JP2019155762A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出ヘッドの微振動制御を適切に行う。【解決手段】プリンター１は、ノズルからインクを吐出する吐出ヘッド１１と、吐出ヘッド１１を移動させるキャリッジ１０と、吐出ヘッド１１に駆動波形を出力するヘッドコントローラー基板３０と、キャリッジ１０の１パス分の吐出データと、ノズル部分のインクを微振動させるための微振動データとを含む１パス分の駆動データをヘッドコントローラー基板３０に出力した後に、キャリッジ１０に１パス分の移動を開始させるメイン基板２０と、を備え、ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０から取得した吐出データに基づく吐出駆動波形を吐出ヘッド１１に出力して１パス分のインクの吐出が終了した後に、メイン基板２０から次の１パス分の駆動データを取得するまで、微振動データに基づく微振動波形を吐出ヘッド１１に出力し続ける。【選択図】図２

Description

本発明は、微振動波形を吐出ヘッドに出力する印刷装置に関する。

この種の技術として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１には、ノズル部分におけるインクの増粘防止を目的として、吐出ヘッドに対し、インクが吐出されない程度の微振動波形を出力する技術が開示されている。一方、吐出ヘッドのノズル数の増大と印刷速度向上を目的として、印刷装置全体を制御するメイン基板とは別に、吐出ヘッド制御専用のヘッドコントローラー基板をキャリッジ上に実装した構成も知られている。

特開２００１−２６０３６９号公報

しかしながら、基板間で通信遅延が発生する場合において、さらなる改良の余地があった。

本発明の印刷装置は、ノズルからインクを吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドを移動させるキャリッジと、吐出ヘッドに対し、駆動波形を出力するヘッド制御部と、キャリッジの１パス分の吐出データと、ノズル部分のインクを微振動させるための微振動データとを含む１パス分の駆動データをヘッド制御部に出力した後に、キャリッジに１パス分の移動を開始させるメイン制御部と、を備え、ヘッド制御部は、メイン制御部から取得した吐出データに基づく吐出駆動波形を吐出ヘッドに出力して１パス分のインクの吐出が終了した後に、メイン制御部から次の１パス分の駆動データを取得するまで、微振動データに基づく微振動波形を吐出ヘッドに出力し続けることを特徴とする。

プリンターの基本構成を示す斜視図である。 プリンターの制御系を示すブロック図である。 メイン基板、ヘッドコントローラー基板および吐出ヘッドの詳細ブロック図である。 １パス分の駆動データの一例を示す図である。 １パス分の駆動波形の一例を示す図である。 １パス分の印刷結果の一例を示す図である。 印刷時におけるメイン基板の動作を示すフローチャートである。 印刷時におけるヘッドコントローラー基板の動作を示すフローチャートである。 非印刷時におけるメイン基板の動作を示すフローチャートである。 非印刷時におけるヘッドコントローラー基板の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面に基づいて説明する。以下では、本発明の印刷装置として、インクを吐出して印刷画像を形成するインクジェット式プリンター（以下、「プリンター」と称する。）を例に挙げて説明する。

図１は、プリンター１の基本構成を示す斜視図である。同図に示すように、プリンター１は、紙送り機構３と、キャリッジ移動機構４と、メンテナンス機構５と、キャリッジ１０と、フレキシブルケーブル１４と、エンコーダースケール１５と、を備えている。

キャリッジ１０には、各色のインクを収容したインクカートリッジ１２が搭載されている。また、キャリッジ１０の底面には、インクカートリッジ１２から導入されたインクを印刷媒体Ｓに対して吐出する吐出ヘッド１１が取り付けられている。吐出ヘッド１１には、複数のノズルＮ（図３参照）から成るノズル列が複数形成されている。また、キャリッジ１０には、吐出ヘッド１１の制御を行うヘッドコントローラー基板３０（図２参照）が搭載されている。

一方、プリンター１の本体側には、プリンター１全体の制御を行うメイン基板２０（図２参照）が設けられている。メイン基板２０とヘッドコントローラー基板３０は、可撓性を有するフレキシブルケーブル１４を介して接続されている。なお、ヘッドコントローラー基板３０は、本発明の「ヘッド制御部」の一例である。また、メイン基板２０は、本発明の「メイン制御部」の一例である。

エンコーダースケール１５は、キャリッジ１０に搭載されたエンコーダーセンサー３８（図３参照）により検出される。エンコーダーセンサー３８は、キャリッジ１０の移動に伴ってエンコーダースケール１５を検出し、エンコーダーパルスを生成する。ヘッドコントローラー基板３０は、エンコーダーセンサー３８から出力されたエンコーダーパルスに基づいて、キャリッジ１０の走査位置を把握する。

紙送り機構３は、紙送りローラー３ａと、不図示の紙送りモーターと、を含む。紙送り機構３は、紙送りモーターにより紙送りローラー３ａを駆動し、用紙等の印刷媒体Ｓを、搬送方向Ａに沿って搬送する。キャリッジ移動機構４は、タイミングベルト４ａと、ガイドロッド４ｂと、不図示のキャリッジ駆動モーターと、を含む。キャリッジ移動機構４は、キャリッジ駆動モーターにより、キャリッジ１０が取りつけられたタイミングベルト４ａを駆動し、ガイドロッド４ｂに沿って、搬送方向Ａと交差する走査方向Ｂにキャリッジ１０を往復移動する。キャリッジ１０の走査方向Ｂにおける一端部は、ホームポジションとなっており、このホームポジションの下方には、吐出ヘッド１１のメンテナンスを行うメンテナンス機構５が配設されている。

メンテナンス機構５は、キャッピング機構５ａと、不図示の吸引ポンプと、吸引モーターと、を含む。キャッピング機構５ａは、吐出ヘッド１１のノズル形成面を封止するキャップ部材を備えている。吸引ポンプは、吸引モーターの駆動により、キャップ部材の内部空間を負圧にする。

