JP4158291B2

JP4158291B2 - インクジェット記録装置

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Publication number: JP4158291B2
Application number: JP25562299A
Authority: JP
Inventors: 昇朝内
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2019-09-09
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタあるいはインクジェットプロッタ等として用いられるインクジェット記録装置に関するものである。さらに詳しくは、インクジェット記録装置における温度補正技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタやインクジェットプロッタ等として用いられるインクジェット記録装置の記録ヘッドでは、複数のノズル開口の各々に対応する複数の圧電振動子（例えばピエゾ素子）等の圧力発生素子がノズル開口に連通する圧力発生室内のインクを加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出する。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置において、インクの吐出を繰り返し行なっていくうちに記録ヘッドが温度上昇を起こすと、インクの粘度が変化する結果、インク吐出量が変動し、記録の品位が低下する。そこで、記録ヘッドの温度を検出し、この温度検出結果に基づいて駆動波形や駆動電圧を変えるなどの対策が考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、考えられているインクジェット記録装置の温度補正方法は、記録ヘッドの温度を一定時間毎に検出するなど、実際の記録動作と温度検出のタイミングとが連動していないため、必要なときに温度補正が行われないという問題点がある。たとえば、記録ヘッドの温度変化としては、温度上昇だけでなく、インク滴の吐出を中断したときの温度低下もあるが、このような温度低下に対して、従来、考えられているインクジェット記録装置の温度補正方法では、適正なタイミングで温度補正を施せないという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、実際の記録動作に合わせたタイミングで記録ヘッドの温度検出を行い、その検出結果に基づいて、記録条件に温度補正を行うことのできるインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、複数のノズル開口の各々に対応する複数の圧力発生素子が前記ノズル開口に連通する圧力発生室内のインクを加圧することにより前記ノズル開口から被記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段に対して所定のタイミングで前記記録ヘッドの温度検出を行わせる検出タイミング制御手段と、前記記録ヘッドを駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記駆動信号生成手段が前記駆動信号を生成するのに用いる、ハーフトーン処理された記録情報を一時的に格納するバッファと、温度によらずインクの吐出量が一定になるように、前記温度検出手段による温度検出結果に基づいて前記駆動信号の駆動波形を調整する温度補正手段と、インク滴の吐出が停止中であるか否かを監視する記録停止監視手段と、記録すべき前記被記録媒体が存在しなくなったか否かを監視する媒体切れ監視手段と、を備え、前記検出タイミング制御手段は、前記記録停止監視手段によりインク滴の吐出が停止中であることが検出され、かつ前記媒体切れ監視手段により前記被記録媒体の不存在が検出され、かつ前記バッファに未記録の記録情報が格納されている場合には、インク滴の吐出を開始するまでの間に前記温度検出手段に対して前記記録ヘッドの温度検出を行わせることを特徴とするインクジェット記録装置が適用される。
【０００７】
インクジェット記録装置では、インク滴の吐出を繰り返し行なっていくうちに記録ヘッドの温度が上昇すると、インクの粘度が低下するので、それまでと同一条件でインク滴を吐出すると、インク滴の重量が多すぎることになる。そこで、インクジェット記録装置では、記録ヘッドの温度を監視し、その監視結果に基づいて、インク滴の吐出条件に温度補正を行う。また、インク滴の吐出を停止すると、記録ヘッドの温度が低下し、インクの粘度が上昇していくので、それまでと同一の条件でインク滴を吐出すると、インク滴の重量が少なすぎることになる。
【０００８】
この点に着目して、本発明では、インク滴の吐出動作が停止されたことを監視する記録停止監視手段を設け、この記録停止監視手段の監視結果に基づいて、インク滴の吐出動作が停止されたときに、検出タイミング制御手段は、温度検出手段に対して記録ヘッドの温度検出を行わせる。従って、本発明によれば、インク滴の吐出を停止したときに記録ヘッドの温度を検出して温度補正を行うため、インク滴の吐出の停止により記録ヘッドの温度が低下してインクの粘度が上昇したときでも、このような粘度の変化を吸収するようにインク滴の吐出条件を適正なタイミングで補正するので、インク滴の重量が変動しない。それ故、品位の高い記録を行うことができる。また、インク滴の吐出を停止している期間中に温度補正を行なうため、温度補正のために記録動作を中断する必要がないので、記録スループットが高い。
