駆動パワーを異ならせる。 When the substrate temperature Ti is a relatively low temperature, it is necessary to apply a large amount of heat energy before reaching the heating target temperature as compared with the case where the substrate temperature Ti is a relatively high temperature. Therefore, in this embodiment, the driving power (power amount) of the sub-heater when the substrate temperature Ti is relatively low is the driving power (power amount) of the sub-heater when the substrate temperature Ti is relatively high. Larger than. Here, the driving power is different in two cases, when the substrate temperature Ti is 35 ° C. or higher and when it is lower than 35 ° C.
また、図2からもわかるように、内部温度T3が低い(蓄熱状態が低い)ほど支持部材38への放熱は顕著に発生するため、基板温度Tiを加熱目標温度に達するまでに要する熱エネルギーは大きくなる。したがって、本実施形態では内部温度T3が相対的に低い温度である場合におけるサブヒータの駆動パワー(電力量)を内部温度T3が相対的に高い温度である場合におけるサブヒータの駆動パワー(電力量)よりも大きくする。なお、ここでは内部温度T3が30℃未満である場合、30℃以上40℃未満である場合、40℃以上である場合の3通りにおいて駆動パワーを異ならせる。
Further, as can be seen from FIG. 2, heat radiation to the
例えば、基板温度が33℃、内部温度が38℃の場合、80Wの駆動パワーに決定する。また、基板温度が33℃、内部温度が45℃の場合、50Wの駆動パワーに決定する。なお、本実施形態ではサブヒータは熱電気変換素子で形成されているため、サブヒータに与えるパルスの幅と周波数を制御することにより駆動パワーの制御を行っている。 For example, when the substrate temperature is 33 ° C. and the internal temperature is 38 ° C., the driving power is determined to be 80 W. When the substrate temperature is 33 ° C. and the internal temperature is 45 ° C., the driving power is determined to be 50 W. In the present embodiment, since the sub-heater is formed of a thermoelectric conversion element, the driving power is controlled by controlling the width and frequency of the pulse applied to the sub-heater.
以上記載したように、本実施形態によれば、記録ヘッドの蓄熱状態に応じて発生するインクの過昇温や温度不足を抑制し、画質の低下を抑制した記録を行うことが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform recording while suppressing an excessive temperature rise or insufficient temperature of ink generated according to the heat storage state of the recording head, and suppressing a decrease in image quality.
(第2の実施形態)
第1の実施形態では基板温度Tiとヘッド内部温度T3に応じてサブヒータの加熱条件(駆動パワー)を変更する形態について記載した。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, a mode is described in which the heating condition (drive power) of the sub heater is changed according to the substrate temperature Ti and the head internal temperature T3.
これに対し、本実施形態では基板温度Tiに応じてサブヒータの加熱条件(駆動パワー)を変更し、且つ、ヘッド内部温度T3に応じて加熱目標温度を変更する形態について記載する。 On the other hand, this embodiment describes a mode in which the heating condition (driving power) of the sub heater is changed according to the substrate temperature Ti, and the heating target temperature is changed according to the head internal temperature T3.
なお、前述した第1の実施形態と同様の部分については説明を省略する。 Note that description of the same parts as those of the first embodiment described above will be omitted.
図11は本実施形態におけるサブヒータの駆動制御フローを示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing a drive control flow of the sub heater in the present embodiment.
本実施形態におけるステップS31〜ステップS32、ステップ37〜ステップステップS40は、それぞれ第1の実施形態における図7に示すステップS11〜ステップS12、ステップS17〜ステップS20と同様である。
Steps S31 to S32 and
ステップS33ではステップS32にて取得された基板温度Tiに基づいてサブヒータの駆動パワー(加熱条件)を決定する。また、ステップS31にて取得されたヘッド内部温度T3に基づいて加熱目標温度(閾値)を決定する。なお、具体的なサブヒータの駆動パワーおよび加熱目標温度に関しては後述する。 In step S33, the driving power (heating condition) of the sub heater is determined based on the substrate temperature Ti acquired in step S32. Further, the heating target temperature (threshold value) is determined based on the head internal temperature T3 acquired in step S31. The specific sub-heater driving power and heating target temperature will be described later.
