JP2010120222A - Image formation device, image forming method, and program - Google Patents

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JP2010120222A JP2008294648A JP2008294648A JP2010120222A JP 2010120222 A JP2010120222 A JP 2010120222A JP 2008294648 A JP2008294648 A JP 2008294648A JP 2008294648 A JP2008294648 A JP 2008294648A JP 2010120222 A JP2010120222 A JP 2010120222A
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Taku Sato
卓 佐藤
Masakazu Yoshida
雅一 吉田
Takashi Kimura
隆 木村
康信 ▲高▼木
Yasunobu Takagi
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image formation device, an image forming method and a program which can suppress the generation of a banding in the overlapping region formed in the joints of two or more recording heads or in the overlapping region formed between dots printed on a form and the recording head. <P>SOLUTION: The image formation device includes the recording head having two or more nozzles for discharging droplets of a recording liquid, a recording head scanning means, a conveyance means for making the recording medium scanned in the sub scan direction perpendicular to the main scan direction and a printing control means, at least. In the image formation device which forms a picture on the recording medium, when distributing printing data in the above overlapping region where two or more nozzles corresponding to one dot generation exist, the printing data is distributed so that the drive frequency may be the same as the drive frequency in a non-overlapping region. Image forming method and the program are also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関し、特に、オーバーラップ領域におけるバンディングの発生を抑制する画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, an image forming method, and a program, and more particularly to an image forming apparatus, an image forming method, and a program that suppress the occurrence of banding in an overlap region.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液(液体)の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む装置を用いて、媒体(以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。)を搬送しながら、液体としての記録液(以下、インクともいう。)を用紙に付着させて画像形成(記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。)を行なう、いわゆるインクジェット方式の画像形成装置がある。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multifunction machine of these, for example, an apparatus including a recording head composed of a liquid discharge head that discharges liquid droplets of a recording liquid (liquid) is used. Although it is also referred to as “paper”, the material is not limited, and a recording medium (recording medium, recording medium, transfer material, recording paper, etc. is also used synonymously) and a recording liquid as a liquid (hereinafter also referred to as ink). There is a so-called ink jet type image forming apparatus in which image formation (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously) is performed by attaching the sheet to a sheet.

インクジェット方式の画像形成装置(以下、「インクジェットプリンタ」という)は、高速な印刷(画像形成)を実現するため、記録ヘッドにインク(液滴)を吐出するノズルを複数搭載している。用紙を紙送り(搬送)し、かつ記録ヘッドを紙送り方向と直行する方向に走査しながらインクの吐出を行うことにより用紙上に画像を形成するインクジェットプリンタは、高画質化を図るために、用紙の同一領域に対して同一のノズル群又は異なるノズル群によって複数回の主走査(マルチスキャン)を行って画像を形成するマルチパス方式が採用されている。しかしながら、2方向の走査を必要とするため印刷速度に限界があり、印刷速度の高速化が望まれている。   Inkjet image forming apparatuses (hereinafter referred to as “inkjet printers”) are equipped with a plurality of nozzles that eject ink (droplets) on a recording head in order to realize high-speed printing (image formation). Inkjet printers that form images on paper by ejecting ink while feeding (conveying) the paper and scanning the recording head in a direction perpendicular to the paper feed direction, A multi-pass method is employed in which an image is formed by performing a plurality of main scans (multi-scan) with the same nozzle group or different nozzle groups on the same area of the paper. However, since printing in two directions is required, the printing speed is limited, and it is desired to increase the printing speed.

高速化の手段としては、例えば、記録ヘッドの走査方向を1方向(紙送り方向のみ)にすることが考えられるが、1方向の走査のみで印刷を行うためには、記録ヘッドを用紙の幅以上にする必要がある。このような記録ヘッドにおいては、すべてのノズルが一定の間隔で1列に配列されることが望ましいが、コストおよび製造技術の観点から、1つの記録ヘッドに搭載可能なノズルの数には限界がある。そこで、一定数のノズルを有する記録ヘッドを複数組み合わせることによって多数のノズルを搭載した記録ヘッドが用いられている。   As a means for increasing the speed, for example, it is conceivable to set the scanning direction of the recording head to one direction (only in the paper feed direction). It is necessary to do more. In such a recording head, it is desirable that all the nozzles are arranged in a line at regular intervals, but from the viewpoint of cost and manufacturing technology, there is a limit to the number of nozzles that can be mounted on one recording head. is there. Therefore, a recording head equipped with a large number of nozzles by combining a plurality of recording heads having a certain number of nozzles is used.

しかし、記録ヘッドの接合精度には限界があり、隣接する記録ヘッドの接合部におけるノズル間距離を完全に一定にすることはできない。このため、接合部におけるノズル間距離が長い場合にはインクが薄くなる白スジが発生し、ノズル間距離が短い場合には濃いスジが発生するという問題がある。このようなスジを「バンディング」という。   However, there is a limit to the joining accuracy of the recording head, and the distance between nozzles at the joining portion of adjacent recording heads cannot be made completely constant. For this reason, when the distance between the nozzles in the joint portion is long, a white streak that causes the ink to become thin occurs, and when the distance between the nozzles is short, a dark streak occurs. Such streaks are called “banding”.

バンディング現象を防ぐ方法として、記録ヘッド間に図15に示すようなオーバーラップを設ける方法がある。しかしながら、オーバーラップ部においては、データ上1つのドットに対応するノズルは2つ存在するため、何らかの制御を行わない限りは、データ上1つのドットに対して2つのノズルからドットが打たれることとなる。そのため、オーバーラップ部で色が濃くなってしまいバンディングが発生するという問題がある。   As a method of preventing the banding phenomenon, there is a method of providing an overlap as shown in FIG. 15 between the recording heads. However, since there are two nozzles corresponding to one dot in the data in the overlap portion, unless some control is performed, dots are shot from two nozzles for one dot in the data. It becomes. Therefore, there is a problem that banding occurs because the color becomes darker in the overlap portion.

このオーバーラップ部で発生するバンディングを抑制する技術としては、例えば、2つのノズルのうちいずれのノズルを使用して描画を行うかを乱数に基づいて決定するノズル振り分け手段と、前記ノズル振り分け処理を行う振分対象領域の大きさを規定するサイズパラメータを決定するパラメータ決定手段とを有し、前記パラメータ決定手段が、前記接合領域の近傍の領域の平均階調値に応じて前記サイズパラメータを決定する画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。   As a technique for suppressing the banding generated in the overlap portion, for example, a nozzle distribution unit that determines which of two nozzles is used for drawing based on a random number, and the nozzle distribution process are performed. Parameter determining means for determining a size parameter that defines the size of the distribution target area to be performed, and the parameter determining means determines the size parameter according to an average gradation value of an area in the vicinity of the joining area An image forming apparatus has been proposed (see Patent Document 1).