【０００９】
本発明において、前記記録停止監視手段は、たとえば、インク滴の吐出動作が一時的に中断されたことを監視する中断監視手段である。
【００１０】
本発明において、前記中断監視手段は、たとえば、インク滴の吐出が停止してからの経過時間を計測する計時手段を備え、前記検出タイミング制御手段は、当該計時手段の計時結果に基づいて、インク滴の吐出が所定時間以上、中断されたときに前記温度検出手段に対して前記記録ヘッドの温度検出を行わせる。
【００１１】
ここで、前記計時手段は、たとえば、インク滴の吐出有無を規定する記録情報の入力が停止したときにインク滴の吐出が停止したものとして当該記録情報の入力が停止してからの経過時間を計測する。
【００１２】
本発明において、前記中断監視手段は、前記圧力発生室にインクを供給するインク収容体の交換が実施されたことを監視する交換監視手段を備える場合がある。この場合には、前記検出タイミング制御手段は、当該交換監視手段の監視結果に基づいて、前記インク収容体の交換が実施されたときに前記温度検出手段に対して前記記録ヘッドの温度検出を行わせる。
【００１３】
本発明において、前記中断監視手段は、前記被記録媒体が途切れことを監視する媒体切れ監視手段を備える場合がある。この場合には、前記検出タイミング制御手段は、当該媒体切れ監視手段の監視結果に基づいて、前記被記録媒体が途切れたときに前記温度検出手段に対して前記記録ヘッドの温度検出を行わせる。
【００１４】
本発明において、前記中断監視手段は、たとえば、記録情報を処理するバッファにデータがあるか否かを監視するバッファ監視手段を備えるとともに、該バッファ監視手段の監視結果に基づいて、前記バッファにデータがないときにインク滴の吐出が停止されていることを検出する。
【００１５】
本発明において、前記記録停止監視手段は、インク滴の吐出動作を開始するタイミングを監視する記録開始監視手段を備える場合があり、この場合に、前記検出タイミング制御手段は、少なくとも、当該記録停止監視手段の監視結果および前記記録開始監視手段の監視結果に基づいて、インク滴の吐出動作を開始する直前に前記温度検出手段に対して前記記録ヘッドの温度検出を行わせる。すなわち、これまで記録動作を停止、あるいは中断していた状態から記録動作を開始する直前には、必ず、検出タイミング制御手段が温度検出手段に記録ヘッドの温度を検出させ、温度補正手段は、このときの温度検出手段の監視結果に基づき、記録ヘッドの記録開始直前の温度に応じて駆動信号の振幅を広げる、あるいは駆動信号の振幅を狭めるなどの温度補正を行なう。従って、記録動作を停止、あるいは中断していても、インク滴を吐出する直前の記録ヘッドの温度に対応する正確な温度補正を行なうことができるので、所定重量のインク滴を最初から安定して吐出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を適用したインクジェット記録装置を説明する。
【００１７】
（インクジェット記録装置の全体構成）
図１は、本発明を適用したインクジェット記録装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、本形態のインクジェット記録装置１では、コンピュータ９０に対してはスキャナ１２０と、カラーのインクジェットプリンタ１００とが接続され、このコンピュータ９０に所定のプログラムがロードされ、実行されることにより、インクジェット記録装置１は全体として記録装置として機能する。
【００１９】
このコンピュータ９０は、プログロムに従って画像処理に関わる動作を制御するための各種演算処理を実行するＣＰＵ８１を中心に、バス８０により相互に接続された次の各部を備える。ＲＯＭ８２は、ＣＰＵ８１で各種演算処理を実行するのに必要なプログラムやデータを予め格納しており、ＲＡＭ８３は、同じくＣＰＵ８１で各種演算処理を実行するのに必要な各種プログラムやデータが一時的に読み書きされるメモリである。入力インターフェース８４は、スキャナ１２０やキーボード１４０からの信号の入力を司り、出力インターフェース８５は、インクジェットプリンタ１００へのデータの出力を司る。ＣＲＴＣ８６は、カラー表示可能なＣＲＴ２１０への信号出力を制御し、ディスクコントローラ（ＤＤＣ）８７は、ハードディスク１６０やフレキシブルドライブ１５０あるいは図示しないＣＤ−ＲＯＭドライブとの間のデータの授受を制御する。ハードディスク１６０には、ＲＡＭ８３にロードされて実行される各種プログラム、デバイスドライバの形式で提供される各種プログラム、およびディスクドライバの形式で提供される各種プログラムなどが記憶されている。
【００２０】
この他、バス８０にはシリアル入力インターフェース（ＳＩＯ）８８が接続されている。このＳＩＯ８８は、モデム１８０に接続されており、モデム１８０を介して、公衆電話回線ＰＮＴに接続されている。コンピュータ９０は、このＳＩＯ８８およびモデム１８０を介して、外部のネットワークに接続されており、特定のサーバＳＶに接続することにより、画像処理に必要なプログラムをハードディスクにダウンロードすることも可能である。また、必要なプログラムをフレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭによりダウンロードし、コンピュータ９０に実行させることも可能である。