次に、ステップS34では、第1の走査を実行している間に取得した基板温度TiがステップS33にて決定された加熱目標温度より低いか否かを判定する。ここで、基板温度Tiが加熱目標温度以下(閾値以下)であると判例された場合、ステップS35へと進み、ステップS33で定められた駆動パワーにしたがってサブヒータが駆動される(サブヒータON)。一方、基板温度Tiが加熱目標温度より高いと判定された場合、ステップS36へと進み、サブヒータの駆動が停止される(サブヒータOFF)。 Next, in step S34, it is determined whether or not the substrate temperature Ti acquired during the first scan is lower than the heating target temperature determined in step S33. If it is determined that the substrate temperature Ti is equal to or lower than the heating target temperature (lower than the threshold value), the process proceeds to step S35, and the sub heater is driven (sub heater ON) according to the driving power determined in step S33. On the other hand, when it is determined that the substrate temperature Ti is higher than the heating target temperature, the process proceeds to step S36, and the driving of the sub heater is stopped (sub heater OFF).
図12(a)は本実施形態におけるサブヒータの駆動パワーを説明するためのテーブル図である。また、図12(b)は本実施形態におけるサブヒータの加熱目標温度を説明するためのテーブル図である。 FIG. 12A is a table for explaining the driving power of the sub-heater in this embodiment. FIG. 12B is a table for explaining the heating target temperature of the sub-heater in the present embodiment.
第1の実施形態と同じように、本実施形態では、基板温度Tiが相対的に低い温度である場合におけるサブヒータの駆動パワーを基板温度Tiが相対的に高い温度である場合におけるサブヒータの駆動パワーよりも大きくする。なお、ここでは図12(a)に示すように基板温度Tiが35℃以上の場合と35℃未満の場合の2通りにおいて駆動パワーを異ならせる。 As in the first embodiment, in this embodiment, the driving power of the sub-heater when the substrate temperature Ti is relatively low is the driving power of the sub-heater when the substrate temperature Ti is relatively high. Larger than. Here, as shown in FIG. 12A, the driving power is varied in two cases, when the substrate temperature Ti is 35 ° C. or higher and when it is lower than 35 ° C.
また、ヘッド内部温度T3が低い場合、基板温度Tiが目標温度に達してもサブヒータをOFFするとすぐに温度が低下し、インクが正常に吐出される温度範囲からはずれてしまう畏れがある。更に、サブヒータ50は吐出口列51から離れているため、サブヒータをONしても基板温度が上昇するまで若干のタイムラグがある。
Further, when the head internal temperature T3 is low, even if the substrate temperature Ti reaches the target temperature, there is a possibility that the temperature will drop as soon as the sub heater is turned off, and the temperature will deviate from the temperature range where ink is normally ejected. Further, since the
そこで、本実施形態では図12(b)に示すように、ヘッド内部温度T3が相対的に低い温度である場合における加熱目標温度Taをヘッド内部温度T3が相対的に高い温度である場合における加熱目標温度Taよりも高くする。具体的には、ヘッド内部温度T3が30℃未満である場合の加熱目標温度Taを55℃、ヘッド内部温度T3が35℃以上40℃未満である場合の加熱目標温度Taを52℃、ヘッド内部温度T3が40℃以上である場合の加熱目標温度Taを50℃と設定する。これにより、ヘッド内部温度T3が低い場合であってもインクが正常に吐出される温度範囲からはずれてしまうことを抑制でき、安定した記録ヘッドの温度管理を行うことが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 12B, the heating target temperature Ta when the head internal temperature T3 is relatively low is used as the heating target temperature Ta when the head internal temperature T3 is relatively high. The temperature is set higher than the target temperature Ta. Specifically, the heating target temperature Ta when the head internal temperature T3 is less than 30 ° C. is 55 ° C., and the heating target temperature Ta when the head internal temperature T3 is 35 ° C. or more and less than 40 ° C. is 52 ° C. The heating target temperature Ta when the temperature T3 is 40 ° C. or higher is set to 50 ° C. Accordingly, even when the head internal temperature T3 is low, it is possible to prevent the ink from deviating from the temperature range in which ink is normally ejected, and it is possible to perform stable recording head temperature management.