吐出ヘッド１１は、吐出動作を行わない待機状態のとき、および、プリンター１の電源がＯＦＦにされたとき、キャリッジ１０の移動によりホームポジションに位置づけられ、キャップ部材によりノズル形成面がキャッピングされる。このキャッピング動作により、ノズル形成面からのインクの蒸発が抑制される。

また、吐出ヘッド１１から増粘したインク等を強制的に排出する動作であるフラッシング動作時においては、キャップ部材は、待避状態でノズル形成面をキャッピングすることなく吐出ヘッド１１から噴射されたインクを受けるインク受け部材として機能する。さらに、吐出ヘッド１１内の増粘したインクや気泡等を除去してノズルＮの目詰まり等を回復する動作である吸引クリーニング動作においては、キャップ部材によりノズル形成面がキャッピングされた状態において吸引モーターにより吸引ポンプを駆動し、キャップ部材の内部空間を負圧にすることで、ノズルＮから強制的にインクをキャップ部材に排出させる。キャップ部材に排出された廃インクは、不図示の廃液流路を介して、廃液貯留部に排出される。

なお、ホームポジションには、上記のメンテナンス機構５の他に、印刷休止時におけるノズル形成面のインクの蒸発を抑制するための乾燥防止キャップ、ノズル形成面からインクを払拭するワイパー、吐出ヘッド１１から吐出されたインクを受容するフラッシングボックスなどを設けてもよい。

図１に示した構成により、プリンター１は、紙送り機構３による印刷媒体Ｓの搬送と、キャリッジ１０の往復移動と、に伴って、キャリッジ１０に搭載された吐出ヘッド１１から印刷媒体Ｓ上にインクを吐出することにより、印刷画像Ｇを形成する。また、プリンター１は、キャッピング動作、フラッシング動作および吸引クリーニング動作などのメンテナンスを適宜行うことにより、ノズルＮの状態を良好に保つ。

さらに、本実施形態のプリンター１は、ノズルＮの目詰まり防止を目的として、インクを吐出させない程度にノズル部分のインクを微振動させる微振動制御を行う。ノズル部分のインクとは、ノズルＮのメニスカスや後述する圧電素子５１（図３参照）が設けられた圧力室内のインクを指す。

微振動制御は、印刷動作に伴って行われる印刷時微振動制御と、印刷動作に関係なく行われる非印刷時微振動制御に分類される。また、前者の印刷時微振動制御は、吐出ヘッド１１により１パス分の吐出動作が行われている間、インクを吐出しないノズルＮに対して行う第１印刷時微振動制御と、吐出ヘッド１１により１パス分の吐出動作が行われる前後、すなわちキャリッジ１０の加速期間および減速期間とキャリッジ１０の停止期間において行う第２印刷時微振動制御と、に分類される。この第２印刷時微振動制御は、本発明の「第１微振動波形」および「第２微振動波形」を出力するための制御の一例である。なお、「１パス分の吐出動作」とは、キャリッジ１０の往路移動または復路移動に伴って行われる吐出動作を指す。

次に、図２および図３を参照し、プリンター１の制御系について説明する。図２に示すように、プリンター１は、メイン基板２０と、ヘッドコントローラー基板３０と、紙送り機構３と、キャリッジ移動機構４と、メンテナンス機構５と、吐出ヘッド１１と、を備えている。

メイン基板２０は、紙送り機構３、キャリッジ移動機構４およびメンテナンス機構５を制御する。また、メイン基板２０は、外部装置１００から印刷ジョブを受信し、吐出ヘッド１１を駆動するための駆動データ（図４参照）を生成する。外部装置１００としては、例えば、パソコンを用いることができる。

一方、ヘッドコントローラー基板３０は、上述のとおり、キャリッジ１０に搭載され、フレキシブルケーブル１４を介してメイン基板２０から駆動データを取得する。また、ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０から取得した駆動データに基づいて、吐出ヘッド１１の各ノズルＮに印加するための駆動波形（図５参照）を生成し、吐出ヘッド１１に出力する。

このように、プリンター１は、吐出ヘッド１１を制御するヘッドコントローラー基板３０をキャリッジ１０に搭載しているため、プリンター１の本体側に搭載されたメイン基板２０から駆動波形を転送する場合と比較し、吐出ヘッド１１に駆動波形を出力する際の通信時間を短縮することができる。これにより、吐出ヘッド１１のノズル数の増大や印刷速度向上を図ることができる。

しかしながら、上述のとおり、メイン基板２０とヘッドコントローラー基板３０の間は、フレキシブルケーブル１４で接続されているため、メイン基板２０からの指令がヘッドコントローラー基板３０に到達するためには、所定の通信時間を要する。このため、例えば、１パス分の吐出動作の前後に行う第２印刷時微振動制御において、メイン基板２０からヘッドコントローラー基板３０に対して微振動波形の出力を指示すると、通信遅延により、吐出ヘッド１１に対して駆動波形が出力されない空白時間が発生してしまう。

そこで、本実施形態では、ヘッドコントローラー基板３０を主体として印刷時微振動制御を行い、メイン基板２０を主体として非印刷時微振動制御を行う。言い換えれば、印刷時においては、メイン基板２０からヘッドコントローラー基板３０に対して微振動波形の出力タイミングを指示することなく微振動制御を行い、非印刷時においては、メイン基板２０からヘッドコントローラー基板３０に対して微振動波形の出力タイミングを指示して微振動制御を行う。以下、このヘッドコントローラー基板３０を主体とした印刷時微振動制御と、メイン基板２０を主体とした非印刷時微振動制御を中心に説明する。

図３は、メイン基板２０、ヘッドコントローラー基板３０および吐出ヘッド１１の詳細ブロック図である。メイン基板２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、インターフェース２４と、を備えている。