【００２１】
図２は、本形態のインクジェット記録装置のソフトウエアの構成を示すブロック図である。
【００２２】
コンピュータ９０では、所定のオペレーティングシステムの下でアプリケーションプログラム９５が動作している。オペレーティングシステムには、ビデオドライバ９１やプリンタドライバ９６が組み込まれており、アプリケーションプログラム９５からはこれらのドライバ９１、９６を介して、インクジェットプリンタ１００に転送するための中間画像データが出力される。画像のレタッチなどを行うアプリケーションプログラム９５は、スキャナ１２から画像を読み込み、これに対して所定の処理を行いつつビデオドライバ９１を介してＣＲＴディスプレイ２１に画像を表示している。スキャナ１２から供給されるデータＯＲＧは、カラー原稿から読み取られ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色成分からなる原カラー画像データである。
【００２３】
このアプリケーションプログラム９５が記録命令を発すると、コンピュータ９０のプリンタドライバ９６が画像情報をアプリケーションプログラム９５から受け取り、これをプリンタドライバ９６が、インクジェットプリンタ１００で処理可能な信号（ここではシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色について多値化された信号）に変換する。ここに示す例では、プリンタドライバ９６の内部には、解像度変換モジュール９７と、色補正モジュール９８と、色補正テーブルＬＵＴと、ハーフトーンモジュール９９と、ラスタライザ９４とが備えられている。
【００２４】
解像度変換モジュール９７は、アプリケーションプログラム９５が扱っているカラー画像データの解像度、すなわち、単位長さ当たりの画素数をプリンタドライバ９６が扱うことのできる解像度に変換する役割を果たす。こうして解像度変換された画像データは、まだＲＧＢの３色からなる画像情報であるから、色補正モジュール９８は色補正テーブルＬＵＴを参照しつつ、各画素毎にインクジェットプリンタ１００が使用するシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（ＢＫ）の各色のデータに変換する。こうして色補正されたデータは、たとえば、２５６階調等の幅で階調値を有している。ハーフトーンモジュール９９は、ドットを分散して形成することにより、インクジェットプリンタ１００で所定の階調値を表現するためのハーフトーン処理を実行する。このようにして処理された画像データは、ラスタライザ９４によりインクジェットプリンタ１００に転送すべきデータ順に並び換えられて、最終的な画像データＦＮＬ（記録情報）として出力される。本例では、インクジェットプリンタ１００は画像データＦＮＬに従ってドットを形成する役割を果たすのみであり、画像処理は行っていない。また、コンピュータ９０の側のプリンタドライバ９６では、インクジェットプリンタ１００の内部の駆動信号の調整などを行っていないが、駆動信号に含まれる複数のパルス信号の設定などを、インクジェットプリンタ１００との双方向通信の機能を利用してプリンタドライバ９６の側で行うことも可能である。
【００２５】
（インクジェットプリンタの全体構成）
図３は、インクジェットプリンタの要部を示す斜視図である。
【００２６】
図３に示すように、インクジェットプリンタ１００では、キャリッジ１０１がタイミングベルト１０２を介してキャリッジ機構１２のキャリッジモータ１０３に接続され、ガイド部材１０４に案内されて記録用紙１０５の紙幅方向に往復動するように構成されている。インクジェットプリンタ１００には、紙送りローラ１０６を用いた紙送り機構１１が形成されている。キャリッジ１０１には記録用紙１０５と対向する面、この図に示す例では下面にインクジェット式の記録ヘッド１０が取り付けられている。記録ヘッド１０は、キャリッジ１０１の上部に載置されているインクカートリッジ１０７からインクの補給を受けてキャリッジ１０１の移動に合わせて記録用紙１０５にインク滴を吐出してドットを形成し、記録用紙１０５に画像や文字を記録する。インクカートリッジ１０７としては、黒（ＢＫ）のインクカートリッジ、およびシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のカラーインクカートリッジが搭載されているが、これらのカートリッジのうちの一つのみを図示してある。
【００２７】
ここで、図３には単票の記録紙が図示されているが、本形態のインクジェットプリンタ１００には、単票の記録用紙、およびロール紙（連続紙）のいずれをも使用することができるように、各々の記録紙が供給される供給口（図示せず）が形成されている。
【００２８】
なお、インクジェットプリンタ１００の非記録領域には、キャッピング装置１０８が構成され、記録の休止中に記録ヘッド１０のノズル開口を封止する。従って、記録の休止中、インクから溶媒が飛散することによってインクが増粘あるいはインク膜を形成することを抑制することができるので、記録の休止中にノズルに目詰まりが発生するのを防止できる。また、キャッピング装置１０８は、記録動作中に行われるフラッシング動作による記録ヘッド１０からのインク滴を受ける。キャッピング装置１０８の近傍にはワイピング装置１０９が配置され、このワイピング装置１０９は、記録ヘッド１０の表面をブレードなどでワイピングすることにより、そこに付着したインク滓や紙粉を拭き取るように構成されている。
