JP2006035568A - Liquid discharge head driver, liquid discharge device and image forming device - Google Patents

Liquid discharge head driver, liquid discharge device and image forming device Download PDF

Info

Publication number
JP2006035568A
JP2006035568A JP2004217227A JP2004217227A JP2006035568A JP 2006035568 A JP2006035568 A JP 2006035568A JP 2004217227 A JP2004217227 A JP 2004217227A JP 2004217227 A JP2004217227 A JP 2004217227A JP 2006035568 A JP2006035568 A JP 2006035568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveform
discharge
nozzle
drive
ejection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004217227A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuya Takada
拓也 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2004217227A priority Critical patent/JP2006035568A/en
Publication of JP2006035568A publication Critical patent/JP2006035568A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid discharge head driver, a liquid discharge device using the same and an image forming device that prevents an improper discharge from getting caused by microvibration of a meniscus, shortens a discharge period, and reduces momentary current consumption and momentary power consumption. <P>SOLUTION: The liquid discharge head driver is equipped with a first driving waveform generation means (130) to generate a common driving waveform for discharge containing a plurality of discharge waveform elements to discharge a plurality of kinds of liquid drops different in volume, and a second driving waveform generation means (132) to generate a common driving waveform for microvibration containing microvibration waveform elements to microscopically vibrate a meniscus independently and has driving selection means (116, 120 and 134) to apply discharge waveform elements to pressure generation element of nozzles discharging a liquid and to selectively apply microvibration waveform elements to the pressure generation elements of the nozzles not discharging a liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置及び画像形成装置に係り、特に多数の吐出口(ノズル)に対応した圧力発生素子を有する液体吐出ヘッドの駆動に好適な駆動装置の構成及びその駆動制御技術に関する。   The present invention relates to a liquid ejection head drive device, a liquid ejection device, and an image forming apparatus, and more particularly, to a configuration of a drive device suitable for driving a liquid ejection head having pressure generating elements corresponding to a large number of ejection ports (nozzles) The present invention relates to drive control technology.

圧電素子を用いるインクジェット記録装置においては、インク体積が異なる複数種類のインク滴(例えば、大ドット,中ドット,小ドット)を吐出させる複数の駆動波形要素を組み合わせた1つの共通駆動波形を用い、各圧電素子に対して必要な波形部分をスイッチによって選択的に印加する共通駆動回路方式が一般的に知られている(特許文献1,2)。この方式は、複数の圧電素子に共通の駆動波形を同時に印加するため、駆動波形の生成回路を各圧電素子について個別に用意する必要がなく、高電圧高精度なアナログ回路の数及び配線数を削減できるという利点がある。   In an inkjet recording apparatus using a piezoelectric element, a single common drive waveform is used in which a plurality of drive waveform elements that eject a plurality of types of ink droplets (for example, large dots, medium dots, and small dots) having different ink volumes are combined, A common drive circuit system that selectively applies a necessary waveform portion to each piezoelectric element with a switch is generally known (Patent Documents 1 and 2). In this method, since a common drive waveform is simultaneously applied to a plurality of piezoelectric elements, it is not necessary to prepare a drive waveform generation circuit individually for each piezoelectric element, and the number of high-voltage high-precision analog circuits and the number of wirings can be reduced. There is an advantage that it can be reduced.

また、インクジェット方式における一般的な課題の一つとして、ノズルの目詰まり(不吐出)や吐出量異常、飛翔方向異常などに代表される吐出不良への対策がある。かかる吐出不良対策について、特許文献3では、記録に使用するインクと同種類のインクを備える保守ステーションにインクジェットヘッドを移動し、保守ステーション内のインクに浸漬させることによって、インクジェットヘッドの洗浄とインクの乾燥を防止する方法を開示している。また、特許文献4では、記録ヘッドを印刷領域外に退避させて空吐出(予備吐出)を行うことにより、目詰まりからの回復が可能である旨が記載されている。   Further, as one of the general problems in the ink jet system, there is a countermeasure against ejection failure typified by nozzle clogging (non-ejection), ejection amount abnormality, flight direction abnormality, and the like. With respect to measures against such ejection defects, in Patent Document 3, the inkjet head is moved to a maintenance station having the same type of ink as that used for recording, and immersed in the ink in the maintenance station, whereby the inkjet head is cleaned and the ink is removed. A method for preventing drying is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes that recovery from clogging is possible by retracting the recording head out of the printing area and performing idle ejection (preliminary ejection).

特許文献3,4に開示の技術は、複数個のノズルを有する記録ヘッドをキャリッジによって通紙方向と垂直方向に往復移動させて記録を行う方式(いわゆるキャリッジ方式又はシャトル方式と呼ばれる方式)であり、記録ヘッドを印刷領域外に退避させてインクの乾燥防止又は目詰まりの除去を行うことができる。また、シャトル方式の場合、記録ヘッドが通紙方向と垂直方向に移動して画像記録を行うため、あるノズルに目詰まりが発生しても他のノズルからインクを吐出して印字の代行を行うことができる。   The techniques disclosed in Patent Documents 3 and 4 are systems (a so-called carriage system or a shuttle system) in which recording is performed by reciprocating a recording head having a plurality of nozzles in a direction perpendicular to the paper passing direction by a carriage. The recording head can be retracted outside the printing area to prevent ink from drying or to remove clogging. In the shuttle system, the recording head moves in a direction perpendicular to the paper passing direction to perform image recording. Therefore, even when a nozzle is clogged, ink is ejected from another nozzle and printing is performed. be able to.

これに対し、ノズルを印字領域の全幅にわたって多数アレイ上に配列したライン方式の記録ヘッドは、所定の位置に固定されているため、キャリッジ方式のように記録ヘッドを印刷領域外に退避させて目詰まり防止策を施すのは困難である。また、ライン方式の記録ヘッド(固定設置型のヘッド)の場合、目詰まりが発生したノズルに対応する位置に他のノズルで印字することは困難であり、目詰まりノズルの位置に対応する画像部分に印字ドットが欠落した白抜けの画像になるという問題がある。   On the other hand, a line type recording head in which a large number of nozzles are arranged on an array over the entire width of the printing area is fixed at a predetermined position. Therefore, the recording head is retracted outside the printing area as in the carriage type. It is difficult to take measures to prevent clogging. Also, in the case of a line type recording head (fixed installation type head), it is difficult to print with other nozzles at the position corresponding to the clogged nozzle, and the image portion corresponding to the position of the clogged nozzle However, there is a problem that a white-out image in which printing dots are missing.

このような問題を解決するために、吐出不良に対する別の従来技術として、ノズル開口に連通する圧力室に付設された圧電素子に、インク滴を吐出させない程度の微小な駆動信号を印加してノズル開口近傍のメニスカスを微小振動させることで目詰まりを防止する技術が提案されている(特許文献5,6等)。   In order to solve such a problem, as another prior art for ejection failure, a nozzle is applied by applying a minute drive signal that does not eject ink droplets to a piezoelectric element attached to a pressure chamber communicating with the nozzle opening. Techniques have been proposed for preventing clogging by minutely vibrating a meniscus in the vicinity of an opening (Patent Documents 5, 6, etc.).

また、既に紹介した特許文献1,2は、インク体積が異なる複数種類のインク滴を吐出させる複数の駆動パルスと、ノズル開口近傍のメニスカスに微振動を生じさせる微振動パルスとを一吐出駆動周期の駆動信号の中に効率よく収め、印字動作中にあっても微小な駆動信号(微振動パルス)を印加して、メニスカスを微振動させ、ノズルの目詰まりを防止する技術を開示している。
特開2002−154207号公報 特開2000−37867号公報 特開平7−195701号公報 特開平7−266580号公報 特開2003−1857号公報 特開2003−175605号公報
Further, in Patent Documents 1 and 2 already introduced, one ejection drive cycle includes a plurality of drive pulses for ejecting a plurality of types of ink droplets having different ink volumes and a micro-vibration pulse for causing micro-vibration in a meniscus near the nozzle opening. Is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2003-124867, for example, a technique that efficiently fits in the drive signal and applies a minute drive signal (microvibration pulse) even during a printing operation to slightly vibrate the meniscus and prevent nozzle clogging. .
JP 2002-154207 A JP 2000-37867 A JP-A-7-195701 JP-A-7-266580 JP 2003-1857 A JP 2003-175605 A

多数のノズルを有するライン方式の記録ヘッドは、複数のノズルから同時にインクを吐出させ、高速に印字記録を行わせることができるが、このような記録ヘッドに上述の共通駆動回路方式をそのまま適用すると、1つの駆動波形で同時に多数の圧電素子を駆動するため、瞬間的に大きな電力を消費し、電源の電圧降下が発生し、確実に駆動するためには極めて大きな電源が必要となる。また、電源を十分に大きくしても、記録ヘッド内及びその周辺の配線抵抗があるため電圧降下が避けられない。その結果、駆動エネルギーが不足し、インクの吐出が不安定となり、記録画像が不良となる可能性がある。   A line-type recording head having a large number of nozzles can simultaneously eject ink from a plurality of nozzles and perform printing recording at high speed. However, if the above-described common drive circuit method is applied to such a recording head as it is, Since a large number of piezoelectric elements are driven simultaneously with a single drive waveform, a large amount of power is instantaneously consumed, a voltage drop occurs in the power source, and an extremely large power source is required for reliable driving. Even if the power supply is sufficiently large, a voltage drop cannot be avoided due to the wiring resistance in and around the recording head. As a result, there is a possibility that the drive energy becomes insufficient, the ink ejection becomes unstable, and the recorded image becomes defective.

このような問題を回避するために、多数のノズルを複数のブロックに分割し、ブロック毎に別々のタイミングで駆動する時分割駆動を行うことも考えられる。しかし、ノズル数が非常に多くなると、1つの共通駆動回路で駆動できる駆動能力(例えば、回路を構成しているトランジスタのコレクタ電流Icmax) を超えてしまい、共通駆動回路を複数持つ必要性が発生し、回路規模も大きくなってしまう。   In order to avoid such a problem, it is conceivable to divide a large number of nozzles into a plurality of blocks and perform time-division driving in which each block is driven at different timings. However, if the number of nozzles becomes very large, the drive capability (for example, the collector current Icmax of the transistors constituting the circuit) that can be driven by one common drive circuit will be exceeded, and the need to have multiple common drive circuits will arise. In addition, the circuit scale becomes large.

また、特許文献1,2のように、一吐出駆動周期内に、印字記録に直接関わらない微振動用波形要素を用意し、該微振動用波形要素を含む共通駆動波形を用いて必要な波形部分を選択的に印加する構成は、一般に印字速度を低下させる。特に、多数のノズルをアレイ状に配列したライン方式の記録ヘッドの場合、その特徴であるスループットを低下させ、プリンタとしての性能を落とすことにつながる。   Further, as in Patent Documents 1 and 2, a fine vibration waveform element not directly related to print recording is prepared within one discharge drive cycle, and a necessary waveform using a common drive waveform including the fine vibration waveform element. A configuration in which the portion is selectively applied generally decreases the printing speed. In particular, in the case of a line-type recording head in which a large number of nozzles are arranged in an array, the throughput, which is a feature of the recording head, is reduced, leading to a decrease in performance as a printer.

さらに、共通駆動波形方式によって微振動用駆動を数千個の圧電素子に対して常時行うと、吐出駆動と併せて、瞬間的な消費電力が多くなり、電源が不十分になる可能性があるだけでなく、共通駆動回路も駆動能力を超え、回路を破壊させる可能性があり、さらには、圧電素子自身を劣化させる恐れがある。   Furthermore, if the micro-vibration driving is always performed for several thousand piezoelectric elements by the common driving waveform method, instantaneous power consumption may increase in combination with the ejection driving, and the power supply may be insufficient. In addition, the common drive circuit may exceed the drive capability, possibly destroying the circuit, and may further deteriorate the piezoelectric element itself.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、吐出駆動と同時に、不吐出を回避するためにメニスカスを微振動させる微振動駆動を行い、吐出不良の発生を防止して吐出性能(プリンタの場合は印字品質)を保持しつつ、吐出周期の短縮化(印字速度の高速化)を可能にするとともに、駆動回路の小型化、並びに瞬間消費電流、瞬間消費電力を低下させることができる液体吐出ヘッドの駆動装置及びこれを用いた液体吐出装置並びに画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and at the same time as discharge driving, performs fine vibration driving to slightly vibrate the meniscus in order to avoid non-discharge, thereby preventing the occurrence of defective discharge and improving the discharge performance (printer). In this case, it is possible to shorten the ejection cycle (higher printing speed) while maintaining the printing quality), and to reduce the size of the drive circuit and to reduce the instantaneous current consumption and instantaneous power consumption. It is an object of the present invention to provide an ejection head drive device, a liquid ejection device using the same, and an image forming apparatus.

前記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力発生素子に駆動用の信号を与えて前記ノズルから液を吐出させる液体吐出ヘッドの駆動装置であって、体積が異なる複数種類の液滴を吐出するための複数の吐出波形要素を含んだ吐出用共通駆動波形を発生させる第1の駆動波形発生手段と、前記ノズルから液を吐出させない程度にメニスカスを微振動させるための微振動波形要素を含んだ微振動用共通駆動波形を発生させる第2の駆動波形発生手段と、前記複数のノズルのうち吐出を行うノズルの圧力発生素子に対して前記吐出用共通駆動波形の少なくとも1つの吐出波形要素を選択的に印加するとともに、吐出を行わないノズルの中から微振動を行わせるノズルを選択し、該選択した微振動対象ノズルの圧力発生素子に対して前記微振動用共通駆動波形の少なくとも1つの微振動波形要素を印加する駆動選択手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a liquid discharge head that discharges liquid from the nozzles by supplying a driving signal to a plurality of pressure generating elements provided corresponding to the plurality of nozzles. A first driving waveform generating means for generating a common driving waveform for ejection including a plurality of ejection waveform elements for ejecting a plurality of types of liquid droplets having different volumes; and ejecting liquid from the nozzle A second drive waveform generating means for generating a micro-vibration common drive waveform including a micro-vibration waveform element for causing the meniscus to vibrate to such an extent that the meniscus is not generated, and a pressure generating element of a nozzle that performs ejection among the plurality of nozzles On the other hand, at least one discharge waveform element of the discharge common drive waveform is selectively applied, a nozzle that performs fine vibration is selected from nozzles that do not perform discharge, and the selected fine vibration is selected. Characterized in that and a driving selection means for applying at least one micro-vibration waveform element of the micro-vibration for the common driving waveform with respect to the pressure generating element of the target nozzle.

本発明によれば、複数種類の液滴体積の吐出に対応した複数の吐出波形要素を含む吐出用共通駆動波形を発生させる第1の駆動波形発生手段と、メニスカスに微振動を生じさせるための微振動波形要素を含む微振動用共通波形要素を発生させる第2の駆動波形発生手段とを独立して備え、液を吐出させるノズルの圧力発生素子には吐出波形要素を印加する一方、この吐出波形要素の印加と同時に、液を吐出させないノズルの圧力発生素子には微振動波形要素を選択的に印加可能な構成にしたので、微振動波形要素と吐出波形要素とを1つの共通駆動波形の中に収めた従来の方法と比較して吐出周期が短縮される。   According to the present invention, the first drive waveform generating means for generating a common drive waveform for discharge including a plurality of discharge waveform elements corresponding to the discharge of a plurality of types of droplet volumes, and a fine vibration for generating a meniscus. A second drive waveform generating means for generating a common waveform element for micro vibration including a micro vibration waveform element is provided independently, and a discharge waveform element is applied to a pressure generating element of a nozzle that discharges liquid while this discharge Since the fine vibration waveform element can be selectively applied to the pressure generating element of the nozzle that does not discharge liquid simultaneously with the application of the waveform element, the fine vibration waveform element and the discharge waveform element are combined into one common drive waveform. The discharge cycle is shortened compared with the conventional method housed therein.

複数のノズルのうち一部のノズルについては吐出を行うと同時に、吐出していないノズルに対して、状況に応じて選択的に微振動を行うことができるため、吐出品質を維持することができ、吐出不良の発生を防止できる。   Discharge quality can be maintained because some of the nozzles can be ejected and at the same time fine vibration can be selectively applied to the nozzles that are not ejecting according to the situation. The occurrence of ejection failure can be prevented.

また、他のノズルによる吐出期間中に、吐出させないノズルに対して微振動を与えるタイミングを制御することにより、瞬間的な消費電流、消費電力を抑制することができる。これにより、回路負担を低減でき、常時微振動を行う方法と比較して、全体の消費電流(平均的な消費電流)を低減でき、かつ圧力発生素子の耐久性(寿命)を向上させることができる。   In addition, by controlling the timing at which fine vibration is applied to the nozzles that are not ejected during the ejection period of other nozzles, instantaneous current consumption and power consumption can be suppressed. As a result, the circuit load can be reduced, the overall current consumption (average current consumption) can be reduced, and the durability (lifetime) of the pressure generating element can be improved compared to the method of always performing microvibration. it can.

第1の駆動波形発生手段と、第2の駆動波形発生手段とを分けて、それぞれ独立の回路で構成することにより、回路の負荷が分散され、多数の圧力発生素子を同時に駆動する場合の駆動波形の歪みが抑えられ、安定した吐出を行うことができる。   The first drive waveform generating means and the second drive waveform generating means are divided into separate circuits, so that the load of the circuit is distributed, and driving in the case of simultaneously driving a large number of pressure generating elements. Waveform distortion is suppressed and stable ejection can be performed.

さらに、第1の駆動波形発生手段と第2の駆動波形発生手段とを分けたことにより、回路の消費電力、発熱を分散させることができ、回路規模及び放熱器の小型化も可能である。   Further, by separating the first drive waveform generating means and the second drive waveform generating means, the power consumption and heat generation of the circuit can be dispersed, and the circuit scale and the radiator can be reduced.

