CN107428163B - 喷墨记录装置、喷墨头驱动方法及图像形成方法 - Google Patents

喷墨记录装置、喷墨头驱动方法及图像形成方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液而防止图像品质的降低,该课题通过以下方式解决,即,具有:喷墨头,其能够从多个喷嘴分别喷出大液滴、中液滴、小液滴;控制部,其通过使中液滴分别从多个喷嘴排出而以一次通过方式形成图像,在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点;控制部利用大液滴形成用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点DS,并且利用小液滴形成与插补网点DS相接的至少一个邻接网点D2b。

Description

喷墨记录装置、喷墨头驱动方法及图像形成方法
技术领域
本发明涉及一种喷墨记录装置、喷墨头驱动方法及图像形成方法,详细地说,涉及一种为了对排出不良喷嘴进行插补而利用来自其他喷嘴的液滴排出而形成插补网点的喷墨记录装置、喷墨头驱动方法及图像形成方法。
背景技术
存在一种使用具有多个喷嘴的喷墨头在记录介质上的规定的图像形成区域以一次通过方式形成图像的喷墨记录装置。该喷墨记录装置在喷嘴存在阻塞、排出弯折(吐出曲がり,discharge bending)等排出不良时,无法在记录介质上形成所有网点或者无法在恰当的位置形成网点,会产生白条纹等导致画质降低。因此,以往定期检查液滴从喷嘴的排出状态,在产生排出不良喷嘴的情况下,利用由其他喷嘴形成的网点来对应由该排出不良喷嘴形成的网点进行插补。
以往,作为对排出不良喷嘴进行插补的技术,在专利文献1、2中记载了除了通常记录以外,在出现排出不良喷嘴的情况下,还进行如下的插补用的记录,即,安排排出不良喷嘴的左右相邻的两个喷嘴,利用由这些喷嘴排出的液滴在记录介质上的扩展,来使白条纹等不明显。
另外,在专利文献3中记载了使由从喷嘴排出的液滴所形成的网点的直径大于喷嘴的排列间隔而使条纹不均不明显。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2006-341458号公报
专利文献2:(日本)特开2006-231857号公报
专利文献3:(日本)特开2005-125761号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如专利文献1、2所记载的那样,如果除了通常记录以外还进行插补用记录,则存在记录速度大幅降低的问题。另一方面,如果将插补网点的网点直径如专利文献3所记载的那样设定得很大,则不会降低记录速度,通过插补网点的大幅扩展能够对排出不良喷嘴进行插补。然而,本发明发明人经过确认,结果发现即使将插补网点的网点直径设定得很大,也存在不能抑制白条纹等的情况。
使用图15、图16对该问题进行说明。
图15是放大表示使液滴从正常工作的各喷嘴排出而在记录介质上的规定区域形成图像的情况的图。图中的格子状图样表示像素区域。
喷头模块H具有多个喷嘴排列而成的两个喷嘴列L1、L2。喷嘴遍及喷嘴列L1、L2地呈交错配置。该喷头模块H在沿与喷嘴列方向(图中的左右方向)正交的输送方向输送记录介质P的过程中,通过使液滴从各喷嘴N排出而形成基于印刷对象的图像数据的规定的图像。如果以记录介质P为基准,则两列喷嘴列L1、L2沿主扫描方向移动。喷嘴列L1、L2分开宽度W。因此,从在记录介质的输送方向下游侧配置的喷嘴列L2排出的液滴比来自喷嘴列L1的各喷嘴的液滴延迟该宽度W的距离排出。
首先,最初从喷嘴列L1的规定的喷嘴N1~N3排出液滴而形成多个网点D1(图15(a))。其中,以重合的方式落着的网点D1彼此刚聚液就合为一体,形成合为一体的网点D10(图15(b))。接着,在记录介质通过喷嘴列L2的正下方时,从喷嘴列L2的规定的喷嘴N12~N15排出液滴而进一步形成网点D2(图15(c))。然后,最终重合的所有的网点彼此聚液而合为一体,并通过将它们定影而形成规定的图像M1(图15(d))。
另一方面,图16是放大表示在从除了发生排出不良的喷嘴之外的各喷嘴排出液滴而在记录介质上的规定区域形成与上述相同的图像的情况的图。
例如,如果在喷嘴列L1的喷嘴N3发生排出不良,则不形成应由该喷嘴N3形成的网点D0(图16(a))。因此,从与网点D0相邻的能够形成网点的例如喷嘴N14排出液滴而重新形成插补网点DS(图16(b))。通过液滴量比通常图像形成时的液滴多的大液滴来形成插补网点DS。因此,插补网点DS具有比由通常的液滴所形成的网点大的网点直径。由于该插补网点DS在记录介质上扩展,由此能够实质上填充网点D0的像素,从而抑制白条纹等的产生。
但是,存在刚落着后的插补网点DS被来自相同的喷嘴列L2的、以与该插补网点DS部分重合的方式相接的邻接网点D2a拉拽而使重心发生移动的聚液现象的情况。该现象在插补网点DS比邻接网点D2a后排出的情况下发生。在这里,由于利用从与形成插补网点DS的喷嘴相同的喷嘴N14比插补网点DS先排出的液滴来形成邻接网点D2a,因此插补网点DS向邻接网点D2a侧聚液。如果以这种方式发生插补网点DS的聚液,则不能使插补网点DS向所意图的位置扩张,会导致在所得到的图像M2中产生白条纹WL等(图16(c))。因此,即使增大插补网点DS的网点直径,也不能形成作为目标的图15(d)的图像M1。
无论使用怎样的液体、记录介质都同样地会发生这样的问题,但尤其是形成网点的液体的粘度越低越为显著。另外,记录介质越是例如像塑料片材等那样的油墨吸收性小的介质就越为显著。
于是,本发明的课题在于,提供一种抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液而能够防止图像品质的降低的喷墨记录装置。
另外,本发明的课题在于,提供一种抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液而能够防止图像品质的降低的喷墨头驱动方法。
此外,本发明的课题在于,提供一种抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液而能够防止图像品质的降低的图像形成方法。
本发明的其他课题能够通过以下记载可知。
用于解决技术问题的技术方案
通过以下各发明来解决上述课题。
1.一种喷墨记录装置,具有:喷墨头,其能够从多个喷嘴分别喷出大液滴、中液滴、小液滴;控制部,其通过使中液滴分别从多个所述喷嘴排出而以一次通过方式形成图像,并且在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点,该喷墨记录装置的特征在于,
所述控制部利用所述大液滴形成用于对所述排出不良喷嘴进行插补的插补网点,并且利用所述小液滴形成以与所述插补网点部分重合的方式相接的至少一个邻接网点。
2.如上述1所述的喷墨记录装置,所述邻接网点是在所述记录介质上相对于所述插补网点在远离本应由所述排出不良喷嘴形成的网点侧相接的网点。
3.如上述1或2所述的喷墨记录装置,由所述大液滴形成的所述插补网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的115%~250%。
4.如上述1至3中任一项所述的喷墨记录装置,由所述小液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的50%~85%。
5.如上述1至4中任一项所述的喷墨记录装置,所述喷墨头具有:压力室,其与所述喷嘴连通;压力产生机构,其通过驱动波形的施加而使所述压力室的容积膨胀或收缩从而对所述压力室内的液体施加排出压力,
使所述大液滴排出的驱动波形包含依次具有使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第一膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第一收缩脉冲、使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第二膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第二收缩脉冲的驱动波形。