特開2006−240043号公報JP 2006-240043 A

しかしながら、特許文献1に記載された技術では、オーバーラップ部の印字データの振り分けを乱数により決定しているため、各々のノズルに分配されたドットが連続的/非連続的に打たれる箇所が混在することになる。これによりオーバーラップ部(以下、「オーバーラップ領域」ともいう)では様々な駆動周波数で印字される場合が存在することになり、オーバーラップ領域のドット生成に対応するノズルの吐出滴変動が原因となって、オーバーラップ領域にバンディングが発生してしまう場合がある。   However, in the technique described in Patent Document 1, since the distribution of the print data of the overlap portion is determined by a random number, there are places where dots distributed to each nozzle are continuously / discontinuously hit. Will be mixed. As a result, there are cases where printing is performed at various drive frequencies in the overlap portion (hereinafter, also referred to as “overlap region”), and this is caused by fluctuations in the ejection droplets of the nozzle corresponding to dot generation in the overlap region. Thus, banding may occur in the overlap region.

一方、用紙上に印字されたドットに対して、記録ヘッドの端部がオーバーラップするように用紙を搬送するよう制御されたインクジェットプリンタにおいても、同様に、用紙搬送量のズレなどに起因して、オーバーラップ領域にバンディングが発生することがある。   On the other hand, in the inkjet printer controlled to convey the paper so that the end of the recording head overlaps the dot printed on the paper, it is also caused by the deviation of the paper conveyance amount. Banding may occur in the overlap area.

そこで、本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、1つのドット生成に対応するノズルが複数存在するオーバーラップ領域、例えば、複数の記録ヘッドの接合部において形成されるオーバーラップ領域や、用紙上に印字されたドットと記録ヘッドとの間に形成されるオーバーラップ領域などにおいて、バンディングの発生を抑制可能な画像形成装置、画像形成方法及プログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and is an overlap region where a plurality of nozzles corresponding to one dot generation exist, for example, an overlap formed at a joint portion of a plurality of recording heads. An object is to provide an image forming apparatus, an image forming method, and a program capable of suppressing the occurrence of banding in a wrap region or an overlap region formed between a dot printed on a sheet and a recording head. To do.

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔1〕 記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記搬送手段が、前記被記録媒体上に記録されたドットに対し、前記記録ヘッドの端部が重複してオーバーラップ領域を形成するように前記被記録媒体を搬送し、
前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを分配するとき、駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように制御することを特徴とする画像形成装置。
〔2〕 記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記記録ヘッドが、複数の記録ヘッド部材から構成され、隣接する前記記録ヘッド部材は、接合部分において端部が重複してオーバーラップ領域を形成するように副走査方向に配列され、
前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを分配するとき、駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように制御することを特徴とする画像形成装置。
〔3〕 前記印刷制御手段が、画像形成用データの階調レベルに応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように印字データを分配することを特徴とする前記〔1〕から〔2〕のいずれかに記載の画像形成装置。
〔4〕 前記印刷制御手段が、前記記録ヘッドの周辺温度に応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように印字データを分配することを特徴とする前記〔3〕に記載の画像形成装置。
〔5〕 前記印刷制御手段が、同一印字領域の主走査回数に応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように印字データを分配することを特徴とする前記〔1〕から〔2〕のいずれかに記載の画像形成装置。
〔6〕 記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
1つのドット生成に対応するノズルが複数存在するオーバーラップ領域において、前記オーバーラップ領域における印字データを分配するとき、駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように分配することを特徴とする画像形成方法。
〔7〕 記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記〔6〕に記載の画像形成方法を実行させることを特徴とするプログラム。
The present invention provided to solve the above problems is as follows.
[1] A recording head having a plurality of nozzles that discharge recording liquid droplets, a recording head scanning unit that scans the recording head in the main scanning direction, and a conveyance that scans the recording medium in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. An image forming apparatus for forming an image on the recording medium, comprising at least a printing unit and a printing control unit.
The transport means transports the recording medium such that an end region of the recording head overlaps and forms an overlap region with respect to dots recorded on the recording medium,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the print control unit distributes the print data in the overlap area, the drive frequency is controlled to be the same as the drive frequency in the non-overlap area.
[2] A recording head having a plurality of nozzles that eject recording liquid droplets, a recording head scanning unit that scans the recording head in the main scanning direction, and a conveyance that scans the recording medium in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction An image forming apparatus for forming an image on the recording medium, comprising at least a printing unit and a printing control unit.
The recording head is composed of a plurality of recording head members, and the adjacent recording head members are arranged in the sub-scanning direction so as to form overlapping regions with overlapping end portions at the joint portion,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the print control unit distributes the print data in the overlap area, the drive frequency is controlled to be the same as the drive frequency in the non-overlap area.
[3] The print control unit distributes the print data so that the drive frequency in the overlap region is the same as the drive frequency in the non-overlap region according to the gradation level of the image forming data. The image forming apparatus according to any one of [1] to [2].
[4] The print control means distributes the print data so that the drive frequency in the overlap region is the same as the drive frequency in the non-overlap region according to the ambient temperature of the recording head. The image forming apparatus according to [3].
[5] The print control unit distributes the print data so that the drive frequency in the overlap region is the same as the drive frequency in the non-overlap region according to the number of main scans in the same print region. The image forming apparatus according to any one of [1] to [2].
[6] Recording head having a plurality of nozzles for ejecting recording liquid droplets, recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, and conveyance for scanning the recording medium in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction And an image forming method in an image forming apparatus for forming an image on the recording medium.
In the overlap region where a plurality of nozzles corresponding to one dot generation exist, when the print data in the overlap region is distributed, the drive frequency is distributed to be the same as the drive frequency in the non-overlap region. An image forming method.
[7] Recording head having a plurality of nozzles for ejecting recording liquid droplets, recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, and transport for scanning the recording medium in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction An image forming apparatus that includes at least a printing unit and a printing control unit and forms an image on the recording medium, and causes the image forming method according to [6] to be executed.

本発明によれば、1つのドット生成に対応するノズルが複数存在するオーバーラップ領域、例えば、複数の記録ヘッドの接合部において形成されるオーバーラップ領域や、用紙のドットが印字された領域と記録ヘッドとの間に形成されるオーバーラップ領域などにおいてバンディングの発生を抑制可能な画像形成装置、画像形成方法及プログラムを提供することができる。   According to the present invention, an overlap region where a plurality of nozzles corresponding to one dot generation exist, for example, an overlap region formed at a joint portion of a plurality of recording heads, a region printed with paper dots, and recording. It is possible to provide an image forming apparatus, an image forming method, and a program capable of suppressing the occurrence of banding in an overlap region formed between the head and the like.

