JP4134526B2 - Recording head drive control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッド駆動制御装置、特に、インクを吐出する記録ヘッドの駆動を制御するインクジェット記録装置用の記録ヘッド駆動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録装置の一つとして、インクを電気熱変換体等の発熱素子により加熱して気泡を発生させ、その気泡が成長する際の圧力によって当該インクを吐出し、記録を行うサーマル型インクジェット記録装置がある。
【0003】
サーマル型インクジェット記録装置においては、上記したように発熱素子を発熱させてインクを加熱する構成であるため、連続して印字を行うと熱が記録ヘッドに蓄熱されて記録ヘッドの温度が上昇する。一般に、サーマル型インクジェット装置に用いられるインクは温度によってその粘度が変化する。したがって、記録ヘッドの温度変化や環境の温度変化によりインクの粘度が変化し、吐出されるインク滴の量が変化する。この結果、印字された画像に濃度差が生じたり、スキャン毎に濃度ムラが発生する虞がある。さらに、印字率の高い連続印字では、記録ヘッドの過昇温により吐出不能状態となって所謂白抜けが発生する虞があり、印字される画像の品質が低下する。
【0004】
上記したような不具合を抑制するために、サーミスタ等の温度検知素子を用いて記録ヘッドの温度を検知し、検知した温度に基づいて発熱素子の駆動条件を変化させる等することで記録ヘッドの駆動を制御し、濃度調整を行う技術がある。具体的には、例えば特開平3−121852号公報や特開平7−125260号公報には、印字する画像情報から記録ヘッドの温度を予測し、その予測結果から発熱素子を発熱させる際に与えるパルスの形状を定める発明について記載されている。また、特開平3−284951号公報には、記録ヘッドの温度を検出し、検出した温度に基づいて記録ヘッドを駆動するパルスの波形幅を変化させるよう制御する発明が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のサーマル型インクジェット記録装置では、以下のような不具合がある。すなわち、従来のサーマル型インクジェット記録装置においては、印字始端における記録ヘッドの温度を検出して駆動パルスの条件を設定しているため、印字始端部分では設定された駆動条件によって反射光学濃度(インク吐出量)が一定に保たれる。しかし、図11に示すように印字が進行するにつれて記録ヘッドの温度が上昇し、これにより反射光学濃度も上昇し、印字始端と印字終端とで記録される画像の濃度に差が生じる、という問題がある。
【0006】
また、図11に示すように、往復(双方向)印字を行う場合には往印字の終了後復印字の開始前までに記録ヘッドの温度が低下するところ、温度が低下した状態で記録ヘッドの温度の検出が行われる。したがって、検出された低い温度に基づいてヘッド駆動条件が設定され、印字が行われるため、記録される画像のラインとラインとで反射光学濃度に差が生じ、境界部分の濃度に差が生じる、という問題がある。
【0007】
さらに、1バンド分の画像データ量の多い画像を印字する場合には、記録ヘッドの温度のみに着目した記録ヘッドの駆動制御では、印字開始前に検出した記録ヘッドの温度が低い場合であっても、印字終端部分に至っては記録ヘッド温度が100℃を超える場合があり、この場合には吐出不能状態となり、白抜けの発生を招く虞がある、という問題もある。
【0008】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、記録ヘッドの温度上昇に起因する画像の濃度ムラ、濃度差およびインク吐出不能による白抜けの発生を防止し、記録される画像の品質を向上させることのできる記録ヘッド駆動制御装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、入力された画像データに基づいてインクを吐出させるエネルギ量を得るためのメインパルスを供給してインクを吐出する記録ヘッドの駆動を制御するインクジェット記録装置用の記録ヘッド駆動制御装置において、前記画像データに基づいて所定領域において前記記録ヘッドによって印字を開始してから既に印字した累積印字量を算出する累積印字量算出手段と、前記画像データに基づいてこれから印字すべき印字量を算出する算出手段と、前記記録ヘッドの温度を検出する検出手段と、印字によって前記記録ヘッドの温度が印字不良状態の温度とならないように、既に印字した前記累積印字量と前記検出手段により検出した記録ヘッドの温度とに基づいてインクを吐出させないでインクを加熱するために前記メインパルスの供給前に供給するプレパルスの数を定めると共に、前記印字すべき印字量に基づいて該印字すべき印字量が多い場合には低くなり、かつ該印字すべき印字量が少ない場合には高くなる駆動周波数を定め、定められた数の前記プレパルス及び前記メインパルスを前記駆動周波数に相当する周波数で前記記録ヘッドに供給して記録ヘッドの駆動を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【0010】
請求項1の発明は、インクジェット記録装置用の記録ヘッド駆動装置に適用される。このインクジェット記録装置は、入力された画像データに基づいてインクを吐出することにより画像を記録するもので、このインクの吐出は記録ヘッドで行われる。記録ヘッドは、記録ヘッド駆動制御装置により制御される。まず、記録ヘッドによる印字をするにあたり、算出手段によって印字量を算出する。この印字量は、画像データに基づくこれから印字すべき印字量である。すなわち、印字量は、記録ヘッドを用いた実際に印字する量であり、画像データのデータ量やその画像データによる画素量等の面積に応じた量がある。また、相対的に考えれば比率を用いることもできる。例えば、算出手段では、入力された画像データをビット信号に変換し、このビット信号から所定の印字領域に対する印字量を算出することができる。この場合、印字量には、例えば、印字される画素数、ピクセル数等を用いることが好適である。
【0011】
制御手段は、印字量に基づいて、画像データによる印字をしたときに、記録ヘッドの温度から印字不良状態とならないように、記録ヘッドの駆動を制御する。印字不良状態とは、画像データによる実際の印字と画像データにより印字されるべき印字とが異なる状態をいい、抜け、もれ、かすれ等がある。そこで、記録ヘッドの温度が印字不良状態の温度とならないためには、印字をするときに記録ヘッドの温度上昇を抑制すればよい。すなわち、インクジェット記録装置用の記録ヘッドは、予め定めた温度を超えると印字に支障が生じる場合がある。従って、印字不良状態の温度とならないように記録ヘッドを駆動することで、良質な印字が可能となる。この場合、駆動は記録ヘッドの温度上昇を抑制するため記録ヘッドに与えられる負荷を小さくすればよい。このためには、記録ヘッドに与えられる負荷を供給時間を伸長させて与えたり、間欠的に与えたりすることで達成できる。このとき、付与すべきエネルギの総量が同じになるようにする。
【0012】
制御手段は、記録ヘッドの駆動周波数を制御することを特徴としている。
【0013】
前記記録ヘッドの駆動制御の一例として、任意の周波数による駆動信号によって周期的に駆動を行う場合がある。この場合、周波数を変更することで単位時間あたりの負荷を変更できる。そこで、制御手段によって記録ヘッドの駆動周波数を制御する。この制御は、算出手段により算出された印字量に対応して行う。印字量に対応して駆動周波数を変更すると、記録ヘッドに与えられる単位時間あたりの負荷が変更される。このため、駆動周波数を制御することで、記録ヘッドに対する供給エネルギが分散され、エネルギの総量が同じであっても、温度上昇に寄与するエネルギ量が減少する。例えば、印字量が多い場合に駆動周波数を低くし、印字量が少ない場合に駆動周波数を高くすることができる。これは、印字量が多いと記録ヘッドの温度浄書が大きいことから予測され、駆動周波数を小さくすることで単位時間あたりの負荷が小さくなり、温度上昇を抑制することができるためである。またこのように駆動周波数を変化させる場合に、線形的に変化させたり、段階的に変化させたりすることができる。これにより、記録ヘッドが印字不良状態となることを防止し、記録ヘッドを良好な状態に保持することができる。
【0014】
請求項2の発明は、前記請求項1記載の記録ヘッド駆動制御装置において、前記印字すべき印字量は、予め定めた印字領域に対する印字の比率を表す印字率であることを特徴としている。
【0015】
前記算出手段で算出される印字量には、予め定めた印字領域に対する印字の比率を表す印字率が含まれる。印字量は、印字すべき画像データによって変化するが、印字率として扱うことで印字量を一般化することができ、記録ヘッドに対する印字の割合を適性に把握することができる。
【0016】
請求項3の発明は、前記請求項1又は請求項2記載の記録ヘッド駆動制御装置において、前記制御手段が、前記検出手段により検出された前記記録ヘッドの温度に基づいて前記記録ヘッドの印字駆動状態を制御することを特徴としている。