請求項2に係る発明は、複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力発生素子に駆動用の信号を与えて前記ノズルから液を吐出させる液体吐出ヘッドの駆動装置であって、体積が異なる複数種類の液滴を吐出するための複数の吐出波形要素を含んだ吐出用共通駆動波形を発生させる第1の駆動波形発生手段と、前記ノズルから液を吐出させない程度にメニスカスを微振動させるための微振動波形要素を含んだ微振動用共通駆動波形を発生させる第2の駆動波形発生手段と、前記複数のノズルのうち吐出を行うノズルに対応した圧力発生素子に対して前記吐出用共通駆動波形の少なくとも1つの吐出波形要素を選択的に印加するとともに、吐出を行わないノズルに対応した圧力発生素子に対して前記微振動用共通駆動波形の少なくとも1つの微振動波形要素を印加する駆動選択手段と、前記吐出を行うノズルに対応した圧力発生素子と前記吐出を行わないノズルに対応した圧力発生素子に対して同時にそれぞれの駆動波形を印加する場合に、前記吐出を行わないノズルに対応した圧力発生素子に印加する前記微振動波形要素の立ち上がり部及び立ち下がり部のうち少なくとも一方は、前記吐出を行うノズルに対応した圧力発生素子に印加する前記吐出波形要素の立ち上がり部又は立ち下がり部と重ならないように制御する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a driving apparatus for a liquid discharge head that applies a driving signal to a plurality of pressure generating elements provided corresponding to a plurality of nozzles and discharges liquid from the nozzles. First drive waveform generating means for generating a common drive waveform for discharge including a plurality of discharge waveform elements for discharging a plurality of different types of droplets, and finely vibrating the meniscus to such an extent that liquid is not discharged from the nozzle A second drive waveform generating means for generating a common drive waveform for fine vibration including a fine vibration waveform element for the pressure, and a common for discharge with respect to a pressure generating element corresponding to a nozzle that performs discharge among the plurality of nozzles At least one discharge waveform element of the drive waveform is selectively applied, and at least one of the common drive waveforms for fine vibration is applied to a pressure generating element corresponding to a nozzle that does not perform discharge. In the case of simultaneously applying the respective drive waveforms to the drive selection means for applying the vibration waveform element, the pressure generating element corresponding to the nozzle that performs the ejection, and the pressure generating element corresponding to the nozzle that does not perform the ejection, At least one of the rising portion and the falling portion of the fine vibration waveform element applied to the pressure generating element corresponding to the nozzle that does not perform discharge is applied to the pressure generating element corresponding to the nozzle that performs discharge. Drive control means for controlling so as not to overlap with the rising part or falling part.

容量性負荷となる圧力発生素子に流れる駆動電流は、駆動波形の変化部分(立ち上がり部及び立ち下がり部)で充放電される。したがって、立ち上がり部及び立ち下がり部に相当する期間(波形の傾きがある期間)に比較的大きな駆動電流が流れ、それ以外のとき(波形の傾きがないフラット部分)は、殆ど電流が流れない。本発明によれば、吐出用の駆動波形と微振動用の駆動波形をそれぞれ異なるノズルの圧力発生素子に同時に印加する場合、微振動波形要素の立ち上がり部及び立ち下がり部と、吐出波形要素の立ち上がり部及び立ち下がり部とがなるべく重ならないようにすることで、吐出用の駆動電流と、微振動用の駆動電流とが流れるタイミングが分散され、瞬間的な消費電流を抑えることができる。   The drive current flowing through the pressure generating element serving as a capacitive load is charged and discharged at the drive waveform changing portion (rising portion and falling portion). Therefore, a relatively large drive current flows during a period corresponding to the rising part and the falling part (period with a waveform inclination), and almost no current flows during other periods (a flat part without the waveform inclination). According to the present invention, when the drive waveform for ejection and the drive waveform for fine vibration are simultaneously applied to the pressure generating elements of different nozzles, the rising and falling parts of the fine vibration waveform element and the rising of the discharge waveform element By preventing the overlapping portion and the falling portion from overlapping as much as possible, the timing at which the ejection driving current and the micro-vibration driving current flow is dispersed, and instantaneous current consumption can be suppressed.

請求項3に係る発明は、請求項1又は2記載の液体吐出ヘッドの駆動装置の一態様に係り、前記駆動選択手段は、液の粘度、非吐出期間、温度、湿度、直前に吐出した液滴体積、周辺のノズルから吐出させた液の体積のうち少なくとも1つの条件に基づいて、微振動させるノズルに印加する微振動波形要素の数、微振動波形要素の周波数、及び微振動波形要素の印加タイミングのうち少なくとも1つを制御する微振動制御手段を含んで構成されることを特徴とする。   A third aspect of the present invention relates to one aspect of the liquid ejection head drive device according to the first or second aspect, wherein the drive selection means includes liquid viscosity, non-discharge period, temperature, humidity, and liquid discharged immediately before. Based on at least one of the droplet volume and the volume of the liquid ejected from the surrounding nozzles, the number of fine vibration waveform elements applied to the finely vibrating nozzle, the frequency of the fine vibration waveform element, and the fine vibration waveform element It is characterized by comprising fine vibration control means for controlling at least one of the application timings.

本発明によれば、液の粘度、非吐出期間、温度、湿度、直前に吐出した液滴体積、周辺のノズルから吐出させた液の体積のうち少なくとも1つの条件から微振動の要否等を判断し、状況に応じて適切な微振動駆動を行うことができる。これにより、吐出性能を維持できるとともに、不要な微振動駆動を省くことができるので、平均的な消費電力を抑えることができ、圧力発生素子の劣化を抑制できる。   According to the present invention, the necessity of microvibration is determined from at least one of the following conditions: liquid viscosity, non-ejection period, temperature, humidity, droplet volume ejected immediately before, volume of liquid ejected from surrounding nozzles, and the like. Judgment can be made and appropriate fine vibration driving can be performed according to the situation. Thereby, while being able to maintain discharge performance, unnecessary fine vibration drive can be omitted, average power consumption can be suppressed, and deterioration of the pressure generating element can be suppressed.

請求項4に係る発明は、請求項1、2又は3記載の液体吐出ヘッドの駆動装置の一態様に係り、前記微振動用共通駆動波形の周期は、前記吐出用共通駆動波形の周期の1/N(ただし、Nは正の整数)であることを特徴とする。   The invention according to claim 4 relates to an aspect of the liquid ejection head drive device according to claim 1, 2, or 3, wherein the cycle of the micro-vibration common drive waveform is 1 of the cycle of the ejection common drive waveform. / N (where N is a positive integer).

かかる態様によれば、吐出用共通駆動波形よりも高周波数の微振動用共通駆動波形を用いることで、一吐出周期内で複数個の微振動波形要素を印加することができる。また、一吐出周期内で吐出波形要素と微振動波形要素とを組み合わせて圧力発生素子に印加することもできる。この場合、さらに、吐出体積によって微振動波形要素の数や印加位置を設定することが好ましい。   According to this aspect, a plurality of micro-vibration waveform elements can be applied within one ejection cycle by using a micro-vibration common drive waveform having a higher frequency than the ejection common drive waveform. In addition, the discharge waveform element and the fine vibration waveform element can be combined and applied to the pressure generating element within one discharge cycle. In this case, it is further preferable to set the number of fine vibration waveform elements and the application position according to the discharge volume.

請求項5に係る発明は、請求項1乃至4の何れか1項記載の液体吐出ヘッドの駆動装置の一態様に係り、前記第2の駆動波形発生手段は、前記微振動用共通駆動波形として2値矩形波を発生させることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid ejection head drive device according to any one of the first to fourth aspects, the second drive waveform generating means may be configured as the micro-vibration common drive waveform. A binary rectangular wave is generated.

微振動の駆動を単純にON/OFFのパルス制御とすることにより、波形の傾きを制御しない分だけ回路構成も簡単になり、D/Aコンバータなどを介さずともデジタル回路を直接接続することも可能になる。   By simply driving the micro-vibration with ON / OFF pulse control, the circuit configuration is simplified as long as the slope of the waveform is not controlled, and digital circuits can be connected directly without using a D / A converter. It becomes possible.

請求項6に係る発明は、前記目的を達成する液体吐出装置を提供する。すなわち、請求項6に係る液体吐出装置は、複数のノズル及び各ノズルに連通した各圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子を有した液体吐出ヘッドと、請求項1乃至5の何れか1項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置と、を備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 6 provides a liquid ejection apparatus that achieves the object. That is, a liquid discharge apparatus according to a sixth aspect includes a liquid discharge head having a plurality of pressure generating elements provided corresponding to the plurality of nozzles and the pressure chambers communicating with the nozzles. And a liquid ejection head driving device according to any one of the preceding claims.

請求項7に係る発明は、前記目的を達成する画像形成装置を提供する。すなわち、請求項7に係る画像形成装置は、請求項6記載の液体吐出装置を備え、前記ノズルから吐出した液滴によって記録媒体上に画像を形成することを特徴とする。   The invention according to claim 7 provides an image forming apparatus that achieves the object. That is, an image forming apparatus according to a seventh aspect includes the liquid ejecting apparatus according to the sixth aspect, and forms an image on a recording medium by droplets ejected from the nozzle.

本発明の画像形成装置によれば、微振動波形要素と吐出波形要素とを1つの共通駆動波形の中に収めた従来の方法と比較して吐出周期が短縮され、印字速度を高速化することができる。また、印字期間中の吐出していないノズルについて、状況に応じて微振動波形要素を印加することができ、印字品質を維持しつつ、吐出不良を防止できる。   According to the image forming apparatus of the present invention, the discharge cycle is shortened and the printing speed is increased as compared with the conventional method in which the fine vibration waveform element and the discharge waveform element are contained in one common drive waveform. Can do. Further, a fine vibration waveform element can be applied to the nozzles that are not ejected during the printing period according to the situation, and ejection failure can be prevented while maintaining print quality.

当該画像形成装置は、画像データに基づいて圧力発生素子の駆動を制御することでノズルからの吐出を制御し、所望のドット配置を実現する。   The image forming apparatus controls ejection from the nozzles by controlling the driving of the pressure generating elements based on the image data, thereby realizing a desired dot arrangement.

液体吐出ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたってインク吐出用の複数のノズルを配列させたノズル列を有するフルライン型のインクジェットヘッドを用いることができる。   As a configuration example of the liquid discharge head, a full-line type inkjet head having a nozzle row in which a plurality of nozzles for ink discharge are arranged over a length corresponding to the entire width of the recording medium can be used.

この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の吐出ヘッドブロックを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで長尺化し、全体として記録媒体の全幅に対応するノズル列を構成する態様がある。   In this case, a plurality of relatively short ejection head blocks having nozzle rows that do not have a length corresponding to the full width of the recording medium are combined, and these are joined together to make the length long, so that the whole corresponds to the full width of the recording medium. There is an aspect that constitutes a nozzle row.

フルライン型のインクジェットヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向(相対的搬送方向)と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってインクジェットヘッドを配置する態様もあり得る。   A full-line type inkjet head is usually arranged along a direction perpendicular to the relative feeding direction (relative conveyance direction) of the recording medium, but at a certain angle with respect to the direction perpendicular to the conveyance direction. There may also be a mode in which the inkjet head is arranged along an oblique direction with a gap.

「記録媒体」は、液体吐出ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体(被吐出媒体、印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの)であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、中間転写媒体、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。   A “recording medium” is a medium that can record an image by the action of a liquid ejection head (a medium that can be called a medium to be ejected, a printing medium, an image forming medium, a recording medium, an image receiving medium, etc.). Paper, sticker paper, resin sheet such as OHP sheet, film, cloth, printed circuit board on which a wiring pattern or the like is formed, intermediate transfer medium, and other various media and shapes are included.

記録媒体と液体吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した(固定された)液体吐出ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して液体吐出ヘッドを移動させる態様、或いは、液体吐出ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。   A transport unit that relatively moves the recording medium and the liquid ejection head transports the recording medium to the stopped (fixed) liquid ejection head, and a mode that moves the liquid ejection head to the stopped recording medium. Alternatively, both of the modes in which both the liquid discharge head and the recording medium are moved are included.

なお、本明細書において「印字」という用語は、文字を含む広い意味での画像を形成する概念を表すものとする。   In this specification, the term “printing” represents the concept of forming an image in a broad sense including characters.

本発明によれば、吐出用共通駆動波形を発生させる第1の駆動波形発生手段と、微振動用共通波形要素を発生させる第2の駆動波形発生手段とを独立して備え、液を吐出させるノズルの圧力発生素子に吐出波形要素を印加する一方、この吐出波形要素の印加と同時に、液を吐出させないノズルの圧力発生素子には微振動波形要素を選択的に印加可能な構成にしたので、微振動波形要素と吐出波形要素とを1つの共通駆動波形の中に収めた従来の方法と比較して吐出周期を短縮できる。   According to the present invention, the first drive waveform generating means for generating the common drive waveform for discharge and the second drive waveform generating means for generating the common waveform element for fine vibration are independently provided to discharge the liquid. While applying the discharge waveform element to the pressure generating element of the nozzle, at the same time as the application of the discharge waveform element, because it is configured to selectively apply the fine vibration waveform element to the pressure generating element of the nozzle that does not discharge liquid, Compared to the conventional method in which the fine vibration waveform element and the discharge waveform element are contained in one common drive waveform, the discharge cycle can be shortened.

また、吐出期間中に吐出させないノズルに対して微振動を与えるタイミングを制御することにより、瞬間的な消費電流、消費電力を抑制することができる。これにより、回路負担を低減でき、常時微振動を行う方法と比較して、全体の消費電流を低減でき、かつ圧力発生素子の耐久性(寿命)を向上させることができる。   Moreover, instantaneous current consumption and power consumption can be suppressed by controlling the timing at which the minute vibration is applied to the nozzles that are not ejected during the ejection period. As a result, the circuit load can be reduced, the overall current consumption can be reduced, and the durability (life) of the pressure generating element can be improved as compared with the method of always performing microvibration.

さらに、本発明によれば、吐出用の駆動波形と微振動用の駆動波形をそれぞれ異なるノズルの圧力発生素子に同時に印加する場合、微振動波形要素の立ち上がり部及び立ち下がり部のうち少なくとも一方は、前記吐出を行うノズルに対応した圧力発生素子に印加する前記吐出波形要素の立ち上がり部又は立ち下がり部と重ならないようにすることで、吐出用の駆動電流と、微振動用の駆動電流とが流れるタイミングが分散され、瞬間的な消費電流を抑えることができる。   Furthermore, according to the present invention, when the drive waveform for ejection and the drive waveform for fine vibration are simultaneously applied to the pressure generating elements of different nozzles, at least one of the rising portion and the falling portion of the fine vibration waveform element is The discharge drive current and the micro-vibration drive current are reduced by not overlapping the rising or falling portion of the discharge waveform element applied to the pressure generating element corresponding to the nozzle that performs the discharge. The flow timing is distributed, and instantaneous current consumption can be suppressed.

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図1は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置10は、黒(K),シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド(以下、ヘッドという。)12K,12C,12M,12Yを有する印字部12と、各ヘッド12K,12C,12M,12Yに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵/装填部14と、記録媒体たる記録紙16を供給する給紙部18と、記録紙16のカールを除去するデカール処理部20と、前記印字部12のノズル面(インク吐出面)に対向して配置され、記録紙16の平面性を保持しながら記録紙16を搬送する吸着ベルト搬送部22と、印字部12による印字結果を読み取る印字検出部24と、記録済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部26と、を備えている。
[Overall configuration of inkjet recording apparatus]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the ink jet recording apparatus 10 includes a plurality of ink jet heads (hereinafter referred to as “ink jet heads”) corresponding to black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) inks. A printing unit 12 having 12K, 12C, 12M, and 12Y, an ink storage / loading unit 14 that stores ink to be supplied to each of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y, and a recording sheet as a recording medium 16 is disposed opposite to the decurling unit 20 for removing the curl of the recording paper 16 and the nozzle surface (ink ejection surface) of the printing unit 12 to improve the flatness of the recording paper 16. A suction belt conveyance unit 22 that conveys the recording paper 16 while holding it, a print detection unit 24 that reads a printing result by the printing unit 12, and a discharge that discharges the recorded recording paper (printed material) to the outside. And parts 26, and a.

インク貯蔵/装填部14は、各ヘッド12K,12C,12M,12Yに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド12K,12C,12M,12Yと連通されている。また、インク貯蔵/装填部14は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段)を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。   The ink storage / loading unit 14 has an ink tank that stores ink of a color corresponding to each of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y, and each tank has a head 12K, 12C, 12M, and 12Y through a required pipe line. Communicated with. Further, the ink storage / loading unit 14 includes notifying means (display means, warning sound generating means) for notifying when the ink remaining amount is low, and has a mechanism for preventing erroneous loading between colors. ing.

図1では、給紙部18の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。   In FIG. 1, a magazine for rolled paper (continuous paper) is shown as an example of the paper supply unit 18, but a plurality of magazines having different paper widths, paper quality, and the like may be provided side by side. Further, instead of the roll paper magazine or in combination therewith, the paper may be supplied by a cassette in which cut papers are stacked and loaded.

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類(メディア種)を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。   When multiple types of recording paper are used, an information recording body such as a barcode or wireless tag that records paper type information is attached to the magazine, and the information on the information recording body is read by a predetermined reader. Thus, it is preferable to automatically determine the type of recording medium (media type) to be used and perform ink ejection control so as to realize appropriate ink ejection according to the media type.

給紙部18から送り出される記録紙16はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部20においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム30で記録紙16に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。   The recording paper 16 delivered from the paper supply unit 18 retains curl due to having been loaded in the magazine. In order to remove this curl, heat is applied to the recording paper 16 by the heating drum 30 in the direction opposite to the curl direction of the magazine in the decurling unit 20. At this time, it is more preferable to control the heating temperature so that the printed surface is slightly curled outward.

ロール紙を使用する装置構成の場合、図1のように、裁断用のカッター(第1のカッター)28が設けられており、該カッター28によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター28は、記録紙16の搬送路幅以上の長さを有する固定刃28Aと、該固定刃28Aに沿って移動する丸刃28Bとから構成されており、印字裏面側に固定刃28Aが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃28Bが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター28は不要である。   In the case of an apparatus configuration that uses roll paper, a cutter (first cutter) 28 is provided as shown in FIG. 1, and the roll paper is cut into a desired size by the cutter 28. The cutter 28 includes a fixed blade 28A having a length equal to or greater than the conveyance path width of the recording paper 16, and a round blade 28B that moves along the fixed blade 28A. The fixed blade 28A is provided on the back side of the print. The round blade 28B is disposed on the printing surface side with the conveyance path interposed therebetween. Note that the cutter 28 is not necessary when cut paper is used.

デカール処理後、カットされた記録紙16は、吸着ベルト搬送部22へと送られる。吸着ベルト搬送部22は、ローラ31、32間に無端状のベルト33が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部12のノズル面及び印字検出部24のセンサ面に対向する部分が水平面(フラット面)をなすように構成されている。   After the decurling process, the cut recording paper 16 is sent to the suction belt conveyance unit 22. The suction belt conveyance unit 22 has a structure in which an endless belt 33 is wound between rollers 31 and 32, and at least portions facing the nozzle surface of the printing unit 12 and the sensor surface of the printing detection unit 24 are horizontal ( Flat surface).

ベルト33は、記録紙16の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴(不図示)が形成されている。図1に示したとおり、ローラ31、32間に掛け渡されたベルト33の内側において印字部12のノズル面及び印字検出部24のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ34が設けられており、この吸着チャンバ34をファン35で吸引して負圧にすることによって記録紙16がベルト33上に吸着保持される。   The belt 33 has a width that is wider than the width of the recording paper 16, and a plurality of suction holes (not shown) are formed on the belt surface. As shown in FIG. 1, a suction chamber 34 is provided at a position facing the nozzle surface of the print unit 12 and the sensor surface of the print detection unit 24 inside the belt 33 spanned between the rollers 31 and 32. The recording paper 16 is sucked and held on the belt 33 by sucking the suction chamber 34 with a fan 35 to a negative pressure.

