JP4273819B2 - Liquid ejecting apparatus and control method thereof - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射ヘッドから各種の液体を吐出可能な液体噴射装置、及び、この液体噴射装置の制御方法に関し、特に、往路走査時と復路走査時の着弾位置を精度良く合わせるようにしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】
液体噴射装置は液体を吐出(噴射)可能な噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンタやインクジェット式プロッタ等の画像記録装置がある。そして、最近では、極く少量の液体を所定の位置に精度良く着弾できるという特性を生かし、各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置,有機EL(Electro Luminescence)ディスプレーやFED(面発光ディスプレー)等の電極を形成する電極製造装置,バイオチップ(生物化学素子)を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを吐出し、ディスプレー製造装置用の色材噴射ヘッドではR(Red)・G(Green)・B(Blue)の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を吐出し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を吐出する。
【0003】
この種の液体噴射装置には、液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構を備え、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時の両方で液滴を吐出可能な双方向吐出を行えるように構成したものがある。例えば、液体噴射装置の一種であるインクジェット式記録装置では、記録時間の短縮を図るべく、記録ヘッド(液体噴射ヘッドの一種)の往路走査時と復路走査時の両方でインク滴を吐出可能に構成したものがある。このように、往路走査時と復路走査時の両方でインク滴を吐出可能に構成したものでは、往路走査時に吐出したインク滴と復路走査時に吐出したインク滴の着弾位置がずれてしまう傾向がある。この着弾位置ずれを補正すべく、往路走査時と復路走査時におけるインク滴の吐出タイミングを調整可能な装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
【0004】
この装置では、復路走査時におけるインク滴の吐出タイミングを可変した複数種類のテストパターンを記録し、そのテストパターンの中から最も画質が良いものをユーザや検査作業者に選択させ、選択したパターンの番号をホストコンピュータ等を介して装置に入力していた。そして、この入力された情報に基づき、インク滴を吐出させるための駆動パルスの発生タイミングを設定し、復路走査時におけるインク滴の着弾位置を往路走査時におけるインク滴の着弾位置にあわせていた。
【0005】
また、この種の液体噴射装置において、液滴の飛行速度は液体噴射ヘッド毎に個体差がある。そして、液滴の飛行速度に応じてその液体噴射ヘッドの特性が規定される。例えば、液滴の飛行速度が標準(設計値)よりも速い液体噴射ヘッドであれば、ノズル開口付近の液体に関し、標準速度の液体噴射ヘッドよりも増粘し難いという特性、及び、吐出した液滴がミスト化し難いという特性を有する。反対に、液滴の飛行速度が標準(設計値)よりも遅い液体噴射ヘッドであれば、標準速度の液体噴射ヘッドよりも増粘し易く、ミスト化もし易いという特性を有する。従って、液滴の飛行速度を把握することは制御の最適化のために重要である。そして、吐出された液滴の飛行速度を測定可能な装置は種々提案されているが、レーザー光源と受光素子とを用いるなど、測定用の専用機構を備えるものが殆どであった(例えば、特許文献2)。
【0006】
【特許文献1】
特開2001-10088号公報(第10-15頁,第14-24図)
【特許文献2】
特開平5-193136号公報(第4頁,第1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来装置では、双方向吐出時における液滴の着弾位置ずれを、ユーザー等が目視で判断し、判断結果を手動で入力するものであった。このように、ユーザーによる操作を伴うので、使い勝手の点で改善の余地があった。また、ノズル開口から着弾対象物までの距離(プラテンギャップとも呼ばれる。)については特に考慮されておらず、この点についても改善の余地があった。
さらに、他の従来装置では、液滴の飛行速度を測定するための専用機構が必要であり、装置の複雑化を招くものであった。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、双方向吐出時における液滴の着弾位置ずれを自動で調整できると共に、ノズル開口から着弾対象物までの距離に応じた調整も可能な液体噴射装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、簡単な構成で液滴の飛行速度を検出可能な液体噴射装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力発生素子の作動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構と、を備え、
液体噴射ヘッドの往路走査方向と復路走査方向の双方向で液滴を吐出可能な液体噴射装置において、
前記液滴の着弾によって着弾対象物の表面に形成されたテストパターンを光学的に読み取り可能な光学的読取手段と、
前記ノズル開口から着弾対象物表面までのプラテンギャップを示すギャップ情報を取得可能なギャップ情報取得手段と、
前記テストパターンを前記光学的読取手段によって読み取って得られた読取情報に基づき、往路走査時に形成されたテストパターンと復路走査時に形成されたテストパターンの間隔を検出することで、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時との液滴の着弾位置を補正するための補正量を示す位置補正情報を取得する位置補正情報取得手段と、
該位置補正情報取得手段が取得した位置補正情報を記憶可能な位置補正情報記憶手段と、
前記ギャップ情報と、前記位置補正情報記憶手段に記憶された前記ギャップに対応する位置補正情報と、液体噴射ヘッドの走査速度とから、三角関数により液滴の飛行速度情報を算出する飛行速度取得手段と、
着弾対象物よりも広い領域に液滴を吐出することで着弾対象物の全面に液滴を着弾させる全面着弾モードが設定されたことを条件に、前記飛行速度取得手段により算出された飛行速度情報と閾値を比較し、比較結果に応じて着弾対象物を超えた部分の吐出面積を調整する噴射制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、液滴の飛行速度に応じて着弾対象物を超えた部分の吐出面積が調整される。ここで、液滴の飛行速度は、液滴のミスト化し易さに影響する。即ち、液滴の飛行速度が遅くなる程に液滴はミスト化し易くなり、反対に、液滴の飛行速度が速くなる程に液滴はミスト化し難くなる。このため、液滴の飛行速度に応じて上記の捨て打ち面積を調整することにより、吐出された液滴のミスト化を防止することができる。
【0011】
また、位置補正情報から液滴の飛行速度を取得するので、専用の測定装置が不要となり、装置構成の簡素化が図れる。
【0014】
また、本発明は、圧力発生素子の作動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構とを備え、
液体噴射ヘッドの往路走査方向と復路走査方向の双方向で液滴を吐出可能な液体噴射装置において、
前記液滴の着弾によって着弾対象物の表面に形成されたテストパターンを光学的に読み取り可能な光学的読取手段と、
前記ノズル開口から着弾対象物表面までのプラテンギャップを示すギャップ情報を取得可能なギャップ情報取得手段と、
テストパターンを前記光学的読取手段によって読み取って得られた読取情報に基づき、往路走査時に形成されたテストパターンと復路走査時に形成されたテストパターンの間隔を検出することで、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時との液滴の着弾位置を補正するための補正量を示す位置補正情報を取得する位置補正情報取得手段と、
該位置補正情報取得手段が取得した位置補正情報を記憶可能な位置補正情報記憶手段と、
前記ギャップ情報と、前記位置補正情報記憶手段に記憶された前記ギャップに対応する位置補正情報と、液体噴射ヘッドの走査速度とから、三角関数により液滴の飛行速度情報を算出する飛行速度取得手段と、
ノズル開口付近の液体増粘を防止する増粘防止動作を制御する増粘防止制御手段と、を設け、
前記増粘防止動作は、液体噴射ヘッドの加速領域にてなされ、微振動パルスを前記圧力発生素子に供給することで液滴を吐出させない程度にメニスカスを微振動させる第1微振動動作であり、
前記増粘防止制御手段は、前記飛行速度取得手段により算出された飛行速度情報と閾値を比較し、比較結果に応じて1回の微振動動作における微振動パルスの供給回数を調整することを特徴とする。
なお、「加速領域」とは、着弾対象物よりも外側の位置から着弾対象物上に至るまでの領域であり、液体噴射ヘッドを所定の走査速度まで加速させるために必要な範囲に設定される。
【0015】
また、本発明は、圧力発生素子の作動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構とを備え、
液体噴射ヘッドの往路走査方向と復路走査方向の双方向で液滴を吐出可能な液体噴射装置において、
前記液滴の着弾によって着弾対象物の表面に形成されたテストパターンを光学的に読み取り可能な光学的読取手段と、
前記ノズル開口から着弾対象物表面までのプラテンギャップを示すギャップ情報を取得可能なギャップ情報取得手段と、
テストパターンを前記光学的読取手段によって読み取って得られた読取情報に基づき、往路走査時に形成されたテストパターンと復路走査時に形成されたテストパターンの間隔を検出することで、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時との液滴の着弾位置を補正するための補正量を示す位置補正情報を取得する位置補正情報取得手段と、
該位置補正情報取得手段が取得した位置補正情報を記憶可能な位置補正情報記憶手段と、
前記ギャップ情報と、前記位置補正情報記憶手段に記憶された前記ギャップに対応する位置補正情報と、液体噴射ヘッドの走査速度とから、三角関数により液滴の飛行速度情報を算出する飛行速度取得手段と、
ノズル開口付近の液体増粘を防止する増粘防止動作を制御する増粘防止制御手段と、を設け、
前記増粘防止動作は、液体噴射ヘッドの主走査領域にてなされ、微振動パルスを前記圧力発生素子に供給することで液滴を吐出させない程度にメニスカスを微振動させる第2微振動動作であり、
前記増粘防止制御手段は、前記飛行速度取得手段により算出された飛行速度情報と閾値を比較し、比較結果に応じて微振動動作における微振動パルスの供給回数を調整することを特徴とする。
なお、「主走査領域」とは、着弾対象物上の領域である。
【0016】
また、本発明は、圧力発生素子の作動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構とを備え、
液体噴射ヘッドの往路走査方向と復路走査方向の双方向で液滴を吐出可能な液体噴射装置において、
前記液滴の着弾によって着弾対象物の表面に形成されたテストパターンを光学的に読み取り可能な光学的読取手段と、
前記ノズル開口から着弾対象物表面までのプラテンギャップを示すギャップ情報を取得可能なギャップ情報取得手段と、
テストパターンを前記光学的読取手段によって読み取って得られた読取情報に基づき、往路走査時に形成されたテストパターンと復路走査時に形成されたテストパターンの間隔を検出することで、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時との液滴の着弾位置を補正するための補正量を示す位置補正情報を取得する位置補正情報取得手段と、
該位置補正情報取得手段が取得した位置補正情報を記憶可能な位置補正情報記憶手段と、
前記ギャップ情報と、前記位置補正情報記憶手段に記憶された前記ギャップに対応する位置補正情報と、液体噴射ヘッドの走査速度とから、三角関数により液滴の飛行速度情報を算出する飛行速度取得手段と、
ノズル開口付近の液体増粘を防止する増粘防止動作を制御する増粘防止制御手段と、を設け、
前記増粘防止動作は、着弾対象物よりも外側の所定位置で液体噴射ヘッドから液滴を空吐出するフラッシング動作であり、
前記増粘防止制御手段は、前記飛行速度取得手段により算出された飛行速度情報と閾値とを比較し、比較結果に応じてフラッシング動作における液滴の吐出回数及び実行間隔の少なくとも一方を増減することを特徴とする。
【0017】
これらの発明によれば、液滴の飛行速度に応じて増粘防止動作における実行条件が調整される。ここで、液滴の飛行速度はノズル開口付近の液体の増粘し易さに影響する。即ち、液滴の飛行速度が遅くなる程にノズル開口付近の液体は増粘し易くなり、反対に、液滴の飛行速度が速くなる程に液体は増粘し難くなる。これは、インク滴吐出直後におけるメニスカスの運動エネルギーの大きさが液滴の飛行速度に応じて変化するためと考えられる。このため、液滴の飛行速度に応じて増粘防止動作における実行条件を調整することにより、増粘防止動作の最適化が図れる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では液体噴射装置の一形態である画像記録装置、詳しくは、インクジェット式プリンタ(以下、プリンタという。)を例に挙げることにする。
【0019】
図1は、このプリンタの基本構成を説明する斜視図である。この図1に示すように、プリンタは、記録ヘッド1が取り付けられると共に、インクカートリッジ2を着脱可能に保持するカートリッジ保持部3を有するキャリッジ4と、記録ヘッド1の下方に配設されたプラテン5と、キャリッジ4を記録紙6の紙幅方向に移動させるヘッド走査機構と、記録紙6を紙送り方向に移動させる紙送り機構とを備えている。また、記録ヘッド1の移動範囲内であってプラテン5よりも外側には、記録ヘッド1の走査の起点となるホームポジションが設定してある。このホームポジションには、キャッピング機構7が設けられている。このキャッピング機構7は、キャップ部材8によって記録ヘッド1のノズル面を封止し、ノズル開口9(図2参照)からのインク溶媒の蒸発を防止するものである。そして、このキャッピング機構7は、インク滴を空吐出するフラッシング動作時にも用いられる。即ち、このフラッシング動作の実行時において、キャップ部材8は、記録ヘッド1から吐出されたインク滴を受ける容器として用いられる。
なお、上記の記録紙6は、記録ヘッド1から吐出されたインク滴(液滴の一種)が着弾される着弾対象物の一種である。そして、この記録紙6の紙幅方向は主走査方向であり、紙送り方向は副走査方向である。
【0020】
上記の記録ヘッド1は、本発明の液体噴射ヘッドの一種であり、液体状のインクを液滴の状態にしてノズル開口9から吐出させる。この記録ヘッド1としては種々の態様が提案されているが、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用してノズル開口9から液滴を吐出させる方式のものが一般的である。
この記録ヘッド1の一例を、図2に基づいて簡単に説明する。例示した記録ヘッド1は、ケース11と、このケース11内に収納される振動子ユニット12と、ケース11の先端面に接合される流路ユニット13等を備えている。上記のケース11は、例えば、エポキシ系樹脂を成型することで作成され、その内部には振動子ユニット12を収納するための収納空部14を有する。振動子ユニット12は、櫛歯状の圧電振動子15を固定板16の表面に片持ち梁の状態で接合したものである。なお、圧電振動子15は、圧力発生素子の一種であって、電気機械変換素子の一種である。そして、圧電振動子15は、振動子電位に応じて自由端部が素子長手方向に伸縮する。
【0021】
流路ユニット13は、流路形成基板17の一方の面にノズルプレート18を、流路形成基板17の他方の面に弾性板19をそれぞれ接合した構成である。そして、この流路ユニット13には、リザーバ20と、インク供給口21と、圧力室22と、ノズル連通口23と、ノズル開口9とを設けている。そして、これらの各部により、インク供給口21から圧力室22及びノズル連通口23を経てノズル開口9に至る一連のインク流路が、ノズル開口9に対応する複数形成される。また、上記のノズル開口9は複数列状に開設されており、1列に属するノズル開口9群がノズル列を構成する。なお、このノズル列は、1つの記録ヘッド1に対して複数列設けられている。
【0022】
上記の弾性板19にはダイヤフラム部が設けられている。このダイヤフラム部は圧力室22の一部を区画する部分であり、圧電振動子15の先端面が接合される島部(厚肉部)24と、この島部24の周囲に設けられ、弾性を有する薄肉部25とを有する。そして、圧電振動子15が素子長手方向に伸縮すると島部24が変位する。この島部24の変位によって圧力室容積が変動する。即ち、圧電振動子15が伸長すると圧力室容積が減少し、圧電振動子15が収縮すると圧力室容積が増加する。
【0023】
このような圧力室22の容積変化に伴って圧力室22内のインクに圧力変動が生じる。このため、この圧力変動を制御することでノズル開口9からインク滴を吐出させることができる。例えば、圧電振動子15を素子長手方向に収縮させた後、急激に伸長させることでインク滴を吐出させることができる。さらに、圧力室22内のインクに加える圧力変動パターンを変えることで、吐出されるインク滴の量を変えることができるし、メニスカスを微振動させることもできる。
【0024】
また、本実施形態では、図3(b)に示すように、記録ヘッド1の先端面内に2種類のセンサを設けている。その1つは紙幅センサ26である。この紙幅センサ26は、記録紙6のエッジを検出するものであり、ノズル列よりも紙送り方向の上流側に配設されている。この紙幅センサ26は、例えば、記録紙6の全面に画像等を記録する所謂縁なし記録を行う時に用いられる。この縁なし記録では、記録紙6の大きさよりも大きな画像データを生成し、記録紙6の縁を越えてインク滴を吐出することによって記録紙6の全面に画像等を記録する。そして、この紙幅センサ26からの検出信号に基づき、縁なし記録時における記録紙6の位置を検出し、インク滴の捨て打ち量、言い換えれば、記録紙6よりも外側の領域におけるインク滴の捨て打ち面積(吐出面積)を最適化する。
【0025】
他の1つは、画像検出センサ27である。この画像検出センサ27は、本発明における光学的読取手段の一種であり、記録紙6表面に記録された画像の濃淡を検出するセンサである。本実施形態では、この画像検出センサ27をフォトセンサによって構成し、ノズル列よりも紙送り方向の下流側に配設している。このように、画像検出センサ27をノズル列よりも下流側に配設したのは、実際に記録された画像を検出するためである。この画像検出センサ27からの検出信号は制御部28(図6参照)に入力され、記録ヘッド1の往路走査時に吐出したインク滴の着弾位置と、復路走査時に吐出したインク滴の着弾位置とをあわせるための位置補正情報を取得する際に使用される。なお、この画像検出センサ27の使用方法については、後で詳しく説明する。
【0026】
プラテン5は、記録紙6を案内するための板状部材である。このプラテン5の上面部において、周縁部分を除いた部分がこの周縁部分よりも一段低い窪部として形成されている。そして、この窪部内にはスポンジ等の吸液部材31が配設されている。また、窪部底面からは、上方に向かって支持突起(ダイヤモンドリブとも呼ばれる。)32が隆設している。この支持突起32は、記録紙背面に当接してこの記録紙6を支持する部材であり、先端部分が吸液部材31の表面よりも上方に突出している。
【0027】
ヘッド走査機構は、紙幅方向に架設されたガイド軸33と、プリンタにおける主走査方向の一側に配設されたパルスモータ34と、このパルスモータ34の回転軸に接続され、パルスモータ34によって回転駆動される駆動プーリー35と、駆動プーリー35とは反対側の主走査方向他側に配設された遊転プーリー36と、駆動プーリー35と遊転プーリー36との間に掛け渡され、キャリッジ4に接続されたタイミングベルト37と、キャリッジ4(記録ヘッド1)における主走査方向の位置情報を出力するリニアエンコーダ38と、パルスモータ34の回転を制御する制御部28とから構成される。また、紙送り機構は、駆動源としての紙送りモータ39と、この紙送りモータ39によって回転駆動される紙送りローラ40と、紙送りモータ39の動作を制御する制御部28とから構成される。
【0028】
ガイド軸33には、ギャップ調整機構を設けている。本実施形態のギャップ調整機構は、キャリッジ4を上下方向に移動させることで、記録ヘッド1のノズル面(ノズルプレート18の外側表面)から記録紙表面までのギャップ(以下、プラテンギャップという。)を調整する機構である。このギャップ調整機構は、図3(a)に示すように、回動中心からずれた偏心状態でガイド軸33を支持する偏心カム41と、この偏心カム41に連結された調整レバー42と、調整レバー42の近傍に設けられて、調整レバー42の操作状態に応じて検出信号を出力するギャップ検出センサ43とから構成されている。
【0029】
