(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各印刷モードで使用されるプリントヘッド駆動波形の基本となる基本波形データを有する基本波形データ群であって、横軸を時間、縦軸を電圧とした座標系での絶対値座標を折れ点としたものを複数個有する基本波形データを含んだ基本波形データ群の中から、決定された印刷モードにおけるプリントヘッド駆動波形に最も近い形状の基本波形データを選択する選択手段と、
前記選択された基本波形データに補正を加える補正手段と、
前記補正された基本波形データを駆動波形生成データに変換するデータ変換手段と、
前記変換された駆動波形生成データに基づいて、プリントヘッドの駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、
前記生成された駆動波形を前記プリントヘッドへ送る手段と
を備えるシステム。
【請求項２】
プリントヘッドを有するインクジェット記録装置のプリンタドライバにおいて、
各印刷モードで使用されるプリントヘッド駆動波形の基本となる基本波形データを有する基本波形データ群であって、横軸を時間、縦軸を電圧とした座標系での絶対値座標を折れ点としたものを複数個有する基本波形データを含んだ基本波形データ群の中から、決定された印刷モードにおけるプリントヘッド駆動波形に最も近い形状の基本波形データを選択する選択手段と、
前記選択された基本波形データに補正を加える補正手段と、
前記補正された基本波形データを駆動波形生成データに変換するデータ変換手段と、
前記変換された駆動波形生成データを前記インクジェット記録装置に送信する送信手段と
を備え、それにより、前記インクジェット記録装置をして、前記駆動波形生成データに基づいて、前記プリントヘッドの駆動波形を生成することを可能にせしめる、
プリンタドライバを備えたホスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリントヘッドよりインクを吐出し記録紙等の印刷記録媒体に文字及び図形等を記録するインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式のプリンタは、副走査方向（垂直方向）に多数のノズルを備えたプリントヘッドを有しており、このプリントヘッドをキャリッジ機構によって主走査方向（水平方向）に移動させ、所定の紙送りを行うことで所望の印刷結果を得る。ホストコンピュータから入力された印刷データを展開してなるドットパターンデータに基づいて、プリントヘッドの各ノズルからインク滴がそれぞれ所定のタイミングで吐出され、これらの各インク滴が記録紙等の印刷記録媒体に着弾し付着することにより、印刷が行われる。
【０００３】
このようにインクジェット式のプリンタは、インク滴を吐出するかしないか、つまりドットのオンオフ制御を行うものであるため、このままでは灰色等の中間階調を印刷出力することができない。そこで、従来より、同一のノズルから異なる重量のインク滴を吐出させて記録紙上のドット径を可変に制御することで階調度を高める技術が採用されている。
【０００４】
また、記録紙の種類によってインク滴の吸収時間が異なるため、使用する記録紙の種類に応じて異なる重量のインク滴を吐出させる必要がある。このように、同一のノズルから異なる重量のインク滴を吐出させるためには、プリントヘッドの駆動波形をそれに応じて変化させることが必要である。
【０００５】
さらに、インクジェット記録装置では環境温度変化に対して、インクの粘度、表面張力等のインク物性値が変化するため、吐出するインク滴の速度、インク滴の重量といった吐出特性が変わってしまう。このため、均一な印刷結果を得るためには、環境温度に応じてプリントヘッドの駆動波形を補正する必要がある。
【０００６】
インク重量に応じて駆動電圧信号を変化させる技術としては、特開平１１−２０２０３号公報で、所望の駆動電圧信号をプログラマブルに得ることができるインクジェット式プリントヘッドの駆動電圧信号生成技術が開示されている。この方式では、駆動電圧信号生成用の駆動波形生成データ群を予めプリンタ内部のＲＯＭに格納しておき、該波形データ群の中から利用する少なくとも１つの波形データを選択して読み出し、読み出された波形データに対して環境温度に応じて所定の演算処理を行い、この信号をデジタル／アナログ変換した上で増幅して出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術では駆動波形生成データ群を予めプリンタ内部のＲＯＭに格納しているため、後からプリントヘッド駆動波形の変更・追加をすることはできない。また、精密な温度補正演算を行うためには複雑な演算回路が必要となるため、製品コストが上昇してしまう。
