JP2006116863A - Liquid jet apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット式プリンタ等の液体噴射装置に関するものであり、特に、ノズルプレートの反りに拘らず、吐出対象物における着弾濃度を設計値に揃えることが可能な液体噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus such as an ink jet printer, and more particularly to a liquid ejecting apparatus capable of aligning the landing density of a discharge target to a design value regardless of warping of a nozzle plate.
液体噴射装置は、液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体状のインクをインク滴として吐出するインクジェット記録ヘッド(液体噴射ヘッドの一種:以下、記録ヘッドという)を備え、吐出対象物(記録媒体)としての記録紙の幅方向である主走査方向への記録ヘッドの移動と、主走査方向に直交する副走査方向への記録紙の搬送とを繰り返しながら記録ヘッドから液滴を吐出させて記録を行うインクジェット式プリンタ(以下、プリンタという)等の画像記録装置を挙げることができる。 The liquid ejecting apparatus is an apparatus that includes a liquid ejecting head capable of ejecting liquid as droplets and ejects various liquids from the liquid ejecting head. As a typical example of this liquid ejecting apparatus, for example, an ink jet recording head (a kind of liquid ejecting head: hereinafter referred to as a recording head) that ejects liquid ink as ink droplets is provided, and an ejection target (recording medium) is used. Recording is performed by ejecting droplets from the recording head while repeating the movement of the recording head in the main scanning direction, which is the width direction of the recording paper, and the conveyance of the recording paper in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. An image recording apparatus such as an ink jet printer (hereinafter referred to as a printer) can be used.
上記記録ヘッドは、複数のノズル開口を列設してなるノズル列が形成されたノズルプレート、共通液体室(リザーバ)から圧力室を経てノズル開口に至る一連の流路を形成した流路形成基板、及び、圧力室の容積を変動させ得る圧力発生素子等を積層した状態で備え、圧力発生素子を駆動して圧力室内のインクに圧力変動を励起させることで液体状のインクをインク滴(液滴)としてノズル開口から吐出可能に構成されている。 The recording head includes a nozzle plate in which a nozzle row formed by arranging a plurality of nozzle openings is formed, and a flow path forming substrate in which a series of flow paths from a common liquid chamber (reservoir) to a nozzle opening through a pressure chamber are formed. A pressure generating element that can change the volume of the pressure chamber is stacked, and the pressure generating element is driven to excite the pressure fluctuation in the ink in the pressure chamber, thereby causing the liquid ink to drop into the ink droplet (liquid It is configured to be ejected from the nozzle opening as a droplet.
この種の記録ヘッドでは、小型化の要請から、圧力室等の流路は記録密度に対応して細かいピッチで形成する必要がある。このような微細形状の流路を寸法精度良く作製する観点から、流路形成基板の材料としてはシリコン基板が好適に用いられている。即ち、シリコンの異方性エッチングにより結晶面を露出させ、この結晶面で圧力室等の流路を区画形成している。一方、ノズル開口が形成されるノズルプレートは、加工の容易性からステンレス鋼等の金属板により作製されている(例えば、特許文献1参照)。 In this type of recording head, the flow path such as the pressure chamber needs to be formed with a fine pitch corresponding to the recording density because of a demand for miniaturization. From the viewpoint of producing such a finely shaped flow path with high dimensional accuracy, a silicon substrate is preferably used as the material of the flow path forming substrate. That is, the crystal plane is exposed by anisotropic etching of silicon, and a flow path such as a pressure chamber is defined by the crystal plane. On the other hand, the nozzle plate in which the nozzle openings are formed is made of a metal plate such as stainless steel for ease of processing (see, for example, Patent Document 1).
上記記録ヘッドを構成する部材は、通常、接着剤や熱溶着フィルム等を部材同士の間に配置して加熱することで接合されるのだが、接合後、各部材の温度が常温に戻る際に、シリコンと金属との熱膨張率の差に起因して反りが発生する場合がある。特に、ノズルプレートにおいて副走査方向(紙送り方向)の反りが発生すると、ノズルプレートにおける副走査方向の一端ノズル開口に対応するインク滴着弾位置から他端ノズル開口に対応するインク滴着弾位置までの幅(以下、バンド幅という)が、反りが発生していない正常状態のノズルプレートのバンド幅と異なってしまう。 The members constituting the recording head are usually joined by placing an adhesive, a heat-welded film, etc. between the members and heating them. When the temperature of each member returns to room temperature after joining, In some cases, warpage may occur due to a difference in thermal expansion coefficient between silicon and metal. In particular, when a warp in the sub-scanning direction (paper feeding direction) occurs in the nozzle plate, the ink droplet landing position corresponding to one end nozzle opening in the sub-scanning direction in the nozzle plate extends from the ink droplet landing position corresponding to the other end nozzle opening. The width (hereinafter referred to as the band width) is different from the band width of the nozzle plate in a normal state in which no warpage occurs.
例えば、ノズルプレートの中央部が圧力室側に膨らんだ状態の反りが発生した場合のバンド幅は、反りがない正常状態のバンド幅よりも短くなる。そのため、反りがある場合と反りがない場合とで同じ量のインク滴を吐出すると、反りがある場合では、反りがない場合と比べてバンド幅内に形成されるドットが密になり、その結果、記録紙における記録画像の濃度(着弾濃度)が濃くなってしまうという問題がある。 For example, the band width when the warp in the state where the central portion of the nozzle plate swells to the pressure chamber side occurs is shorter than the band width in the normal state where there is no warp. Therefore, if the same amount of ink droplets are ejected when there is warp and when there is no warp, the dots formed within the bandwidth will become denser when there is warp than when there is no warp. There is a problem that the density (landing density) of the recorded image on the recording paper becomes high.
このノズルプレートの反りの防止策としては、記録ヘッドを構成する各部材を常温で接着することが考えられるが、確実に接合されるまでに多大な時間を要するため、製造の効率が低下してしまう。 As a measure for preventing the warpage of the nozzle plate, it is conceivable to bond the respective members constituting the recording head at room temperature, but it takes a long time to be surely joined, so that the production efficiency is lowered. End up.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノズルプレートの反りの有無に拘らず、吐出対象物における着弾濃度を設計値に揃えることが可能な液体噴射装置を提供する。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus capable of aligning the landing density of a discharge target object with a design value regardless of whether the nozzle plate is warped. provide.
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力室に通じる複数のノズル開口を列設して成るノズル列が形成されたノズルプレート、及び、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得る圧力発生素子を有し、該圧力発生素子の駆動によってノズル開口から液滴を吐出して吐出対象物上にドットを形成可能な液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドによる液滴の吐出を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ノズルプレートの反り量に応じて、ノズル開口から吐出される液滴の吐出量を調整することを特徴とする。
The liquid ejecting apparatus of the present invention has been proposed in order to achieve the above-described object, and includes a nozzle plate formed with a nozzle row in which a plurality of nozzle openings communicating with the pressure chamber are arranged, and the pressure chamber. A liquid ejecting head having a pressure generating element capable of causing a pressure fluctuation in the liquid of the liquid, and capable of forming a dot on a discharge target by discharging a droplet from a nozzle opening by driving the pressure generating element;
A controller that controls ejection of liquid droplets by the liquid ejecting head,
The control unit adjusts a discharge amount of droplets discharged from the nozzle opening in accordance with a warp amount of the nozzle plate.