6.如上述5所述的喷墨记录装置,在以所述压力室中的压力波的声共振周期的1/2为AL时,所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度为0.5AL以上、3.5AL以下。
7.如上述5或6所述的喷墨记录装置,所述控制部通过对所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度进行调节,能够改变所述大液滴的液滴量。
8.如上述1至7中任一项所述的喷墨记录装置,所述控制部通过降低用于使所述中液滴排出的中液滴驱动波形的驱动电压并使用该降低的电压,使所述小液滴排出。
9.一种喷墨头驱动方法,使各中液滴从能够分别喷出大液滴、中液滴、小液滴的多个喷嘴排出而在记录介质上以一次通过方式形成图像,并且在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点,该喷墨头驱动方法的特征在于,
在形成所述插补网点时,使所述大液滴从所述其他喷嘴排出,并且在形成以与所述插补网点部分重合的方式相接的至少一个邻接网点时,使所述小液滴排出。
10.如上述9所述的喷墨头驱动方法,所述邻接网点是在所述记录介质上相对于所述插补网点在远离本应由所述排出不良喷嘴形成的网点侧相接的网点。
11.如上述9或10所述的喷墨头驱动方法,由所述大液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的115%~250%。
12.如上述9至10中任一项所述的喷墨头驱动方法,由所述小液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的50%~85%。
13.如上述9至12中任一项所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
所述喷墨头具有:压力室,其与所述喷嘴连通;压力产生机构,其通过驱动波形的施加而使所述压力室的容积膨胀或收缩从而对所述压力室内的液体施加排出压力,
使所述大液滴排出的驱动波形包含依次具有使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第一膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第一收缩脉冲、使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第二膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第二收缩脉冲的驱动波形。
14.如上述13所述的喷墨头驱动方法,在以所述压力室中的压力波的声共振周期的1/2为AL时,所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度为0.5AL以上、3.5AL以下。
15.如上述13或14所述的喷墨头驱动方法,通过对所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度进行调节,来改变所述大液滴的液滴量。
16.如上述9至15中任一项所述的喷墨头驱动方法,通过降低用于使所述中液滴排出的中液滴驱动波形的驱动电压并使用该降低的电压,使所述小液滴排出。
17.一种图像形成方法,其特征在于,使各中液滴从能够分别喷出大液滴、中液滴、小液滴的多个喷嘴排出而在记录介质上以一次通过方式形成图像,并且在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点,该图像形成方法的特征在于,
利用由所述大液滴构成的网点形成所述插补网点,并且利用由所述小液滴构成的网点形成以与所述插补网点部分重合的方式相接的至少一个邻接网点。
18.如上述17所述的图像形成方法,所述邻接网点是在所述记录介质上相对于所述插补网点在远离本应由所述排出不良喷嘴形成的网点侧相接的网点。
19.如上述17或18所述的图像形成方法,由所述大液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的115%~250%。
20.如上述17、18或19所述的图像形成方法,由所述小液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的50%~85%。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种能够抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液并且能够防止图像品质降低的喷墨记录装置。
并且,根据本发明,能够提供一种能够抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液并且能够防止图像品质降低的喷墨头的驱动方法。
而且,根据本发明,能够提供一种能够抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液并且能够防止图像品质降低的图像形成方法。
附图说明
图1是对图像形成时的喷头模块与记录介质的关系进行说明的图。
图2是放大表示使液滴从喷头模块的各喷嘴排出而在记录介质上形成的规定的图像形成区域的图。
图3(a)是表示本发明中的插补网点和与该插补网点相接的网点的图,图3(b)是表示现有的插补网点和与该插补网点相接的网点的图。
图4(a)、图4(b)是对插补网点与邻接网点的关系进行说明的图。
图5是表示喷墨记录装置的一个例子的结构示意图。
图6是对图5所示的喷墨记录装置的内部结构进行说明的框图。
图7是表示喷墨头的与记录介质相对的相对面(喷嘴面)的仰视图。
图8是表示由控制部执行的插补设定处理的步骤的流程图。
图9是表示包含由插补设定处理执行的排出不良检查的测试图像的形成图像的一个例子的图。
图10(a)是将液滴排出部的一个侧面以剖面表示的立体图,图10(b)是液滴排出部的剖视图。
图11(a)~图11(c)是对液滴排出部的沟槽的液滴排出动作进行说明的图。
图12(a)、图12(b)是分别表示中液滴驱动波形的一个例子的图。
图13是表示小液滴驱动波形的一个例子的图。
图14(a)是表示大液滴驱动波形的一个例子的图,图14(b)是由大液滴驱动波形排出的液滴的概念图。
图15是放大表示使液滴从正常工作的各喷嘴排出而在记录介质上的规定区域形成图像的情形的图。
图16是放大表示使液滴从除了发生排出不良的喷嘴之外的各喷嘴排出而在记录介质上的规定区域形成图像的现有例的情形的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
(图像形成方法)
首先,利用图1、图2对本发明的图像形成方法进行说明。
图1是对图像形成时的喷头模块与记录介质的关系进行说明的图,图2是放大表示使液滴从喷头模块的各喷嘴排出而在记录介质上形成图像的情形的图。
需要说明的是,在本发明中排出不良喷嘴不限于因喷嘴的阻塞等完全不排出液滴的不排出喷嘴,还包含在虽从喷嘴排出液滴但排出的液滴路径发生弯折(排出弯折)而未落着在正常位置的情况等在内的异常状态下排出液滴的异常排出喷嘴。在以下说明中,以不排出喷嘴为例进行说明,但在异常排出喷嘴的情况下也同样适用。
如已说明的那样,喷头模块H具有分别排列有多个喷嘴并且以宽度W分开的两列喷嘴列L1、L2。如空白箭头所示,在沿与喷嘴列方向(图中的左右方向)正交的输送方向输送记录介质P的过程中,通过使液滴从各喷嘴N排出,形成基于印刷对象的图像数据的规定的图像。如果以记录介质P为基准,则两列喷嘴列L1、L2沿主扫描方向移动。各喷嘴N能够分别喷出液滴量彼此不同的大液滴、中液滴、小液滴。在基于印刷对象的图像数据的通常的图像形成时,从喷嘴N排出其中的中液滴。大液滴是比中液滴的液滴量多的液滴,小液滴是比中液滴的液滴量少的液滴。
图2表示形成与图15相同的图像的情况。需要说明的是,图2和图15表示将排出液滴的沟槽夹在中间的两侧相邻的沟槽为虚拟沟槽的喷头模块所形成的图像。在虚拟沟槽不形成喷嘴N,不进行液滴的排出。落着在记录介质上的中液滴形成网点D1。其中,彼此相接的网点D1、D1在落着后聚液而形成合为一体的网点D10。