ＣＰＵ２１は、メイン基板２０内の各部とバス２６を介して信号の入出力を行い、各種演算処理を行うプロセッサーである。なお、プロセッサーは、複数のＣＰＵで構成されてもよいし、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア回路で構成されてもよい。ＲＯＭ２２は、不揮発性の記憶媒体であり、メイン基板２０が各種制御を行うためのプログラムを記憶する。ＲＡＭ２３は、揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２１のワークエリアとして用いられる。また、ＲＡＭ２３は、外部装置１００（図２参照）から取得した印刷ジョブや、生成した駆動データを一時的に記憶するバッファー２３ａを含む。インターフェース２４は、ヘッドコントローラー基板３０とフレキシブルケーブル１４を介して通信を行う。

上述の構成により、ＣＰＵ２１は、外部装置１００から取得した印刷ジョブに対し、レンダリング処理や画像処理を行う。レンダリング処理は、画像の拡大・縮小処理および言語変換処理を含む。また、画像処理は、色変換処理および多値化処理を含む。色変換処理では、画像データを、ＲＧＢ体系からＣＭＹＫ体系に変換する。また、多値化処理では、ＣＭＹＫ体系の画像データをハーフトーン処理し、どのドットサイズのインクを吐出するかを示す多値化データに変換する。本実施形態では、多値化データとして、吐出ヘッド１１のノズルＮから吐出されるインク量、すなわちドットサイズに応じた２ビットのデータを生成する（図４参照）。

また、ＣＰＵ２１は、吐出ヘッド１１に形成された全ノズル列の１パス分の多値化データを、１パス分の吐出データとして生成すると共に、第２印刷時微振動制御用の微振動データを生成する。また、ＣＰＵ２１は、印刷時において、これら１パス分の吐出データおよび微振動データを含む１パス分の駆動データを生成し、生成した１パス分の駆動データを、ヘッドコントローラー基板３０に転送する。

図４は、１パス分の駆動データの一例を示す図である。１パス分の駆動データとは、印刷時におけるキャリッジ１０の１パスの移動に伴って出力される駆動波形を生成するためのデータを指す。同図では、１パス分且つノズル列１列分の駆動データを示している。

上述のとおり、駆動データは、吐出前微振動データと、吐出データと、吐出後微振動データと、を含む。また、吐出前微振動データと、吐出後微振動データとを合わせて、微振動データと呼ぶ。吐出前微振動データは、吐出動作の前、例えばキャリッジ１０の加速期間においてノズル部分のインクを微振動させるためのデータである。また、吐出後微振動データは、１パス分の吐出データに基づく吐出をすべて終えた後の、例えばキャリッジ１０の減速期間においてノズル部分のインクを微振動させるためのデータである。

さらに、吐出後微振動データは、高周波の微振動波形（以下、「高周波微振動波形」と称する。）を出力させるための高周波微振動データと、高周波微振動波形よりも周波数が低い低周波の微振動波形（以下、「低周波微振動波形」と称する。）を出力させるための低周波微振動データと、を含む。また、吐出前微振動データ、高周波微振動データおよび低周波微振動データは、それぞれ吐出前微振動波形、高周波微振動波形および低周波微振動波形を、１回ずつ出力させるためのデータ、すなわち図４の例において、それぞれ１列分のデータである。なお、高周波微振動波形は、本発明の「第１微振動波形」の一例である。また、低周波微振動波形は、本発明の「第２微振動波形」の一例である。

なお、図示しないが、ＣＰＵ２１は、駆動データをヘッドコントローラー基板３０に転送する際、吐出前微振動データと吐出データとの間、および吐出データと吐出後微振動データとの間で、駆動信号を切り替えるための切り替えデータを転送する。ヘッドコントローラー基板３０のＲＯＭ３２（図３参照）には、吐出駆動波形用と微振動波形用の２種類の駆動信号が記憶されている。ヘッドコントローラー基板３０のＣＰＵ３１（図３参照）は、切り替えデータに基づいて、どちらの駆動信号を用いるかを決定する。

一方、図４に示すように、吐出前微振動データと、高周波微振動データと、低周波微振動データと、を含む微振動データは、全てのノズルＮについて、同じ多値化データとなる。同図の例では、微振動データは、全て「０１」となる。また、吐出データは、ドットサイズや吐出の有無により、異なる多値化データとなる。同図の例では、吐出データは、「０１：小ドット」、「１０：中ドット」、「１１：大ドット」、「００：インク吐出なし」の４階調の多値化データのいずれかとなる。この「００：インク吐出なし」は、吐出ヘッド１１により１パス分の吐出動作が行われている間、インクを吐出しないノズルＮに対して行う第１微振動制御用のデータである。

なお、メイン基板２０は、吐出ヘッド１１に不良ノズルが存在する場合、その不良ノズルに対しては、駆動波形が印加されないように駆動データを生成する。不良ノズルの検出方法としては、駆動波形印加後の圧電素子５１（図３参照）の振動板の静電容量の変化により、不良ノズルを検出する方法、ノズルＮから吐出されたインクがレーザー光を遮るか否かを受光センサーで検出することにより、不良ノズルを検出する方法、ノズルＮから検知板上にインクを吐出し、その吐出結果を画像解析することにより、不良ノズルを検出する方法、などが考えられる。

図３の説明に戻る。ヘッドコントローラー基板３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、タイマー３４と、インターフェース３５と、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）３９と、ヘッドドライバー４０と、を備えている。また、ヘッドコントローラー基板３０は、キャリッジ１０に搭載された紙検出センサー３６、温度センサー３７およびエンコーダーセンサー３８と、それぞれ接続されている。