【0017】
前記記録ヘッドは、印字により温度上昇する。この温度上昇は記録の機差や画像データによる印字量により異なるものとなる。検出手段により記録ヘッドの温度を検出することで、記録ヘッドの温度を把握でき、その検出温度に応じた記録ヘッドの駆動制御が容易となる。この駆動制御は、記録ヘッドの印字駆動状態を制御する。印字駆動状態とは、記録ヘッドによる印字駆動のときの、記録ヘッド自体の状態である。すなわち、記録ヘッドがどのように駆動されるかを表している。例えば、印字駆動状態の制御には、記録ヘッドの駆動周波数による駆動であったり、記録ヘッドへの供給電圧による駆動であったり、記録ヘッドへの供給パルスによる駆動であったり、記録ヘッドの駆動を中止又は休止、そして駆動と切替わる駆動であったりする。
【0018】
請求項3の発明は、前記請求項1又は請求項2記載の記録ヘッド駆動制御装置において、前記印字駆動状態は、前記記録ヘッドの駆動又は休止の状態を表し、前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記記録ヘッドの温度が所定の温度以上の場合に、前記記録ヘッドの駆動を休止の状態に制御することを特徴としている。
【0019】
前記印字駆動状態は、前記記録ヘッドの駆動又は休止の状態を表すことが好ましい。すなわち、検出手段により検出された温度が記録ヘッドが印字不良状態となり得る温度の場合に、記録ヘッドの駆動を休止状態すれば、記録ヘッドの温度上昇は低減される。なお、所定の温度は印字量ごとに予め設定することができる。
【0020】
請求項1の発明は、前記記録ヘッドは、前記インクの吐出に至らないエネルギ量のプレパルスと前記インクの吐出に至るエネルギ量のメインパルスとによって駆動され、前記制御手段は、印字領域内で前記プレパルスの数を変化させることを特徴としている。
【0021】
前記記録ヘッドにより印字を行う場合には、記録ヘッドの初期温度変動による印字の作動変動を抑制する(良好な画像を得る)ため、記録ヘッドの温度を安定させておくことが好ましい。例えば、予め記録ヘッドを所定の温度まで上昇させることで、安定した温度に記録ヘッドを維持させることができる。本発明では、安定的な温度による記録ヘッドを提供するため、記録ヘッドをプレパルスとメインパルスとによって駆動する。プレパルスは、前記インクの吐出に至らないエネルギ量のパルス、すなわち印字に直接関係しないものであり記録ヘッドを予め所定の温度まで上昇させるために供給されるパルスである。また、メインパルスは、インクの吐出に至るエネルギ量のパルスであり、記録ヘッドを実際に駆動しインクを吐出することで印字を可能とするパルスである。このプレパルスについて、制御手段は、印字領域内でプレパルスの数を変化させる。すなわち、プレパルスの数を変化させることで、インクの吐出に至らないエネルギ量のパルスが変化され、記録ヘッドの温度を制御することができる。例えば、記録ヘッドの温度が低い状態のときには、プレパルスの数を増加させ、反対に記録ヘッドの温度が高い状態のときにはプレパルスの数を減少させる。このようにしてプレパルスの数を変化させることで、記録ヘッドを安定した温度による記録(印字)へ移行でき、記録ヘッドが初期温度変動による印字不良状態となるのを防止することができる。なお、メインパルスの数を変化させることによっても記録ヘッドの温度を制御することができる。
【0022】
請求項4の発明は、前記請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の記録ヘッド駆動制御装置において、前記累積印字量算出手段は、前記記録ヘッドの位置に基づいて前記累積印字量を算出することを特徴としている。
【0023】
記録ヘッドは、画像データによるパルス駆動で制御される。この画像データは得られる印字により変動する。従って、画像データによって印字するためのパルス(メインパルス)数が変動するので、その温度も変動する。また、前記記録ヘッドは、印字量や継続的に印字したときの印字量である累積印字量によってその温度の上昇の度合いが異なる。そこで、前記記録ヘッドの位置に基づいて前記累積印字量を算出する。
【0024】
請求項1の発明は、前記画像データに基づいて所定領域において前記記録ヘッドによって印字を開始してから既に印字された累積印字量を算出する累積印字量算出手段と、前記記録ヘッドの温度を検出する検出手段と、をさらに備え、前記累積印字量算出手段により算出された印字を開始してから既に印字した累積印字量と前記検出手段により検出した記録ヘッドの温度とに基づいて前記プレパルスの数を変化させることを特徴としている。
【0025】
前記記録ヘッドは、印字量や継続的に印字したときの印字量である累積印字量によってその温度の上昇の度合いが異なる。そこで、前記画像データに基づいて前記記録ヘッドによって印字される累積印字量を算出する累積印字量算出手段をさらに備える。継続的に印字した累積印字量が多い場合には、記録ヘッドによる印字を継続すると記録ヘッドの温度の上昇の度合いが高く印字不良状態の温度となりやすい。このため、累積印字量算出手段で算出した所定領域において前記記録ヘッドによって印字を開始してから既に印字した累積印字量に基づいてプレパルスの数を変化させる。プレパルスの変化は、記録ヘッドの温度が印字不良状態の温度とならないように制御するためである。例えば、累積印字量が多い場合にはプレパルスを減少させ、累積印字量が少ない場合にはプレパルスを増加するなどして、前記プレパルスの数を適宜変化させることで、記録ヘッドを安定した温度による記録(印字)へ移行でき、記録ヘッドが初期温度変動による印字不良状態となるのを防止することができる。
【0027】
また、記録ヘッドの駆動制御では、記録ヘッドの実際の温度は変動しているので記録ヘッドの実際の温度に即して駆動制御をすることが効率的である。そこで、前記制御手段が前記検出手段により検出した温度に基づいて、プレパルスの数を変化させる。例えば、記録ヘッドの温度が高いと印字不良状態になる場合もあり、印字中に適宜温度を検出することで、記録ヘッドの実際の温度を把握した制御が可能となる。例えば、検出した温度が高い場合にはプレパルスの数を減少し、検出した温度が低い場合にはプレパルスの数を増加する等してプレパルスの数を変化させる。この場合、温度の検出は所定の印字領域に対する印字中に定期的に行い、所定の印字領域に対する印字中にプレパルスの数を変化させることで、継続的に印字するときの温度把握が容易となり、実時間による制御が可能となる。これにより、記録ヘッドが印字不良状態となるのを防止することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
以下、図面を参照して本発明の第1の実施の形態について説明する。
【0029】
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかるインクジェット記録装置用の記録ヘッド制御装置10の概略構成を示すブロック図である。記録ヘッド駆動制御装置10は、記録ヘッド14、当該記録ヘッド14の駆動およびその制御を行う記録ヘッド駆動制御部12、画像処理部16、およびインクジェット記録装置(図示せず)から画像データを受信する入力部18を備えている。
【0030】
記録ヘッド14は、複数の発熱抵抗体(図示せず)を有し、後述する駆動パルス制御回路22による制御により図示しない電源から供給されるエネルギを熱に変換して気泡を発生させ、そのバルブの圧力によってインク滴をノズルから吐出し、記録を行う。
【0031】
サーミスタ32は、記録ヘッド14の温度の検出手段として機能するものであり、記録ヘッド14に付設され、適宜記録ヘッド14の温度を測定する。
【0032】
画像処理部16には、入力部18から画像データが入力され、設定された印字モードに従って各抵抗体をON/OFFするビット信号に変換して、変換した信号を駆動パルス制御回路22に送る。また、入力された画像データにより所定の印字領域(例えば、1バンド分)に対する印字量(印字率)の計算を行う。
【0033】
記録ヘッド駆動制御部12は、CPU20、駆動パルス制御回路22、ルックアップテーブル24、マルチプレパルステーブル26、印字ピクセルカウンタ28、およびA/D変換部30を含んでいる。
【0034】
駆動パルス制御回路22は、記録ヘッド14を駆動するための駆動パルスを記録ヘッド14に送信する。なお、駆動パルスには、インクの吐出に至らないエネルギ量のマルチプレパルス(プレパルス)と、インクの吐出に至るエネルギ量のメインパルスとが含まれる。図2に駆動パルスの一例を示した。図2では、記録ヘッド14に含まれる発熱抵抗体の1回の駆動を4つの駆動パルスで行う例を示している。この例では、インクを吐出させないでインクを加熱するためのマルチプレパルスP1と、実際にインクを吐出させるためのメインパルスP3とを発熱抵抗体に印加してインクを吐出させる。なお、単一のパルスによって発熱抵抗体を駆動しても良い。
【0035】