上記構成によれば、ノズルプレートの反り量に応じて、ノズル開口から吐出される液滴の吐出量を調整するので、ノズルプレートの反りの状態に拘らず、吐出対象物における着弾濃度を、反りの無い正常状態における着弾濃度である設計値に揃えることが可能となる。これにより、反りが生じていることを原因として不良品としていたノズルプレートについても良品とすることができ、その結果、歩留りを向上させることができる。 According to the above configuration, since the discharge amount of the droplets discharged from the nozzle opening is adjusted according to the warp amount of the nozzle plate, the landing density on the discharge target is warped regardless of the warp state of the nozzle plate. It becomes possible to make it equal to the design value which is the landing density in the normal state without any. Thereby, it is possible to make the nozzle plate which has been defective due to the occurrence of warpage into a non-defective product, and as a result, it is possible to improve the yield.
上記構成において、前記圧力発生素子を駆動する駆動信号を発生する駆動信号発生手段を備え、
前記制御部は、前記駆動信号発生手段が発生する駆動信号の電圧値を前記反り量に応じて補正することにより、前記吐出量を調整することが望ましい。
In the above configuration, the driving signal generating means for generating a driving signal for driving the pressure generating element,
The control unit preferably adjusts the ejection amount by correcting the voltage value of the drive signal generated by the drive signal generating unit according to the warp amount.
また、上記構成において、前記液体噴射ヘッドは、反り量に関するランクが同一のノズルプレートを複数備え、
前記制御部は、前記ランクに応じて前記吐出量を調整する構成を採ることもできる。
なお、「ランク」とは、ノズルプレートの反り量に関して複数の範囲に区分けした場合における各範囲を代表する値或いは識別情報等を意味する。
In the above configuration, the liquid ejecting head includes a plurality of nozzle plates having the same rank related to the warpage amount,
The said control part can also take the structure which adjusts the said discharge amount according to the said rank.
The “rank” means a value or identification information representing each range when the nozzle plate warps are divided into a plurality of ranges.
この構成によれば、液体噴射ヘッドが複数のノズルプレートを有する場合においても、吐出対象物における着弾濃度を設計値に揃えることが可能となる。 According to this configuration, even when the liquid ejecting head has a plurality of nozzle plates, it is possible to make the landing density of the ejection target equal to the design value.
また、上記構成において、前記吐出対象物を背面側から支持する支持部材を設け、
前記支持部材は、ノズルプレートの反り量に応じた曲率に設定された彎曲面を有し、前記液体噴射ヘッドによる吐出動作時に前記彎曲面を前記吐出対象物に当接させて当該吐出対象物をノズルプレートと同一方向に反らせるようにするのが望ましい。
Further, in the above configuration, a support member that supports the discharge target from the back side is provided,
The support member has a curved surface set to have a curvature corresponding to the amount of warp of the nozzle plate, and causes the curved object to abut against the discharge object during the discharge operation by the liquid ejecting head. It is desirable to bend in the same direction as the nozzle plate.
この構成によれば、液体噴射ヘッドによる吐出動作時において、支持部材によって吐出対象物をノズルプレートと同一方向に反らせるようにしたので、ノズルプレートの中央部が圧力室側に膨らむ状態の順反りが発生した場合に、吐出対象物におけるバンド幅の端側と中心側とでドットの形成間隔を可及的に揃えることができる。その結果、吐出対象物における着弾濃度のムラを抑えることができる。
なお、「バンド幅」とは、ノズルプレートにおける吐出対象物搬送方向の一端ノズル開口に対応する液滴着弾位置から他端ノズル開口に対応する液滴着弾位置までの幅を表す概念である。
According to this configuration, the discharge target is warped in the same direction as the nozzle plate by the support member during the discharge operation by the liquid ejecting head, so that the warpage of the state in which the center portion of the nozzle plate swells to the pressure chamber side is prevented. When this occurs, the dot formation interval can be made as uniform as possible between the end side and the center side of the bandwidth of the discharge target. As a result, it is possible to suppress unevenness in landing density in the discharge target.
The “band width” is a concept representing the width from the droplet landing position corresponding to the one end nozzle opening in the ejection object transport direction in the nozzle plate to the droplet landing position corresponding to the other end nozzle opening.
さらに、上記構成において、前記吐出対象物を背面側から支持する支持部材を設け、
前記支持部材は、ノズルプレートの反り量に応じた曲率に設定された彎曲面を有し、この彎曲面には吸引手段に通じる吸引孔を開設し、
前記液体噴射ヘッドによる吐出動作時に前記彎曲面を前記吐出対象物に当接させると共に、前記吸引手段の作動により当該吐出対象物を吸引してノズルプレートと同一方向に反らせるようにする構成を採用することもできる。
Furthermore, in the above configuration, a support member that supports the discharge target from the back side is provided,
The support member has a curved surface set to a curvature corresponding to the amount of warp of the nozzle plate, and a suction hole leading to the suction means is opened on the curved surface.
A configuration is adopted in which the curved surface is brought into contact with the discharge object during the discharge operation by the liquid ejecting head, and the discharge object is sucked and warped in the same direction as the nozzle plate by the operation of the suction means. You can also.
この構成によれば、液体噴射ヘッドによる吐出動作時において、支持部材によって吐出対象物をノズルプレートと同一方向に反らせるようにしたので、ノズルプレートの中央部が圧力室側とは反対側(液滴吐出側)に膨らむ状態の逆反りが発生した場合に、吐出対象物におけるバンド幅の端側と中心側とでドットの形成間隔を可及的に揃えることができる。その結果、吐出対象物における着弾濃度のムラを抑えることができる。 According to this configuration, the discharge target is bent in the same direction as the nozzle plate by the support member during the discharge operation by the liquid ejecting head, so that the central portion of the nozzle plate is on the side opposite to the pressure chamber side (droplet When a reverse warp that swells on the discharge side occurs, the dot formation interval can be made as uniform as possible between the end side and the center side of the bandwidth of the discharge target. As a result, it is possible to suppress unevenness in landing density in the discharge target.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面等を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射装置としてインクジェット式記録装置(以下、単にプリンタという)を例に挙げて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that, in the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is limited to these embodiments unless otherwise specified in the following description. It is not limited to. In the following description, an ink jet recording apparatus (hereinafter simply referred to as a printer) will be described as an example of the liquid ejecting apparatus of the invention.