本発明の効果として、請求項1の発明によれば、記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記搬送手段が、前記被記録媒体上に記録されたドットに対し、前記記録ヘッドの端部が重複してオーバーラップ領域を形成するように前記被記録媒体を搬送し、前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを分配するとき、駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように制御するので、吐出滴量の周波数特性が原因で発生するオーバーラップ領域のバンディングを抑止することができる。
請求項2の発明によれば、記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記記録ヘッドが、複数の記録ヘッド部材から構成され、隣接する前記記録ヘッド部材は、接合部分において端部が重複してオーバーラップ領域を形成するように副走査方向に配列され、前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを分配するとき、駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように制御するので、例えば、記録ヘッド部材を副走査方向に複数配置したライン型プリンタにおいても、オーバーラップ領域のバンディングを抑止することができる。
請求項3の発明によれば、請求項1から2のいずれかに記載の画像形成装置において、前記印刷制御手段が、画像形成用データの階調レベルに応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように印字データを分配するので、オーバーラップ領域と非オーバーラップ領域の駆動周波数を同じとする階調レベルをドットが密に打たれるシャドー域に限定することにより、ハイライトからミドル域で、オーバーラップ効果を損なうことなく、バンディングを抑止することができる。
請求項4の発明によれば、請求項3に記載の画像形成装置において、前記印刷制御手段が、前記記録ヘッドの周辺温度に応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように印字データを分配するので、オーバーラップ領域と非オーバーラップ領域の駆動周波数を同じとする階調レベルを、ヘッドの周辺温度も考慮することで、より効率的にバンディングを抑止することができる。
請求項5の発明によれば、請求項1から2のいずれかに記載の画像形成装置において、前記印刷制御手段が、同一印字領域の主走査回数に応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように印字データを分配するので、オーバーラップ領域と非オーバーラップ領域の駆動周波数を同じとするのを印字パス数により切り替え可能とすることで、より効果的にバンディングを抑止することができる。
請求項6の発明によれば、記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、1つのドット生成に対応するノズルが複数存在するオーバーラップ領域において、前記オーバーラップ領域における印字データを分配するとき、駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように分配する方法としたので、これを適用する画像形成装置は、吐出滴量の周波数特性が原因で発生するオーバーラップ領域のバンディングの発生を効果的に抑止することができる。
請求項7の発明によれば、記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、請求項6に記載の画像形成方法を実行させることを特徴とするプログラムとしたので、これを実行する画像形成装置は、効果的にオーバーラップ領域のバンディングを抑止することができる。
As an effect of the present invention, according to the first aspect of the present invention, a recording head having a plurality of nozzles that eject recording liquid droplets, recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, and a recording medium are mainly used. In an image forming apparatus that includes at least a conveying unit that scans in a sub-scanning direction orthogonal to a scanning direction, and a printing control unit, and that forms an image on the recording medium, the conveying unit is recorded on the recording medium. The recording medium is transported so that the end of the recording head overlaps the dots to form an overlap area, and the print control unit is driven when distributing print data in the overlap area. Since the frequency is controlled to be the same as the drive frequency in the non-overlapping area, the overlapping area generated due to the frequency characteristics of the ejected droplet volume Bindings can be suppressed.
According to the second aspect of the present invention, a recording head having a plurality of nozzles that eject recording liquid droplets, recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, and a recording medium in a sub-direction orthogonal to the main scanning direction. In an image forming apparatus that includes at least a conveying unit that scans in a scanning direction and a printing control unit, and that forms an image on the recording medium, the recording head includes a plurality of recording head members, and the adjacent recording heads The members are arranged in the sub-scanning direction so that the end portions overlap at the joining portion to form an overlap region, and when the print control unit distributes the print data in the overlap region, the drive frequency is non- Since the control is performed so as to be the same as the driving frequency in the overlap region, for example, a line in which a plurality of recording head members are arranged in the sub-scanning direction. Also in the printer, it is possible to suppress banding overlap region.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to second aspects, the print control means drives the driving frequency in the overlap region in accordance with the gradation level of the image forming data. However, since the print data is distributed so as to be the same as the driving frequency in the non-overlapping area, the shadow area where the dots are densely shot at the same gradation level as in the overlapping area and the non-overlapping area. By limiting to the above, banding can be suppressed from the highlight to the middle region without impairing the overlap effect.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the print control means causes the drive frequency in the overlap region to be in the non-overlap region according to the ambient temperature of the recording head. Since the print data is distributed so as to be the same as the drive frequency, banding more efficiently by considering the head level and the gradation level that makes the drive frequency of the overlap area and non-overlap area the same. Can be suppressed.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to second aspects, the drive control unit has a drive frequency in the overlap area corresponding to the number of main scans in the same print area. Since the print data is distributed so as to be the same as the drive frequency in the non-overlap area, the drive frequency in the overlap area and the non-overlap area can be made the same by changing the number of print passes. Banding can be effectively suppressed.
According to the sixth aspect of the present invention, a recording head having a plurality of nozzles for discharging recording liquid droplets, recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, and a recording medium in a sub-direction orthogonal to the main scanning direction. An image forming method in an image forming apparatus that includes at least a conveying unit that scans in a scanning direction and a print control unit, and that forms an image on the recording medium, wherein there are a plurality of nozzles corresponding to one dot generation. In the overlap area, when the print data in the overlap area is distributed, the drive frequency is distributed so as to be the same as the drive frequency in the non-overlap area. It is possible to effectively suppress the occurrence of banding in the overlap region due to the frequency characteristics of the drop amount.
According to the seventh aspect of the present invention, a recording head having a plurality of nozzles for discharging recording liquid droplets, a recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, and a recording medium in a sub-direction orthogonal to the main scanning direction. A program for executing the image forming method according to claim 6 in an image forming apparatus that includes at least a conveying unit that scans in a scanning direction and a print control unit, and that forms an image on the recording medium. Therefore, the image forming apparatus that executes this can effectively suppress the banding of the overlap region.

以下に、本発明の本発明の画像形成装置の一実施の形態における構成について図面を参照して説明する。また、本発明の画像形成方法及びプログラムについてもあわせて説明する。図1及び図2は、本発明の画像形成装置の一例を示す図であり、図1は機構部の全体構成の側面説明図、図2は同機構部の平面説明図である。画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド1とガイドレール2とでキャリッジ3を主走査方向に摺動自在に保持し、記録ヘッド走査手段として、主走査モータ4で駆動プーリ6Aと従動プーリ6Bとの間に張架したタイミングベルト5を介して図2で矢示方向(主走査方向)に移動走査する。
キャリッジ3には、例えば、それぞれイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる4個の記録ヘッド7y、7c、7m、7k(色を区別しないときは「記録ヘッド7」という。)を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。キャリッジ3には、記録ヘッド7に各色のインクを供給するための各色のサブタンク8を搭載している。このサブタンク8にはインク供給チューブ9を介して図示しないメインタンク(インクカートリッジ)からインクが補充供給される。
Hereinafter, a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The image forming method and program of the present invention will also be described. 1 and 2 are views showing an example of the image forming apparatus of the present invention. FIG. 1 is an explanatory side view of the overall structure of the mechanism part, and FIG. 2 is an explanatory plan view of the mechanism part. An image forming apparatus holds a carriage 3 slidably in a main scanning direction by a guide rod 1 and a guide rail 2 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown), and serves as a main scanning motor as a recording head scanning unit. In FIG. 2, the moving scanning is performed in the direction indicated by the arrow (main scanning direction) in FIG. 2 via the timing belt 5 stretched between the driving pulley 6A and the driven pulley 6B.
The carriage 3 includes, for example, four recording heads 7y, 7c, 7m, and 7k including liquid ejection heads that eject ink droplets of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), respectively. (When the colors are not distinguished, they are referred to as “recording head 7”.) A plurality of ink ejection openings are arranged in a direction crossing the main scanning direction, and the ink droplet ejection direction is directed downward. The carriage 3 is equipped with sub-tanks 8 for each color for supplying ink of each color to the recording head 7. Ink is supplied to the sub tank 8 from a main tank (ink cartridge) (not shown) via an ink supply tube 9.