ルックアップテーブル24には、印字量と記録ヘッド14の所定の印字領域での印字可能上限温度(吐出不能状態/白抜けの発生がない)を対応付けたデータが格納されている。図3に、ルックアップテーブルの内容の一例を示した。図3では、印字量の70%を閾値として印字駆動周波数を18kHz(図3(A)参照)と9kHz(図3(B)参照)とに切り替わるものとして、それぞれの印字量に対して印字可能なヘッドの上限温度Tcが設定されている。
【0036】
マルチプレパルステーブル26には、記録ヘッド14の温度、記録ヘッド14に供給するメインパルスの累積数、マルチプレパルス数とを対応つけたデータが格納されている。図4に、マルチプレパルスの内容の一例を示した。図4に示したマルチプレパルステーブルの内容は一例であり、数値等は適用する記録ヘッド14に応じて設定されることが好ましい。図4の例では、メインパルスP3を固定し、単位プレパルスP1の数を記録ヘッドの温度とメインパルス累積数に応じて設定しているが、この例に限定されるものではなく、メインパルスP3を可変とすることもできる。
【0037】
印字ピクセルカウンタ28は、駆動パルス制御回路22より出力されるメインパルスの累積数をカウントするものであり、記録ヘッド14が実際にインクをどれだけ吐出するのかを把握するものである。
【0038】
CPU20は、主として、記録ヘッド駆動制御部12において行われる処理の各種制御プログラムを実行する。また、CPU20は、画像処理部16から得られた画像データの印字量、サーミスタ32より得られた記録ヘッド14の温度、印字ピクセルカウンタ28より得られたメインパルス累積数のデータにより駆動パルスの条件を決定する。決定された駆動パルス条件を、駆動パルス制御回路22に送信する。
【0039】
A/D変換部30はサーミスタ32により測定されたアナログ温度信号をディジタル温度信号に変換し、CPU20に送信する。
【0040】
以下、第1の実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置10の記録ヘッド駆動制御部12の処理の流れについて説明する。図5は、記録ヘッド駆動制御部12の処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは1頁の画像を複数の帯状領域である1バンド毎に印字する場合の1バンド分の印字を行う場合について説明する。
【0041】
図5のステップ100では、画像処理部16が入力部18から送信された画像データを読込む。次のステップ102では、読込んだ画像データに基づいて所定領域、すなわち、1バンド分の印字量Cvの算出を行い、次のステップ104に進む。
【0042】
ステップ104では、ステップ102で算出された印字率Cvとルックアップテーブル24に格納されている駆動周波数を切換えるための閾値Ckとを比較し、印字率Cvが閾値Ckよりも大きいか否かの判断を行う。この判断が肯定された場合、すなわち印字率Cvが閾値Ckよりも大きいと判断された場合にはステップ106に進み、駆動周波数として9kHzが設定される。また、この判断が否定された場合、すなわち印字率Cvが閾値Ckよりも小さいと判断された場合にはステップ108に進み、駆動周波数として18kHzが設定される。
【0043】
次のステップ110では、記録ヘッド14の温度が検出される。具体的には、温度検出手段としてのサーミスタ32により記録ヘッド14のアナログ温度信号を検出し、検出されたアナログ温度信号をA/D変換部30によりディジタル温度信号に変換して温度データThを取得し、次のステップ112に進む。
【0044】
ステップ112では、ステップ110で検出された記録ヘッド14の温度Thとルックアップテーブル24に示されている印字率Cv毎の上限温度Tcと比較し、検出した温度Thが上限温度Tcよりも大きいか否かを判断する。この判断が肯定された場合、すなわち検出された温度Thが上限温度Tcよりも大きいと判断された場合にはステップ114に進み、ステップ114において印字を休止する。印字を休止して所定の時間が経過した後には、再びステップ110に戻り上記した処理を繰返す。
【0045】
また、ステップ112の判断が否定された場合、すなわち検出した温度Thが上限温度Tcよりも小さいと判断された場合にはステップ116に進む。ステップ116では、検出した記録ヘッドの温度Thに基づいてマルチプレパルステーブル26に示される範囲毎に区切られた記録ヘッド温度列欄およびメインパルスの累積数0の部分を参照し、マルチプレパルス数を決定し、駆動パルス条件を決定する。なお、駆動パルスには、記録ヘッドのインクを吐出させるためのヒータに供給する駆動パルスであるメインパルスと、メインパルスの前にヒータに供給するインクを吐出させるまでには至らない駆動パルスであるプレパルスとが含まれる。
【0046】
ステップ116で駆動パルス条件が決定されると、ステップ116で決定された駆動パルス条件が駆動パルス制御回路22に送信され、送信された駆動パルス条件が記録ヘッド14の各発熱抵抗体のON/OFFデータに変換され、変換されたデータが図示しないヘッドドライバを介して記録ヘッド14に送信され、ステップ118へ進む。ステップ118では、記録ヘッド14が、このデータを受けて所定領域に対する印字を開始する。
【0047】
印字が開始されると、ステップ120に進み、駆動パルス制御回路22から記録ヘッド14へ送られるデータの内、メインパルスについての波形データが印字ピクセルカウンタ28にも送信される、印字ピクセルカウンタ28においてメインパルス数のカウントが行われ、累積印字ピクセルのカウントが行われる。
【0048】
続いて、ステップ122において、駆動パルス制御回路22から記録ヘッド14へのデータ送信毎に、印字ピクセルの累積数とマルチプレパルステーブル26に格納されている累積印字ピクセル閾値とを比較し、プレパルスの変更が必要か否かを判断する。この判断が肯定された場合、すなわちプレパルスの変更が必要と判断された場合には、ステップ124に進み、累積印字ピクセルの閾値に対応させてマルチプレパルス数を変更設定しステップ126へ進む。ステップ122の判断が否定された場合、すなわちプレパルス数の変更が必要でないと判断された場合には、ステップ126へ進む。
【0049】
ステップ126では、所定の領域である1バンド分の印字が終了したか否かについて判断され、この判断が否定されるとステップ122に戻りマルチプレパルスと累積印字ピクセル数との比較、すなわちプレパルス数の変更が必要であるか否かの判断動作が繰返される。ステップ126の判断が肯定され、1バンド分の印字が終了したと判断された場合には本ルーチンが終了する。
【0050】
より具体的に、図2に示すプレパルスP1およびメインパルスP3によって発熱抵抗体を駆動し、図3に示すデータがルックアップテーブル24に格納され、図4に示すデータがマルチプレパルステーブル26に格納されている場合について考える。
【0051】
例えば、入力部18に入力された画像データが画像処理部16において読込まれ(ステップ100)、印字率が30%と算出されたとする(ステップ102)。このときルックアップテーブル24を参照して、印字率が閾値である70%よりも小さいことから駆動周波数として18kHzが選択される(ステップ104、108)。
【0052】
続いて、記録ヘッド14の温度検出が行われ、検出された温度が35℃であったとする(ステップ110)。この場合、ルックアップテーブル24を参照すると、印字率30%の印字可能な記録ヘッド14の上限温度は63℃であるので(ステップ112)、印字休止することなく駆動パルス決定の準備に入る。検出された記録ヘッド14の温度が35℃であるのでマルチプレパルステーブル26の記録ヘッド温度列欄およびメインパルス累積数の欄を参照すると、単位プレパルスP1として0.1μsec、マルチプレパルス数Pnとして4、インターバルP2として0.5μsec、メインパルスP3として1.8μsecが駆動パルス条件として決定される(ステップ116)。
【0053】
このような駆動周波数、駆動パルス条件により印字が開始され(ステップ118)、印字の開始と同時に印字ピクセルカウンタ28によって、累積の印字ピクセルがカウントされていく(ステップ120)。そして、この印字ピクセルカウンタ28の値は絶えずマルチプレパルステーブル26の累積印字ピクセル数の閾値と比較される(ステップ122)。例えば、印字ピクセルカウンタ28のカウンタ値が27000を超えた場合には、マルチプレパルス数を初期値の4から3に変更し、54000を超えた場合には、さらに3から2に変更して行く。このマルチプレパルス数の変更判断動作は1バンドの印字終了まで繰り返される(ステップ126)。
【0054】
なお、本実施の形態においては、プレパルス(マルチプレパルス)を変更させることにより記録ヘッドの温度を制御する構成としたが、メインパルスの数を変更させることで記録ヘッドの温度を制御する構成とすることもできる。また、図6に本実施の形態にかかるインクジェット記録装置10によってマルチプレパルス数を変更させつつ、1バンドの印字を行う場合(実線)の印字始端から印字終端までの記録ヘッドの温度変化と、従来のインクジェット記録装置によってマルチプレパルス数を変化させないで1バンドの印字を行う場合(破線)の『印字始端から印字終端までの記録ヘッドの温度変化とを比較する説明図を示した。