図1はプリンタ1の構成を示す斜視図である。このプリンタ1は、インクジェット式記録記録ヘッド2(本発明における液体噴射ヘッドの一種:以下、記録ヘッド2という)が取り付けられると共に、インクカートリッジ3が着脱可能に取り付けられるキャリッジ4と、記録ヘッド2(キャリッジ4)を記録媒体としての記録紙6(本発明における吐出対象物の一種)の幅方向である主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構7と、主走査方向に直交する副走査方向(吐出対象物搬送方向)に記録紙6を搬送する紙送り機構8(吐出対象物搬送機構)と、記録ヘッド2のノズル形成面(ノズルプレート43/図6等参照)を封止可能なキャッピング機構12とを備えて概略構成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the
キャリッジ4は、主走査方向に架設されたガイドロッド9に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構7の駆動により、ガイドロッド9に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ4の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ10によって検出され、検出信号が位置情報としてプリンタコントローラの制御部73(図9参照)に送信される。これにより、制御部73はこのリニアエンコーダ10からの位置情報に基づいてキャリッジ4(記録ヘッド2)の走査位置を認識しながら、記録ヘッド2による記録動作(吐出動作)等を制御することができる。
The
記録ヘッド2の走査基点となるホームポジションには、キャッピング機構12が配設されている。キャッピング機構12は、記録ヘッド2のノズル形成面に当接し得るトレイ状のキャップ部材12´を有する。このキャッピング機構12では、キャップ部材12´内の空間が封止空部として機能し、この封止空部内に記録ヘッド2のノズル開口48(図6等参照)を臨ませた状態でノズルプレート43に密着可能に構成されている。また、このキャッピング機構12には、ポンプユニット13が接続されており、このポンプユニット13の作動によって封止空部内を負圧化することができる。そして、ノズル形成面への密着状態でポンプユニット13を作動し、封止空部(密閉空間)内を負圧化すると、ノズル開口48から記録ヘッド2内のインクや気泡が吸引されてキャップ部材12´の封止空部内に排出されるようになっている。
A
図2はプリンタ1における紙送り機構8の構成をより詳細に示した斜視図であり、図3は紙送り機構8の部分断面図である。この紙送り機構8は、駆動源としての紙送りモータ15、給紙ローラ16、紙送りローラ17、排紙ローラ18、及び、給紙モータ19等を主な構成要素としている。これらのローラ16〜18は、摩擦係数が比較的高いゴム等により作製されており、給紙ローラ16は記録紙搬送経路の基点側、紙送りローラ17は同経路における給紙ローラ16と記録ヘッド2の間、排紙ローラ18は同経路における記録ヘッド2よりも下流側に、それぞれ配設されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the
給紙ローラ16は、回転軸16´に取り付けられており、この回転軸16´には、給紙モータ19の回転が、クラッチ(図示せず)によって断接可能な給紙モータギア20及び給紙ローラギア21を介して伝達されるようになっている。そして、給紙ローラ16は、図示せぬ給紙トレイ(フィーダ)にセットされた記録紙6に当接すると共に、給紙モータ19の作動に伴って回転し、1枚ずつ記録ヘッド2側に送るように構成されている。
The
紙送りローラ17は、紙送りモータ15の回転軸に取り付けられており、この紙送りモータ15の作動によって直接回転されるようになっている。また、排紙ローラ18は、紙送りモータ15の回転が駆動ギア22、中間ギア23、及び作用ギア24を介して伝達されるように構成されている。これらの紙送りローラ17、排紙ローラ18は、各々の直上に配置された紙送りピンチローラ25、排紙ピンチローラ26と対になっている。各ピンチローラ25,26は、図3に示すように、それぞれ付勢部材27,28によって上方からローラ17,18に押し付けられた状態に設けられており、ローラ17,18の回転に従動するようになっている。そして、紙送り機構8は、制御部73による制御の下、各ローラ17,18と、各ピンチローラ25,26とによって記録紙6を挟み込んだ状態で、紙送りモータ15を駆動してローラ17,18を回転させることで、記録紙6を副走査方向に搬送するようになっている。
The
本実施形態においては、図4に示すように、例えば合成樹脂等によってヘッド主走査方向に長尺な略蒲鉾形状に作製され、記録ヘッド2による記録動作(吐出動作)時に記録紙6を背面側から支持する支持部材29が、記録ヘッドの2の直下に設けられている。この支持部材29は、記録紙6を幅方向の端から端まで亘って支持するのに十分な長さに設定され、記録動作時に記録ヘッド2と対向する面は、ノズルプレート43の反り量に応じた曲率に設定された彎曲面30となっている。この支持部材29は、駆動モータ32によって回転する回転軸31に軸支されており、駆動モータ32の作動によって矢印方向に正逆転可能に構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
支持部材29と排紙ローラ18との間には、例えばフォトインタラプタからなる紙検出センサ33が設けられており、この紙検出センサ33による記録紙6の検出又は非検出に応じて駆動モータ32が制御部73によって制御され、これにより、支持部材29の姿勢が変換されるようになっている。具体的には、紙検出センサ33が非検出の場合、つまり非記録動作時には、支持部材29は彎曲面30を排出ローラ18側に向けて横倒しの姿勢にされる(図3において破線で示した状態)。一方、紙検出センサ33によって記録紙6が検出された場合、つまり記録動作時には、支持部材29は、彎曲面30を記録ヘッド2のノズルプレート43に向けて起立した姿勢にされる(図3において実線で示した状態)。この起立姿勢において、彎曲面30は、各ローラ17,18と各ピンチローラ25,26とのニップ位置よりも上方に位置し、記録紙6を背面側から上方に押し上げて彎曲面30の曲率に合わせて彎曲させた状態に支持するようになっている。
A
図5は、上記記録ヘッド2の構成を示す分解斜視図である。本実施形態における記録ヘッド2は、ケース36と、複数のヘッドユニット37と、ユニット固定板38と、ヘッドカバー39とにより概略構成されている。
ケース36は、内部にヘッドユニット37や集束流路(図示せず)を収容する箱体状部材であり、上面側に針ホルダ40が形成されている。この針ホルダ40は、インク供給針41を取り付けるための板状部材であり、本実施形態においてはインクカートリッジのインク色に対応させて8本のインク供給針41がこの針ホルダ40に横並びに配設されている。このインク供給針41は、インクカートリッジ内に挿入される中空針状の部材であり、先端部に開設された導入孔(図示せず)からインクカートリッジ内に貯留されたインクをケース36内の集束流路を通じてヘッドユニット37側に導入するようになっている。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the configuration of the
The
また、ケース36の底面側には、4つのヘッドユニット37が、主走査方向に横並びに位置決めされた状態で各ヘッドユニット37に対応した4つの開口部38´を有するユニット固定板38に接合されると共に、同じく各ヘッドユニット37に対応する4つの開口部39´が開設されたヘッドカバー39によって固定される。そして、図8に示すように、ユニット固定板38とヘッドカバー39の各開口部38´,39´からは、各ヘッドユニット37のノズルプレート43のノズル開口48が臨むようになっている。
つまり、本実施形態における記録ヘッド2は、合計4つのノズルプレート43を備えている。
On the bottom side of the
That is, the
図6は、ヘッドユニット37の構成を示す分解斜視図であり、図7は、ヘッドユニット37の断面図である。なお、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。
図6及び図7に示すように、ヘッドユニット37は、ノズルプレート43、流路形成基板44、リザーバ形成基板45、及び、コンプライアンス基板46から概略構成され、これらの部材を積層した状態でユニットケース47に取り付けられている。
FIG. 6 is an exploded perspective view showing the configuration of the
As shown in FIGS. 6 and 7, the
ノズルプレート43は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口48を列状に開設した厚さ約70μmのステンレス鋼製のプレートである。本実施形態では、360dpiのピッチで360個のノズル開口48を列設することで長さ2.54cmのノズル列49が構成されている。本実施形態のノズルプレート43においては、第1ノズル列49Aと第2ノズル列49Bの合計2列のノズル列が主走査方向に横並びに形成されている。
The