記録ヘッド7を構成する液体吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。また、各色毎に独立したヘッド構成に限るものではなく、複数の色の液滴を吐出する複数のノズルで構成されるノズル列を有する1又は複数のヘッド部材(液体吐出ヘッド)で構成することもできる。   The liquid discharge head constituting the recording head 7 includes a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that uses a phase change caused by liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, and a metal phase change caused by a temperature change. A shape memory alloy actuator using an electrostatic force, an electrostatic actuator using an electrostatic force, and the like provided as pressure generating means for generating a pressure for discharging a droplet can be used. Further, the configuration is not limited to an independent head for each color, and it is configured by one or a plurality of head members (liquid ejection heads) having a nozzle row composed of a plurality of nozzles that eject droplets of a plurality of colors. You can also.

ここで、本発明の画像形成装置及び画像形成方法において、「オーバーラップ領域」とは、1つのドット生成に対応するノズルが複数存在する領域を意味し、具体的には、複数の記録ヘッドの接合部において形成されるオーバーラップ領域である場合と、用紙上にドットが印字された領域と記録ヘッドとの間に形成されるオーバーラップ領域である場合が挙げられる。図15には、複数の記録ヘッドの接合部において形成されるオーバーラップ領域を説明した図である。図15のように、記録ヘッド部材を副走査方向に複数ほぼ直列に配列し、各記録ヘッド部材が隣接するつなぎ部分で互いに端部が重複してオーバーラップ領域を形成するように配置するように記録ヘッドを構成することもできる。   Here, in the image forming apparatus and the image forming method of the present invention, the “overlap region” means a region where a plurality of nozzles corresponding to one dot generation exist, and specifically, a plurality of recording heads. There are a case where the overlap region is formed at the joint portion and a case where the overlap region is formed between the region where dots are printed on the paper and the recording head. FIG. 15 is a diagram for explaining an overlap region formed at a joint portion of a plurality of recording heads. As shown in FIG. 15, a plurality of recording head members are arranged substantially in series in the sub-scanning direction, and the recording head members are arranged so that the end portions overlap each other at adjacent connecting portions to form an overlap region. A recording head can also be configured.

また、本発明の画像形成装置及び画像形成方法において、「印字データを分配する」とは、印字データに基づいて印字されるドットの生成に対応する各ノズルへデータを分配することと、複数回のスキャンを行う印字方法においては、各スキャン毎にデータを分割して分配することを含む。   In the image forming apparatus and the image forming method of the present invention, “distributing print data” means distributing data to each nozzle corresponding to generation of dots to be printed based on the print data, and a plurality of times. The printing method for performing the scan includes dividing and distributing the data for each scan.

一方、給紙カセット10などの用紙積載部(圧板)11上に積載した用紙12を給紙するための給紙部として、用紙積載部11から用紙12を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙ローラ)13及び給紙ローラ13に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド14を備え、この分離パッド14は給紙ローラ13側に付勢されている。   On the other hand, as a paper feeding unit for feeding paper 12 stacked on a paper stacking unit (pressure plate) 11 such as a paper feeding cassette 10, a half-moon roller (for separating and feeding the paper 12 one by one from the paper stacking unit 11) A separation pad 14 made of a material having a large friction coefficient is provided facing the sheet feeding roller 13 and the sheet feeding roller 13, and the separation pad 14 is urged toward the sheet feeding roller 13 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙12を記録ヘッド7の下方側で搬送する搬送手段として、用紙12を静電吸着して搬送するための搬送ベルト21と、給紙部からガイド15を介して送られる用紙12を搬送ベルト21との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ22と、略鉛直上方に送られる用紙12を略90°方向転換させて搬送ベルト21上に倣わせるための搬送ガイド23と、押さえ部材24で搬送ベルト21側に付勢された押さえコロ25とを備えている。また、搬送ベルト21表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ26を備えている。   Then, as conveying means for conveying the sheet 12 fed from the sheet feeding unit below the recording head 7, a conveying belt 21 for electrostatically attracting and conveying the sheet 12 and a guide 15 from the sheet feeding unit. The counter roller 22 for transporting the paper 12 sent via the belt sandwiched between the transport belt 21 and the paper 12 fed substantially vertically upward is changed by approximately 90 ° so as to follow the transport belt 21. For this purpose, a conveying guide 23 and a pressing roller 25 urged toward the conveying belt 21 by a pressing member 24 are provided. In addition, a charging roller 26 as a charging unit for charging the surface of the transport belt 21 is provided.

ここで、搬送ベルト21は、無端状ベルトであり、搬送ローラ27とテンションローラ28との間に掛け渡されて、副走査モータ31からタイミングベルト32及びタイミングローラ33を介して搬送ローラ27が回転されることで、図2のベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。なお、搬送ベルト21の裏面側には記録ヘッド7による画像形成領域に対応してガイド部材29を配置している。また、帯電ローラ26は、搬送ベルト21の表層に接触し、搬送ベルト21の回動に従動して回転するように配置されている。   Here, the conveyance belt 21 is an endless belt, is stretched between the conveyance roller 27 and the tension roller 28, and the conveyance roller 27 rotates from the sub-scanning motor 31 via the timing belt 32 and the timing roller 33. By doing so, it is configured to circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction) of FIG. A guide member 29 is disposed on the back side of the conveying belt 21 corresponding to the image forming area by the recording head 7. The charging roller 26 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the transport belt 21 and rotate following the rotation of the transport belt 21.

また、図2に示すように、搬送ローラ27の軸には、スリット円板34を取り付け、このスリット円板34のスリットを検知するセンサ35を設けて、これらのスリット円板34及びセンサ35によってロータリエンコーダ36を構成している。   Further, as shown in FIG. 2, a slit disk 34 is attached to the shaft of the transport roller 27, and a sensor 35 for detecting the slit of the slit disk 34 is provided. A rotary encoder 36 is configured.

さらに、記録ヘッド7で記録された用紙12を排紙するための排紙部として、搬送ベルト21から用紙12を分離するための分離爪51と、排紙ローラ52及び排紙コロ53と、排紙される用紙12をストックする排紙トレイ54とを備えている。   Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 12 recorded by the recording head 7, a separation claw 51 for separating the paper 12 from the transport belt 21, a paper discharge roller 52 and a paper discharge roller 53, and a discharge And a paper discharge tray 54 for stocking the paper 12 to be printed.