以上記載したように、本実施形態によれば、記録ヘッドの蓄熱状態を考慮した加熱制御が可能となり、安定して記録ヘッドの温度管理を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform the heating control in consideration of the heat storage state of the recording head, and the temperature management of the recording head can be performed stably.
なお、以上で説明した各実施形態では、基板温度Tiに基づいてサブヒータの駆動パワーを変更する形態について記載したが、他の形態による実施も可能である。例えば、ヘッド内部温度T3のみに基づいてサブヒータの駆動パワーを決定する形態であっても良い。また、サブヒータの駆動パワーは変更せずにヘッド内部温度T3に基づいて加熱目標温度Taを決定する形態であっても良い。 In each of the embodiments described above, the mode in which the driving power of the sub-heater is changed based on the substrate temperature Ti has been described. However, other modes are also possible. For example, the driving power of the sub heater may be determined based only on the head internal temperature T3. Further, the heating target temperature Ta may be determined based on the head internal temperature T3 without changing the driving power of the sub heater.
また、以上で説明した各実施形態では、1回の走査が終了する度にヘッド内部温度を算出し、サブヒータの駆動を制御する形態を記載したが、他の形態による実施も可能である。例えば、2回の走査ごとにヘッド内部温度を算出する形態であっても良い。また、1枚の記録媒体への記録が終了する度にヘッド内部温度を算出する形態であっても良い。 Further, in each of the embodiments described above, a mode has been described in which the head internal temperature is calculated and the sub-heater driving is controlled every time one scan is completed. However, other modes are also possible. For example, the head internal temperature may be calculated every two scans. Alternatively, the head internal temperature may be calculated every time recording on one recording medium is completed.
また、以上で説明した各実施形態では、第1のタイミングにおける第1の温度と第2のタイミングにおける第2の温度を取得し、第1、第2の温度に基づいてヘッド内部温度を算出し、ヘッド内部温度に基づいてサブヒータの駆動を制御する形態を記載したが、他の形態による実施も可能である。例えば、第1、第2の温度に基づいて直接的にサブヒータの駆動を制御する形態であっても良い。 In each of the embodiments described above, the first temperature at the first timing and the second temperature at the second timing are acquired, and the head internal temperature is calculated based on the first and second temperatures. In the above embodiment, the driving of the sub heater is controlled based on the internal temperature of the head. However, other embodiments are possible. For example, a mode in which the driving of the sub heater is directly controlled based on the first and second temperatures may be employed.
また、以上で説明した各実施形態では、記録媒体に対して複数回の走査を行うことにより画像を記録する形態について記載したが、他の形態による実施も可能である。例えば、記録媒体の幅方向よりも長い長さを有する長尺な記録ヘッドを用い、幅方向と交差する方向に記録媒体を1回だけ搬送させながら記録ヘッドからインクを吐出して画像を記録する形態であっても各実施形態を適用することができる。 Further, in each of the embodiments described above, the form in which an image is recorded by performing scanning a plurality of times on the recording medium has been described. However, other forms are possible. For example, a long recording head having a length longer than the width direction of the recording medium is used, and an image is recorded by ejecting ink from the recording head while transporting the recording medium only once in a direction crossing the width direction. Each embodiment can be applied even if it is a form.
また、インクジェット記録装置はインクを吐出して記録媒体に対して記録動作を行うために用いることができる。具体的な適用機器としては、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の事務機器や、工業用生産機器などを挙げることができる。このようなインクジェット記録装置を用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の記録媒体に記録を行うことができる。 Further, the ink jet recording apparatus can be used for performing a recording operation on a recording medium by discharging ink. Specific examples of applicable equipment include office equipment such as printers, copiers, and facsimile machines, and industrial production equipment. By using such an ink jet recording apparatus, recording can be performed on various recording media such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, and ceramics.