【0055】
これによれば、印字に伴う記録ヘッドの昇温は、従来のインクジェット記録装置の如くマルチプレパルス数を一定に保った記録ヘッドでは55℃まで昇温したのに対し、本実施の形態の如くマルチプレパルス数を適宜変更させた記録ヘッドでは45℃までの昇温にとどまった。従って、本実施の形態のインクジェット記録装置における記録ヘッドと従来のインクジェット記録装置における記録ヘッドとの温度には印字終端において図6中の矢印Aの分だけ差が生じる。
【0056】
また図7に、1バンドの印字を行った場合の印字始端から印字終端までの反射光学濃度を反射光学濃度計(X−RiteInc.社製 X−Rite938)を用いて測定し、累積印字ピクセル毎の反射光学濃度の分布を示した。これによれば、累積印字ピクセル数が増加するにつれて反射光学濃度が上昇するが、従来のインクジェット記録装置の如くプレパルス数を一定として印字を行った場合における印字始端と印字終端との濃度差が0.08であるのに対し、本実施の形態の如くマルチプレパルス数を適宜変化させて印字を行った場合における印字始端と印字終端との濃度差は0.01まで抑制することができた。従って、濃度差が印字始端と印字終端との濃度差が殆どなくなり、画質の向上を図ることができる。
【0057】
なお、図6および図7の例で用いた記録ヘッドは256個のノズルを24ドット/mmの解像度に対応するピッチで配列したものであり、記録ヘッドの駆動電圧は25V、動周波数は18kHz、記録ヘッドの初期温度は35℃である。また、初期の駆動パルス条件として、単位プレパルスP1を0.1μsecとし、プレパルス数Pnを4、インターバルP2を0.5μsec、メインパルスP3を18μsecとした。マルチプレパルス数は順次変化し、印字始端では4であるが印字終端では0となっている。
【0058】
このように、前記第1の実施の形態によれば、印字すべき入力データの印字率によって駆動周波数を選択、決定し、記録ヘッド14の温度と累積ピクセル数に応じてマルチプレパルス数を適宜変更して記録ヘッドの過昇温を防止し、記録ヘッドを安定した温度に保ち、インク吐出の安定化を図る。これにより、記録ヘッドの昇温に起因する記録画像の濃度差、濃度ムラ、インク吐出不能による白抜けの発生を防止することができ、記録される画像の品質が向上する。
【0059】
(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。図8は本発明の第2の実施の形態にかかるインクジェット記録装置用の記録ヘッド駆動装置50の概略構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態においては、前記第1の実施の形態で示したものと同一のものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0060】
記録ヘッド駆動制御装置50は、上記した第1の実施の形態と同様に記録ヘッド14、記録ヘッド14の駆動およびその制御を行う記録ヘッド駆動制御部12、画像処理部16、およびインクジェット記録装置(図示せず)から画像データを受信する入力部18を備えている。
【0061】
記録ヘッド駆動制御部12は、CPU20、駆動パルス制御回路22、ルックアップテーブル24、マルチプレパルステーブル26、A/D変換部30、ヘッドキャリッジポジションデータバッファ36、およびキャリッジポジション/ピクセルデータ演算部38を含んでいる。
【0062】
ヘッドキャリッジポジションデータバッファ36は、記録ヘッド14のヘッドキャリッジ(図示せず)の主走査方向(記録ヘッド14のスキャン方向)に関するデータが格納されており、記録ヘッド14が実際に何れの位置まで印字を終了しているかを把握するものである。
【0063】
キャリッジポジション/ピクセルデータ演算部38は、画像処理部16から受信した画像データに基づいて累積印字ピクセル数に対するヘッドキャリッジの位置との対応を演算する。
【0064】
以下、第2の実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置50の記録ヘッド駆動制御部12の処理の流れについて説明する。図9は、記録ヘッド駆動制御部12の処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは1頁の画像を複数の帯状領域である1バンド毎に印字する場合の1バンド分の印字を行う場合について説明する。
【0065】
図9のステップ200からステップ216までは、上記した第1の実施の形態にかかるインクジェット記録装置10の記録ヘッド駆動制御部12における処理と同様であり、図5のステップ100からステップ116と同様の処理が行われる。すなわち、図9のステップ200では、画像処理部16が入力部18から送信された画像データを読込み、次のステップ202では、読込んだ画像データに基づいて所定領域、すなわち1バンド分の印字量Cvの算出を行う。
【0066】
ステップ204では、ステップ202で算出された印字率Cvとルックアップテーブル24に格納されている駆動周波数を切換えるための閾値Ckとを比較し、印字率Cvが閾値Ckよりも大きいか否かの判断を行う。この判断において、印字率Cvが閾値Ckよりも大きいと判断された場合にはステップ106に進み、駆動周波数として9kHzが設定され、この判断において印字率Cvが閾値Ckよりも小さいと判断された場合にはステップ208に進み、駆動周波数として18kHzが設定される。
【0067】
次のステップ210では、温度検出手段としてのサーミスタ32により記録ヘッド14のアナログ温度信号を検出し、検出されたアナログ温度信号をA/D変換部30によりディジタル温度信号に変換して温度データThを取得することで記録ヘッド14の温度が検出され、ステップ212に進む。
【0068】
ステップ212では、ステップ210で検出された記録ヘッド14の温度Thとルックアップテーブル24に示されている印字率Cv毎の上限温度Tcと比較し、検出した温度Thが上限温度Tcよりも大きいか否かを判断する。この判断において、検出された温度Thが上限温度Tcよりも大きいと判断された場合にはステップ214に進み、ステップ214において印字を休止する。印字を休止して所定の時間が経過した後には、再びステップ210に戻り上記した処理を繰返す。
【0069】
また、ステップ212の判断において、検出した温度Thが上限温度Tcよりも小さいと判断された場合にはステップ216に進む。ステップ216では、検出した記録ヘッドの温度Thに基づいてマルチプレパルステーブル26に示される範囲毎に区切られた記録ヘッド温度列欄およびメインパルスの累積数0の部分を参照し、マルチプレパルス数を決定し、駆動パルス条件を決定する。なお、駆動パルスには、記録ヘッド14のインクを吐出させるためのヒータに供給する駆動パルスであるメインパルスと、メインパルスの前にヒータに供給するインクを吐出させるまでには至らない駆動パルスであるプレパルスとが含まれる。
【0070】
ステップ216で駆動パルス条件が決定されると、ステップ216で決定された駆動パルス条件が駆動パルス制御回路22に送信され、送信された駆動パルス条件が記録ヘッド14の各発熱抵抗体のON/OFFデータに変換され、変換されたデータが図示しないヘッドドライバを介して記録ヘッド14に送信され、ステップ218へ進む。
【0071】
ステップ218では、画像処理部16において演算処理された印字ピクセルデータに基づいて、印字ピクセル数に対するヘッドキャリッジの位置の演算が行われる。次のステップ220では、ステップ216で決定された駆動パルス条件およびステップ206またはステップ209で選択決定された駆動周波数が駆動パルス制御回路22に送信され、送信されたデータが駆動パルス制御回路22において記録ヘッド14の各発熱抵抗体のON/OFFデータに変換される。変換されたデータは、図示しないヘッドドライバを介して記録ヘッド14へ送信され、記録ヘッド14がこれを受けて印字を開始し、次のステップ222へ進む。
【0072】
次のステップ222では、記録ヘッド14による印字の開始と同時にヘッドキャリッジポジションデータバッファ36より記録ヘッド14のキャリッジ位置データを読込み、キャリッジポジション/ピクセルデータ演算部38からのデータにより累積印字ピクセル数に換算し、次のステップ224に進む。
【0073】
ステップ224では、駆動パルス制御回路22からの記録ヘッド14へのデータの送信が行われる度に印字ピクセルの累積数とマルチプレパルステーブル26に格納されている累積印字ピクセル閾値とを比較し、プレパルスの変更が必要であるか否かを判断する。この判断が肯定された場合、すなわちプレパルスの変更が必要と判断された場合には、ステップ226に進み、累積印字ピクセルの閾値に対応させてマルチプレパルス数を変更設定しステップ226へ進む。なお、図10にマルチプレパルス数の切換えのタイミングを示した。ステップ224の判断が否定された場合、すなわちプレパルス数の変更が必要でないと判断された場合には、ステップ228へ進む。