このギャップ調整機構では、支軸44を中心に調整レバー42を回動させると偏心カム41が回動し、ガイド軸33が上下方向に移動する。そして、このガイド軸33の上下方向への移動に伴ってキャリッジ4が上下方向に移動し、プラテン5の表面からノズル面までの距離(高さ)が変更される。例えば、調整レバー42を<0>側に倒すと、図3(a)に実線で示すように、ガイド軸33が下側に移動する。この状態では、図4に実線で示すように、ノズル面(ノズル開口9)がプラテン5に接近した通常状態となる。一方、調整レバー42を<+>側に倒すと、図3(a)に二点鎖線で示すように、ガイド軸33が上方に移動する。この状態では、図4に二点鎖線で示すように、通常状態よりもノズル面をプラテン5から離隔させた離隔状態となる。
なお、本実施形態の調整レバー42は、<0>の位置と<+>の位置とで位置決めされ、途中の位置では停止しない。
【0030】
そして、普通紙等の比較的薄手の記録紙6では、調整レバー42を<0>側(薄紙側)に倒してキャリッジ4(記録ヘッド1)を通常状態にする。一方、ボード紙や封筒等の比較的厚手の記録紙6では、調整レバー42を<+>側(厚紙側)に倒してガイド軸33を引き上げ、キャリッジ4(記録ヘッド1)を離隔状態にする。このように、本実施形態のギャップ調整機構では、ノズル面の高さを変えることで、プラテンギャップを記録に適した所定範囲内に収める構成としている。
【0031】
本実施形態において、通常状態は、普通紙を用いた際のプラテンギャップ、即ち、ノズル面から記録紙表面までの間隔が1.2mmから1.5mmの範囲に設定されている。また、離隔状態は通常状態を基準に設定され、この通常状態よりもノズル面を0.9mmから1.0mm上昇させた位置に設定される。
図5の模式図で説明すると、通常状態のプラテンギャップは符号PG1で示す間隔であり、離隔状態のプラテンギャップは、このプラテンギャップPG1に調整量△PGを加算したものであり、符号PG2で示す間隔である。
便宜上、以下の説明では、通常状態のプラテンギャップを第1プラテンギャップPG1といい、離隔状態のプラテンギャップを第2プラテンギャップPG2という。なお、これらの第1プラテンギャップPG1と第2プラテンギャップPG2において記録紙6の厚さは同じとする。
【0032】
上記のギャップ検出センサ43は、本発明のギャップ情報取得手段の一部を構成する部分であり、本実施形態ではいわゆるマイクロスイッチによって構成している。このギャップ検出センサ43は、調整レバー42が<+>の位置まで倒されると、センサのスイッチ部分が調整レバー42によって押し込まれてオン状態になる。一方、調整レバー42が<+>の位置から<0>側に向けて倒されると、調整レバー42によるスイッチ部分の押し込み状態が解除されてオフ状態に切り替わる。
ギャップ検出センサ43から出力された検出信号は、図6に示すように、制御部28に入力されている。従って、制御部28は、このギャップ検出センサ43からの検出信号に基づいて、キャリッジ4(記録ヘッド1)が通常状態にあるのか、離隔状態にあるのかを認識できる。
【0033】
上記のリニアエンコーダ38は、プリンタの筐体側に主走査方向と平行に張設されたスケール45と、キャリッジ4の背面に取り付けられたフォトインタラプタ38(図3参照)とを備えている。スケール45は透明樹脂によって作製された帯状(バンド状)部材であり、帯幅方向を横断する黒色ストライプが帯長手方向に一定ピッチで複数形成されている。本実施形態では、各ストライプが180dpiに対応するピッチで印刷されている。フォトインタラプタ38は、一対の発光素子と受光素子とを対向状態で取り付けることで構成されている。そして、上記したスケール45は、発光素子と受光素子との間に配置されているため、受光素子からの検出信号(エンコーダ出力)は、発光素子からの光がスケール45を透過した状態と、ストライプが発光素子からの光を遮った状態とで出力レベルが異なる。
【0034】
このリニアエンコーダ38では、キャリッジ4(記録ヘッド1)が主走査方向に移動すると、発光素子からの光をストライプが間歇的に遮る。これにより、受光素子からはパルス状の検出信号(エンコーダ出力)が発生する。このエンコーダ出力は制御部28に入力されているので、制御部28はこのエンコーダ出力に基づいてキャリッジ4の走査位置を認識することができる。即ち、ストライプが一定ピッチで形成されているので、エンコーダ出力のパルス数をカウントすることで、キャリッジ4の位置を認識することができる。
なお、このリニアエンコーダ38は、キャリッジ4の移動に応じたエンコーダ出力が得られれば、この構成に限定されるものではない。例えば、スケール45を遮光性のバンド部材によって構成すると共に、透光性のスリットを一定間隔で設けてもよい。
【0035】
次に、図6のブロック図に基づき、プリンタの電気的構成について説明する。例示したプリンタは、プリンタコントローラ51と、プリントエンジン52とを備えている。プリンタコントローラ51は、図示しないホストコンピュータ等からの印刷データ等を受信するインターフェース(外部I/F)53と、各種データの記憶等を行うRAM54と、各種データ処理のためのルーチン等を記憶したROM55と、主走査方向に関する位置補正情報を記憶可能な補正情報記憶素子56と、CPU等からなり、本発明の噴射制御手段としても機能する制御部28と、クロック信号(CK)を発生する発振回路57と、記録ヘッド1へ供給するための駆動信号(COM)を発生する駆動信号発生回路58と、印字データ(ドットパターンデータであり、階調情報の一種。)及び駆動信号等をプリントエンジン52に送信するためのインターフェース(内部I/F)59とを備える。
【0036】
外部I/F53は、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか1つのデータ又は複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータ等から受信する。また、外部I/F53は、ホストコンピュータに対してビジー信号(BUSY)やアクノレッジ信号(ACK)等を出力する。RAM54は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ、或いはワークメモリ(図示せず)等として利用されるものである。受信バッファには、外部I/F53が受信したホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶される。中間バッファには、制御部28によって変換された中間コードデータが記憶される。出力ROM55バッファには、記録ヘッド1にシリアル伝送される印字データが展開される。ROM55は、制御部28によって実行される各種制御ルーチン、フォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。また、このROM55には、テストパターンを記録するための印刷データ(テストパターンデータ)も記憶させている。従って、このROM55は、テストパターンデータ記憶手段としても機能する。
【0037】
補正情報記憶素子56は、上記したように位置補正情報を記憶する素子である。ここで、位置補正情報とは、記録ヘッド1の往路走査時、例えば、ホームポジション側から離隔する方向に移動させた時と、復路走査時、例えば、ホームポジション側に向かう方向に移動させた時とでインク滴の着弾位置を揃えるための情報であり、双方向記録時(所謂Bi−D記録時)において制御部28により参照される。
本実施形態では、この位置補正情報として、復路走査時に対する補正量を用いている。即ち、往路走査時におけるインク滴の着弾位置を基準として、復路走査時のインク滴の着弾位置を調整する。また、この位置補正情報としては、移動量をドット数で表した情報を用いている。例えば、復路記録時の着弾位置を往路走査方向に4dot分移動する場合には、位置補正情報として[+4]が用いられる。一方、復路記録時の着弾位置を復路走査方向に8dot分移動する場合には、位置補正情報として[−8]が用いられる。
【0038】
また、この位置補正情報はプラテンギャップ毎に記憶される。これは、記録ヘッド1から吐出されたインク滴が斜め下方に向かって飛行するためである。即ち、インク滴の吐出は記録ヘッド1を主走査方向に移動させながら行うが、この場合において吐出されたインク滴には記録ヘッド1の主走査に伴う空気抵抗が作用する。ここで、吐出されるインク滴は、1滴が数pl(ピコリットル)〜十数plと極く少量であり、極く軽量である。このため、吐出されたインク滴は空気抵抗の影響を大きく受け、記録ヘッド1の走査方向とは反対側の斜め下方に向かって飛行する。そして、記録ヘッド1の主走査に伴ってインク滴に作用する空気抵抗は、記録ヘッド1の主走査方向への移動速度によって規定される。ここで、記録ヘッド1の移動速度は画像等の記録が可能な記録領域内において一定であるため、この領域内においてインク滴に作用する空気流の力(流動力,抵抗)も一定となる。従って、インク滴の飛行角度(鉛直方向からのずれ角度)も一定となり、プラテンギャップに応じて位置補正情報の最適値が変化する。
本実施形態では、図6(b)に示すように、補正情報記憶素子56内に2種類の位置補正情報を記憶している。即ち、狭いプラテンギャップ(PG小)に対応した第1補正情報を第1補正情報記憶領域56aに記憶し、広いプラテンギャップ(PG大)に対応した第2補正情報を第2補正情報記憶領域56bに記憶している。
【0039】
制御部28は、データ展開手段として機能し、印刷データを印字データに展開する。この場合において、制御部28は、受信バッファ内の印刷データを読み出して中間コードデータに変換し、この中間コードデータを中間バッファに記憶する。そして、制御部28は、中間バッファから読み出した中間コードデータを解析し、ROM55内のフォントデータやグラフィック関数等を参照して中間コードデータをドット毎の印字データに展開する。本実施形態では、この印字データを2ビットデータで構成している。この展開された印字データは出力バッファに記憶されて、一回の主走査に相当する1行分の印字データが得られると、この1行分の印字データ(SI)は内部I/F59を通じて記録ヘッド1にシリアル伝送される。そして、出力バッファから1行分の印字データが送信されると、中間バッファの内容が消去されて次の中間コードデータに対する変換が行われる。
【0040】
また、制御部28は、発生タイミング信号(PTS)を出力する発生タイミング信号出力手段としても機能する。ここで、発生タイミング信号とは、駆動信号発生回路58が発生する駆動信号の発生開始タイミングを定める信号である。即ち、駆動信号発生回路58は、この発生開始タイミング信号を受信する毎に、一連の駆動信号を信号発生周期に亘って出力する。本実施形態では、この発生開始タイミング信号を720dpiに対応する間隔で出力する。このため、制御部28は、リニアエンコーダ38からのエンコーダ出力を4逓倍することにより、発生タイミング信号を出力する。例えば、エンコーダ出力における直前の一周期を1/4することで発生タイミング信号の出力間隔を求め、この出力間隔に基づいて発生タイミング信号を出力する。
【0041】
また、制御部28は、上記のギャップ検出センサ43と共に本発明のギャップ情報取得手段としても機能する。即ち、制御部28は、ギャップ検出センサ43からの検出信号に基づいて、記録ヘッド1が通常状態にあるのか離隔状態にあるのかを認識する。また、制御部28は、記録対象となる記録紙6の種類(普通紙,ボード紙等)に応じて紙厚情報(媒体厚さ情報の一種)を取得する。そして、記録ヘッド1の状態と紙厚情報とに基づき、制御部28は、ノズル開口9から着弾対象物表面までの間隔、即ち、プラテンギャップを取得する。
なお、記録対象となる記録紙6の種類は、例えば、ホストコンピュータ等から送られてくる制御情報によって取得することができる。また、操作パネル(図示せず)の操作等によってユーザーが入力した情報に基づいて取得することもできる。そして、記録紙6の種類と紙厚情報との関係は、例えば、上記のROM55に予め記憶しておく。従って、制御部28は、記録ヘッド1の状態と紙厚情報とに基づいてプラテンギャップを取得できる。
【0042】
また、制御部28は、本発明の位置補正情報取得手段としても機能し、テストパターンを読み取ることで得られた画像検出センサ27からの検出情報に基づき、上記の位置補正情報をプラテンギャップ毎に取得する。さらに、制御部28は、本発明の吐出タイミング制御手段としても機能し、上記のギャップ情報に基づき、補正情報記憶素子56から対応するプラテンギャップの位置補正情報を取得する。そして、取得した位置補正情報に応じて復路走査時におけるインク滴の吐出タイミングを調整する。この他に、制御部28は、本発明の飛行速度取得手段、及び、増粘防止制御手段としても機能する。
なお、この位置補正情報の取得方法や吐出タイミングの調整方法、飛行速度取得手段及び増粘防止制御手段としての動作については、後で説明する。
【0043】
上記の駆動信号発生回路58は、駆動信号発生手段の一種である。この駆動信号発生回路58は、制御部28によって制御され、各種の駆動信号を発生する。例えば、記録ヘッド1が記録領域内を移動している期間中には、画像等の記録に用いる記録用駆動信号を発生する。この記録用駆動信号としては、種々の信号が提案され実用化されている。一般に、この記録用駆動信号には、インク滴を吐出させるための吐出パルスと、インク滴を吐出させない程度にメニスカスを微振動させる微振動パルスとを混在させており、印字データ(階調情報)に応じて吐出パルスや微振動パルスを選択して圧電振動子15に供給する。また、待機ポジションから記録領域までの加速領域を記録ヘッド1が移動している期間中にて、駆動信号発生回路58は、インク滴を吐出させない程度にメニスカス(ノズル開口9で露出しているインクの自由表面)を微振動させる微振動駆動信号を発生する。この微振動駆動信号は、上記の微振動パルスによって構成された信号である。
【0044】
さらに、インク滴を空吐出させるフラッシング動作の期間中にて、駆動信号発生回路58は、より多くのインク滴を高い周波数で吐出させるフラッシング駆動信号を発生させる。このフラッシング駆動信号は、インク滴の吐出量を増やすために波形が最適化されたフラッシングパルスによって構成された信号である。なお、記録ヘッド1が移動していない静止状態においては、エンコーダ出力は発生しない。そして、上記したように、この駆動信号発生回路58は、発生タイミング信号を受信する毎に一連の駆動信号を発生する構成である。このため、記録ヘッド1の静止期間中においては、制御部28は、エンコーダ出力に拘わらず発生タイミング信号を出力する。
【0045】
上記のプリントエンジン52は、ヘッド走査機構が備えるパルスモータ34と、紙送り機構が備える紙送りモータ39と、記録ヘッド1等から構成される。パルスモータ34は、記録ヘッド1を移動させる駆動源として機能する。即ち、このパルスモータ34を作動させることで、記録ヘッド1は記録紙6の幅方向に移動される。また、紙送りモータ39は、記録紙6を紙送り方向順次送り出すための駆動源として機能する。そして、これらのパルスモータ34と紙送りモータ39は、制御部28(噴射制御手段の一種)による制御の下、互いに連係して動作する。
【0046】
次に、記録ヘッド1の電気的構成について説明する。記録ヘッド1は、第1シフトレジスタ61及び第2シフトレジスタ62からなるシフトレジスタ回路と、第1ラッチ回路63と第2ラッチ回路64とからなるラッチ回路と、デコーダ65と、制御ロジック66と、レベルシフタ67と、スイッチ回路と、圧電振動子15と、紙幅センサ26と、画像検出センサ27とを備えている。そして、各シフトレジスタ、各ラッチ回路、デコーダ65、レベルシフタ67、スイッチ回路68、及び、圧電振動子15は、それぞれ記録ヘッド1の各ノズル開口9に対応して複数設けられる。
【0047】
そして、この記録ヘッド1は、プリンタコントローラ51からの印字データ(SI)に基づいてインク滴を吐出する。具体的に説明すると、次の通りである。プリンタコントローラ51からの印字データは、発振回路57からのクロック信号(CK)に同期して、内部I/F59から第1シフトレジスタ61及び第2シフトレジスタ62にシリアル伝送される。この印字データは、上記したように2ビットのデータであり、本実施形態では、非記録、小ドット、中ドット、大ドットからなる4段階の記録階調(吐出階調の一種)を表す階調情報によって構成されている。具体的には、非記録が階調情報[00]であり、小ドットが階調情報[01]であり、中ドットが階調情報[10]であり、大ドットが階調情報[11]である。
【0048】
この印字データは各ノズル開口9毎に設定されており、全てのノズル開口9における下位ビット(L)のデータが第1シフトレジスタ61に入力されると共に、上位ビット(H)のデータが第2シフトレジスタ62に入力される。第1シフトレジスタ61には第1ラッチ回路63が電気的に接続され、第2シフトレジスタ62には第2ラッチ回路64が電気的に接続されている。そして、プリンタコントローラ51からのラッチ信号(LAT)が各ラッチ回路63,64に入力されると、第1ラッチ回路63は印字データの下位ビットのデータをラッチし、第2ラッチ回路64は印字データの上位ビットのデータをラッチする。
【0049】
各ラッチ回路でラッチされた印字データはデコーダ65に入力される。このデコーダ65は、2ビットの印字データを翻訳してパルス選択データを生成する。パルス選択データは、記録用駆動信号(COM)を構成する各パルスに各ビットを対応させることで構成されている。そして、各ビットの内容(例えば、[0],[1])に応じて圧電振動子15に対する駆動パルスの供給或いは非供給が選択される。
【0050】
また、デコーダ65には、制御ロジック66からのタイミング信号も入力されている。この制御ロジック66は、ラッチ信号(LAT)やチャンネル信号(CH)に基づいてタイミング信号を発生する。即ち、制御ロジック66は、ラッチ信号或いはチャンネル信号の受信を契機にタイミング信号を発生する。そして、デコーダ65は、タイミング信号を受信する毎にパルス選択データを出力する。
【0051】
この場合、デコーダ65によって翻訳されたパルス選択データは、上位ビット側から順に、タイミング信号の受信タイミングが到来する毎にレベルシフタ67に入力される。このレベルシフタ67は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが[1]の場合には、スイッチ回路68を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフタ67で昇圧された[1]のパルス選択データは、スイッチ手段として機能するスイッチ回路68に供給される。このスイッチ回路68の入力側には、駆動信号発生回路58からの駆動信号(COM)が供給されており、スイッチ回路68の出力側には圧電振動子15が接続されている。
【0052】
そして、パルス選択データは、スイッチ回路68の作動、つまり、パルスの圧電振動子15への供給を制御する。例えば、スイッチ回路68に加わるパルス選択データが[1]である期間中は、スイッチ回路68が接続状態になって駆動パルスが圧電振動子15に供給され、この駆動パルスに倣って圧電振動子15の電位レベルが変化する。一方、スイッチ回路68に加わるパルス選択データが[0]の期間中は、レベルシフタ67からはスイッチ回路68を作動させるための電気信号が出力されない。このため、スイッチ回路68が切断状態になって圧電振動子15へは駆動パルスが供給されない。
【0053】
このような動作をするデコーダ65、制御ロジック66、レベルシフタ67、スイッチ回路68、及び、制御部28は、パルス供給手段として機能し、印字データに基づき、駆動信号の中から必要なパルスを選択して圧電振動子15に供給する。その結果、印字データを構成する階調情報に応じた量のインク滴がノズル開口9から吐出される。また、非記録の階調情報の場合には、微振動パルスが供給されて、メニスカスの微振動が行われる。また、制御部28は、吐出タイミング制御手段としても機能し、上記の位置補正情報に基づいて、インク滴の吐出タイミング(本実施形態では復路走査時におけるドットの記録位置)を調整する。
【0054】
次に、上記した位置補正情報の取得手順について説明する。本実施形態において、位置補正情報は、記録紙6の表面にテストパターンを実際に記録し、記録したテストパターンを画像検出センサ27によって読み取ることで、制御部28が取得する。また、位置位置補正情報は、複数のプラテンギャップについて取得する。本実施形態では記録紙6として普通紙を用い、図5に示す第1プラテンギャップPG1(記録ヘッド1を通常状態にした際のプラテンギャップ)と、第2プラテンギャップPG2(記録ヘッド1を離隔状態にした際のプラテンギャップ)の両方で位置補正情報を取得する。以下、詳細に説明する。
【0055】
まず、図7に基づいてテストパターンについて説明する。例示したテストパターン71は、複数の矩形状単位画像、例えば、幅1mm×長さ4mmの長方形状の画像(パッチともいう。)によって構成されている。そして、この単位画像を、往路走査時に記録する往路単位画像72と、復路走査時に記録する復路単位画像73とによって構成し、往路単位画像72と復路単位画像73とを交互に記録することでテストパターン71としている。
【0056】
このテストパターン71では、往路走査時でのインク滴の着弾位置と復路走査時でのインク滴の着弾位置とが正常に調整されると、図7(a)に示すように、隣り合う往路単位画像72と復路単位画像73とが隙間無く記録される。一方、往路走査時でのインク滴の着弾位置と復路走査時でのインク滴の着弾位置とがずれている場合には、図7(b)に示すように、隣り合う往路単位画像72と復路単位画像73とに関し、一部が重なった状態で記録され、一部が主走査方向に離隔した状態で記録される。即ち、隣り合う復路単位画像73と往路単位画像72との間には、記録紙6の地色による筋が現れた状態となる。そして、着弾位置の調整は、往路単位画像72か復路単位画像73の何れか一方、或いは、両方について主走査方向への移動量を設定することで行う。即ち、隣り合う単位画像72,73同士が隙間無く記録されるように、単位画像72,73の移動量を設定する。なお、本実施形態では、往路単位画像72を基準にして復路単位画像73を移動させる構成としている。
