JP4264698B2

JP4264698B2 - INK DISCHARGE DRIVE SIGNAL GENERATION METHOD, RECORDING HEAD CONTROL DEVICE, INKJET RECORDING DEVICE EQUIPPED WITH THE RECORDING HEAD CONTROL DEVICE, AND INK DISCHARGE DRIVE SIGNAL GENERATION PROGRAM

Info

Publication number: JP4264698B2
Application number: JP2002214946A
Authority: JP
Inventors: 孝一郎横山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2022-07-24
Also published as: JP2004050771A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、一定の方向に往復動する記録ヘッドから記録紙にインクを吐出するインクジェット式記録装置において、記録ヘッドの駆動信号を生成するインク吐出駆動信号生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一定の方向に往復動する記録ヘッドから記録紙にインクを吐出するインクジェット式記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に往復動させる動作と、記録紙を副走査方向に所定の搬送量にて搬送する動作とを交互に繰り返しながら、記録ヘッドから記録紙にインクを吐出することによって記録を実行する。記録ヘッドのヘッド面には、複数のノズルアレイが配置されており、各ノズルアレイに対応した圧電振動子等の圧力発生素子を駆動させて各ノズルアレイの開口に連通している圧力発生室に圧力変動を生じさせることによって、各ノズルアレイの開口からインクを吐出する。
【０００３】
このような構成を成すインクジェット式記録装置は、インクを吐出するための同一形状の波形を有する複数のインク吐出パルス波形を含んだ一連の駆動信号としてインク吐出駆動信号が生成される。一方、インク吐出の有無を規定する記録データが記録ヘッドに送信される。そして、送信された記録データに基づいて必要なインク吐出パルス波形のみがインク吐出駆動信号から選択されて圧力発生素子に供給される。すなわち、ノズルアレイの開口からインクを吐出させるか否かを記録データに基づいて決定している。
【０００４】
ところで、停止している状態のキャリッジを主走査方向に往復動させる際には、その往復動範囲の両端近傍において自ずと加減速領域が生じることになる。つまり、キャリッジの往復動範囲は、一定の速度でキャリッジが移動する定速度領域と、その外側に生じる加減速領域とに分けられる。また、前述したインク吐出駆動信号は、含まれるインク吐出パルス波形が等間隔で均一になっているのが望ましく、それによって、記録紙の記録面に形成されるインクドットが均一になり、高画質な記録を実行することができる。したがって、キャリッジが一定の速度で移動する定速度領域においては、インク吐出パルス波形を一定の周波数で発生させることで、インク吐出パルス波形が等間隔で均一に発生するインク吐出駆動信号を容易に生成することができる。そのため、従来の一般的なインクジェット式記録装置は、キャリッジの移動速度が一定でない加減速領域においてはインクを吐出せず、一定の速度でキャリッジが移動している定速度領域においてのみインクを吐出して記録を実行するものであった。
【０００５】
しかし、この加減速領域においてもインクを吐出すると、キャリッジの往復動方向の記録領域を広くすることができるのは言うまでもなく、それによって、記録可能な最大領域を拡大することができたり、キャリッジの往復動範囲の長さを短くしてインクジェット式記録装置を小型化できたりするといったメリットが生まれる。そのため、加減速領域においても記録紙に対してインクを吐出するインクジェット式記録装置を実現する技術が開発され公知のものとなっており、例えば、加減速領域においても記録紙の記録面にインクドットを均一に形成するために、キャリッジの速度に応じてインク吐出することによるドット形成タイミングを適切に調節するものが挙げられる。
【０００６】
図１４は、従来のインクジェット式記録装置におけるインク吐出駆動信号を模式的に示したタイミングチャートである。記録周期は記録ヘッドを搭載したキャリッジを駆動するＤＣモータ等の回転駆動力源の回転速度に比例して周波数が増減するパルス信号の周期である。したがって、キャリッジの移動速度が加速すれば、パルス信号の周期が短くなり、記録周期の長さが短くなる。反対に、キャリッジの移動速度が減速すれば、パルス信号の周期が長くなり、記録周期の長さが長くなる。また、１つの記録周期の中には、第１パルスＰＳ１、第２パルスＰＳ２、及び第３パルスＰＳ３の３つのインク吐出パルス波形が含まれている。このインク吐出パルス波形による電位の変化によって、各ノズルアレイに対応した圧電振動子等の圧力発生素子が駆動し、各ノズルアレイの開口に連通している圧力発生室に圧力変動を生じることによって、各ノズルアレイの開口からインクが吐出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、１つの記録周期の中で等間隔に３回インクが吐出され、その３回のインクの吐出によって重なり合って形成された３つの小ドットにて１つのインクドットが形成される。つまり、複数色の小ドットを重ねることで多数の色階調を実現している。そして、３つのインク吐出パルス波形の間隔、つまり、インク吐出駆動信号の電位が中間電位ＶＭとなっている時間は、キャリッジの定速度領域において、一連の第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３が等間隔となる符号ｄにて示した一定の同じ長さに設定されている。したがって、キャリッジの定速度領域においては、一連のインク吐出パルス波形が均一になり、記録紙には、各インク吐出パルス波形によって形成される小ドットが均一に重なり合って形成され、それによって、インクドットが均一に形成されることになる。
【０００８】
しかし、図１５に示したように、キャリッジの加速領域、及び減速領域においては、パルス信号の周期が長くなるが、インク吐出パルス波形の間隔の長さは、一定の同じ長さに設定されているので、その分だけ第３パルスＰＳ３と次の記録周期の第１パルスＰＳ１との間隔が長くなってしまい（符号ｄ＋α）、一連のインク吐出パルス波形が不均一になってしまう。そして、それによって、記録紙の記録面に形成される小ドットが不均一に形成され、それによって、インクドットが不均一になって記録画質が低下してしまうという問題が生じる。
【０００９】
本願発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、キャリッジの加減速領域においても均一にインクドットを形成することができるインクジェット式記録装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、記録紙にインクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動速度に比例した周波数のパルスを生成するパルス生成手段と、所定のインク吐出パルス波形を入力することによって、前記記録ヘッドのヘッド面に配列されている複数のノズルアレイのインク圧力を変動させて前記ノズルアレイから一定量のインクを吐出させるノズルアレイ駆動手段とを備えたインクジェット式記録装置において、前記パルス生成手段が出力する隣り合うパルス間の時間を周期とし、１周期に複数の前記インク吐出パルス波形を含むインク吐出駆動信号を生成するインク吐出駆動信号生成方法であって、記憶媒体にあらかじめ記憶されている複数の周期長が異なる１周期単位のインク吐出駆動信号波形パターンの中から、前記インク吐出駆動信号の周期長の変化に応じて最適なインク吐出駆動信号波形パターンを選択し、選択したインク吐出駆動信号波形パターンを連結させて前記インク吐出駆動信号を生成し、前記インク吐出駆動信号波形パターンは、前記インク吐出パルス波形の形状は同一形状のままで各インク吐出パルス波形間の中間電位領域の長さが略均等になる如く、前記インク吐出駆動信号の周期長に応じて、前記インク吐出パルス波形間の中間電位領域の長さが設定されている、ことを特徴としたインク吐出駆動信号生成方法である。
【００２４】
複数の周期長が異なる１周期単位のインク吐出駆動信号波形パターンをあらかじめ記憶媒体に記憶しておき、そのインク吐出駆動信号波形パターン中からインク吐出駆動信号の周期長の変化に応じて最適なインク吐出駆動信号波形パターンを選択する。つまり、加減速領域におけるインク吐出駆動信号の周期長の変化に応じて、インク吐出パルス波形の間隔が略等間隔に最も近似する間隔となるインク吐出駆動信号波形パターンを記憶媒体にあらかじめ記憶されている複数のインク吐出駆動信号波形パターンの中から選択する。そして、１周期毎に選択したインク吐出駆動信号波形パターンを連結してインク吐出駆動信号を生成することによって、各インク吐出パルス波形の間隔を略等間隔にすることができるので、一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号を生成することができる。また、加減速領域において、インク吐出駆動信号の周期毎に周期長から最適なインク吐出駆動信号波形パターンを演算して生成することなく一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号を生成することができる。
【００２５】
これにより、本願請求項１に記載の発明に係るインク吐出駆動信号生成方法によれば、キャリッジの加減速領域においても一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号を生成することができるので、インクジェット式記録装置において、キャリッジの加減速領域においても均一にインクドットを形成することができるという作用効果が得られる。
【００２９】
本願請求項２に記載の発明は、記録紙にインクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動速度に比例した周波数のパルスを生成するパルス生成手段と、所定のインク吐出パルス波形を入力することによって、前記記録ヘッドのヘッド面に配列されている複数のノズルアレイのインク圧力を変動させて前記ノズルアレイから一定量のインクを吐出させるノズルアレイ駆動手段とを備えたインクジェット式記録装置において、前記パルス生成手段が出力する隣り合うパルス間の時間を周期とし、１周期に複数の前記インク吐出パルス波形を含むインク吐出駆動信号を生成するインク吐出駆動信号生成手段を備えた記録ヘッド制御装置であって、前記インク吐出駆動信号生成手段は、記憶媒体にあらかじめ記憶されている複数の周期長が異なる１周期単位のインク吐出駆動信号波形パターンの中から、前記インク吐出駆動信号の周期長の変化に応じて最適なインク吐出駆動信号波形パターンを選択し、選択したインク吐出駆動信号波形パターンを連結させて前記インク吐出駆動信号を生成し、前記インク吐出駆動信号波形パターンは、前記インク吐出パルス波形の形状は同一形状のままで各インク吐出パルス波形間の中間電位領域の長さが略均等になる如く、前記インク吐出駆動信号の周期長に応じて、前記インク吐出パルス波形間の中間電位領域の長さが設定されている、ことを特徴とした記録ヘッド制御装置である。
本願請求項２に記載の発明に係る記録ヘッド制御装置によれば、記録ヘッド制御装置において、前述した本願請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００３０】
本願請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の記録ヘッド制御装置を備えたインクジェット式記録装置である。
本願請求項３に記載の発明に係るインクジェット式記録装置によれば、インクジェット式記録装置において、前述した本願請求項２に記載の発明による作用効果を得ることができる。
【００３７】
本願請求項４に記載の発明は、記録紙にインクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動速度に比例した周波数のパルスを生成するパルス生成手段と、所定のインク吐出パルス波形を入力することによって、前記記録ヘッドのヘッド面に配列されている複数のノズルアレイのインク圧力を変動させて前記ノズルアレイから一定量のインクを吐出させるノズルアレイ駆動手段とを備えたインクジェット式記録装置において、前記パルス生成手段が出力する隣り合うパルス間の時間を周期とし、１周期に複数の前記インク吐出パルス波形を含むインク吐出駆動信号を生成する手順をコンピュータに実行させるインク吐出駆動信号生成プログラムであって、記憶媒体にあらかじめ記憶されている複数の周期長が異なる１周期単位のインク吐出駆動信号波形パターンの中から、前記インク吐出駆動信号の周期長の変化に応じて最適なインク吐出駆動信号波形パターンを選択する手順と、選択したインク吐出駆動信号波形パターンを連結させて前記インク吐出駆動信号を生成する手順とを有し、前記インク吐出駆動信号波形パターンは、前記インク吐出パルス波形の形状は同一形状のままで各インク吐出パルス波形間の中間電位領域の長さが略均等になる如く、前記インク吐出駆動信号の周期長に応じて、前記インク吐出パルス波形間の中間電位領域の長さが設定されている、ことを特徴としたインク吐出駆動信号生成プログラムである。