【００２９】
（プリンタの制御系の構成）
図４は、本形態のインクジェットプリンタ１００の機能ブロック図である。
【００３０】
図４において、インクジェットプリンタ１００は、プリントコントローラ４０とプリントエンジン５とから構成されている。プリントコントローラ４０は、コンピュータ９０（図１、２参照。）からの多値階調情報を含む画像データＦＮＬ（記録情報）などを受信するインターフェース４３と、多値階調情報を含む記録情報などの各種データの記憶を行うＤＲＡＭからなる受信バッファ４４Ａ、中間バッファ４４Ｂ、並びにＳＲＡＭからなる出力バッファ４４Ｃと、各種データ処理を行うためのルーチンなどを記憶したＲＯＭ４５と、ＣＰＵなどからなる制御部４６と、発振回路４７と、記録ヘッド１０への駆動信号ＣＯＭを発生させる駆動信号生成回路４８と、ドットパターンデータに展開された記録データＳＩおよび駆動信号ＣＯＭなどをプリントエンジン５に送信するためのインターフェース４９とを備えている。
【００３１】
（記録ヘッド１０の構成）
プリントエンジン５は、記録ヘッド１０と、紙送り機構１１と、キャリッジ機構１２とを備えている。紙送り機構１１は、単票供給口１１Ａから供給されるＡ４などの単票の記録用紙１０５Ａ、あるいは連続紙供給口１１Ｂから供給されるロール紙などの連続紙１０５Ｂなどを順次送り出して副走査を行うものであり、キャリッジ機構１２は、記録ヘッド１０を主走査させるものである。
【００３２】
記録ヘッド１０は、所定のタイミングで各ノズル開口１１１からインク滴を吐出させるものである。記録ヘッド１０には、シフトレジスタ１３、ラッチ回路１４、レベルシフタ１５、およびスイッチ回路１６を備えるヘッド駆動回路５０が構成されている。このヘッド駆動回路５０において、プリントコントローラ４０においてドットパターンデータに展開された記録データＳＩは、発振回路４７からのクロック信号ＣＬＫに同期してインターフェース４９を介して記録ヘッド１０のヘッド駆動回路５０に転送される。このヘッド駆動回路５０において、記録データが全ノズル分、シフトレジスタ１３の各素子にセットされたならば、制御部４６は、所定のタイミングでラッチ回路１４へラッチ信号（ＬＡＴ）を出力する。このラッチ信号により、ラッチ回路１４はシフトレジスタ１３にセットされたノズル選択データをラッチする。このラッチ回路１４がラッチしたノズル選択データは、電圧変換器であるレベルシフタ１５に印加される。このレベルシフタ１５は、記録データＳＩが例えば「１」の場合に、スイッチ回路１６が駆動可能な電圧値、例えば、数十ボルトに変換する。そして、この変換された記録データＳＩはスイッチ回路１６の各スイッチング素子に印加され、各素子は接続状態になる。
【００３３】
ここで、スイッチ回路１６の各スイッチング素子には、駆動信号生成回路４８が生成した駆動信号ＣＯＭが印加されており、スイッチ回路１６の各スイッチング素子が接続状態になると、この素子に接続された圧力発生素子１７に駆動信号ＣＯＭが印加される。従って、記録ヘッド１０では、記録データＳＩに対応するノズル選択データによって圧力発生素子１７に駆動信号ＣＯＭを印加するか否かを制御することができる。
【００３４】
例えば、ノズル選択データ（記録データＳＩ）が「１」の期間においては、スイッチ回路１６の素子が接続状態となるので、駆動信号ＣＯＭを圧力発生素子１７に供給することができ、この供給された駆動信号ＣＯＭにより圧力発生素子１７が変位（変形）する。また、記録データＳＩが「０」に期間においてはスイッチ回路１６の素子が非接続状態になるので、圧力発生素子１７への駆動信号ＣＯＭの供給は遮断される。なお、このノズル選択データ（記録データＳＩ）が「０」の期間において、各圧力発生素子１７は直前の電荷を保持するので、直前の変位状態が維持される。
【００３５】
このように、スイッチ回路１６の素子がオン状態になって駆動信号ＣＯＭが圧力発生素子１７に印加されると、ノズル開口１１１に連通する圧力発生室１１３が収縮し、圧力発生室１１３内のインクが加圧されたとき、圧力発生室１１３内のインクはインク滴としてノズル開口１１１から吐出され、記録用紙などの上にドットを形成する。
【００３６】
（駆動信号生成回路４８の構成）
図５は、駆動信号生成回路４８の構成を示すブロック図である。図６は、駆動信号生成回路４８において駆動信号ＣＯＭに含まれる各駆動パルスを生成していく過程を示す説明図である。図７は、駆動信号生成回路４８においてデータ信号を用いてメモリに電位差（ΔＶ）を設定する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００３７】
図５において、駆動信号生成回路４８には、制御部４６からの信号を受け取って記録するメモリ８１、このメモリ８１の内容を読み出して一時的に保持する第１のラッチ８２、この第１のラッチ８２の出力と後述するもう一つの第２のラッチ８４の出力とを加算する加算器８３、第２のラッチ８４の出力をアナログデータに変換するＡ／Ｄ変換器８６、変換されたアナログ信号を駆動信号の電圧まで増幅する電圧増幅部８８、およびこの電圧増幅部８８から出力される駆動信号に対する電流増幅器８９から構成されている。ここで、メモリ８１は、駆動信号ＣＯＭの波形を決める所定のパラメータを記憶しておく波形データ記憶部である。駆動信号ＣＯＭの波形は、予め制御部４６から受け取った所定のパラメータにより決定される。すなわち、駆動信号生成回路４８は、クロック信号８０１、８０２、８０３、データ信号８３０、アドレス信号８１０、８１１、８１２、８１３、リセット信号８２０およびイネーブル信号８４０を受け取る。