【0057】
次に、手順について説明する。プリンタ側で所定の操作がなされたり、ホストコンピュータから所定の制御信号を受信したりすると、制御部28は、位置補正情報を取得するための補正情報取得モードを設定する。この補正情報取得モードが設定されると、まず、テストパターン記録工程にて、記録紙6の表面にテストパターン71を記録する。このテストパターン71の記録は、制御部28によって制御される。即ち、制御部28は、テストパターン記録制御手段として機能し、ROM55からテストパターンデータを読み出し、記録ヘッド1、ヘッド走査機構、及び、紙送り機構を制御して記録紙6上にテストパターン71を記録させる。
【0058】
テストパターン71を記録したならば、次にテストパターン読取工程に移行する。このテストパターン読取工程では、制御部28は、テストパターン読取制御手段として機能し、記録ヘッド1、ヘッド走査機構、及び、紙送り機構を制御することで、記録紙6上に記録されたテストパターン71を画像検出センサ27によって読み取る。このとき、画像検出センサ27からの検出信号は、単位画像72,73上の走査時と、単位画像72,73同士の隙間(地色)の走査時とで出力レベルが異なる。従って、記録色に応じた閾値を用いることで、制御部28は、その検出場所における記録の有無を判断できる。また、この読み取り時における主走査方向の走査速度は一定に調整されるので、制御部28は、地色の検出時間(地色の検出信号が出力されている時間)に基づき、パターン同士の隙間の幅を認識できる。
【0059】
なお、本実施形態では、画像検出センサ27をノズル列よりも紙送り方向下流に設けているので、テストパターン記録工程とテストパターン読取工程とを1パスで行うことができる。即ち、パターン記録後の記録紙6を紙送り上流側に戻さなくても、一方向に送ることでテストパターン71の記録と読み取りとが行える。このため、操作を簡略化することができると共に、紙送り機構の簡素化も図れる。また、テストパターン71の記録と読み取りとを分けて2パスで行ってもよい。この場合、例えば、テストパターン71が記録された記録紙6を上流側に戻した後にテストパターン71の読み取りを行う。或いは、テストパターン71が記録された記録紙6を取り出した後に、再度セットしてテストパターン71の読み取りを行う。
【0060】
テストパターン71を読み取ったならば、補正値決定工程に移行する。この補正値決定工程では、パターン同士の間隔から位置補正情報を取得する。本実施形態の位置補正情報は移動量をドット数で表した情報である。このため、制御部28は、得られた間隔の数値に解像度情報を加味し、位置補正情報を取得する。
例えば、図7(b)に示すテストパターン71において、パターン同士の間隔(地色の筋の幅)△xが140μmであり、解像度が720dpiであった場合、1ドットの大きさは約36μmである。このため、制御部28は、位置補正情報として4dotを算出する。さらに、復路単位画像73を復路走査方向(図での右側)に移動させるため、位置補正情報としては[−4]が設定される。
【0061】
位置補正情報を設定したならば、設定した位置補正情報を補正情報記憶素子56に記憶する。本実施形態では、第1プラテンギャップPG1について第1位置補正情報を取得し、第2プラテンギャップPG2について第2位置補正情報を取得するので、第1位置補正情報を第1補正情報記憶領域56aに記憶し、第2位置補正情報を第2補正情報記憶領域56bに記憶する。
【0062】
記憶された位置補正情報は画像等の記録時に用いられる。即ち、制御部28(ギャップ情報取得手段)は、ギャップ検出センサ43からの検出信号に基づいて記録ヘッド1の位置付け状態、即ち、通常状態若しくは離隔状態を認識し、記録対象となる記録紙6の種類(普通紙,ボード紙等)から紙厚を取得し、これらの情報からプラテンギャップを取得する。
そして、取得したプラテンギャップの情報に基づき、制御部28(位置補正情報取得手段)は、位置補正情報を取得する。例えば、取得したプラテンギャップに近い側の位置補正情報を取得する。なお、取得したプラテンギャップに対応する位置補正情報を、第1位置補正情報と第2位置補正情報とに基づいて算出してもよい。
【0063】
これにより、双方向記録時における液滴の着弾位置ずれを自動で調整できる。即ち、制御部28(噴射制御手段)は、復路走査時において、位置補正情報で指定されたドット分だけインク滴の吐出タイミングをシフトする。例えば、位置補正情報が[−4]であった場合には、インク滴の吐出タイミングを全体的に4ドット分早くする。これにより、インク滴の着弾位置ずれを補正できる。
さらに、この場合において着弾位置ずれは、ノズル開口9から着弾対象物までの距離に応じて調整される。これにより、記録対象となる記録紙6の厚さが異なっても、インク滴の着弾位置ずれを防止することができ、記録画像の画質向上が図れる。
【0064】
ところで、本実施形態において、制御部28(飛行速度取得手段)は、記憶された位置補正情報に基づいてインク滴の飛行速度を取得する。そして、取得した飛行速度の情報に基づき、制御部28(噴射制御手段,増粘防止手段)は、縁なし記録モード(全面噴射モードの一種)におけるインク滴の捨て打ち面積を調整したり、増粘防止動作(微振動動作,フラッシング動作)における実行条件を制御する。以下、これらの点について説明する。
【0065】
まず、インク滴の飛行速度の検出について説明する。上記したように、吐出されたインク滴は斜め下方に飛行する。本実施形態では、この特性を利用してインク滴の速度を取得する。
図8の模式図に示すように、記録領域における記録ヘッド1の走査速度Vcは一定である。このため、吐出されたインク滴が受ける空気抵抗は一定であり、吐出されたインク滴の水平方向の速度成分Vc′も一定となる。従って、インク滴の飛行角度θはインク滴の飛行速度Vmによって規定される。例えば、水平方向の速度成分Vc′が0.5m/sであり、インク滴の飛行速度Vm1が7m/sであったとすると、飛行角度θは4.08度となる。また、飛行速度Vm2が4m/sであったとすると、飛行角度θは7.13度となる。
【0066】
そして、水平方向の速度成分Vc′は記録ヘッド1(キャリッジ4)の走査速度Vcから求めることができる。例えば、走査速度Vcをそのまま用いたり、走査速度Vcに補正係数を乗じることで求めることができる。なお、水平方向の速度成分Vc′と走査速度Vcの相関関係は、インク滴の量によっても異なる可能性があるので、実験等によって予め取得しておく。
このように、水平方向の速度成分Vc′が一定であるため、飛行角度θが判ればインク滴の飛行速度Vmを取得できる。そこで、位置補正情報からインク滴の飛行速度を求める手順について説明する。
【0067】
図9は、ノズル面を基準にして第1プラテンギャップPG1と第2プラテンギャップPG2との関係を示した模式図である。この図において符号△PGで示す量は、ギャップ調整機構による調整量(ノズル面の移動量)である。そして、この例では、説明を簡素化するために、図10に示す第1プラテンギャップPG1の位置補正情報が[4](4dot分主走査方向に移動)、第2プラテンギャップPG2の位置補正情報が[0](調整不要)、ノズル面の調整量△PGが1000μm、解像度が720dpi、及び、インク滴の水平方向の速度成分Vc′が0.5m/sであるとして説明する。
【0068】
この例では、図11に拡大して示すように、PG1においては4dot分の補正を必要とし、PG2では補正を必要としない。そして、往路走査時におけるインク滴の飛行角度θと復路走査時におけるインク滴の飛行角度θとは同じである。このため、インク滴は、距離△PGを飛行している最中に、2ドット分水平方向に移動していることになる。この水平方向の移動量を△Gとすると、飛行角度θは、次式(1)で表すことができる。
【0069】
θ=tan-1(△G/△PG) … (1)
【0070】
本実施形態において、解像度が720dpiであることから移動量△Gは約71μmとなる。そして、距離△PGが1000μmであるので、飛行角度θは4.06度となる。この飛行角度θは、インク滴の水平方向の速度成分Vc′と飛行速度Vmの比である。ここで、水平方向の速度成分Vc′は一定であるため、インク滴の飛行速度Vmは次式(2)で表すことができる。
【0071】
Vm=(1/tanθ)×Vc′ … (2)
【0072】
本実施形態において、飛行角度θが4.06度であり、水平方向の速度成分Vc′が0.5m/sであることから、飛行速度Vmとして7.05m/sが得られる。
【0073】
なお、上記の例は、第2プラテンギャップPG2において補正が不要な例について説明したが、第1プラテンギャップPG1と第2プラテンギャップPG2の両方を補正する場合についても同様である。例えば、図12(a)〜(d)に示すように、移動量△Gは次式(3)で表すことができる。
【0074】
△G=(PG1補正量−PG2補正量)/2 … (3)
但し、往路記録方向への補正量を+とし、復路記録方向への補正量を−とする。また、補正量は、補正情報の値を解像度で規定されるドット径に乗じたものとする。
【0075】
例えば、(a)に示す例では、補正量PG1A及び補正量PG2Aが共に復路記録方向への補正であるため、補正量PG2Aから補正量PG1Aを減じた値を1/2することで移動量△Gを求めることができる。また、(d)に示す例では、補正量PG1A及び補正量PG2Aが共に往路記録方向への補正であるため、補正量PG1Dから補正量PG2Dを減じた値を1/2することで移動量△Gを求めることができる。
【0076】
このようにして取得したインク滴の飛行速度情報を用い、噴射制御手段としての制御部28は、縁なし記録モード(全面噴射モードの一種)におけるインク滴の捨て打ち面積を調整する。即ち、インク滴の飛行速度Vmが遅いほど吐出されたインク滴がミスト化し易いので、インク滴の飛行速度が標準速度よりも規定値以上遅い場合には、図13に符号Ox,Oy示す捨て打ち範囲(吐出面積)を規定値よりも小さく設定する。
なお、この捨て打ち範囲は、記録紙6がスキューした場合であっても全面に記録できるように、規定値は比較的余裕を持って設定されている。このため、多少捨て打ち範囲を小さく設定しても記録に支障が生じる可能性が少ない。
【0077】
また、取得したインク滴の飛行速度情報を用い、制御部28(増粘防止手段)は、フラッシング動作における実行条件を最適化する。即ち、インクは、飛行速度Vmが規定値よりも速ければ増粘し難く、規定値よりも遅ければ増粘し易い特性を有している。このため、フラッシング動作において、インク滴の飛行速度に応じて一連のフラッシング動作でのインク滴の吐出回数を可変する。例えば、飛行速度Vmに関し、規定値(標準値)よりも上側と下側とに閾値を設定する。そして、取得した飛行速度Vmが上側閾値と下側閾値の範囲内にあれば、標準の吐出回数を用いる。また、飛行速度Vmが上側閾値を超えていた場合には標準の吐出回数に第1補正係数を乗じて吐出回数を減じ、飛行速度Vmが下側閾値を超えていた場合には標準の吐出回数に第2補正係数を乗じて吐出回数を増やす。
このように、フラッシング動作の最適化を図ることにより、フラッシング動作で消費されるインク滴の量を可及的に少なくすることができ、記録に使用するインクの量を増やすことができる。
【0078】
また、取得したインク滴の飛行速度情報を用い、制御部28(増粘防止手段)は、微振動動作における実行条件を最適化する。この微振動動作は、図14に示すように、記録ヘッド1を加速するために設定された加速領域で実行される印字外微振動(本発明の第1微振動動作の一種)と、記録領域内で実行される印字内微振動(本発明の第2微振動動作の一種)とがある。本実施形態では、これらの両方を調整対象とする。例えば、印字外微振動においては、加速領域内における微振動パルスの供給回数を可変する。また、印字内微振動においては、単位走査距離に対する微振動パルスの供給回数を可変する。
【0079】
上記したように、インクは、飛行速度Vmが規定値よりも速ければ増粘し難く、規定値よりも遅ければ増粘し易い特性を有している。このため、この微振動動作でも、インク滴の飛行速度に応じて微振動動作の実行回数、言い換えれば、微振動パルスの供給周期を可変する。例えば、飛行速度Vmについて上側閾値と下側閾値とを設定し、取得した飛行速度Vmが上側閾値と下側閾値の範囲内にあれば、標準の微振動動作を設定する。また、飛行速度Vmが上側閾値を超えていた場合には微振動パルスの供給周波数を標準よりも下げる方向に補正する。一方、飛行速度Vmが下側閾値を超えていた場合には微振動パルスの供給周波数を標準よりも上げる方向に補正する。
このように、微振動動作の実行条件を最適化することにより、微振動の実行に伴う消費電力を低減することができる。
【0080】
なお、上記実施形態においては、圧力発生素子として圧電振動子15を例示したが、この構成に限定されるものではない。例えば、撓み振動モードの圧電振動子であってもよく、静電アクチュエータであってもよい。さらに、発熱素子であってよい。即ち、発熱素子からの熱によってインクを突沸させ、このとき発生した気泡によりインクを押し出す構成の記録ヘッドであってもよい。
【0081】
また、ギャップ検出機構に関し、記録紙6とノズル面とのギャップを直接的に検出する構成を採ってもよい。例えば、反射型の距離センサを記録ヘッド1のノズル面側に取り付け、この距離センサからの検出信号を制御部28に入力する構成としてもよい。
【0082】
また、本発明は、プリンタ以外の液体噴射装置にも適用できる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置,有機EL(Electro Luminescence)ディスプレーやFED(面発光ディスプレー)等の電極を形成する電極製造装置,バイオチップ(生物化学素子)を製造するチップ製造装置,極く少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペット等の液体噴射装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図2】 記録ヘッドの構造を説明する断面図である。
【図3】 (a)はギャップ調整機構を説明する図,(b)は記録ヘッドに設けられたセンサを説明する図である。
【図4】 ギャップ調整機構による記録ヘッドの状態変化の説明図である。
【図5】 プラテンギャップを説明する模式図である。
【図6】 (a)はプリンタの電気的構成を説明するブロック図,(b)は補正情報記憶素子の記憶領域を説明する図である。
【図7】 テストパターンを説明する図であり、(a)は往路記録時と復路記録時におけるインク滴の着弾位置が調整されている状態,(b)は着弾位置の調整が必要な状態をそれぞれ示す。
【図8】 インク滴の飛行角度と飛行速度の関係を説明する図である。
【図9】 ノズル面を基準にして第1プラテンギャップと第2プラテンギャップの関係を示した模式図である。
【図10】 図9の例における位置補正情報を説明する模式図である。
【図11】 位置補正情報からインク滴の飛行角度を求める方法を説明する図である。
【図12】 位置補正情報から水平方向の移動量△Gを取得する方法を説明する図であり、(a)〜(d)はそれぞれ位置補正情報の組み合わせを示す。
【図13】 捨て打ち面積の調整を説明する図である。
【図14】 記録ヘッドの加速領域、記録領域、減速領域を説明する模式図である。
【符号の説明】
1…記録ヘッド,2…インクカートリッジ,3…カートリッジ保持部,4…キャリッジ,5…プラテン,6…記録紙,7…キャッピング機構,8…キャップ部材,9…ノズル開口,11…ケース,12…振動子ユニット,13…流路ユニット,14…収納空部,15…圧電振動子,16…固定板,17…流路形成基板,18…ノズルプレート,19…弾性板,20…リザーバ,21…インク供給口,22…圧力室,23…ノズル連通口,24…島部,25…薄肉部,26…紙幅センサ,27…画像検出センサ,28…制御部,31…吸液部材,32…支持突起,33…ガイド軸,34…パルスモータ,35…駆動プーリー,36…遊転プーリー,37…タイミングベルト,38…リニアエンコーダ,39…紙送りモータ,40…紙送りローラ,41…偏心カム,42…調整レバー,43…ギャップ検出センサ,44…支軸,45スケール…,46…フォトインタラプタ,51…プリンタコントローラ,52…プリントエンジン,53…外部I/F,54…RAM,55…ROM,56…補正情報記憶素子,57…発振回路,58…駆動信号発生回路,59…内部I/F,61…第1シフトレジスタ,62…第2シフトレジスタ,63…第1ラッチ回路,64…第2ラッチ回路,65…デコーダ,66…制御ロジック,67…レベルシフタ,68…スイッチ回路,71…テストパターン,72…往路単位画像,73…復路単位画像
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting apparatus capable of discharging various liquids from a liquid ejecting head, and a control method for the liquid ejecting apparatus, and more particularly, to adjust landing positions at the time of forward scanning and backward scanning with high accuracy. About.
[0002]
[Prior art]
The liquid ejecting apparatus includes an ejecting head capable of ejecting (ejecting) liquid, and ejects various liquids from the ejecting head. Examples of the liquid ejecting apparatus include an image recording apparatus such as an ink jet printer or an ink jet plotter. Recently, it has been applied to various manufacturing apparatuses by taking advantage of the characteristic that a very small amount of liquid can be landed at a predetermined position with high accuracy. For example, a display manufacturing apparatus that manufactures color filters such as liquid crystal displays, an electrode manufacturing apparatus that forms electrodes such as organic EL (Electro Luminescence) displays and FEDs (surface emitting displays), and chips that manufacture biochips (biochemical elements) Applied to manufacturing equipment. The recording head for the image recording apparatus ejects liquid ink, and the color material ejecting head for the display manufacturing apparatus ejects solutions of R (Red), G (Green), and B (Blue) color materials. The electrode material ejecting head for the electrode manufacturing apparatus ejects a liquid electrode material, and the bioorganic matter ejecting head for the chip manufacturing apparatus ejects a bioorganic solution.
[0003]