【００３８】
本願請求項４に記載の発明に係るインク吐出駆動信号生成プログラムによれば、前述した本願請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、このインク吐出駆動信号生成プログラムを実行することができる任意のインクジェット式記録装置に、前述した本願請求項１に記載の発明と同様の作用効果をもたらすことができる。また、インク吐出駆動信号の生成手順を簡略にすることができるので、このインク吐出駆動信号生成プログラムを実行するコンピュータの処理負荷を軽減することができるという作用効果が得られる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本願発明に係る「記録装置」としてのインクジェット式記録装置の構成について説明する。図１は、本願発明に係るインクジェット式記録装置の概略の平面図であり、図２はその側面図である。
【００４０】
インクジェット式記録装置５０には、記録紙Ｐに記録を実行する記録手段として、キャリッジガイド軸５１に軸支され、主走査方向Ｘに移動するキャリッジ６１が設けられている。キャリッジ６１には、記録紙Ｐにインクを吐出して記録を行う記録ヘッド６２が搭載されている。記録ヘッド６２と対向して、記録ヘッド６２のヘッド面と記録紙Ｐとのギャップを規定するプラテン５２が設けられている。そして、キャリッジ６１を主走査方向Ｘに搬送し、キャリッジ６１とプラテン５２の間に記録紙Ｐを副走査方向Ｙに所定の搬送量で搬送する動作と、記録ヘッド６２を主走査方向Ｘに一往復させる間に記録ヘッド６２から記録紙Ｐにインクを吐出する動作とを交互に繰り返すことによって記録紙Ｐに記録が行われる。
【００４１】
給紙トレイ５７は、例えば普通紙やフォト紙等の記録紙Ｐを給紙可能な構成となっており、記録紙Ｐを自動給紙する給紙手段としてのＡＳＦ（オート・シート・フィーダー）が設けられている。ＡＳＦは、給紙トレイ５７に設けられた２つの給紙ローラ５７ｂ及び図示してない分離パッドを有する自動給紙機構である。この２つの給紙ローラ５７ｂの１つは、給紙トレイ５７の一方側に配置され、もう１つの給紙ローラ５７ｂは、記録紙ガイド５７ａに取り付けられており、記録紙ガイド５７ａは、記録紙Ｐの幅に合わせて幅方向に摺動可能に給紙トレイ５７に設けられている。そして、給紙ローラ５７ｂの回転駆動力と、分離パッドの摩擦抵抗により、給紙トレイ５７に置かれた複数の記録紙Ｐを給紙する際に、複数の記録紙Ｐが一度に給紙されることなく１枚ずつ正確に自動給紙される。
【００４２】
記録紙Ｐを副走査方向Ｙに搬送する記録紙搬送手段として、搬送駆動ローラ５３と搬送従動ローラ５４が設けられている。搬送駆動ローラ５３は、ステッピング・モータ等の回転駆動力により回転制御され、搬送駆動ローラ５３の回転により、記録紙Ｐは副走査方向Ｙに搬送される。搬送従動ローラ５４は、複数設けられており、それぞれ個々に搬送駆動ローラ５３に付勢され、記録紙Ｐが搬送駆動ローラ５３の回転により搬送される際に、記録紙Ｐに接しながら記録紙Ｐの搬送に従動して回転する。搬送駆動ローラ５３の表面には、高摩擦抵抗を有する皮膜が施されている。搬送従動ローラ５４によって、搬送駆動ローラ５３の表面に押しつけられた記録紙Ｐは、その表面の摩擦抵抗によって搬送駆動ローラ５３の表面に密着し、搬送駆動ローラ５３の回転によって副走査方向に搬送される。
【００４３】
また、給紙ローラ５７ｂと搬送駆動ローラ５３との間には、従来技術において公知の技術による紙検出器６３が配設されている。紙検出器６３は、立位姿勢への自己復帰習性が付与され、かつ記録紙搬送方向にのみ回動し得るよう記録紙Ｐの搬送経路内に突出する状態で枢支されたレバーを有し、このレバーの先端が記録紙Ｐに押されることでレバーが回動し、それによって記録紙Ｐが検出される構成を成す検出器である。紙検出器６３は、給紙ローラ５７ｂより給紙された記録紙Ｐの始端位置、及び終端位置を検出し、その検出位置に合わせて記録領域が決定され、記録が実行される。
【００４４】
一方、記録された記録紙Ｐを排紙する手段として、排紙駆動ローラ５５と排紙従動ローラ５６が設けられている。排紙駆動ローラ５５は、ステッピング・モータ等の回転駆動力により回転制御され、排紙駆動ローラ５５の回転により、記録紙Ｐは副走査方向Ｙに排紙される。排紙従動ローラ５６は、周囲に複数の歯を有し、各歯の先端が記録紙Ｐの記録面に点接触するように鋭角的に尖っている歯付きローラになっている。複数の排紙従動ローラ５６は、それぞれ個々に排紙駆動ローラ５５に付勢され、記録紙Ｐが排紙駆動ローラ５５の回転により排紙される際に記録紙Ｐに接して記録紙Ｐの排紙に従動して回転する。
【００４５】
そして、給紙ローラ５７ｂや搬送駆動ローラ５３、及び排紙駆動ローラ５５を回転駆動する図示していない回転駆動用モータ、並びにキャリッジ６１を主走査方向に駆動する図示していない「キャリッジ駆動手段」としてのキャリッジ駆動用モータは、記録制御部１００により駆動制御される。また、記録ヘッド６２も同様に、記録制御部１００により制御されて記録紙Ｐの表面にインクを吐出する。
【００４６】
図３は、キャリッジ６１の斜視図である。キャリッジ６１は、軸受部６１１によってキャリッジガイド軸５１に軸支されている。また、キャリッジ６１は、ベルト連結部６１２を介して無端ベルト６４に連結されている。無端ベルト６４は、キャリッジ６１の往復動範囲の両外側に配設された２つのプーリー（図示せず）の間に主走査方向Ｘに平行に張られており、一方のプーリーに、記録制御部１００により制御される図示していないＤＣモータ等の回転駆動力源の回転力が伝達されることによって双方向に回転し、それによって、キャリッジ６１が主走査方向Ｘに往復動する。また、図示の如くキャリッジガイド軸５１と平行に、キャリッジ６１の移動範囲にわたってリニアスケール７１が配設されている。リニアスケール７１には、微細なスリットＳが等間隔に一様に付されている。そして、キャリッジ６１には、このスリットＳを検出可能なセンサを備えたリニアセンサ７２が配設されており、リニアスケール７１とリニアセンサ７２とでリニアエンコーダ７を構成している。
【００４７】
図４は、リニアエンコーダ７の概略構成と出力信号を模式的に示した平面図である。
リニアセンサ７２は、キャリッジ６１が主走査方向Ｘに移動することによって、リニアセンサ７２の検出部７２１を通過していくスリットＳを検出するための第１センサ７２１Ａと第２センサ７２１Ｂとを備えている。スリットＳは、符号Ｗで示した幅を有しており、隣接するスリットＳとの間隔ｄは、スリットＳの幅Ｗと同じ幅に設定されている。第１センサ７２１Ａ、及び第２センサ７２１Ｂは、フォトインタラプタ等の遮光式センサであり、その出力信号は、スリットＳを検出している状態でＯＦＦとなり、スリットＳを検出していない状態ではＯＮとなる。また、第１センサ７２１Ａと第２センサ７２１Ｂとは、スリットＳの配置間隔に対して９０度位相をずらした位置に配置されている。
【００４８】
したがって、第１センサ７２１ＡによるスリットＳの検出波形は、符号Ａで示した波形となり、第２センサ７２１ＢによるスリットＳの検出波形は、符号Ａで示した波形から９０度位相がずれた符号Ｂで示した波形となる。そして、第１センサ７２１Ａの検出波形（波形Ａ）、及び第２センサ７２１Ｂの検出波形（波形Ｂ）の立ち上がり、及び立ち下がりをトリガにパルスを発生させると、符号Ｃで示したようにスリット幅Ｗの２倍の分解能を有するパルス信号を発生させることができる。第１センサ７２１Ａ、及び第２センサ７２１ＢによるスリットＳの検出波形は、キャリッジ６１の移動速度に応じてスリットＳが検出部７２１を通過する速度が変化するので、キャリッジ６１の移動速度に応じてＯＮ／ＯＦＦ間隔が長くなったり短くなったりする。よって、このパルス信号の周波数は、キャリッジ６１の移動速度に比例して変化することになる。尚、スリットＳを検出するセンサを当該実施例のように２つ設けずに１つのセンサで検出しても良く、その場合には、当該実施例と比較して２倍の周期のパルスが出力されることになる。
【００４９】
図５は、本願発明に係るインクジェット記録装置５０の概略のブロック図である。
記録制御部１００は、図示していないパーソナルコンピュータ等の情報処理装置から記録データ等を受信するインターフェース部１１（以下、外部Ｉ／Ｆ１１とする）と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１２と、各種データの処理ルーチン等を記憶しているＲＯＭ１３と、ＣＰＵ１４と、クロック信号（ＣＫ）を発生する発振回路１５と、記録ヘッド６２へ供給するインク吐出駆動信号を発生する本願発明に係る「インク吐出駆動信号生成手段」としての駆動信号発生回路１６と、ドット毎の階調データ（ＳＩ）、すなわちドットパターンデータ及びインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）等を給紙手段１１０（ＡＳＦを駆動するモータ等）、及び記録紙搬送手段１２０（搬送駆動ローラ５３を駆動するモータ等）へ送信するインターフェース１７（以下、内部Ｉ／Ｆとする）とを備えている。
【００５０】
外部Ｉ／Ｆ１１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記録データをパーソナルコンピュータ等から受信する。また、外部Ｉ／Ｆ１１は、パーソナル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。ＲＡＭ１２は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（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／Ｆ１１が受信したパーソナルコンピュータからの記録データが一時的に記憶される。中間バッファには、中間コードが記憶される。出力バッファには、ドットパターンデータが展開される。ＲＯＭ１３は、ＣＰＵ１４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。
【００５１】
ＣＰＵ１４は、受信バッファ内の記録データを読み出して中間コードに変換し、この中間コードを中間バッファに記憶する。さらに、ＣＰＵ１４は、中間バッファから読み出した中間コ一ドを解析し、中間コードをＲＯＭ１３内のフォントデータ及びグラフィック関数等を参照してドット毎の階調データ（ＳＩ）に展開し、展開した階調データ（ＳＩ）を出力バッファに記憶する。そして、ＣＰＵ１４は、記録ヘッド６２の１行分に相当する階調データ（ＳＩ）が得られると、この１行分の階調データ（ＳＩ）を内部Ｉ／Ｆ１７に出力した後、中間バッファの内容を消去して、次の中間コードに対する変換を行う。内部Ｉ／Ｆ１７は、出力バッファから１行分の階調データ（ＳＩ）が出力されると、この１行分の階調データ（ＳＩ）を記録ヘッド６２に伝送する。
【００５２】
駆動信号発生回路１６は、前述したリニアエンコーダ７から出力されるキャリッジ６１の移動速度に応じた周波数のパルス信号を入力し、その周波数を記録周期Ｔとして図６に示すようなインク吐出駆動信号を生成する。複数のインク吐出パルス波形を含んだ一連のインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）を記録周期Ｔ毎に繰り返し発生する。このインク吐出パルス波形は、所定量のインクを記録ヘッド６２のノズルアレイ（図示せず）の開口から吐出させるインク吐出パルス波形である。例えば、図７に示すインク吐出駆動信号は、１記録周期Ｔ内に周期ｔ毎に発生する３つのインク吐出パルス波形（第１パルスＰＳ１、第２パルスＰＳ２、第３パルスＰＳ３）を含んでいる。第１パルスＰＳ１、第２パルスＰＳ２、及び第３パルスＰＳ３は、同じ電位波形となっており、まず電位が最低電位ＶＬまで下がり、そこから最高電位ＶＨまで上昇すると、圧力発生素子２９によって、各ノズルアレイの開口に連通している圧力発生室（図示せず）に圧力変動を生じ、各ノズルアレイの開口からインクが吐出される。尚、リニアエンコーダ７が出力するパルス周期をそのまま記録周期Ｔとせずに、例えば、所定数のパルス分の周期を記録周期Ｔとしても良い。
【００５３】