在这里,在喷嘴列L1的喷嘴N3发生排出不良的情况下,不能形成应由该喷嘴N3形成的网点D0(图2(a))。需要说明的是,即使图像数据是使液滴向喷嘴N3排出的数据,发生排出不良的喷嘴N3也不被驱动。然后,通过从与排出不良喷嘴N3不同的喷嘴,具体而言,能够在记录介质P上形成与应形成网点D0的位置相邻的网点的喷嘴列L2的喷嘴N14排出大液滴,从而在与主扫描方向正交的记录介质P的宽度方向上形成与网点D0的位置相邻的插补网点DS(图2(b))。
该插补网点DS通过从喷嘴N14排出大液滴而形成,是网点直径比由中液滴构成的网点(中网点)大的大网点。由此,能够容易地使插补网点DS延展至网点D0的位置,能够提高插补效果。然而,在存在比插补网点DS先形成且在记录介质P上与该插补网点DS相接的至少一个邻接网点的情况下,以往,刚落着的插补网点DS向该邻接网点侧聚液,不能填充本应形成的网点D0的位置。
以往成为问题的网点聚液的移动量依赖于在记录介质P上以彼此部分重合的方式相接的两个网点之间的重合量(重合部的面积)。于是,本发明着眼于以与该插补网点DS部分重合的方式相接的邻接网点,利用小液滴形成该邻接网点。即,如图2(b)所示,在存在比插补网点DS先形成且在记录介质P上以与该插补网点DS部分重合的方式相接的邻接网点D2b的情况下,利用网点直径比中网点小的小网点形成该邻接网点D2b。即,使小液滴从形成邻接网点D2b的喷嘴N14排出。
由此,如图3(a)所示,插补网点DS与邻接网点D2b的重合部X1的面积比图3(b)所示的插补网点DS与作为现有例的由中液滴构成的邻接网点D2a的重合部X2的面积小。在这里,由于邻接网点D2b比插补网点DS先形成,因此虽然插补网点DS的重心有可能被拉向邻接网点D2b侧而大幅移动,但是由于重合部X1的面积如上所述地变小,因此与以往相比能够抑制插补网点DS的移动量。由此,能够使插补网点DS停留在目的地点,能够利用该插补网点DS的延展而实质上填充未形成网点D0的位置。因此,所得到的图像M3不产生白条纹等,能够防止图像品质降低。
以与插补网点部分重合的方式相接的小网点的数量为至少一个即可,没有特别的限制。具体的小网点的数量能够基于印刷对象的图像数据而根据以与插补网点部分重合的方式相接的网点的数量及位置适当地确定。由于聚液现象由后形成的网点被拉向先在记录介质P上形成的网点而引起,因此由小液滴构成的小网点是比插补网点DS先形成而以与该插补网点DS部分重合的方式相接的至少一个网点。
更具体地说,为了利用插补网点DS得到可靠的插补效果,需要防止插补网点DS向与应由排出不良喷嘴形成的网点D0的位置分开的方向聚液。从有效抑制插补网点DS的聚液而确保插补效果的观点出发,优选由小液滴形成的邻接网点是在记录介质P上比插补网点DS先形成的邻接网点,并且是在远离本应形成的网点D0侧与该插补网点DS相接的至少一个邻接网点。因此,在图2所示的例子中,相对于插补网点DS,利用小液滴形成一个邻接网点D2b。
另一方面,如图4(a)所示,优选通过喷嘴N14比插补网点DS后形成且与插补网点DS相接的邻接网点D2c也由小液滴形成。由于该邻接网点D2c比插补网点DS后形成,因此落着后容易向插补网点DS侧聚液。通过由小液滴形成该邻接网点D2c,能够抑制该邻接网点D2c从本来的网点位置向插补网点DS侧移动。由此,能够进一步抑制图像品质的降低。
另外,如图4(b)所示,优选通过喷嘴N13比插补网点DS后形成且与插补网点DS相接的邻接网点D2d通过小液滴的排出而形成。该邻接网点D2d也与邻接网点D2c同样地容易在落着后向插补网点DS侧聚液。通过由小液滴形成该邻接网点D2d,能够抑制该邻接网点D2d从本来的网点位置向插补网点DS侧移动。由此,能够进一步抑制图像品质的降低。
由大液滴形成的插补网点DS只要比由中液滴形成的网点大即可,具体的插补网点DS的网点直径优选为是由中液滴形成的网点直径的115%~250%。通过将插补网点DS的网点直径设置在该范围,能够对排出不良喷嘴进行插补而可靠地抑制白条纹等,并且能够保证画质的粒状性。
另外,由小液滴形成的小网点只要比由中液滴形成的网点小即可,具体的小网点的网点直径优选为是由中液滴形成的网点直径的50%~85%。通过将小网点的网点直径设置在该范围,能够保证作为网点的可见性,并且能够避免聚液而获得协调性。
需要说明的是,网点直径在网点为圆形的情况下指的是其直径。在网点不是圆形的情况下指的是置换为相同面积的圆的情况下该圆的直径。
优选根据记录介质P的种类而适当地对液滴量进行调整。例如,在记录介质P是铸涂纸等那样的表面能低的介质的情况下,即使是与上述相同的液滴量,所形成的网点直径也变小。在该情况下,优选增加液滴量,以使得在记录介质P上形成所希望的网点直径。
相反,在记录介质P是像高品质纸、布等那样地利用毛细管力吸收液滴的介质的情况下,能够以少的液滴量形成大的网点。在该情况下,为了降低印刷成本、防止液滴的渗透等,优选减少液滴量。
实际的图像形成不限于图2所示的图像,通过喷墨头与记录介质的一次通过方式的相对移动,形成基于印刷对象的图像数据的各种二维图像。在形成该各种二维图像时,在如上所述地形成对排出不良喷嘴进行插补的插补网点DS的情况下能够应用本发明。即,利用大液滴形成插补网点DS,并利用小液滴形成以与该插补网点DS部分重合地相接的至少一个邻接网点,从而能够抑制插补网点DS的聚液而防止图像品质的降低。
(喷墨记录装置、喷墨头驱动方法)
接着,使用图5、图6,对在实施以上所说明的图像形成方法时优选使用的喷墨记录装置的一个例子进行说明。
图5是表示喷墨记录装置的一个例子的结构示意图,图6是对图5所示的喷墨记录装置的内部结构进行说明的框图。
该喷墨记录装置100具有输送部1、喷墨头2、图像读取部3、控制部4、操作显示部5等。
如图5所示,输送部1具有输送带11、架设输送带11的一对输送辊12、使输送辊12旋转移动的输送马达13等。通过输送马达13的旋转动作而向图5中空白箭头所示的一个方向输送在输送带11上载置的记录介质P。需要说明的是,记录介质P不限于剪裁为规定尺寸的片状介质,也可以是长条状的介质。另外,输送部1可以是通过使未图示的圆筒状的输送鼓旋转,使配置在该输送鼓的表面的记录介质P沿旋转方向移动的结构。
如图6所示,喷墨头2具有驱动电路21和液滴排出部22。驱动电路21包含驱动波形存储部21a,该驱动波形存储部21a存储有用于从喷墨头2的各喷嘴排出液滴的驱动波形的数据。在该驱动波形存储部21a中存储的驱动波形中,除了在基于印刷对象的图像数据进行通常的图像形成时所使用的中液滴驱动波形之外,还包含在形成插补网点时使用的大液滴驱动波形。而且,驱动电路21基于来自控制部4的控制信号,在规定的时刻,将在驱动波形存储部21a中存储的驱动波形中的任一驱动波形向液滴排出部22输出。
如后文详细说明的那样,液滴排出部22具有与喷嘴连通而存留液体(油墨)的压力室、对压力室内的液体施加压力的压力产生机构。液滴排出部22通过施加从驱动电路21输出的上述任一驱动波形而使压力产生机构动作,向压力室内的液体施加用于排出的压力。由此,在规定的时刻,从在与记录介质P相对的喷嘴面排列配置的各喷嘴排出液滴。
图7是表示喷墨头的与记录介质相对的相对面(喷嘴面)的仰视图。如图7所示,该喷墨头2由线式头构成,该线式头以能够遍及与记录介质P的输送方向正交的记录介质P的宽度方向地排出液滴的方式排列有多个喷嘴。多个喷嘴能够设为能够分别独立地排出例如Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)、K(黑色)等多种颜色的油墨。
该喷墨记录装置100相对于固定在记录介质P的上方的喷墨头2,向一个方向输送记录介质P。喷墨记录装置100在该记录介质P的输送过程中从喷墨头2的喷嘴排出液滴,以一次通过方式形成图像。该喷墨头2能够从各喷嘴分别喷出大液滴、中液滴、小液滴。在基于印刷对象的图像数据形成通常的图像时,从喷嘴排出中液滴。
在该喷墨头2,分别排列配置有多个喷嘴N的喷头模块H在宽度方向上交错地排列配置有多个。各喷头模块H具有与图1所示的喷头模块相同的构造。在各喷头模块H的宽度方向端部配置的喷嘴N配置为宽度方向的位置与在其他喷头模块H的宽度方向端部配置的喷嘴N重叠。通过这样的配置,能够在整个宽度方向上无缝地排出液体。