また、背部には両面給紙ユニット55が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット55は搬送ベルト21の逆方向回転で戻される用紙12を取り込んで反転させて再度カウンタローラ22と搬送ベルト21との間に給紙する。   A double-sided paper feeding unit 55 is detachably mounted on the back. The double-sided paper feeding unit 55 takes in the paper 12 returned by the reverse rotation of the transport belt 21, reverses it, and feeds it again between the counter roller 22 and the transport belt 21.

さらに、図2に示すように、キャリッジ3の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド7のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構56を配置している。
この維持回復機56は、記録ヘッド7の各ノズル面をキャピングするための各キャップ57と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード58と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け59などを備えている。
Further, as shown in FIG. 2, a maintenance / recovery mechanism 56 for maintaining and recovering the nozzle state of the recording head 7 is disposed in the non-printing area on one side of the carriage 3 in the scanning direction.
The maintenance / recovery machine 56 is provided with caps 57 for capping each nozzle surface of the recording head 7, a wiper blade 58 as a blade member for wiping the nozzle surface, and for discharging the thickened recording liquid. An empty discharge receiver 59 for receiving droplets when performing empty discharge for discharging droplets that do not contribute to recording is provided.

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙12が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙12はガイド15で案内され、搬送ベルト21とカウンタローラ22との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド23で案内されて押さえコロ25で搬送ベルト21に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。このとき、図示しない制御部によってACバイアス供給部から帯電ローラ26に対して正負が交互に繰り返す交番電圧を印加して、搬送ベルト21を交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが交互に所定の幅で繰り返されるパターンで帯電させる。この帯電した搬送ベルト21上に用紙12が給送されると、用紙12が搬送ベルト21に静電力で吸着され、搬送ベルト21の周回移動によって用紙12が副走査方向に搬送される。   In the image forming apparatus configured as described above, the sheets 12 are separated and fed one by one from the sheet feeding unit, and the sheet 12 fed substantially vertically upward is guided by the guide 15, and includes the transport belt 21 and the counter roller 22. The leading end is guided by the conveying guide 23 and pressed against the conveying belt 21 by the pressing roller 25, and the conveying direction is changed by approximately 90 °. At this time, a control unit (not shown) applies an alternating voltage that alternately repeats positive and negative to the charging roller 26 from the AC bias supply unit, and a charging voltage pattern that alternates the conveying belt 21, that is, a sub-scanning direction that is a circumferential direction. In addition, charging is performed with a pattern in which plus and minus are alternately repeated with a predetermined width. When the paper 12 is fed onto the charged transport belt 21, the paper 12 is attracted to the transport belt 21 by electrostatic force, and the paper 12 is transported in the sub-scanning direction by the circular movement of the transport belt 21.

そこで、キャリッジ3を往路及び復路方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド7を駆動することにより、停止している用紙12にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙12を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙12の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙12を排紙トレイ54に排紙する。   Therefore, by driving the recording head 7 according to the image signal while moving the carriage 3 in the forward and backward directions, ink droplets are ejected onto the stopped paper 12 to record one line. After transporting a predetermined amount, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 12 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 12 is discharged onto the paper discharge tray 54.

また、両面印刷の場合には、表面(最初に印刷する面)の記録が終了したときに、搬送ベルト21を逆回転させることで、記録済みの用紙12を両面給紙ユニット61内に送り込み、用紙12を反転させて(裏面が印刷面となる状態にして)再度カウンタローラ22と搬送ベルト21との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル21上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ54に排紙する。   In the case of double-sided printing, when recording on the front surface (surface to be printed first) is completed, the recording belt 12 is fed into the double-sided paper feeding unit 61 by rotating the conveyor belt 21 in the reverse direction. The paper 12 is reversed (with the back surface being the printing surface), fed again between the counter roller 22 and the transport belt 21, controlled in timing, and transported onto the transport bell 21 as described above. Then, after recording on the back surface, the paper is discharged onto the paper discharge tray 54.

また、印字(記録)待機中にはキャリッジ3は維持回復機構55側に移動されて、キャップ57で記録ヘッド7のノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ57で記録ヘッド7をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド7のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード58でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行なう。これによって、記録ヘッド7の安定した吐出性能を維持する。   During printing (recording) standby, the carriage 3 is moved to the maintenance / recovery mechanism 55 side, and the nozzle surface of the recording head 7 is capped by the cap 57, and the nozzles are kept in a wet state. To prevent. In addition, the recording liquid is sucked from the nozzle in a state where the recording head 7 is capped by the cap 57, and a recovery operation is performed to discharge the thickened recording liquid and bubbles, and the ink adhered to the nozzle surface of the recording head 7 by this recovery operation. Wiping is performed with a wiper blade 58 in order to remove the cleaning. In addition, an idle ejection operation for ejecting ink not related to recording is performed before the start of recording or during recording. Thereby, the stable ejection performance of the recording head 7 is maintained.

次に、記録ヘッド7を構成している液体吐出ヘッドの一例について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図4は同ヘッドの液室短手方向(ノズルの並び方向)の断面説明図である。   Next, an example of the liquid discharge head constituting the recording head 7 will be described with reference to FIGS. 3 is a cross-sectional explanatory diagram along the longitudinal direction of the liquid chamber of the head, and FIG. 4 is a cross-sectional explanatory diagram of the head along the lateral direction of the liquid chamber (nozzle arrangement direction).

この液体吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板101と、この流路板101の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板102と、流路板101の上面に接合したノズル板103とを接合して積層し、これらによって液滴(インク滴)を吐出するノズル104が連通する流路であるノズル連通路105及び圧力発生室である液室106、液室106に流体抵抗部(供給路)107を通じてインクを供給するための共通液室108に連通するインク供給口109などを形成している。   This liquid discharge head includes, for example, a flow path plate 101 formed by anisotropic etching of a single crystal silicon substrate, a vibration plate 102 formed by, for example, nickel electroforming bonded to the lower surface of the flow path plate 101, a flow path A nozzle plate 103 joined to the upper surface of the plate 101 is joined and laminated, and a nozzle communication path 105 that is a flow path through which a nozzle 104 that discharges droplets (ink droplets) communicates therewith and a liquid chamber that is a pressure generation chamber. 106, an ink supply port 109 communicating with a common liquid chamber 108 for supplying ink to the liquid chamber 106 through a fluid resistance portion (supply path) 107 is formed.

また、振動板102を変形させて液室106内のインクを加圧するための圧力発生手段(アクチュエータ手段)である電気機械変換素子としての2列(図6では1列のみ図示)の積層型圧電素子121と、この圧電素子121を接合固定するベース基板122とを備えている。なお、圧電素子121の間には支柱部123を設けている。この支柱部123は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子121と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。   In addition, two rows (only one row is shown in FIG. 6) of stacked piezoelectric elements as electromechanical conversion elements that are pressure generating means (actuator means) for pressurizing ink in the liquid chamber 106 by deforming the diaphragm 102. An element 121 and a base substrate 122 to which the piezoelectric element 121 is bonded and fixed are provided. Note that a column portion 123 is provided between the piezoelectric elements 121. This support portion 123 is a portion formed simultaneously with the piezoelectric element 121 by dividing and processing the piezoelectric element member. However, since the drive voltage is not applied, the support portion 123 becomes a simple support.