図７は、記録制御部１００の出力信号を模式的に示したタイミングチャートである。インク吐出駆動信号に含まれる第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３の組合せによって階調を実現する階調データ（ＳＩ）は、例えば２ビットデータで構成され、４階調を表す。つまり、階調データ（００）は、ドットを記録しない非記録に対応する階調であり、階調値１が付される。階調データ（０１）は、第２パルスＰＳ２のみによる小ドットに対応する階調であり、階調値２が付される。階調データ（１０）は、第２パルスＰＳ２及び第３パルスＰＳ３による中ドットに対応する階調であり、階調値３が付される。階調データ（１１）は、第１パルスＰＳ１、第２パルスＰＳ２及び第３パルスＰＳ３による大ドットに対応する階調であり、階調値４が付される。また、ＣＰＵ１４は、内部Ｉ／Ｆ１７を通じて記録ヘッド６２にラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）を供給する。
【００５４】
記録ヘッド６２は、「ノズルアレイ駆動手段」として、第１シフトレジスタ２１及び第２シフトレジスタ２２からなるシフトレジスタ回路と、第１ラッチ回路２３及び第２ラッチ回路２４からなるラッチ回路と、デコーダ２５と、制御ロジック２６と、レベルシフタ２７と、スイッチ回路２８と、圧電振動子等の圧力発生素子２９とを備えている。各シフトレジスタ２１、２２、各ラッチ回路２３、２４、デコーダ２５、スイッチ回路２８及び圧力発生素子２９は、それぞれ記録ヘッド６２の各ノズルアレイの開口に対応して複数設けられる。例えば、図８に示すように、第１シフトレジスタ素子２１Ａ〜２１Ｎと、第２シフトレジスタ素子２２Ａ〜２２Ｎと、第１ラッチ素子２３Ａ〜２３Ｎと、第２ラッチ素子２４Ａ〜２４Ｎと、デコーダ素子２５Ａ〜２５Ｎと、スイッチ素子２８Ａ〜２８Ｎと、圧力発生素子２９Ａ〜２９Ｎとから構成される。尚、図８では、図５に記載されている制御ロジック２６やレベルシフタ２７は省略されている。
【００５５】
このような構成の記録ヘッド６２の動作について説明する。記録制御部１００からの階調データ（ＳＩ）は、発振回路１５からのクロック信号（ＣＫ）に同期して、内部Ｉ／Ｆ１７から第１シフトレジスタ２１及び第２シフトレジスタ２２にシリアル伝送される。この階調データ（ＳＩ）は、上記したようにドット毎の２ビットデータであり、各ノズルアレイの開口毎に設定される。つまり、全てのノズルアレイの開口に関する下位ビット（ビット０）のデータが、第１シフトレジスタ素子２１Ａ〜２１Ｎに入力され、全てのノズルアレイの開口に関する上位ビット（ビット１）のデータが、第２シフトレジスタ素子２２Ａ〜２２Ｎに入力される。
【００５６】
そして、記録制御部１００からのラッチ信号（ＬＡＴ）が、各ラッチ回路２３、２４に入力されると、階調データ（ＳＩ）の下位ビットのデータが、第１ラッチ回路２３にラッチされ、階調データ（ＳＩ）の上位ビットが、第２ラッチ回路２４にラッチされる。すなわち、各シフトレジスタ素子２１Ａ〜２１Ｎ、２２Ａ〜２２Ｎに入力された階調データ（ＳＩ）は、対応するラッチ素子２３Ａ〜２３Ｎ、２４Ａ〜２４Ｎにラッチされる。各ラッチ回路２３、２４でラッチされた２ビットの階調データ（ＳＩ）は、デコーダ２５に入力され、翻訳されて４ビットの記録データが生成される。この記録データの各ビットは、インク吐出駆動信号（ＣＯＭ）を構成する第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３に対応しており、各パルスの選択情報として機能する。一方、記録制御部１００からのラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）が、制御ロジック２６に入力されると、これらのラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）に基づいてタイミング信号が生成されてデコーダ２５に入力される。
【００５７】
デコーダ２５によって翻訳された４ビットの記録データは、タイミング信号によって規定されるタイミシグで上位ビット側から順次レベルシフタ２７に入力される。そして、レベルシフタ２７に入力された記録データが「１」の場合には、スイッチ回路２８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がスイッチ回路２８に供給され、記録制御部１００からのインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）が圧電振動子２９に供給される。これにより、圧電振動子２９はインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）のインク吐出パルス波形に応じて変形して一定量のインクを吐出させる。一方、レベルシフタ２７に入力された記録データが「０」の場合には、レベルシフタ２７からはスイッチ回路２８を作動させる電気信号が出力されないので、圧電振動子２９へはインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）が供給されず、インクは吐出されない。
【００５８】
図９は、キャリッジ６１の往復動範囲におけるキャリッジ６１の移動速度の速度曲線を模式的に示したグラフである。
ここで、キャリッジ６１の往復動範囲を移動しているキャリッジ６１が加速又は減速する領域を加速領域及び減速領域とし、キャリッジ６１が定速度で移動して記録を実行している領域を定速度記録領域とする。また、定速度記録領域、及びその両側の加速領域及び減速領域の一部を含む領域を記録領域とし、この記録領域において、記録ヘッド６２から記録紙Ｐの記録面にインクを吐出して記録を実行する。この記録領域内の加速領域を加速記録領域とし、同じく減速領域を減速記録領域とする。
【００５９】
また、図１０は、図９に示したグラフの加速記録領域を拡大して示したものである。当該実施の形態においては、加速記録領域をさらに２つに分割し、それぞれ加速記録領域Ａ、加速記録領域Ｂとする。尚、図示していないが、同様に減速記録領域もさらに２つに分割し、加速記録領域と対称になるように、それぞれ減速記録領域Ａ、減速記録領域Ｂとする。
【００６０】
図１１は、記録周期Ｔの周期長が異なるインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）の３つの波形パターンを示したものであり、図１１（ａ）は、記録周期Ｃの波形パターンであり、図１１（ｂ）は、記録周期Ｂの波形パターンであり、図１１（ｃ）は、記録周期Ａの波形パターンである。
【００６１】
３つのインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）の波形パターンは、１記録周期の波形パターンである。１記録周期内に３つのインク吐出パルス波形（第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３）が略等間隔に配置されており、同じ波形パターンを連結することによって、一連のインク吐出パルス波形が略均等に発生するインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）を生成することができる。この３つの波形パターンのデータは、ＲＯＭ１３に記憶されており、記録周期Ａ、記録周期Ｂ、及び記録周期Ｃの周期長の関係は、記録周期Ａ＞記録周期Ｂ＞記録周期Ｃとなっている。
【００６２】
記録制御部１００は、加速記録領域Ａ又は減速記録領域Ａにおいては、記録周期Ａの波形パターンデータをＲＯＭ１３から読み出して、駆動信号発生回路１６から記録周期Ａの波形パターンを記録周期毎に、繰り返し発生させる。同様にして、加速記録領域Ｂ又は減速記録領域Ｂにおいては、記録周期Ｂの波形パターンデータをＲＯＭ１３から読み出して、駆動信号発生回路１６から記録周期Ｂの波形パターンを記録周期毎に繰り返し発生させ、定速度記録領域においては、記録周期Ｃの波形パターンデータをＲＯＭ１３から読み出して、駆動信号発生回路１６から記録周期Ｃの波形パターンを記録周期毎に繰り返し発生させる。
【００６３】
記録周期Ａの波形パターンは、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３が記録周期Ａ内に等間隔に配置されており、加速記録領域Ａ又は減速記録領域Ａの範囲において、記録周期Ａの波形パターンを連結することによって、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３のパルス間隔と、当該周期の第３パルスＰＳ３と次の周期の第１パルスＰＳ１との間隔とが略等間隔となり、一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）が駆動信号発生回路１６で生成されて出力される。
【００６４】
同様に、記録周期Ｂの波形パターンは、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３が記録周期Ｂ内に等間隔に配置されており、加速記録領域Ｂ又は減速記録領域Ｂにおいて、記録周期Ｂの波形パターンを連結することによって、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３のパルス間隔と、当該周期の第３パルスＰＳ３と次の周期の第１パルスＰＳ１との間隔とが略等間隔となり、一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）が駆動信号発生回路１６で生成されて出力される。
【００６５】
そして、記録周期Ｃの波形パターンは、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３が記録周期Ｃ内に等間隔に配置されており、定速度記録領域において、記録周期Ｃの波形パターンを連結することによって、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３のパルス間隔と、当該周期の第３パルスＰＳ３と次の周期の第１パルスＰＳ１との間隔とが略等間隔となり、一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）が駆動信号発生回路１６で生成されて出力される。
【００６６】
図１２は、インク吐出駆動信号の波形パターンを選択してインク吐出駆動信号を生成する手順を示したフローチャートである。当該フローチャートに示した手順は、記録制御部１００のＣＰＵ１４にて実行される「インク吐出駆動信号生成プログラム」により実現され、少なくとも記録周期より短い周期で繰り返し実行される手順である。
【００６７】
まず、キャリッジの移動速度が加速記録領域Ａ、又は減速記録領域Ａの速度であるか否かを判定する（ステップＳ１）。キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ａ、又は減速記録領域Ａの速度であるならば（ステップＳ１でＹｅｓ）、記録周期Ａの波形パターンを選択し（ステップＳ２）、選択した記録周期Ａの波形パターンでインク吐出駆動信号を生成する（ステップＳ６）。一方、キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ａ、又は減速記録領域Ａの速度でなければ（ステップＳ１でＮｏ）、つづいて、キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ｂ、又は減速記録領域Ｂの速度であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００６８】
キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ｂ、又は減速記録領域Ｂの速度であるならば（ステップＳ３でＹｅｓ）、記録周期Ｂの波形パターンを選択し（ステップＳ４）、選択した記録周期Ｂの波形パターンでインク吐出駆動信号を生成する（ステップＳ６）。一方、キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ｂ、又は減速記録領域Ｂの速度でなければ（ステップＳ３でＮｏ）、記録周期Ｃの波形パターンを選択し（ステップＳ５）、選択した記録周期Ｃの波形パターンでインク吐出駆動信号を生成する（ステップＳ６）。
【００６９】
このようにして、キャリッジ６１の移動速度に応じて、その移動速度に最適なインク吐出駆動信号の波形パターンを選択してインク吐出駆動信号を生成するので、キャリッジ６１の加減速記録領域においてもインク吐出駆動信号のインク吐出パルス波形を略等間隔に発生させることができ、それによって、記録紙Ｐの記録面にインクドットを略均一に形成することができる。
【００７０】
尚、加速記録領域及び減速記録領域を２分割してそれぞれに最適な波形パターンを割り当てている都合上、キャリッジ６２の速度によってインクドットに多少のばらつきは生じてしまうが、この加速記録領域及び減速記録領域をさらに細かく分割して、それぞれに最適な波形パターンを割り当てることによって、インク吐出パルス波形が等間隔となる理想的なインク吐出駆動信号に近づいていくので、インクドットのばらつきが少なくなり、より好ましいと言える。
【００７１】
また、他の実施の形態としては、前述したインクジェット式記録装置５０において、記録周期毎に記録周期の長さを記録周期に含まれるインク吐出パルス波形の数で除算した間隔でインク吐出パルス波形を発生させるものが挙げられる。以下、図７を参照しながら説明する。記録周期Ｔを記録周期Ｔに含まれるインク吐出パルス波形の数、つまり、３で除算した周期を第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３の周期ｔとすることによって、周期ｔは、