【００３８】
このように構成した駆動信号生成回路４８においては、図６に示すように、駆動信号ＣＯＭの生成に先立って、制御部４６の電圧変化量を示すいくつかのデータ信号と、そのデータ信号のアドレスとがクロック信号８０１に同期して、駆動信号生成回路４８のメモリ８１に出力される。データ信号８３０は、図７に示すように、クロック信号８０１を同期信号とするシリアル転送により、データをやり取りする構成になっている。すなわち、制御部４６から所定の電圧変化量を転送する場合には、まず、クロック信号８０１に同期して複数ビットのデータ信号を出力し、その後、このデータを格納するアドレスをイネーブル信号８４０に同期してアドレス信号８１０〜８１３として出力する。メモリ８１は、このイネーブル信号８４０が出力されたタイミングでアドレス信号を読み取り、受け取ったデータをそのアドレスに書き込む。アドレス信号８１０〜８１３は４ビットの信号なので、最大１６種類の電圧変化量をメモリ８１に記憶することができる。なお、データの最上位のビットは符号として用いられている。
【００３９】
各アドレスＡ、Ｂ、・・・への電圧変化量の設定が終了した後、アドレスＢがアドレス信号８１０〜８１３に出力されると、最初のクロック信号８０２により、このアドレスＢに対応した電圧変化量が第１のラッチ回路８２により保持される。この状態で、次にクロック信号８０３が出力されると、第２のラッチ回路８４の出力に第１のラッチ回路８２の出力が加算された値が、第２のラッチ回路８４に保持される。すなわち、図６に示すように、一旦、アドレス信号に対応した電圧変化量が選択されると、その後、クロック信号８０３を受けるたびに、第２のラッチ回路８４の出力は、その電圧変化量に従って増減する。メモリ８１のアドレスＢに格納された電圧変化量ΔＶ１とクロック信号８０３の単位時間ΔＴにより駆動波形のスルーレートが決まる。なお、増加か減少かは、各アドレスに格納されたデータの符号により決定される。
【００４０】
図６に示した例では、アドレスＡには、電圧変化量として値０、すなわち、電圧を維持する場合の値が格納されている。従って、クロック信号８０２によりアドレスＡが有効となると、駆動信号の波形は、増減のないフラットな状態に保たれる。また、アドレスＣには、駆動波形のスルーレートを決定するために、単位時間ΔＴ当たりの電圧変化量ΔＶ２が格納されている。従って、クロック信号８０２によりアドレスＣが有効になった後は、この電圧ΔＶ２ずつ電圧が低下していくことになる。
【００４１】
このように制御部４６からアドレス信号とクロック信号とを出力するだけで、駆動信号ＣＯＭの波形を自由に制御でき、その一例が図８に表わされている。
【００４２】
図８に示す駆動波形ＣＯＭにおいては、その電圧値が中間電位Ｖｍからスタートした後（ホールドパルス３１１）、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間に最大電位ＶＰＳまで一定の傾きで上昇し（充電パルス３１２）、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで最大電位ＶＰＳを維持する（ホールドパルス３１３）。次に、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの間に最低電位ＶＬＳまで一定の傾きで下降した後（放電パルス３１４）、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５まで最低電位ＶＬＳを維持する（ホールドパルス３１５）。そして、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までに電圧値は中間電位Ｖｍまで一定の傾きで上昇する（充電パルス３１６）。
【００４３】
従って、図４に示す圧力発生素子１７に充電パルス３１２が印加されると、圧力発生素子１７は圧力発生室１１３の容積を膨張させる方に撓み、圧力発生室１１３に負圧を発生させる。その結果、メニスカスはノズル開口１１１から引っ込み、次に、放電パルス３１４を印加すると、圧力発生素子１７は圧力発生室１１３の容積を収縮させるように撓み、圧力発生室１１３に正圧が発生する。その結果、ノズル開口１１１からインク滴が吐出される。そして、ホールドパルス３１５が印加された後、充電パルス３１６を印加してメニスカスの振動を抑える。
【００４４】
（温度補正の内容）
図９は、図１に示すインクジェット記録装置において、インク滴の吐出条件に温度補正を施すための構成を示すブロック図である。
【００４５】
インクジェット記録装置１では、インク滴の吐出を繰り返し行なっていくうちに記録ヘッド１０が温度上昇を起こすと、インクの粘度が変化する結果、インク吐出量が変動し、記録の品位が低下する。そこで、記録ヘッド１０には、図４および図９に示すように、この記録ヘッド１０の温度を一定時間毎に検出する温度センサ６０が構成され、この温度センサ６０の検出結果は、制御部４６の温度補正部７０に入力されるようになっている。
【００４６】