如图6所示,图像读取部3具有图像传感器31,该图像传感器31与记录介质P对置,针对该输送方向而言,配置在喷墨头2的下游侧。该图像传感器31例如是遍及记录介质P的宽度方向排列多个使用光电转换的摄像元件即CCD(Charge Coupled Device)或CMOS传感器而获得一维图像的线传感器。在喷墨头2能够利用YMCK多色的油墨形成彩色图像的情况下,优选针对多个波长成分,例如R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)这三个波长分别获取图像。
控制部4按照规定的程序向输送部1、喷墨头2和图像读取部3输出控制信号,执行与图像形成有关的各种处理。该控制部4具有排出不良检查部41、排出不良喷嘴确定部42、插补设定部43等。
排出不良检查部41按照规定的程序对输送部1、喷墨头2和图像读取部3进行控制,从而进行用于检查在喷墨头2的多个喷嘴N中是否存在排出不良喷嘴的处理。具体的处理内容的详细情况如后所述,但能够通过以下方式进行:对喷墨头2的驱动进行控制而在记录介质P上的规定区域形成测试图像,使图像读取部3的图像传感器31读取该测试图像。
在排出不良喷嘴确定部42根据排出不良检查部41的检查结果判定为出现排出不良喷嘴的情况下,按照规定的程序对输送部1、喷墨头2和图像读取部3进行控制,进行用于确定排出不良喷嘴是哪一喷嘴的处理。具体的处理内容的详细情况如后所述,但能够通过以下方式进行:对喷墨头2的驱动进行控制而在记录介质P上形成规定的喷嘴确定图案,使图像读取部3的图像传感器31读取该喷嘴确定图案。
该排出不良喷嘴确定部42包含喷嘴位置存储部42a,该喷嘴位置存储部42a存储所确定的排出不良喷嘴的位置。
插补设定部43进行用于对由排出不良喷嘴确定部42所确定的排出不良喷嘴进行插补的设定处理。具体而言,即使印刷对象的图像数据是使液滴向排出不良喷嘴排出的数据也不使排出不良喷嘴驱动,基于印刷对象的图像数据,使大液滴从与排出不良喷嘴邻接的喷嘴排出而形成插补网点。另外,在存在以与该插补网点部分重合的方式相接的邻接网点的情况下,设定喷墨头2的驱动控制程序的数据,使该邻接网点为由小液滴构成的小网点。
操作显示部5具有根据来自控制部4的控制信号而进行显示的显示面板、接收来自外部的输入操作的操作键等。显示面板没有特别的限制,可以是例如液晶显示器(LCD)。另外,可以使用在LCD面板上层叠配置触摸传感器的触控面板来代替操作键或者与操作键一起使用,从而成为并用显示和操作接收的结构。
另外,控制部4经由通信部6与外部的打印机服务器、个人计算机(PC)这样的电子计算机、存储设备连接,进行各种打印任务、印刷对象的图像数据等的发送和接收。
接着,对用于喷墨记录装置100中的排出不良喷嘴的检查及插补的处理(以下,将它们称为插补设定处理。)的一个例子进行说明。
插补设定处理包含:由控制部4的排出不良检查部41执行的用于检查喷墨头2的排出不良喷嘴的有无的处理;由排出不良喷嘴确定部42执行的用于确定排出不良喷嘴的处理;由插补设定部43执行的用于对排出不良喷嘴进行插补的处理。
该插补设定处理由控制部4每隔规定的间隔,例如,每当在记录介质P上形成一个单位或多个单位的图像、在记录介质P为片材状的情况下针对每一张记录介质P或者每多张记录介质P等自动地执行。
图8是表示由控制部4执行的插补设定处理的步骤的流程图,图9是表示包含由插补设定处理执行的排出不良检查的测试图像的形成图像的一个例子的图。
在插补设定处理开始后,控制部4确认与插补设定处理有关的标记F,判别是否F=0(步骤S1)。在F=0,即,在上一次为止的处理中没有进行排出不良检查的情况下或者已经进行了被确定为是排出不良的喷嘴的插补设定的情况下(在步骤S1中为是),由排出不良检查部41使用本次获取的测试图像进行排出不良检查(步骤S2)。
如图9所示,用于检查排出不良喷嘴的有无的测试图像T形成于在记录介质P上设定的图像形成区域P1(形成基于印刷对象的图像数据的图像的区域)的外侧的余白区域P2。在这里,选择片材状的记录介质P的比图像形成区域P1更靠输送方向前头侧的余白区域,但也可以是末尾侧的余白区域。在记录介质P为长条状的情况下,测试图像T可以形成在基于印刷对象的图像数据形成的图像的前头侧或末尾侧。
该测试图像T的数据存储于例如排出不良检查部41。排出不良检查部41在图像形成区域P1形成基于印刷对象的图像数据的通常的图像之前,读取该测试图像T的数据,对喷墨头2的驱动进行控制,以使液滴从各喷嘴N依次排出,由此使测试图像T沿宽度方向形成为带状。
测试图像T的具体构成只要是以从全部的喷嘴N进行液滴的排出的方式对喷墨头2进行驱动控制而形成的即可,没有特别的要求。例如,能够使用形成为规定浓度(灰度)的半色调图像等。
测试图像T在通过记录介质P的输送而通过图像读取部3下方时被图像传感器31读取。在存在排出不良喷嘴的情况下,由于不从该排出不良喷嘴排出液滴或者液滴没有落着在正常的位置而产生白条纹等,图像浓度从规定的浓度变化。排出不良检查部41通过对由图像传感器31读取的测试图像T的浓度值与规定的浓度值(没有排出不良的正常的图像的浓度值)进行比较,判别是否存在排出不良喷嘴(步骤S3)。
在判别为没有排出不良喷嘴的情况下(在步骤S3中为否),控制部4进行的插补设定处理结束。在判别为存在排出不良喷嘴的情况下(在步骤S3中为是),控制部4发出输出排出不良喷嘴确定图案的命令,由排出不良喷嘴确定部42确定排出不良喷嘴(步骤S4)。之后,控制部4将标记F设定为F=1(步骤S5),插补设定处理暂时结束。
另一方面,在步骤S1的标记F的判别处理中,在判别不是F=0的情况下(在步骤S1中为否),控制部4判别为应进行读取排出不良喷嘴确定图案的处理,由图像传感器31读入在步骤S4中形成的排出不良喷嘴确定图案(步骤S6)。
排出不良喷嘴确定图案的数据存储于例如排出不良喷嘴确定部42。排出不良喷嘴确定部42读出该数据,通过从各喷嘴N向记录介质P排出液滴来形成排出不良喷嘴确定图案。具体的图案图像没有特别的限制,能够使用用于确认排出不良喷嘴的适当的公知的图案图像。例如,能够使用形成梯子状、格子状等图案的图案图像。
排出不良喷嘴确定部42对图像传感器31所读入的排出不良喷嘴确定图案的拍摄数据进行分析,判别实际上是否存在排出不良喷嘴(步骤S7)。在判别为不存在排出不良喷嘴的情况下(在步骤S7中为否),则处于其他异常状态,控制部4的处理进入与该异常对应的其他处理。
排出不良喷嘴确定部42在判别为存在排出不良喷嘴的情况下(在步骤S7中为是),确定由排出不良喷嘴引起的网点缺失位置,根据该网点缺失位置确定喷墨头2中的排出不良喷嘴。与所确定的排出不良喷嘴相关的数据(例如,喷嘴序号等)存储于喷嘴位置存储部42a(步骤S8)。之后,控制部4通过插补设定部43进行用于对该排出不良喷嘴进行插补的设定(步骤S9)。
对于用于对排出不良喷嘴进行插补的设定而言,在存在应从排出不良喷嘴进行排出的图像数据的情况下,也不从排出不良喷嘴排出液滴,而是如图2所示,使大液滴从与排出不良喷嘴N3邻接的任一喷嘴(在图2中为喷嘴N14)排出而形成插补网点DS。另外,在重新设定驱动控制程序的数据,并且形成以与插补网点DS部分重合的方式相接的邻接网点的情况下,使小液滴从形成该邻接网点的喷嘴(在图2中为喷嘴N14)排出。之后,控制部14使标记F恢复为F=0(步骤S10),结束插补设定处理。
对于插补设定部43进行的驱动控制程序的数据的设定而言,具体地说,例如,能够如以下所示地进行。在存在应从图2所示的排出不良喷嘴N3排出液滴的数据的情况下,首先,控制部4使液滴不从排出不良喷嘴N3排出。并且,由作为插补喷嘴而被选择的喷嘴N14形成插补网点DS。即,将从驱动电路21向液滴排出部22输出的驱动波形切换为大液滴驱动波形。驱动电路21将切换的大液滴驱动波形施加到与所选择的喷嘴N14对应的液滴排出部22的压力产生机构。由此,在形成插补网点DS的时刻,从喷嘴N14排出大液滴。
另外,根据印刷对象的图像数据的分析结果,在存在以与插补网点DS部分重合的方式相接的邻接网点的情况下,插补设定部43对于形成该邻接网点的喷嘴,将从驱动电路21向液滴排出部22输出的驱动波形切换为小液滴驱动波形。驱动电路21将切换的小液滴驱动波形施加到与形成邻接网点的喷嘴对应的液滴排出部22的压力产生机构。由此,在形成以与插补网点DS部分重合的方式相接的邻接网点的时刻,从该喷嘴排出小液滴。
接着,对具体的喷墨头2的液滴排出部22的一个例子进行说明。