【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであって、その目的は、様々な環境下においても安定して高品質印刷が可能なインクジェット記録装置を安価に提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、プリントヘッド駆動波形を時間単位で分割した複数種類の駆動波形生成データ群と、該駆動波形生成データ群から任意の駆動波形生成データを選択する駆動波形生成データ選択手段と、該駆動波形生成データ選択手段が選択した駆動波形生成データをプリンタへ送信する駆動波形生成データ送信手段とを備えたプリンタドライバと、駆動波形生成データを受信する駆動波形生成データ受信手段と、該駆動波形生成データ受信手段が受信した駆動波形生成データをデジタル／アナログ変換してアナログ信号として出力するデジタル／アナログ変換手段と、該デジタル／アナログ変換手段により出力された前記アナログ信号を増幅する信号増幅手段と、該信号増幅手段が出力するプリントヘッド駆動波形によって駆動されるプリントヘッドとを備えたインクジェット記録装置において、前記プリンタドライバを、プリンタドライバ供給手段を介して、プリンタに接続されたホストコンピュータに読み込み取得し、前記駆動波形生成データ選択手段が印刷モードに応じて任意の駆動波形生成データを選択し、前記駆動波形生成データ送信手段が駆動波形生成データをプリンタへ送信することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記プリンタドライバが基本波形データ群と、該基本波形データ群から任意の基本波形データを選択する基本波形データ選択手段と、該基本波形データ選択手段が選択した基本波形データに補正を加える基本波形データ補正手段と、基本波形データを駆動波形生成データに変換するデータ変換手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項２記載のインクジェット記録装置において、少なくとも環境温度を基に前記基本波形データを補正することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る一実施例としてのインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。ホストコンピュータ１にはプリンタドライバ供給手段２を介して、プリンタドライバ３が格納されている。プリンタドライバ３は、フロッピーディスクに記録した形態で供給され、ホストコンピュータ１に付随のフロッピーディスク駆動装置によって読み取られ、ホストコンピュータ１内に格納される。また、プリンタドライバ供給手段２として、光学的ピットによってデータを記録されたＣＤ−ＲＯＭをはじめ、光磁気記録方式、相変化記録方式などの可搬型データ記憶媒体によっても目的が達成可能であり、ホストコンピュータ１に付随の記憶媒体駆動装置によって読み取り、ホストコンピュータ１内に格納する方法でも良い。
【００１４】
プリンタドライバ３は、ホストコンピュータ１に格納されている印刷データ４を印刷するモードを決定する印刷モード決定手段６、印刷モードに応じて印刷データ４をプリンタへ送信する形式に変換する印刷データ処理手段７、複数の駆動波形生成データ群８、印刷モードに応じた駆動波形生成データを選択する駆動波形生成データ選択手段９からなる。
【００１５】
印刷開始の指示により、印刷モード決定手段６は、ホストコンピュータ１内に格納されている印刷データ４の種類に応じて印刷モードを決定する。この際、印刷データ４が文字中心のデータなのか、画像中心のデータなのかによって印刷モード決定手段６自身が印刷モードを決定しても良いし、ユーザーが印刷モードを直接指定しても良い。印刷データ４は、印刷データ処理手段７によって印刷モードに応じて処理され、Ｉ／Ｆ５を介してプリンタ２０へ送信される。
【００１６】
ホストコンピュータ１から送信された印刷データは、Ｉ／Ｆ２１を介して受信バッファ２２Ａに蓄えられる。受信バッファ２２Ａに蓄えられた印刷データに対してコマンド解析が行われてから中間バッファ２２Ｂへ送られる。中間バッファ２２Ｂ内では、制御部２３によって中間コードに変換された中間形式としての記録データが保持され、各文字の印字位置、修飾の種類、大きさ、フォントのアドレス等を付与する処理が、制御部２３によって実行される。次に、制御部２３は、中間バッファ２２Ｂ内の記録データを解析し、階調情報に応じた多値化を行い、ドットパターンデータを出力バッファ２２Ｃに展開し、記憶させる。出力バッファ２２Ｃに蓄えられたドットバターンデータは、Ｉ／Ｆ２５を介してプリントヘッド２６へ送られる。なお、制御部２３が行う各種データ処理のルーチンは、ＲＯＭ２４に格納されている。
【００１７】
一方、印刷モードの決定を受け、駆動波形生成データ選択手段９によって駆動波形生成データ群８から印刷モードに応じた駆動波形生成データが選択され、Ｉ／Ｆ５を介してプリンタ２０へ送信される。
【００１８】
ホストコンピュータ１から送信された駆動波形生成データは、Ｉ／Ｆ２１を介して駆動波形生成手段５０へ送られる。駆動波形生成手段５０によって駆動波形生成データに基づきプリントヘッド駆動波形が生成され、プリントヘッド２６へ送られ、上記のドットパターンデータに従ってプリントヘッドからインクが吐出される。
【００１９】