周期ｔ＝記録周期Ｔ／３ …（１）
となり、それによって、記録周期Ｔ内に第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３が等間隔に発生するとともに、当該記録周期Ｔの第３パルスＰＳ３と次の記録周期Ｔの第１パルスＰＳ１との間隔も第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３のパルス間隔と同じ間隔とすることができるので、一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生することになる。したがって、記録周期Ｔの周期長に関わらず、常にインク吐出パルス波形が周期ｔで等間隔に発生するインク吐出駆動信号を生成することができる。
【００７２】
さらに、他の実施の形態としては、前述したインクジェット式記録装置５０において、記録周期に応じてインク吐出パルス波形の中間電位領域長を調節してインク吐出パルス波形を発生させるものが挙げられる。以下、図７を参照しながら説明する。前述したように、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３の間には、電圧が中間電位ＶＭとなる中間電位領域ｄがある。第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３は、同一形状のインク吐出パルス波形であり、そのパルス幅は同じである。したがって、記録周期毎に記録周期Ｔの周期長から中間電位領域ｄの長さが略均等になる中間電位領域ｄの長さを演算して設定することによって、記録周期Ｔの長さに関わらず一連のインク吐出パルス波形（第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３）が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号を生成することができる。
【００７３】
さらに、他の実施の形態としては、前述したインクジェット式記録装置５０において、記録周期Ｔに応じて最適なインク吐出パルス波形の中間電位領域長データを、記憶媒体にあらかじめ記憶されている中間電位領域長データの中から選択し、選択した中間電位領域長データを中間電位領域ｄに設定してインク吐出駆動信号を生成するものが挙げられる。
【００７４】
ＲＯＭ１３にはあらかじめ３つの中間電位領域長データＡ〜Ｃが記憶されており、中間電位領域長データＡ、中間電位領域長データＢ、及び中間電位領域長Ｃの長さの関係は、中間電位領域長データＡ＞中間電位領域長データＢ＞中間電位領域長データＣとなっている。記録制御部１００は、加速記録領域Ａ又は減速記録領域Ａにおいては、中間電位領域長データＡをＲＯＭ１３から読み出し、中間電圧領域ｄの長さに設定したインク吐出駆動信号としてのインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）を駆動信号発生回路１６から出力する。同様にして、加速記録領域Ｂ又は減速記録領域Ｂにおいては、中間電位領域長データＢをＲＯＭ１３から読み出し、中間電圧領域ｄの長さに設定してインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）を駆動信号発生回路１６から出力する。そして、定速度記録領域においては、中間電位領域長データＣをＲＯＭ１３から読み出し、中間電圧領域ｄの長さに設定してインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）を駆動信号発生回路１６から出力する。
【００７５】
中間電位領域長データＡは、加速記録領域Ａ又は減速記録領域Ａの範囲において、中間電位領域長ｄに設定することによって、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３のパルス間隔と、当該周期の第３パルスＰＳ３と次の周期の第１パルスＰＳ１との間隔とが略等間隔となり、一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）を生成することができる長さに設定されている。中間電位領域長データＢは、加速記録領域Ｂ又は減速記録領域Ｂの範囲において、中間電位領域長ｄに設定することによって、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３のパルス間隔と、当該周期の第３パルスＰＳ３と次の周期の第１パルスＰＳ１との間隔とが略等間隔となり、一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）を生成することができる長さに設定されている。中間電位領域長データＣは、定速度記録領域において、中間電位領域長ｄに設定することによって、第１パルスＰＳ１〜第３パルスＰＳ３のパルス間隔と、当該周期の第３パルスＰＳ３と次の周期の第１パルスＰＳ１との間隔とが略等間隔となり、一連のインク吐出パルス波形が略等間隔に発生するインク吐出駆動信号（ＣＯＭ）を生成することができる長さに設定されている。
【００７６】
図１３は、インク吐出駆動信号の中間電位領域長データを選択してインク吐出駆動信号を生成する手順を示したフローチャートである。当該フローチャートに示した手順は、記録制御部１００のＣＰＵ１４にて実行される「インク吐出駆動信号生成プログラム」により実現され、少なくとも記録周期より短い周期で繰り返し実行される手順である。
【００７７】
まず、キャリッジの移動速度が加速記録領域Ａ、又は減速記録領域Ａの速度であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ａ、又は減速記録領域Ａの速度であるならば（ステップＳ１１でＹｅｓ）、中間電位領域長Ａの波形パターンを選択し（ステップＳ１２）、選択した中間電位領域長Ａを中間電位領域長ｄに設定してインク吐出駆動信号を生成する（ステップＳ１６）。一方、キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ａ、又は減速記録領域Ａの速度でなければ（ステップＳ１１でＮｏ）、つづいて、キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ｂ、又は減速記録領域Ｂの速度であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００７８】
キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ｂ、又は減速記録領域Ｂの速度であるならば（ステップＳ１３でＹｅｓ）、中間電位領域長Ｂを選択し（ステップＳ１４）、選択した中間電位領域長Ｂを中間電位領域長ｄに設定してインク吐出駆動信号を生成する（ステップＳ１６）。一方、キャリッジ６１の移動速度が加速記録領域Ｂ、又は減速記録領域Ｂの速度でなければ（ステップＳ１３でＮｏ）、中間電位領域長Ｃを選択し（ステップＳ１５）、選択した中間電位領域長Ｃを中間電位領域長ｄに設定してインク吐出駆動信号を生成する（ステップＳ１６）。
【００７９】
このようにして、キャリッジ６１の移動速度に応じて、その移動速度に最適な中間電位領域長データを選択してインク吐出駆動信号を生成するので、キャリッジ６１の加減速記録領域においてもインク吐出駆動信号のインク吐出パルス波形を略等間隔に発生させることができ、それによって、記録紙Ｐの記録面にインクドットを略均一に形成することができる。
【００８０】
尚、本願発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本願発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【００８１】
【発明の効果】
本願発明によれば、キャリッジの加減速領域においても均一にインクドットを形成することができるインクジェット式記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るインクジェット式記録装置の概略の平面図である。
【図２】本願発明に係るインクジェット式記録装置の概略の側面図である。
【図３】本願発明に係るインクジェット式記録装置に搭載されているキャリッジの斜視図である。
【図４】本発明に係り、リニアエンコーダ７の概略構成と出力信号を模式的に示した平面図である。
【図５】本願発明に係るインクジェット記録装置の概略のブロック図である。
【図６】本発明に係り、インク吐出駆動信号のインク吐出パルス波形を模式的に示したタイミングチャートである。
【図７】本発明に係り、記録制御部の出力信号を模式的に示したタイミングチャートである。
【図８】本発明に係り、記録ヘッドの概略構成を示したブロック図である。
【図９】本発明に係り、キャリッジの往復動範囲におけるキャリッジの移動速度の速度曲線を模式的に示したグラフである。
【図１０】図９に示したグラフの加速記録領域を拡大して示したものである。
【図１１】本発明に係り、インク吐出駆動信号の波形パターンを示したものであり、図１１（ａ）は、記録周期Ｃの波形パターンであり、図１１（ｂ）は、記録周期Ｂの波形パターンであり、図１１（ｃ）は、記録周期Ａの波形パターンである。
【図１２】本発明に係り、インク吐出駆動信号の波形パターンを選択してインク吐出駆動信号を生成する手順を示したフローチャートである。
【図１３】本発明に係り、インク吐出駆動信号の中間電位領域長データを選択してインク吐出駆動信号を生成する手順を示したフローチャートである。
【図１４】従来のインクジェット式記録装置におけるインク吐出駆動信号を模式的に示したタイミングチャートである。
【図１５】従来のインクジェット式記録装置におけるインク吐出駆動信号を模式的に示したタイミングチャートであり、記録周期が長くなった状態を示したものである。
【符号の説明】
７リニアエンコーダ
１１外部Ｉ／Ｆ
１２ＲＡＭ
１３ＲＯＭ
１４制御部
１５発振回路
１６駆動信号発生回路
１７内部Ｉ／Ｆ
２１第１シフトレジスタ
２２第２シフトレジスタ
２３第１ラッチ回路
２４第２ラッチ回路
２５デコーダ
２６制御ロジック
２７レベルシフタ
２８スイッチ回路
２９圧力発生素子
５０インクジェット式記録装置
５１キャリッジガイド軸
５２プラテン
５３搬送駆動ローラ
５４搬送従動ローラ
５５排紙駆動ローラ
５６排紙従動ローラ
５７給紙トレイ
５７ｂ給紙ローラ
６１キャリッジ
６２記録ヘッド
６３紙検出器
７１リニアスケール
７２リニアセンサ
１００記録制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink ejection drive signal generation method for generating a drive signal for a recording head in an ink jet recording apparatus that ejects ink from a recording head that reciprocates in a certain direction onto recording paper.
[0002]
[Prior art]
An ink jet recording apparatus that ejects ink onto a recording sheet from a recording head that reciprocates in a certain direction reciprocates a carriage on which the recording head is mounted in the main scanning direction and a predetermined conveyance of the recording sheet in the sub-scanning direction. Recording is executed by ejecting ink from the recording head onto the recording paper while alternately repeating the operation of conveying the amount. A plurality of nozzle arrays are arranged on the head surface of the recording head, and a pressure generating chamber such as a piezoelectric vibrator corresponding to each nozzle array is driven to communicate with an opening of each nozzle array. By causing the pressure fluctuation, ink is ejected from the openings of the nozzle arrays.