This type of liquid ejecting apparatus includes a head scanning mechanism that reciprocates the liquid ejecting head in the main scanning direction, and performs bi-directional ejection that can eject liquid droplets during both forward and backward scanning of the liquid ejecting head. Some are configured to do so. For example, an ink jet recording apparatus that is a type of liquid ejecting apparatus is configured to be able to eject ink droplets both during forward scanning and during backward scanning of a recording head (a type of liquid ejecting head) in order to shorten the recording time. There is what I did. As described above, in a configuration in which ink droplets can be ejected both during forward scanning and during backward scanning, the landing positions of ink droplets ejected during forward scanning and ink droplets ejected during backward scanning tend to be shifted. . In order to correct this landing position deviation, an apparatus capable of adjusting the ejection timing of ink droplets during forward scanning and backward scanning has been proposed (for example, Patent Document 1).
[0004]
In this apparatus, a plurality of types of test patterns with variable ink droplet ejection timing during backward scanning are recorded, and the user or inspection operator selects the test pattern with the best image quality from the test patterns. The number was input to the apparatus via a host computer or the like. Then, based on the input information, the generation timing of the drive pulse for ejecting the ink droplets is set, and the landing position of the ink droplet during the backward scanning is matched with the landing position of the ink droplet during the forward scanning.
[0005]
Further, in this type of liquid ejecting apparatus, the flying speed of the liquid droplet has individual differences for each liquid ejecting head. The characteristics of the liquid jet head are defined according to the flying speed of the droplet. For example, in the case of a liquid ejecting head whose droplet flying speed is faster than the standard (design value), the liquid in the vicinity of the nozzle opening is less likely to thicken than the liquid ejecting head at the standard speed, and the discharged liquid It has the characteristic that droplets are difficult to mist. On the other hand, if the liquid jet head has a droplet flying speed slower than the standard (design value), the liquid jet head has a characteristic that it is easier to thicken and mist than the standard speed liquid jet head. Therefore, grasping the flight speed of the droplet is important for optimizing the control. Various devices capable of measuring the flying speed of the ejected droplets have been proposed, but most of them have a dedicated mechanism for measurement such as using a laser light source and a light receiving element (for example, patents). Reference 2).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-10088 (pages 10-15 and 14-24)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-193136 (page 4, Fig. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional apparatus, a user or the like visually determines a landing position deviation of a droplet during bidirectional discharge, and manually inputs the determination result. As described above, since the operation is performed by the user, there is room for improvement in terms of usability. Further, the distance from the nozzle opening to the landing target (also referred to as a platen gap) is not particularly considered, and there is room for improvement in this respect.
Furthermore, in other conventional apparatuses, a dedicated mechanism for measuring the flying speed of the droplets is necessary, which causes the apparatus to be complicated.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and its main purpose is to automatically adjust the landing position deviation of droplets during bidirectional discharge, and to the distance from the nozzle opening to the landing object. An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus that can be adjusted accordingly. Another object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus capable of detecting the flying speed of a droplet with a simple configuration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention has been proposed in order to achieve the above-described object, and a liquid jet capable of causing a pressure fluctuation in a liquid in a pressure chamber by the operation of a pressure generating element and discharging a droplet from a nozzle opening by the pressure fluctuation. A head and a head scanning mechanism for reciprocating the liquid ejecting head in the main scanning direction,
  In the liquid ejecting apparatus capable of ejecting liquid droplets in both the forward scanning direction and the backward scanning direction of the liquid ejecting head,
  Optical reading means capable of optically reading the test pattern formed on the surface of the landing object by the landing of the droplet;
  Gap information acquisition means capable of acquiring gap information indicating a platen gap from the nozzle opening to the landing object surface;
  Based on the read information obtained by reading the test pattern by the optical reading unit, the distance between the test pattern formed during the forward scan and the test pattern formed during the backward scan is detected, so that the forward path of the liquid ejecting head is detected. Position correction information acquisition means for acquiring position correction information indicating a correction amount for correcting the landing positions of droplets at the time of scanning and at the time of backward scanning;
  Position correction information storage means capable of storing the position correction information acquired by the position correction information acquisition means;
  Flight speed acquisition means for calculating droplet flight speed information by a trigonometric function from the gap information, position correction information corresponding to the gap stored in the position correction information storage means, and the scanning speed of the liquid jet head. When,
  Flight speed information calculated by the flight speed acquisition means on the condition that a full landing mode is set in which droplets are landed on the entire surface of the landing object by discharging the liquid droplets over a wider area than the landing object. And the threshold, and depending on the comparison result, the discharge area of the part exceeding the landing targetAdjustmentInjection control means for
  It is provided with.
[0010]
  According to this invention,The discharge area of the portion exceeding the landing target is adjusted according to the flying speed of the droplet. Here, the flight speed of the droplet affects the ease of droplet mist formation. That is, as the flying speed of the droplet becomes slower, the droplet becomes easier to mist. Conversely, as the flying speed of the droplet becomes faster, the droplet becomes difficult to mist. For this reason, it is possible to prevent the discharged droplets from becoming mist by adjusting the above-mentioned discarding area according to the flying speed of the droplets.
[0011]
  Also,Since the flight speed of the droplet is acquired from the position correction information, a dedicated measuring device is not required, and the device configuration can be simplified.
[0014]
  The present invention also provides a liquid ejecting head capable of causing a pressure variation in the liquid in the pressure chamber by the operation of the pressure generating element and ejecting liquid droplets from the nozzle opening by the pressure variation, and the liquid ejecting head in the main scanning direction. A reciprocating head scanning mechanism,
  In the liquid ejecting apparatus capable of ejecting liquid droplets in both the forward scanning direction and the backward scanning direction of the liquid ejecting head,
  Optical reading means capable of optically reading the test pattern formed on the surface of the landing object by the landing of the droplet;
  Gap information acquisition means capable of acquiring gap information indicating a platen gap from the nozzle opening to the landing object surface;
  On the basis of the read information obtained by reading the test pattern by the optical reading means, the interval between the test pattern formed during the forward scanning and the test pattern formed during the backward scanning is detected, so that the forward scanning of the liquid ejecting head is performed. Position correction information acquisition means for acquiring position correction information indicating a correction amount for correcting the landing position of the droplet at the time of the time and the backward scan; and
  Position correction information storage means capable of storing the position correction information acquired by the position correction information acquisition means;
  Flight speed acquisition means for calculating droplet flight speed information by a trigonometric function from the gap information, position correction information corresponding to the gap stored in the position correction information storage means, and the scanning speed of the liquid jet head. When,
  A thickening prevention control means for controlling a thickening prevention operation for preventing liquid thickening in the vicinity of the nozzle opening, and
  The thickening prevention operation is a first micro-vibration operation that is performed in the acceleration region of the liquid ejecting head and finely vibrates the meniscus to the extent that droplets are not discharged by supplying a micro-vibration pulse to the pressure generating element.
  The thickening prevention control unit compares the flight speed information calculated by the flight speed acquisition unit with a threshold value, and determines the number of times of supplying the micro-vibration pulse in one micro-vibration operation according to the comparison result.AdjustmentIt is characterized by doing.