図２は、駆動波形生成手段５０の内部構成を示すブロック図である。図示するように、この駆動波形生成手段５０の内部には、駆動波形生成データを受け取って記憶するメモリ５１、このメモリ５１の内容を読み出して一時的に保持するラッチ５２、このラッチ５２の出力と後述するもう一つのラッチ５４の出力とを加算する加算器５３、ラッチ５４の出力をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換器５６、変換されたアナログ信号をプリントヘッド駆動用の電圧振幅まで増幅する電圧増幅部５７、増幅された電圧信号に対応した電流供給を行うための電流増幅部５８とから構成されている。
【００２０】
図３は、上述した駆動波形生成手段５０の構成により、プリントヘッド駆動波形が生成される様子を示す説明図である。まず、駆動波形の生成に先立って、ホストコンピュータ１から、駆動信号の電圧変化量を示すいくつかのデータ信号とそのデータ信号のアドレス信号とが、クロック信号１に同期して、メモリ５１に出力される。データ信号は１ビットしか存在しないが、図４に示すように、クロック信号１を同期信号とするシリアル転送によりデータをやり取りする構成となっている。即ち、ホストコンピュータ１から所定の電圧変化量を転送する場合には、まずクロック信号１に同期して複数ビットのデータ信号を出力し、その後、このデータを格納するアドレスをクロック信号２に同期してアドレス信号０ないし３として出力する。メモリ５１は、このクロック信号２が出力されたタイミングでアドレス信号を読み取り、受け取ったデータをそのアドレスに書き込む。この例では、アドレス信号は０ないし３の４ビットの信号なので、最大１６種類の電圧変化量をメモリ５１に記憶することができる。なお、データの最上位のビットは、符号として用いられている。
【００２１】
各アドレスＡ，Ｂ，・・・への電圧変化量の設定が完了した後、アドレスＢがアドレス信号０ないし３に出力されると、最初のクロック信号２により、このアドレスＢに対応した電圧変化量ΔＶ１が第１のラッチ５２により保持される。この状態で、次にクロック信号３が出力されると、第２のラッチ５４の出力に第１のラッチ５２の出力が加算された値が、第２のラッチ５４に保持される。即ち、図３に示したように、一旦アドレス信号に対応した電圧変化量が選択されると、その後、クロック信号３を受ける度に、第２のラッチ５４の出力は、その電圧変化量に従って増減する。アドレスＢに格納された電圧変化量デルタＶ１を、クロック信号３の周期ΔＴで除算した値が、スルーレートとなる。なお、増加か減少かは、各アドレスに格納されたデータの符号により決定される。
【００２２】
図３に示した例では、アドレスＡには、電圧変化量として値０、即ち電圧を維持する場合の値が格納されている。従って、クロック信号２によりアドレスＡが有効となると、駆動信号の波形は増減のない状態、即ちフラットな状態に保たれる。また、アドレスＣには、電圧変化量ΔＶ２が格納されている。従って、クロック信号２によりアドレスＣが有効となった後は、この電圧ΔＶ２ずつ電圧は低下していくことになる。
【００２３】
上述した手法により、ホストコンピュータ１から電圧変化量を設定することで、プリンタ２０の内部ではアドレス信号とクロック信号２とを出力するだけで、プリントヘッド駆動波形を自由に制御することができる。
【００２４】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る一実施例としてのインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。なお、プリンタ２０の構成に関しては、図１と同様であるため、省略してある。図示するように、プリンタドライバ３は、印刷モードに応じて基本波形データを選択する基本波形データ選択手段１０、複数の基本波形データ群１１、基本波形データからプリントヘッド駆動波形を計算する基本波形データ補正手段１２、基本波形データ補正手段１２の出力を駆動波形生成データに変換するデータ変換手段１３からなる。
【００２５】
基本波形データ群７は、各印刷モードで使用される様々な形状のプリントヘッド駆動波形の基本となるのものである。基本波形データは、図６に示すように複数の折れ点の横軸を時間ｔ、縦軸を電圧ｖとした座標系での絶対座標値である。即ち、例えば、基本波形ａならば、折れ点ａ０〜ａ５それぞれの横軸を時間ｔ、縦軸を電圧ｖとした絶対座標の値（Ｘａ０，Ｙａ０）〜（Ｘａ５，Ｙａ５）で格納されている。
【００２６】
印刷が実行され、印刷モードが決定されると、基本波形データ選択手段１０は、基本波形データ群１１の中からそのモードにおけるプリントヘッド駆動波形に最も近い形状の基本波形データを選択する。選択された基本波形データは、基本波形データ補正手段１２によって補正される。例えば、図７のように基本波形に対して、Δｖだけ振幅が大きいプリントヘッド駆動波形を生成する場合、基本波形データ補正手段１２は基本波形データを基にプリントヘッド駆動波形の折れ点の絶対座標の値（Ｘ０，Ｙ０）〜（Ｘ５，Ｙ５）を計算する。
【００２７】