また、「インク」とは広く解釈されるべきものであり、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、記録媒体の加工、或いはインクまたは記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。 The term “ink” should be broadly interpreted and applied to a recording medium to be used for forming an image, pattern, pattern, etc., processing the recording medium, or processing the ink or recording medium. Liquid.
また、各実施形態にはインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法について記載したが、各実施形態に記載のインクジェット記録方法を行うためのデータを生成するコンピュータ等であっても良い。更に、本発明はインクジェット記録装置内のサブヒータによる加熱制御を機能させるプログラムをインクジェット記録装置とは別体に用意する形態やインクジェット記録装置の一部に備える形態等、広く適用することができる。 Moreover, although each embodiment described the inkjet recording apparatus and the inkjet recording method, it may be a computer or the like that generates data for performing the inkjet recording method described in each embodiment. Furthermore, the present invention can be widely applied to a mode in which a program for functioning heating control by a sub-heater in the ink jet recording apparatus is prepared separately from the ink jet recording apparatus, a mode provided in a part of the ink jet recording apparatus, or the like.
4 記録媒体
5 記録ヘッド
6 記録素子基板
20 温度検出センサ
31 基板
34 記録素子
50 サブヒータ(加熱素子)
4 Recording
Claims (20)
第1の走査と、前記第1の走査の次の第2の走査と、を少なくとも含む前記記録ヘッドと記録媒体との複数回の相対的な走査を行いながら、前記記録素子を駆動させることによりインクを前記記録媒体に吐出する記録制御手段と、
前記検出素子から検出された前記記録素子基板の温度に関する情報を取得する第1の取得手段と、
前記記録制御手段による前記第2の走査の際に、前記第1の取得手段により取得された情報が示す前記記録素子基板の温度が所定の閾値以下である場合に前記加熱素子による加熱を行い、且つ、前記記録素子基板の温度が前記所定の閾値よりも高い場合に前記加熱素子による加熱を行わないように、前記第1の取得手段によって取得された前記温度に関する情報に応じて前記加熱素子による加熱を制御する加熱制御手段と、を有するインクジェット記録装置であって、
前記第1の取得手段は、前記記録制御手段による前記第1の走査が終了してから前記第2の走査を開始するまでの間において、第1のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第1の情報と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第2の情報と、を取得し、
前記加熱制御手段は、前記第1の取得手段により取得された前記第1、第2の情報に基づいて、前記記録制御手段による前記第2の走査の際の前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 A substrate, a recording element that generates energy used to eject ink provided on the substrate, a detection element that is provided on the substrate and detects the temperature of the recording element substrate, and the recording element A recording head comprising: a heating element for heating a nearby ink; and a support member that supports the recording element substrate and has a higher heat capacity than the substrate;
By driving the recording element while performing a plurality of relative scans of the recording head and the recording medium including at least a first scan and a second scan next to the first scan. Recording control means for ejecting ink onto the recording medium;
First acquisition means for acquiring information about the temperature of the recording element substrate detected from the detection element;
When the temperature of the recording element substrate indicated by the information acquired by the first acquisition unit is equal to or lower than a predetermined threshold during the second scanning by the recording control unit, heating by the heating element is performed, In addition, according to the information on the temperature acquired by the first acquisition unit, the heating element is used so that the heating element is not heated when the temperature of the recording element substrate is higher than the predetermined threshold. An ink jet recording apparatus having a heating control means for controlling heating,
The first acquisition unit is a first unit that relates to the temperature of the recording element substrate at a first timing from the end of the first scan by the recording control unit to the start of the second scan. And second information relating to the temperature of the recording element substrate at a second timing after the first timing, and
The heating control unit controls heating by the heating element during the second scanning by the recording control unit based on the first and second information acquired by the first acquisition unit. An ink jet recording apparatus.
前記加熱制御手段は、前記第2の取得手段により取得された前記支持部材の温度に関する情報に基づいて、前記記録制御手段による前記第2の走査の際の前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 Based on the first and second information acquired by the first acquisition means, further comprising second acquisition means for acquiring information on the temperature of the support member;
The heating control means controls heating by the heating element during the second scanning by the recording control means based on information on the temperature of the support member acquired by the second acquisition means. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink jet recording apparatus is an ink jet recording apparatus.