【0074】
ステップ228では、所定の領域である1バンド分の印字が終了したか否かについて判断され、この判断が否定されるとステップ224に戻りマルチプレパルスと累積印字ピクセル数との比較、すなわちプレパルス数の変更が必要であるか否かの判断動作が繰返される。ステップ228の判断が肯定され、1バンド分の印字が終了したと判断された場合には本ルーチンが終了する。
【0075】
なお、本実施の形態においては、プレパルス(マルチプレパルス)を変更させることにより記録ヘッドの温度を制御する構成としたが、メインパルスの数を変更させることで記録ヘッドの温度を制御する構成とすることもできる。
【0076】
このように、前記第2の実施の形態によれば、印字すべき入力データの印字率によって駆動周波数を選択、決定し、記録ヘッド14の温度と累積ピクセル数に応じてマルチプレパルス数を適宜変更して記録ヘッドの過昇温を防止し、インク吐出の安定化を図ることで、記録ヘッドの昇温に起因する記録画像の濃度差、濃度ムラ、インク吐出不能による白抜けの発生を防止することができ、記録される画像の品質が向上する。
【0077】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドの温度上昇に起因する画像の濃度ムラ、濃度差およびインク吐出不能による白抜けの発生を防止し、記録される画像の品質を向上させることができる、という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】 前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の駆動パルス制御回路から送出される駆動パルスの一例を示す説明図である。
【図3】 前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置のルックアップテーブルの内容の一例を示す説明図である。
【図4】 前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置のマルチプレパルステーブルの内容の一例を示す説明図である。
【図5】 前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の記録ヘッド駆動制御部における処理の一例を示すフローチャートである。
【図6】 前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置によって1バンドの印字を行った場合と、従来の記録ヘッド駆動制御装置によって1バンドの印字を行った場合との記録ヘッドの温度変化を示す説明図である。
【図7】 前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置によって1バンドの印字を行った場合と、従来の記録ヘッド駆動制御装置によって1バンドの印字を行った場合との反射光学濃度を示す説明図である。
【図8】 本発明の第2の実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図9】 前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の記録ヘッド駆動制御部における処理の一例を示すフローチャートである。
【図10】 前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置において1バンドの印字を行う場合におけるマルチプレパルス数の切換えのタイミングを示す説明図である。
【図11】 従来のサーマル型インクジェット記録装置において、1バンド印字した場合の印字始端から印字終端までの反射光学濃度の変化を表すグラフである。
【図12】 従来のサーマル型インクジェット記録装置において、往復(双方向)連続印字した場合の印字始端ら印字終端までの反射光学濃度の変化を表すグラフである。
【符号の説明】
10 記録ヘッド駆動制御装置
12 記録ヘッド駆動制御部(制御手段)
14 記録ヘッド
16 画像処理部(算出手段)
18 入力部
20 CPU
22 駆動パルス制御回路
24 ルックアップテーブル
26 マルチプレパルステーブル
28 印字ピクセルカウンタ(累積印字量算出手段)
30 A/D変換部
32 サーミスタ(検出手段)
36 ヘッドキャリッジポジションデータバッファ
38 キャリッジポジション/ピクセルデータ演算部(予測累積印字量算出手段)
50 記録ヘッド駆動制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording head drive control device, and more particularly to a recording head drive control device for an ink jet recording device that controls driving of a recording head that ejects ink.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as one of the ink jet recording apparatuses, a thermal type in which ink is heated by a heating element such as an electrothermal converter to generate bubbles, and the ink is ejected by pressure when the bubbles grow to perform recording. There is an ink jet recording apparatus.
[0003]
Since the thermal ink jet recording apparatus is configured to heat the ink by causing the heating element to generate heat as described above, when printing is performed continuously, heat is stored in the recording head and the temperature of the recording head rises. In general, the viscosity of ink used in a thermal ink jet apparatus changes depending on temperature. Accordingly, the viscosity of the ink changes due to a change in the temperature of the recording head or a change in the temperature of the environment, and the amount of ink droplets to be discharged changes. As a result, there may be a density difference in the printed image, or density unevenness may occur every scan. Furthermore, in continuous printing with a high printing rate, there is a risk that discharge will be impossible due to excessive temperature rise of the recording head, so-called white spots may occur, and the quality of the printed image will deteriorate.
[0004]