[0003]
In the ink jet recording apparatus having such a configuration, an ink discharge drive signal is generated as a series of drive signals including a plurality of ink discharge pulse waveforms having the same waveform for discharging ink. On the other hand, recording data that defines the presence or absence of ink ejection is transmitted to the recording head. Only the necessary ink ejection pulse waveform is selected from the ink ejection drive signal based on the transmitted recording data and supplied to the pressure generating element. That is, whether to eject ink from the openings of the nozzle array is determined based on the recording data.
[0004]
By the way, when the stopped carriage is reciprocated in the main scanning direction, an acceleration / deceleration region is naturally generated in the vicinity of both ends of the reciprocating range. That is, the reciprocating range of the carriage is divided into a constant speed area where the carriage moves at a constant speed and an acceleration / deceleration area generated outside the constant speed area. In addition, it is desirable that the ink discharge pulse signal included in the above-described ink discharge drive signal is uniform at regular intervals, whereby the ink dots formed on the recording surface of the recording paper are uniform, and high image quality is achieved. Recording can be performed. Therefore, in the constant speed region where the carriage moves at a constant speed, by generating the ink discharge pulse waveform at a constant frequency, it is possible to easily generate an ink discharge drive signal that generates the ink discharge pulse waveform uniformly at equal intervals. can do. Therefore, the conventional general ink jet recording apparatus does not eject ink in an acceleration / deceleration region where the carriage moving speed is not constant, but ejects ink only in a constant speed region where the carriage moves at a constant speed. To perform the recording.
[0005]
However, if ink is ejected even in this acceleration / deceleration area, it goes without saying that the recording area in the reciprocating direction of the carriage can be widened, so that the maximum recordable area can be enlarged, There is a merit that the length of the reciprocating range can be shortened to reduce the size of the ink jet recording apparatus. For this reason, a technology for realizing an ink jet recording apparatus that discharges ink onto a recording paper even in the acceleration / deceleration area has been developed and has become publicly known. In order to form the dots uniformly, one that appropriately adjusts dot formation timing by ejecting ink according to the speed of the carriage can be used.
[0006]
FIG. 14 is a timing chart schematically showing an ink discharge drive signal in a conventional ink jet recording apparatus. The recording period is a period of a pulse signal whose frequency increases or decreases in proportion to the rotational speed of a rotational driving force source such as a DC motor that drives a carriage on which a recording head is mounted. Therefore, if the moving speed of the carriage is accelerated, the cycle of the pulse signal is shortened and the length of the recording cycle is shortened. On the contrary, if the moving speed of the carriage is reduced, the period of the pulse signal becomes longer and the length of the recording period becomes longer. In addition, one recording cycle includes three ink ejection pulse waveforms of a first pulse PS1, a second pulse PS2, and a third pulse PS3. Due to the change in potential due to this ink ejection pulse waveform, a pressure generating element such as a piezoelectric vibrator corresponding to each nozzle array is driven, and a pressure fluctuation is generated in the pressure generating chamber communicating with the opening of each nozzle array. Ink is ejected from the opening of each nozzle array.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, ink is ejected three times at equal intervals in one recording cycle, and one ink dot is formed by three small dots formed by overlapping the three ejections of ink. In other words, a large number of color gradations are realized by superimposing small dots of a plurality of colors. The interval between the three ink ejection pulse waveforms, that is, the time during which the potential of the ink ejection drive signal is the intermediate potential VM, is equal to the series of first pulse PS1 to third pulse PS3 in the constant speed region of the carriage. They are set to the same fixed length indicated by the symbol d which is the interval. Accordingly, a series of ink discharge pulse waveforms are uniform in the constant speed region of the carriage, and small dots formed by the respective ink discharge pulse waveforms are uniformly overlapped and formed on the recording paper. Will be formed uniformly.
[0008]
However, as shown in FIG. 15, in the acceleration region and the deceleration region of the carriage, the cycle of the pulse signal becomes long, but the interval length of the ink ejection pulse waveform is set to a constant same length. As a result, the interval between the third pulse PS3 and the first pulse PS1 of the next recording period is increased by that amount (symbol d + α), and the series of ink ejection pulse waveforms becomes non-uniform. As a result, the small dots formed on the recording surface of the recording paper are formed non-uniformly, thereby causing a problem that the ink dots become non-uniform and the recording image quality deteriorates.
[0009]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an ink jet recording apparatus capable of uniformly forming ink dots even in an acceleration / deceleration region of a carriage.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present application is directed to a pulse generating means for generating a pulse having a frequency proportional to a moving speed of a carriage mounted with a recording head for ejecting ink onto recording paper, and a predetermined ink. And a nozzle array driving unit that discharges a predetermined amount of ink from the nozzle array by changing an ink pressure of a plurality of nozzle arrays arranged on the head surface of the recording head by inputting an ejection pulse waveform. In an ink jet recording apparatus, an ink discharge drive signal generation method for generating an ink discharge drive signal including a plurality of the ink discharge pulse waveforms in one period with a period between adjacent pulses output by the pulse generation unit as a period. And a plurality of period length ink discharge driving signal waves stored in advance in the storage medium. From the patterns, an optimal ink discharge drive signal waveform pattern is selected according to a change in the cycle length of the ink discharge drive signal, and the selected ink discharge drive signal waveform pattern is connected to generate the ink discharge drive signal. The ink ejection drive signal waveform pattern has a cycle of the ink ejection drive signal so that the length of the intermediate potential region between the ink ejection pulse waveforms is substantially equal while the shape of the ink ejection pulse waveform remains the same. According to the present invention, the length of the intermediate potential region between the ink ejection pulse waveforms is set according to the length.
[0024]
A plurality of one-cycle unit ink discharge drive signal waveform patterns having different cycle lengths are stored in advance in a storage medium, and an optimal ink is selected according to the change in the cycle length of the ink discharge drive signal from the ink discharge drive signal waveform pattern. The ejection drive signal waveform pattern is selected. That is, an ink discharge drive signal waveform pattern in which the interval of the ink discharge pulse waveform is the closest approximation to a substantially equal interval according to the change in the period length of the ink discharge drive signal in the acceleration / deceleration region is stored in advance in the storage medium. A plurality of ink ejection drive signal waveform patterns are selected. Then, by connecting the ink ejection drive signal waveform patterns selected for each cycle to generate the ink ejection drive signal, the intervals between the respective ink ejection pulse waveforms can be made substantially equal, so that a series of ink ejection It is possible to generate an ink ejection drive signal in which a pulse waveform is generated at substantially equal intervals. In addition, in the acceleration / deceleration area, a series of ink discharge pulse waveforms are generated at substantially equal intervals without calculating and generating an optimum ink discharge drive signal waveform pattern from the period length for each period of the ink discharge drive signal. A signal can be generated.
[0025]
As a result, according to the ink ejection drive signal generation method according to the first aspect of the present invention, an ink ejection drive signal is generated in which a series of ink ejection pulse waveforms are generated at substantially equal intervals even in the acceleration / deceleration region of the carriage. Therefore, in the ink jet recording apparatus, an effect that ink dots can be uniformly formed even in the acceleration / deceleration region of the carriage can be obtained.
[0029]
According to the second aspect of the present invention, pulse generation means for generating a pulse having a frequency proportional to the moving speed of a carriage mounted with a recording head for discharging ink onto recording paper, and a predetermined ink discharge pulse waveform are input. In the ink jet recording apparatus comprising: a nozzle array driving unit configured to vary the ink pressure of the plurality of nozzle arrays arranged on the head surface of the recording head to eject a predetermined amount of ink from the nozzle array. The recording head control apparatus includes an ink ejection drive signal generation unit that generates an ink ejection drive signal including a plurality of the ink ejection pulse waveforms in one cycle with a period between adjacent pulses output by the pulse generation unit as a period. The ink ejection drive signal generating means has a plurality of different periodic lengths stored in advance in the storage medium. The optimum ink ejection drive signal waveform pattern is selected from the ink ejection drive signal waveform patterns in one cycle unit according to the change in the cycle length of the ink ejection drive signal, and the selected ink ejection drive signal waveform pattern is connected. The ink discharge drive signal is generated, and the ink discharge drive signal waveform pattern has the same shape of the ink discharge pulse waveform, and the length of the intermediate potential region between the ink discharge pulse waveforms is substantially uniform. As described above, the recording head control apparatus is characterized in that the length of the intermediate potential region between the ink ejection pulse waveforms is set according to the period length of the ink ejection drive signal.
According to the recording head control apparatus according to the second aspect of the present invention, in the recording head control apparatus, it is possible to obtain the same function and effect as those of the first aspect of the present invention.
[0030]
A third aspect of the present invention is an ink jet recording apparatus including the recording head control apparatus according to the second aspect.
According to the ink jet recording apparatus according to the third aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus, it is possible to obtain the operational effects of the above-described second aspect of the present invention.
[0037]
In the invention according to claim 4 of the present application, a pulse generating means for generating a pulse having a frequency proportional to the moving speed of a carriage on which a recording head for discharging ink on recording paper is mounted, and a predetermined ink discharge pulse waveform are input. In the ink jet recording apparatus comprising: a nozzle array driving unit configured to vary the ink pressure of the plurality of nozzle arrays arranged on the head surface of the recording head to eject a predetermined amount of ink from the nozzle array. An ink discharge drive signal generation program for causing a computer to execute a procedure of generating an ink discharge drive signal including a plurality of the ink discharge pulse waveforms in one cycle, with a period between adjacent pulses output by a pulse generation unit as a cycle. Ink ejection in units of one cycle with different cycle lengths stored in advance in the storage medium A procedure for selecting an optimum ink ejection drive signal waveform pattern according to a change in the period length of the ink ejection drive signal from among the drive signal waveform patterns, and connecting the selected ink ejection drive signal waveform pattern to the ink ejection The ink discharge drive signal waveform pattern has the same shape of the ink discharge pulse waveform, and the length of the intermediate potential region between the ink discharge pulse waveforms is substantially uniform. As described above, the length of the intermediate potential region between the ink ejection pulse waveforms is set according to the period length of the ink ejection driving signal.
[0038]
According to the ink ejection drive signal generation program according to the invention described in claim 4 of the present application, it is possible to obtain the same operational effects as those of the invention described in claim 1 of the present application, and to execute this ink ejection drive signal generation program. The same effect as that of the first aspect of the present invention described above can be brought to any ink jet recording apparatus that can be executed. In addition, since the procedure for generating the ink discharge drive signal can be simplified, the operational effect of reducing the processing load on the computer that executes the ink discharge drive signal generation program can be obtained.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of an ink jet recording apparatus as a “recording apparatus” according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic plan view of an ink jet recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof.