图10(a)是以剖面表示液滴排出部22的一个侧面的立体图,图10(b)是液滴排出部22的剖视图。需要说明的是,在这里,仅表示构成一列喷嘴列的部位。
在液滴排出部22中,在沟槽基板70上细槽状的多个沟槽71和分隔壁72以交替的方式并列设置。在沟槽基板70的上表面设置有覆盖基板73,封堵所有沟槽71的图中上方。喷嘴板74与沟槽基板70和覆盖基板73的端面接合。各沟槽71的一端经由在该喷嘴板74上形成的喷嘴N与外部连通。
各沟槽71的另一端形成为相对于沟槽基板70逐渐变浅的槽。在覆盖基板73形成有与各沟槽71的另一端连通的共通流路75。在共通流路75中经由未图示的供给管等供给有液体。
分隔壁72由作为电气机械转换机构的PZT等压电元件构成。该分隔壁72例示的是由上壁部72a和下壁部72b向彼此相反方向极化处理的压电元件形成。但是,由压电元件形成的部分例如可以仅为上壁部72a。由于分隔壁72和沟槽71交替地并列设置,因此一个分隔壁72由其两侧相邻的沟槽71、71共用。
在沟槽71的内表面,从两个分隔壁72、72的壁面到底面分别形成有驱动电极(在图10中未图示)。如果从驱动电路21向隔着分隔壁72配置的两个驱动电极分别施加包含膨胀脉冲和收缩脉冲的驱动波形,则分隔壁72以上壁部72a与下壁部72b的接合面为界剪切变形。如果相邻的两个分隔壁72、72向彼此相反方向剪切变形,则夹在该分隔壁72、72之间的沟槽71的容积膨胀或收缩,在内部产生压力波。由此,对沟槽71内的液体施加用于排出的压力。
该液滴排出部22是通过分隔壁72的剪切变形而使沟槽71内的液体从喷嘴N排出的剪切模式型喷头,是在本发明中为优选的形态。剪切模式型的喷头使用后述的矩形波作为驱动波形,能够高效地排出液滴。
需要说明的是,在该液滴排出部22,由沟槽基板70、分隔壁72、覆盖基板73、喷嘴板74包围的沟槽71构成本发明中的压力室,分隔壁72及其表面的驱动电极构成本发明中的压力产生机构。
图11是对该液滴排出部22的液滴排出动作进行说明的图。图11表示的是沿与沟槽71的长度方向正交的方向剖切图10所示的液滴排出部22的截面的一部分。在这里,对使液滴从中央的沟槽71B排出的情况下的动作进行说明。
隔着排出液滴的沟槽71B的两侧相邻的沟槽71A、71C为虚拟沟槽。虚拟沟槽71A、71C不形成喷嘴N,不进行液滴的排出。首先,从图11(a)所示的分隔壁72B、72C的中立状态,如图11(b)所示,使驱动电极76A、76C接地并且向驱动电极76B施加膨胀脉冲。于是,分隔壁72B、72C彼此朝向外侧弯曲变形,夹在分隔壁72B、72C之间的沟槽71B的容积膨胀。由此,在沟槽71B内产生负压力,液体从共通流路75流入沟槽71B内。之后,如果结束膨胀脉冲的施加,则沟槽71B从膨胀状态收缩,恢复到图11(a)所示的原来的中立状态。
接着,如图11(c)所示,使驱动电极76A、76C接地并且向驱动电极76B施加收缩脉冲。于是,分隔壁72B、72C彼此朝向内侧弯曲变形,夹在分隔壁72B、72C之间的沟槽71B的容积收缩。由此,在沟槽71B内产生正压力。在该压力增大至能够使沟槽71B内的液体从喷嘴N排出的程度时,从喷嘴N排出液滴。之后,如果结束收缩脉冲的施加,则沟槽71B从收缩状态膨胀,恢复到图11(a)所示的原本的中立状态。
接着,对在图像形成时使用的大液滴驱动波形、中液滴驱动波形以及小液滴驱动波形的实施方式进行说明。
首先,在本发明中在基于印刷对象的图像数据的通常的图像形成时所使用的中液滴驱动波形的例子如图12(a)、图12(b)所示。
图12(a)所示的中液滴驱动波形200A是在一个像素周期内依次具有使沟槽71的容积膨胀并在一定时间后收缩(恢复)的膨胀脉冲201、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后膨胀(恢复)的第一收缩脉冲202、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后膨胀(恢复)的第二收缩脉冲203的驱动波形。
膨胀脉冲201是从基准电位上升并在一定时间后下降至基准电位的脉冲。第一收缩脉冲202和第二收缩脉冲203是从基准电位下降并在一定时间后上升至基准电位的脉冲。在膨胀脉冲201与第一收缩脉冲202之间没有停顿期间而是连续的。在第一收缩脉冲202与第二收缩脉冲203之间设有将基准电位维持一定期间的停顿期间204。
各脉冲201、202、203及停顿期间204的宽度没有特别的限制,在沟槽71为高度200μm×宽度65μm×长度1.8mm,并且喷嘴N的直径为22μm的情况下,如果以膨胀脉冲201的脉冲宽度为1AL、第一收缩脉冲202的脉冲宽度为0.5AL、第二收缩脉冲203的脉冲宽度为1AL、停顿期间204的宽度为0.5AL,则从喷嘴N排出3.8pl的液滴。例如,在记录介质为铜版纸的情况下,由该3.8pl的液滴形成的中网点的网点直径为大约60μm。
需要说明的是,AL是Acoustic Length的缩写,是沟槽71中的压力波的声共振周期的1/2。AL能够通过测定对驱动电极施加矩形波的驱动信号时排出的液滴的飞翔速度,在将矩形波的电压值设为一定而使矩形波的脉冲宽度变化时,作为液滴飞翔速度最大的脉冲宽度而被求出。脉冲宽度被定义为在以基准电压为0%、波高值电压为100%的情况下,从基准电压上升10%与从波高值电压下降10%之间的时间。
图12(b)所示的中液滴驱动波形200B是在一个像素周期内仅具有使沟槽71的容积膨胀并在一定时间后收缩(恢复)的膨胀脉冲205、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后膨胀(恢复)的收缩脉冲206的驱动波形。
膨胀脉冲205是从基准电位上升,并在一定时间后下降至基准电位的脉冲。收缩脉冲206是从基准电位下降,并在一定时间后上升至基准电位的脉冲。在膨胀脉冲205与收缩脉冲206之间没有停顿期间而是连续的。
各脉冲205、206的脉冲宽度没有特别的限制,但在沟槽71和喷嘴N为与上述相同的尺寸的情况下,如果以膨胀脉冲205的脉冲宽度为1AL、以收缩脉冲206的脉冲宽度为2AL,则从喷嘴N排出4.0pl的液滴。由该4.0pl的液滴形成的中网点的网点直径在铜版纸上也为大约60μm。
接着,小液滴驱动波形的一个例子如图13所示。
小液滴驱动波形300是在一个像素周期内依次具有使沟槽71的容积膨胀并在一定时间后收缩(恢复)的第一膨胀脉冲301、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后膨胀(恢复)的收缩脉冲302、使沟槽71的容积膨胀并在一定时间后收缩(恢复)的第二膨胀脉冲303的驱动波形。
第一膨胀脉冲301和第二膨胀脉冲303是从基准电位上升,并在一定时间后下降至基准电位的脉冲。收缩脉冲302是从基准电位下降,并在一定时间后上升至基准电位的脉冲。在第一膨胀脉冲301与收缩脉冲302之间以及在收缩脉冲302与第二膨胀脉冲303之间没有停顿期间而是连续的。
各脉冲301、302、303的脉冲宽度没有特别的限制,但在沟槽71和喷嘴N为与上述相同的尺寸的情况下,如果以第一膨胀脉冲301的脉冲宽度为1AL、以收缩脉冲302的脉冲宽度为0.4AL、以第二膨胀脉冲303的脉冲宽度为0.45AL,则从喷嘴N排出比中液滴驱动波形200A、200B的情况下的液滴量少的3.3pl的小液滴。由该3.3pl的液滴形成的小网点的网点直径在铜版纸上为大约50μm。
需要说明的是,作为减少从喷嘴N排出的液滴量的方法,不限于使用小液滴驱动波形300那样的专用的驱动波形的方法,还列举有例如降低中液滴驱动波形200A或200B的驱动电压的方法。该调整能够通过控制部4向驱动电路21输出降低驱动电压的控制信号而进行。在该情况下,由于不需要准备小液滴专用的驱动波形300,因此能够降低驱动波形存储部21a等的负荷。
如果减少从喷嘴N排出的液滴量,则该液滴落着到铜版纸之前的液滴的平均速度变慢。因此,在从喷嘴N排出小液滴的情况下,优选以使落着位置与排出中液滴的情况下相同的方式进行调节。
接着,使用图14对大液滴驱动波形进行说明。图14(a)表示大液滴驱动波形的一个例子,图14(b)表示利用大液滴驱动波形排出的液滴的概念图。
图14(a)所示的大液滴驱动波形400通过在一个像素周期内组合两个种类的驱动波形400a、400b而构成。