  The “acceleration region” is a region from a position outside the landing target to the top of the landing target, and is set to a range necessary for accelerating the liquid ejecting head to a predetermined scanning speed. .
[0015]
  The present invention also provides a liquid ejecting head capable of causing a pressure variation in the liquid in the pressure chamber by the operation of the pressure generating element and ejecting liquid droplets from the nozzle opening by the pressure variation, and the liquid ejecting head in the main scanning direction. A reciprocating head scanning mechanism,
  In the liquid ejecting apparatus capable of ejecting liquid droplets in both the forward scanning direction and the backward scanning direction of the liquid ejecting head,
  Optical reading means capable of optically reading the test pattern formed on the surface of the landing object by the landing of the droplet;
  Gap information acquisition means capable of acquiring gap information indicating a platen gap from the nozzle opening to the landing object surface;
  On the basis of the read information obtained by reading the test pattern by the optical reading means, the interval between the test pattern formed during the forward scanning and the test pattern formed during the backward scanning is detected, so that the forward scanning of the liquid ejecting head is performed. Position correction information acquisition means for acquiring position correction information indicating a correction amount for correcting the landing position of the droplet at the time of the time and the backward scan; and
  Position correction information storage means capable of storing the position correction information acquired by the position correction information acquisition means;
  Flight speed acquisition means for calculating droplet flight speed information by a trigonometric function from the gap information, position correction information corresponding to the gap stored in the position correction information storage means, and the scanning speed of the liquid jet head. When,
  A thickening prevention control means for controlling a thickening prevention operation for preventing liquid thickening in the vicinity of the nozzle opening, and
  The thickening prevention operation is a second fine vibration operation that is performed in the main scanning region of the liquid ejecting head and finely vibrates the meniscus to such an extent that droplets are not discharged by supplying a fine vibration pulse to the pressure generating element. ,
  The thickening prevention control means compares the flight speed information calculated by the flight speed acquisition means with a threshold value, and determines the number of times the fine vibration pulse is supplied in the fine vibration operation according to the comparison result.AdjustmentIt is characterized by doing.
  The “main scanning area” is an area on the landing target.
[0016]
  The present invention also provides a liquid ejecting head capable of causing a pressure variation in the liquid in the pressure chamber by the operation of the pressure generating element and ejecting liquid droplets from the nozzle opening by the pressure variation, and the liquid ejecting head in the main scanning direction. A reciprocating head scanning mechanism,
  In the liquid ejecting apparatus capable of ejecting liquid droplets in both the forward scanning direction and the backward scanning direction of the liquid ejecting head,
  Optical reading means capable of optically reading the test pattern formed on the surface of the landing object by the landing of the droplet;
  Gap information acquisition means capable of acquiring gap information indicating a platen gap from the nozzle opening to the landing object surface;
  On the basis of the read information obtained by reading the test pattern by the optical reading means, the interval between the test pattern formed during the forward scanning and the test pattern formed during the backward scanning is detected, so that the forward scanning of the liquid ejecting head is performed. Position correction information acquisition means for acquiring position correction information indicating a correction amount for correcting the landing position of the droplet at the time of the time and the backward scan; and
  Position correction information storage means capable of storing the position correction information acquired by the position correction information acquisition means;
  Flight speed acquisition means for calculating droplet flight speed information by a trigonometric function from the gap information, position correction information corresponding to the gap stored in the position correction information storage means, and the scanning speed of the liquid jet head. When,
  A thickening prevention control means for controlling a thickening prevention operation for preventing liquid thickening in the vicinity of the nozzle opening, and
  The thickening prevention operation is a flushing operation for idly discharging droplets from the liquid ejecting head at a predetermined position outside the landing object,
  The thickening prevention control means compares the flight speed information calculated by the flight speed acquisition means with a threshold value, and determines at least one of the number of droplet discharges and the execution interval in the flushing operation according to the comparison result.Increase or decreaseIt is characterized by doing.
[0017]
According to these inventions, the execution condition in the thickening prevention operation is adjusted according to the flying speed of the droplet. Here, the flying speed of the droplet affects the ease of thickening of the liquid near the nozzle opening. In other words, the liquid near the nozzle opening becomes easier to thicken as the flying speed of the liquid drops, whereas the liquid becomes harder to thicken as the flying speed of the liquid drops. This is presumably because the magnitude of the kinetic energy of the meniscus immediately after ink droplet ejection changes in accordance with the flight speed of the droplet. For this reason, the thickening prevention operation can be optimized by adjusting the execution condition in the thickening prevention operation according to the flying speed of the droplet.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an image recording apparatus which is one form of the liquid ejecting apparatus, specifically an ink jet printer (hereinafter referred to as a printer) will be described as an example.
[0019]
FIG. 1 is a perspective view illustrating the basic configuration of the printer. As shown in FIG. 1, the printer is equipped with a carriage 4 having a cartridge holding unit 3 to which the recording head 1 is attached and detachably holding the ink cartridge 2, and a platen 5 disposed below the recording head 1. And a head scanning mechanism for moving the carriage 4 in the paper width direction of the recording paper 6 and a paper feeding mechanism for moving the recording paper 6 in the paper feeding direction. Further, a home position that is the starting point of scanning of the recording head 1 is set within the moving range of the recording head 1 and outside the platen 5. A capping mechanism 7 is provided at this home position. The capping mechanism 7 seals the nozzle surface of the recording head 1 with a cap member 8 and prevents evaporation of the ink solvent from the nozzle opening 9 (see FIG. 2). The capping mechanism 7 is also used during a flushing operation for ejecting ink droplets idly. In other words, the cap member 8 is used as a container for receiving ink droplets ejected from the recording head 1 when performing the flushing operation.
The recording paper 6 is a kind of landing target on which ink droplets (a kind of liquid droplets) ejected from the recording head 1 are landed. The paper width direction of the recording paper 6 is the main scanning direction, and the paper feeding direction is the sub-scanning direction.
[0020]
The recording head 1 is a kind of the liquid jet head according to the present invention, and discharges liquid ink in the form of liquid droplets from the nozzle openings 9. Various types of recording heads 1 have been proposed. A general type of the recording head 1 uses pressure fluctuations in ink in a pressure chamber and ejects droplets from the nozzle openings 9 using the pressure fluctuations. is there.
An example of the recording head 1 will be briefly described with reference to FIG. The illustrated recording head 1 includes a case 11, a vibrator unit 12 housed in the case 11, a flow path unit 13 joined to the front end surface of the case 11, and the like. The case 11 is created, for example, by molding an epoxy-based resin, and has a storage space 14 for storing the vibrator unit 12 therein. The vibrator unit 12 is obtained by joining a comb-like piezoelectric vibrator 15 to the surface of a fixed plate 16 in a cantilever state. The piezoelectric vibrator 15 is a kind of pressure generating element and a kind of electromechanical conversion element. The piezoelectric vibrator 15 expands and contracts in the longitudinal direction of the element according to the vibrator potential.
[0021]
The channel unit 13 has a configuration in which a nozzle plate 18 is bonded to one surface of the channel forming substrate 17 and an elastic plate 19 is bonded to the other surface of the channel forming substrate 17. The flow path unit 13 is provided with a reservoir 20, an ink supply port 21, a pressure chamber 22, a nozzle communication port 23, and a nozzle opening 9. These portions form a plurality of ink flow paths corresponding to the nozzle openings 9 from the ink supply ports 21 to the nozzle openings 9 via the pressure chambers 22 and the nozzle communication ports 23. The nozzle openings 9 are formed in a plurality of rows, and a group of nozzle openings 9 belonging to one row constitutes a nozzle row. A plurality of nozzle rows are provided for one recording head 1.
[0022]
The elastic plate 19 is provided with a diaphragm portion. This diaphragm portion is a portion that divides a part of the pressure chamber 22, and is provided around the island portion (thick portion) 24 to which the tip surface of the piezoelectric vibrator 15 is joined, and around the island portion 24. And having a thin portion 25. When the piezoelectric vibrator 15 expands and contracts in the element longitudinal direction, the island portion 24 is displaced. The pressure chamber volume changes due to the displacement of the island portion 24. That is, when the piezoelectric vibrator 15 extends, the pressure chamber volume decreases, and when the piezoelectric vibrator 15 contracts, the pressure chamber volume increases.
[0023]
As the volume of the pressure chamber 22 changes, the pressure in the ink in the pressure chamber 22 varies. Therefore, ink droplets can be ejected from the nozzle openings 9 by controlling the pressure fluctuation. For example, the ink droplets can be ejected by contracting the piezoelectric vibrator 15 in the longitudinal direction of the element and then rapidly expanding the piezoelectric vibrator 15. Furthermore, by changing the pressure fluctuation pattern applied to the ink in the pressure chamber 22, the amount of ink droplets to be ejected can be changed, and the meniscus can be vibrated slightly.
[0024]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, two types of sensors are provided in the front end surface of the recording head 1. One of them is a paper width sensor 26. The paper width sensor 26 detects the edge of the recording paper 6 and is disposed upstream of the nozzle row in the paper feeding direction. The paper width sensor 26 is used, for example, when performing so-called borderless recording in which an image or the like is recorded on the entire surface of the recording paper 6. In this borderless recording, image data larger than the size of the recording paper 6 is generated, and an image or the like is recorded on the entire surface of the recording paper 6 by ejecting ink droplets beyond the edge of the recording paper 6. Then, based on the detection signal from the paper width sensor 26, the position of the recording paper 6 at the time of borderless recording is detected, and the amount of ink droplets to be discarded, in other words, the ink droplets in the region outside the recording paper 6 are discarded. Optimize the striking area (discharge area).
[0025]
The other one is the image detection sensor 27. The image detection sensor 27 is a kind of optical reading means in the present invention, and is a sensor that detects the density of an image recorded on the surface of the recording paper 6. In the present embodiment, the image detection sensor 27 is configured by a photo sensor, and is disposed downstream of the nozzle row in the paper feeding direction. Thus, the reason why the image detection sensor 27 is arranged on the downstream side of the nozzle row is to detect an actually recorded image. A detection signal from the image detection sensor 27 is input to the control unit 28 (see FIG. 6), and the landing position of the ink droplet ejected during the forward scanning of the recording head 1 and the landing position of the ink droplet ejected during the backward scanning are determined. Used when acquiring position correction information for matching. A method of using the image detection sensor 27 will be described in detail later.
[0026]
The platen 5 is a plate-like member for guiding the recording paper 6. In the upper surface portion of the platen 5, a portion excluding the peripheral portion is formed as a recess that is one step lower than the peripheral portion. A liquid absorbing member 31 such as a sponge is disposed in the recess. Further, a support protrusion (also called a diamond rib) 32 protrudes upward from the bottom of the recess. The support protrusion 32 is a member that abuts on the back surface of the recording paper and supports the recording paper 6, and the tip portion projects upward from the surface of the liquid absorbing member 31.
[0027]
The head scanning mechanism is connected to a guide shaft 33 installed in the paper width direction, a pulse motor 34 disposed on one side of the main scanning direction in the printer, and a rotation shaft of the pulse motor 34, and is rotated by the pulse motor 34. The drive pulley 35 to be driven, the idle pulley 36 disposed on the other side in the main scanning direction opposite to the drive pulley 35, and the drive pulley 35 and the idle pulley 36 are stretched over the carriage 4 And a linear encoder 38 that outputs position information in the main scanning direction of the carriage 4 (recording head 1), and a control unit 28 that controls the rotation of the pulse motor 34. The paper feed mechanism includes a paper feed motor 39 as a drive source, a paper feed roller 40 that is rotationally driven by the paper feed motor 39, and a control unit 28 that controls the operation of the paper feed motor 39. .
[0028]
The guide shaft 33 is provided with a gap adjusting mechanism. The gap adjusting mechanism of the present embodiment moves the carriage 4 in the vertical direction, so that the gap from the nozzle surface (the outer surface of the nozzle plate 18) of the recording head 1 to the surface of the recording paper (hereinafter referred to as a platen gap). It is a mechanism to adjust. As shown in FIG. 3A, the gap adjusting mechanism includes an eccentric cam 41 that supports the guide shaft 33 in an eccentric state shifted from the center of rotation, an adjustment lever 42 connected to the eccentric cam 41, and an adjustment. The gap detection sensor 43 is provided in the vicinity of the lever 42 and outputs a detection signal in accordance with the operation state of the adjustment lever 42.
[0029]
In this gap adjustment mechanism, when the adjustment lever 42 is rotated about the support shaft 44, the eccentric cam 41 is rotated and the guide shaft 33 is moved in the vertical direction. As the guide shaft 33 moves in the vertical direction, the carriage 4 moves in the vertical direction, and the distance (height) from the surface of the platen 5 to the nozzle surface is changed. For example, when the adjustment lever 42 is tilted to the <0> side, the guide shaft 33 moves downward as shown by a solid line in FIG. In this state, as shown by a solid line in FIG. 4, the nozzle surface (nozzle opening 9) is in a normal state in which it approaches the platen 5. On the other hand, when the adjustment lever 42 is tilted to the <+> side, the guide shaft 33 moves upward as shown by a two-dot chain line in FIG. In this state, as shown by a two-dot chain line in FIG. 4, the nozzle surface is separated from the platen 5 as compared with the normal state.
The adjustment lever 42 of the present embodiment is positioned at the <0> position and the <+> position, and does not stop at an intermediate position.
[0030]
For relatively thin recording paper 6 such as plain paper, the adjustment lever 42 is tilted to the <0> side (thin paper side) to bring the carriage 4 (recording head 1) to the normal state. On the other hand, for relatively thick recording paper 6 such as board paper or an envelope, the adjustment lever 42 is tilted to the <+> side (thick paper side) to pull up the guide shaft 33 to separate the carriage 4 (recording head 1). . As described above, the gap adjusting mechanism of the present embodiment is configured such that the platen gap falls within a predetermined range suitable for recording by changing the height of the nozzle surface.
[0031]
In this embodiment, in the normal state, the platen gap when using plain paper, that is, the interval from the nozzle surface to the recording paper surface is set in the range of 1.2 mm to 1.5 mm. The separated state is set based on the normal state, and is set at a position where the nozzle surface is raised from 0.9 mm to 1.0 mm from the normal state.
Referring to the schematic diagram of FIG. 5, the platen gap in the normal state is an interval indicated by reference numeral PG1, and the platen gap in the separated state is obtained by adding an adjustment amount ΔPG to the platen gap PG1, and is indicated by reference numeral PG2. It is an interval.
For convenience, in the following description, the platen gap in the normal state is referred to as the first platen gap PG1, and the platen gap in the separated state is referred to as the second platen gap PG2. Note that the thickness of the recording paper 6 is the same in the first platen gap PG1 and the second platen gap PG2.
[0032]
The gap detection sensor 43 is a part that constitutes a part of the gap information acquisition means of the present invention, and is configured by a so-called micro switch in the present embodiment. When the adjustment lever 42 is tilted to the position <+>, the gap detection sensor 43 is turned on by the switch portion of the sensor being pushed in by the adjustment lever 42. On the other hand, when the adjustment lever 42 is tilted from the <+> position toward the <0> side, the pressing state of the switch portion by the adjustment lever 42 is released and the state is switched to the off state.
The detection signal output from the gap detection sensor 43 is input to the control unit 28 as shown in FIG. Therefore, the control unit 28 can recognize whether the carriage 4 (recording head 1) is in the normal state or the separated state based on the detection signal from the gap detection sensor 43.
[0033]
The linear encoder 38 includes a scale 45 stretched in parallel with the main scanning direction on the housing side of the printer, and a photo interrupter 38 (see FIG. 3) attached to the back surface of the carriage 4. The scale 45 is a band-shaped (band-shaped) member made of a transparent resin, and a plurality of black stripes crossing the band width direction are formed at a constant pitch in the band longitudinal direction. In this embodiment, each stripe is printed at a pitch corresponding to 180 dpi. The photo interrupter 38 is configured by attaching a pair of light emitting elements and light receiving elements in a facing state. Since the scale 45 described above is disposed between the light emitting element and the light receiving element, the detection signal (encoder output) from the light receiving element includes a state in which the light from the light emitting element is transmitted through the scale 45 and stripes. The output level differs depending on the state where the light from the light emitting element is blocked.