基本波形データ補正手段１２によって計算された各折れ点の絶対座標の値は、データ変換手段１３によって駆動波形生成データに変換され、Ｉ／Ｆ５を介してプリンタ２０へ送信される。
【００２８】
上述した手法により、プリントヘッド駆動波形の基本となる基本波形データを補正して駆動波形生成データを計算することで、あらかじめ駆動波形生成データをすべて用意しておく手法と比べて、大幅に記憶領域を節約することができる。
【００２９】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る一実施例としてのインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。プリンタ２０の内部に温度検出手段２７を備え、温度検出手段２７によって検出された温度情報が、Ｉ／Ｆ２１、Ｉ／Ｆ５を介して基本波形データ補正手段１２へ送られる。
【００３０】
インクは、高温では軟らかく、低温では硬くなる。装置の使用環境によって環境温度が異なる場合があり、また、印刷中においても、各種素子が発する熱によってプリンタ内の温度は上昇する。従って、プリントヘッド駆動波形をプリンタ使用中の温度に合わせて補正する必要がある。
【００３１】
印刷中、例えば１頁分の印刷が終了するごとに、温度検出手段２７がプリンタ内部の温度を測定し、Ｉ／Ｆ２１を介してホストコンピュータ１へ送信する。この温度情報は、Ｉ／Ｆ５を介して基本波形データ補正手段へ送られ、基本波形データの補正に使われる。
【００３２】
例えば、図７のプリントヘッド駆動波形は、公知の温度補正式に従って、主として駆動電圧が、印刷中の環境温度が２５℃より高い時にはより低い電圧に、２５℃より低い時にはより高い電圧になるように補正され、これに合わせて、折れ点の絶対座標の値（Ｘ０，Ｙ０）〜（Ｘ５，Ｙ５）が補正される。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置によれば、プリントヘッド駆動波形生成用の駆動波形生成データ群や基本波形データ群を予めホストコンピュータに格納しておき、該データ群を印刷モードに応じて読み出し、必要に応じてホストコンピュータ側でデータを補正した上でプリンタへ送る構成としたため、プリンタ側に複雑な演算回路や膨大なメモリ領域を用意することなく、所望の駆動波形をプログラマブルに得ることができる。
【００３４】
駆動波形生成データ群や基本波形データ群はホストコンピュータ側に格納されているため、必要に応じてその内容を書き換え更新することが可能であり、プリントヘッド駆動波形の変更及び追加が容易である。これにより、プリンタの発売後に新しい記録媒体が登場した場合においても、ホストコンピュータ内の波形データ群の書き換えにより、新記録媒体に適したプリントヘッド駆動波形を生成することが可能である。
【００３５】
請求項３にかかる発明によれば、環境温度によるプリントヘッド駆動波形の補正をホストコンピュータ側で行っているため、ホストコンピュータの高性能な演算装置を用いて温度補正演算を行うことができる。そのため、プリンタ内に温度補正演算回路を用意する場合に比べて、より精密な温度補正演算が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２】駆動波形生成手段５０の内部構成を示すブロック図である。
【図３】プリントヘッド駆動波形の生成の過程を示す説明図である。
【図４】データ信号を用いてメモリ５１にスルーレートを設定する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２の実施例におけるインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示したホストコンピュータ１において、基本波形データ記憶手段７に格納すべき基本波形データ群を示す図である。
【図７】図５に示したホストコンピュータ１における基本波形データ群に対する基本波形データ補正手段８による波形補正の方法を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例におけるインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…ホストコンピュータ
２…印刷データ
３…Ｉ／Ｆ
４…駆動波形生成データ記憶手段
５…駆動波形生成データ選択手段
６…基本波形データ選択手段
７…基本波形データ記憶手段
８…基本波形データ補正手段
９…データ変換手段
２０…プリンタ
２１…Ｉ／Ｆ
２２…ＲＡＭ
２２ａ…受信バッファ
２２ｂ…中間バッファ
２２ｃ…出力バッファ
２３…制御部
２４…ＲＯＭ
２５…Ｉ／Ｆ
２６…プリントヘッド
２７…温度検出手段
５０…駆動波形生成手段
５１…メモリ
５２…ラッチ１
５３…加算器
５４…ラッチ２
５６…デジタル／アナログ変換器
５７…電圧増幅部
５８…電流増幅部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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