ベルト33が巻かれているローラ31、32の少なくとも一方にモータ(図7中符号88)の動力が伝達されることにより、ベルト33は図1上の時計回り方向に駆動され、ベルト33上に保持された記録紙16は図1の左から右へと搬送される。   When the power of the motor (reference numeral 88 in FIG. 7) is transmitted to at least one of the rollers 31 and 32 around which the belt 33 is wound, the belt 33 is driven in the clockwise direction in FIG. The held recording paper 16 is conveyed from left to right in FIG.

縁無しプリント等を印字するとベルト33上にもインクが付着するので、ベルト33の外側の所定位置(印字領域以外の適当な位置)にベルト清掃部36が設けられている。ベルト清掃部36の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。   Since ink adheres to the belt 33 when a borderless print or the like is printed, the belt cleaning unit 36 is provided at a predetermined position outside the belt 33 (an appropriate position other than the print area). Although details of the configuration of the belt cleaning unit 36 are not shown, for example, there are a method of niping a brush roll, a water absorbing roll, etc., an air blow method of blowing clean air, or a combination thereof. In the case where the cleaning roll is nipped, the cleaning effect is great if the belt linear velocity and the roller linear velocity are changed.

なお、吸着ベルト搬送部22に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。   Although a mode using a roller / nip conveyance mechanism instead of the suction belt conveyance unit 22 is also conceivable, if the roller / nip conveyance is performed in the print area, the image easily spreads because the roller contacts the printing surface of the sheet immediately after printing. There is a problem. Therefore, as in this example, suction belt conveyance that does not bring the image surface into contact with each other in the print region is preferable.

吸着ベルト搬送部22により形成される用紙搬送路上において印字部12の上流側には、加熱ファン40が設けられている。加熱ファン40は、印字前の記録紙16に加熱空気を吹き付け、記録紙16を加熱する。印字直前に記録紙16を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。   A heating fan 40 is provided on the upstream side of the printing unit 12 on the paper conveyance path formed by the suction belt conveyance unit 22. The heating fan 40 heats the recording paper 16 by blowing heated air onto the recording paper 16 before printing. Heating the recording paper 16 immediately before printing makes it easier for the ink to dry after landing.

印字部12の各ヘッド12K,12C,12M,12Yは、当該インクジェット記録装置10が対象とする記録紙16の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ(描画可能範囲の全幅)にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている(図2参照)。   Each of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y of the printing unit 12 has a length corresponding to the maximum paper width of the recording paper 16 targeted by the inkjet recording apparatus 10, and the nozzle surface has a recording medium of the maximum size. This is a full-line type head in which a plurality of nozzles for ink discharge are arranged over a length exceeding at least one side (full width of the drawable range) (see FIG. 2).

ヘッド12K,12C,12M,12Yは、記録紙16の送り方向に沿って上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の色順に配置され、それぞれのヘッド12K,12C,12M,12Yが記録紙16の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。   The heads 12K, 12C, 12M, and 12Y are arranged in the order of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) from the upstream side in the recording paper 16 feed direction. 12K, 12C, 12M, and 12Y are fixedly installed so as to extend along a direction substantially orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 16.

吸着ベルト搬送部22により記録紙16を搬送しつつ各ヘッド12K,12C,12M,12Yからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙16上にカラー画像を形成し得る。   A color image can be formed on the recording paper 16 by discharging different color inks from the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y while transporting the recording paper 16 by the suction belt transporting section 22.

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド12K,12C,12M,12Yを色別に設ける構成によれば、紙送り方向(副走査方向)について記録紙16と印字部12を相対的に移動させる動作を1回行うだけで(すなわち1回の副走査で)、記録紙16の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。   As described above, according to the configuration in which the full-line heads 12K, 12C, 12M, and 12Y having nozzle rows that cover the entire width of the paper are provided for each color, the recording paper 16 and the printing unit in the paper feeding direction (sub-scanning direction). The image can be recorded on the entire surface of the recording paper 16 by performing the operation of moving the 12 relatively once (that is, by one sub-scan). Thereby, it is possible to perform high-speed printing as compared with a shuttle type head in which the recording head reciprocates in a direction orthogonal to the paper transport direction, and productivity can be improved.

本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。   In this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink color and number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special color ink are used as necessary. May be added. For example, it is possible to add an ink jet head that discharges light ink such as light cyan and light magenta. Also, the arrangement order of the color heads is not particularly limited.

図1に示した印字検出部24は、印字部12の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。   The print detection unit 24 shown in FIG. 1 includes an image sensor for imaging the droplet ejection result of the printing unit 12, and means for checking nozzle clogging and other ejection defects from the droplet ejection image read by the image sensor. Function as.

本例の印字検出部24は、少なくとも各ヘッド12K,12C,12M,12Yによるインク吐出幅(画像記録幅)よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤(R)の色フィルタが設けられた光電変換素子(画素)がライン状に配列されたRセンサ列と、緑(G)の色フィルタが設けられたGセンサ列と、青(B)の色フィルタが設けられたBセンサ列と、からなる色分解ラインCCDセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が2次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。   The print detection unit 24 of this example is composed of a line sensor having a light receiving element array that is wider than at least the ink ejection width (image recording width) by the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y. The line sensor includes an R sensor row in which photoelectric conversion elements (pixels) provided with red (R) color filters are arranged in a line, a G sensor row provided with green (G) color filters, The color separation line CCD sensor is composed of a B sensor array provided with a blue (B) color filter. Instead of the line sensor, an area sensor in which the light receiving elements are two-dimensionally arranged can be used.

各色のヘッド12K,12C,12M,12Yにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部24により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。   A test pattern or practical image printed by the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y of each color is read by the print detection unit 24, and ejection determination of each head is performed. The ejection determination includes the presence / absence of ejection, measurement of dot size, measurement of dot landing position, and the like.

印字検出部24の後段には後乾燥部42が設けられている。後乾燥部42は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。   A post-drying unit 42 is provided following the print detection unit 24. The post-drying unit 42 is means for drying the printed image surface, and for example, a heating fan is used. Since it is preferable to avoid contact with the printing surface until the ink after printing is dried, a method of blowing hot air is preferred.

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。   When printing on porous paper with dye-based ink, the weather resistance of the image is improved by preventing contact with ozone or other things that cause dye molecules to break by pressurizing the paper holes with pressure. There is an effect to.

後乾燥部42の後段には、加熱・加圧部44が設けられている。加熱・加圧部44は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ45で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。   A heating / pressurizing unit 44 is provided following the post-drying unit 42. The heating / pressurizing unit 44 is a means for controlling the glossiness of the image surface, and pressurizes with a pressure roller 45 having a predetermined surface uneven shape while heating the image surface to transfer the uneven shape to the image surface. To do.

こうして生成されたプリント物は排紙部26から排出される。本来プリントすべき本画像(目的の画像を印刷したもの)とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置10では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部26A、26Bへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)48によってテスト印字の部分を切り離す。カッター48は、排紙部26の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター48の構造は前述した第1のカッター28と同様であり、固定刃48Aと丸刃48Bとから構成される。   The printed matter generated in this manner is outputted from the paper output unit 26. It is preferable that the original image to be printed (printed target image) and the test print are discharged separately. The ink jet recording apparatus 10 is provided with a sorting means (not shown) for switching the paper discharge path in order to select the print product of the main image and the print product of the test print and send them to the discharge units 26A and 26B. Yes. Note that when the main image and the test print are simultaneously formed in parallel on a large sheet, the test print portion is separated by a cutter (second cutter) 48. The cutter 48 is provided immediately before the paper discharge unit 26, and cuts the main image and the test print unit when the test print is performed on the image margin. The structure of the cutter 48 is the same as that of the first cutter 28 described above, and includes a fixed blade 48A and a round blade 48B.

また、図1には示さないが、本画像の排出部26Aには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。   Although not shown in FIG. 1, the paper output unit 26A for the target prints is provided with a sorter for collecting prints according to print orders.

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド12K,12C,12M,12Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号50によってヘッドを示すものとする。
[Head structure]
Next, the structure of the head will be described. Since the structures of the respective heads 12K, 12C, 12M, and 12Y for each color are common, the heads are represented by the reference numeral 50 in the following.

図3(a) はヘッド50の構造例を示す平面透視図であり、図3(b) はその一部の拡大図である。また、図3(c) はヘッド50の他の構造例を示す平面透視図、図4は1つの液滴吐出素子(1つのノズル51に対応したインク室ユニット)の立体的構成を示す断面図(図3(a) 中の4−4線に沿う断面図)である。   FIG. 3A is a plan perspective view showing an example of the structure of the head 50, and FIG. 3B is an enlarged view of a part thereof. 3C is a plan perspective view showing another structure example of the head 50, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a three-dimensional configuration of one droplet discharge element (an ink chamber unit corresponding to one nozzle 51). FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG.

記録紙16上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド50におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド50は、図3(a),(b) に示したように、インク滴の吐出口であるノズル51と、各ノズル51に対応する圧力室52等からなる複数のインク室ユニット(液滴吐出素子)53を千鳥でマトリクス状に(2次元的に)配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向(紙送り方向と直交する方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。   In order to increase the dot pitch printed on the recording paper 16, it is necessary to increase the nozzle pitch in the head 50. As shown in FIGS. 3A and 3B, the head 50 of this example includes a plurality of ink chamber units including nozzles 51 serving as ink droplet ejection openings, pressure chambers 52 corresponding to the nozzles 51, and the like. It has a structure in which (droplet discharge elements) 53 are arranged in a zigzag matrix (two-dimensionally), and is thereby projected so as to be arranged along the head longitudinal direction (direction perpendicular to the paper feed direction). High density of substantial nozzle interval (projection nozzle pitch) is achieved.

記録紙16の送り方向と略直交する方向に記録紙16の全幅に対応する長さにわたり1列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図3(a) の構成に代えて、図3(c) に示すように、複数のノズル51が2次元に配列された短尺のヘッドブロック50’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙16の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。   The configuration in which one or more nozzle rows are configured over a length corresponding to the entire width of the recording paper 16 in a direction substantially orthogonal to the feeding direction of the recording paper 16 is not limited to this example. For example, instead of the configuration of FIG. 3 (a), short head blocks 50 ′ in which a plurality of nozzles 51 are two-dimensionally arranged are arranged in a staggered manner and connected as shown in FIG. 3 (c). A line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire width of the recording paper 16 may be configured.

各ノズル51に対応して設けられている圧力室52は、その平面形状が概略正方形となっており(図3(a),(b) 参照)、対角線上の両隅部にノズル51への流出口と供給インクの流入口(供給口)54が設けられている。   The pressure chamber 52 provided corresponding to each nozzle 51 has a substantially square planar shape (see FIGS. 3 (a) and 3 (b)), and is connected to the nozzle 51 at both corners on a diagonal line. An outlet and an inlet (supply port) 54 for supply ink are provided.

図4に示したように、各圧力室52は供給口54を介して共通流路55と連通されている。共通流路55はインク供給源たるインクタンク(図4中不図示、図6中符号60として記載)と連通しており、インクタンク60から供給されるインクは図4の共通流路55を介して各圧力室52に分配供給される。   As shown in FIG. 4, each pressure chamber 52 communicates with a common flow channel 55 through a supply port 54. The common channel 55 communicates with an ink tank (not shown in FIG. 4, not shown in FIG. 6 and indicated by reference numeral 60) serving as an ink supply source, and the ink supplied from the ink tank 60 passes through the common channel 55 in FIG. Then, it is distributed and supplied to each pressure chamber 52.

圧力室52の天面を構成している加圧板(共通電極と兼用される振動板)56には個別電極57を備えたアクチュエータ58(圧力発生素子に相当)が接合されている。個別電極57に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ58が変形して圧力室52の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル51からインクが吐出される。なお、アクチュエータ58には、ピエゾ素子に代表される圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、共通流路55から供給口54を通って新しいインクが圧力室52に供給される。   An actuator 58 (corresponding to a pressure generating element) having an individual electrode 57 is joined to a pressure plate (vibrating plate also serving as a common electrode) 56 constituting the top surface of the pressure chamber 52. By applying a driving voltage to the individual electrode 57, the actuator 58 is deformed to change the volume of the pressure chamber 52, and ink is ejected from the nozzle 51 due to the pressure change accompanying this. For the actuator 58, a piezoelectric element typified by a piezo element is preferably used. After ink discharge, new ink is supplied from the common channel 55 to the pressure chamber 52 through the supply port 54.

かかる構造を有するインク室ユニット53を図5に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。   As shown in FIG. 5, the ink chamber unit 53 having such a structure is latticed in a fixed arrangement pattern along a row direction along the main scanning direction and an oblique column direction having a constant angle θ not orthogonal to the main scanning direction. The high-density nozzle head of this example is realized by arranging a large number in the shape.

すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット53を一定のピッチdで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチPはd× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル51が一定のピッチPで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。   That is, with a structure in which a plurality of ink chamber units 53 are arranged at a constant pitch d along a certain angle θ with respect to the main scanning direction, the pitch P of the nozzles projected so as to be aligned in the main scanning direction is d × cos θ. Thus, in the main scanning direction, each nozzle 51 can be handled equivalently as a linear arrangement with a constant pitch P. With such a configuration, it is possible to realize a high-density nozzle configuration in which 2400 nozzle rows are projected per inch (2400 nozzles / inch) so as to be aligned in the main scanning direction.

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、(1)全ノズルを同時に駆動する、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向(用紙の搬送方向と直交する方向)に1ライン(1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン)を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。   When the nozzles are driven by a full line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire printable width, (1) all the nozzles are driven simultaneously, (2) the nozzles are sequentially moved from one side to the other. (3) The nozzles are divided into blocks, and the nozzles are sequentially driven from one side to the other for each block, etc., and one line (1 in the width direction of the paper (direction perpendicular to the paper conveyance direction)) Driving a nozzle that prints a line of dots in a row or a line consisting of dots in a plurality of rows is defined as main scanning.

特に、図5に示すようなマトリクス状に配置されたノズル51を駆動する場合は、上記(3)のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル51-11 、51-12 、51-13 、51-14 、51-15 、51-16 を1つのブロックとし(他にはノズル51-21 、…、51-26 を1つのブロック、ノズル51-31 、…、51-36 を1つのブロック、…として)、記録紙16の搬送速度に応じてノズル51-11 、51-12 、…、51-16 を順次駆動することで記録紙16の幅方向に1ラインを印字する。   In particular, when driving the nozzles 51 arranged in a matrix as shown in FIG. 5, the main scanning as described in (3) above is preferable. That is, nozzles 51-11, 51-12, 51-13, 51-14, 51-15, 51-16 are made into one block (other nozzles 51-21,..., 51-26 are made into one block, Nozzles 51-31,..., 51-36 as one block,...), And the nozzles 51-11, 51-12,. One line is printed in 16 width directions.

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1ライン(1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン)の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。   On the other hand, by relatively moving the above-mentioned full line head and the paper, printing of one line (a line formed by one line of dots or a line composed of a plurality of lines) formed by the above-described main scanning is repeatedly performed. This is defined as sub-scanning. In the implementation of the present invention, the nozzle arrangement structure is not limited to the illustrated example.

〔インク供給系の構成〕
図6はインクジェット記録装置10におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク60はヘッド50にインクを供給する基タンクであり、図1で説明したインク貯蔵/装填部14に設置される。インクタンク60の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図6のインクタンク60は、先に記載した図1のインク貯蔵/装填部14と等価のものである。
[Configuration of ink supply system]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the ink supply system in the inkjet recording apparatus 10. The ink tank 60 is a base tank that supplies ink to the head 50 and is installed in the ink storage / loading unit 14 described with reference to FIG. In the form of the ink tank 60, there are a system that replenishes ink from a replenishing port (not shown) and a cartridge system that replaces the entire tank when the remaining amount of ink is low. A cartridge system is suitable for changing the ink type according to the intended use. In this case, it is preferable that the ink type information is identified by a barcode or the like, and ejection control is performed according to the ink type. The ink tank 60 in FIG. 6 is equivalent to the ink storage / loading unit 14 in FIG. 1 described above.

図6に示したように、インクタンク60とヘッド50の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ62が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下(一般的には、20μm程度)とすることが好ましい。図6には示さないが、ヘッド50の近傍又はヘッド50と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。   As shown in FIG. 6, a filter 62 is provided between the ink tank 60 and the head 50 in order to remove foreign matters and bubbles. The filter mesh size is preferably equal to or smaller than the nozzle diameter (generally about 20 μm). Although not shown in FIG. 6, a configuration in which a sub tank is provided in the vicinity of the head 50 or integrally with the head 50 is also preferable. The sub-tank has a function of improving a damper effect and refill that prevents fluctuations in the internal pressure of the head.

また、インクジェット記録装置10には、ノズル51の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ64と、ノズル面50Aの清掃手段としてのクリーニングブレード66とが設けられている。これらキャップ64及びクリーニングブレード66を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によってヘッド50に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド50下方のメンテナンス位置に移動される。   Further, the inkjet recording apparatus 10 is provided with a cap 64 as a means for preventing the nozzle 51 from drying or preventing an increase in ink viscosity near the nozzle, and a cleaning blade 66 as a means for cleaning the nozzle surface 50A. . The maintenance unit including the cap 64 and the cleaning blade 66 can be moved relative to the head 50 by a moving mechanism (not shown), and is moved from a predetermined retracted position to a maintenance position below the head 50 as necessary.

キャップ64は、図示せぬ昇降機構によってヘッド50に対して相対的に昇降変位される。電源OFF時や印刷待機時にキャップ64を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド50に密着させることにより、ノズル面50Aをキャップ64で覆う。   The cap 64 is displaced up and down relatively with respect to the head 50 by an elevator mechanism (not shown). The cap 64 is lifted to a predetermined raised position when the power is turned off or during printing standby, and is brought into close contact with the head 50, thereby covering the nozzle surface 50 </ b> A with the cap 64.

クリーニングブレード66は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド50のインク吐出面(ノズル板表面)に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード66をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。   The cleaning blade 66 is made of an elastic member such as rubber, and can slide on the ink discharge surface (nozzle plate surface) of the head 50 by a blade moving mechanism (not shown). When ink droplets or foreign substances adhere to the nozzle plate, the nozzle plate surface is wiped by sliding the cleaning blade 66 on the nozzle plate to clean the nozzle plate surface.

印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ64に向かって予備吐出が行われる。   During printing or standby, when a specific nozzle is used less frequently and the ink viscosity in the vicinity of the nozzle increases, preliminary discharge is performed toward the cap 64 to discharge the deteriorated ink.