[0034]
In this linear encoder 38, when the carriage 4 (recording head 1) moves in the main scanning direction, the stripes intermittently block the light from the light emitting elements. As a result, a pulsed detection signal (encoder output) is generated from the light receiving element. Since the encoder output is input to the control unit 28, the control unit 28 can recognize the scanning position of the carriage 4 based on the encoder output. That is, since the stripes are formed at a constant pitch, the position of the carriage 4 can be recognized by counting the number of pulses of the encoder output.
The linear encoder 38 is not limited to this configuration as long as an encoder output corresponding to the movement of the carriage 4 can be obtained. For example, the scale 45 may be formed of a light-shielding band member, and translucent slits may be provided at regular intervals.
[0035]
Next, the electrical configuration of the printer will be described based on the block diagram of FIG. The illustrated printer includes a printer controller 51 and a print engine 52. The printer controller 51 includes an interface (external I / F) 53 for receiving print data from a host computer (not shown), a RAM 54 for storing various data, and a ROM 55 for storing various data processing routines. A correction information storage element 56 capable of storing position correction information related to the main scanning direction, a CPU and the like, and a control unit 28 that also functions as an ejection control means of the present invention, and an oscillation circuit that generates a clock signal (CK) 57, a drive signal generation circuit 58 that generates a drive signal (COM) to be supplied to the recording head 1, print data (dot pattern data, a kind of gradation information), a drive signal, and the like. And an interface (internal I / F) 59 for transmitting to the network.
[0036]
The external I / F 53 receives, for example, print data including any one or more of character code, graphic function, and image data from a host computer or the like. The external I / F 53 outputs a busy signal (BUSY), an acknowledge signal (ACK), and the like to the host computer. The RAM 54 is used as a reception buffer, an intermediate buffer, an output buffer, a work memory (not shown), or the like. Print data from the host computer received by the external I / F 53 is temporarily stored in the reception buffer. Intermediate code data converted by the control unit 28 is stored in the intermediate buffer. Print data serially transmitted to the recording head 1 is developed in the output ROM 55 buffer. The ROM 55 stores various control routines executed by the control unit 28, font data and graphic functions, various procedures, and the like. The ROM 55 also stores print data (test pattern data) for recording a test pattern. Accordingly, the ROM 55 also functions as a test pattern data storage unit.
[0037]
The correction information storage element 56 is an element that stores position correction information as described above. Here, the position correction information is when the recording head 1 is moved in the forward direction, for example, when moved in a direction away from the home position side, and when it is moved backward, for example, when it is moved in the direction toward the home position side. The information for aligning the landing positions of the ink droplets is referred to by the control unit 28 during bidirectional recording (so-called Bi-D recording).
In the present embodiment, the correction amount for the backward scanning is used as the position correction information. That is, the ink droplet landing position during the backward scanning is adjusted based on the ink droplet landing position during the forward scanning. In addition, as the position correction information, information indicating the movement amount by the number of dots is used. For example, when the landing position at the time of backward recording is moved by 4 dots in the forward scanning direction, [+4] is used as position correction information. On the other hand, when the landing position at the time of backward recording is moved by 8 dots in the backward scanning direction, [−8] is used as position correction information.
[0038]
The position correction information is stored for each platen gap. This is because the ink droplets ejected from the recording head 1 fly obliquely downward. That is, ink droplets are ejected while moving the recording head 1 in the main scanning direction. In this case, air resistance associated with main scanning of the recording head 1 acts on the ejected ink droplets. Here, the number of ejected ink droplets is very small, with one droplet being a few pl (picoliter) to a few dozen pl, and extremely light. For this reason, the ejected ink droplet is greatly affected by air resistance and flies obliquely downward on the side opposite to the scanning direction of the recording head 1. The air resistance acting on the ink droplets accompanying the main scanning of the recording head 1 is defined by the moving speed of the recording head 1 in the main scanning direction. Here, since the moving speed of the recording head 1 is constant in a recording area where an image or the like can be recorded, the force (fluid force, resistance) of the air flow acting on the ink droplets is also constant in this area. Accordingly, the flight angle of the ink droplet (shift angle from the vertical direction) is also constant, and the optimum value of the position correction information changes according to the platen gap.
In this embodiment, as shown in FIG. 6B, two types of position correction information are stored in the correction information storage element 56. That is, the first correction information corresponding to the narrow platen gap (PG small) is stored in the first correction information storage area 56a, and the second correction information corresponding to the wide platen gap (PG large) is stored in the second correction information storage area 56b. I remember it.
[0039]
The control unit 28 functions as data expansion means and expands print data into print data. In this case, the control unit 28 reads the print data in the reception buffer, converts it into intermediate code data, and stores this intermediate code data in the intermediate buffer. Then, the control unit 28 analyzes the intermediate code data read from the intermediate buffer, and expands the intermediate code data into print data for each dot with reference to font data, graphic functions, and the like in the ROM 55. In the present embodiment, this print data is composed of 2-bit data. The expanded print data is stored in the output buffer, and when one line of print data corresponding to one main scan is obtained, this one line of print data (SI) is recorded through the internal I / F 59. Serially transmitted to the head 1. When one line of print data is transmitted from the output buffer, the contents of the intermediate buffer are erased and conversion to the next intermediate code data is performed.
[0040]
The control unit 28 also functions as a generation timing signal output unit that outputs a generation timing signal (PTS). Here, the generation timing signal is a signal that determines the generation start timing of the drive signal generated by the drive signal generation circuit 58. That is, the drive signal generation circuit 58 outputs a series of drive signals over the signal generation period each time the generation start timing signal is received. In the present embodiment, this generation start timing signal is output at an interval corresponding to 720 dpi. Therefore, the control unit 28 outputs the generation timing signal by multiplying the encoder output from the linear encoder 38 by four. For example, the output interval of the generation timing signal is obtained by ¼ of the immediately preceding cycle in the encoder output, and the generation timing signal is output based on this output interval.
[0041]
The control unit 28 also functions as a gap information acquisition unit of the present invention together with the gap detection sensor 43 described above. That is, the control unit 28 recognizes whether the recording head 1 is in the normal state or the separated state based on the detection signal from the gap detection sensor 43. Further, the control unit 28 acquires paper thickness information (a kind of medium thickness information) according to the type of recording paper 6 to be recorded (plain paper, board paper, etc.). Then, based on the state of the recording head 1 and the paper thickness information, the control unit 28 acquires an interval from the nozzle opening 9 to the landing target surface, that is, a platen gap.
Note that the type of the recording paper 6 to be recorded can be acquired by, for example, control information sent from a host computer or the like. It can also be acquired based on information input by the user by operating an operation panel (not shown) or the like. The relationship between the type of the recording paper 6 and the paper thickness information is stored in advance in the ROM 55, for example. Therefore, the control unit 28 can acquire the platen gap based on the state of the recording head 1 and the paper thickness information.
[0042]
The control unit 28 also functions as a position correction information acquisition unit according to the present invention. Based on the detection information from the image detection sensor 27 obtained by reading the test pattern, the control unit 28 sets the position correction information for each platen gap. get. Further, the control unit 28 also functions as a discharge timing control unit of the present invention, and acquires the corresponding platen gap position correction information from the correction information storage element 56 based on the gap information. Then, the ink droplet ejection timing during the backward scan is adjusted according to the acquired position correction information. In addition to this, the control unit 28 also functions as a flight speed acquisition unit and a thickening prevention control unit of the present invention.
The operation as the position correction information acquisition method, the discharge timing adjustment method, the flight speed acquisition means, and the thickening prevention control means will be described later.
[0043]
The drive signal generation circuit 58 is a kind of drive signal generation means. The drive signal generation circuit 58 is controlled by the control unit 28 and generates various drive signals. For example, during the period in which the recording head 1 is moving within the recording area, a recording drive signal used for recording an image or the like is generated. As this recording drive signal, various signals have been proposed and put to practical use. In general, the recording drive signal includes a mixture of ejection pulses for ejecting ink droplets and micro-vibration pulses that slightly vibrate the meniscus to the extent that ink droplets are not ejected. In response to this, an ejection pulse or a fine vibration pulse is selected and supplied to the piezoelectric vibrator 15. Further, during the period in which the recording head 1 is moving in the acceleration area from the standby position to the recording area, the drive signal generation circuit 58 causes the meniscus (ink exposed at the nozzle openings 9) to the extent that ink droplets are not ejected. A micro-vibration driving signal is generated for micro-vibrating the free surface. This fine vibration drive signal is a signal constituted by the above-described fine vibration pulse.
[0044]
Further, during the flushing operation period in which ink droplets are ejected idle, the drive signal generation circuit 58 generates a flushing drive signal for ejecting more ink droplets at a high frequency. This flushing drive signal is a signal constituted by a flushing pulse whose waveform is optimized to increase the ejection amount of ink droplets. It should be noted that no encoder output is generated when the recording head 1 is not moving. As described above, the drive signal generation circuit 58 is configured to generate a series of drive signals every time a generation timing signal is received. Therefore, during the stationary period of the recording head 1, the control unit 28 outputs a generation timing signal regardless of the encoder output.
[0045]
The print engine 52 includes a pulse motor 34 provided in the head scanning mechanism, a paper feed motor 39 provided in the paper feed mechanism, the recording head 1 and the like. The pulse motor 34 functions as a drive source that moves the recording head 1. That is, the recording head 1 is moved in the width direction of the recording paper 6 by operating the pulse motor 34. The paper feed motor 39 functions as a drive source for sequentially feeding the recording paper 6 in the paper feed direction. The pulse motor 34 and the paper feed motor 39 operate in conjunction with each other under the control of the control unit 28 (a type of ejection control means).
[0046]
Next, the electrical configuration of the recording head 1 will be described. The recording head 1 includes a shift register circuit including a first shift register 61 and a second shift register 62, a latch circuit including a first latch circuit 63 and a second latch circuit 64, a decoder 65, a control logic 66, A level shifter 67, a switch circuit, a piezoelectric vibrator 15, a paper width sensor 26, and an image detection sensor 27 are provided. A plurality of shift registers, latch circuits, decoders 65, level shifters 67, switch circuits 68, and piezoelectric vibrators 15 are provided corresponding to the respective nozzle openings 9 of the recording head 1.
[0047]
The recording head 1 ejects ink droplets based on print data (SI) from the printer controller 51. Specifically, it is as follows. Print data from the printer controller 51 is serially transmitted from the internal I / F 59 to the first shift register 61 and the second shift register 62 in synchronization with the clock signal (CK) from the oscillation circuit 57. This print data is 2-bit data as described above. In this embodiment, the print data is a level representing four levels of recording gradation (a kind of ejection gradation) consisting of non-recording, small dots, medium dots, and large dots. It is composed of key information. Specifically, non-recording is gradation information [00], small dots are gradation information [01], medium dots are gradation information [10], and large dots are gradation information [11]. It is.
[0048]
This print data is set for each nozzle opening 9, and the lower bit (L) data for all the nozzle openings 9 is input to the first shift register 61 and the upper bit (H) data is the second. Input to the shift register 62. A first latch circuit 63 is electrically connected to the first shift register 61, and a second latch circuit 64 is electrically connected to the second shift register 62. When a latch signal (LAT) from the printer controller 51 is input to the latch circuits 63 and 64, the first latch circuit 63 latches the lower bit data of the print data, and the second latch circuit 64 prints the print data. Latch the upper bit data of.
[0049]
The print data latched by each latch circuit is input to the decoder 65. The decoder 65 translates 2-bit print data to generate pulse selection data. The pulse selection data is configured by associating each bit with each pulse constituting the recording drive signal (COM). Then, supply or non-supply of the drive pulse to the piezoelectric vibrator 15 is selected according to the contents of each bit (for example, [0], [1]).
[0050]
The decoder 65 also receives a timing signal from the control logic 66. The control logic 66 generates a timing signal based on the latch signal (LAT) and the channel signal (CH). That is, the control logic 66 generates a timing signal when receiving a latch signal or a channel signal. The decoder 65 outputs pulse selection data every time it receives a timing signal.
[0051]
In this case, the pulse selection data translated by the decoder 65 is input to the level shifter 67 every time the timing signal reception timing comes in order from the higher bit side. The level shifter 67 functions as a voltage amplifier. When the pulse selection data is [1], the level shifter 67 outputs an electric signal boosted to a voltage capable of driving the switch circuit 68, for example, a voltage of about several tens of volts. [1] pulse selection data boosted by the level shifter 67 is supplied to a switch circuit 68 functioning as a switch means. A drive signal (COM) is supplied from the drive signal generation circuit 58 to the input side of the switch circuit 68, and the piezoelectric vibrator 15 is connected to the output side of the switch circuit 68.
[0052]
The pulse selection data controls the operation of the switch circuit 68, that is, the supply of pulses to the piezoelectric vibrator 15. For example, during a period in which the pulse selection data applied to the switch circuit 68 is [1], the switch circuit 68 is in a connected state and a drive pulse is supplied to the piezoelectric vibrator 15, and the piezoelectric vibrator 15 follows the drive pulse. The potential level changes. On the other hand, while the pulse selection data applied to the switch circuit 68 is [0], the level shifter 67 does not output an electrical signal for operating the switch circuit 68. For this reason, the switch circuit 68 is disconnected and no drive pulse is supplied to the piezoelectric vibrator 15.
[0053]
The decoder 65, the control logic 66, the level shifter 67, the switch circuit 68, and the control unit 28 that operate in this way function as pulse supply means, and select necessary pulses from the drive signals based on the print data. To the piezoelectric vibrator 15. As a result, an amount of ink droplets corresponding to the gradation information constituting the print data is ejected from the nozzle openings 9. Further, in the case of non-recording gradation information, a fine vibration pulse is supplied, and the fine vibration of the meniscus is performed. The control unit 28 also functions as an ejection timing control unit, and adjusts the ejection timing of ink droplets (in this embodiment, the dot recording position during the backward scanning) based on the position correction information.
[0054]
Next, a procedure for acquiring the position correction information will be described. In the present embodiment, the position correction information is acquired by the control unit 28 by actually recording a test pattern on the surface of the recording paper 6 and reading the recorded test pattern by the image detection sensor 27. Further, the position / position correction information is acquired for a plurality of platen gaps. In the present embodiment, plain paper is used as the recording paper 6, and the first platen gap PG1 (platen gap when the recording head 1 is in the normal state) and the second platen gap PG2 (separated state of the recording head 1) shown in FIG. The position correction information is acquired for both of the platen gap when the This will be described in detail below.
[0055]
First, the test pattern will be described with reference to FIG. The illustrated test pattern 71 includes a plurality of rectangular unit images, for example, rectangular images (also referred to as patches) having a width of 1 mm and a length of 4 mm. The unit image is composed of an outward unit image 72 to be recorded at the time of forward scanning and a backward unit image 73 to be recorded at the time of backward scanning, and the forward unit image 72 and the backward unit image 73 are recorded alternately. The pattern 71 is used.
[0056]
In this test pattern 71, when the ink droplet landing position in the forward scanning and the ink droplet landing position in the backward scanning are normally adjusted, as shown in FIG. The image 72 and the return pass unit image 73 are recorded without a gap. On the other hand, when the ink droplet landing position in the forward scanning and the ink droplet landing position in the backward scanning are deviated, as shown in FIG. The unit image 73 is recorded in a state where a part thereof is overlapped, and is recorded in a state where a part is separated in the main scanning direction. That is, a streak due to the ground color of the recording paper 6 appears between the adjacent backward unit image 73 and the forward unit image 72. The landing position is adjusted by setting the amount of movement in the main scanning direction for either one or both of the forward path unit image 72 and the backward path unit image 73. That is, the movement amounts of the unit images 72 and 73 are set so that the adjacent unit images 72 and 73 are recorded without a gap. In the present embodiment, the backward unit image 73 is moved with reference to the forward unit image 72.
[0057]
Next, the procedure will be described. When a predetermined operation is performed on the printer side or a predetermined control signal is received from the host computer, the control unit 28 sets a correction information acquisition mode for acquiring position correction information. When this correction information acquisition mode is set, first, a test pattern 71 is recorded on the surface of the recording paper 6 in a test pattern recording process. The recording of the test pattern 71 is controlled by the control unit 28. That is, the control unit 28 functions as a test pattern recording control unit, reads test pattern data from the ROM 55, and controls the recording head 1, head scanning mechanism, and paper feeding mechanism to place the test pattern 71 on the recording paper 6. Let me record.