紙検出センサー３６は、キャリッジ１０の走査方向Ｂ（図１参照）における印刷媒体Ｓの位置、すなわち用紙幅を検出する。ＣＰＵ３１は、メイン基板２０から用紙幅検出指示を取得すると、メイン基板２０によるキャリッジ１０の移動に伴い、紙検出センサー３６により印刷媒体Ｓの用紙幅を検出する。温度センサー３７は、環境温度を検出する。温度センサー３７により検出された環境温度は、主に、駆動波形の温度補正に用いられる。エンコーダーセンサー３８は、エンコーダースケール１５（図１参照）を検出し、キャリッジ１０の走査方向Ｂにおける位置に応じたエンコーダーパルスを出力する。

ＣＰＵ３１は、ヘッドコントローラー基板３０内の各部とバス４３を介して信号の入出力を行い、各種演算処理を行う。ＲＯＭ３２は、ヘッドコントローラー基板３０が各種制御を行うためのプログラムと、上述した２種類の駆動信号と、を記憶する。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１のワークエリアとして用いられる。また、ＲＡＭ３３は、メイン基板２０から取得した駆動データを一時的に記憶するバッファー３３ａを含む。タイマー３４は、クロック信号を出力すると共に、時間を計時する。本実施形態では、主に、微振動波形の出力タイミングを決定するため、および、高周波微振動波形の出力開始からの経過時間を計測するためにタイマー３４が用いられる。

インターフェース３５は、メイン基板２０と通信し、メイン基板２０から駆動データを取得する。ＤＡＣ３９は、デジタルデータをアナログデータに変換する変換器である。ヘッドドライバー４０は、ＤＡＣ３９と協働し、デジタルデータである駆動データに基づいて、アナログデータである駆動波形を生成し、生成した駆動波形を吐出ヘッド１１に出力する。

一方、吐出ヘッド１１は、圧電素子５１と、ノズルＮと、ＲＯＭ５２と、を備えている。圧電素子５１は、ヘッドドライバー４０から出力された駆動波形が印加されることにより変形するアクチュエーターである。圧電素子５１としては、例えば、撓み振動型または縦振動型のアクチュエーターを用いることができる。圧電素子５１が変形すると、圧電素子５１が設けられた圧力室内のインクに圧力変動が生じる。そして、この圧力室内の圧力変動により、圧力室に連通されたノズルＮのメニスカスが微振動されたり、ノズルＮからインクが吐出されたりする。なお、圧力発生手段としては圧電素子に限らず、圧力室内に気泡を発生させる発熱素子や静電気力を利用して圧力室の容積を変動させる静電アクチュエーターを用いてもよい。

ＲＯＭ５２は、吐出ヘッド１１の特性を示すヘッドＩＤを記憶している。ヘッドコントローラー基板３０は、吐出ヘッド１１がキャリッジ１０に接続されたとき、または、プリンター１の電源ＯＮ時などに、このＲＯＭ５２からヘッドＩＤを読み出す。

上述の構成により、ヘッドコントローラー基板３０のＣＰＵ３１は、メイン基板２０から取得した、１パス分の吐出データおよび微振動データを含む１パス分の駆動データをバッファー３３ａに格納する。また、ＣＰＵ３１は、温度センサー３７の検出結果に基づいて、駆動波形の温度補正を行う。本実施形態では、微振動波形用および吐出駆動波形用の駆動信号に対して温度補正を行い、温度補正後の駆動信号を用いて駆動波形を生成する。例えば、微振動波形用の駆動信号については、環境温度が高くインク粘度が高い場合、強い力でノズルＮのメニスカスを振動させるように、駆動信号の電位を高くする。また、環境温度が低くインク粘度が低い場合、環境温度が高い場合よりも弱い力でノズルＮのメニスカスを振動させるように、駆動信号の電位を低くする。このように駆動信号に対して温度補正を行うことで、環境温度の変化によらず、ノズル部分のインクに対し適切な振動を与えることができる。また、吐出駆動波形用の駆動信号に対して温度補正を行うことで、環境温度の変化によらず、良好な画質で印刷を行うことができる。

また、ＣＰＵ３１は、吐出ヘッド１１のＲＯＭ５２から読み出したヘッドＩＤに基づき、吐出ヘッド１１の特性に合わせて、微振動波形用および吐出駆動波形用の駆動信号を補正する。つまり、ヘッドコントローラー基板３０のＲＯＭ３２には、ヘッドＩＤと、補正データとを対応付けたテーブルが記憶されており、ＣＰＵ３１は、このテーブルを参照して、駆動信号を補正する。これにより、吐出ヘッド１１の特性に適した駆動波形を生成することができる。

一方、ヘッドドライバー４０は、ＣＰＵ３１の命令に基づき、バッファー３３ａに格納されている駆動データと、ＣＰＵ３１により環境温度や吐出ヘッド１１の特性に応じて補正された補正後の駆動信号と、に基づいて、駆動波形を生成し、吐出ヘッド１１に出力する。

図５は、図４に示した１パス分の駆動データに基づいて生成される１パス分の駆動波形を示す図である。駆動波形は、吐出前微振動データに基づいて生成される吐出前微振動波形と、吐出データに基づいて生成される吐出駆動波形と、吐出後微振動データに基づいて生成される吐出後微振動波形と、を含む。吐出前微振動波形と、吐出後微振動波形とを合わせて、微振動波形と呼ぶ。吐出駆動波形は、キャリッジ１０が印刷領域内に位置する場合に出力される波形である。また、微振動波形は、キャリッジ１０が印刷領域外に位置する場合に出力される波形である。なお、本実施形態において、印刷領域とは、紙検出センサー３６の検出結果に基づいて検出された用紙幅の範囲を指す。また、吐出後微振動波形は、高周波微振動データに基づいて生成される高周波微振動波形と、低周波微振動データに基づいて生成される低周波微振動波形と、を含む。