流路形成基板44は、本実施形態においてはシリコン単結晶基板によって作製され、図6に示すように、その上面(リザーバ形成基板45側の面)には二酸化シリコンからなる極薄い弾性膜51が熱酸化によって形成されている。この流路形成基板44には、図7に示すように、その下面(ノズルプレート43側の面)から異方性エッチングすることによって複数の隔壁で区画された圧力室52が各ノズル開口48に対応して複数形成されている。この流路形成基板44における圧力室52の列の外側には、各圧力室52の共通のインク室としてのリザーバ53の一部を区画する連通空部54が形成されている。この連通空部54は、インク供給路55を介して各圧力室52と連通している。
In this embodiment, the flow
流路形成基板44の上面(ノズルプレート43側とは反対側の面)の弾性膜51上には、金属製の下電極膜と、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜とを順次積層することで形成された圧電素子56(本発明における圧力発生素子に相当)が圧力室52毎に形成されている。この圧電素子56は、所謂撓みモードの圧電素子であり、圧力室52の上部を覆うように形成されている。
On the
この圧電素子56が形成された流路形成基板44上には、厚さ方向に貫通したリザーバ部57を有するリザーバ形成基板45が配置される。このリザーバ形成基板45は、流路形成基板44と同様にシリコン単結晶基板を用いて作製されている。また、このリザーバ形成基板45におけるリザーバ部57は、流路形成基板44の連通空部54と連通してリザーバ53の一部を区画するようになっている。
A
リザーバ形成基板45の上面(流路形成基板44とは反対側の面)には、各圧電素子56を駆動するための駆動IC59が設けられている。この駆動IC59の各端子は、図示しないボンディングワイヤ等を介して各圧電素子56の個別電極から引き出された引き出し配線と接続されている。そして、駆動IC59の各端子は、フレキシブルプリントケーブル(FPC)等の外部配線60を介してプリンタコントローラ68(図9参照)と電気的に接続され、この外部配線60を介してプリンタコントローラ68側からの印刷信号等の各種信号が供給されるようになっている。
A
また、リザーバ形成基板45の上面側には、コンプライアンス基板46が配置される。このコンプライアンス基板46において、リザーバ形成基板45のリザーバ部57に対向する領域には、インク供給針41側からのインクをリザーバ53に供給するためのインク導入口61が厚さ方向に貫通して形成されている。また、このコンプライアンス基板46のリザーバ部57に対向する領域のインク導入口61以外の領域は、極薄く形成された可撓部62となっており、この可撓部62によってリザーバ部57の上部開口が封止されることでリザーバ53が区画形成される。そして、この可撓部62は、リザーバ53内のインクの圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能するようになっている。
A
ユニットケース47は、インク導入口61に連通してインク供給針41側から導入されたインクをリザーバ53側に供給するためのインク導入路63が形成されると共に、可撓部62に対向する領域にこの可撓部62の膨張を許容する凹部64が形成された部材である。このユニットケース47の中心部、具体的には、リザーバ形成基板45上に設けられた駆動IC59に対向する領域には、厚さ方向に貫通した空部65が開設されており、外部配線60がこの空部65を挿通して駆動IC59と接続されるようになっている。
そして、これらのノズルプレート43、流路形成基板44、リザーバ形成基板45、コンプライアンス基板46、及び、ユニットケース47は、接着剤や熱溶着フィルム等を間に配置して積層した状態で加熱することで相互に接合される。
The
The
以上のように構成されたヘッドユニット37を備える記録ヘッド2は、ノズル列方向が副走査方向と一致するようにキャリッジ4に取り付けられる。
そして、各ヘッドユニット37では、インクカートリッジ3のインクがインク導入路63を通じてインク導入口61からリザーバ53側に取り込まれ、リザーバ53からノズル開口48に至るインク流路がインクで満たされる。そして、駆動IC59からの駆動信号(図10参照)を圧電素子56に供給してこの圧電素子56を撓み変形させることで、対応する圧力室52内のインクに圧力変動が生じ、このインクの圧力変動によってノズル開口48からインク滴が吐出される。
The
In each
次に、上記プリンタ1の電気的構成を説明する。
図9はプリンタ1の電気的な構成を示すブロック図である。このプリンタ1は、プリンタコントローラ68とプリントエンジン69とで概略構成されている。プリンタコントローラ68は、ホストコンピュータ(図示せず)等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インタフェース(外部I/F)70と、各種データ等を記憶するRAM71と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したROM72と、CPU等からなる制御部73と、発振回路74と、記録ヘッド2へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路75(本発明における駆動信号発生手段に相当)と、印刷データをドット毎に展開することで得られた印字データや駆動信号等をプリントエンジン69に出力するための内部インタフェース(内部I/F)76とを備えている。制御部73は、本発明における制御部として機能し、キャリッジ移動機構7によるキャリッジ4(記録ヘッド2)の主走査方向の移動や紙送り機構8による記録紙6の副走査方向への搬送を制御しながら、記録ヘッド2によるインク滴の吐出動作を制御する。
Next, the electrical configuration of the
FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of the
プリントエンジン69は、記録ヘッド2と、キャリッジ移動機構7と、紙送り機構8とリニアエンコーダ10と、記録ヘッド2における各ヘッドユニット37のノズルプレート43の反りに関する識別情報を記憶した識別情報記憶素子77(識別情報記憶手段)とから構成されている。ノズルプレート43の反りに関する識別情報については後述する。
The
上記の駆動信号発生回路75は、制御部73によってその動作が制御され、各種の駆動信号を発生する。本実施形態の駆動信号発生回路75は、例えば、図10に示すように、大ドット駆動パルスDP1、小ドット駆動パルスDP2、中ドット駆動パルスDP3を含む駆動信号COMを発生し、この駆動信号COMを、内部I/F76を介して記録ヘッド2側に供給する。そして、記録ヘッド2では、吐出データに応じて駆動信号COMの各駆動パルスが選択的に圧電素子56に印加されることにより、駆動パルスに応じた大きさのドットを形成し得るインク滴が吐出される。
The operation of the drive
ところで、上記記録ヘッド2の各ヘッドユニット37は、極薄い部材を積層して構成されており、本実施形態においては、ユニットケース47を除くヘッドユニット37の厚さは540μm程度である。そして、上記したように、このヘッドユニット37では、部材間に接着剤等を配置して加熱することで各部材同士が接合されているため、接着剤の厚さのばらつきや部材間の材質の違いによる熱膨張係数の相違に起因して、各部材の彎曲、つまり、反りが発生し易い傾向にある。
By the way, each
図11は、ノズルプレート43の反りの状態を説明する模式図であり、ノズルプレート43の中央部が圧力室52側に膨らむ状態に彎曲した場合を例示している。なお、同図において、実線は反りが発生した状態におけるノズル列49、破線は反りが発生していない状態(正常状態)におけるノズル列49を示している。また、以下の説明では、ノズル列49の一端に位置する一端ノズル開口48M(一端ノズル開口)から他端に位置する他端ノズル開口48N(他端ノズル開口に相当)までの間隔をノズル間隔という。本実施形態においては、このノズル間隔はノズル列49の長さに相当する。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a warped state of the
この図11に示す例では、ノズル間隔の中間部分(以下、ノズル中間部という)、即ち、ノズル列49の中間部分が正常状態に比べてDで示す量だけ圧力室52側に膨らんだ分、両端のノズル開口48M,48Nの位置は、正常状態の場合よりもそれぞれ距離ddM,ddNだけ内側、即ち、ノズル中間部寄りにずれる(以下、このずれ分を、ノズル間隔分のずれという)。また、反りが発生した状態では、図11において矢線で示すように、ノズル開口48M,48Nから吐出されたインク滴は、記録紙6に対してノズル中間部寄りに向けて斜めに飛翔する。そのため、これらのノズル開口48M,48Nに対応する記録紙6上のインク滴の着弾位置(液滴着弾位置)PM,PNは、ノズル開口48M,48Nの直下に対応する位置pM,pN(ノズル開口48M,48Nから記録紙6に下ろした垂線と記録紙6との交点)に対してそれぞれ距離dM,dNだけノズル中間部寄りにずれてしまう(以下、このずれ分を、吐出方向分のずれという)。
In the example shown in FIG. 11, an intermediate portion of the nozzle interval (hereinafter referred to as a nozzle intermediate portion), that is, an intermediate portion of the