また、ヘッド50内のインク(圧力室52内)に気泡が混入した場合、ヘッド50にキャップ64を当て、吸引ポンプ67で圧力室52内のインク(気泡が混入したインク)を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク68へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッド50への装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇(固化)した劣化インクの吸い出しが行われる。   When air bubbles are mixed in the ink in the head 50 (in the pressure chamber 52), the cap 64 is applied to the head 50, and the ink in the pressure chamber 52 (ink in which the air bubbles are mixed) is removed by suction with the suction pump 67. Then, the sucked and removed ink is sent to the collection tank 68. In this suction operation, the deteriorated ink that has increased in viscosity (solidified) is sucked out when the ink is initially loaded into the head 50 or when the ink is used after being stopped for a long time.

ヘッド50は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ58が動作してもノズル51からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で(アクチュエータ58の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で)、インク受けに向かってアクチュエータ58を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面50Aの清掃手段として設けられているクリーニングブレード66等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル51内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。   If the head 50 is not ejected for a certain period of time, the ink solvent near the nozzles evaporates and the viscosity of the ink near the nozzles increases. Will not discharge. Therefore, before this state is reached (within the viscosity range in which ink can be discharged by the operation of the actuator 58), the actuator 58 is operated toward the ink receiver to discharge ink in the vicinity of the nozzle whose viscosity has increased. “Preliminary discharge” is performed. In addition, after the dirt on the surface of the nozzle plate is cleaned by a wiper such as a cleaning blade 66 provided as a cleaning means for the nozzle surface 50A, the foreign matter is prevented from entering the nozzle 51 by the wiper rubbing operation. Also, preliminary discharge is performed. Note that the preliminary discharge may be referred to as “empty discharge”, “purge”, “spitting”, or the like.

また、ノズル51や圧力室52に気泡が混入したり、ノズル51内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。   In addition, if bubbles are mixed into the nozzle 51 or the pressure chamber 52 or if the viscosity increase of the ink in the nozzle 51 exceeds a certain level, ink cannot be ejected by the preliminary ejection, and the suction operation described below is performed.

すなわち、ノズル51や圧力室52のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル51内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、アクチュエータ58を動作させてもノズル51からインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド50のノズル面50Aに、圧力室52内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。   That is, when bubbles are mixed in the ink in the nozzle 51 or the pressure chamber 52, or when the ink viscosity in the nozzle 51 rises to a certain level or more, the ink can be ejected from the nozzle 51 even if the actuator 58 is operated. Disappear. In such a case, a suction means for sucking ink in the pressure chamber 52 with a pump or the like is brought into contact with the nozzle surface 50A of the head 50, and an operation of sucking ink mixed with bubbles or thickened ink is performed.

ただし、上記の吸引動作は、圧力室52内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。   However, since the above suction operation is performed on the entire ink in the pressure chamber 52, the ink consumption is large. Therefore, when the increase in viscosity is small, it is preferable to perform preliminary discharge as much as possible.

〔制御系の説明〕
図7はインクジェット記録装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置10は、通信インターフェース70、システムコントローラ72、画像メモリ74、ROM75、モータドライバ76、ヒータドライバ78、プリント制御部80、画像バッファメモリ82、ヘッドドライバ84等を備えている。
[Explanation of control system]
FIG. 7 is a principal block diagram showing the system configuration of the inkjet recording apparatus 10. The inkjet recording apparatus 10 includes a communication interface 70, a system controller 72, an image memory 74, a ROM 75, a motor driver 76, a heater driver 78, a print control unit 80, an image buffer memory 82, a head driver 84, and the like.

通信インターフェース70は、ホストコンピュータ86から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース70にはUSB、IEEE1394、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。   The communication interface 70 is an interface unit that receives image data sent from the host computer 86. As the communication interface 70, a serial interface such as USB, IEEE 1394, Ethernet, and wireless network, or a parallel interface such as Centronics can be applied. In this part, a buffer memory (not shown) for speeding up communication may be mounted.

ホストコンピュータ86から送出された画像データは通信インターフェース70を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、一旦画像メモリ74に記憶される。画像メモリ74は、通信インターフェース70を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ72を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ74は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。   Image data sent from the host computer 86 is taken into the inkjet recording apparatus 10 via the communication interface 70 and temporarily stored in the image memory 74. The image memory 74 is a storage unit that temporarily stores an image input via the communication interface 70, and data is read and written through the system controller 72. The image memory 74 is not limited to a memory made of a semiconductor element, and a magnetic medium such as a hard disk may be used.

システムコントローラ72は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ72は、通信インターフェース70、画像メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78等の各部を制御し、ホストコンピュータ86との間の通信制御、画像メモリ74の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ88やヒータ89を制御する制御信号を生成する。   The system controller 72 includes a central processing unit (CPU) and its peripheral circuits, and functions as a control device that controls the entire inkjet recording apparatus 10 according to a predetermined program, and also functions as an arithmetic device that performs various calculations. . That is, the system controller 72 controls each part of the communication interface 70, the image memory 74, the motor driver 76, the heater driver 78, etc., performs communication control with the host computer 86, read / write control of the image memory 74, and the like. A control signal for controlling the motor 88 and the heater 89 of the transport system is generated.

ROM75には、システムコントローラ72のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、ROM75は、書換不能な記憶手段であってもよいし、EEPROMのような書換可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ74は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。   The ROM 75 stores programs executed by the CPU of the system controller 72 and various data necessary for control. The ROM 75 may be a non-rewritable storage unit, or may be a rewritable storage unit such as an EEPROM. The image memory 74 is used as a temporary storage area for image data, and is also used as a program development area and a calculation work area for the CPU.

モータドライバ76は、システムコントローラ72からの指示にしたがってモータ88を駆動するドライバ(駆動回路)である。ヒータドライバ78は、システムコントローラ72からの指示にしたがって後乾燥部42等のヒータ89を駆動するドライバである。   The motor driver 76 is a driver (drive circuit) that drives the motor 88 in accordance with an instruction from the system controller 72. The heater driver 78 is a driver that drives the heater 89 such as the post-drying unit 42 in accordance with an instruction from the system controller 72.

プリント制御部80は、システムコントローラ72の制御に従い、画像メモリ74内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ(ドットデータ)をヘッドドライバ84に供給する制御部である。プリント制御部80において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ84を介してヘッド50のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。   The print control unit 80 has a signal processing function for performing various processing and correction processing for generating a print control signal from the image data in the image memory 74 according to the control of the system controller 72, and the generated print It is a control unit that supplies data (dot data) to the head driver 84. Necessary signal processing is performed in the print control unit 80, and the ejection amount and ejection timing of the ink droplets of the head 50 are controlled via the head driver 84 based on the image data. Thereby, a desired dot size and dot arrangement are realized.

プリント制御部80には画像バッファメモリ82が備えられており、プリント制御部80における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ82に一時的に格納される。なお、図7において画像バッファメモリ82はプリント制御部80に付随する態様で示されているが、画像メモリ74と兼用することも可能である。また、プリント制御部80とシステムコントローラ72とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。   The print control unit 80 includes an image buffer memory 82, and image data, parameters, and other data are temporarily stored in the image buffer memory 82 when image data is processed in the print control unit 80. In FIG. 7, the image buffer memory 82 is shown in a mode associated with the print control unit 80, but it can also be used as the image memory 74. Also possible is an aspect in which the print controller 80 and the system controller 72 are integrated and configured with one processor.

ヘッドドライバ84はプリント制御部80から与えられる印字データに基づいて各色のヘッド12K,12C,12M,12Yのアクチュエータ58を駆動する。ヘッドドライバ84にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。   The head driver 84 drives the actuators 58 of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y for each color based on the print data given from the print control unit 80. The head driver 84 may include a feedback control system for keeping the head driving conditions constant.

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース70を介して外部から入力され、画像メモリ74に蓄えられる。この段階では、RGBの画像データが画像メモリ74に記憶される。   Image data to be printed is input from the outside via the communication interface 70 and stored in the image memory 74. At this stage, RGB image data is stored in the image memory 74.

画像メモリ74に蓄えられた画像データは、システムコントローラ72を介してプリント制御部80に送られ、該プリント制御部80において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。すなわち、プリント制御部80は、入力されたRGB画像データをKCMYの4色のドットデータに変換する処理を行う。プリント制御部80で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ82に蓄えられる。   The image data stored in the image memory 74 is sent to the print control unit 80 via the system controller 72, and the print control unit 80 converts it into dot data for each ink color by a known method such as dithering or error diffusion. Converted. That is, the print control unit 80 performs processing for converting the input RGB image data into KCMY four-color dot data. The dot data generated by the print controller 80 is stored in the image buffer memory 82.

ヘッドドライバ84は、画像バッファメモリ82に記憶されたドットデータに基づき、ヘッド50の駆動制御信号を生成する。ヘッドドライバ84で生成された駆動制御信号がヘッド50に加えられることによって、ヘッド50からインクが吐出される。記録紙16の搬送速度に同期してヘッド50からのインク吐出を制御することにより、記録紙16上に画像が形成される。   The head driver 84 generates a drive control signal for the head 50 based on the dot data stored in the image buffer memory 82. By applying the drive control signal generated by the head driver 84 to the head 50, ink is ejected from the head 50. An image is formed on the recording paper 16 by controlling the ink ejection from the head 50 in synchronization with the conveyance speed of the recording paper 16.

印字検出部24は、図1で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙16に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況(吐出の有無、打滴のばらつきなど)を検出し、その検出結果をプリント制御部80に提供する。   As described with reference to FIG. 1, the print detection unit 24 is a block including a line sensor, reads an image printed on the recording paper 16, performs necessary signal processing, and the like to perform a print status (whether ejection is performed, droplet ejection And the detection result is provided to the print control unit 80.

プリント制御部80は、必要に応じて印字検出部24から得られる情報に基づいてヘッド50に対する各種補正を行う。また、システムコントローラ72は、印字検出部24から得られる情報に基づいて、予備吐出や吸引その他の所定の回復動作を実施する制御を行う。   The print controller 80 performs various corrections on the head 50 based on information obtained from the print detector 24 as necessary. Further, the system controller 72 performs control to perform a predetermined recovery operation such as preliminary ejection, suction, or the like based on information obtained from the print detection unit 24.

また、本例のインクジェット記録装置10は、インク情報読取部92及び温度・湿度検出部94を備えている。インク情報読取部92は、インク種の情報を取得する手段である。具体的には、例えば、インクタンク60のカートリッジの形状(インク種を識別可能な特定の形状)、或いはカートリッジに組み込まれたバーコードやICチップなどからインクの物性情報を読み取る手段を用いることができる。その他、ユーザインターフェースを利用してオペレータが必要な情報を入力してもよい。   Further, the ink jet recording apparatus 10 of this example includes an ink information reading unit 92 and a temperature / humidity detection unit 94. The ink information reading unit 92 is means for acquiring ink type information. Specifically, for example, means for reading the ink physical property information from the shape of the cartridge of the ink tank 60 (a specific shape capable of identifying the ink type) or a barcode or IC chip incorporated in the cartridge is used. it can. In addition, the operator may input necessary information using a user interface.

温度・湿度検出部94は、インクジェット記録装置10が設置される環境の温度及び湿度を検出する各センサ並びにインクの温度を検出するセンサなどの検出手段を含むブロックである。   The temperature / humidity detection unit 94 is a block including detection means such as sensors for detecting the temperature and humidity of the environment in which the inkjet recording apparatus 10 is installed, and a sensor for detecting the temperature of ink.

インク情報読取部92及び温度・湿度検出部94などの各手段から得られた情報は、システムコントローラ72に送られ、インクの吐出制御(吐出量や吐出タイミングの制御)及びメニスカス増粘防止のための微振動駆動の制御等に利用される。   Information obtained from each means such as the ink information reading unit 92 and the temperature / humidity detection unit 94 is sent to the system controller 72 to prevent ink ejection control (control of ejection amount and ejection timing) and meniscus thickening prevention. It is used for the control of micro vibration drive.

次に、本例のインクジェット記録装置10におけるヘッド50の駆動方法について説明する。図8はインクジェット記録装置10のヘッド駆動に関係する主要な回路の要部構成図である。インクジェット記録装置10に搭載される回路基板100には、通信インターフェースIC102、CPU104、ROM75、RAM108、ラインバッファ110、及びドライバIC112が実装されている。   Next, a method for driving the head 50 in the inkjet recording apparatus 10 of this example will be described. FIG. 8 is a main part configuration diagram of main circuits related to head driving of the inkjet recording apparatus 10. A communication interface IC 102, a CPU 104, a ROM 75, a RAM 108, a line buffer 110, and a driver IC 112 are mounted on the circuit board 100 mounted on the inkjet recording apparatus 10.

通信インターフェースIC102は、図7において符号70で示した通信インターフェースに相当する。図8のCPU104は、図7で説明したシステムコントローラ72として機能する。図8のRAM108は、図7で説明した画像メモリ74として機能し、図8のラインバッファ110は、図7の画像バッファメモリ82として機能する。なお、ラインバッファ110に代えて、又はこれと併用してメモリ114を具備してもよい。メモリ114はRAM108の一部を共用することも可能である。   The communication interface IC 102 corresponds to the communication interface indicated by reference numeral 70 in FIG. The CPU 104 in FIG. 8 functions as the system controller 72 described in FIG. The RAM 108 in FIG. 8 functions as the image memory 74 described in FIG. 7, and the line buffer 110 in FIG. 8 functions as the image buffer memory 82 in FIG. Note that the memory 114 may be provided in place of or in combination with the line buffer 110. The memory 114 can share a part of the RAM 108.

図8に示したドライバIC112の詳細は後述するが(図9〜図11)、このドライバIC112は、ヘッドコントローラ116(図7で説明したプリント制御部80に相当)と、D/A変換器、アンプ、トランジスタ等の駆動回路要素118(図7で説明したヘッドドライバ84に相当)を含んで構成される。図8のドライバIC112は、スイッチIC120を搭載した配線部材(例えば、フレキシブルケーブルとリジット基板とを組み合わせた配線部材)122を介してヘッド50と電気的に接続されている。   Details of the driver IC 112 shown in FIG. 8 will be described later (FIGS. 9 to 11). The driver IC 112 includes a head controller 116 (corresponding to the print control unit 80 described in FIG. 7), a D / A converter, A drive circuit element 118 such as an amplifier and a transistor (corresponding to the head driver 84 described in FIG. 7) is included. The driver IC 112 in FIG. 8 is electrically connected to the head 50 via a wiring member (for example, a wiring member in which a flexible cable and a rigid board are combined) 122 on which the switch IC 120 is mounted.

スイッチIC120は、シリアル/パラレル(S/P)変換回路及びスイッチ素子アレイを含んで構成される。また、この回路基板100には電源回路124が接続されており、該電源回路124から各回路ブロックに電力が供給されるようになっている。   The switch IC 120 includes a serial / parallel (S / P) conversion circuit and a switch element array. In addition, a power circuit 124 is connected to the circuit board 100, and power is supplied from the power circuit 124 to each circuit block.

図9は、ヘッドコントローラ116を含むドライバIC112及びスイッチIC120の要部構成図である。図示のとおり、ドライバIC112は、主としてヘッドコントローラ116、吐出用駆動波形発生回路130(第1の駆動波形発生手段に相当)、微振動用駆動波形発生回路132(第2の駆動波形発生手段に相当)、選択回路134を含む。   FIG. 9 is a main part configuration diagram of the driver IC 112 and the switch IC 120 including the head controller 116. As shown in the figure, the driver IC 112 mainly includes a head controller 116, an ejection drive waveform generation circuit 130 (corresponding to the first drive waveform generation means), and a fine vibration drive waveform generation circuit 132 (corresponds to the second drive waveform generation means). ), A selection circuit 134 is included.

また、スイッチIC120は、図示のように、シフトレジスタ140、ラッチ回路142、レベル変換回路144及びスイッチ素子アレイ146を含む。図9においてOUT0 ,OUT1 ,OUT2 …,OUTn の符号とともに容量性負荷として示したのは、ヘッド50の各アクチュエータ(圧電素子)58である。各アクチュエータ58の個別電極57(図9に示した容量性負荷において左側の電極)は、それぞれ対応するスイッチ素子146-i (i=0,1,2 …n )の端子に接続されており、アクチュエータ58の他方の電極(共通電極)はグランド(GND)に接続されている。   The switch IC 120 includes a shift register 140, a latch circuit 142, a level conversion circuit 144, and a switch element array 146, as shown. In FIG. 9, the actuators (piezoelectric elements) 58 of the head 50 are shown as capacitive loads together with the symbols OUT0, OUT1, OUT2,..., OUTn. The individual electrodes 57 of each actuator 58 (the left electrode in the capacitive load shown in FIG. 9) are connected to the terminals of the corresponding switch elements 146-i (i = 0, 1, 2... N), The other electrode (common electrode) of the actuator 58 is connected to the ground (GND).

なお、本例ではヘッドコントローラ116、スイッチIC120及び選択回路134が「駆動選択手段」として機能している。   In this example, the head controller 116, the switch IC 120, and the selection circuit 134 function as “drive selection means”.

吐出用駆動波形発生回路130は、ヘッドコントローラ116から出力されるデジタル波形データをアナログ信号に変換する変換するD/Aコンバータ(DAC)を含む波形生成回路152と、波形生成回路152の出力レベルに応じて駆動波形を増幅するアンプ回路154及びプッシュプル回路(図9中不図示)を含んで構成される。すなわち、ヘッドコントローラ116から出力された吐出用駆動波形のデジタル波形データは波形生成回路152に入力され、波形生成回路152において入力波形データに応じたアナログ波形信号に変換される。このアナログ波形信号は、アンプ回路154で所定のレベルに増幅され、プッシュプル回路を用いて電力増幅された後、吐出用の駆動波形信号として出される。こうして生成された吐出用駆動波形(吐出用共通駆動波形)は、選択回路134の「COM1」ポートに入力される。   The ejection drive waveform generation circuit 130 includes a waveform generation circuit 152 including a D / A converter (DAC) that converts the digital waveform data output from the head controller 116 into an analog signal, and the output level of the waveform generation circuit 152. Accordingly, an amplifier circuit 154 that amplifies the drive waveform and a push-pull circuit (not shown in FIG. 9) are configured. That is, the digital waveform data of the ejection drive waveform output from the head controller 116 is input to the waveform generation circuit 152, and converted into an analog waveform signal corresponding to the input waveform data by the waveform generation circuit 152. The analog waveform signal is amplified to a predetermined level by the amplifier circuit 154, is amplified by a push-pull circuit, and is then output as a drive waveform signal for ejection. The ejection drive waveform thus generated (ejection common drive waveform) is input to the “COM1” port of the selection circuit 134.