さらに、圧電素子121には図示しない駆動回路(駆動IC)を搭載したFPCケーブル126を接続している。   Further, an FPC cable 126 mounted with a drive circuit (drive IC) (not shown) is connected to the piezoelectric element 121.

そして、振動板102の周縁部をフレーム部材130に接合し、このフレーム部材130には、圧電素子121及びベース基板122などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部131及び共通液室108となる凹部、この共通液室108に外部からインクを供給するためのインク供給穴132を形成している。このフレーム部材130は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。   The peripheral edge of the diaphragm 102 is joined to a frame member 130, and the frame member 130 serves as a through-hole 131 and a common liquid chamber 108 that house an actuator unit including the piezoelectric element 121 and the base substrate 122. A recess and an ink supply hole 132 for supplying ink from the outside to the common liquid chamber 108 are formed. The frame member 130 is formed by injection molding with a thermosetting resin such as an epoxy resin or polyphenylene sulfite, for example.

ここで、流路板101は、例えば結晶面方位(110)の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液(KOH)などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路105、液室106となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。   Here, the flow path plate 101 is formed by, for example, subjecting the single crystal silicon substrate having a crystal plane orientation (110) to anisotropic etching using an alkaline etching solution such as an aqueous potassium hydroxide solution (KOH), so that the nozzle communication path 105, Although a recess or a hole serving as the liquid chamber 106 is formed, the invention is not limited to a single crystal silicon substrate, and other stainless steel substrates, photosensitive resins, and the like can also be used.

振動板102は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法(電鋳法)で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板102に圧電素子121及び支柱部123を接着剤接合し、更にフレーム部材130を接着剤接合している。   The vibration plate 102 is formed from a nickel metal plate, and is manufactured by, for example, an electroforming method (electroforming method). Alternatively, a metal plate or a joining member between a metal and a resin plate may be used. it can. The piezoelectric element 121 and the support post 123 are bonded to the diaphragm 102 with an adhesive, and the frame member 130 is further bonded with an adhesive.

ノズル板103は各液室106に対応して直径10〜30μmのノズル104を形成し、流路板101に接着剤接合している。このノズル板103は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。   The nozzle plate 103 forms a nozzle 104 having a diameter of 10 to 30 μm corresponding to each liquid chamber 106 and is bonded to the flow path plate 101 with an adhesive. The nozzle plate 103 is formed by forming a water repellent layer on the outermost surface of a nozzle forming member made of a metal member via a required layer.

圧電素子121は、圧電材料151と内部電極152とを交互に積層した積層型圧電素子(ここではPZT)である。この圧電素子121の交互に異なる端面に引き出された各内部電極152には個別電極153及び共通電極154が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子121の圧電方向としてd33方向の変位を用いて液室106内インクを加圧する構成としているが、圧電素子121の圧電方向としてd31方向の変位を用いて加圧液室106内インクを加圧する構成とすることもできる。また、1つの基板122に1列の圧電素子121が設けられる構造とすることもできる。   The piezoelectric element 121 is a stacked piezoelectric element (here, PZT) in which piezoelectric materials 151 and internal electrodes 152 are alternately stacked. An individual electrode 153 and a common electrode 154 are connected to each internal electrode 152 drawn out to different end faces of the piezoelectric element 121 alternately. In this embodiment, the ink in the liquid chamber 106 is pressurized using the displacement in the d33 direction as the piezoelectric direction of the piezoelectric element 121. However, the pressure in the d31 direction is used as the piezoelectric direction of the piezoelectric element 121. The ink in the liquid chamber 106 may be pressurized. Alternatively, a structure in which one row of piezoelectric elements 121 is provided on one substrate 122 may be employed.

このように構成した液体吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子121に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子121が収縮し、振動板102が下降して液室106の容積が膨張することで、液室106内にインクが流入し、その後圧電素子121に印加する電圧を上げて圧電素子121を積層方向に伸長させ、振動板102をノズル104方向に変形させて液室106の容積/体積を収縮させることにより、液室106内の記録液が加圧され、ノズル104から記録液の滴が吐出(噴射)される。   In the liquid discharge head having such a configuration, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 121 from the reference potential, the piezoelectric element 121 contracts, and the diaphragm 102 descends to expand the volume of the liquid chamber 106. Then, the ink flows into the liquid chamber 106, and then the voltage applied to the piezoelectric element 121 is increased to extend the piezoelectric element 121 in the stacking direction, and the diaphragm 102 is deformed in the direction of the nozzle 104, so that the volume / volume of the liquid chamber 106 is increased. By contracting the volume, the recording liquid in the liquid chamber 106 is pressurized, and droplets of the recording liquid are ejected (jetted) from the nozzle 104.

そして、圧電素子121に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板102が初期位置に復元し、液室106が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室108から液室106内に記録液が充填される。そこで、ノズル104のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。   Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric element 121 to the reference potential, the diaphragm 102 is restored to the initial position, and the liquid chamber 106 expands to generate a negative pressure. The recording liquid is filled in 106. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 104 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge.

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。   Note that the driving method of the head is not limited to the above example (pulling-pushing), and it is also possible to perform striking or pushing depending on the direction to which the driving waveform is given.

次に、この画像形成装置の印刷制御手段としての制御部の概要について図5のブロック図を参照して説明する。
この制御部200は、この装置全体の制御を司るCPU211と、CPU211が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM202と、画像データ等を一時格納するRAM203と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ204と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC205とを備えている。
Next, an outline of a control unit as a print control unit of the image forming apparatus will be described with reference to the block diagram of FIG.
In the control unit 200, the CPU 211 that controls the entire apparatus, the ROM 202 that stores programs executed by the CPU 211 and other fixed data, the RAM 203 that temporarily stores image data and the like, and the power supply of the apparatus are cut off. A rewritable non-volatile memory 204 for holding data in between, an image processing for performing various signal processing and rearrangement on image data, and an ASIC 205 for processing input / output signals for controlling the entire apparatus. ing.

また、この制御部200は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なうためのI/F206と、記録ヘッド7を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動波形を生成する駆動波形生成手段を含む印刷制御部207と、キャリッジ3側に設けた記録ヘッド7を駆動するためのヘッドドライバ(ドライバIC)208と、主走査モータ4及び副走査モータ31を駆動するためのモータ駆動部210と、帯電ローラ34にACバイアスを供給するACバイアス供給部212と、エンコーダセンサ43、35からの各検出信号、環境温度を検出する温度センサなどの各種センサからの検出信号を入力するためのI/O213などを備えている。また、この制御部200には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル214が接続されている。   The control unit 200 also includes an I / F 206 for transmitting and receiving data and signals to and from the host, data transfer means for driving and controlling the recording head 7, and drive waveform generation means for generating a drive waveform. A print control unit 207; a head driver (driver IC) 208 for driving the recording head 7 provided on the carriage 3 side; a motor driving unit 210 for driving the main scanning motor 4 and the sub-scanning motor 31; An AC bias supply unit 212 that supplies an AC bias to the roller 34, I / O 213 for inputting detection signals from encoder sensors 43 and 35, detection signals from various sensors such as a temperature sensor that detects environmental temperature, and the like It has. The control unit 200 is connected to an operation panel 214 for inputting and displaying information necessary for the apparatus.