前記加熱制御手段は、前記加熱素子に印加するパルスの幅および周波数を決定することにより、前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 The heating element is an electrothermal conversion element,
The inkjet according to any one of claims 1 to 8, wherein the heating control unit controls heating by the heating element by determining a width and a frequency of a pulse applied to the heating element. Recording device.
前記加熱制御手段は、前記記録制御手段による前記記録媒体に対する前記第2の走査が終了してから前記第3の走査を開始するまでの間において、前記加熱素子による加熱を行わないように、前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 The plurality of scans further includes a third scan following the second scan,
The heating control unit does not perform heating by the heating element during a period from the end of the second scan to the recording medium by the recording control unit to the start of the third scan. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein heating by the heating element is controlled.
前記加熱制御手段は、前記第1の取得手段により取得された前記第3、第4の情報に基づいて、前記記録制御手段による前記第3の走査の際の前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とする請求項11に記載のインクジェット記録装置。 The first acquisition unit performs a third operation related to the temperature of the recording element substrate at a third timing from the end of the second scan by the recording control unit to the start of the third scan. And the fourth information related to the temperature of the recording element substrate at a fourth timing after the third timing,
The heating control means controls heating by the heating element during the third scanning by the recording control means based on the third and fourth information acquired by the first acquisition means. The inkjet recording apparatus according to claim 11.
前記記録ヘッドと記録媒体との相対的な走査を行いながら、前記記録素子を駆動させることによりインクを前記記録媒体に吐出する記録制御手段と、
前記検出素子から検出された前記記録素子基板の温度に関する情報を取得する第1の取得手段と、
前記記録制御手段による所定の走査の際に、前記第1の取得手段により取得された情報が示す前記記録素子基板の温度が所定の閾値以下である場合に前記加熱素子による加熱を行い、且つ、前記記録素子基板の温度が前記所定の閾値よりも高い場合に前記加熱素子による加熱を行わないように、前記第1の取得手段によって取得された前記温度に関する情報に応じて前記加熱素子による加熱を制御する加熱制御手段と、を有するインクジェット記録装置であって、
前記第1の取得手段は、前記所定の走査が行われるよりも前の期間であって、且つ、前記記録制御手段によって前記記録素子が駆動されていない連続する期間において、第1のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第1の情報と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第2の情報と、を取得し、
前記加熱制御手段は、前記第1の取得手段により取得された前記第1、第2の情報に基づいて、前記記録制御手段による前記所定の走査の際の前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 A substrate, a recording element that generates energy used to eject ink provided on the substrate, a detection element that is provided on the substrate and detects the temperature of the recording element substrate, and the recording element A recording head comprising: a heating element for heating a nearby ink; and a support member that supports the recording element substrate and has a higher heat capacity than the substrate;
Recording control means for ejecting ink onto the recording medium by driving the recording element while performing relative scanning between the recording head and the recording medium;
First acquisition means for acquiring information about the temperature of the recording element substrate detected from the detection element;
When the temperature of the recording element substrate indicated by the information acquired by the first acquisition unit is equal to or lower than a predetermined threshold during the predetermined scanning by the recording control unit, the heating element performs heating, and Heating by the heating element is performed according to the information about the temperature acquired by the first acquisition unit so that the heating element is not heated when the temperature of the recording element substrate is higher than the predetermined threshold. An ink jet recording apparatus having heating control means for controlling,
The first acquisition unit is a period before the predetermined scanning is performed, and in a continuous period in which the recording element is not driven by the recording control unit, the first acquisition unit at the first timing Obtaining first information related to the temperature of the recording element substrate and second information related to the temperature of the recording element substrate at a second timing after the first timing;
The heating control means controls heating by the heating element during the predetermined scanning by the recording control means based on the first and second information acquired by the first acquisition means. An ink jet recording apparatus.