前半驱动波形400a依次具有使沟槽71的容积膨胀并在一定时间后收缩(恢复)的第一膨胀脉冲401、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后膨胀(恢复)的第一收缩脉冲402、使沟槽71的容积膨胀并在一定时间后收缩(恢复)的第二膨胀脉冲403、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后膨胀(恢复)的第二收缩脉冲404、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后膨胀(恢复)的第三收缩脉冲405。
另外,后半驱动波形400b具有与上述中液滴驱动波形200A相同的波形结构。即,依次具有使沟槽71的容积膨胀并在一定时间后收缩(恢复)的第三膨胀脉冲407、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后膨胀(恢复)的第四收缩脉冲408、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后膨胀(恢复)的第五收缩脉冲409。
第一膨胀脉冲401、第二膨胀脉冲403和第三膨胀脉冲407是从基准电位上升,并在一定时间后下降至基准电位的脉冲。第一收缩脉冲402、第二收缩脉冲404、第三收缩脉冲405、第四收缩脉冲408以及第五收缩脉冲409是从基准电位下降并在一定时间后上升至基准电位的脉冲。在第一膨胀脉冲401与第一收缩脉冲402之间、第一收缩脉冲402与第二膨胀脉冲403之间、第二膨胀脉冲403与第二收缩脉冲404之间、第三膨胀脉冲407与第四收缩脉冲408之间均没有停顿期间而是连续的。在第二收缩脉冲404与第三收缩脉冲405之间、第三收缩脉冲405与第三膨胀脉冲407之间、第四收缩脉冲408与第五收缩脉冲409之间,设置有将基准电位维持一定期间的停顿期间406、411、410。
该大液滴驱动波形400利用前半驱动波形400a中的第一膨胀脉冲401和第一收缩脉冲402,如图14(b)所示,从喷嘴N排出第一液滴DR1,接着利用第二膨胀脉冲403和第一收缩脉冲404,从相同的喷嘴N排出比第一液滴DR1大的第二液滴DR2。对第一液滴DR1和第二液滴DR2而言,第一液滴DR1的液滴速度相对较慢。因此,第一、第二液滴DR1、DR2在刚排出后的飞翔中合为一体。
在这些第一、第二液滴DR1、DR2的排出后,如图14(b)所示,继续利用后半驱动波形400b进一步排出另一个第三液滴DR3。该第三液滴DR3是比先排出的第一、第二液滴DR1、DR2合为一体而成的液滴的液滴速度快的液滴,在飞翔中合为一体或者落着在记录介质P上的大致相同位置而合为一体。其结果是,能够在记录介质P上形成由具有足够大的液滴量的大液滴DR构成的大网点。
根据该大液滴驱动波形400,对于所得到的大液滴DR,仅通过前半驱动波形400a就能够形成较大的液滴,但是因为该大液滴DR由液滴速度相对较慢的第一液滴DR1和液滴速度相对较快的第二液滴DR2构成,并且之后进一步与第三液滴DR3合为一体而形成,因此与排出与该液滴相同的液滴量的一个液滴的情况相比,液滴速度变慢,能够抑制尾随量。
一般来说,追随所排出的主滴而向后方延伸形成的尾巴与主滴分离而产生尾随液滴。只要尾随液滴与主滴接近地分离,则两者就落着在大致相同位置,因此对画质带来的影响很小。然而,如果尾随液滴在与主滴分离的位置分离,则落着位置也与主滴大幅分开,使画质降低。液滴速度越快,尾巴越长,尾随液滴越容易在与主滴分离的位置分离。根据排出该大液滴DR的大液滴驱动波形400,因为能够以低速排出较大的液滴量,所以能够缩短附带于液滴的尾巴的长度,能够抑制尾随液滴的影响。
大液滴驱动波形400的各脉冲401~405、407~409及停顿期间406、410的宽度没有特别的限制,但是在沟槽71及喷嘴N为与上述相同的尺寸的情况下,以前半的第一膨胀脉冲401的脉冲宽度为0.8AL、以第一收缩脉冲402的脉冲宽度为0.4AL、以第二膨胀脉冲403的脉冲宽度为1AL、以第二收缩脉冲404的脉冲宽度为0.5AL、以第三收缩脉冲405的脉冲宽度为1AL、以停顿期间406的宽度为0.5AL、以停顿期间411的宽度为1.3AL,使后半的各脉冲407~409及停顿期间410如上述所例示的中液滴驱动波形200A那样从第一膨胀脉冲401的上升起经过5.5AL后第三膨胀脉冲407上升,则能够从喷嘴N排出与中液滴驱动波形200A、200B的情况相比液滴量多足够多的9.2pl的大液滴。由该9.2pl的液滴形成的大网点的网点直径在铜版纸上为大约70μm。
这些各驱动波形、脉冲宽度只不过是一个例子,不对其进行任何限定。大液滴驱动波形只要是依次具有使沟槽71的容积膨胀并在一定时间后恢复的第一膨胀脉冲、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后恢复的第一收缩脉冲、使沟槽71的容积膨胀并在一定时间后恢复的第二膨胀脉冲、使沟槽71的容积收缩并在一定时间后恢复的第二收缩脉冲的驱动波形即可。在图像形成时及插补设定时所使用的各驱动波形能够根据液滴排出部22的具体构造、所使用的液体种类等适当地变更。例如,通过适当调整小液滴驱动波形300的第一膨胀脉冲301的脉冲宽度,能够增减小液滴的液滴量。因此,优选控制部4在利用该小液滴驱动波形300使小液滴排出的情况下,通过调整第一膨胀脉冲301的脉冲宽度,能够改变小液滴的液滴量。需要说明的是,膨胀脉冲不限于使沟槽71的容积在膨胀后的一定时间后恢复的脉冲,也可以是在一定时间后收缩的脉冲。另外,收缩脉冲不限于使沟槽71的容积在收缩后的一定时间后恢复的脉冲,也可以是在一定时间后膨胀的脉冲。
另外,大液滴驱动波形400的第一膨胀脉冲401优选在0.5AL以上、3.5AL以下进行调整。由此,能够使大液滴效率高效地排出。优选控制部4在利用该大液滴驱动波形400使大液滴排出的情况下,通过调整第一膨胀脉冲401的脉冲宽度,能够改变大液滴的液滴量。例如,如上所述,通过在0.5AL以上、3.5AL以下的范围内适当调整,能够使适当地进行了调整的液滴量的大液滴高效地排出。
优选各驱动波形为矩形波。由于通过使用简单的数字电路就能够容易地生成矩形波,所以与使用具有倾斜波的梯形波的情况相比,能够使电路结构简化。另外,本实施方式所示的剪切模式型的喷墨头2相对于由矩形波构成的驱动波形的施加,能够使相位一致地产生压力波,因此能够高效地排出液滴,并且能够将驱动电压抑制得很低。一般来说,由于无论是排出还是非排出都始终向喷墨头2施加电压,因此低驱动电压在抑制喷墨头2的发热并且使液滴稳定地排出的方面是重要的。
需要说明的是,矩形波是指,在以基准电压为0%、波高值电压为100%的情况下,电压的10%与90%之间的上升时间、下降时间都在AL的1/2以内,优选为1/4以内的波形。
在以上说明中,作为剪切模式型的喷墨头2的液滴排出部22,例示了使相邻的沟槽71、71之间的分隔壁72剪切变形的构造,但是没有特别的限制。例如,可以是使沟槽的上壁或下壁由PZT等压电元件构成,使该上壁或下壁剪切变形的构造。
除此之外,本发明的喷墨头不限于剪切模式型。例如,可以是如下结构的喷墨头,即,通过振动板形成压力室的一个壁面,并且通过PZT等压电元件使该振动板振动,对压力室内的液体施加排出压力。另外,也可以是如下构造的喷墨头,即,在压力室内具有发热元件,利用在对压力室内的液体进行加热时生成的气泡的破裂作用使液滴排出。
以上,根据本发明,能够提供一种能够抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液并且能够防止图像品质的降低的喷墨记录装置。并且,根据本发明,能够提供一种能够抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液并且能够防止图像品质的降低的喷墨头驱动方法。另外,根据本发明,能够提供一种能够抑制用于对排出不良喷嘴进行插补的插补网点的聚液并且能够防止图像品质的降低的图像形成方法。
附图标记说明
100:喷墨记录装置;
1:输送部;
11:输送带;
12:输送辊;
13:输送马达;
2:喷墨头;
21:驱动电路;
21a:驱动波形存储部;
22:液滴排出部;
3:图像读取部;
31:图像传感器;
4:控制部;
41:排出不良检查部;