吐出前微振動波形、高周波微振動波形および低周波微振動波形は、それぞれ１列分のデータである吐出前微振動データ、高周波微振動データおよび低周波微振動データを繰り返し使用することにより生成される。ＣＰＵ３１は、駆動データと共に転送された切り替えデータに基づいて、処理対象となる１列分のデータが微振動データであると判定した場合、そのデータを繰り返し使用する。

また、これらの微振動波形は、いずれも、微振動波形用の多値化データ「０１」に対応する駆動信号（図４参照）に基づいて生成される。さらに、吐出前微振動波形と高周波微振動波形の周波数は同一であり、低周波微振動波形は、吐出前微振動波形と高周波微振動波形の周波数よりも低い周波数となっている。つまり、吐出前微振動波形、高周波微振動波形および低周波微振動波形は、いずれも同じ駆動信号に基づいて生成される波形であり、周波数の設定のみが異なる。

一方、吐出駆動波形は、吐出駆動波形用の駆動信号に基づいて生成される。吐出駆動波形用の駆動信号は、４パターン用意されている。具体的には、多値化データ「０１」に対応する駆動信号に基づいて、小ドット用の駆動波形ＣＯＭ１が生成され、多値化データ「１０」に対応する駆動信号に基づいて、中ドット用の駆動波形ＣＯＭ２が生成され、多値化データ「１１」に対応する駆動信号に基づいて、大ドット用の駆動波形ＣＯＭ３が生成される。さらに、多値化データ「００」に対応する駆動信号に基づいて、上述した第１微振動制御用の駆動波形ＣＯＭ４が生成される。

図６は、図５に示した１パス分の駆動波形に基づいて印刷媒体Ｓに印刷された印刷画像Ｇを示す図である。同図に示すように、駆動波形ＣＯＭ１に基づいてノズルＮからインク滴が吐出されて印刷媒体Ｓに着弾することにより小ドットＤ１が形成され、駆動波形ＣＯＭ２に基づいてノズルＮからインク滴が吐出されて印刷媒体Ｓに着弾することにより中ドットＤ２が形成され、駆動波形ＣＯＭ３に基づいてノズルＮからインク滴が吐出されて印刷媒体Ｓに着弾することにより大ドットＤ３が形成される。これに対し、駆動波形ＣＯＭ４が印加されたノズルＮからは、インクが吐出されない。

次に、図７および図８を参照し、印刷時における微振動制御について説明する。図７は、メイン基板２０の動作を示すフローチャートである。メイン基板２０は、１パス分の吐出データと、微振動データと、を含む１パス分の駆動データを生成し（Ｓ０１）、生成した１パス分の駆動データをヘッドコントローラー基板３０に転送する（Ｓ０２）。その後、ヘッドコントローラー基板３０から吐出準備が完了したことを示す吐出準備完了通知を取得すると（Ｓ０３：Ｙｅｓ）、キャリッジ１０の１パス分の移動を開始する（Ｓ０４）。このキャリッジ１０を移動させている間、ヘッドコントローラー基板３０では、吐出ヘッド１１に対する駆動波形の出力が行われる。

メイン基板２０は、印刷中止または印刷終了となったか否かを判定し（Ｓ０５）、これらのいずれにも該当しないと判定した場合は（Ｓ０５：Ｎｏ）、Ｓ０１に戻る。なお、印刷中止とは、プリンター１に何らかの異常が発生した場合や、ユーザーにより印刷中止操作が行われた場合などが考えられる。また、印刷終了とは、外部装置１００から取得した印刷ジョブに基づいて生成した全ての吐出データの転送を終了した場合が考えられる。メイン基板２０は、印刷中止または印刷終了となったと判定した場合（Ｓ０５：Ｙｅｓ）、ヘッドコントローラー基板３０に停止命令を通知する（Ｓ０６）。その後、メイン基板２０は、キャリッジ１０をホームポジションに移動し（Ｓ０７）、動作を終了する。

図８は、印刷時におけるヘッドコントローラー基板３０の動作を示すフローチャートである。ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０から１パス分の駆動データを取得すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、取得した１パス分の駆動データに基づいて駆動波形を生成し（Ｓ１２）、メイン基板２０に対して、吐出準備完了通知を行う（Ｓ１３）。また、ヘッドコントローラー基板３０は、生成した駆動波形のうち吐出前微振動波形を吐出ヘッド１１に出力する（Ｓ１４）。なお、この吐出前微振動波形は、エンコーダーセンサー３８によりエンコーダーパルスの出力が開始されるまで、すなわち、キャリッジ１０の走査位置が印刷領域（図５参照）に達したことが検出されるまで出力される。また、吐出前駆動波形は、タイマー３４により生成されるクロック信号に同期して出力される。

ヘッドコントローラー基板３０は、エンコーダーセンサー３８によりエンコーダーパルスの出力が開始されると、キャリッジ１０の位置に応じて、生成した駆動波形の中の吐出駆動波形を吐出ヘッド１１に出力する（Ｓ１５）。つまり、吐出駆動波形は、エンコーダーセンサー３８により出力されるエンコーダーパルスに同期して出力される。ヘッドコントローラー基板３０は、１パス分の吐出駆動波形の出力が終了したか否かを判定し（Ｓ１６）、出力が終了していないと判定した場合は（Ｓ１６：Ｎｏ）、Ｓ１５に戻る。また、ヘッドコントローラー基板３０は、１パス分の吐出駆動波形の出力が終了したと判定した場合は（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、タイマー３４により第１の所定時間のカウントを開始し（Ｓ１７）、同時に、高周波微振動波形の出力を開始する（Ｓ１８）。第１の所定時間は、例えば３秒である。なお、高周波微振動波形は、タイマー３４により生成されるクロック信号に同期して出力される。

ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０から次の１パス分の駆動データを取得したか否かを判定し（Ｓ１９）、次の１パス分の駆動データを取得したと判定した場合は（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、Ｓ１２に戻る。なお、Ｓ１２に戻る前に、吐出ヘッド１１への吐出前微振動波形の出力を開始してもよい。この場合、吐出前微振動波形は、微振動波形用の多値化データ「０１」に対応する駆動信号（図４参照）に基づいて生成される。ヘッドコントローラー基板３０は、次の１パス分の駆動データを取得していないと判定した場合（Ｓ１９：Ｎｏ）、メイン基板２０から停止命令を取得したか否かを判定する（Ｓ２０）。

ヘッドコントローラー基板３０は、停止命令を取得していないと判定した場合（Ｓ２０：Ｎｏ）、タイマー３４のカウント値に基づいて、高周波微振動波形の出力開始から第１の所定時間が経過したか否かを判定し（Ｓ２１）、第１の所定時間が経過していないと判定した場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、Ｓ１８に戻る。また、ヘッドコントローラー基板３０は、第１の所定時間が経過したと判定した場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、低周波微振動波形の出力を開始し（Ｓ２２）、メイン基板２０から次の１パス分の駆動データを取得したか否かを判定する（Ｓ２３）。なお、低周波微振動波形は、タイマー３４により生成されるクロック信号に同期して出力される。

ヘッドコントローラー基板３０は、次の１パス分の駆動データを取得したと判定した場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、Ｓ１２に戻る。この際、Ｓ１２を実施するまでの間、高周波微振動波形を出力するようにしてもよい。こうすることにより、Ｓ１２を実施するまで低周波微振動を続けた場合よりも、ノズル部分のインクの増粘の回復力を高めることができる。また、ヘッドコントローラー基板３０は、次の１パス分の駆動データを取得していないと判定した場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、メイン基板２０から停止命令を取得したか否かを判定する（Ｓ２４）。ヘッドコントローラー基板３０は、停止命令を取得していないと判定した場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、Ｓ２２に戻る。また、ヘッドコントローラー基板３０は、停止命令を取得したと判定した場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、吐出ヘッド１１への低周波微振動波形の出力を停止する（Ｓ２５）。一方、ヘッドコントローラー基板３０は、Ｓ２０において停止命令を取得したと判定した場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、吐出ヘッド１１への高周波微振動波形の出力を停止する（Ｓ２５）。

このように、ヘッドコントローラー基板３０は、印刷時において、メイン基板２０から取得した吐出データに基づく吐出駆動波形を吐出ヘッド１１に出力して１パス分のインクの吐出が終了した後に、メイン基板２０から次の１パス分の駆動データまたは停止命令を取得するまで、微振動データに基づく微振動波形を吐出ヘッド１１に出力し続ける。また、ヘッドコントローラー基板３０は、微振動波形として、第１の所定時間が経過する前までは高周波微振動波形を出力し、第１の所定時間が経過した後は低周波微振動波形を出力する。

次に、図９および図１０を参照し、非印刷時における微振動制御について説明する。図９は、メイン基板２０の動作を示すフローチャートである。メイン基板２０は、微振動波形の出力を開始するタイミングとなったか否かを判定する（Ｓ３１）。ここでは、例えば、メンテナンス機構５により各種メンテナンスを行う前後や、吐出ヘッド１１のノズル形成面がキャッピングされていない状態が所定時間以上続いた場合に、微振動波形の出力を開始するタイミングとなったと判定される。吐出ヘッド１１のノズル形成面がキャッピングされていない状態が所定時間以上続く場合とは、例えば、紙検出センサー３６により用紙幅検出が行われた場合などが考えられる。

メイン基板２０は、微振動波形の出力を開始するタイミングとなっていないと判定した場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、Ｓ３１を繰り返す。また、メイン基板２０は、微振動波形の出力を開始するタイミングとなったと判定した場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、ヘッドコントローラー基板３０に微振動波形データを転送する（Ｓ３２）。この微振動波形データは、ノズル列を１回振動させるためのデータ、すなわち、図４に吐出前微振動データとして示した多値化データ「０１」の１列分のデータである。

その後、メイン基板２０は、微振動波形の出力を終了するタイミングとなったか否かを判定する（Ｓ３３）。ここでは、例えば、微振動波形の出力開始から微振動制御に必要な所定の時間が経過した場合に、微振動波形の出力を終了するタイミングとなったと判定する。メイン基板２０は、微振動波形の出力を終了するタイミングとなったと判定した場合（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、ヘッドコントローラー基板３０に微振動停止命令を通知する（Ｓ３４）。また、メイン基板２０は、微振動波形の出力を終了するタイミングとなっていないと判定した場合（Ｓ３３：Ｎｏ）、Ｓ３３を繰り返す。

図１０は、非印刷時におけるヘッドコントローラー基板３０の動作を示すフローチャートである。ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０から微振動波形データを取得すると（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、取得した微振動波形データに基づいて微振動波形を生成する（Ｓ４２）。また、ヘッドコントローラー基板３０は、タイマー３４により第１の所定時間のカウントを開始し（Ｓ４３）、同時に、高周波微振動波形の出力を開始する（Ｓ４４）。

ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０から微振動停止命令を取得したか否かを判定し（Ｓ４５）、停止命令を取得していないと判定した場合は（Ｓ４５：Ｎｏ）、タイマー３４のカウント値に基づいて、高周波微振動波形の出力開始から第１の所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ４６）。ヘッドコントローラー基板３０は、第１の所定時間が経過していないと判定した場合（Ｓ４６：Ｎｏ）、Ｓ４４に戻り、第１の所定時間が経過したと判定した場合（Ｓ４６：Ｙｅｓ）、低周波微振動波形の出力を開始する（Ｓ４７）。