ここで、制御部200は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの画像データ等をケーブル或いはネットを介してI/F206で受信する。   Here, the control unit 200 transmits image data from the host side such as an information processing device such as a personal computer, an image reading device such as an image scanner, an imaging device such as a digital camera, etc. via an I / F 206 via a cable or a network. Receive.

そして、制御部200のCPU201は、I/F206に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC205にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この画像データをヘッド駆動制御部207からヘッドドライバ208に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は後述するようにホスト側のプリンタドライバで行なっている。   Then, the CPU 201 of the control unit 200 reads and analyzes the print data in the reception buffer included in the I / F 206, performs necessary image processing, data rearrangement processing, and the like in the ASIC 205, and this image data is head-driven. The data is transferred from the control unit 207 to the head driver 208. Note that the generation of dot pattern data for outputting an image is performed by a printer driver on the host side as will be described later.

印刷制御部207は、上述した画像データをシリアルデータでヘッドドライバ208に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号(マスク信号)などをヘッドドライバ208に出力する以外にも、ROMに格納されている駆動信号のパターンデータをD/A変換するD/A変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、1の駆動パルス(駆動信号)或いは複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ208に対して出力する。   The print control unit 207 transfers the above-described image data to the head driver 208 as serial data, and transmits a transfer clock, a latch signal, a droplet control signal (mask signal), and the like necessary for the transfer of the image data and confirmation of the transfer. In addition to the output to the head driver 208, a drive waveform generator and a head driver composed of a D / A converter, a voltage amplifier, a current amplifier, etc. for D / A converting the pattern data of the drive signal stored in the ROM Drive waveform selection means for generating a drive waveform composed of one drive pulse (drive signal) or a plurality of drive pulses (drive signal) and outputting the drive waveform to the head driver 208.

ヘッドドライバ208は、シリアルに入力される記録ヘッド7の1行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部207から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド7の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子(例えば前述したような圧電素子)に対して印加することで記録ヘッド7を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴(大ドット)、中滴(中ドット)、小滴(小ドット)など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。   The head driver 208 selectively selects droplets of the recording head 7 based on image data corresponding to one line of the recording head 7 input serially, and forms a driving signal provided from the print control unit 207. The recording head 7 is driven by applying it to a driving element (for example, a piezoelectric element as described above) that generates energy to be discharged. At this time, by selecting a driving pulse constituting the driving waveform, for example, dots having different sizes such as large droplets (large dots), medium droplets (medium dots), and small droplets (small dots) can be distinguished. it can.

また、CPU201は、リニアエンコーダを構成するエンコーダセンサ43からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて主走査モータ4に対する駆動出力値(制御値)を算出してモータ駆動部210を介して主走査モータ4を駆動する。同様に、ロータリエンコーダを構成するエンコーダセンサ35からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて副走査モータ31に対する駆動出力値(制御値)を算出してモータ駆動部210を介しモータドライバを介して副走査モータ31を駆動する。   Further, the CPU 201 detects a speed detection value and a position detection value obtained by sampling a detection pulse from the encoder sensor 43 constituting the linear encoder, and a speed target value and a position target value obtained from a previously stored speed / position profile. Based on this, a drive output value (control value) for the main scanning motor 4 is calculated, and the main scanning motor 4 is driven via the motor driving unit 210. Similarly, based on the speed detection value and position detection value obtained by sampling the detection pulse from the encoder sensor 35 constituting the rotary encoder, and the speed target value and position target value obtained from the previously stored speed / position profile. Then, a drive output value (control value) for the sub-scanning motor 31 is calculated, and the sub-scanning motor 31 is driven via the motor driver 210 and the motor driver.

次に、印刷制御部207及びヘッドドライバ208の一例について、図6を参照して説明する。
印刷制御部207は、上述したように、1印刷周期内に複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形(共通駆動波形)を生成して出力する駆動波形生成部301と、印刷画像に応じた2ビットの画像データ(階調信号0、1)と、クロック信号、ラッチ信号(LAT)、滴制御信号M0〜M3を出力するデータ転送部302とを備えている。
Next, an example of the print control unit 207 and the head driver 208 will be described with reference to FIG.
As described above, the print control unit 207 generates a drive waveform (common drive waveform) composed of a plurality of drive pulses (drive signals) within one printing cycle, and outputs a print waveform. And a data transfer unit 302 that outputs a clock signal, a latch signal (LAT), and droplet control signals M0 to M3.

なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ208の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ317の開閉を滴毎に指示する2ビットの信号であり、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でHレベル(ON)に状態遷移し、非選択時にはLレベル(OFF)に状態遷移する。   The droplet control signal is a 2-bit signal that instructs each droplet to open and close an analog switch 317, which will be described later, of the head driver 208. The droplet control signal is a waveform to be selected according to the printing cycle of the common drive waveform. State transition is made to level (ON), and state transition is made to L level (OFF) when not selected.

ヘッドドライバ208は、データ転送部302からの転送クロック(シフトクロック)及びシリアル画像データ(階調データ:2ビット/CH)を入力するシフトレジスタ311と、シフトレジスタ311の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路312と、階調データと制御信号M0〜M3をデコードして結果を出力するデコーダ313と、デコーダ313のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ315が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ314と、レベルシフタ314を介して与えられるデコーダ313の出力でオン/オフ(開閉)されるアナログスイッチ316とを備えている。   The head driver 208 receives a transfer clock (shift clock) and serial image data (gradation data: 2 bits / CH) from the data transfer unit 302, and each register value of the shift register 311 by a latch signal. A latch circuit 312 for latching, a decoder 313 that decodes gradation data and control signals M0 to M3 and outputs the result, and a logic level voltage signal of the decoder 313 is converted to a level at which the analog switch 315 can operate. Level shifter 314, and an analog switch 316 that is turned on / off (opened / closed) by the output of the decoder 313 provided via the level shifter 314.

アナログスイッチ316は、各圧電素子121の選択電極(個別電極)154に接続され、駆動波形生成部301からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ(階調データ)と制御信号MN0〜MN3をデコーダ313でデコードした結果に応じてアナログスイッチ316がオンにすることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して(選択されて)圧電素子121に印加される。   The analog switch 316 is connected to the selection electrode (individual electrode) 154 of each piezoelectric element 121, and the common drive waveform from the drive waveform generation unit 301 is input thereto. Accordingly, when the analog switch 316 is turned on in accordance with the result of decoding the serially transferred image data (gradation data) and the control signals MN0 to MN3 by the decoder 313, a required drive signal constituting the common drive waveform is obtained. Passing (selected) is applied to the piezoelectric element 121.