42:排出不良喷嘴确定部;
42a:喷嘴位置存储部;
43:插补设定部;
5:操作显示部;
6:通信部;
70:沟槽基板;
71:沟槽;
72:分隔壁;
72a:上壁部;
72b:下壁部;
73:覆盖基板;
74:喷嘴板;
75:共通流路;
76:驱动电极;
200A、200B:中液滴驱动波形;
201:膨胀脉冲;
202:第一收缩脉冲;
203:第二收缩脉冲;
204:停顿期间;
205:膨胀脉冲;
206:收缩脉冲;
300:小液滴驱动波形;
301:第一膨胀脉冲;
302:收缩脉冲;
303:第二膨胀脉冲;
400:大液滴驱动波形;
400a:前半驱动波形;
400b:后半驱动波形;
401:第一膨胀脉冲;
402:第一收缩脉冲;
403:第二膨胀脉冲;
404:第二收缩脉冲;
405:第三收缩脉冲;
406:停顿期间;
407:第三膨胀脉冲;
408:第四收缩脉冲;
409:第五收缩脉冲;
410:停顿期间;
D0:排出不良喷嘴本应形成的网点;
D1、D2:网点;
DS:插补网点;
D2a~D2d:邻接网点;
DR:大液滴;
DR1:第一液滴;
DR2:第二液滴;
DR3:第三液滴;
H:喷头模块;
L1、L2:喷嘴列;
M1、M2、M3:图像;
N:喷嘴;
P:记录介质;
P1:图像形成区域;
P2:余白区域;
T:测试图像;
X1、X2:重合部。

Claims (36)

1.一种喷墨记录装置,具有:喷墨头,其能够从多个喷嘴分别喷出大液滴、中液滴、小液滴;控制部,其通过使中液滴分别从多个所述喷嘴排出而以一次通过方式形成图像,并且在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点;该喷墨记录装置的特征在于,
所述控制部利用所述大液滴形成用于对所述排出不良喷嘴进行插补的插补网点,并且利用所述小液滴形成以与所述插补网点部分重合的方式相接的至少一个邻接网点,由所述小液滴形成的邻接网点在记录介质上比所述插补网点先形成。
2.如权利要求1所述的喷墨记录装置,其特征在于,
所述邻接网点是在所述记录介质上相对于所述插补网点在远离本应由所述排出不良喷嘴形成的网点侧相接的网点。
3.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置,其特征在于,
由所述大液滴形成的所述插补网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的115%~250%。
4.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置,其特征在于,
由所述小液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的50%~85%。
5.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置,其特征在于,
所述喷墨头具有:压力室,其与所述喷嘴连通;压力产生机构,其通过驱动波形的施加而使所述压力室的容积膨胀或收缩从而对所述压力室内的液体施加排出压力;
使所述大液滴排出的驱动波形包含依次具有使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第一膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第一收缩脉冲、使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第二膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第二收缩脉冲的驱动波形。
6.如权利要求5所述的喷墨记录装置,其特征在于,
在以所述压力室中的压力波的声共振周期的1/2为AL时,所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度为0.5AL以上、3.5AL以下。
7.如权利要求5所述的喷墨记录装置,其特征在于,
所述控制部通过对所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度进行调节,能够改变所述大液滴的液滴量。
8.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置,其特征在于,
所述控制部通过降低用于使所述中液滴排出的中液滴驱动波形的驱动电压并使用该降低的电压,使所述小液滴排出。
9.一种喷墨头驱动方法,使各中液滴从能够分别喷出大液滴、中液滴、小液滴的多个喷嘴排出而在记录介质上以一次通过方式形成图像,并且在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点,该喷墨头驱动方法的特征在于,
在形成所述插补网点时,使所述大液滴从所述其他喷嘴排出,并且在形成以与所述插补网点部分重合的方式相接的至少一个邻接网点时,使所述小液滴排出,由所述小液滴形成的邻接网点在记录介质上比所述插补网点先形成。
10.如权利要求9所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
所述邻接网点是在所述记录介质上相对于所述插补网点在远离本应由所述排出不良喷嘴形成的网点侧相接的网点。
11.如权利要求9或10所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
由所述大液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的115%~250%。
12.如权利要求9或10所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
由所述小液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的50%~85%。
13.如权利要求9或10所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
所述喷墨头具有:压力室,其与所述喷嘴连通;压力产生机构,其通过驱动波形的施加而使所述压力室的容积膨胀或收缩从而对所述压力室内的液体施加排出压力;
使所述大液滴排出的驱动波形包含依次具有使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第一膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第一收缩脉冲、使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第二膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第二收缩脉冲的驱动波形。
14.如权利要求13所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
在以所述压力室中的压力波的声共振周期的1/2为AL时,所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度为0.5AL以上、3.5AL以下。
15.如权利要求13所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
通过对所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度进行调节,来改变所述大液滴的液滴量。
16.如权利要求9或10所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
通过降低用于使所述中液滴排出的中液滴驱动波形的驱动电压并使用该降低的电压,使所述小液滴排出。
17.一种图像形成方法,使各中液滴从能够分别喷出大液滴、中液滴、小液滴的多个喷嘴排出而在记录介质上以一次通过方式形成图像,并且在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点,该图像形成方法的特征在于,