前記第1の取得手段は、前記記録制御による第1の記録媒体に対する記録が終了してから前記第1の記録媒体の次に記録を行う第2の記録媒体に対する記録を開始するまでの間において、第1のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第1の情報と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第2の情報と、を取得することを特徴とする請求項15に記載のインクジェット記録装置。 The recording head further includes an ejection port array in which a plurality of ejection ports provided to face the recording element are arranged in the predetermined direction in a range longer than a width in the predetermined direction of the recording medium,
The first acquisition means is a period from the end of recording on the first recording medium by the recording control to the start of recording on the second recording medium for recording next to the first recording medium. First information relating to the temperature of the recording element substrate at a first timing and second information relating to the temperature of the recording element substrate at a second timing after the first timing are acquired. The inkjet recording apparatus according to claim 15.
前記記録ヘッドと記録媒体との相対的な走査を行いながら、前記記録素子を駆動させることによりインクを前記記録媒体に吐出する記録制御手段と、
前記検出素子から検出された前記記録素子基板の温度に関する情報を取得する第1の取得手段と、
前記第1の取得手段により取得された前記記録素子基板の温度に関する情報に基づいて、前記支持部材の温度に関する情報を取得する第2の取得手段と、
前記記録制御手段による所定の走査の際に、前記第1の取得手段により取得された情報が示す前記記録素子基板の温度が所定の閾値以下である場合に前記加熱素子による加熱を行い、且つ、前記記録素子基板の温度が前記所定の閾値よりも高い場合に前記加熱素子による加熱を行わないように、前記第1の取得手段によって取得された前記温度に関する情報に応じて前記加熱素子による加熱を制御する加熱制御手段と、を有するインクジェット記録装置であって、
前記加熱制御手段は、前記第2の取得手段により取得された前記情報が示す前記支持部材の温度が第1の温度である場合における前記所定の閾値が、前記第2の取得手段により取得された前記情報が示す前記支持部材の温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度である場合における前記所定の閾値よりも高くなるように、前記記録制御手段による前記所定の走査の際の前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 A substrate, a recording element that generates energy used to eject ink provided on the substrate, a detection element that is provided on the substrate and detects the temperature of the recording element substrate, and the recording element A recording head comprising: a heating element for heating a nearby ink; and a support member that supports the recording element substrate and has a higher heat capacity than the substrate;
Recording control means for ejecting ink onto the recording medium by driving the recording element while performing relative scanning between the recording head and the recording medium;
First acquisition means for acquiring information about the temperature of the recording element substrate detected from the detection element;
Second acquisition means for acquiring information on the temperature of the support member based on information on the temperature of the recording element substrate acquired by the first acquisition means;
When the temperature of the recording element substrate indicated by the information acquired by the first acquisition unit is equal to or lower than a predetermined threshold during the predetermined scanning by the recording control unit, the heating element performs heating, and Heating by the heating element is performed according to the information about the temperature acquired by the first acquisition unit so that the heating element is not heated when the temperature of the recording element substrate is higher than the predetermined threshold. An ink jet recording apparatus having heating control means for controlling,
In the heating control unit, the predetermined threshold value when the temperature of the support member indicated by the information acquired by the second acquisition unit is the first temperature is acquired by the second acquisition unit. When the predetermined scanning is performed by the recording control unit, the temperature of the support member indicated by the information is higher than the predetermined threshold value when the temperature is the second temperature higher than the first temperature. An ink jet recording apparatus that controls heating by a heating element.