In order to suppress the problems as described above, the temperature of the recording head is detected using a temperature detecting element such as a thermistor, and the driving condition of the heating element is changed based on the detected temperature. There is a technique for controlling the density and adjusting the density. Specifically, for example, in JP-A-3-121852 and JP-A-7-125260, the temperature of the recording head is predicted from image information to be printed, and a pulse given when the heating element is caused to generate heat from the prediction result. The invention which defines the shape of the is described. Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-284951 discloses an invention in which the temperature of a recording head is detected and control is performed so as to change the waveform width of a pulse for driving the recording head based on the detected temperature.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional thermal ink jet recording apparatus has the following problems. That is, in the conventional thermal ink jet recording apparatus, since the temperature of the recording head at the printing start end is detected and the driving pulse condition is set, the reflection optical density (ink ejection) is set according to the driving condition set at the printing starting end portion. Quantity) is kept constant. However, as shown in FIG. 11, as the printing progresses, the temperature of the recording head rises, whereby the reflection optical density also rises, resulting in a difference in the density of the image recorded at the printing start end and printing end. There is.
[0006]
In addition, as shown in FIG. 11, when performing reciprocal (bidirectional) printing, the temperature of the recording head decreases after the end of forward printing and before the start of reverse printing. Temperature detection is performed. Therefore, since the head driving condition is set based on the detected low temperature and printing is performed, a difference occurs in the reflected optical density between the lines of the recorded image, and a difference occurs in the density of the boundary portion. There is a problem.
[0007]
Further, when printing an image with a large amount of image data for one band, the drive control of the printhead focusing only on the printhead temperature is a case where the printhead temperature detected before the start of printing is low. However, the print head temperature may reach 100 ° C. at the end of printing, and in this case, there is a problem in that ejection may be disabled and white spots may occur.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and prevents the occurrence of white spots due to density unevenness, density difference and ink ejection failure due to the temperature rise of the recording head, and the quality of the recorded image. It is an object of the present invention to provide a recording head drive control device capable of improving the above.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of
[0010]
The invention of
[0011]
The control unit controls the drive of the recording head based on the printing amount so that the printing head does not become defective due to the temperature of the recording head when printing is performed with image data. The defective printing state refers to a state where actual printing based on image data is different from printing that should be printed based on image data, such as missing, leaking, or fading. Therefore, in order to prevent the temperature of the recording head from reaching the temperature of the defective printing state, it is only necessary to suppress the temperature rise of the recording head when performing printing. That is, a recording head for an ink jet recording apparatus may have a problem in printing when it exceeds a predetermined temperature. Therefore, by driving the recording head so that the temperature does not reach the defective printing state, high quality printing can be performed. In this case, driving may be performed by reducing the load applied to the recording head in order to suppress the temperature rise of the recording head. For this purpose, the load applied to the recording head can be achieved by extending the supply time or intermittently. At this time, the total amount of energy to be applied is made the same.
[0012]
control The means is characterized by controlling the drive frequency of the recording head.