このように、ノズルプレート43に反りが生じると、記録紙6上における各ノズル開口48に対応するインク滴の着弾位置が、本来望ましい着弾位置からずれてしまう。つまり、反りが生じたノズルプレート43では、上記のノズル間隔分のずれ(=ddM+ddN)及び吐出方向分のずれ(=dM+dN)を合計した分の着弾位置のずれが生じる。これにより、一端ノズル開口48Mに対応する着弾位置PMから他端ノズル開口48Nに対応する着弾位置PNまでの間隔(以下、バンド幅という)W1が、正常状態のノズルプレート43の基準バンド幅(着弾基準幅)W2よりも狭くなってしまう。
以下、このようなノズルプレート43の反りに起因するバンド幅の変化、即ち、ノズルプレート43の固有のバンド幅W1と、基準バンド幅W2との差分を、トータルバンド幅変化という。
As described above, when the
Hereinafter, the change in the bandwidth caused by the warp of the
このようなノズルプレート43のバンド幅の変化(トータルバンド幅変化)は、記録画像の画質に影響を及ぼす。例えば、中央部が圧力室52側に膨らむ状態の反り(以下、順反り)が発生した場合のノズルプレート43のバンド幅は、正常状態のバンド幅よりも短くなる。そのため、順反りがある場合と反りがない場合とで同じ量のインク滴を吐出すると、反りがある場合では、反りがない場合と比べてバンド幅内に形成されるドットが密になり、その結果、記録画像の濃度(着弾濃度)が濃くなってしまうという問題がある。また、反対に、ノズルプレート43の中央部が圧力室52とは反対側(インク滴吐出側)に膨らむ状態の反り(以下、逆反り)が生じている場合には、反りがない場合と比べてバンド幅内に形成される着弾ドットが疎になり、その結果、記録画像の濃度が薄くなってしまう。
Such a change in the bandwidth of the nozzle plate 43 (total bandwidth change) affects the image quality of the recorded image. For example, the band width of the
図12は、4つのノズルプレートA〜Dをサンプルとして挙げ、これらのノズルプレート43の反り量と、記録画像の濃度(印刷濃度)を測定した結果を示す表であり、図13は、トータルバンド幅変化に対する印刷濃度の変化を示すグラフである。なお、何れのノズルプレートも順反りであり、正常状態、つまり、反りが発生してない場合のノズルプレート43における一端ノズル開口48Mから他端ノズル開口48Nまでのノズル間隔、即ち、ノズル列幅は25.4mm、ノズル開口48M,48Nから記録面6までの距離PGは1.2mmである。また、印刷濃度は、反りが発生していない場合の印刷濃度を1とし、これに対する比で示している。
FIG. 12 is a table showing the results of measuring the amount of warpage of these
この図12に示すように、測定対象の4つのノズルプレート43では、20〜35μmの反りが発生している。例えば、Aのノズルプレート43では反り量が35μmであり、このときの吐出方向のずれは13.2μm、ノズル間隔分のずれは0.10μmと算出される。したがって、このAのノズルプレート43のトータルバンド幅変化は13.3μmとなる。また、ノズルプレート43のトータルバンド幅変化と印刷濃度との間には相関があり、図13に示すように、ほぼ比例関係にあることが分かる。この相関関係は、トータルバンド幅変化をx、印刷濃度をyとすると、以下の式(1)で表される。
y=25400/(25400−x) …(1)
そして、例えば、Aのノズルプレート43では、反りがない場合に対する印刷濃度が1.000525となっている。即ち、正常状態と比べて記録画像の濃度が約0.053%濃くなっている。このようなノズルプレート43の反りによる印刷濃度の変化は、今後、ヘッドユニットの薄型化や長尺化を進めていく上で問題となる可能性がある。
As shown in FIG. 12, warpage of 20 to 35 μm occurs in the four
y = 25400 / (25400-x) (1)
For example, in the
そこで、上記プリンタ1では、駆動信号発生回路75から発生される駆動信号の電圧値をノズルプレート43の反り量に応じて補正することで、ノズル開口48から吐出されるインク滴の吐出量を調整するようになっている。具体的には、ノズルプレート43を記録ヘッド2に組み付ける前に、ノズルプレート43毎に反り量を測定し、この反り量に基づいてトータルバンド幅変化をノズルプレート43毎に算出する。そして、算出したトータルバンド幅変化についてランク分けし、同一ランク内に属するノズルプレート43同士を組み合わせて記録ヘッド2に取り付ける。そして、上記制御部73は、ノズルプレート43のランクに応じて駆動信号の電圧値を補正する。以下、この点について詳しく説明する。
Therefore, in the
まず、ノズルプレート43の反り量の測定について説明する。本実施形態においては、図14に示すように、非接触三次元測定器78等を用いてノズルプレート43の反り量を測定する。なお、便宜上、図14において、非接触三次元測定器78の走査方向をX方向、走査方向に直交する縦方向をZ方向として説明する。非接触三次元測定器は、半導体レーザを光源とする検査光LBを被測定物に出射しながらこの被測定物を走査し、被測定物からの戻り光の変化に応じて被測定物の表面形状を測定するものである。そして、この非接触三次元測定器78を用いてノズルプレート43のノズル列49をX方向に走査することで、両端ノズル48M,48NのZ方向の位置とノズル中間部のZ方向の位置との差を反り量Dとして得る。ノズルプレート43(ノズル列49)の反り量Dを測定したならば、測定された反り量Dに基づいて、トータルバンド幅変化を算出する。このトータルバンド幅変化の算出は以下のようにして行う。
First, the measurement of the warp amount of the
図15は、トータルバンド幅変化ΔBの算出方法を説明する模式図であり、(a)は吐出方向分のずれの算出を説明する図、(b)はノズル間隔分のずれの算出を説明する図である。この図15においては、反りの発生したノズルプレート43を円弧に近似しており、点A,Bを結ぶ円弧Lは、ノズル間隔(ノズル列49)の左半分を示している。つまり、反りが発生した状態におけるノズル列49は、円弧Lの点Aにおける法線と、円弧Lの点Bにおける法線とが交わる点Oを中心とした円CCLの円周の一部であると考える。したがって、点Aはノズル中間部(ノズル列49の中心)、点Bは一端ノズル開口48Mにそれぞれ相当し、線分BOは他端ノズル開口48Nにおけるインク滴の吐出方向となる。
FIGS. 15A and 15B are schematic diagrams for explaining a calculation method of the total bandwidth change ΔB. FIG. 15A is a diagram for explaining calculation of deviation for the ejection direction, and FIG. 15B is for explaining calculation of deviation for the nozzle interval. FIG. In FIG. 15, the
また、図15において、直線L1は、ノズルプレート43の副走査方向の両端に位置するノズル開口48M,48Nを通る直線であり、直線L2は、記録媒体(記録紙6)を表す仮想線である。したがって、直線L1と直線L2との距離は、ペーパーギャップPGとなる。ここで、ノズル列49の反り量Dはノズル開口48M,48Nのノズル間隔に比べて小さいため、点A及び点Bを結ぶ直線aの長さと円弧Lの長さとを近似する(a≒L)。
In FIG. 15, a straight line L1 is a straight line passing through the
まず、図15(a)に基づいて吐出方向分のずれを求める。図15(a)において、点B(一端ノズル開口48M)から直線L2(記録紙6)に垂直に下ろした直線と直線L2との交点Xから、線分BOと直線L2との交点Yまでの直線xが、一端ノズル開口48Mについての吐出方向分のずれである。ここで、∠ABCをθ(=sin−1(D/a)≒sin−1(D/L))とすると、∠ACBは直角であるので、∠CAB(∠OAB)は90°−θとなる。また、AO=BOであることから、△OABは2等辺三角形であり、∠OAB=∠OBAとなる。したがって、∠OBC=∠OBA−∠ABC=(90°−θ)−θ=90°−2θとなる。また、直線L1と直線L2は平行であるので、∠XYB=∠OBC=90°−2θである。これにより、∠XBY=180−90°−(90°−2θ)=2θであるので、一端ノズル開口48Mについての吐出方向分のずれxは以下のように求められる。
x=PG×tan2θ …(2)
したがって、両端ノズル開口48M,48Nの吐出方向分のずれは、以下の式(3)で求めることができる。
2x=2×PG×tan2θ …(3)
First, the deviation for the ejection direction is obtained based on FIG. In FIG. 15A, from the intersection point X between the straight line L2 and the straight line L2 (recording paper 6) from the point B (one-