第1の走査と、前記第1の走査の次の第2の走査と、を少なくとも含む前記記録ヘッドと記録媒体との複数回の相対的な走査を行いながら、前記記録素子を駆動させることによりインクを前記記録媒体に吐出する記録制御手段と、
前記検出素子から検出された前記記録素子基板の温度に関する情報を取得する第1の取得手段と、
前記記録制御手段による前記第2の走査の際に、前記第1の取得手段により取得された情報が示す前記記録素子基板の温度が所定の閾値以下である場合に前記加熱素子による加熱を行い、且つ、前記記録素子基板の温度が前記所定の閾値よりも高い場合に前記加熱素子による加熱を行わないように、前記第1の取得手段によって取得された前記温度に関する情報に応じて前記加熱素子による加熱を制御する加熱制御手段と、を有するインクジェット記録装置であって、
前記第1の取得手段は、前記記録制御手段による前記第1の走査が開始してから前記第2の走査を開始するまでの間において、第1のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第1の情報と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第2の情報と、を取得し、
前記加熱制御手段は、前記第1の取得手段により取得された前記第1、第2の情報に基づいて、前記記録制御手段による前記第2の走査の際の前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 A substrate, a recording element that generates energy used to eject ink provided on the substrate, a detection element that is provided on the substrate and detects the temperature of the recording element substrate, and the recording element A recording head comprising: a heating element for heating a nearby ink; and a support member that supports the recording element substrate and has a higher heat capacity than the substrate;
By driving the recording element while performing a plurality of relative scans of the recording head and the recording medium including at least a first scan and a second scan next to the first scan. Recording control means for ejecting ink onto the recording medium;
First acquisition means for acquiring information about the temperature of the recording element substrate detected from the detection element;
When the temperature of the recording element substrate indicated by the information acquired by the first acquisition unit is equal to or lower than a predetermined threshold during the second scanning by the recording control unit, heating by the heating element is performed, In addition, according to the information on the temperature acquired by the first acquisition unit, the heating element is used so that the heating element is not heated when the temperature of the recording element substrate is higher than the predetermined threshold. An ink jet recording apparatus having a heating control means for controlling heating,
The first acquisition unit includes a first unit that relates to a temperature of the recording element substrate at a first timing from the start of the first scan by the recording control unit to the start of the second scan. And second information relating to the temperature of the recording element substrate at a second timing after the first timing, and
The heating control unit controls heating by the heating element during the second scanning by the recording control unit based on the first and second information acquired by the first acquisition unit. An ink jet recording apparatus.
前記検出素子から検出された前記記録素子基板の温度に関する情報を取得する第1の取得工程と、
前記記録工程による前記第2の走査の際に、前記第1の取得工程により取得された情報が示す前記記録素子基板の温度が所定の閾値以下である場合に前記加熱素子による加熱を行い、且つ、前記記録素子基板の温度が前記所定の閾値よりも高い場合に前記加熱素子による加熱を行わないように、前記第1の取得工程によって取得された前記温度に関する情報に応じて前記加熱素子による加熱を制御する加熱工程と、を有するインクジェット記録方法であって、
前記第1の取得工程は、前記記録工程による前記第1の走査が終了してから前記第2の走査を開始するまでの間において、第1のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第1の情報と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおける前記記録素子基板の温度に関する第2の情報と、を取得し、
前記加熱工程は、前記第1の取得工程により取得された前記第1、第2の情報に基づいて、前記記録工程による前記第2の走査の際の前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とするインクジェット記録方法。 A substrate, a recording element that generates energy used to eject ink provided on the substrate, a detection element that is provided on the substrate and detects the temperature of the recording element substrate, and the recording element A recording head comprising: the recording element substrate including a heating element for heating a nearby ink; and a support member that supports the recording element substrate and has a higher heat capacity than the substrate. And the second scanning next to the first scanning, and the recording element is driven while the recording head and the recording medium are scanned a plurality of times. A recording step of discharging to the recording medium;
A first acquisition step of acquiring information on the temperature of the recording element substrate detected from the detection element;
Performing heating by the heating element when the temperature of the recording element substrate indicated by the information acquired by the first acquisition step is equal to or lower than a predetermined threshold during the second scanning by the recording step; and The heating by the heating element according to the information about the temperature acquired by the first acquisition step so that the heating by the heating element is not performed when the temperature of the recording element substrate is higher than the predetermined threshold. An ink jet recording method comprising:
The first acquisition step includes a first timing relating to a temperature of the recording element substrate at a first timing from the end of the first scan in the recording step to the start of the second scan. Information and second information related to the temperature of the recording element substrate at a second timing after the first timing, and
The heating step controls heating by the heating element during the second scanning by the recording step based on the first and second information acquired by the first acquisition step. An inkjet recording method.
A program for causing a computer of an ink jet recording apparatus to function in order to execute the ink jet recording method according to claim 19.
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