その後、ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０から微振動停止命令を取得したか否かを判定し（Ｓ４８）、停止命令を取得していないと判定した場合は（Ｓ４８：Ｎｏ）、Ｓ４７に戻る。また、ヘッドコントローラー基板３０は、停止命令を取得したと判定した場合（Ｓ４８：Ｙｅｓ）、吐出ヘッド１１への低周波微振動波形の出力を停止する（Ｓ４９）。一方、ヘッドコントローラー基板３０は、Ｓ４５において微振動停止命令を取得したと判定した場合（Ｓ４５：Ｙｅｓ）、吐出ヘッド１１への高周波微振動波形の出力を停止する（Ｓ４９）。

このように、メイン基板２０は、非印刷時において、微振動波形の出力を開始するタイミングとなったと判定した場合、ヘッドコントローラー基板３０に微振動波形データを転送し、微振動波形の出力を終了するタイミングとなったと判定した場合、ヘッドコントローラー基板３０に微振動停止命令を通知する。ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０からの微振動波形データの取得に伴って吐出ヘッド１１への微振動波形の出力を開始し、メイン基板２０からの微振動停止命令の取得に伴って吐出ヘッド１１への微振動波形の出力を停止する。

以上説明したとおり、本実施形態では、印刷時において、メイン基板２０が、キャリッジ１０の１パス分の吐出データと、微振動データと、を含む１パス分の駆動データをヘッドコントローラー基板３０に出力した後に、キャリッジ１０に１パス分の移動を開始させるよう制御し、ヘッドコントローラー基板３０が、吐出データに基づく吐出駆動波形を吐出ヘッド１１に出力した後、微振動データに基づく微振動波形を、メイン基板２０から次の１パス分の駆動データを取得するまで吐出ヘッド１１に出力し続ける。この構成により、ヘッドコントローラー基板３０がキャリッジ１０に搭載され、フレキシブルケーブル１４を介してメイン基板２０と接続される構成であっても、印刷時において、吐出ヘッド１１に対し微振動波形を途切れなく出力し続けることができる。これにより、吐出ヘッド１１への微振動波形の出力が途切れ、ノズル部分のインクが増粘してしまうことによる、ノズルＮの目詰まりを抑制し、ひいては、メンテナンスの実行回数を減らすことができる。

また、ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０から１パス分の駆動データを取得した後、吐出駆動波形を吐出ヘッド１１に出力する前に、吐出前微振動波形を吐出ヘッド１１に出力するため、駆動データの取得から吐出駆動波形を出力するまでの間も、微振動波形を途切れなく出力し続けることができる。

また、ヘッドコントローラー基板３０は、高周波微振動波形を吐出ヘッド１１に出力した後、第１の所定時間が経過してもメイン基板２０から次の１パス分の駆動データを取得しないとき、低周波微振動波形を吐出ヘッド１１に出力するため、高周波微振動波形を出力し続ける場合と比較して、消費電力量を抑えることができる。

また、１パス分の駆動データに含まれる微振動データは、吐出前微振動波形、高周波微振動波形および低周波微振動波形を、それぞれ１回ずつ出力させるためのデータであり、ヘッドコントローラー基板３０は、この微振動データを繰り返し使用して、吐出ヘッド１１に各微振動波形を出力するため、駆動データに、微振動波形の出力回数分の微振動データを含める場合と比較して、微振動データのデータ量を抑えることができる。

また、ヘッドコントローラー基板３０は、メイン基板２０からの停止命令の取得によって、微振動波形の吐出ヘッド１１への出力を停止するため、微振動波形を不必要に出力し続けることがない。

また、ヘッドコントローラー基板３０は、環境温度に応じて吐出駆動波形および微振動波形を補正するため、環境温度に適した駆動波形を吐出ヘッド１１に出力することができる。

なお、上記の実施形態によらず、以下の変形例を採用可能である。
［変形例１］
上記の実施形態において、ヘッドコントローラー基板３０は、低周波微振動波形の出力後、次の１パス分の駆動データの取得に伴って、吐出前微振動波形を含む駆動波形を生成したが（図８のＳ２２，Ｓ２３：Ｙｅｓ，Ｓ１２参照）、低周波微振動波形の吐出ヘッド１１への出力開始から次の１パス分の駆動データを取得するまでの時間に応じて、吐出前微振動波形の生成方法を変えてもよい。具体的には、ヘッドコントローラー基板３０は、低周波微振動波形の出力開始から次の１パス分の駆動データを取得するまでの時間をカウントし、第２の所定時間以内に次の１パス分の駆動データを取得しなかったとき、第２の所定時間が経過した後に取得した１パス分の駆動データに基づく吐出駆動波形の出力前に、環境温度に応じて補正した微振動波形を吐出ヘッド１１に出力する（図８のＳ１４参照）。一方、ヘッドコントローラー基板３０は、第２の所定時間以内に次の１パス分の駆動データを取得したとき、吐出駆動波形の出力前に、直前に出力した高周波微振動波形をコピーした微振動波形を吐出ヘッド１１に出力する（図８のＳ１４参照）。この構成によれば、低周波微振動波形の出力開始から第２の所定時間以内に次の１パス分の駆動データを取得したとき、温度変化がないものと看做し、環境温度に応じて微振動波形を補正する必要がないため、微振動波形の補正に係る演算処理を省略することができる。

［変形例２］
上記の実施形態において、ヘッドコントローラー基板３０は、キャリッジ１０上に搭載したが、必ずしもキャリッジ１０上に搭載しなくてもよく、プリンター１の本体に搭載してもよい。また、上記の実施形態では、フレキシブルケーブル１４を介してメイン基板２０とヘッドコントローラー基板３０を接続したが、フレキシブルケーブル１４以外の通信線で接続してもよい。