同様に、微振動用駆動波形発生回路132は、波形生成回路156とアンプ回路158及びプッシュプル回路(図9中不図示)を含んで構成される。ヘッドコントローラ116から出力された微振動用駆動波形のデジタル波形データは波形生成回路156に入力され、波形生成回路156において入力波形データに応じたアナログ波形信号に変換される。このアナログ波形信号は、アンプ回路158で所定のレベルに増幅され、プッシュプル回路を用いて電力増幅された後、微振動用の駆動波形信号として出される。こうして生成された微振動用駆動波形(微振動用共通駆動波形)は、選択回路134の「COM2」ポートに入力される。   Similarly, the fine vibration drive waveform generation circuit 132 includes a waveform generation circuit 156, an amplifier circuit 158, and a push-pull circuit (not shown in FIG. 9). The digital waveform data of the drive waveform for fine vibration output from the head controller 116 is input to the waveform generation circuit 156, and is converted into an analog waveform signal corresponding to the input waveform data by the waveform generation circuit 156. The analog waveform signal is amplified to a predetermined level by the amplifier circuit 158, power amplified using a push-pull circuit, and then output as a drive waveform signal for fine vibration. The fine vibration drive waveform generated in this way (the fine vibration common drive waveform) is input to the “COM 2” port of the selection circuit 134.

選択回路134は、ヘッドコントローラ116から与えられる制御信号に基づいて、「COM1」ポート及び「COM2」ポートの2入力から1つの出力信号を選択する回路(マルチプレクサ)である。   The selection circuit 134 is a circuit (multiplexer) that selects one output signal from two inputs of the “COM1” port and the “COM2” port based on a control signal supplied from the head controller 116.

図10に選択回路134の構成とその真理値表を示す。同図(a)に示したように、選択回路134は「COM1」ポート及び「COM2」ポートの他、制御信号の入力ポートとしての「Enabel」、「Select A」、「Select B」を有し、出力ポートとして「COMOUT」を有している。「Enabel」、「Select A」、「Select B」の各ポートには、図9で説明したヘッドコントローラ116からの制御信号が入力される。   FIG. 10 shows the configuration of the selection circuit 134 and its truth table. As shown in FIG. 5A, the selection circuit 134 has “Enabel”, “Select A”, and “Select B” as input ports for control signals in addition to the “COM1” port and the “COM2” port. And “COMOUT” as an output port. The control signals from the head controller 116 described with reference to FIG. 9 are input to the “Enabel”, “Select A”, and “Select B” ports.

図10(b)に示したとおり、「ENA(Enable) 」がL(Low ) のとき、「COMOUT」はハイインピーダンス状態になる。「ENA(Enable) 」がH(High) かつ「Select A」及び「Select B」が共にL(Low ) のとき、「COMOUT」からCOM1が出力される。「ENA(Enable) 」がH(High) かつ「Select A」がL(Low ) , 「Select B」がH(High) のとき、「COMOUT」からCOM2が出力される。   As shown in FIG. 10B, when “ENA (Enable)” is L (Low), “COMOUT” is in a high impedance state. When “ENA (Enable)” is H (High) and “Select A” and “Select B” are both L (Low), COM1 is output from “COMOUT”. When “ENA (Enable)” is H (High), “Select A” is L (Low), and “Select B” is H (High), COM2 is output from “COMOUT”.

なお、図9では、1つの選択回路134のみを示したが、実際は図11の詳細図に示したとおり、各圧電素子(OUT0 ,OUT1 ,OUT2 …,OUTn )に対応したスイッチ素子146-i( i=0,1,2 …,n)毎に選択回路134-i (i=0,1,2 …,n)が設けられている。   Although only one selection circuit 134 is shown in FIG. 9, actually, as shown in the detailed view of FIG. 11, switch elements 146-i () corresponding to the respective piezoelectric elements (OUT0, OUT1, OUT2,..., OUTn). A selection circuit 134-i (i = 0,1,2..., n) is provided for each i = 0,1,2.

各選択回路134-i (i=0,1,2 …,n)の出力端子は、それぞれスイッチ素子146-i( i=0,1,2 …,n)の入力側端に接続されており、スイッチ素子146-i (i=0,1,2 …,n)のON/ OFFに応じて各圧電素子(OUT0 ,OUT1 ,OUT2 …,OUTn )に駆動信号が選択的に印加されるようになっている。   The output terminal of each selection circuit 134-i (i = 0, 1, 2... N) is connected to the input side end of the switch element 146-i (i = 0, 1, 2... N), respectively. The drive signal is selectively applied to each piezoelectric element (OUT0, OUT1, OUT2,..., OUTn) according to ON / OFF of the switch element 146-i (i = 0, 1, 2,..., N). It has become.

また、図9に示したヘッドコントローラ116は、ホストコンピュータ86(図8参照)から与えられた画像情報に基づいて、ドットパターンに展開された印字データを生成するとともに、シリアル伝送のクロック信号(CLK)及びラッチタイミングを制御するラッチ信号(LAT)を生成する。図9のヘッドコントローラ116で生成された印字データは、クロック信号CLKに同期してクロック信号CLKとともに印字シリアルデータSDとしてシフトレジスタ140に伝送(シリアル伝送)される。シフトレジスタ140に記憶された印字データは、ヘッドコントローラ116から出力されるラッチ信号LATに基づいてラッチ回路142によってラッチされる。   Further, the head controller 116 shown in FIG. 9 generates print data developed into a dot pattern based on image information given from the host computer 86 (see FIG. 8), and also transmits a serial transmission clock signal (CLK). ) And a latch signal (LAT) for controlling the latch timing. The print data generated by the head controller 116 of FIG. 9 is transmitted (serial transmission) to the shift register 140 as print serial data SD together with the clock signal CLK in synchronization with the clock signal CLK. The print data stored in the shift register 140 is latched by the latch circuit 142 based on the latch signal LAT output from the head controller 116.

ラッチ回路142でラッチされた信号はレベル変換回路144においてスイッチ素子146-i( i=0,1,2 …,n)を駆動可能な所定の電圧値に変換される。このレベル変換回路144の出力信号によって、スイッチ素子146-i( i=0,1,2 …,n)のON/OFFが制御される。   The signal latched by the latch circuit 142 is converted by the level conversion circuit 144 into a predetermined voltage value that can drive the switch element 146-i (i = 0, 1, 2,..., N). The ON / OFF of the switch element 146-i (i = 0, 1, 2... N) is controlled by the output signal of the level conversion circuit 144.

既述のとおり、スイッチ素子146-i( i=0,1,2 …,n)の入力側には、選択回路13 6-i( i=0,1,2 …,n)を介して吐出用共通駆動波形(COM1)又は微振動用共通駆動波形(COM2)が選択的に印加されるため、スイッチ素子146-iの開閉を制御することによって各圧電素子(OUT0 ,OUT1 ,OUT2 …,OUTn )に対して駆動波形が選択的に印加される(図11参照)。   As described above, ejection is performed on the input side of the switch element 146-i (i = 0, 1, 2... N) via the selection circuit 13 6-i (i = 0, 1, 2... N). Since the common drive waveform (COM1) or the micro-vibration common drive waveform (COM2) is selectively applied, the piezoelectric elements (OUT0, OUT1, OUT2,..., OUTn) are controlled by controlling the opening / closing of the switch element 146-i. ) Is selectively applied (see FIG. 11).

図12(a)は吐出用共通駆動波形(COM1)の一例を示した波形図であり、同(b)は微振動用共通駆動波形(COM2)の一例を示した波形図である。図12(a)に示したように、この吐出用共通駆動波形160は、小ドットの液滴(例えば、3pl)を吐出させるための第1波形要素161と中ドットの液滴(例えば、6pl) を吐出させるための第2波形要素162とを連続的に繋げた構成から成り、この第1波形要素161と第2波形要素162とを組み合わせた波形が周期T1 で繰り返される。   FIG. 12A is a waveform diagram showing an example of the ejection common drive waveform (COM1), and FIG. 12B is a waveform diagram showing an example of the micro-vibration common drive waveform (COM2). As shown in FIG. 12A, the common driving waveform 160 for ejection includes a first waveform element 161 for ejecting a small dot droplet (for example, 3 pl) and a medium dot droplet (for example, 6 pl). ) Is continuously connected to the second waveform element 162 for discharging, and a waveform obtained by combining the first waveform element 161 and the second waveform element 162 is repeated at a period T1.

吐出用共通駆動波形160のうち第1波形要素161を圧電素子に印加することにより、小ドットの液滴が吐出され、第2波形要素162のみを印加することによって中ドットの液滴が吐出される。また、第1波形要素161と第2波形要素162とを連続して圧電素子に印加することにより、大ドットの液滴(例えば、9pl) が吐出される。   By applying the first waveform element 161 of the ejection common drive waveform 160 to the piezoelectric element, a small dot droplet is ejected, and by applying only the second waveform element 162, a medium dot droplet is ejected. The Further, by continuously applying the first waveform element 161 and the second waveform element 162 to the piezoelectric element, a large dot droplet (for example, 9 pl) is ejected.

なお、吐出する液滴体積に応じて吐出周期T1 内で駆動波形の印加タイミング(吐出タイミング)が変わるが、この時間差による小ドット、中ドットの着弾位置の差は記録媒体上において実質的に画像の一画素と見做せる範囲内である。   Note that the drive waveform application timing (ejection timing) varies within the ejection cycle T1 depending on the volume of the ejected droplet. The difference in the landing positions of small dots and medium dots due to this time difference is substantially the same on the recording medium. It is within the range that can be regarded as one pixel.

一方、図12(b)に示したように、微振動用共通駆動波形170は、ノズル51からインクを吐出させない程度のエネルギーに抑えてメニスカスを振動させる波形であり、同(a)に示した吐出用共通駆動波形160と比較して、振幅の小さい微振動波形要素171が周期T2 (<T1 )で繰り返されるものとなっている。同図の例では、微振動用共通駆動波形170の周期(T2 )を吐出用共通駆動波形160の周期(T1 )の1/3としているが、本発明の実施に際して、微振動用共通駆動波形170の周期と吐出用共通駆動波形の周期の関係はこの例に限定されない。微振動用共通駆動波形170における微振動波形要素171の周期を吐出用共通駆動波形160の周期(T1 )の1/N(ただし、Nは正の整数)とすることにより、微振動波形の印加タイミングの制御が容易となり、制御上好ましい。   On the other hand, as shown in FIG. 12B, the micro-vibration common drive waveform 170 is a waveform that vibrates the meniscus while suppressing the energy to the extent that ink is not ejected from the nozzle 51, and is shown in FIG. Compared with the ejection common drive waveform 160, the micro-vibration waveform element 171 having a smaller amplitude is repeated at a period T2 (<T1). In the example of the figure, the period (T2) of the common drive waveform 170 for fine vibration is set to 1/3 of the period (T1) of the common drive waveform 160 for discharge. The relationship between the period of 170 and the period of the ejection common drive waveform is not limited to this example. By applying the period of the micro-vibration waveform element 171 in the micro-vibration common drive waveform 170 to 1 / N (where N is a positive integer) of the period (T1) of the ejection common drive waveform 160, the application of the micro-vibration waveform Timing control is facilitated, which is preferable in terms of control.

図9乃至図11で説明した選択回路134及びスイッチ素子146を制御することにより、各ノズル51のアクチュエータ58に対して、図12に示した第1波形要素161,第2波形要素162,又は微振動波形要素171を選択的に印加することが可能である。   By controlling the selection circuit 134 and the switch element 146 described with reference to FIGS. 9 to 11, the first waveform element 161, the second waveform element 162, or the minute waveform element 162 shown in FIG. The vibration waveform element 171 can be selectively applied.

図13(a)は、小ドット吐出時にアクチュエータ58に印加される波形を示し、同(b)は中ドット吐出時に印加される波形、同(c)は大ドット吐出時に印加される波形を示す。また、同(d)は、メニスカスを微振動させるときに印加される波形である。   FIG. 13A shows a waveform applied to the actuator 58 during small dot ejection, FIG. 13B shows a waveform applied during medium dot ejection, and FIG. 13C shows a waveform applied during large dot ejection. . The waveform (d) is a waveform applied when the meniscus is vibrated finely.

図13(a)〜(d)の各波形図において、A1 〜A4 、B1 〜B4 、C1 〜C4 、D1 〜D2 で示した部分について、文字「A」〜「D」を代表して「n」(n=A,B,C,D)で表すことにすると、「n1 」はメニスカスの静定、「n2」はメニスカス引き込み、「n3」はメニスカス引き出し(すなわち吐出)、「n4」は次の吐出準備の状態にそれぞれ対応している。   In each of the waveform diagrams of FIGS. 13A to 13D, the portions indicated by A1 to A4, B1 to B4, C1 to C4, and D1 to D2 represent “n” on behalf of the letters “A” to “D”. (N = A, B, C, D), “n1” is the meniscus stabilization, “n2” is the meniscus pull, “n3” is the meniscus pull (ie, discharge), and “n4” is the next This corresponds to the state of preparation for discharge.

印字データに基づいて吐出を行うノズルと、吐出を行わないノズルとが決定され、印字を行うノズルに対しては、図13(a)〜(c)の何れかの吐出波形が印加される。また、印字を行わないノズルの一部又は全部に対して、図13(d)に示した波形が適宜のタイミングで印加される。   A nozzle that performs ejection and a nozzle that does not perform ejection are determined based on the print data, and any one of the ejection waveforms in FIGS. 13A to 13C is applied to the nozzle that performs printing. Further, the waveform shown in FIG. 13D is applied to some or all of the nozzles that do not perform printing at an appropriate timing.

一般に圧電素子を駆動させる時、圧電素子に流れる駆動電流は、駆動波形の立ち上がり及び立ち下がり期間に充放電される。すなわち、駆動波形の波形の傾きがある短い時間に大きな駆動電流が流れるが、それ以外の時はほとんど電流が流れないため、平均的な消費電流は、駆動波形、駆動周波数の条件にもよるが、瞬間電流の1/10以下である。   In general, when a piezoelectric element is driven, the drive current flowing through the piezoelectric element is charged and discharged during the rising and falling periods of the driving waveform. In other words, a large drive current flows in a short time with a slope of the drive waveform, but almost no current flows at other times, so the average current consumption depends on the conditions of the drive waveform and drive frequency. 1/10 or less of the instantaneous current.

圧電素子に流れる駆動電流Iは、圧電素子方式のインクジェットプリンタとしての一般的な吐出駆動条件では、圧電素子1個の容量C=1nF,駆動波形の印加電圧0V〜40Vをt=4μs程度(スルーレート10V/μs)とすると、
I=C×V/t
=1 [nF] ×40 [V] /4 [μs]
=10 [mA]
となる。上記の演算式から、駆動波形のスルーレートが大きいほど(波形の傾き急であるほど)、駆動電流Iが大きくなることが分かる。
The drive current I that flows through the piezoelectric element is approximately equal to t = 4 μs (capacitance of one piezoelectric element C = 1 nF and a drive waveform applied voltage of 0 V to 40 V in a general discharge driving condition as a piezoelectric element type inkjet printer (through). (Rate 10V / μs)
I = C × V / t
= 1 [nF] × 40 [V] / 4 [μs]
= 10 [mA]
It becomes. From the above equation, it can be seen that the drive current I increases as the slew rate of the drive waveform increases (the steeper slope of the waveform).

ON/OFF駆動のような傾きの時間が略一定である場合、電圧が高いほど駆動電流が大きくなることが分かる。   It can be seen that when the slope time is substantially constant as in the ON / OFF drive, the drive current increases as the voltage increases.

メニスカスを微振動させる場合、吐出させるほどのエネルギーは必要ないために、スルーレートは吐出駆動の2割程度になる。したがって、上の条件を利用すると、
微振動による駆動電流Iは、
I=( C×V/t) ×0.2
=2 [mA]
となる。
When the meniscus is finely vibrated, energy is not required to be discharged, so the slew rate is about 20% of the discharge driving. Therefore, using the above condition,
The drive current I due to slight vibration is
I = (C × V / t) × 0.2
= 2 [mA]
It becomes.

駆動対象が1つの圧電素子のみであれば、それほど大きい駆動電流ではないが、圧電素子を多数アレイ状に配列したラインヘッド方式の場合、非常に多くの圧電素子を同時に駆動するため、非常に大きな駆動電流を供給しなければならない。   If the driving target is only one piezoelectric element, the driving current is not so large. However, in the case of a line head system in which a large number of piezoelectric elements are arranged in an array, a very large number of piezoelectric elements are driven at the same time. Drive current must be supplied.

仮に、M=1000個の圧電素子(ノズル)を同時に吐出駆動する場合、上の演算式から、
I=(C×V/t)×M
=(1 [nF] ×40 [V] /4 [μs] )×1000
=10 [A]
となり、4μsの瞬間に10Aの駆動電流が流れることになる。
If M = 1000 piezoelectric elements (nozzles) are simultaneously driven to discharge, from the above equation,
I = (C × V / t) × M
= (1 [nF] × 40 [V] / 4 [μs]) × 1000
= 10 [A]
Thus, a driving current of 10 A flows at the moment of 4 μs.

この瞬間電流に合わせて、電源及び駆動回路の駆動能力を大きくしなければならず、回路規模が大きくなる結果、コストが高くなり、プリンタシステムとして成立しなくなる事態も起こり得る。   In accordance with the instantaneous current, the driving capability of the power source and the driving circuit must be increased. As a result, the circuit scale increases, resulting in an increase in cost and a situation in which the printer system cannot be established.

また、吐出サイクルの高速化を実現するために、吐出用駆動波形と微振動用駆動波形とを分けて、同じタイミングで駆動させたとすると、吐出駆動の瞬間電流に加えて、さらに微振動駆動の瞬間電流が重なってしまい、瞬間電流は予想以上に大きくなる。このため、電圧降下が大きくなり波形品質が劣化するだけでなく、電源の供給能力を超えてしまう恐れがある。   Also, if the ejection drive waveform and the micro-vibration drive waveform are separated and driven at the same timing in order to realize a high-speed ejection cycle, in addition to the instantaneous current of the ejection drive, further micro-vibration drive The instantaneous currents overlap, and the instantaneous current becomes larger than expected. For this reason, not only does the voltage drop increase and the waveform quality deteriorates, the power supply capability may be exceeded.

そのため、本実施形態では、吐出用駆動回路(吐出用駆動波形発生回路130)と、微振動用駆動回路(微振動用駆動波形発生回路132)とを分け、さらに、微振動波形要素171の印加タイミングを制御することで瞬間的な電流、瞬間的な電力を抑制するように構成されている。   Therefore, in the present embodiment, the ejection drive circuit (ejection drive waveform generation circuit 130) and the fine vibration drive circuit (fine vibration drive waveform generation circuit 132) are separated, and the application of the fine vibration waveform element 171 is further performed. By controlling the timing, instantaneous current and instantaneous power are suppressed.

具体的には、印字期間中の吐出させない期間であっても、常時は微振動波形を与えないこととし、アクチュエータ(圧電素子)58への微振動波形の印加タイミングを分散させる。   Specifically, even in a period during which no ejection is performed during the printing period, the fine vibration waveform is not always given, and the application timing of the fine vibration waveform to the actuator (piezoelectric element) 58 is dispersed.