[0013]
As an example of the drive control of the recording head, there is a case where the drive is periodically performed by a drive signal having an arbitrary frequency. In this case, the load per unit time can be changed by changing the frequency. Therefore, the drive frequency of the recording head is controlled by the control means. This control is performed corresponding to the print amount calculated by the calculation means. When the drive frequency is changed in accordance with the printing amount, the load per unit time given to the recording head is changed. For this reason, by controlling the driving frequency, the energy supplied to the recording head is dispersed, and even if the total amount of energy is the same, the amount of energy contributing to the temperature rise is reduced. For example, the driving frequency can be lowered when the printing amount is large, and the driving frequency can be increased when the printing amount is small. This is because if the printing amount is large, it is predicted that the temperature cleanup of the recording head is large, and by reducing the driving frequency, the load per unit time is reduced and the temperature rise can be suppressed. Further, when the drive frequency is changed in this way, it can be changed linearly or stepwise. As a result, the recording head can be prevented from being in a defective printing state, and the recording head can be held in a good state.
[0014]
[0015]
The printing amount calculated by the calculating means includes a printing rate representing a printing ratio with respect to a predetermined printing area. Although the print amount varies depending on the image data to be printed, the print amount can be generalized by treating it as the print rate, and the ratio of printing to the recording head can be grasped appropriately.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the recording head drive control device according to the first or second aspect. , The control means controls the print drive state of the recording head based on the temperature of the recording head detected by the detecting means.
[0017]
The recording head rises in temperature due to printing. This temperature rise varies depending on the machine difference of recording and the printing amount by image data. . By detecting the temperature of the recording head by the detecting means, the temperature of the recording head can be grasped, and drive control of the recording head according to the detected temperature becomes easy. This drive control controls the print drive state of the recording head. The print drive state is the state of the recording head itself when printing is performed by the recording head. That is, it represents how the recording head is driven. For example, the print drive state can be controlled by driving the recording head at a driving frequency, driving by a supply voltage to the recording head, driving by a supply pulse to the recording head, or driving the recording head. The driving may be stopped or paused, and the driving may be switched.
[0018]
[0019]
It is preferable that the print driving state represents a driving or resting state of the recording head. That is, if the temperature detected by the detection means is a temperature at which the recording head can be in a defective printing state, the temperature rise of the recording head can be reduced by stopping the recording head drive. The predetermined temperature can be set in advance for each printing amount.
[0020]
[0021]
When printing is performed by the recording head, it is preferable to keep the temperature of the recording head stable in order to suppress printing operation fluctuation due to the initial temperature fluctuation of the recording head (to obtain a good image). For example, the recording head can be maintained at a stable temperature by raising the recording head to a predetermined temperature in advance. In the present invention, in order to provide a recording head with a stable temperature, the recording head is driven by a pre-pulse and a main pulse. The pre-pulse is a pulse of an energy amount that does not lead to ink ejection, that is, a pulse that is not directly related to printing and is supplied to raise the recording head to a predetermined temperature in advance. The main pulse is a pulse of an energy amount that reaches ink ejection, and is a pulse that enables printing by actually driving the recording head and ejecting ink. For this pre-pulse, the control means changes the number of pre-pulses within the print area. That is, by changing the number of pre-pulses, a pulse having an energy amount that does not lead to ink ejection is changed, and the temperature of the recording head can be controlled. For example, when the temperature of the recording head is low, the number of prepulses is increased, and conversely, when the temperature of the recording head is high, the number of prepulses is decreased. By changing the number of prepulses in this way, the recording head can be shifted to recording (printing) at a stable temperature, and the recording head can be prevented from being in a defective printing state due to initial temperature fluctuations. Note that the temperature of the recording head can also be controlled by changing the number of main pulses.
[0022]
[0023]
The recording head is controlled by pulse driving using image data. This image data varies depending on the obtained printing. Accordingly, since the number of pulses (main pulse) for printing varies depending on the image data, the temperature also varies. Further, the temperature of the recording head varies depending on the print amount and the cumulative print amount which is the print amount when continuously printing. Therefore, The cumulative print amount is calculated based on the position of the recording head. .
[0024]
The invention of
[0025]
The temperature of the recording head varies depending on the print amount and the cumulative print amount that is the print amount when continuously printing. In view of this, a cumulative print amount calculating means for calculating a cumulative print amount printed by the recording head based on the image data is further provided. When the accumulated print amount continuously printed is large, if the printing by the recording head is continued, the temperature of the recording head is increased and the temperature is likely to be in a defective printing state. For this reason, it was calculated by the cumulative printing amount calculation means. Already printed after starting printing by the recording head in a predetermined area The number of prepulses is changed based on the accumulated printing amount. The change of the pre-pulse is for controlling the temperature of the recording head so that it does not become the temperature of the defective printing state. For example, when the accumulated print amount is large, the pre-pulse is decreased, and when the accumulated print amount is small, the pre-pulse is increased. (Printing), and it is possible to prevent the recording head from being in a printing failure state due to the initial temperature fluctuation.
[0027]
Also, In the drive control of the recording head, since the actual temperature of the recording head fluctuates, it is efficient to perform drive control according to the actual temperature of the recording head. Therefore, the number of prepulses is changed based on the temperature detected by the detection means by the control means. For example, when the temperature of the recording head is high, a printing failure state may occur, and control by grasping the actual temperature of the recording head is possible by appropriately detecting the temperature during printing. For example, when the detected temperature is high, the number of prepulses is decreased, and when the detected temperature is low, the number of prepulses is increased. In this case, temperature detection is performed periodically during printing for a predetermined printing area, and by changing the number of prepulses during printing for the predetermined printing area, it becomes easy to grasp the temperature when printing continuously, Real-time control is possible. Thereby, it can prevent that a recording head will be in a printing defect state.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0029]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
Image data is input to the
[0033]
The recording head
[0034]
The drive
[0035]
The look-up table 24 stores data in which the print amount is associated with the printable upper limit temperature in the predetermined print area of the recording head 14 (discharge failure state / no occurrence of white spots). FIG. 3 shows an example of the contents of the lookup table. In FIG. 3, it is possible to print for each print amount, assuming that 70% of the print amount is a threshold and the print drive frequency is switched between 18 kHz (see FIG. 3A) and 9 kHz (see FIG. 3B). The upper limit temperature Tc of the head is set.
[0036]
The multi-prepulse table 26 stores data in which the temperature of the
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The A /
[0040]
The processing flow of the printhead
[0041]
In
[0042]
In
[0043]
In the
[0044]
In
[0045]
If the determination in
[0046]
When the drive pulse condition is determined in
[0047]
When printing is started, the process proceeds to step 120, and among the data sent from the drive
[0048]
Subsequently, in
[0049]
In
[0050]
More specifically, the heating resistor is driven by the pre-pulse P1 and the main pulse P3 shown in FIG. 2, the data shown in FIG. 3 is stored in the lookup table 24, and the data shown in FIG. Think about when you are.