[0040]
The ink jet recording apparatus 50 is provided with a carriage 61 that is supported by a carriage guide shaft 51 and moves in the main scanning direction X as recording means for executing recording on the recording paper P. A recording head 62 that performs recording by ejecting ink onto the recording paper P is mounted on the carriage 61. A platen 52 that defines the gap between the head surface of the recording head 62 and the recording paper P is provided facing the recording head 62. The carriage 61 is transported in the main scanning direction X, the recording paper P is transported between the carriage 61 and the platen 52 in the sub scanning direction Y by a predetermined transport amount, and the recording head 62 is moved in the main scanning direction X. Recording is performed on the recording paper P by alternately repeating the operation of ejecting ink from the recording head 62 onto the recording paper P during the reciprocation.
[0041]
The paper feed tray 57 is configured to feed recording paper P such as plain paper or photo paper, for example, and an ASF (auto sheet feeder) as a paper feeding means for automatically feeding the recording paper P is provided. Is provided. The ASF is an automatic paper feed mechanism having two paper feed rollers 57b provided on the paper feed tray 57 and a separation pad (not shown). One of the two paper feed rollers 57b is disposed on one side of the paper feed tray 57, the other paper feed roller 57b is attached to the recording paper guide 57a, and the recording paper guide 57a is a recording paper. The paper feed tray 57 is slidable in the width direction according to the width of P. When a plurality of recording sheets P placed on the sheet feeding tray 57 are fed due to the rotational driving force of the sheet feeding roller 57b and the frictional resistance of the separation pad, the plurality of recording sheets P are fed at a time. The paper is automatically and accurately fed one by one.
[0042]
A conveyance driving roller 53 and a conveyance driven roller 54 are provided as recording paper conveyance means for conveying the recording paper P in the sub-scanning direction Y. The conveyance driving roller 53 is rotationally controlled by a rotational driving force such as a stepping motor, and the recording paper P is conveyed in the sub-scanning direction Y by the rotation of the conveyance driving roller 53. A plurality of transport driven rollers 54 are provided and are individually urged by the transport driving roller 53, and the recording paper P is in contact with the recording paper P when the recording paper P is transported by the rotation of the transport driving roller 53. Rotates following the transport of A film having a high frictional resistance is applied to the surface of the transport driving roller 53. The recording paper P pressed against the surface of the transport driving roller 53 by the transport driven roller 54 comes into close contact with the surface of the transport driving roller 53 by the frictional resistance of the surface, and is transported in the sub-scanning direction by the rotation of the transport driving roller 53. The
[0043]
Further, a paper detector 63 according to a known technique in the prior art is disposed between the paper feed roller 57b and the conveyance drive roller 53. The paper detector 63 has a lever that is pivotally supported in a state that it is given a self-returning behavior to a standing posture and protrudes into the conveyance path of the recording paper P so as to be able to rotate only in the recording paper conveyance direction. The detector is configured to detect the recording paper P by rotating the lever when the tip of the lever is pressed against the recording paper P. The paper detector 63 detects the start end position and the end position of the recording paper P fed from the paper feed roller 57b, determines the recording area according to the detected position, and executes recording.
[0044]
On the other hand, a discharge driving roller 55 and a discharge driven roller 56 are provided as means for discharging the recorded recording paper P. The paper discharge driving roller 55 is rotationally controlled by a rotational driving force such as a stepping motor, and the recording paper P is discharged in the sub-scanning direction Y by the rotation of the paper discharge driving roller 55. The paper discharge driven roller 56 is a toothed roller having a plurality of teeth around it and sharply sharpened so that the tip of each tooth makes point contact with the recording surface of the recording paper P. The plurality of paper discharge driven rollers 56 are individually urged by the paper discharge driving roller 55, and come into contact with the recording paper P when the recording paper P is discharged by the rotation of the paper discharge driving roller 55. Rotates following paper discharge.
[0045]
Then, a rotation driving motor (not shown) that rotates the paper feed roller 57b, the conveyance driving roller 53, and the paper discharge driving roller 55, and a “carriage driving unit” (not shown) that drives the carriage 61 in the main scanning direction. The carriage driving motor is driven and controlled by the recording control unit 100. Similarly, the recording head 62 is controlled by the recording control unit 100 to eject ink onto the surface of the recording paper P.
[0046]
FIG. 3 is a perspective view of the carriage 61. The carriage 61 is pivotally supported on the carriage guide shaft 51 by a bearing portion 611. The carriage 61 is connected to an endless belt 64 through a belt connecting portion 612. The endless belt 64 is stretched in parallel in the main scanning direction X between two pulleys (not shown) disposed on both outer sides of the reciprocating range of the carriage 61, and a recording control unit is provided on one pulley. The rotational force of a rotational driving force source such as a DC motor (not shown) controlled by 100 is transmitted to rotate in both directions, whereby the carriage 61 reciprocates in the main scanning direction X. Further, as shown in the figure, a linear scale 71 is disposed in parallel with the carriage guide shaft 51 over the movement range of the carriage 61. In the linear scale 71, fine slits S are uniformly provided at equal intervals. The carriage 61 is provided with a linear sensor 72 having a sensor capable of detecting the slit S. The linear scale 71 and the linear sensor 72 constitute a linear encoder 7.
[0047]
FIG. 4 is a plan view schematically showing a schematic configuration of the linear encoder 7 and an output signal.
The linear sensor 72 includes a first sensor 721 </ b> A and a second sensor 721 </ b> B for detecting the slit S passing through the detection unit 721 of the linear sensor 72 when the carriage 61 moves in the main scanning direction X. Yes. The slit S has a width indicated by a symbol W, and the distance d between the adjacent slits S is set to the same width as the width W of the slit S. The first sensor 721A and the second sensor 721B are light shielding sensors such as photo interrupters, and their output signals are OFF when the slit S is detected, and ON when the slit S is not detected. Become. In addition, the first sensor 721A and the second sensor 721B are arranged at a position where the phase is shifted by 90 degrees with respect to the arrangement interval of the slits S.
[0048]
Therefore, the detection waveform of the slit S by the first sensor 721A is the waveform indicated by the symbol A, and the detection waveform of the slit S by the second sensor 721B is the symbol B that is 90 degrees out of phase with the waveform indicated by the symbol A. The waveform is as shown. Then, when a pulse is generated by using the detection waveform (waveform A) of the first sensor 721A and the detection waveform (waveform B) of the second sensor 721B as a trigger, the slit width as indicated by symbol C is generated. A pulse signal having a resolution twice that of W can be generated. The detection waveform of the slit S by the first sensor 721A and the second sensor 721B is ON according to the moving speed of the carriage 61 because the speed at which the slit S passes through the detection unit 721 changes according to the moving speed of the carriage 61. / OFF interval becomes longer or shorter. Therefore, the frequency of this pulse signal changes in proportion to the moving speed of the carriage 61. Note that one sensor may be used instead of two sensors for detecting the slit S as in the present embodiment, and in this case, a pulse having a cycle twice that of the present embodiment is output. Will be.
[0049]
FIG. 5 is a schematic block diagram of the ink jet recording apparatus 50 according to the present invention.
The recording control unit 100 includes an interface unit 11 (hereinafter referred to as an external I / F 11) that receives recording data from an information processing apparatus (not shown) such as a personal computer, a RAM 12 that temporarily stores various data, “Ink ejection” according to the present invention that generates an ink ejection drive signal to be supplied to the ROM 13 storing the processing routines of various data, the CPU 14, the oscillation circuit 15 that generates the clock signal (CK), and the recording head 62. The drive signal generation circuit 16 as the “drive signal generation means” and the gradation data (SI) for each dot, that is, the dot pattern data, the ink ejection drive signal (COM), etc. , And an interface for transmitting to the recording paper conveying means 120 (motor for driving the conveyance driving roller 53, etc.) 7 (hereinafter, the internal I / F to) and a.
[0050]
For example, the external I / F 11 receives, from a personal computer or the like, recording data including any one of character code, graphic function, image data, or a plurality of data. The external I / F 11 outputs a busy signal (BUSY), an acknowledge signal (ACK), and the like to the personal computer. The RAM 12 is used as a reception buffer, an intermediate buffer, an output buffer, a work memory (not shown), and the like. In the reception buffer, recording data from the personal computer received by the external I / F 11 is temporarily stored. An intermediate code is stored in the intermediate buffer. Dot pattern data is developed in the output buffer. The ROM 13 stores various control routines executed by the CPU 14, font data and graphic functions, various procedures, and the like.
[0051]
The CPU 14 reads the recording data in the reception buffer, converts it into an intermediate code, and stores this intermediate code in the intermediate buffer. Further, the CPU 14 analyzes the intermediate code read from the intermediate buffer, develops the intermediate code into gradation data (SI) for each dot by referring to the font data and graphic function in the ROM 13, and the developed floor. Key data (SI) is stored in the output buffer. When the gradation data (SI) corresponding to one row of the recording head 62 is obtained, the CPU 14 outputs the gradation data (SI) for one row to the internal I / F 17 and then the intermediate buffer. The contents are deleted, and the next intermediate code is converted. When the gradation data (SI) for one row is output from the output buffer, the internal I / F 17 transmits the gradation data (SI) for one row to the recording head 62.
[0052]
The drive signal generation circuit 16 inputs a pulse signal having a frequency corresponding to the moving speed of the carriage 61 output from the linear encoder 7 described above, and an ink ejection drive signal as shown in FIG. Generate. A series of ink ejection drive signals (COM) including a plurality of ink ejection pulse waveforms are repeatedly generated every recording cycle T. This ink ejection pulse waveform is an ink ejection pulse waveform for ejecting a predetermined amount of ink from an opening of a nozzle array (not shown) of the recording head 62. For example, the ink ejection drive signal shown in FIG. 7 includes three ink ejection pulse waveforms (first pulse PS1, second pulse PS2, and third pulse PS3) that are generated every period t within one recording period T. . The first pulse PS1, the second pulse PS2, and the third pulse PS3 have the same potential waveform. When the potential first decreases to the lowest potential VL and then increases to the highest potential VH, each pressure generating element 29 Pressure fluctuations occur in a pressure generation chamber (not shown) communicating with the nozzle array openings, and ink is ejected from the nozzle array openings. Note that the pulse period output from the linear encoder 7 is not directly used as the recording period T, but a period corresponding to a predetermined number of pulses may be used as the recording period T, for example.
[0053]
FIG. 7 is a timing chart schematically showing the output signal of the recording control unit 100. The gradation data (SI) that realizes gradation by the combination of the first pulse PS1 to the third pulse PS3 included in the ink ejection drive signal is composed of, for example, 2-bit data and represents 4 gradations. That is, the gradation data (00) is a gradation corresponding to non-recording where no dots are recorded, and a gradation value of 1 is added. The gradation data (01) is a gradation corresponding to a small dot formed only by the second pulse PS2, and is assigned a gradation value of 2. The gradation data (10) is a gradation corresponding to the medium dot by the second pulse PS2 and the third pulse PS3, and is assigned a gradation value of 3. The gradation data (11) is a gradation corresponding to a large dot by the first pulse PS1, the second pulse PS2, and the third pulse PS3, and is assigned a gradation value of 4. Further, the CPU 14 supplies a latch signal (LAT) and a channel signal (CH) to the recording head 62 through the internal I / F 17.