この温度補正部７０では、温度センサ６０によって検出された記録ヘッド１０の温度に基づいて駆動波形ＣＯＭの波形や電圧値を変更するように、制御部４６には、駆動信号生成回路４８を制御する波形制御部７１が制御部４６の機能の一部として構成され、記録ヘッド１０の温度が高くなったときにはインクの粘度が低いので、波形制御部７１は、駆動信号生成部４８に対して、記録ヘッド１０の温度（インクの温度）が上昇しても一定量のインク滴を吐出するように、図８に示す駆動信号ＣＯＭの振幅を狭めるなどの補正を行なってインク滴の目標重量を少なめに設定する。
【００４７】
また、温度補正部７０では、以下に説明するように、記録ヘッド１０の温度が低くなったときにはインクの粘度が高いので、波形制御部７１は、駆動信号生成部４８に対して、記録ヘッド１０の温度（インクの温度）が低下しても一定量のインク滴を吐出するように、図８に示す駆動信号ＣＯＭの振幅を広げるなどの補正を行なってインク滴の目標重量を多めに設定する。
【００４８】
このような温度低下も考慮した温度補正を適正なタイミングで行えるように、本形態のインクジェット記録装置１では、図４および図９に示すように、単票供給口１１Ａには、単票１０５Ａがあるか否かを監視する単票検出センサ７５Ａ（媒体切れ監視手段／中断監視手段・記録停止監視手段）が配置され、連続紙供給口１１Ｂには、連続紙１０５Ｂがあるか否かを監視する連続紙検出センサ７５Ｂ（媒体切れ監視手段／中断監視手段・記録停止監視手段）が配置されている。これらのセンサ７５Ａ、７５Ｂの検出結果は、制御部４６の検出タイミング制御部７７に入力されている。
【００４９】
ここで、検出タイミング制御部７７は、温度センサ６０に対して記録ヘッド１０の温度を検出するタイミングを制御するものであり、単票検出センサ７５Ａあるいは連続紙検出センサ７５Ｂの監視結果に基づいて、単票紙１０５Ａおよび連続紙１０５Ｂのうち、これまで使用していた記録紙に紙切れが発生したときには、その間、インク滴の吐出が中断され、記録ヘッド１０の温度（インクの温度）が低下している可能性があるとして、温度センサ６０に対して記録ヘッド１０の温度を検出させる。従って、温度補正部７０では、温度センサ６０の監視結果に基づいて、記録ヘッド１０の温度が低くなったときには、波形制御部７１が、駆動信号生成部４８に対して、図８に示す駆動信号ＣＯＭの振幅を広げるなどの補正を行なってインク滴の目標重量を多めに設定する。
【００５０】
また、本形態では、図９に示すように、制御部４６には、インク滴の吐出の中断を監視する手段（中断監視手段・記録停止監視手段）として記録情報監視部７８とタイマー７９とが構成されている。記録情報監視部７８では、図１および図２を参照して説明したコンピュータ９０からインクジェットプリンタ１００に画像データＦＮＬが入力されているか否かを監視し、画像データＦＮＬの入力が中断すると、中断してからの経過時間をタイマー７９が計測する。従って、検出タイミング制御部７７は、タイマー７９の計時結果において、画像データＦＮＬの入力が中断してから所定の時間が経過したときには、インク滴の吐出が所定時間、中断したため、記録ヘッド１０の温度（インクの温度）が低下している可能性があるとして、温度センサ６０に対して記録ヘッド１０の温度を検出させる。従って、温度補正部７０では、温度センサ６０の監視結果に基づいて、記録ヘッド１０の温度が低くなったときには、波形制御部７１が、駆動信号生成部４８に対して、図８に示す駆動信号ＣＯＭの振幅を広げるなどの補正を行なってインク滴の目標重量を多めに設定する。
【００５１】
このようにして記録情報監視部７８で記録動作を停止しているか否かを監視するにあたって、本形態では、記録情報監視部７８には、受信バッファ４４Ａに受信データがあるか否かを監視するバッファ監視部７８１が形成されている。すなわち、コンピュータ９０からの記録情報ＦＮＬは、まず、受信バッファ４４Ａに入力されるので、この受信バッファ４４Ａにデータがない限り、記録動作が行われない。それ故、バッファ監視部７８１が受信バッファ４４Ａに受信データがあれば、記録動作中であることを判別でき、受信バッファ４４Ａに受信データがなければ記録動作が停止中であることを判別できる。
【００５２】
さらに、本形態では、インクカートリッジ１０７の装着状態を監視するカートリッジ有無監視センサ７２（カートリッジ１０７の交換監視手段／中断監視手段・記録停止監視手段）が構成され、このカートリッジ有無監視センサ７２の検出結果は、制御部４６の検出タイミング制御部７７に入力されている。従って、検出タイミング制御部７７は、カートリッジ有無監視センサ７２の監視結果に基づいて、カートリッジ１０７が外されたときには、インク滴の吐出が所定時間、中断して、記録ヘッド１０の温度（インクの温度）が低下している可能性があるとして、温度センサ６０に対して記録ヘッド１０の温度を検出させる。従って、温度補正部７０では、温度センサ６０の監視結果に基づいて、記録ヘッド１０の温度が低くなったときには、波形制御部７１が、駆動信号生成部４８に対して、図８に示す駆動信号ＣＯＭの振幅を広げるなどの補正を行なってインク滴の目標重量を多めに設定する。
【００５３】
このように、本形態のインクジェット記録装置１では、インク滴の吐出を中断すると、記録ヘッド１０の温度が低下し、インクの粘度が上昇していくので、それまでと同一の条件でインク滴を吐出すると、インク滴の重量が少なすぎることになることに着目して、インク滴の吐出動作が中断されたことを監視し、この監視結果に基づいて、インク滴の吐出動作が中断されたときに、記録ヘッドの温度検出を行う。従って、本形態のインクジェット記録装置１によれば、インク滴の吐出を中断したときに記録ヘッド１０の温度を検出して温度補正を行うため、インク滴の吐出の中断により記録ヘッド１０の温度が低下してインクの粘度が上昇したときでも、このような粘度の変化を吸収するように、インク滴の吐出条件を補正するので、インク滴の重量が変動しない。それ故、品位の高い記録を行うことができる。また、本形態では、インク滴の吐出を停止している間に温度補正を行なうので、記録のスループットが低下しないという利点がある。