[0058]
If the test pattern 71 is recorded, the process proceeds to the test pattern reading process. In this test pattern reading process, the control unit 28 functions as a test pattern reading control unit, and controls the recording head 1, the head scanning mechanism, and the paper feeding mechanism, thereby recording the test pattern recorded on the recording paper 6. 71 is read by the image detection sensor 27. At this time, the output level of the detection signal from the image detection sensor 27 is different between when the unit images 72 and 73 are scanned and when the gap (ground color) between the unit images 72 and 73 is scanned. Therefore, by using a threshold value corresponding to the recording color, the control unit 28 can determine the presence or absence of recording at the detection location. Further, since the scanning speed in the main scanning direction at the time of reading is adjusted to be constant, the control unit 28 determines the gap between the patterns based on the ground color detection time (the time during which the ground color detection signal is output). The width of can be recognized.
[0059]
In the present embodiment, since the image detection sensor 27 is provided downstream of the nozzle row in the paper feeding direction, the test pattern recording process and the test pattern reading process can be performed in one pass. That is, the test pattern 71 can be recorded and read by feeding it in one direction without returning the recording paper 6 after pattern recording to the upstream side of paper feeding. For this reason, the operation can be simplified and the paper feeding mechanism can be simplified. Alternatively, recording and reading of the test pattern 71 may be performed separately in two passes. In this case, for example, the test pattern 71 is read after the recording paper 6 on which the test pattern 71 is recorded is returned to the upstream side. Alternatively, after the recording paper 6 on which the test pattern 71 is recorded is taken out, it is set again and the test pattern 71 is read.
[0060]
If the test pattern 71 is read, the process proceeds to the correction value determination step. In this correction value determination step, position correction information is acquired from the interval between patterns. The position correction information of the present embodiment is information that represents the movement amount by the number of dots. For this reason, the control unit 28 adds the resolution information to the obtained numerical value of the interval, and acquires the position correction information.
For example, in the test pattern 71 shown in FIG. 7B, when the interval between patterns (width of the ground color stripe) Δx is 140 μm and the resolution is 720 dpi, the size of one dot is about 36 μm. is there. Therefore, the control unit 28 calculates 4 dots as the position correction information. Further, in order to move the backward unit image 73 in the backward scanning direction (right side in the figure), [−4] is set as the position correction information.
[0061]
If the position correction information is set, the set position correction information is stored in the correction information storage element 56. In the present embodiment, since the first position correction information is acquired for the first platen gap PG1, and the second position correction information is acquired for the second platen gap PG2, the first position correction information is stored in the first correction information storage area 56a. The second position correction information is stored in the second correction information storage area 56b.
[0062]
The stored position correction information is used when recording an image or the like. That is, the control unit 28 (gap information acquisition means) recognizes the positioning state of the recording head 1, that is, the normal state or the separation state based on the detection signal from the gap detection sensor 43, and determines the recording paper 6 to be recorded. The paper thickness is obtained from the type (plain paper, board paper, etc.), and the platen gap is obtained from the information.
Based on the acquired platen gap information, the control unit 28 (position correction information acquisition means) acquires position correction information. For example, position correction information on the side close to the acquired platen gap is acquired. Note that the position correction information corresponding to the acquired platen gap may be calculated based on the first position correction information and the second position correction information.
[0063]
Thereby, it is possible to automatically adjust the landing position deviation of the droplets during bidirectional recording. In other words, the control unit 28 (ejection control means) shifts the ejection timing of the ink droplets by the dot specified by the position correction information during the backward scan. For example, when the position correction information is [−4], the ink droplet ejection timing is advanced by 4 dots as a whole. Thereby, the landing position deviation of the ink droplet can be corrected.
Further, in this case, the landing position deviation is adjusted according to the distance from the nozzle opening 9 to the landing target. As a result, even if the recording paper 6 to be recorded has a different thickness, it is possible to prevent the landing position deviation of the ink droplets and improve the image quality of the recorded image.
[0064]
By the way, in this embodiment, the control part 28 (flight speed acquisition means) acquires the flight speed of an ink drop based on the memorize | stored position correction information. Based on the acquired flight speed information, the control unit 28 (ejection control means, thickening prevention means) adjusts or increases the ink drop disposal area in the borderless recording mode (a kind of full ejection mode). Controls the execution conditions in the sticking prevention operation (microvibration operation, flushing operation). Hereinafter, these points will be described.
[0065]
First, detection of the flying speed of ink droplets will be described. As described above, the ejected ink droplets fly obliquely downward. In this embodiment, the speed of the ink droplet is acquired using this characteristic.
As shown in the schematic diagram of FIG. 8, the scanning speed Vc of the recording head 1 in the recording area is constant. For this reason, the air resistance received by the ejected ink droplet is constant, and the horizontal velocity component Vc ′ of the ejected ink droplet is also constant. Therefore, the flying angle θ of the ink droplet is defined by the flying velocity Vm of the ink droplet. For example, if the horizontal velocity component Vc ′ is 0.5 m / s and the flying speed Vm1 of the ink droplet is 7 m / s, the flying angle θ is 4.08 degrees. If the flight speed Vm2 is 4 m / s, the flight angle θ is 7.13 degrees.
[0066]
The horizontal speed component Vc ′ can be obtained from the scanning speed Vc of the recording head 1 (carriage 4). For example, it can be obtained by using the scanning speed Vc as it is or by multiplying the scanning speed Vc by a correction coefficient. Note that the correlation between the velocity component Vc ′ in the horizontal direction and the scanning velocity Vc may be different depending on the amount of ink droplets, so it is acquired in advance by an experiment or the like.
Thus, since the horizontal velocity component Vc ′ is constant, the flying velocity Vm of the ink droplet can be obtained if the flying angle θ is known. Therefore, a procedure for obtaining the flying speed of the ink droplet from the position correction information will be described.
[0067]
FIG. 9 is a schematic diagram showing the relationship between the first platen gap PG1 and the second platen gap PG2 with reference to the nozzle surface. In this figure, the amount indicated by the symbol ΔPG is an adjustment amount (amount of movement of the nozzle surface) by the gap adjustment mechanism. In this example, in order to simplify the description, the position correction information of the first platen gap PG1 shown in FIG. 10 is [4] (moved in the main scanning direction by 4 dots), and the position correction information of the second platen gap PG2 is shown. [0] (adjustment unnecessary), the nozzle face adjustment amount ΔPG is 1000 μm, the resolution is 720 dpi, and the horizontal velocity component Vc ′ of the ink droplet is 0.5 m / s.
[0068]
In this example, as shown in an enlarged view in FIG. 11, PG1 requires correction for 4 dots, and PG2 does not require correction. The ink droplet flight angle θ at the time of forward scanning and the ink droplet flight angle θ at the time of backward scanning are the same. For this reason, the ink droplet moves in the horizontal direction by two dots while flying the distance ΔPG. When this horizontal movement amount is ΔG, the flight angle θ can be expressed by the following equation (1).
[0069]
θ = tan-1(△ G / △ PG) (1)
[0070]
In this embodiment, since the resolution is 720 dpi, the movement amount ΔG is about 71 μm. Since the distance ΔPG is 1000 μm, the flight angle θ is 4.06 degrees. The flight angle θ is a ratio of the velocity component Vc ′ in the horizontal direction of the ink droplet and the flight velocity Vm. Here, since the velocity component Vc ′ in the horizontal direction is constant, the flying speed Vm of the ink droplet can be expressed by the following equation (2).
[0071]
Vm = (1 / tan θ) × Vc ′ (2)
[0072]
In this embodiment, since the flight angle θ is 4.06 degrees and the horizontal speed component Vc ′ is 0.5 m / s, 7.05 m / s is obtained as the flight speed Vm.
[0073]
The above example describes an example in which no correction is required in the second platen gap PG2, but the same applies to the case where both the first platen gap PG1 and the second platen gap PG2 are corrected. For example, as shown in FIGS. 12A to 12D, the movement amount ΔG can be expressed by the following equation (3).
[0074]
ΔG = (PG1 correction amount−PG2 correction amount) / 2 (3)
However, the correction amount in the forward recording direction is +, and the correction amount in the backward recording direction is-. The correction amount is obtained by multiplying the value of the correction information by the dot diameter defined by the resolution.
[0075]
For example, in the example shown in (a), since both the correction amount PG1A and the correction amount PG2A are corrections in the backward recording direction, the movement amount Δ is obtained by halving the value obtained by subtracting the correction amount PG1A from the correction amount PG2A. G can be obtained. Further, in the example shown in (d), since both the correction amount PG1A and the correction amount PG2A are corrections in the forward recording direction, the movement amount Δ is obtained by halving the value obtained by subtracting the correction amount PG2D from the correction amount PG1D. G can be obtained.
[0076]
Using the ink droplet flight speed information acquired in this way, the control unit 28 as the ejection control means adjusts the ink drop disposal area in the borderless recording mode (a kind of full-surface ejection mode). That is, as the flying speed of the ink droplet Vm is slower, the ejected ink droplet is more likely to be mist. Therefore, if the flying speed of the ink droplet is slower than the standard speed by a predetermined value or more, the discarding strokes indicated by symbols Ox and Oy in FIG. The range (discharge area) is set smaller than the specified value.
Note that, in this discarding range, the specified value is set with a relatively large margin so that recording can be performed on the entire surface even when the recording paper 6 is skewed. For this reason, there is little possibility of trouble in recording even if the throwing range is set somewhat small.
[0077]
Further, using the acquired flight speed information of the ink droplet, the control unit 28 (thickening prevention means) optimizes the execution condition in the flushing operation. That is, the ink has a characteristic that it is difficult to increase the viscosity if the flight speed Vm is faster than the specified value, and it is easy to increase the viscosity if it is slower than the specified value. For this reason, in the flushing operation, the number of ink droplet ejections in a series of flushing operations is varied according to the flying speed of the ink droplets. For example, with respect to the flight speed Vm, threshold values are set above and below a specified value (standard value). If the acquired flight speed Vm is within the range between the upper threshold value and the lower threshold value, the standard number of discharges is used. If the flight speed Vm exceeds the upper threshold value, the standard discharge frequency is multiplied by the first correction coefficient to reduce the discharge frequency. If the flight speed Vm exceeds the lower threshold value, the standard discharge frequency is Is multiplied by the second correction coefficient to increase the number of ejections.
Thus, by optimizing the flushing operation, the amount of ink droplets consumed in the flushing operation can be reduced as much as possible, and the amount of ink used for recording can be increased.
[0078]
Also, using the acquired flight speed information of the ink droplet, the control unit 28 (thickening prevention means) optimizes the execution condition in the fine vibration operation. As shown in FIG. 14, this fine vibration operation includes a fine vibration outside printing (a kind of the first fine vibration operation of the present invention) executed in an acceleration region set for accelerating the recording head 1, and a recording region. In-print micro-vibration (a kind of second micro-vibration operation of the present invention) executed in the printer. In the present embodiment, both of these are the adjustment targets. For example, in the fine vibration outside printing, the number of times of supplying the fine vibration pulse in the acceleration region is varied. Further, in the fine vibration within printing, the number of times of supplying the fine vibration pulse with respect to the unit scanning distance is varied.
[0079]
As described above, the ink has a characteristic that it is difficult to increase the viscosity if the flight speed Vm is faster than the specified value, and it is easy to increase the viscosity if it is slower than the specified value. For this reason, even in this micro-vibration operation, the number of executions of the micro-vibration operation, in other words, the supply cycle of the micro-vibration pulse is varied according to the flying speed of the ink droplet. For example, an upper threshold value and a lower threshold value are set for the flight speed Vm, and if the acquired flight speed Vm is within the range between the upper threshold value and the lower threshold value, a standard fine vibration operation is set. When the flight speed Vm exceeds the upper threshold value, the supply frequency of the fine vibration pulse is corrected to be lower than the standard. On the other hand, when the flight speed Vm exceeds the lower threshold value, the supply frequency of the micro-vibration pulse is corrected so as to be higher than the standard.
Thus, by optimizing the execution condition of the fine vibration operation, the power consumption accompanying the execution of the fine vibration can be reduced.
[0080]
In the above embodiment, the piezoelectric vibrator 15 is exemplified as the pressure generating element, but the present invention is not limited to this configuration. For example, a piezoelectric vibrator in a flexural vibration mode or an electrostatic actuator may be used. Furthermore, it may be a heating element. That is, the recording head may be configured such that the ink is bumped by heat from the heat generating element and the ink is pushed out by bubbles generated at this time.
[0081]
Further, the gap detection mechanism may be configured to directly detect the gap between the recording paper 6 and the nozzle surface. For example, a reflection type distance sensor may be attached to the nozzle surface side of the recording head 1 and a detection signal from the distance sensor may be input to the control unit 28.
[0082]
The present invention can also be applied to liquid ejecting apparatuses other than printers. For example, a display manufacturing apparatus that manufactures color filters such as liquid crystal displays, an electrode manufacturing apparatus that forms electrodes such as organic EL (Electro Luminescence) displays and FEDs (surface emitting displays), and chips that manufacture biochips (biochemical elements) The present invention can also be applied to a manufacturing apparatus and a liquid ejecting apparatus such as a micropipette that supplies a very small amount of sample solution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a printer.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the structure of a recording head.
3A is a diagram illustrating a gap adjusting mechanism, and FIG. 3B is a diagram illustrating a sensor provided in a recording head.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a state change of a recording head by a gap adjustment mechanism.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a platen gap.
6A is a block diagram for explaining an electrical configuration of a printer, and FIG. 6B is a diagram for explaining a storage area of a correction information storage element.
7A and 7B are diagrams for explaining test patterns, in which FIG. 7A shows a state in which the landing positions of ink droplets are adjusted during forward recording and return recording, and FIG. 7B shows a state in which adjustment of the landing positions is necessary. Each is shown.
FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the flight angle of ink droplets and the flight speed.
FIG. 9 is a schematic diagram showing the relationship between the first platen gap and the second platen gap with reference to the nozzle surface.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining position correction information in the example of FIG. 9;
FIG. 11 is a diagram illustrating a method for obtaining the flight angle of ink droplets from position correction information.
FIGS. 12A and 12B are diagrams for explaining a method of obtaining a horizontal movement amount ΔG from position correction information, and FIGS. 12A to 12D each show a combination of position correction information.
FIG. 13 is a diagram for explaining adjustment of abandonment area.