[0054]
The recording head 62 includes, as “nozzle array driving means”, a shift register circuit composed of the first shift register 21 and the second shift register 22, a latch circuit composed of the first latch circuit 23 and the second latch circuit 24, and a decoder 25. A control logic 26, a level shifter 27, a switch circuit 28, and a pressure generating element 29 such as a piezoelectric vibrator. A plurality of each of the shift registers 21 and 22, the latch circuits 23 and 24, the decoder 25, the switch circuit 28, and the pressure generating element 29 are provided corresponding to the openings of the nozzle arrays of the recording head 62. For example, as shown in FIG. 8, the first shift register elements 21A to 21N, the second shift register elements 22A to 22N, the first latch elements 23A to 23N, the second latch elements 24A to 24N, and the decoder element 25A To 25N, switch elements 28A to 28N, and pressure generating elements 29A to 29N. In FIG. 8, the control logic 26 and the level shifter 27 described in FIG. 5 are omitted.
[0055]
The operation of the recording head 62 having such a configuration will be described. The gradation data (SI) from the recording control unit 100 is serially transmitted from the internal I / F 17 to the first shift register 21 and the second shift register 22 in synchronization with the clock signal (CK) from the oscillation circuit 15. . This gradation data (SI) is 2-bit data for each dot as described above, and is set for each opening of each nozzle array. That is, lower bit (bit 0) data relating to all nozzle array openings is input to the first shift register elements 21A to 21N, and upper bit (bit 1) data relating to all nozzle array openings is second. Input to the shift register elements 22A to 22N.
[0056]
When the latch signal (LAT) from the recording control unit 100 is input to each of the latch circuits 23 and 24, the lower bit data of the gradation data (SI) is latched by the first latch circuit 23, The upper bits of the key data (SI) are latched by the second latch circuit 24. That is, the gradation data (SI) input to the shift register elements 21A to 21N and 22A to 22N is latched by the corresponding latch elements 23A to 23N and 24A to 24N. The 2-bit gradation data (SI) latched by the latch circuits 23 and 24 is input to the decoder 25 and translated to generate 4-bit recording data. Each bit of the recording data corresponds to the first pulse PS1 to the third pulse PS3 constituting the ink ejection drive signal (COM), and functions as selection information for each pulse. On the other hand, when a latch signal (LAT) and a channel signal (CH) from the recording control unit 100 are input to the control logic 26, a timing signal is generated based on the latch signal (LAT) and the channel signal (CH). And input to the decoder 25.
[0057]
The 4-bit recording data translated by the decoder 25 is sequentially input to the level shifter 27 from the upper bit side at the timing specified by the timing signal. When the recording data input to the level shifter 27 is “1”, a voltage capable of driving the switch circuit 28, for example, an electric signal boosted to a voltage of about several tens of volts, is supplied to the switch circuit 28, and recording control is performed. An ink ejection drive signal (COM) from the unit 100 is supplied to the piezoelectric vibrator 29. As a result, the piezoelectric vibrator 29 is deformed according to the ink ejection pulse waveform of the ink ejection drive signal (COM) and ejects a certain amount of ink. On the other hand, when the recording data input to the level shifter 27 is “0”, since the electric signal for operating the switch circuit 28 is not output from the level shifter 27, the ink ejection drive signal (COM) is supplied to the piezoelectric vibrator 29. It is not supplied and no ink is ejected.
[0058]
FIG. 9 is a graph schematically showing a speed curve of the moving speed of the carriage 61 in the reciprocating range of the carriage 61.
Here, an area where the carriage 61 moving or reciprocating within the reciprocating range of the carriage 61 is accelerated or decelerated is defined as an acceleration area and a deceleration area, and an area where the carriage 61 is moving at a constant speed and recording is performed is constant speed recording. This is an area. Further, a constant speed recording area and an area including a part of the acceleration area and the deceleration area on both sides thereof are set as recording areas, and recording is performed by ejecting ink from the recording head 62 onto the recording surface of the recording paper P in this recording area. Execute. The acceleration area in this recording area is the acceleration recording area, and the deceleration area is the deceleration recording area.
[0059]
FIG. 10 is an enlarged view of the acceleration recording area of the graph shown in FIG. In the present embodiment, the acceleration recording area is further divided into two, which are an acceleration recording area A and an acceleration recording area B, respectively. Although not shown, similarly, the deceleration recording area is further divided into two parts, which are a deceleration recording area A and a deceleration recording area B, respectively, so as to be symmetrical with the acceleration recording area.
[0060]
FIG. 11 shows three waveform patterns of ink ejection drive signals (COM) having different period lengths of the recording period T. FIG. 11A shows the waveform patterns of the recording period C, and FIG. FIG. 11B shows a waveform pattern of the recording period B, and FIG. 11C shows a waveform pattern of the recording period A.
[0061]
The waveform patterns of the three ink ejection drive signals (COM) are waveform patterns of one recording cycle. Three ink ejection pulse waveforms (first pulse PS1 to third pulse PS3) are arranged at substantially equal intervals within one recording cycle, and a series of ink ejection pulse waveforms are substantially equal by connecting the same waveform pattern. Ink discharge drive signal (COM) generated at the same time can be generated. The data of these three waveform patterns is stored in the ROM 13, and the relationship between the recording period A, the recording period B, and the recording period C is such that the recording period A> the recording period B> the recording period C. .
[0062]
In the acceleration recording area A or the deceleration recording area A, the recording control unit 100 reads the waveform pattern data of the recording period A from the ROM 13 and repeats the waveform pattern of the recording period A from the drive signal generation circuit 16 for each recording period. generate. Similarly, in the acceleration recording area B or the deceleration recording area B, the waveform pattern data of the recording period B is read from the ROM 13, and the waveform pattern of the recording period B is repeatedly generated for each recording period from the drive signal generating circuit 16. In the constant speed recording area, the waveform pattern data of the recording cycle C is read from the ROM 13, and the waveform pattern of the recording cycle C is repeatedly generated from the drive signal generation circuit 16 every recording cycle.
[0063]
The waveform pattern of the recording period A is such that the first pulse PS1 to the third pulse PS3 are arranged at equal intervals in the recording period A, and the waveform pattern of the recording period A in the range of the acceleration recording area A or the deceleration recording area A , The pulse interval between the first pulse PS1 to the third pulse PS3 and the interval between the third pulse PS3 of the period and the first pulse PS1 of the next period become substantially equal intervals, and a series of ink ejection An ink ejection drive signal (COM) that generates pulse waveforms at substantially equal intervals is generated and output by the drive signal generation circuit 16.
[0064]
Similarly, the waveform pattern of the recording period B is such that the first pulse PS1 to the third pulse PS3 are arranged at equal intervals in the recording period B, and the waveform of the recording period B in the acceleration recording area B or the deceleration recording area B. By connecting the patterns, the pulse interval between the first pulse PS1 to the third pulse PS3 and the interval between the third pulse PS3 of the period and the first pulse PS1 of the next period become substantially equal intervals, and a series of inks An ink discharge drive signal (COM) in which the discharge pulse waveform is generated at substantially equal intervals is generated and output by the drive signal generation circuit 16.
[0065]
The waveform pattern of the recording cycle C is such that the first pulse PS1 to the third pulse PS3 are arranged at equal intervals in the recording cycle C, and the waveform pattern of the recording cycle C is connected in the constant velocity recording area. The pulse interval between the first pulse PS1 to the third pulse PS3 and the interval between the third pulse PS3 in the period and the first pulse PS1 in the next period are substantially equal, and the series of ink ejection pulse waveforms is approximately equal. Ink discharge drive signals (COM) generated at intervals are generated and output by the drive signal generation circuit 16.
[0066]
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for generating the ink ejection drive signal by selecting the waveform pattern of the ink ejection drive signal. The procedure shown in the flowchart is realized by an “ink ejection driving signal generation program” executed by the CPU 14 of the recording control unit 100, and is repeatedly executed at least in a cycle shorter than the recording cycle.
[0067]
First, it is determined whether the moving speed of the carriage is the speed of the acceleration recording area A or the deceleration recording area A (step S1). If the moving speed of the carriage 61 is the speed of the acceleration recording area A or the deceleration recording area A (Yes in step S1), the waveform pattern of the recording period A is selected (step S2), and the waveform of the selected recording period A is selected. An ink ejection drive signal is generated with a pattern (step S6). On the other hand, if the movement speed of the carriage 61 is not the speed of the acceleration recording area A or the deceleration recording area A (No in step S1), then the movement speed of the carriage 61 is the acceleration recording area B or the deceleration recording area B. It is determined whether or not the speed is satisfied (step S3).
[0068]
If the moving speed of the carriage 61 is the speed of the acceleration recording area B or the deceleration recording area B (Yes in step S3), the waveform pattern of the recording period B is selected (step S4), and the waveform of the selected recording period B is selected. An ink ejection drive signal is generated with a pattern (step S6). On the other hand, if the moving speed of the carriage 61 is not the speed of the acceleration recording area B or the deceleration recording area B (No in step S3), the waveform pattern of the recording period C is selected (step S5), and the selected recording period C is selected. An ink ejection drive signal is generated with a waveform pattern (step S6).
[0069]
Thus, according to the moving speed of the carriage 61, the ink discharge drive signal is generated by selecting the waveform pattern of the ink discharge drive signal optimal for the moving speed, so that the ink is also generated in the acceleration / deceleration recording area of the carriage 61. The ink ejection pulse waveform of the ejection drive signal can be generated at substantially equal intervals, whereby ink dots can be formed substantially uniformly on the recording surface of the recording paper P.
[0070]
In addition, for the convenience of dividing the acceleration recording area and the deceleration recording area into two and assigning the optimum waveform pattern to each, the ink dots may vary slightly depending on the speed of the carriage 62. By further dividing the recording area and assigning the optimum waveform pattern to each, the ink discharge pulse waveform approaches the ideal ink discharge drive signal at equal intervals, so the variation in ink dots is reduced, It can be said that it is more preferable.
[0071]
As another embodiment, in the ink jet recording apparatus 50 described above, the ink ejection pulse waveform is divided at intervals obtained by dividing the length of the recording period by the number of ink ejection pulse waveforms included in the recording period. What is generated. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. By setting the recording period T to the number t of the ink ejection pulse waveforms included in the recording period T, that is, the period divided by 3, the period t of the first pulse PS1 to the third pulse PS3 is obtained.
Period t = Recording period T / 3 (1)
Thus, the first pulse PS1 to the third pulse PS3 are generated at equal intervals within the recording period T, and the interval between the third pulse PS3 of the recording period T and the first pulse PS1 of the next recording period T Since the first pulse PS1 to the third pulse PS3 can be set at the same interval, a series of ink ejection pulse waveforms are generated at substantially equal intervals. Therefore, it is possible to generate an ink ejection drive signal in which the ink ejection pulse waveform is always generated at equal intervals in the period t regardless of the period length of the recording period T.