x = PG × tan 2θ (2)
Accordingly, the deviation in the ejection direction of the
2x = 2 × PG × tan 2θ (3)
次に、図15(b)に基づいてノズル間隔分のずれを求める。図15(b)において、線分AEは、正常状態、即ち、反りが発生していない状態でのノズル間隔(ノズル列49)の左半分を示す仮想線である。したがって、AE=L(≒a)となる。そして、この仮想線の点Eから直線L1に下ろした垂線と直線L1との交点Fから点Bまでの直線y(線分BF)、つまり、線分AEの長さと線分BCの長さとの差分が、一端ノズル開口48M側のノズル間隔分のずれである。このノズル間隔分のずれyは、以下のように求められる。
y=L−a×cosθ≒a−a×cosθ=a×(1−cosθ) …(4)
したがって、両端ノズル開口48M,48Nのノズル間隔分のずれ(2y)は、以下の式(5)で求めることができる。ここで、ノズル間隔をnwとすると、nw≒2aである。
2y=2a×(1−cosθ)=nw×(1−cosθ) …(5)
Next, a deviation corresponding to the nozzle interval is obtained based on FIG. In FIG. 15B, a line segment AE is an imaginary line indicating the left half of the nozzle interval (nozzle row 49) in a normal state, that is, in a state where no warp has occurred. Therefore, AE = L (≈a). Then, a straight line y (line segment BF) from the intersection F to the point B between the perpendicular line and the straight line L1 from the point E of the virtual line, that is, the length of the line segment AE and the length of the line segment BC. The difference is a deviation corresponding to the nozzle interval on the
y = L−a × cos θ≈a−a × cos θ = a × (1−cos θ) (4)
Accordingly, the deviation (2y) corresponding to the nozzle interval between the
2y = 2a × (1-cos θ) = nw × (1-cos θ) (5)
以上のことから、各ノズルプレート43についての固有のトータルバンド幅変化ΔBは、以下の式(6)に基づいて算出することができる。
ΔB=2x+2y=2×PG×tan2θ+nw×(1−cosθ) …(6)
From the above, the inherent total bandwidth change ΔB for each
ΔB = 2x + 2y = 2 × PG × tan 2θ + nw × (1−cos θ) (6)
各ノズルプレート43についてトータルバンド幅変化ΔBを算出したならば、算出されたトータルバンド幅変化ΔBについてランク分けを行う。本実施形態においては、プリンタ1で設定可能な記録モードのうちの最も高い記録解像度のモードにおける副走査方向の最小ドット形成間隔に基づいてランク分けを行う。例えば、副走査方向の最高記録解像度が2880dpiであるとすると、副走査方向の最小ドット形成間隔dsは、ds=25400/2880=8.8μmとなる。そして、この最小ドット形成間隔dsに基づいて、上記トータルバンド幅変化ΔBを以下の4つのランクに分ける。具体的に説明すると、本実施形態においては下限値0μmから上限値35.2μmまでのトータルバンド幅変化の範囲を最小ドット形成間隔dsの整数倍で区切って合計4つに分割し、算出されたトータルバンド幅変化ΔBがどの範囲の値を採るかによって以下の1〜4の何れかのランクを当てはめる。例えば、あるノズルプレート43のトータルバンド幅変化ΔBが30μmだった場合には、このノズルプレート43のランクは4となる。
ランク1: 0≦ΔB≦ 8.8
ランク2: 8.8≦ΔB≦17.6
ランク3:17.6≦ΔB≦26.4
ランク4:26.4≦ΔB≦35.2
If the total bandwidth change ΔB is calculated for each
Rank 1: 0 ≦ ΔB ≦ 8.8
Rank 2: 8.8 ≦ ΔB ≦ 17.6
Rank 3: 17.6 ≦ ΔB ≦ 26.4
Rank 4: 26.4 ≦ ΔB ≦ 35.2
そして、以上のようにしてランク分けされたノズルプレート43のうちの同一のランクのもの同士が組み合わせられて上記記録ヘッド2に取り付けられる。この際、各ノズルプレート43のトータルバンド幅変化ΔBは、反りに関する識別情報(或いはランクを示す識別情報)として、各ノズルプレート43に対応付けられた上で上記識別情報記憶素子77に記憶される。なお、本実施形態においては、トータルバンド幅変化の下限値を0μm、上限値を35.2μmとして4つのランクに区切るようにしたが、これに限らず、下限値及び上限値を任意の値に設定することができる。例えば、逆反りの場合を考慮して下限値が負の値を採るようにすることもできる。この場合においても、設定された下限値から上限値の範囲を最小ドット形成間隔dsの整数倍で区切ってランク分けすることが望ましい。
Of the
次に、上記のランクに応じたインク滴吐出量の調整について説明する。本実施形態においては、制御部73が、識別情報記憶素子77に記憶されたトータルバンド幅変化に基づいて駆動信号発生回路75の駆動信号の電圧値を補正することで、インク滴の吐出量を調整するようになっている。より具体的には、各ノズルプレート43のトータルバンド幅変化の同一ランク内でのばらつきによる影響を最小限に抑える観点から、制御部73は、識別情報記憶素子77から各ノズルプレート43のトータルバンド幅変化を読み出してこれらの平均値を算出し、この値を上記式(1)に代入して印刷濃度を求める。そして、算出した印刷濃度と、反りがない正常状態における印刷濃度との差分に応じて、駆動信号の電圧値を増減する補正を行う。
Next, adjustment of the ink droplet ejection amount according to the rank will be described. In the present embodiment, the
例えば、上記記録ヘッド2に取り付けられている4つのノズルプレート43のトータルバンド幅変化が、それぞれ12.5μm、13.0μm、13.5μm、13.0μmであった場合、これらの平均値は、13.0μmである。そして、この平均値を上記(1)式に代入すると、印刷濃度が1.000512と算出される。つまり、この場合、反りがない正常状態と比較すると、記録画像の濃度が約0.05%濃いことになる。そのため、制御部73は、駆動信号発生回路75を制御して、この駆動信号発生回路75が発生する駆動信号の電圧値を0.05%低下させる補正を行う。これにより、この駆動信号を圧電素子56に供給して吐出されるインク滴の量もほぼ0.05%減少させることができる。その結果、記録画像の濃度を、反りがない正常状態における印刷濃度、即ち、設計値に揃えることが可能となる。
For example, when the total bandwidth changes of the four
なお、以上では、ノズルプレート43の反りが順反りである場合について例示したが、逆反りの場合でも、同様にして記録画像の濃度を調整することが可能である。この逆反りの場合の反り量は、負の値とし、この負の値の反り量を上記式(1)に代入することにより、印刷濃度が得られるので、これに応じて駆動信号の電圧値を増加する補正を行えばよい。
In the above, the case where the warpage of the
ところで、上記のように吐出量を調整することにより記録画像の濃度を設計値に揃えることができるのだが、ノズルプレート43が反っている状態では、図11を用いて上述したように、ノズル列49の端側にあるノズル開口48ほど、吐出したインク滴が記録紙6に対して斜め内側(ノズル中心部寄り)に飛翔してしまうので、記録紙6におけるバンド幅の端側と中心側とでドットの形成間隔が異なってしまう。つまり、バンド幅の端側ほどドットの形成間隔が狭くなり、中心側ほどドットの形成間隔は広くなる。そのため、本実施形態においては、図3に示すように、記録ヘッド2による記録動作時において、支持部材29の彎曲面30を記録紙6の背面側から当接させて、この記録紙6をノズルプレート43と同一方向に同程度反らせ、これにより、記録紙6におけるバンド幅の端側と中心側とでドットの形成間隔を可及的に揃えるようにしている。
By the way, by adjusting the discharge amount as described above, the density of the recorded image can be made equal to the design value. However, when the