[0051]
For example, it is assumed that the image data input to the
[0052]
Subsequently, the temperature of the
[0053]
Printing is started by such drive frequency and drive pulse conditions (step 118), and the cumulative print pixels are counted by the
[0054]
In this embodiment, the temperature of the recording head is controlled by changing the pre-pulse (multi-pre-pulse). However, the temperature of the recording head is controlled by changing the number of main pulses. You can also. FIG. 6 shows a change in the temperature of the recording head from the printing start end to the printing end in the case of performing one-band printing (solid line) while changing the number of multiplex pulses by the
[0055]
According to this, the temperature rise of the recording head accompanying printing is raised to 55 ° C. in the recording head in which the number of multiple prepulses is kept constant as in the conventional ink jet recording apparatus, whereas the temperature rise in the recording head as in the present embodiment. In the recording head in which the number of prepulses was appropriately changed, the temperature was raised to 45 ° C. Therefore, there is a difference in the temperature between the recording head in the ink jet recording apparatus of the present embodiment and the recording head in the conventional ink jet recording apparatus by the arrow A in FIG.
[0056]
In FIG. 7, the reflection optical density from the printing start end to the printing end in the case of printing one band is measured using a reflection optical densitometer (X-Rite Inc., X-Rite 938). The distribution of reflection optical density was shown. According to this, the reflection optical density increases as the number of accumulated print pixels increases, but the density difference between the print start end and the print end when printing is performed with a constant prepulse number as in the conventional ink jet recording apparatus is 0. In contrast to the .08, the density difference between the printing start end and the printing end when printing was performed by appropriately changing the number of multiplex pulses as in the present embodiment could be suppressed to 0.01. Therefore, there is almost no density difference between the print start end and the print end, and the image quality can be improved.
[0057]
The recording head used in the examples of FIGS. 6 and 7 has 256 nozzles arranged at a pitch corresponding to a resolution of 24 dots / mm, the driving voltage of the recording head is 25 V, the dynamic frequency is 18 kHz, The initial temperature of the recording head is 35 ° C. As initial drive pulse conditions, the unit prepulse P1 was set to 0.1 μsec, the prepulse number Pn was set to 4, the interval P2 was set to 0.5 μsec, and the main pulse P3 was set to 18 μsec. The number of multiple pre-pulses changes sequentially and is 4 at the printing start end but 0 at the printing end.
[0058]
As described above, according to the first embodiment, the driving frequency is selected and determined according to the printing rate of the input data to be printed, and the number of multiple pre-pulses is appropriately changed according to the temperature of the
[0059]
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording
[0060]
The recording head
[0061]
The recording head
[0062]
The head carriage position data buffer 36 stores data related to the main scanning direction (scanning direction of the recording head 14) of the head carriage (not shown) of the
[0063]
The carriage position / pixel
[0064]
The processing flow of the recording head
[0065]
[0066]
In
[0067]
In the
[0068]
In
[0069]
If it is determined in
[0070]
When the drive pulse condition is determined in
[0071]
In
[0072]
In the
[0073]
In
[0074]
In
[0075]
In this embodiment, the temperature of the recording head is controlled by changing the pre-pulse (multi-pre-pulse). However, the temperature of the recording head is controlled by changing the number of main pulses. You can also.
[0076]
As described above, according to the second embodiment, the drive frequency is selected and determined according to the printing rate of the input data to be printed, and the number of multiplex pulses is appropriately changed according to the temperature of the
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of white spots due to density unevenness, density difference, and ink ejection failure due to the temperature rise of the recording head, and improve the quality of the recorded image. There is an excellent effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording head drive control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a drive pulse sent from a drive pulse control circuit of the recording head drive control apparatus according to the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the contents of a lookup table of the recording head drive control apparatus according to the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the contents of a multiple pre-pulse table of the recording head drive control apparatus according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of processing in a print head drive control unit of the print head drive control apparatus according to the embodiment;
FIG. 6 shows a change in the temperature of the recording head between when one band is printed by the recording head drive control apparatus according to the embodiment and when one band is printed by a conventional recording head drive control apparatus. It is explanatory drawing shown.
FIG. 7 is a diagram showing reflection optical densities when one band is printed by the recording head drive control device according to the embodiment and when one band is printed by a conventional recording head drive control device. FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording head drive control apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of processing in a print head drive control unit of the print head drive control apparatus according to the embodiment;
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the timing of switching the number of multiple pre-pulses when printing one band in the recording head drive control apparatus according to the embodiment.
FIG. 11 is a graph showing a change in reflection optical density from a printing start end to a printing end when one band is printed in a conventional thermal ink jet recording apparatus.
FIG. 12 is a graph showing a change in reflection optical density from a printing start end to a printing end when reciprocal (bidirectional) continuous printing is performed in a conventional thermal ink jet recording apparatus.
[Explanation of symbols]
10. Recording head drive control device
12 Recording head drive controller (control means)
14 Recording head
16 Image processing unit (calculation means)
18 Input section
20 CPU
22 Drive pulse control circuit
24 Look-up table
26 Multiple prepulse table
28 Print pixel counter (cumulative print amount calculation means)
30 A / D converter
32 thermistor (detection means)
36 Head carriage position data buffer
38 Carriage position / pixel data calculation unit (predicted cumulative print amount calculation means)
50 Recording head drive control device
Claims (4)
前記画像データに基づいて所定領域において前記記録ヘッドによって印字を開始してから既に印字した累積印字量を算出する累積印字量算出手段と、
前記画像データに基づいてこれから印字すべき印字量を算出する算出手段と、
前記記録ヘッドの温度を検出する検出手段と、
印字によって前記記録ヘッドの温度が印字不良状態の温度とならないように、既に印字した前記累積印字量と前記検出手段により検出した記録ヘッドの温度とに基づいてインクを吐出させないでインクを加熱するために前記メインパルスの供給前に供給するプレパルスの数を定めると共に、前記印字すべき印字量に基づいて該印字すべき印字量が多い場合には低くなり、かつ該印字すべき印字量が少ない場合には高くなる駆動周波数を定め、定められた数の前記プレパルス及び前記メインパルスを前記駆動周波数に相当する周波数で前記記録ヘッドに供給して記録ヘッドの駆動を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする記録ヘッド駆動制御装置。In a recording head drive control device for an ink jet recording apparatus that controls driving of a recording head that supplies ink by ejecting ink by supplying a main pulse for obtaining an energy amount for ejecting ink based on input image data.
A cumulative print amount calculating means for calculating a cumulative print amount that has already been printed since printing is started by the recording head in a predetermined area based on the image data;
A calculating means for calculating a printing amount to be printed based on the image data;
Detecting means for detecting the temperature of the recording head;
In order to heat the ink without ejecting ink based on the accumulated print amount already printed and the temperature of the recording head detected by the detecting means so that the temperature of the recording head does not become the temperature of the printing failure state by printing. When the number of pre-pulses to be supplied before the main pulse is supplied is determined, and when the print amount to be printed is large based on the print amount to be printed, it is low, and the print amount to be printed is small Control means for controlling the driving of the recording head by determining a driving frequency to be increased, supplying a predetermined number of the pre-pulses and the main pulse to the recording head at a frequency corresponding to the driving frequency,
A recording head drive control device comprising:
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