[0072]
Further, as another embodiment, in the ink jet recording apparatus 50 described above, an ink discharge pulse waveform is generated by adjusting the intermediate potential region length of the ink discharge pulse waveform according to the recording cycle. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. As described above, between the first pulse PS1 to the third pulse PS3, there is an intermediate potential region d in which the voltage becomes the intermediate potential VM. The first pulse PS1 to the third pulse PS3 are ink ejection pulse waveforms having the same shape, and the pulse width is the same. Therefore, by calculating and setting the length of the intermediate potential region d that makes the length of the intermediate potential region d substantially equal to the length of the recording cycle T for each recording cycle, regardless of the length of the recording cycle T. An ink discharge drive signal in which a series of ink discharge pulse waveforms (first pulse PS1 to third pulse PS3) are generated at substantially equal intervals can be generated.
[0073]
Furthermore, as another embodiment, in the above-described ink jet recording apparatus 50, an intermediate potential area in which intermediate potential area length data having an optimal ink ejection pulse waveform according to the recording cycle T is stored in advance in a storage medium. There is one that selects from the length data, sets the selected intermediate potential area length data in the intermediate potential area d, and generates the ink ejection drive signal.
[0074]
The ROM 13 stores three intermediate potential area length data A to C in advance, and the relationship between the lengths of the intermediate potential area length data A, the intermediate potential area length data B, and the intermediate potential area length C is the intermediate potential area length. Long data A> intermediate potential region length data B> intermediate potential region length data C. In the acceleration recording area A or the deceleration recording area A, the recording control unit 100 reads out the intermediate potential area length data A from the ROM 13 and sets an ink discharge driving signal (as an ink discharge driving signal set to the length of the intermediate voltage area d). COM) is output from the drive signal generation circuit 16. Similarly, in the acceleration recording area B or the deceleration recording area B, the intermediate potential area length data B is read from the ROM 13, set to the length of the intermediate voltage area d, and the ink ejection drive signal (COM) is set as the drive signal generation circuit. 16 to output. In the constant speed recording area, the intermediate potential area length data C is read from the ROM 13, set to the length of the intermediate voltage area d, and an ink ejection drive signal (COM) is output from the drive signal generation circuit 16.
[0075]
The intermediate potential area length data A is set to the intermediate potential area length d in the range of the acceleration recording area A or the deceleration recording area A, so that the pulse interval of the first pulse PS1 to the third pulse PS3 and the first of the period. The intervals between the three pulses PS3 and the first pulse PS1 of the next cycle are substantially equal intervals, and a length capable of generating an ink ejection drive signal (COM) in which a series of ink ejection pulse waveforms are generated at substantially equal intervals. Is set to The intermediate potential area length data B is set to the intermediate potential area length d in the range of the acceleration recording area B or the deceleration recording area B, so that the pulse interval of the first pulse PS1 to the third pulse PS3 and the first of the period. The intervals between the three pulses PS3 and the first pulse PS1 of the next cycle are substantially equal intervals, and a length capable of generating an ink ejection drive signal (COM) in which a series of ink ejection pulse waveforms are generated at substantially equal intervals. Is set to By setting the intermediate potential area length data C to the intermediate potential area length d in the constant velocity recording area, the pulse interval between the first pulse PS1 to the third pulse PS3, the third pulse PS3 of the period, and the next period The interval between the first pulse PS1 and the first pulse PS1 is set to a length that can generate an ink discharge drive signal (COM) that generates a series of ink discharge pulse waveforms at substantially equal intervals.
[0076]
FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure for generating the ink ejection drive signal by selecting the intermediate potential area length data of the ink ejection drive signal. The procedure shown in the flowchart is realized by an “ink ejection driving signal generation program” executed by the CPU 14 of the recording control unit 100, and is repeatedly executed at least in a cycle shorter than the recording cycle.
[0077]
First, it is determined whether the moving speed of the carriage is the speed of the acceleration recording area A or the deceleration recording area A (step S11). If the moving speed of the carriage 61 is the speed of the acceleration recording area A or the deceleration recording area A (Yes in step S11), the waveform pattern of the intermediate potential area length A is selected (step S12), and the selected intermediate potential area is selected. The ink discharge drive signal is generated by setting the length A to the intermediate potential region length d (step S16). On the other hand, if the movement speed of the carriage 61 is not the speed of the acceleration recording area A or the deceleration recording area A (No in step S11), then the movement speed of the carriage 61 is the acceleration recording area B or the deceleration recording area B. It is determined whether or not the speed is satisfied (step S13).
[0078]
If the moving speed of the carriage 61 is the speed of the acceleration recording area B or the deceleration recording area B (Yes in step S13), the intermediate potential area length B is selected (step S14), and the selected intermediate potential area length B is selected. An ink discharge drive signal is generated with the intermediate potential region length d set (step S16). On the other hand, if the moving speed of the carriage 61 is not the speed of the acceleration recording area B or the deceleration recording area B (No in step S13), the intermediate potential area length C is selected (step S15), and the selected intermediate potential area length C is selected. Is set to the intermediate potential region length d to generate an ink ejection drive signal (step S16).
[0079]
In this way, according to the moving speed of the carriage 61, the intermediate potential area length data optimum for the moving speed is selected and the ink discharge driving signal is generated, so that the ink discharge driving is performed also in the acceleration / deceleration recording area of the carriage 61. The ink discharge pulse waveform of the signal can be generated at substantially equal intervals, and thereby ink dots can be formed substantially uniformly on the recording surface of the recording paper P.
[0080]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
[0081]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an ink jet recording apparatus capable of uniformly forming ink dots even in the acceleration / deceleration region of the carriage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a carriage mounted on an ink jet recording apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view schematically showing a schematic configuration and an output signal of the linear encoder 7 according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic block diagram of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a timing chart schematically showing an ink ejection pulse waveform of an ink ejection drive signal according to the present invention.
FIG. 7 is a timing chart schematically showing an output signal of a recording control unit according to the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording head according to the present invention.
FIG. 9 is a graph schematically showing a speed curve of a moving speed of the carriage in a reciprocating range of the carriage according to the present invention.
10 is an enlarged view of the acceleration recording area of the graph shown in FIG.
11 shows a waveform pattern of an ink discharge drive signal according to the present invention, FIG. 11A shows a waveform pattern of a recording cycle C, and FIG. 11B shows a waveform pattern of a recording cycle B; FIG. 11C shows a waveform pattern of the recording period A.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure for generating an ink ejection drive signal by selecting a waveform pattern of the ink ejection drive signal according to the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure for generating an ink ejection drive signal by selecting intermediate potential area length data of the ink ejection drive signal according to the present invention.
FIG. 14 is a timing chart schematically showing an ink ejection drive signal in a conventional ink jet recording apparatus.
FIG. 15 is a timing chart schematically showing an ink ejection drive signal in a conventional ink jet recording apparatus, and shows a state in which a recording cycle is lengthened.
[Explanation of symbols]
7 Linear encoder
11 External I / F
12 RAM
13 ROM
14 Control unit
15 Oscillator circuit
16 Drive signal generation circuit
17 Internal I / F
21 First shift register
22 Second shift register
23 First latch circuit
24 Second latch circuit
25 Decoder
26 Control logic
27 Level Shifter
28 Switch circuit
29 Pressure generating element
50 Inkjet recording device
51 Carriage guide shaft
52 Platen
53 Transport drive roller
54 Conveyor driven roller
55 Paper ejection drive roller
56 Discharged driven roller
57 Paper Tray
57b Paper feed roller
61 Carriage
62 Recording head
63 Paper detector
71 linear scale
72 Linear sensor
100 Recording control unit

Claims

A pulse generating means for generating a pulse having a frequency proportional to the moving speed of the carriage on which the recording head for discharging ink is mounted on the recording paper, and a predetermined ink discharge pulse waveform are input, thereby being arranged on the head surface of the recording head. In an ink jet recording apparatus comprising a nozzle array driving unit that discharges a predetermined amount of ink from the nozzle array by varying the ink pressure of a plurality of nozzle arrays that are arranged, between adjacent pulses output by the pulse generating unit An ink discharge drive signal generation method for generating an ink discharge drive signal including a plurality of the ink discharge pulse waveforms in one cycle,
An optimum ink discharge drive signal waveform pattern is selected from among a plurality of ink discharge drive signal waveform patterns of different cycle lengths stored in advance in the storage medium in accordance with a change in the cycle length of the ink discharge drive signal. Selecting, generating the ink ejection drive signal by connecting the selected ink ejection drive signal waveform pattern,
The ink ejection drive signal waveform pattern has a period length of the ink ejection drive signal so that the length of the intermediate potential region between each ink ejection pulse waveform is substantially equal while the shape of the ink ejection pulse waveform remains the same. The length of the intermediate potential region between the ink ejection pulse waveforms is set in accordance with the ink ejection driving signal generation method.

A pulse generating means for generating a pulse having a frequency proportional to the moving speed of the carriage on which the recording head for discharging ink is mounted on the recording paper, and a predetermined ink discharge pulse waveform are input, thereby being arranged on the head surface of the recording head. In an ink jet recording apparatus comprising a nozzle array driving unit that discharges a predetermined amount of ink from the nozzle array by varying the ink pressure of a plurality of nozzle arrays that are arranged, between adjacent pulses output by the pulse generating unit A recording head control device comprising ink discharge drive signal generating means for generating an ink discharge drive signal including a plurality of the ink discharge pulse waveforms in one cycle,
The ink discharge drive signal generation means is configured to respond to a change in the cycle length of the ink discharge drive signal from among a plurality of one-cycle unit ink discharge drive signal waveform patterns stored in advance in a storage medium. Select an optimal ink ejection drive signal waveform pattern, and connect the selected ink ejection drive signal waveform pattern to generate the ink ejection drive signal,
The ink ejection drive signal waveform pattern has a period length of the ink ejection drive signal so that the length of the intermediate potential region between each ink ejection pulse waveform is substantially equal while the shape of the ink ejection pulse waveform remains the same. Accordingly, the length of the intermediate potential region between the ink ejection pulse waveforms is set according to the recording head control apparatus.

An ink jet recording apparatus comprising the recording head control apparatus according to claim 2.

A pulse generating means for generating a pulse having a frequency proportional to the moving speed of the carriage on which the recording head for discharging ink is mounted on the recording paper, and a predetermined ink discharge pulse waveform are input, thereby being arranged on the head surface of the recording head. In an ink jet recording apparatus comprising a nozzle array driving unit that discharges a predetermined amount of ink from the nozzle array by varying the ink pressure of a plurality of nozzle arrays that are arranged, between adjacent pulses output by the pulse generating unit An ink discharge drive signal generation program for causing a computer to execute a procedure for generating an ink discharge drive signal including a plurality of the ink discharge pulse waveforms in one cycle.
An optimum ink discharge drive signal waveform pattern is selected from among a plurality of ink discharge drive signal waveform patterns of different cycle lengths stored in advance in the storage medium in accordance with a change in the cycle length of the ink discharge drive signal. The steps to choose,
Generating the ink discharge drive signal by connecting selected ink discharge drive signal waveform patterns;
The ink ejection drive signal waveform pattern has a period length of the ink ejection drive signal so that the length of the intermediate potential region between each ink ejection pulse waveform is substantially equal while the shape of the ink ejection pulse waveform remains the same. Accordingly, the length of the intermediate potential region between the ink ejection pulse waveforms is set according to the ink ejection drive signal generation program.