【００５４】
［その他の実施の形態］
図１０は、本発明を適用した別のインクジェット記録装置において、インク滴の吐出条件に温度補正を施すための構成を示すブロック図である。
【００５５】
図１０に示すインクジェット記録装置において、記録情報監視部７８には、さらに、バッファ監視部７８１の監視結果に基づいて、所定の期間、受信バッファ４４Ａに受信データがない状態から、コンピュータから記録情報ＦＮＬが入力されることにより受信データがある状態になったときには、これから記録を開始するものと判断してその旨の信号を検出タイミング制御部７７に出力する記録開始監視部７８２（記録開始監視手段）が構成されている。
【００５６】
このため、これまで記録動作を停止、あるいは中断していた状態から記録動作を開始する直前には、必ず、検出タイミング制御部７７が温度センサ６０に対して記録ヘッド１０の温度を検出させる。従って、温度補正部７０では、温度センサ６０の監視結果に基づいて、記録ヘッド１０の記録開始直前の温度に応じて、波形制御部７１が、駆動信号生成部４８に対して、図８に示す駆動信号ＣＯＭの振幅を広げる補正、あるいは駆動信号ＣＯＭの振幅を狭める補正を行なう。それ故、本形態のインクジェット記録装置１では、記録動作を停止、あるいは中断していても、インク滴を吐出する直前の記録ヘッド１０の温度に対応する正確な温度補正を行なうことができるので、所定重量のインク滴を最初から安定して吐出することができる。
【００５７】
また、上記形態では、圧力発生素子として圧電振動子を用いたインクジェット記録装置を例に説明したが、本発明は、熱により圧力発生室内に圧力を発生させるインクジェット記録装置などにも適用できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置では、インク滴の吐出を停止すると、記録ヘッドの温度が低下し、インクの粘度が上昇していくので、それまでと同一の条件でインク滴を吐出すると、インク滴の重量が少なすぎることになることに着目して、インク滴の吐出動作が停止していることを監視する記録停止監視手段を設け、この記録停止監視手段の監視結果に基づいて、インク滴の吐出動作が停止されたときに、検出タイミング制御手段は、温度検出手段に対して記録ヘッドの温度検出を行わせる。従って、本発明によれば、インク滴の吐出を停止したときに記録ヘッドの温度を検出して温度補正を行うため、インク滴の吐出の中断により記録ヘッドの温度が低下してインクの粘度が上昇したときでも、このような粘度の変化を吸収するように、インク滴の吐出条件を補正するので、インク滴の重量が変動しない。それ故、品位の高い記録を行うことができる。
【００５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置のソフトウエアの構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すインクジェット記録装置に用いたインクジェットプリンタの要部を示す斜視図である。
【図４】図３に示すインクジェットプリンタの機能ブロック図である。
【図５】図１に示すインクジェット記録装置に形成されている駆動信号生成回路のブロック図である。
【図６】図５に示す駆動信号生成回路において駆動信号に含まれる各パルスを生成していく過程を示す説明図である。
【図７】図５に示す駆動信号生成回路においてデータ信号に基づいてメモリにスルーレートを設定する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図８】図１に示すインクジェット記録装置に用いた駆動信号の一例を示す波形図である。
【図９】図１に示すインクジェット記録装置において、インク滴の吐出条件に温度補正を施すための構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明を適用した別のインクジェット記録装置において、インク滴の吐出条件に温度補正を施すための構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１インクジェット記録装置
５プリントエンジン
１０記録ヘッド
１１Ａ単票供給口
１１Ｂ連続紙供給口
１３シフトレジスタ
１４ラッチ回路
１５レベルシフタ
１６スイッチ回路
１７圧力発生素子
４４Ａ受信バッファ
４６制御部
４８駆動波形生成回路
５０ヘッド駆動回路
６０温度センサ
７０温度補正部
７１波形制御部
７２カートリッジ有無監視センサ（交換有無監視手段／中断監視手段）
７５Ａ単票検出センサ（媒体切れ監視手段／中断監視手段）
７５Ｂ連続紙検出センサ（媒体切れ監視手段／中断監視手段）
７７検出タイミング制御部（検出タイミング制御手段）
７８記録情報監視部（中断監視手段）
７９タイマー（計時手段／中断監視手段）
１０５Ａ単票の記録用紙
１０５Ｂ連続紙
７８１バッファ監視部
７８２記録開始監視部
ＣＯＭ駆動信号
ＦＮＬ画像データ（記録情報）

Claims