利用由所述大液滴构成的网点形成所述插补网点,并且利用由所述小液滴构成的网点形成以与所述插补网点部分重合的方式相接的至少一个邻接网点,由所述小液滴形成的邻接网点在记录介质上比所述插补网点先形成。
18.如权利要求17所述的图像形成方法,其特征在于,
所述邻接网点是在所述记录介质上相对于所述插补网点在远离本应由所述排出不良喷嘴形成的网点侧相接的网点。
19.如权利要求17或18所述的图像形成方法,其特征在于,
由所述大液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的115%~250%。
20.如权利要求17或18所述的图像形成方法,其特征在于,
由所述小液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的50%~85%。
21.一种喷墨记录装置,具有:喷墨头,其能够从多个喷嘴分别喷出大液滴、中液滴、小液滴;控制部,其通过使中液滴分别从多个所述喷嘴排出而在记录介质上以一次通过方式形成图像,并且在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点;该喷墨记录装置的特征在于,
所述控制部利用所述大液滴形成用于对所述排出不良喷嘴进行插补的插补网点,并且利用所述小液滴形成以与所述插补网点部分重合的方式相接的至少一个邻接网点,
所述喷墨头具有:压力室,其与所述喷嘴连通;压力产生机构,其通过驱动波形的施加而使所述压力室的容积膨胀或收缩从而对所述压力室内的液体施加排出压力;
使所述大液滴排出的驱动波形包含依次具有使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第一膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第一收缩脉冲、使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第二膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第二收缩脉冲的驱动波形,
在以所述压力室中的压力波的声共振周期的1/2为AL时,所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度为0.5AL以上、3.5AL以下。
22.如权利要求21所述的喷墨记录装置,其特征在于,
所述邻接网点是在所述记录介质上相对于所述插补网点在远离本应由所述排出不良喷嘴形成的网点侧相接的网点。
23.如权利要求21或22所述的喷墨记录装置,其特征在于,
由所述大液滴形成的所述插补网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的115%~250%。
24.如权利要求21或22所述的喷墨记录装置,其特征在于,
由所述小液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的50%~85%。
25.如权利要求21所述的喷墨记录装置,其特征在于,
通过对所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度进行调节,来改变所述大液滴的液滴量。
26.如权利要求21或22所述的喷墨记录装置,其特征在于,
所述控制部通过降低用于使所述中液滴排出的中液滴驱动波形的驱动电压并使用该降低的电压,使所述小液滴排出。
27.一种喷墨头驱动方法,使各中液滴从能够分别喷出大液滴、中液滴、小液滴的喷墨头的多个喷嘴排出而在记录介质上以一次通过方式形成图像,并且在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点,该喷墨头驱动方法的特征在于,
在形成所述插补网点时,使所述大液滴从所述其他喷嘴排出,并且在形成以与所述插补网点部分重合的方式相接的至少一个邻接网点时,使所述小液滴排出,
所述喷墨头具有:压力室,其与所述喷嘴连通;压力产生机构,其通过驱动波形的施加而使所述压力室的容积膨胀或收缩从而对所述压力室内的液体施加排出压力;
使所述大液滴排出的驱动波形包含依次具有使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第一膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第一收缩脉冲、使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第二膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第二收缩脉冲的驱动波形,
在以所述压力室中的压力波的声共振周期的1/2为AL时,所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度为0.5AL以上、3.5AL以下。
28.如权利要求27所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
所述邻接网点是在所述记录介质上相对于所述插补网点在远离本应由所述排出不良喷嘴形成的网点侧相接的网点。
29.如权利要求27或28所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
由所述大液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的115%~250%。
30.如权利要求27或28所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
由所述小液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的50%~85%。
31.如权利要求27所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
通过对所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度进行调节,来改变所述大液滴的液滴量。
32.如权利要求27或28所述的喷墨头驱动方法,其特征在于,
通过降低用于使所述中液滴排出的中液滴驱动波形的驱动电压并使用该降低的电压,使所述小液滴排出。
33.一种图像形成方法,使各中液滴从能够分别喷出大液滴、中液滴、小液滴的喷墨头的多个喷嘴排出而在记录介质上以一次通过方式形成图像,并且在有排出不良喷嘴的情况下,从其他喷嘴排出液滴而形成用于对该排出不良喷嘴进行插补的插补网点,该图像形成方法的特征在于,
利用由所述大液滴构成的网点形成所述插补网点,并且利用由所述小液滴构成的网点形成以与所述插补网点部分重合的方式相接的至少一个邻接网点,
所述喷墨头具有:压力室,其与所述喷嘴连通;压力产生机构,其通过驱动波形的施加而使所述压力室的容积膨胀或收缩从而对所述压力室内的液体施加排出压力;
使所述大液滴排出的驱动波形包含依次具有使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第一膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第一收缩脉冲、使所述压力室的容积膨胀并在一定时间后收缩的第二膨胀脉冲、使所述压力室的容积收缩并在一定时间后膨胀的第二收缩脉冲的驱动波形,
在以所述压力室中的压力波的声共振周期的1/2为AL时,所述第一膨胀脉冲的脉冲宽度为0.5AL以上、3.5AL以下。
34.如权利要求33所述的图像形成方法,其特征在于,
所述邻接网点是在所述记录介质上相对于所述插补网点在远离本应由所述排出不良喷嘴形成的网点侧相接的网点。
35.如权利要求33或34所述的图像形成方法,其特征在于,
由所述大液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的115%~250%。
36.如权利要求33或34所述的图像形成方法,其特征在于,
由所述小液滴形成的网点在所述记录介质上的网点直径为由所述中液滴形成的网点直径的50%~85%。
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