図14は、吐出(印字)を行わない複数のノズルに対する微振動用駆動波形の印加制御の一例を示した図である。図14(a)は微振動用共通駆動波形170を示し、同(b)〜(d)はそれぞれ異なるノズル1,ノズル2,ノズル3に印加される微振動波形の例を示し、同(e)は(b)〜(d)による微振動駆動の消費電流を示す図である。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of application control of a fine vibration drive waveform to a plurality of nozzles that do not perform ejection (printing). FIG. 14A shows a micro vibration common drive waveform 170, and FIGS. 14B to 14D show examples of micro vibration waveforms applied to different nozzles 1, 2 and 3, respectively. () Is a diagram showing the current consumption of micro-vibration driving according to (b) to (d).

図14(a)に示す微振動用共通駆動波形170を図9のスイッチIC120によって各圧電素子に選択的に分配することにより、図14(b)〜(d)の印加を実現できる。   By selectively distributing the micro-vibration common drive waveform 170 shown in FIG. 14A to each piezoelectric element by the switch IC 120 shown in FIG. 9, the application shown in FIGS. 14B to 14D can be realized.

図14(b)〜(d)に示したように、ノズル1に対しては、微振動用共通駆動波形170の「part1 」のタイミングで波形要素が印加され、ノズル2に対しては「part2 」のタイミング、ノズル3に対しては「part3 」のタイミングでそれぞれ波形要素が印加される。   As shown in FIGS. 14B to 14D, the waveform element is applied to the nozzle 1 at the timing of “part1” of the micro-vibration common drive waveform 170, and “part2” is applied to the nozzle 2. The waveform element is applied to the nozzle 3 at the timing “part3”.

既に説明したとおり、各波形要素(part1〜part3)の立ち上がり及び立ち下がりの部分で圧電素子の充放電が行われるため、消費電流は図14(e)のようになる。   As already described, since the piezoelectric elements are charged and discharged at the rising and falling portions of the waveform elements (part1 to part3), the current consumption is as shown in FIG.

このように、タイミングをずらして選択的にノズル1〜3のメニスカスを微振動させることにより、瞬間的な電流、電力を小さくできるとともに、消費電流全体を減らす効果がある。また、非印字期間中、常時、微振動駆動波形を圧電素子に印加するのではなく、適宜の時間間隔をおいて微振動駆動波形を印加することにより、圧電素子の劣化が抑制され、製品寿命を長くすることができる。   In this way, by shifting the timing selectively and finely vibrating the meniscus of the nozzles 1 to 3, the instantaneous current and power can be reduced, and the entire current consumption can be reduced. In addition, during the non-printing period, instead of always applying the micro vibration drive waveform to the piezoelectric element, by applying the micro vibration drive waveform at an appropriate time interval, deterioration of the piezoelectric element is suppressed, and the product lifetime Can be lengthened.

図14では、説明の便宜上、3つのノズル1〜3のみを示したが、さらに多数のノズルについて振動波形の印加タイミングを順次ずらしていく態様も可能である。また、図14のように1ノズルずつ、微振動波形の印加タイミングを順次ずらすことで、瞬間消費電流を大幅に抑制することができるが、本発明の実施に際しては、必ずしも1ノズルずつ印加タイミングをずらす態様に限定されない。例えば、吐出させないノズルのうち、同じタイミングで微振動波形を印加する複数のノズルについてグループ(ノズル1が属するグループ 1、ノズル2が属するグループ2、ノズル3が属するグループ3…)に分け、グループ単位で微振動させるタイミングを制御してもよい。この場合、グループ内に属する複数のノズルに対して同時に微振動波形が印加されるが、吐出させないノズルを全て同時に微振動させる場合と比較して、瞬間電流を抑制することができる。また、同時に微振動させるノズルの数を各タイミングで略同数とすることにより負荷の均一化を図ることができる。   In FIG. 14, only three nozzles 1 to 3 are shown for convenience of explanation, but a mode in which the application timing of the vibration waveform is sequentially shifted for a larger number of nozzles is also possible. Further, as shown in FIG. 14, the instantaneous current consumption can be greatly suppressed by sequentially shifting the application timing of the fine vibration waveform for each nozzle, but in the practice of the present invention, the application timing for each nozzle is not necessarily limited. It is not limited to the mode of shifting. For example, among nozzles that are not ejected, a plurality of nozzles to which a fine vibration waveform is applied at the same timing are divided into groups (group 1 to which nozzle 1 belongs, group 2 to which nozzle 2 belongs, group 3 to which nozzle 3 belongs), and group units The timing of fine vibration may be controlled. In this case, although the fine vibration waveform is simultaneously applied to a plurality of nozzles belonging to the group, the instantaneous current can be suppressed as compared with the case where all the nozzles that are not ejected are simultaneously finely vibrated. Further, the load can be made uniform by making the number of nozzles that are finely vibrated simultaneously substantially the same at each timing.

微振動用の駆動波形信号を圧電素子に印加する条件は、物理的にはインクが安定に吐出できるように、メニスカスの粘度上昇を抑制することが要求され、その一方、ミストなど不適切なインクを吐出させないこと、消費電力を抑えること、圧電素子の劣化を抑えることなどの要求もある。したがって、装置の状況に応じて微振動用の駆動波形及びその印加を制御することが望ましい。   The condition for applying the drive waveform signal for fine vibration to the piezoelectric element is that it is physically required to suppress an increase in meniscus viscosity so that the ink can be stably ejected. There are also demands such as not discharging the ink, suppressing power consumption, and suppressing deterioration of the piezoelectric element. Therefore, it is desirable to control the drive waveform for fine vibration and its application according to the situation of the apparatus.

例えば、インクの粘度が高い場合は、粘度の上昇を抑制するために、頻繁に微振動波形を印加することが望ましく、逆に、インクの粘度が低い場合は、消費電力抑制の観点から微振動駆動の頻度を下げる。   For example, when the viscosity of the ink is high, it is desirable to apply a fine vibration waveform frequently in order to suppress an increase in viscosity. Conversely, if the viscosity of the ink is low, the vibration is small from the viewpoint of power consumption suppression. Reduce the frequency of driving.

微振動の制御において考慮すべき状況の要素と、各状況の傾向に対応した制御の例としては、インクの粘度が高い(低い)、非吐出期間が長い(短い)、温度が低い(高い)、湿度が低い(高い)、直前に吐出したインクの体積が小さい(大きい)、インク流路として周辺のノズルの吐出が少ない或いはインク体積が小さい(吐出が多い或いはインク体積が大きい)などに応じて、吐出周期(駆動周期)T1 内の微振動波形要素171(微振動駆動パルス)の数を多くする(少なくする)、印字期間内の微振動駆動パルスの数を多くする(少なくする)、微振動駆動パルスの周波数を高くする(低くする)、駆動周期の時間的に前側(後ろ側)で微振動駆動パルスを与える、などの制御を行う。   Examples of conditions that should be considered in the microvibration control and examples of control corresponding to the tendency of each situation include high (low) ink viscosity, long (short) non-ejection period, and low (high) temperature. Depending on low humidity (high), small volume (large) of ink ejected immediately before, small ejection of peripheral nozzles or small ink volume (large ejection or large ink volume) Thus, the number of micro-vibration waveform elements 171 (micro-vibration drive pulses) within the ejection cycle (drive cycle) T1 is increased (reduced), and the number of micro-vibration drive pulses within the printing period is increased (reduced). Control is performed such as increasing (lowering) the frequency of the micro-vibration driving pulse and applying the micro-vibration driving pulse on the front side (rear side) of the driving cycle.

なお、この場合、微振動波形の周期は、吐出用駆動波形の周期内であり、より好ましくは、微振動波形周期を吐出波形周期の1/N(ただし、Nは正の整数)とする。   In this case, the period of the fine vibration waveform is within the period of the ejection drive waveform, and more preferably, the fine vibration waveform period is 1 / N of the discharge waveform period (where N is a positive integer).

このように、条件によって微振動波形を制御することで吐出不良の発生を抑制し、印字品質を維持させることができるだけでなく、不要な微振動も抑制できるので、平均的な消費電力を抑えることができ、圧電素子の劣化を抑えることができる。   In this way, by controlling the micro-vibration waveform according to the conditions, it is possible not only to suppress the occurrence of defective ejection and maintain print quality, but also to suppress unnecessary micro-vibration, thus reducing average power consumption. And deterioration of the piezoelectric element can be suppressed.

図15には、圧電素子に印加する微振動波形の例を示した。同(a)は微振動用共通駆動波形170であり、同(b)〜(d)は条件に応じて制御される微振動波形の例である。すなわち、図15(b)は、微振動波形要素171の印加間隔をあけて印加する例である。インクの粘度が低い場合には、微振動波形要素171の印加間隔を比較的長くとることができる。同(c)は、微振動波形のON/OFF比を制御したものである。ノズルの非吐出期間と消費電力(吐出数)等に応じてON/OFF比を決定することが好ましい。また、同(d)は、微振動波形の周波数を変えたものである。   FIG. 15 shows an example of a fine vibration waveform applied to the piezoelectric element. (A) is a common drive waveform 170 for fine vibration, and (b) to (d) are examples of a fine vibration waveform controlled according to conditions. That is, FIG. 15B is an example in which the fine vibration waveform element 171 is applied with an application interval. When the viscosity of the ink is low, the application interval of the fine vibration waveform element 171 can be made relatively long. (C) controls the ON / OFF ratio of the fine vibration waveform. It is preferable to determine the ON / OFF ratio according to the non-ejection period of the nozzle and the power consumption (number of ejections). Further, (d) shows a case where the frequency of the fine vibration waveform is changed.

メニスカスの増粘を防止するという観点だけを重視すると、メニスカスは常時微振動させることが好ましい。しかしながら、常時微振動を行うと、クロストークの発生や消費電力等の観点から問題がある。そのため、吐出駆動させているノズル及びその周辺のノズルについては、微振動のON/OFF比(デューティ)のOFF期間を大きくするという制御を行うことが好ましい。つまり、近隣のノズルを吐出させた場合には、その吐出駆動によるクロストークを積極的に利用して、周辺ノズルのメニスカスの増粘防止を図る。   If only the viewpoint of preventing thickening of the meniscus is regarded as important, it is preferable that the meniscus is always slightly vibrated. However, there is a problem from the viewpoints of occurrence of crosstalk, power consumption, etc. when micro vibrations are constantly performed. For this reason, it is preferable to perform control such that the OFF period of the ON / OFF ratio (duty) of the minute vibration is increased for the nozzles that are driven to discharge and the peripheral nozzles. That is, when neighboring nozzles are ejected, the crosstalk due to the ejection driving is actively used to prevent thickening of the meniscus of the peripheral nozzles.

また、大ドット吐出、中ドット吐出、或いは小ドット吐出に合わせて(吐出体積に応じて)、当該吐出ノズル及びその近隣の非吐出ノズルに与える微振動のON/OFFデューティを可変にすることも考えられる。吐出体積が大きい場合には、流路内の液がリフレッシュされ、周辺の流路における液の移動量も大きいため、微振動のOFF期間を大きく設定できる。   Also, the ON / OFF duty of the minute vibration applied to the discharge nozzle and the non-discharge nozzles in the vicinity thereof can be varied in accordance with the large dot discharge, medium dot discharge, or small dot discharge (depending on the discharge volume). Conceivable. When the discharge volume is large, the liquid in the flow path is refreshed, and the amount of movement of the liquid in the peripheral flow path is large, so that the OFF period of fine vibration can be set large.

逆に、吐出体積が小さい場合は、液のリフレッシュ効果が小さいため、繰り返し微振動を与える方が好ましい。   On the contrary, when the discharge volume is small, the refreshing effect of the liquid is small, so it is preferable to repeatedly give microvibration.

圧電素子に印加する微振動駆動パルスの数や、その発生位置(印加タイミング)、或いは、周波数等の変更は、図8乃至図11で説明したスイッチIC120の制御(スイッチ素子146の切り換えタイミングの制御)によって実現してもよいし、スイッチIC120の制御に代えて、又はこれと併用して、デジタル回路の波形生成部(すなわち、ヘッドコントローラ116及び波形生成回路156等)で行ってもよい。   Changes in the number of micro-vibration driving pulses applied to the piezoelectric element, its generation position (application timing), frequency, etc. are controlled by the switch IC 120 described in FIGS. 8 to 11 (control of the switching timing of the switch element 146). ), Or in place of or in combination with the control of the switch IC 120, may be performed by the waveform generation unit (that is, the head controller 116, the waveform generation circuit 156, etc.) of the digital circuit.

図16は、圧電素子に印加する駆動信号の例を示した波形図である。同(a)は、小ドット吐出信号を連続して印加する場合の例が示されている。図示のとおり、小ドットの吐出に寄与する第1波形要素161は、図12で説明した吐出用共通駆動波形160の周期T1 で印加され、その前後には微振動波形要素171が付加されている。つまり、一吐出周期T1 の時間内で微振動波形要素171と第1波形要素161とを組み合わせて印加しながら、周期T1 による連続的な小ドットの吐出が可能となっている。   FIG. 16 is a waveform diagram showing an example of a drive signal applied to the piezoelectric element. The same (a) shows an example in which small dot ejection signals are continuously applied. As shown in the figure, the first waveform element 161 that contributes to the ejection of small dots is applied at the period T1 of the ejection common drive waveform 160 described in FIG. 12, and a fine vibration waveform element 171 is added before and after that. . That is, it is possible to discharge small dots continuously with the period T1, while applying the combination of the fine vibration waveform element 171 and the first waveform element 161 within the time of one discharge period T1.

図16(b)は、大ドット吐出信号を連続して印加する場合の例が示されている。図示のとおり、第1波形要素161と第2波形要素162とを組み合わせてなる大ドット吐出信号を連続的に印加することにより、周期T1 で大ドットの連続吐出が可能である。この大ドットの連続吐出期間中は、当該ノズルについて微振動は与えないことになるが、吐出体積が大きいため、吐出動作自体によって増粘抑止効果を得ている。   FIG. 16B shows an example in which large dot ejection signals are continuously applied. As shown in the figure, by continuously applying a large dot ejection signal that is a combination of the first waveform element 161 and the second waveform element 162, it is possible to continuously eject large dots at the period T1. During this large dot continuous discharge period, the nozzle is not subjected to slight vibration, but since the discharge volume is large, the effect of increasing the viscosity is obtained by the discharge operation itself.

次に、他の駆動波形の例を説明する。   Next, examples of other drive waveforms will be described.

図17には、図12(b)の例よりも、周波数の高い微振動波形を用いる例が示されている。図17(a)は、図12(a)で説明した吐出用共通駆動波形160である。図17(a)のように、吐出用共通駆動波形は、第1波形要素(図中のpart1 )161と第2波形要素(図中のpart2)162の組み合わせからなる。また、図17(b)は微振動用共通駆動波形の例であり、同(c)〜(e)は、吐出用共通駆動波形160及び微振動用共通駆動波形170から選択回路134及びスイッチ素子146を介して圧電素子に印加される駆動信号の例を示した図である。同(c)は小ドット吐出時の印加駆動信号の例、同(d)は中ドット吐出時の印加駆動信号の例、同(e)は大ドット吐出時の印加駆動信号の例を示す。   FIG. 17 shows an example using a fine vibration waveform having a higher frequency than the example of FIG. FIG. 17A shows the ejection common drive waveform 160 described with reference to FIG. As shown in FIG. 17A, the ejection common drive waveform includes a combination of a first waveform element (part 1 in the figure) 161 and a second waveform element (part 2 in the figure) 162. FIG. 17B is an example of the common drive waveform for fine vibration. FIGS. 17C to 18E show the selection circuit 134 and the switch element from the common drive waveform 160 for discharge and the common drive waveform 170 for fine vibration. 7 is a diagram illustrating an example of a drive signal applied to a piezoelectric element via 146. FIG. (C) shows an example of an applied drive signal at the time of small dot ejection, (d) shows an example of an applied drive signal at the time of middle dot ejection, and (e) shows an example of an applied drive signal at the time of large dot ejection.

同(c)に示したように、小ドット吐出時は、吐出用の第1波形要素(part1 )161を印加する前に、周波数の高い微振動波形要素171を印加している。また、同(d)に示したように、中ドット吐出時は、吐出用の第2波形要素(part2)162を印加する前に、微振動波形要素171を印加しているが、この印加する位置は、微振動波形要素171の1パルス分だけ前に設定されている。   As shown in FIG. 8C, when small dots are ejected, the fine vibration waveform element 171 having a high frequency is applied before the first waveform element (part1) 161 for ejection is applied. Further, as shown in (d), during the middle dot ejection, the fine vibration waveform element 171 is applied before the second waveform element (part2) 162 for ejection is applied. The position is set one pulse before the fine vibration waveform element 171.

同(e)に示した大ドット吐出時は、吐出用の第1波形要素161と第2波形要素162を連続して印加するものとし(part1 +part2 )、微振動波形要素171は印加しない。   In the large dot ejection shown in FIG. 5E, the first waveform element 161 and the second waveform element 162 for ejection are continuously applied (part1 + part2), and the fine vibration waveform element 171 is not applied.

図17(c)〜(e)で例示したとおり、吐出させるドットサイズ(液滴体積)によって、微振動波形要素171(微振動駆動パルス)のパルス数や、印加タイミング(微振動波形要素171の印加位置)、周波数などを設定することが好ましい。   As illustrated in FIGS. 17C to 17E, depending on the dot size (droplet volume) to be ejected, the number of pulses of the fine vibration waveform element 171 (fine vibration drive pulse) and the application timing (of the fine vibration waveform element 171). It is preferable to set the application position), frequency, and the like.

既に説明したとおり、駆動波形の立ち上がりと立ち下がりの部分でそれぞれ電流が流れるため、複数のノズルを同時に駆動する場合は、図18に示すように、吐出駆動波形の立ち上がり、立ち下がりと、微振動波形の立ち上がり、立ち下がりとがなるべく重ならないように制御することが好ましい。   As already described, since current flows at the rising and falling portions of the drive waveform, when driving a plurality of nozzles simultaneously, as shown in FIG. It is preferable to control so that the rise and fall of the waveform do not overlap as much as possible.

図18の例では、吐出用共通駆動波形160の第1波形要素(part1 )161における立ち上がり部P1 と、微振動波形の立ち上がり部Q1 とは重なっておらず、吐出用共通駆動波形160のフラット部P2 と微振動波形の立ち上がり部Q1 とが重なるようになっている。また、吐出用共通駆動波形の立ち下がり部P3,P5 と、微振動波形の立ち下がり部Q2 とは重なっておらず、吐出用共通駆動波形160のフラット部P4 と微振動波形の立ち下がり部Q2 とが重なるようになっている。   In the example of FIG. 18, the rising portion P 1 in the first waveform element (part 1) 161 of the ejection common drive waveform 160 does not overlap the rise portion Q 1 of the fine vibration waveform, and the flat portion of the ejection common drive waveform 160. P2 and the rising portion Q1 of the fine vibration waveform overlap each other. Further, the falling portions P3 and P5 of the discharge common drive waveform and the falling portion Q2 of the fine vibration waveform do not overlap, and the flat portion P4 of the discharge common drive waveform 160 and the falling portion Q2 of the fine vibration waveform are not overlapped. And overlap.