上記支持部材29としては、ノズルプレート43の反り量(4つのノズルプレート43の反り量の平均値)に応じた曲率に設定され、中心部が盛り上がった彎曲面30を有するものが予め選択されて記録ヘッド2の下方に取り付けられるようになっている。そして、制御部73は、紙検出センサ33によって記録紙6が検出されて記録動作を開始すると、駆動モータ32を制御して支持部材29を起立させる。これに伴い、支持部材29の彎曲面30は、ローラ17,18とピンチローラ25,26とのニップ位置よりも上方に移動して、記録紙6を背面側から上方に押し上げて支持し、その結果、記録紙6は、記録ヘッド2による記録動作中においてノズルプレート43と同一方向に同じ曲率で反った状態となる。これにより、図16に示すように、ノズル列49の全てのノズル開口48から吐出されるインク滴を、記録紙6に対して可及的に垂直に着弾させることができる。これにより、記録紙6におけるバンド幅(W1)内のドットの形成間隔を、バンド幅における一端から他端までに亘って揃えることが可能となる。その結果、記録画像における濃度ムラ等の画質の低下を抑えることができる。
As the
図17は、ノズルプレート43が逆反りである場合における紙送り機構8の変形例を示す部分断面図であり、図18は、本変形例における支持部材29´の構成を説明する斜視図である。逆反りの場合、ノズルプレート43の中央部が圧力室とは反対側に突出した状態であるので、ノズル列49の端側にあるノズル開口48ほど、吐出したインク滴が記録紙6に対して斜め外側に飛翔してしまうので、記録紙6におけるバンド幅の端側ほどドットの形成間隔が、中心側よりも広くなる。そのため、この場合には、記録紙6を、図3の順反りの場合とは反対方向に反らせる必要がある。
FIG. 17 is a partial cross-sectional view showing a modification of the
そこで、本変形例では、図18に示すように、ノズルプレート43の逆反りに合わせて中心部が凹んだ状態の彎曲面30´を有する支持部材29´が用いられる。この支持部材29´の内部には、一端が彎曲面30´に開口すると共に、他端が可撓性を有するチューブ等(図示せず)を介してポンプユニット13(本発明における吸引手段に相当)に通じた吸引孔80が複数開設されている。そして、記録動作中において、制御部73による駆動モータ32の制御によって支持部材29´が起立させられると、支持部材29´の彎曲面30は、ローラ17,18とピンチローラ25,26とのニップ位置よりも若干下側に位置するようになっている。さらに制御部73は、ポンプユニット13を作動させて、支持部材28´の吸引孔80から吸引を行う。これにより彎曲面30´と記録紙6との間の空間が負圧化されて、記録紙6の背面が彎曲面30´に吸い付けられる。その結果、記録紙6をノズルプレート43と同一方向に反らせることができ、これにより、順反りの場合と同様に、記録紙6におけるバンド幅内のドットの形成間隔を、バンド幅における一端から他端までに亘って揃えることが可能となる。
Therefore, in this modification, as shown in FIG. 18, a
以上のように、ノズルプレート43の反り量に応じて、ノズル開口48から吐出されるインク滴の吐出量を調整するようにしたので、ノズルプレート43の反りの状態に拘らず、記録紙6における記録画像の濃度(着弾濃度)を、反りの無い正常状態における着弾濃度である設計値に揃えることが可能となる。これにより、反りが生じていることを原因として不良品としていたノズルプレート43についても良品として記録ヘッド2に適用することができる。その結果、歩留りを向上させることができる。
As described above, since the ejection amount of the ink droplets ejected from the
また、記録ヘッド2による記録動作時において、支持部材29の彎曲面30を記録紙6の背面側から当接させて、この記録紙6をノズルプレート43と同一方向に反らせるようにしたので、記録紙6におけるバンド幅の端側と中心側とでドットの形成間隔を可及的に揃えることができる。その結果、記録画像における濃度ムラ等の画質の低下を抑えることができる。
Further, during the recording operation by the
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図19は、第2実施形態における記録ヘッド2´の構成を説明する図であり、(a)は記録ヘッド2´を底面側から見た図、(b)は、記録ヘッド2´に設けられたノズルプレート43´の構成を説明する図である。なお、同図では、左右方向を主走査方向、上下方向を副走査方向として説明する。また、その他の構成は上記第1実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
本実施形態における記録ヘッド2´は、上記第1実施形態における記録ヘッド2よりもさらに多くのヘッドユニット37´を主走査方向に並べた状態で備え、各ヘッドユニット37´の位置を固定した状態で主走査方向の記録を一度に行う所謂ラインヘッドと呼ばれるものである。この例では合計30個のヘッドユニット37´が、副走査方向に対して傾斜した状態で記録ヘッド2´取り付けられているので、各ノズル列49´も副走査方向に対して傾斜している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIGS. 19A and 19B are diagrams for explaining the configuration of the
The recording head 2 'in the present embodiment is provided with a larger number of head units 37' arranged in the main scanning direction than the
各ヘッドユニット37´のノズルプレート43´には、第1ノズル列49A´と第2ノズル列49B´の合計2列のノズル列49´が形成されており、このノズル列49A´のノズル開口48´とノズル列49B´のノズル開口48´とが、主走査方向で見て交互に位置する関係となるように、各ノズル列49´におけるノズル開口48´の形成間隔とヘッドユニット37´の副走査方向に対する傾斜角度が設定されている。これにより、ヘッドユニット37´が副走査方向に対して平行な記録ヘッドと比較して主走査方向の解像度が高められている。
The
本実施形態の場合、第1ノズル列49A´における副走査方向の一端(図19の上側)に位置するノズル開口48´が一端ノズル開口48M´であり、第2ノズル列49B´における副走査方向の他端(図19の下側)に位置するノズル開口48´が他端ノズル開口48N´である。したがって、本実施形態においては、一端ノズル開口48M´から他端ノズル開口48N´までの副走査方向のノズル間隔が固有のバンド幅W1´となる。
In the case of the present embodiment, the
本実施形態においても、上記第1実施形態で説明したように、各ノズルプレート43´を記録ヘッド2´に組み付ける前に、ノズルプレート43´毎に反り量を測定し、この反り量に基づく固有のバンド幅と、反りがない正常状態の基準バンド幅との差分であるトータルバンド幅変化をノズルプレート43´毎に算出し、算出したトータルバンド幅変化が副走査方向の最高解像度における最小ドット形成間隔に基づいて区分けされた複数のランクのうちの同一ランク内に属するもの同士を選択して記録ヘッド2´に取り付ける。
Also in this embodiment, as described in the first embodiment, before assembling each
そして、制御部73は、各ノズルプレート43´のトータルバンド幅変化の平均値に応じて駆動信号発生回路75の駆動信号の電圧値を補正してインク滴の吐出量を調整することで、上記第1実施形態と同様な効果が得られる。また、本実施形態においても、記録ヘッド2´の主走査方向の長さに合わせた支持部材29を用いることで、支持部材29の彎曲面30を記録紙6の背面側から当接させて、この記録紙6をノズルプレート43と同一方向に反らせるようにしたので、記録紙6におけるバンド幅の端側と中心側とでドットの形成間隔を可及的に揃えることができる。
The
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。 By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the description of the scope of claims.
例えば、上記実施形態においては、複数のノズルプレート43(43´)を有する記録ヘッド2(2´)を例示したが、勿論、ノズルプレートを1つだけ有する記録ヘッドにも本発明を適用することができる。 For example, in the above-described embodiment, the recording head 2 (2 ′) having the plurality of nozzle plates 43 (43 ′) has been exemplified, but of course, the present invention is also applied to a recording head having only one nozzle plate. Can do.