［変形例３］
上記の実施形態において、メイン基板２０は、印刷時において、微振動データを含む駆動データをヘッドコントローラー基板３０に転送したが（図７のＳ０１参照）、駆動データに微振動データを含めない構成としてもよい。この場合、メイン基板２０は、ヘッドコントローラー基板３０に対し、１パス分の吐出データの生成ごとに吐出データのみを転送する。これに対し、ヘッドコントローラー基板３０は、吐出データの取得に伴って、吐出駆動波形および微振動波形を生成し、これらを出力する。
同様に、メイン基板２０は、非印刷時において、微振動波形の出力を開始するタイミングとなったと判定した場合、ヘッドコントローラー基板３０に微振動波形データを転送したが（図９のＳ３１：Ｙｅｓ，Ｓ３２参照）、微振動波形データを転送するのではなく、微振動開始命令を送信してもよい。この場合、ヘッドコントローラー基板３０は、微振動開始命令の取得に伴い、微振動波形を生成および出力する。

［変形例４］
上記の実施形態において、ヘッドコントローラー基板３０は、駆動データと共に転送された切り替えデータに基づいて、処理対象となる１列分のデータが微振動データであると判定した場合、そのデータを繰り返し使用したが、駆動データの中に、微振動データとなるデータであることを示すフラグを含めてもよい。この場合、ヘッドコントローラー基板３０は、駆動データに含まれるフラグに基づいて、処理対象となる１列分のデータが微振動データであると判定した場合、そのデータを繰り返し使用する。

［変形例５］
上記の実施形態において、ヘッドコントローラー基板３０は、環境温度や吐出ヘッド１１の特性に応じて、微震度波形用および吐出駆動波形用の駆動信号を補正し、補正後の駆動信号と、駆動データと、に基づいて駆動波形を生成したが、駆動データに基づいて駆動波形を生成した後に、環境温度や吐出ヘッド１１の特性に応じて、駆動波形の補正を行ってもよい。

［変形例６］
上記の実施形態では、メイン基板２０が駆動データを生成したが、駆動データの生成を、プリンター１内に設けられたメイン基板２０以外の基板が行ってもよい。また、駆動データの生成を、外部装置１００が行ってもよいし、プリンター１に接続された外部装置１００以外の装置が行ってもよい。

［その他の変形例］
上記の実施形態および変形例に示したプリンター１の各動作を実行する方法、プリンター１の各動作を実行するためのプログラム、またそのプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体も、本発明の権利範囲に含まれる。また、本発明は、プリンター１に限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置にも適用可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

１…プリンター、３…紙送り機構、４…キャリッジ移動機構、５…メンテナンス機構、１０…キャリッジ、１１…吐出ヘッド、１４…フレキシブルケーブル、２０…メイン基板、３０…ヘッドコントローラー基板、１００…外部装置

Claims (7)

1. ノズルからインクを吐出する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドを移動させるキャリッジと、
   前記吐出ヘッドに対し、駆動波形を出力するヘッド制御部と、
   前記キャリッジの１パス分の吐出データと、前記ノズル部分の前記インクを微振動させるための微振動データとを含む１パス分の駆動データを、前記ヘッド制御部に出力した後に、前記キャリッジに前記１パス分の移動を開始させるメイン制御部と、を備え、
   前記ヘッド制御部は、前記メイン制御部から取得した前記吐出データに基づく吐出駆動波形を前記吐出ヘッドに出力して１パス分の前記インクの吐出が終了した後に、前記メイン制御部から次の１パス分の前記駆動データを取得するまで、前記微振動データに基づく微振動波形を前記吐出ヘッドに出力し続けることを特徴とする印刷装置。
2. 前記微振動波形は、第１微振動波形と、前記第１微振動波形よりも低周波の第２微振動波形と、を含み、
   前記ヘッド制御部は、前記吐出駆動波形の出力後、前記第１微振動波形を前記吐出ヘッドに出力し、前記第１微振動波形の出力後、第１の所定時間が経過しても前記メイン制御部から次の１パス分の前記駆動データを取得しないとき、前記第２微振動波形を前記吐出ヘッドに出力することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記微振動データは、前記第１微振動波形および前記第２微振動波形を、それぞれ１回ずつ出力させるためのデータであり、
   前記ヘッド制御部は、前記微振動データを繰り返し使用して、前記第１微振動波形および前記第２微振動波形を前記吐出ヘッドに出力することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記メイン制御部は、印刷中止または印刷終了を示す停止命令を前記ヘッド制御部に通知し、
   前記ヘッド制御部は、前記メイン制御部から次の１パス分の前記駆動データまたは前記停止命令を取得するまで、前記第２微振動波形を前記吐出ヘッドに出力し続けることを特徴とする請求項２または３に記載の印刷装置。
5. 前記ヘッド制御部は、環境温度を取得し、取得した前記環境温度に応じて、前記吐出駆動波形および前記微振動波形を補正し、補正後の前記吐出駆動波形および前記微振動波形を前記吐出ヘッドに出力することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の印刷装置。
6. 前記ヘッド制御部は、前記メイン制御部から１パス分の前記駆動データを取得した後、前記吐出駆動波形を前記吐出ヘッドに出力する前に、前記微振動波形を前記吐出ヘッドに出力することを特徴とする請求項５に記載の印刷装置。
7. 前記ヘッド制御部は、前記第２微振動波形の前記吐出ヘッドへの出力開始から、次の１パス分の前記駆動データを取得するまでの時間をカウントし、第２の所定時間以内に次の１パス分の前記駆動データを取得しなかったとき、前記第２の所定時間が経過した後に取得した１パス分の前記駆動データに基づく前記吐出駆動波形の出力前に、前記環境温度に応じて補正した前記微振動波形を前記吐出ヘッドに出力し、前記第２の所定時間以内に次の１パス分の前記駆動データを取得したとき、前記吐出駆動波形の出力前に、直前に出力した前記第１微振動波形をコピーした前記微振動波形を前記吐出ヘッドに出力することを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。

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