一方、吐出用共通駆動波形160の第2波形要素(part2 )162と微振動波形との関係では、相対的に傾きの小さい立ち上がり部P6 において微振動波形の立ち上がり部Q1 ’が重なっているものの、両者の立ち下がり部P8 ,Q2 ’は重なっておらず、吐出用共通駆動波形のフラット部P7 と微振動波形の立ち下がり部Q2 ’とが重なるようになっている。   On the other hand, in the relationship between the second waveform element (part2) 162 of the ejection common drive waveform 160 and the slight vibration waveform, the rising portion Q1 'of the fine vibration waveform overlaps with the rising portion P6 having a relatively small inclination. The falling portions P8 and Q2 'of the two do not overlap, and the flat portion P7 of the discharge common drive waveform and the falling portion Q2' of the fine vibration waveform overlap.

このように、吐出用駆動波形の傾きの無い部分(フラット部分)、或いは、傾きの小さい部分を選択して、その部分に微振動波形の傾き部分が重なるように、両者の駆動信号の印加タイミングが調整されている。   In this way, when the ejection drive waveform has no slope (flat part) or a part with a small slope, the drive signal application timings for both are arranged so that the slope of the micro-vibration waveform overlaps that part. Has been adjusted.

吐出させるノズル以外の全てのノズルに対して微振動波形を与えてもよいし、吐出させるノズル以外のノズルの中から選択的に微振動波形を与えてもよい。   The fine vibration waveform may be given to all the nozzles other than the nozzle to be discharged, or the fine vibration waveform may be selectively given from the nozzles other than the nozzle to be discharged.

これにより、瞬間的な消費電流を一層抑制することが可能である。なお、吐出駆動波形の立ち上がり、立ち下がりと、微小振動波形の立ち上がり、立ち下がりが重なってしまう場合には、極力、それぞれの傾きが緩やかな部分を選択して、重なるように設定することにより、瞬間的な消費電流を抑えることができる。或いはまた、吐出用駆動波形の傾きの方向と微振動波形の傾きの方向とが互いに逆向きの部分を重ねる(吐出用駆動波形の立ち上がり部と微振動波形の立ち下がり部とを重ねる、又は吐出用駆動波形の立ち下がり部と微振動波形の立ち上がり部とを重ねる)ようにしてもよい。   Thereby, instantaneous current consumption can be further suppressed. In addition, when the rise and fall of the ejection drive waveform and the rise and fall of the minute vibration waveform overlap, select the part where each inclination is as gentle as possible and set it to overlap, Instantaneous current consumption can be suppressed. Alternatively, the discharge drive waveform inclination direction and the fine vibration waveform inclination direction are overlapped with each other in opposite directions (the rising portion of the discharge drive waveform and the falling portion of the fine vibration waveform are overlapped, or the discharge The falling part of the driving waveform and the rising part of the fine vibration waveform may be overlapped).

メニスカスの状態に応じて、適切な微振動を行うように、微振動駆動を制御することが好ましい。メニスカスの状態を直接的に検出することは難しいため、本実施形態では、温度や湿度などの検出情報や画像データ等に基づいてメニスカスの状態を判断し、その判断結果に従って微振動の制御を行う。   It is preferable to control the micro-vibration drive so as to perform appropriate micro-vibration according to the state of the meniscus. Since it is difficult to directly detect the meniscus state, in this embodiment, the meniscus state is determined based on detection information such as temperature and humidity, image data, and the like, and fine vibration is controlled according to the determination result. .

微振動の制御は、非印字期間における制御処理(非印字処理)と、印字期間中の制御処理(印字処理)とに大別される。図19は本実施形態における非印字処理の制御手順を示したフローチャートである。   The fine vibration control is roughly divided into a control process (non-print process) during the non-print period and a control process (print process) during the print period. FIG. 19 is a flowchart showing a control procedure of non-printing processing in the present embodiment.

非印字処理がスタートすると(ステップS210)、まず、メニスカスの状態を判断するために必要な各種条件の検出を行う(ステップS212)。例えば、インクの種類、状態、温度、湿度など各種情報が読み込まれる。そして、これら検出した条件に基づき、微振動テーブルの設定を行う(ステップS214)。微振動テーブルは、微振動用駆動波形を規定するためのデータテーブルであり、割合、期間、周波数などを設定する。   When the non-printing process is started (step S210), first, various conditions necessary for determining the meniscus state are detected (step S212). For example, various types of information such as ink type, state, temperature, and humidity are read. Based on these detected conditions, the fine vibration table is set (step S214). The fine vibration table is a data table for defining a drive waveform for fine vibration, and sets a ratio, a period, a frequency, and the like.

次に、ノズル状態のデータの読み込みを行う(ステップS216)。ノズル状態のデータは、各ノズルの稼働状況(吐出履歴、吐出体積、非吐出期間など)を示すデータを含む。この読み込んだデータを解析して(ステップS218)、直前の吐出体積、非吐出期間、微振動の有無、隣接ノズルからの吐出体積などを把握し、所定の判定テーブルを利用して各ノズルのメニスカスの状態を判断する。   Next, nozzle state data is read (step S216). The nozzle state data includes data indicating the operating status (discharge history, discharge volume, non-discharge period, etc.) of each nozzle. This read data is analyzed (step S218), the previous discharge volume, non-discharge period, presence / absence of slight vibration, discharge volume from adjacent nozzles, etc. are grasped, and a meniscus of each nozzle is used using a predetermined determination table. Determine the state.

ステップS218におけるデータ解析の結果に基づき、微振動付与の必要性を判別するとともに、微振動駆動を行う場合の消費電力の解析を行う(ステップS220)。微振動を与える場合の瞬間消費電力をなるべく抑制するように微振動駆動の実施条件(微振動用共通駆動波形の波形データ、周波数、同時に駆動するアクチュエータ数など)が自動的に設定される。   Based on the result of the data analysis in step S218, the necessity of applying the fine vibration is determined, and the power consumption when performing the fine vibration drive is analyzed (step S220). The conditions for performing micro-vibration driving (waveform data of common driving waveform for micro-vibration, frequency, number of actuators to be driven simultaneously, etc.) are automatically set so as to suppress instantaneous power consumption when micro-vibration is applied as much as possible.

ステップS220の設定に従ってヘッド50に微振動波形を印加し、吐出させない程度にメニスカスを微振動させる(ステップS222)。ステップS224では、印字が開始されたか否かを判断し、NO判定時(印字を開始しない場合)は、ステップS216に戻って、上記の処理(ステップS216〜ステップS224)が繰り返される。   A fine vibration waveform is applied to the head 50 in accordance with the setting in step S220, and the meniscus is vibrated to such an extent that it is not ejected (step S222). In step S224, it is determined whether printing has been started. If NO is determined (when printing is not started), the process returns to step S216, and the above processing (steps S216 to S224) is repeated.

ステップS224において、YES判定時(印字を開始する場合)は、非印字処理ルーチンを終了し(ステップS226)、図20に示す印字処理のフローに移行する。   If YES is determined in step S224 (when printing is started), the non-printing process routine is terminated (step S226), and the process proceeds to the printing process shown in FIG.

図20は本実施形態における印字処理の制御手順を示したフローチャートである。   FIG. 20 is a flowchart showing the control procedure of the printing process in this embodiment.

印字処理がスタートすると(ステップS310)、まず、メニスカスの状態を判断するために必要な各種条件の検出を行う(ステップS312)。図19のステップS212と同様に、例えば、インクの種類、状態、温度、湿度など各種情報が読み込まれ、これら検出した条件に基づき、微振動テーブルの設定を行う(図20のステップS314)。   When the printing process starts (step S310), first, various conditions necessary for determining the state of the meniscus are detected (step S312). Similarly to step S212 in FIG. 19, for example, various types of information such as ink type, state, temperature, and humidity are read, and the fine vibration table is set based on these detected conditions (step S314 in FIG. 20).

次に、印字すべき画像について1アレイ分ずつ(1主走査方向列分の)画像データの読み込みを行う(ステップS316)。この読み込んだ1アレイ分の画像データを解析して印字データに変換するとともに、前のデータ履歴を解析し、吐出体積、隣接ノズルからの吐出体積などを把握し、所定の判定テーブルを利用して各ノズルのメニスカスの状態を判断する(ステップS318)。   Next, image data is read for each array (one column in the main scanning direction) for the image to be printed (step S316). The read image data for one array is analyzed and converted into print data, the previous data history is analyzed, the discharge volume, the discharge volume from the adjacent nozzle, etc. are grasped, and a predetermined determination table is used. The state of the meniscus of each nozzle is determined (step S318).

ステップS318におけるデータ解析の結果に基づき、微振動付与の必要性を判別するとともに、微振動駆動を行う場合の消費電力の解析を行う(ステップS320)。微振動を与える場合の瞬間消費電力をなるべく抑制するように微振動駆動の実施条件(微振動用共通駆動波形の波形データ、周波数、同時に駆動する素子数など)が自動的に設定される。   Based on the result of the data analysis in step S318, the necessity of applying the minute vibration is determined, and the power consumption when performing the minute vibration driving is analyzed (step S320). The conditions for performing micro-vibration driving (the waveform data of the common driving waveform for micro-vibration, the frequency, the number of elements to be driven simultaneously, etc.) are automatically set so as to suppress the instantaneous power consumption when applying micro-vibration as much as possible.

ステップS318で得た印字データとステップS320の設定に従って吐出用駆動波形及び微振動波形の印加を制御し、印字に必要なノズルからインクを吐出させるとともに、印字に使用しないノズルについて選択的にメニスカスを微振動させる(ステップS322)。ステップS324では、印字すべき画像データが終了したか否かを判断し、NO判定時(画像データ有りの場合)は、ステップS316に戻って、次の1アレイ分の画像データについて上記の処理(ステップS316〜ステップS324)が繰り返される。   In accordance with the print data obtained in step S318 and the setting in step S320, the application of the ejection drive waveform and the fine vibration waveform is controlled to eject ink from the nozzles necessary for printing, and the meniscus is selectively selected for the nozzles not used for printing. Slightly vibrate (step S322). In step S324, it is determined whether or not the image data to be printed has been completed. If NO is determined (if image data is present), the process returns to step S316 and the above-described processing (for the next one array of image data ( Steps S316 to S324) are repeated.

ステップS324において、YES判定時(画像データ終了の場合)は、印字処理ルーチンを終了し(ステップS326)、図19で説明した非印字処理のフローに移行する。   In step S324, when YES is determined (when the image data is terminated), the printing process routine is terminated (step S326), and the flow proceeds to the non-printing process described with reference to FIG.

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、吐出用駆動回路と、微振動用駆動回路とを分け、微振動のタイミングを制御する構成にしたので、瞬間的な電流、瞬間的な電力を抑制し、瞬間消費電力だけでなく、消費電力全体も減少させることができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, since the ejection drive circuit and the micro-vibration drive circuit are separated and the timing of micro-vibration is controlled, instantaneous current, instantaneous Power consumption can be suppressed, and not only instantaneous power consumption but also overall power consumption can be reduced.

さらに、微振動は吐出させない程度のエネルギーに抑えてメニスカスを振動させるため、大きなエネルギーは必要なく、また、吐出用と違い、インク体積が異なる複数種類のインク滴を吐出させる複数の駆動波形要素を発生させるような複雑な駆動回路も必要ない。   Furthermore, since the meniscus is vibrated while suppressing the slight vibration to such an extent that it cannot be ejected, there is no need for large energy, and unlike for ejection, there are a plurality of drive waveform elements that eject multiple types of ink droplets with different ink volumes. There is no need for complicated drive circuits to be generated.

したがって、微振動駆動波形には、インクを吐出させる駆動波形のような複雑な多値駆動波形(図18(a)参照)ではなく、単純な2値矩形波を用意し、ON/OFFのパルス制御とする構成も可能である。このような2値矩形波による駆動は、波形の傾きを制御しない分だけ回路構成も非常に簡単になる。   Therefore, a simple binary rectangular wave is prepared as the micro-vibration driving waveform instead of a complicated multi-value driving waveform (see FIG. 18A) such as a driving waveform for ejecting ink, and an ON / OFF pulse is prepared. A configuration for control is also possible. The driving by such a binary rectangular wave has a very simple circuit configuration as much as the inclination of the waveform is not controlled.

比較のために、図21に吐出用駆動回路の構成例(台形波による駆動回路構成)を示し、図22には2値矩形波による微振動用駆動回路の構成例を示す。   For comparison, FIG. 21 shows a configuration example of a discharge drive circuit (a drive circuit configuration using a trapezoidal wave), and FIG. 22 shows a configuration example of a micro-vibration drive circuit using a binary rectangular wave.

図21に示したように、吐出用駆動回路には、デジタル波形データをD/A変換するためのD/Aコンバータ182と、オペアンプ184と、充放電回路186と、プッシュプル回路188とを含み、プッシュプル回路188の最終出力がオペアンプ184に帰還され、出力を安定させる構成になっている。かかる構成によりプッシュプル回路188の出力(COM1)が図11で説明した選択回路134-i(図中不図示)及びスイッチ素子146-i(図中不図示)を介して各圧電素子58に印加される。   As shown in FIG. 21, the ejection drive circuit includes a D / A converter 182 for D / A converting digital waveform data, an operational amplifier 184, a charge / discharge circuit 186, and a push-pull circuit 188. The final output of the push-pull circuit 188 is fed back to the operational amplifier 184 so that the output is stabilized. With this configuration, the output (COM1) of the push-pull circuit 188 is applied to each piezoelectric element 58 via the selection circuit 134-i (not shown) and the switch element 146-i (not shown) described in FIG. Is done.

一方、図22に示したように、2値矩形波による微振動用駆動回路は、バッファ192、インバータ194、充放電回路196A,196B及びプッシュプル回路198により構成される。この微振動駆動回路は、液を吐出させる必要がないために、吐出駆動に必要な駆動電圧よりも低い出力信号(COM2)が得られればよいため、耐圧の低いトランジスタ(或いはMOSFET)を使用することができ、回路素子を入手性の高い部品や小型品で構成できる。また、D/Aコンバータなどを介さずともデジタル回路を直接接続することも可能になる。なお、微振動駆動は、パルス制御だけでなく、条件によっては駆動電圧を可変にしてもよい。   On the other hand, as shown in FIG. 22, the drive circuit for fine vibration using a binary rectangular wave is configured by a buffer 192, an inverter 194, charge / discharge circuits 196 </ b> A and 196 </ b> B, and a push-pull circuit 198. Since this fine vibration driving circuit does not need to discharge liquid, it is only necessary to obtain an output signal (COM2) lower than the driving voltage required for discharging driving, and therefore a transistor (or MOSFET) having a low withstand voltage is used. Therefore, the circuit element can be composed of highly available parts or small products. It is also possible to directly connect a digital circuit without using a D / A converter or the like. The fine vibration drive is not limited to pulse control, and the drive voltage may be variable depending on conditions.

上述の説明では、画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、印画紙に非接触で現像液を塗布する写真画像形成装置等についても本発明の液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置を適用できる。また、本発明に係る液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置の適用範囲は画像形成装置に限定されず、液体吐出ヘッドを用いて処理液その他各種の液体を被吐出媒体に向けて噴射する各種の装置(塗装装置、塗布装置、配線描画装置など)について本発明を適用することができる。   In the above description, an inkjet recording apparatus has been illustrated as an example of an image forming apparatus, but the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, the liquid ejection head driving apparatus and the liquid ejection apparatus of the present invention can be applied to a photographic image forming apparatus that applies a developing solution to a photographic paper in a non-contact manner. In addition, the application range of the liquid ejection head driving device and the liquid ejection device according to the present invention is not limited to the image forming apparatus, and various types of ejecting processing liquid and other various liquids toward the ejection target medium using the liquid ejection head. The present invention can be applied to these devices (coating device, coating device, wiring drawing device, etc.).