また、本発明は、上記記録ヘッド2(2´)以外の液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置にも適用できる。例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。 The present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus having a liquid ejecting head other than the recording head 2 (2 ′). For example, the present invention can be applied to a display manufacturing apparatus, an electrode manufacturing apparatus, a chip manufacturing apparatus, and the like.
1 プリンタ,2 記録ヘッド,3 インクカートリッジ,4 キャリッジ,6 記録紙,7 キャリッジ移動機構,8 紙送り機構,9 ガイドロッド,10 リニアエンコーダ,12 キャッピング機構,13 ポンプユニット,29 支持部材,30 彎曲面,36 ケース,37 ヘッドユニット,38 ユニット固定板,39 ヘッドカバー,40 針ホルダ,41 インク供給針,43 ノズルプレート,48 ノズル開口,49 ノズル列,56 圧電素子,68 プリンタコントローラ,69 プリントエンジン,73 制御部,77 識別情報記憶素子,80 吸引孔
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記液体噴射ヘッドによる液滴の吐出を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ノズルプレートの反り量に応じて、ノズル開口から吐出される液滴の吐出量を調整することを特徴とする液体噴射装置。 A nozzle plate having a nozzle array formed by arranging a plurality of nozzle openings communicating with the pressure chamber, and a pressure generating element capable of causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber, and driving the pressure generating element A liquid ejecting head capable of ejecting droplets from the nozzle opening to form dots on the ejection target;
A controller that controls ejection of liquid droplets by the liquid ejecting head,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the control unit adjusts a discharge amount of droplets discharged from the nozzle opening in accordance with a warp amount of the nozzle plate.
前記制御部は、前記駆動信号発生手段が発生する駆動信号の電圧値を前記反り量に応じて補正することにより、前記吐出量を調整することを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 Drive signal generating means for generating a drive signal for driving the pressure generating element;
2. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the control unit adjusts the discharge amount by correcting a voltage value of a drive signal generated by the drive signal generating unit according to the warp amount. 3. .
前記制御部は、前記ランクに応じて前記吐出量を調整することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体噴射装置。 The liquid ejecting head includes a plurality of nozzle plates having the same rank regarding the amount of warpage,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the control unit adjusts the discharge amount according to the rank.
前記支持部材は、ノズルプレートの反り量に応じた曲率に設定された彎曲面を有し、前記液体噴射ヘッドによる吐出動作時に前記彎曲面を前記吐出対象物に当接させて当該吐出対象物をノズルプレートと同一方向に反らせることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の液体噴射装置。 Provide a support member for supporting the discharge object from the back side,
The support member has a curved surface set to have a curvature corresponding to the amount of warp of the nozzle plate, and causes the curved object to abut against the discharge object during the discharge operation by the liquid ejecting head. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus warps in the same direction as the nozzle plate.
前記支持部材は、ノズルプレートの反り量に応じた曲率に設定された彎曲面を有し、この彎曲面には吸引手段に通じる吸引孔を開設し、
前記液体噴射ヘッドによる吐出動作時に前記彎曲面を前記吐出対象物に当接させると共に、前記吸引手段の作動により当該吐出対象物を吸引してノズルプレートと同一方向に反らせることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の液体噴射装置。
Provide a support member for supporting the discharge object from the back side,
The support member has a curved surface set to a curvature corresponding to the amount of warp of the nozzle plate, and a suction hole leading to the suction means is opened on the curved surface.
The discharge object is brought into contact with the discharge object during the discharge operation by the liquid ejecting head, and the discharge object is sucked and warped in the same direction as the nozzle plate by the operation of the suction means. The liquid ejecting apparatus according to claim 1.
Priority Applications (1)
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JP2004308352A JP2006116863A (en) | 2004-10-22 | 2004-10-22 | Liquid jet apparatus |
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ID=36535201
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101160466B1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-28 | (주)에스티아이 | Driving method for ink jet head |
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2004
- 2004-10-22 JP JP2004308352A patent/JP2006116863A/en active Pending
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