複数のノズル開口の各々に対応する複数の圧力発生素子が前記ノズル開口に連通する圧力発生室内のインクを加圧することにより前記ノズル開口から被記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段に対して所定のタイミングで前記記録ヘッドの温度検出を行わせる検出タイミング制御手段と、
前記記録ヘッドを駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記駆動信号生成手段が前記駆動信号を生成するのに用いる、ハーフトーン処理された記録情報を一時的に格納するバッファと、
温度によらずインクの吐出量が一定になるように、前記温度検出手段による温度検出結果に基づいて前記駆動信号の駆動波形を調整する温度補正手段と、
インク滴の吐出が停止中であるか否かを監視する記録停止監視手段と、
記録すべき前記被記録媒体が存在しなくなったか否かを監視する媒体切れ監視手段と、を備え、
前記検出タイミング制御手段は、前記記録停止監視手段によりインク滴の吐出が停止中であることが検出され、かつ前記媒体切れ監視手段により前記被記録媒体の不存在が検出され、かつ前記バッファに未記録の記録情報が格納されている場合には、インク滴の吐出を開始するまでの間に前記温度検出手段に対して前記記録ヘッドの温度検出を行わせることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記記録停止監視手段は、インク滴の吐出動作が一時的に中断されたことを監視する中断監視手段を有し、この中断監視手段の監視結果に基づいてインク滴の吐出が停止中か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記中断監視手段は、インク滴の吐出が停止してからの経過時間を計測する計時手段を備え、
前記検出タイミング制御手段は、当該計時手段の計時結果に基づいて、インク滴の吐出が所定時間以上中断されたときに前記温度検出手段に対して前記記録ヘッドの温度検出を行わせることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
前記計時手段は、インク滴の吐出を指示する記録情報の入力が停止したときにインク滴の吐出が停止したものと判断して当該記録情報の入力が停止してからの経過時間を計測することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
前記中断監視手段は、前記圧力発生室にインクを供給するインク収容体の交換が実施されたことを監視する交換監視手段を有し、
前記検出タイミング制御手段は、前記交換監視手段の監視結果に基づいて、前記インク収容体の交換が実施されたときに前記温度検出手段に対して前記記録ヘッドの温度検出を行わせることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
前記記録停止監視手段は、インク滴の吐出を指示する記録情報を一時的に格納するバッファにデータが存在するか否かを監視するバッファ監視手段を有し、このバッファ監視手段の監視結果に基づいて、前記バッファにデータが存在しないときにインク滴の吐出が停止されたと判断することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記記録停止監視手段は、インク滴の吐出動作を開始するタイミングを監視する記録開始監視手段を備え、
前記検出タイミング制御手段は、当該記録停止監視手段の監視結果および前記記録開始監視手段の監視結果に基づいて、インク滴の吐出動作を開始する直前に前記温度検出手段に対して前記記録ヘッドの温度検出を行わせることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記温度補正手段は、インク滴を吐出する直前に、前記温度検出手段による前記記録ヘッドの温度検出結果に基づいて前記記録ヘッドの駆動信号の振幅および駆動波形の少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
複数のノズル開口の各々に対応する複数の圧力発生素子が前記ノズル開口に連通する圧力発生室内のインクを加圧することにより前記ノズル開口から被記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドによるインクジェット記録方法であって、
前記記録ヘッドの温度を検出するステップと、
検出タイミング制御手段にて、前記記録ヘッドの温度を検出するタイミングを制御するステップと、
駆動信号生成手段が前記記録ヘッドを駆動するための駆動信号を生成するのに用いる、ハーフトーン処理された記録情報を、バッファに一時的に格納するステップと、
前記記録ヘッドの温度検出結果に基づいて前記記録ヘッドの駆動条件に温度補正を施すステップと、
インク滴の吐出が停止中であるか否かを監視するステップと、
記録すべき前記被記録媒体が存在しなくなったか否かを、媒体切れ監視手段により監視するステップと、を備え、
前記検出タイミング制御手段は、前記記録停止監視手段によりインク滴の吐出が停止中であることが検出され、かつ前記媒体切れ監視手段により前記被記録媒体の不存在が検出され、かつ前記バッファに未記録の記録情報が格納されている場合には、インク滴の吐出を開始するまでの間に前記記録ヘッドの温度検出を行わせることを特徴とするインクジェット記録方法。