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図1 is an overall configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図FIG. 1 is a plan view of a main part around a printing unit of the ink jet recording apparatus shown in FIG. ヘッドの構造例を示す平面透視図Plane perspective view showing structural example of head 図3(a) の要部拡大図Enlarged view of the main part of Fig. 3 (a) フルライン型ヘッドの他の構成例を示す平面透視図Plane perspective view showing another configuration example of a full-line head 図3(a) 中の4−4線に沿う断面図Sectional view along line 4-4 in Fig. 3 (a) 図3(a) に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図Enlarged view showing the nozzle arrangement of the head shown in FIG. 本例のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図Schematic diagram showing the configuration of the ink supply system in the inkjet recording apparatus of this example 本例のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図Main block diagram showing the system configuration of the inkjet recording apparatus of this example 本例のインクジェット記録装置のヘッド駆動に関係する主要な回路の要部構成図Main part configuration diagram of main circuit related to head driving of ink jet recording apparatus of this example 図8中のドライバIC及びスイッチICの要部構成図でFIG. 9 is a configuration diagram of a main part of the driver IC and the switch IC in FIG. 選択回路の動作説明図Explanation of operation of selection circuit 選択回路の詳細構成図Detailed configuration diagram of selection circuit (a)は吐出用共通駆動波形(COM1)の一例を示した波形図、(b)は微振動用共通駆動波形(COM2)の一例を示した波形図(A) is a waveform diagram showing an example of the ejection common drive waveform (COM1), (b) is a waveform diagram showing an example of the micro-vibration common drive waveform (COM2). アクチュエータ(圧電素子)に印加される駆動波形の例を示した図The figure which showed the example of the drive waveform applied to an actuator (piezoelectric element) 複数のノズルに対する微振動用駆動波形の印加制御の一例を示した図The figure which showed an example of application control of the drive waveform for fine vibration to a plurality of nozzles アクチュエータ(圧電素子)に印加する微振動波形の例を示した波形図Waveform diagram showing an example of a fine vibration waveform applied to an actuator (piezoelectric element) アクチュエータ(圧電素子)に印加する駆動信号の例を示した波形図Waveform diagram showing an example of the drive signal applied to the actuator (piezoelectric element) (a)は吐出用共通駆動波形の一例を示した波形図、(b)は微振動用共通駆動波形の一例を示した波形図、(c)は小ドット吐出時に印加される駆動信号の波形例を示した図、(d)は中ドット吐出時に印加される駆動信号の波形例の波形例を示した図、(e)は大ドット吐出時に印加される駆動信号の波形例の波形例を示した図(A) is a waveform diagram showing an example of a common drive waveform for ejection, (b) is a waveform diagram showing an example of a common drive waveform for fine vibration, and (c) is a waveform of a drive signal applied during small dot ejection. The figure which showed the example, The figure which showed the waveform example of the waveform example of the drive signal applied at the time of medium dot discharge, (e) The waveform example of the waveform example of the drive signal applied at the time of large dot discharge Illustration shown 吐出用共通駆動波形と微振動用波形の関係の例を示した波形図Waveform diagram showing an example of the relationship between the common drive waveform for ejection and the waveform for microvibration 本実施形態における非印字処理の制御手順を示したフローチャートThe flowchart which showed the control procedure of the non-printing process in this embodiment 本実施形態における印字処理の制御手順を示したフローチャートA flowchart showing a control procedure of printing processing in the present embodiment 吐出用駆動回路の構成例(台形波による駆動回路構成)を示す要部回路図Main circuit diagram showing a configuration example of the ejection drive circuit (a drive circuit configuration using trapezoidal waves) 2値矩形波による微振動用駆動回路の構成例を示す要部回路図Main part circuit diagram showing a configuration example of a driving circuit for micro vibration by a binary rectangular wave

符号の説明Explanation of symbols

10…インクジェット記録装置、12…印字部、12K,12C,12M,12Y…ヘッド、14…インク貯蔵/装填部、16…記録紙、18…給紙部、22…吸着ベルト搬送部、31、32…ローラ、33…ベルト、34…吸着チャンバ、35…ファン、50…ヘッド、50A…ノズル面、51…ノズル、52…圧力室、58…アクチュエータ、72…システムコントローラ、75…ROM、80…プリント制御部、104…CPU、108…RAM、110…ラインバッファ、116…ヘッドコントローラ、112…ドライバIC、118…駆動回路要素、120…スイッチIC、130…吐出用駆動波形発生回路、132…微振動用駆動波形発生回路、134…選択回路、146…スイッチ素子アレイ、160…吐出用共通駆動波形、161…第1波形要素、162…第2波形要素、170…微振動用共通駆動波形、171…微振動波形要素   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inkjet recording device, 12 ... Printing part, 12K, 12C, 12M, 12Y ... Head, 14 ... Ink storage / loading part, 16 ... Recording paper, 18 ... Paper feed part, 22 ... Adsorption belt conveyance part, 31, 32 ... Roller, 33 ... Belt, 34 ... Adsorption chamber, 35 ... Fan, 50 ... Head, 50A ... Nozzle surface, 51 ... Nozzle, 52 ... Pressure chamber, 58 ... Actuator, 72 ... System controller, 75 ... ROM, 80 ... Print Control unit 104 ... CPU, 108 ... RAM, 110 ... line buffer, 116 ... head controller, 112 ... driver IC, 118 ... driver circuit element, 120 ... switch IC, 130 ... ejection drive waveform generation circuit, 132 ... micro vibration Drive waveform generation circuit, 134... Selection circuit, 146... Switch element array, 160. 61 ... first waveform element, 162 ... second waveform element, 170 ... common drive waveform for micro-vibration, 171 ... slight vibration waveform component

Claims (7)

複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力発生素子に駆動用の信号を与えて前記ノズルから液を吐出させる液体吐出ヘッドの駆動装置であって、
体積が異なる複数種類の液滴を吐出するための複数の吐出波形要素を含んだ吐出用共通駆動波形を発生させる第1の駆動波形発生手段と、
前記ノズルから液を吐出させない程度にメニスカスを微振動させるための微振動波形要素を含んだ微振動用共通駆動波形を発生させる第2の駆動波形発生手段と、
前記複数のノズルのうち吐出を行うノズルの圧力発生素子に対して前記吐出用共通駆動波形の少なくとも1つの吐出波形要素を選択的に印加するとともに、吐出を行わないノズルの中から微振動を行わせるノズルを選択し、該選択した微振動対象ノズルの圧力発生素子に対して前記微振動用共通駆動波形の少なくとも1つの微振動波形要素を印加する駆動選択手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドの駆動装置。
A liquid ejection head drive device for supplying a drive signal to a plurality of pressure generating elements provided corresponding to a plurality of nozzles to discharge liquid from the nozzles,
First drive waveform generating means for generating a common drive waveform for discharge including a plurality of discharge waveform elements for discharging a plurality of types of droplets having different volumes;
Second drive waveform generation means for generating a common drive waveform for fine vibration including a fine vibration waveform element for finely vibrating a meniscus to such an extent that liquid is not discharged from the nozzle;
At least one discharge waveform element of the common drive waveform for discharge is selectively applied to a pressure generating element of a nozzle that performs discharge among the plurality of nozzles, and fine vibration is performed from nozzles that do not perform discharge. Drive selection means for selecting a nozzle to be applied and applying at least one fine vibration waveform element of the common drive waveform for fine vibration to the pressure generating element of the selected fine vibration target nozzle;
A drive apparatus for a liquid discharge head, comprising:
複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力発生素子に駆動用の信号を与えて前記ノズルから液を吐出させる液体吐出ヘッドの駆動装置であって、
体積が異なる複数種類の液滴を吐出するための複数の吐出波形要素を含んだ吐出用共通駆動波形を発生させる第1の駆動波形発生手段と、
前記ノズルから液を吐出させない程度にメニスカスを微振動させるための微振動波形要素を含んだ微振動用共通駆動波形を発生させる第2の駆動波形発生手段と、
前記複数のノズルのうち吐出を行うノズルに対応した圧力発生素子に対して前記吐出用共通駆動波形の少なくとも1つの吐出波形要素を選択的に印加するとともに、吐出を行わないノズルに対応した圧力発生素子に対して前記微振動用共通駆動波形の少なくとも1つの微振動波形要素を印加する駆動選択手段と、
前記吐出を行うノズルに対応した圧力発生素子と前記吐出を行わないノズルに対応した圧力発生素子に対して同時にそれぞれの駆動波形を印加する場合に、前記吐出を行わないノズルに対応した圧力発生素子に印加する前記微振動波形要素の立ち上がり部及び立ち下がり部のうち少なくとも一方は、前記吐出を行うノズルに対応した圧力発生素子に印加する前記吐出波形要素の立ち上がり部又は立ち下がり部と重ならないように制御する駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドの駆動装置。
A liquid ejection head drive device for supplying a drive signal to a plurality of pressure generating elements provided corresponding to a plurality of nozzles to discharge liquid from the nozzles,
First drive waveform generating means for generating a common drive waveform for discharge including a plurality of discharge waveform elements for discharging a plurality of types of droplets having different volumes;
Second drive waveform generation means for generating a common drive waveform for fine vibration including a fine vibration waveform element for finely vibrating a meniscus to such an extent that liquid is not discharged from the nozzle;
At least one discharge waveform element of the discharge common drive waveform is selectively applied to a pressure generating element corresponding to a nozzle that performs discharge among the plurality of nozzles, and pressure generation corresponding to a nozzle that does not perform discharge Drive selection means for applying at least one fine vibration waveform element of the common drive waveform for fine vibration to an element;
The pressure generating element corresponding to the nozzle that does not perform the ejection when the drive waveforms are simultaneously applied to the pressure generating element corresponding to the nozzle that performs the ejection and the pressure generating element corresponding to the nozzle that does not perform the ejection At least one of the rising part and the falling part of the micro-vibration waveform element applied to the nozzle does not overlap the rising part or the falling part of the discharge waveform element applied to the pressure generating element corresponding to the nozzle that performs the discharge. Drive control means to control,
A drive apparatus for a liquid discharge head, comprising:
前記駆動選択手段は、液の粘度、非吐出期間、温度、湿度、直前に吐出した液滴体積、周辺のノズルから吐出させた液の体積のうち少なくとも1つの条件に基づいて、微振動させるノズルに印加する微振動波形要素の数、微振動波形要素の周波数、及び微振動波形要素の印加タイミングのうち少なくとも1つを制御する微振動制御手段を含んで構成されることを特徴とする請求項1又は2記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。   The drive selection means is a nozzle that finely vibrates based on at least one of the following conditions: liquid viscosity, non-ejection period, temperature, humidity, volume of liquid droplets ejected immediately before, volume of liquid ejected from surrounding nozzles And a fine vibration control means for controlling at least one of the number of fine vibration waveform elements applied to the frequency, the frequency of the fine vibration waveform elements, and the application timing of the fine vibration waveform elements. 3. A drive device for a liquid discharge head according to 1 or 2. 前記微振動用共通駆動波形の周期は、前記吐出用共通駆動波形の周期の1/N(ただし、Nは正の整数)であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。   4. The liquid ejection according to claim 1, wherein the period of the common drive waveform for fine vibration is 1 / N (where N is a positive integer) of the period of the common drive waveform for ejection. Head drive device. 前記第2の駆動波形発生手段は、前記微振動用共通駆動波形として2値矩形波を発生させることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。   5. The liquid ejection head drive device according to claim 1, wherein the second drive waveform generation unit generates a binary rectangular wave as the common drive waveform for fine vibration. 6. 複数のノズル及び各ノズルに連通した各圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子を有した液体吐出ヘッドと、
請求項1乃至5の何れか1項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
A liquid ejection head having a plurality of pressure generating elements provided corresponding to each of the plurality of nozzles and each pressure chamber communicating with each nozzle;
A drive device for a liquid discharge head according to any one of claims 1 to 5,
A liquid ejection apparatus comprising:
請求項6記載の液体吐出装置を備え、前記ノズルから吐出した液滴によって記録媒体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the liquid ejection device according to claim 6, wherein an image is formed on a recording medium by droplets ejected from the nozzle.
JP2004217227A 2004-07-26 2004-07-26 Liquid discharge head driver, liquid discharge device and image forming device Pending JP2006035568A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004217227A JP2006035568A (en) 2004-07-26 2004-07-26 Liquid discharge head driver, liquid discharge device and image forming device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004217227A JP2006035568A (en) 2004-07-26 2004-07-26 Liquid discharge head driver, liquid discharge device and image forming device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006035568A true JP2006035568A (en) 2006-02-09

Family

ID=35901072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004217227A Pending JP2006035568A (en) 2004-07-26 2004-07-26 Liquid discharge head driver, liquid discharge device and image forming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006035568A (en)

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007313649A (en) * 2006-05-23 2007-12-06 Brother Ind Ltd Inkjet printer
JP2008018639A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Seiko Epson Corp Printer and printing method
JP2008036897A (en) * 2006-08-03 2008-02-21 Brother Ind Ltd Inkjet recorder
JP2008074053A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Brother Ind Ltd Inkjet recording apparatus
JP2008087413A (en) * 2006-10-04 2008-04-17 Fuji Xerox Co Ltd Liquid droplet delivery controller and liquid droplet ejection apparatus
JP2008162202A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Kyocera Mita Corp Inkjet recording apparatus, its driving method, program, and recording medium
JP2008229890A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Brother Ind Ltd Liquid droplet ejection device
JP2008246810A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Brother Ind Ltd Liquid droplet jet system
US7452045B2 (en) 2006-08-03 2008-11-18 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink-jet recording apparatus
JP2009034859A (en) * 2007-07-31 2009-02-19 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2010145566A (en) * 2008-12-17 2010-07-01 Seiko Epson Corp Method of stirring liquid-like object in liquid droplet delivery head, and liquid droplet delivery device
JP2010142992A (en) * 2008-12-17 2010-07-01 Olympus Corp Image recorder, and method of controlling the same
CN102189792A (en) * 2010-02-26 2011-09-21 精工爱普生株式会社 Liquid discharging apparatus and control method of liquid discharging apparatus
JP2011235575A (en) * 2010-05-12 2011-11-24 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Inkjet printer and image recording method
JP2012116182A (en) * 2010-12-03 2012-06-21 Toshiba Corp Inkjet head, and inkjet recording apparatus
JP2012187855A (en) * 2011-03-11 2012-10-04 Brother Industries Ltd Image recording apparatus and program
JP2013075405A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Inkjet printer and image recording method
CN103085494A (en) * 2006-12-26 2013-05-08 武藏工业株式会社 Method, mechanism, and device for maintaining inkjet head
JP2014083851A (en) * 2012-10-25 2014-05-12 Oce Printing Systems Gmbh & Co Kg Method of printing interruption during printing operation of ink printing system having at least one printer
JP2016168797A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 株式会社ミヤコシ Control method of inkjet printer
JP2017039256A (en) * 2015-08-19 2017-02-23 株式会社リコー Droplet discharge device, and residual vibration detection method and program of droplet discharge device
WO2017030135A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 コニカミノルタ株式会社 Ink jet recording apparatus
JP2017043036A (en) * 2015-08-28 2017-03-02 セイコーエプソン株式会社 Liquid discharge device
JP2018001640A (en) * 2016-07-05 2018-01-11 セイコーエプソン株式会社 Liquid discharge device
US20190283414A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-19 Ricoh Company, Ltd. Liquid discharge device and liquid discharge apparatus
JP2020128023A (en) * 2019-02-07 2020-08-27 コニカミノルタ株式会社 Liquid droplet discharge device and liquid droplet discharge method
JP2021008069A (en) * 2019-07-01 2021-01-28 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device, liquid discharge method and program
JP2021084392A (en) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社リコー Liquid discharge device, and discharge control method of the liquid discharge device
JP7424094B2 (en) 2020-02-17 2024-01-30 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device, its control method and program
JP7484493B2 (en) 2020-06-29 2024-05-16 ブラザー工業株式会社 Liquid ejection device

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007313649A (en) * 2006-05-23 2007-12-06 Brother Ind Ltd Inkjet printer
JP2008018639A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Seiko Epson Corp Printer and printing method
JP2008036897A (en) * 2006-08-03 2008-02-21 Brother Ind Ltd Inkjet recorder
US7452045B2 (en) 2006-08-03 2008-11-18 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink-jet recording apparatus
JP4655015B2 (en) * 2006-09-25 2011-03-23 ブラザー工業株式会社 Inkjet recording device
JP2008074053A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Brother Ind Ltd Inkjet recording apparatus
JP2008087413A (en) * 2006-10-04 2008-04-17 Fuji Xerox Co Ltd Liquid droplet delivery controller and liquid droplet ejection apparatus
CN103085494A (en) * 2006-12-26 2013-05-08 武藏工业株式会社 Method, mechanism, and device for maintaining inkjet head
JP2008162202A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Kyocera Mita Corp Inkjet recording apparatus, its driving method, program, and recording medium
JP2008229890A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Brother Ind Ltd Liquid droplet ejection device
JP2008246810A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Brother Ind Ltd Liquid droplet jet system
JP2009034859A (en) * 2007-07-31 2009-02-19 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2010142992A (en) * 2008-12-17 2010-07-01 Olympus Corp Image recorder, and method of controlling the same
JP2010145566A (en) * 2008-12-17 2010-07-01 Seiko Epson Corp Method of stirring liquid-like object in liquid droplet delivery head, and liquid droplet delivery device
US8567917B2 (en) 2008-12-17 2013-10-29 Seiko Epson Corporation Method of stirring liquid in droplet discharge head and droplet discharge apparatus
CN102189792A (en) * 2010-02-26 2011-09-21 精工爱普生株式会社 Liquid discharging apparatus and control method of liquid discharging apparatus
JP2011235575A (en) * 2010-05-12 2011-11-24 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Inkjet printer and image recording method
JP2012116182A (en) * 2010-12-03 2012-06-21 Toshiba Corp Inkjet head, and inkjet recording apparatus
JP2012187855A (en) * 2011-03-11 2012-10-04 Brother Industries Ltd Image recording apparatus and program
JP2013075405A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Inkjet printer and image recording method
JP2014083851A (en) * 2012-10-25 2014-05-12 Oce Printing Systems Gmbh & Co Kg Method of printing interruption during printing operation of ink printing system having at least one printer
JP2016168797A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 株式会社ミヤコシ Control method of inkjet printer
CN106183479A (en) * 2015-03-13 2016-12-07 株式会社宫腰 The control method of inkjet-printing device
WO2017030135A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 コニカミノルタ株式会社 Ink jet recording apparatus
JP2017039256A (en) * 2015-08-19 2017-02-23 株式会社リコー Droplet discharge device, and residual vibration detection method and program of droplet discharge device
JP2017043036A (en) * 2015-08-28 2017-03-02 セイコーエプソン株式会社 Liquid discharge device
JP2018001640A (en) * 2016-07-05 2018-01-11 セイコーエプソン株式会社 Liquid discharge device
US20190283414A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-19 Ricoh Company, Ltd. Liquid discharge device and liquid discharge apparatus
US10994533B2 (en) * 2018-03-19 2021-05-04 Ricoh Company, Ltd. Liquid discharge device and liquid discharge apparatus
JP2020128023A (en) * 2019-02-07 2020-08-27 コニカミノルタ株式会社 Liquid droplet discharge device and liquid droplet discharge method
JP7192547B2 (en) 2019-02-07 2022-12-20 コニカミノルタ株式会社 Droplet ejection device and droplet ejection method
JP2021008069A (en) * 2019-07-01 2021-01-28 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device, liquid discharge method and program
JP2021084392A (en) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社リコー Liquid discharge device, and discharge control method of the liquid discharge device
JP7415490B2 (en) 2019-11-29 2024-01-17 株式会社リコー Liquid ejection device and ejection control method in the liquid ejection device
JP7424094B2 (en) 2020-02-17 2024-01-30 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device, its control method and program
JP7484493B2 (en) 2020-06-29 2024-05-16 ブラザー工業株式会社 Liquid ejection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006035568A (en) Liquid discharge head driver, liquid discharge device and image forming device
JP4764690B2 (en) Image forming apparatus
JP4055170B2 (en) Inkjet recording apparatus and method
US7441853B2 (en) Image forming apparatus and drive control method for liquid ejection head
JP3965700B2 (en) Image forming apparatus and liquid discharge head drive control method
JP4088798B2 (en) Image forming apparatus
JP4085429B2 (en) Image forming method and apparatus
JP2005306016A (en) Liquid feeder and image forming device
JP3944911B2 (en) Liquid discharge device
JP3838439B2 (en) Inkjet recording apparatus and recording method
JP2006297918A (en) Liquid ejection apparatus
JP3965586B2 (en) Droplet discharge head and image forming apparatus
JP2006341452A (en) Liquid discharge device and image forming device
JP4019197B2 (en) Liquid ejecting apparatus and image forming apparatus
JP3991279B2 (en) Image forming apparatus and ejection detection method
JP4799535B2 (en) Image forming method and apparatus
JP4487826B2 (en) Droplet discharge head, droplet discharge apparatus, and image recording method
JP3941823B2 (en) Liquid ejection apparatus and drive control method
JP4609648B2 (en) Droplet ejection apparatus and image recording method
JP3969429B2 (en) Liquid ejection device and droplet ejection control method
JP4614077B2 (en) Droplet discharge device
JP3903197B2 (en) Image forming apparatus and printing element drive control method
JP2005313636A (en) Droplet hitting control method and liquid discharge apparatus
JP3791532B2 (en) Inkjet head and inkjet recording apparatus
JP2005125761A (en) Apparatus and method for image recording

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061226