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an acceleration area, a recording area, and a deceleration area of the recording head.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording head, 2 ... Ink cartridge, 3 ... Cartridge holding part, 4 ... Carriage, 5 ... Platen, 6 ... Recording paper, 7 ... Capping mechanism, 8 ... Cap member, 9 ... Nozzle opening, 11 ... Case, 12 ... Vibrator unit, 13 ... channel unit, 14 ... accommodating empty space, 15 ... piezoelectric vibrator, 16 ... fixing plate, 17 ... channel forming substrate, 18 ... nozzle plate, 19 ... elastic plate, 20 ... reservoir, 21 ... Ink supply port, 22 ... Pressure chamber, 23 ... Nozzle communication port, 24 ... Island part, 25 ... Thin wall part, 26 ... Paper width sensor, 27 ... Image detection sensor, 28 ... Control part, 31 ... Liquid absorbing member, 32 ... Support Projection, 33 ... guide shaft, 34 ... pulse motor, 35 ... drive pulley, 36 ... idling pulley, 37 ... timing belt, 38 ... linear encoder, 39 ... paper feed motor, 40 ... paper feed roller DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Eccentric cam, 42 ... Adjustment lever, 43 ... Gap detection sensor, 44 ... Support shaft, 45 scale ..., 46 ... Photo interrupter, 51 ... Printer controller, 52 ... Print engine, 53 ... External I / F, 54 ... RAM 55 ... ROM, 56 ... correction information storage element, 57 ... oscillation circuit, 58 ... drive signal generation circuit, 59 ... internal I / F, 61 ... first shift register, 62 ... second shift register, 63 ... first latch Circuit, 64 ... second latch circuit, 65 ... decoder, 66 ... control logic, 67 ... level shifter, 68 ... switch circuit, 71 ... test pattern, 72 ... outward unit image, 73 ... return unit image

Claims (5)

  1. 圧力発生素子の作動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構と、を備え、
    液体噴射ヘッドの往路走査方向と復路走査方向の双方向で液滴を吐出可能な液体噴射装置において、
    前記液滴の着弾によって着弾対象物の表面に形成されたテストパターンを光学的に読み取り可能な光学的読取手段と、
    前記ノズル開口から着弾対象物表面までのプラテンギャップを示すギャップ情報を取得可能なギャップ情報取得手段と、
    前記テストパターンを前記光学的読取手段によって読み取って得られた読取情報に基づき、往路走査時に形成されたテストパターンと復路走査時に形成されたテストパターンの間隔を検出することで、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時との液滴の着弾位置を補正するための補正量を示す位置補正情報を取得する位置補正情報取得手段と、
    該位置補正情報取得手段が取得した位置補正情報を記憶可能な位置補正情報記憶手段と、
    前記ギャップ情報と、前記位置補正情報記憶手段に記憶された前記ギャップに対応する位置補正情報と、液体噴射ヘッドの走査速度とから、三角関数により液滴の飛行速度情報を算出する飛行速度取得手段と、
    着弾対象物よりも広い領域に液滴を吐出することで着弾対象物の全面に液滴を着弾させる全面着弾モードが設定されたことを条件に、前記飛行速度取得手段により算出された飛行速度情報と閾値を比較し、比較結果に応じて着弾対象物を超えた部分の吐出面積を調整する噴射制御手段と、
    を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
    A liquid ejecting head capable of causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber by the operation of the pressure generating element, and ejecting liquid droplets from the nozzle opening by the pressure fluctuation, and a head scanning mechanism for reciprocating the liquid ejecting head in the main scanning direction And comprising
    In the liquid ejecting apparatus capable of ejecting liquid droplets in both the forward scanning direction and the backward scanning direction of the liquid ejecting head,
    Optical reading means capable of optically reading the test pattern formed on the surface of the landing object by the landing of the droplet;
    Gap information acquisition means capable of acquiring gap information indicating a platen gap from the nozzle opening to the landing object surface;
    Based on the read information obtained by reading the test pattern by the optical reading unit, the distance between the test pattern formed during the forward scan and the test pattern formed during the backward scan is detected, so that the forward path of the liquid ejecting head is detected. Position correction information acquisition means for acquiring position correction information indicating a correction amount for correcting the landing positions of droplets at the time of scanning and at the time of backward scanning;
    Position correction information storage means capable of storing the position correction information acquired by the position correction information acquisition means;
    Flight speed acquisition means for calculating droplet flight speed information by a trigonometric function from the gap information, position correction information corresponding to the gap stored in the position correction information storage means, and the scanning speed of the liquid jet head. When,
    Flight speed information calculated by the flight speed acquisition means on the condition that a full landing mode is set in which droplets are landed on the entire surface of the landing object by discharging the liquid droplets over a wider area than the landing object. And an injection control means for adjusting the discharge area of the portion exceeding the landing target according to the comparison result,
    A liquid ejecting apparatus comprising:
  2. 圧力発生素子の作動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構とを備え、
    液体噴射ヘッドの往路走査方向と復路走査方向の双方向で液滴を吐出可能な液体噴射装置において、
    前記液滴の着弾によって着弾対象物の表面に形成されたテストパターンを光学的に読み取り可能な光学的読取手段と、
    前記ノズル開口から着弾対象物表面までのプラテンギャップを示すギャップ情報を取得可能なギャップ情報取得手段と、
    テストパターンを前記光学的読取手段によって読み取って得られた読取情報に基づき、往路走査時に形成されたテストパターンと復路走査時に形成されたテストパターンの間隔を検出することで、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時との液滴の着弾位置を補正するための補正量を示す位置補正情報を取得する位置補正情報取得手段と、
    該位置補正情報取得手段が取得した位置補正情報を記憶可能な位置補正情報記憶手段と、
    前記ギャップ情報と、前記位置補正情報記憶手段に記憶された前記ギャップに対応する位置補正情報と、液体噴射ヘッドの走査速度とから、三角関数により液滴の飛行速度情報を算出する飛行速度取得手段と、
    ノズル開口付近の液体増粘を防止する増粘防止動作を制御する増粘防止制御手段と、を設け、
    前記増粘防止動作は、液体噴射ヘッドの加速領域にてなされ、微振動パルスを前記圧力発生素子に供給することで液滴を吐出させない程度にメニスカスを微振動させる第1微振動動作であり、
    前記増粘防止制御手段は、前記飛行速度取得手段により算出された飛行速度情報と閾値を比較し、比較結果に応じて1回の微振動動作における微振動パルスの供給回数を調整することを特徴とする液体噴射装置。
    A liquid ejecting head capable of causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber by the operation of the pressure generating element, and ejecting liquid droplets from the nozzle opening by the pressure fluctuation, and a head scanning mechanism for reciprocating the liquid ejecting head in the main scanning direction And
    In the liquid ejecting apparatus capable of ejecting liquid droplets in both the forward scanning direction and the backward scanning direction of the liquid ejecting head,
    Optical reading means capable of optically reading the test pattern formed on the surface of the landing object by the landing of the droplet;
    Gap information acquisition means capable of acquiring gap information indicating a platen gap from the nozzle opening to the landing object surface;
    On the basis of the read information obtained by reading the test pattern by the optical reading means, the interval between the test pattern formed during the forward scanning and the test pattern formed during the backward scanning is detected, so that the forward scanning of the liquid ejecting head is performed. Position correction information acquisition means for acquiring position correction information indicating a correction amount for correcting the landing position of the droplet at the time of the time and the backward scan; and
    Position correction information storage means capable of storing the position correction information acquired by the position correction information acquisition means;
    Flight speed acquisition means for calculating droplet flight speed information by a trigonometric function from the gap information, position correction information corresponding to the gap stored in the position correction information storage means, and the scanning speed of the liquid jet head. When,
    A thickening prevention control means for controlling the thickening prevention operation for preventing the liquid thickening near the nozzle opening, and
    The thickening prevention operation is a first micro-vibration operation that is performed in the acceleration region of the liquid ejecting head and finely vibrates the meniscus to the extent that droplets are not discharged by supplying a micro-vibration pulse to the pressure generating element.
    The thickening prevention control unit compares the flight speed information calculated by the flight speed acquisition unit with a threshold value, and adjusts the number of times of supplying the minute vibration pulse in one minute vibration operation according to the comparison result. A liquid ejecting apparatus.
  3. 圧力発生素子の作動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構とを備え、
    液体噴射ヘッドの往路走査方向と復路走査方向の双方向で液滴を吐出可能な液体噴射装置において、
    前記液滴の着弾によって着弾対象物の表面に形成されたテストパターンを光学的に読み取り可能な光学的読取手段と、
    前記ノズル開口から着弾対象物表面までのプラテンギャップを示すギャップ情報を取得可能なギャップ情報取得手段と、
    テストパターンを前記光学的読取手段によって読み取って得られた読取情報に基づき、往路走査時に形成されたテストパターンと復路走査時に形成されたテストパターンの間隔を検出することで、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時との液滴の着弾位置を補正するための補正量を示す位置補正情報を取得する位置補正情報取得手段と、
    該位置補正情報取得手段が取得した位置補正情報を記憶可能な位置補正情報記憶手段と、
    前記ギャップ情報と、前記位置補正情報記憶手段に記憶された前記ギャップに対応する位置補正情報と、液体噴射ヘッドの走査速度とから、三角関数により液滴の飛行速度情報を算出する飛行速度取得手段と、
    ノズル開口付近の液体増粘を防止する増粘防止動作を制御する増粘防止制御手段と、を設け、
    前記増粘防止動作は、液体噴射ヘッドの主走査領域にてなされ、微振動パルスを前記圧力発生素子に供給することで液滴を吐出させない程度にメニスカスを微振動させる第2微振動動作であり、
    前記増粘防止制御手段は、前記飛行速度取得手段により算出された飛行速度情報と閾値を比較し、比較結果に応じて微振動動作における微振動パルスの供給回数を調整することを特徴とする液体噴射装置。
    A liquid ejecting head capable of causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber by the operation of the pressure generating element, and ejecting liquid droplets from the nozzle opening by the pressure fluctuation, and a head scanning mechanism for reciprocating the liquid ejecting head in the main scanning direction And
    In the liquid ejecting apparatus capable of ejecting liquid droplets in both the forward scanning direction and the backward scanning direction of the liquid ejecting head,
    Optical reading means capable of optically reading the test pattern formed on the surface of the landing object by the landing of the droplet;
    Gap information acquisition means capable of acquiring gap information indicating a platen gap from the nozzle opening to the landing object surface;
    On the basis of the read information obtained by reading the test pattern by the optical reading means, the interval between the test pattern formed during the forward scanning and the test pattern formed during the backward scanning is detected, so that the forward scanning of the liquid ejecting head is performed. Position correction information acquisition means for acquiring position correction information indicating a correction amount for correcting the landing position of the droplet at the time of the time and the backward scan; and
    Position correction information storage means capable of storing the position correction information acquired by the position correction information acquisition means;
    Flight speed acquisition means for calculating droplet flight speed information by a trigonometric function from the gap information, position correction information corresponding to the gap stored in the position correction information storage means, and the scanning speed of the liquid jet head. When,
    A thickening prevention control means for controlling the thickening prevention operation for preventing the liquid thickening near the nozzle opening, and
    The thickening prevention operation is a second fine vibration operation that is performed in the main scanning region of the liquid ejecting head and finely vibrates the meniscus to such an extent that droplets are not discharged by supplying a fine vibration pulse to the pressure generating element. ,
    The liquid thickening prevention control means compares the flight speed information calculated by the flight speed acquisition means with a threshold value, and adjusts the number of times the fine vibration pulse is supplied in the fine vibration operation according to the comparison result. Injection device.
  4. 圧力発生素子の作動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構とを備え、
    液体噴射ヘッドの往路走査方向と復路走査方向の双方向で液滴を吐出可能な液体噴射装置において、
    前記液滴の着弾によって着弾対象物の表面に形成されたテストパターンを光学的に読み取り可能な光学的読取手段と、
    前記ノズル開口から着弾対象物表面までのプラテンギャップを示すギャップ情報を取得可能なギャップ情報取得手段と、
    テストパターンを前記光学的読取手段によって読み取って得られた読取情報に基づき、往路走査時に形成されたテストパターンと復路走査時に形成されたテストパターンの間隔を検出することで、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時との液滴の着弾位置を補正するための補正量を示す位置補正情報を取得する位置補正情報取得手段と、
    該位置補正情報取得手段が取得した位置補正情報を記憶可能な位置補正情報記憶手段と、
    前記ギャップ情報と、前記位置補正情報記憶手段に記憶された前記ギャップに対応する位置補正情報と、液体噴射ヘッドの走査速度とから、三角関数により液滴の飛行速度情報を算出する飛行速度取得手段と、
    ノズル開口付近の液体増粘を防止する増粘防止動作を制御する増粘防止制御手段と、を設け、
    前記増粘防止動作は、着弾対象物よりも外側の所定位置で液体噴射ヘッドから液滴を空吐出するフラッシング動作であり、
    前記増粘防止制御手段は、前記飛行速度取得手段により算出された飛行速度情報と閾値とを比較し、比較結果に応じてフラッシング動作における液滴の吐出回数及び実行間隔の少なくとも一方を増減することを特徴とする液体噴射装置。
    A liquid ejecting head capable of causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber by the operation of the pressure generating element, and ejecting liquid droplets from the nozzle opening by the pressure fluctuation, and a head scanning mechanism for reciprocating the liquid ejecting head in the main scanning direction And
    In the liquid ejecting apparatus capable of ejecting liquid droplets in both the forward scanning direction and the backward scanning direction of the liquid ejecting head,
    Optical reading means capable of optically reading the test pattern formed on the surface of the landing object by the landing of the droplet;
    Gap information acquisition means capable of acquiring gap information indicating a platen gap from the nozzle opening to the landing object surface;
    On the basis of the read information obtained by reading the test pattern by the optical reading means, the interval between the test pattern formed during the forward scanning and the test pattern formed during the backward scanning is detected, so that the forward scanning of the liquid ejecting head is performed. Position correction information acquisition means for acquiring position correction information indicating a correction amount for correcting the landing position of the droplet at the time of the time and the backward scan; and
    Position correction information storage means capable of storing the position correction information acquired by the position correction information acquisition means;
    Flight speed acquisition means for calculating droplet flight speed information by a trigonometric function from the gap information, position correction information corresponding to the gap stored in the position correction information storage means, and the scanning speed of the liquid jet head. When,
    A thickening prevention control means for controlling the thickening prevention operation for preventing the liquid thickening near the nozzle opening, and
    The thickening prevention operation is a flushing operation for idly discharging droplets from the liquid ejecting head at a predetermined position outside the landing object,
    The thickening prevention control unit compares the flight speed information calculated by the flight speed acquisition unit with a threshold value, and increases or decreases at least one of the number of droplet discharges and the execution interval in the flushing operation according to the comparison result. A liquid ejecting apparatus.
  5. 圧力発生素子の作動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド走査機構とを備え、
    液体噴射ヘッドの往路走査方向と復路走査方向の双方向で液滴を吐出可能な液体噴射装置の制御方法において、
    前記液滴を着弾させることで着弾対象物の表面にテストパターンを形成すると共に、該テストパターンを光学的読取手段によって光学的に読み取り、
    ギャップ情報取得手段からのギャップ情報と、前記光学的読取手段によってテストパターンを読み取って得られた読取情報に基づき、往路走査時に形成されたテストパターンと復路走査時に形成されたテストパターンの間隔を検出することで、液体噴射ヘッドの往路走査時と復路走査時との液滴の着弾位置を補正するための補正量を示す位置補正情報を取得し、
    該取得した位置補正情報を位置補正情報記憶手段に記憶し、
    前記ギャップ情報と、前記位置補正情報記憶手段に記憶された前記ギャップに対応する位置補正情報と、液体噴射ヘッドの走査速度とから、三角関数により液滴の飛行速度情報を算出し、
    ノズル開口付近の液体増粘を防止する増粘防止動作は、液体噴射ヘッドの加速領域にてなされ、微振動パルスを前記圧力発生素子に供給することで液滴を吐出させない程度にメニスカスを微振動させる第1微振動動作であり、
    前記飛行速度情報と閾値を比較し、比較結果に応じて1回の微振動動作における微振動パルスの供給回数を調整することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
    A liquid ejecting head capable of causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber by the operation of the pressure generating element, and ejecting liquid droplets from the nozzle opening by the pressure fluctuation, and a head scanning mechanism for reciprocating the liquid ejecting head in the main scanning direction And
    In a control method of a liquid ejecting apparatus capable of ejecting liquid droplets in both directions of a forward scanning direction and a backward scanning direction of a liquid ejecting head,
    A test pattern is formed on the surface of the landing target by landing the droplet, and the test pattern is optically read by an optical reading unit,
    Based on the gap information from the gap information acquisition means and the read information obtained by reading the test pattern by the optical reading means, the interval between the test pattern formed during the forward scanning and the test pattern formed during the backward scanning is detected. In this way, position correction information indicating a correction amount for correcting the landing positions of the droplets during the forward scanning and the backward scanning of the liquid ejecting head is acquired,
    Storing the acquired position correction information in the position correction information storage means;
    From the gap information, the position correction information corresponding to the gap stored in the position correction information storage means, and the scanning speed of the liquid jet head, the droplet flight speed information is calculated by a trigonometric function,
    The thickening prevention operation for preventing the liquid thickening near the nozzle opening is performed in the acceleration region of the liquid jet head, and the meniscus is vibrated to the extent that droplets are not discharged by supplying a fine vibration pulse to the pressure generating element. A first micro-vibration operation
    A control method for a liquid ejecting apparatus, comprising: comparing the flight speed information with a threshold value; and adjusting the number of times of supplying a minute vibration pulse in one minute vibration operation according to a comparison result.
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