ここで、この画像形成装置において使用する記録液であるインクについて説明する。
記録液は、次の構成(1)〜(10)よりなる。
(1)顔料(自己分散性顔料)6wt%以上
(2)湿潤剤1
(3)湿潤剤2
(4)水溶性有機溶剤
(5)アニオンまたはノニオン系界面活性剤
(6)炭素数8以上のポリオールまたはグリコールエーテル
(7)エマルジョン
(8)防腐剤(防腐防黴剤)
(9)pH調製剤
(10)純水
すなわち、印字(記録)するための着色剤として顔料を使用し、それを分解、分散させるための溶剤とを必須成分とし、更に添加剤として、湿潤剤、界面活性剤、エマルジョン、防腐剤、pH調整剤とを含んでいる。湿潤剤1と湿潤剤2とを混合するのは各々湿潤剤の特徴を活かすためと、粘度調整が容易にできるためである。
Here, ink that is a recording liquid used in the image forming apparatus will be described.
The recording liquid has the following configurations (1) to (10).
(1) Pigment (self-dispersing pigment) 6 wt% or more (2) Wetting agent 1
(3) Wetting agent 2
(4) Water-soluble organic solvent (5) Anion or nonionic surfactant (6) Polyol or glycol ether having 8 or more carbon atoms (7) Emulsion (8) Preservative (preservative antifungal agent)
(9) pH adjuster (10) pure water That is, a pigment is used as a colorant for printing (recording), a solvent for decomposing and dispersing it as an essential component, and a wetting agent as an additive. , Surfactants, emulsions, preservatives, and pH adjusters. The reason why the humectant 1 and the humectant 2 are mixed is to make use of the characteristics of the humectant and to easily adjust the viscosity.

以下、上記各インク構成要素について、より具体的に説明する。
前記(1)の顔料に関しては、特にその種類を限定することなく、無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。
Hereinafter, each of the ink components will be described more specifically.
Regarding the pigment (1), inorganic pigments and organic pigments can be used without any particular limitation. As the inorganic pigment, in addition to titanium oxide and iron oxide, carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, or a thermal method can be used. Organic pigments include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazines). Pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (for example, basic dye chelate, acid dye chelate, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like.

インクの好ましい態様によれば、これらの顔料のうち、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。顔料の粒径は、0.05μmから10μm以下が好ましく、さらに好ましくは1μm以下であり、最も好ましくは0.16μm以下である。インク中の着色剤としての顔料の添加量は、6〜20重量%程度が好ましく、より好ましくは8〜12重量%程度である。   According to a preferred embodiment of the ink, among these pigments, those having good affinity with water are preferably used. The particle diameter of the pigment is preferably 0.05 μm to 10 μm, more preferably 1 μm or less, and most preferably 0.16 μm or less. The amount of pigment added as a colorant in the ink is preferably about 6 to 20% by weight, more preferably about 8 to 12% by weight.

インクの好ましく用いられる顔料の具体例としては、以下のものが挙げられる。
黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料が挙げられる。
Specific examples of the pigment preferably used for the ink include the following.
For black, carbon black (CI Pigment Black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, or metals such as copper, iron (CI Pigment Black 11), titanium oxide, etc. And organic pigments such as aniline black (C.I. Pigment Black 1).

さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG)、3、12(ジスアゾイエローAAA)、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、81、83(ジスアゾイエローHR)、95、97、98、100、101、104、408、109、110、117、120、138、153、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22(ブリリアントファーストスカレット)、23、31、38、48:2(パーマネントレッド2B(Ba))、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3(パーマネントレッド2B(Sr))、48:4(パーマネントレッド2B(Mn))、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81(ローダミン6Gレーキ)、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルーR)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルーE)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36等がある。   Further, for color use, CI pigment yellow 1 (fast yellow G), 3, 12 (disazo yellow AAA), 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 53, 55, 81, 83 (Disazo Yellow HR), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 408, 109, 110, 117, 120, 138, 153, CI Pigment Orange 5, 13, 16 17, 36, 43, 51, CI Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22 (Brilliant First Scarlet), 23, 31, 38, 48: 2 (Permanent Red 2B (Ba)) 48: 2 (permanent red 2B (Ca)), 48: 3 (permanent red 2B (Sr)), 48: 4 (permanent red 2B (Mn)), 49 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (Brilliant Carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81 (Rhodamine 6G rake), 83, 88, 101 (Bengara) , 104, 105, 106, 108 (cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209 219, CI pigment violet 1 (rhodamine lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, CI pigment blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue R), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue E), 16, 17: 1, 56, 60, 63, CI pigment green 1, 4, 7, 8, 1 , And the like 17,18,36.

その他顔料(例えばカーボン)の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料(例えばカーボン)の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。   Other pigment pigments (eg carbon) treated with resin, etc., can be dispersed in water, and pigments (eg carbon) can be dispersed in water by adding functional groups such as sulfone groups and carboxyl groups to the surface. Processed pigments can be used.

また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なものとしたものであっても良い。   Further, a pigment may be included in a microcapsule so that the pigment can be dispersed in water.

インクの好ましい態様によれば、ブラックインク用の顔料は、顔料を分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが好ましい。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調整するのに用いられる公知の分散液を使用することができる。   According to a preferred aspect of the ink, the pigment for black ink is preferably added to the ink as a pigment dispersion obtained by dispersing the pigment in an aqueous medium with a dispersant. As a preferable dispersing agent, a known dispersion used for preparing a conventionally known pigment dispersion can be used.

分散液としては、例えば以下のものが挙げられる。
ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等が挙げられる。
Examples of the dispersion include the following.
Polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer, acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer Polymer, styrene-acrylic acid-alkyl acrylate ester copolymer, styrene-methacrylic acid-alkyl acrylate copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic Acid copolymer-alkyl acrylate ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate -Maleate ester copolymer, vinyl acetate- Examples include crotonic acid copolymers and vinyl acetate-acrylic acid copolymers.

インクの好ましい態様によれば、これらの共重合体は重量平均分子量が3,000〜50,000であるのが好ましく、より好ましくは5,000〜30,000、最も好ましくは7,000〜15,000である。分散剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、他の効果を失わせない範囲で適宣添加されて良い。分散剤としては1:0.06〜1:3の範囲が好ましく、より好ましくは1:0.125〜1:3の範囲である。   According to a preferred embodiment of the ink, these copolymers preferably have a weight average molecular weight of 3,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, most preferably 7,000 to 15. 1,000. The addition amount of the dispersant may be appropriately added as long as the pigment is stably dispersed and other effects are not lost. The dispersant is preferably in the range of 1: 0.06 to 1: 3, more preferably in the range of 1: 0.125 to 1: 3.

着色剤に使用する顔料は、記録用インク全重量に対して6重量%〜20重量%含有し、0.05μm〜0.16μm以下の粒子径の粒子であり、分散剤により水中に分散されていて、分散剤が、分子量5、000から100、000の高分子分散剤である。水溶性有機溶剤が少なくとも1種類にピロリドン誘導体、特に、2−ピロリドンを使用すると画像品質が向上する。   The pigment used for the colorant is a particle having a particle size of 0.05 to 0.16 μm, containing 6 to 20% by weight based on the total weight of the recording ink, and is dispersed in water by a dispersant. The dispersant is a polymer dispersant having a molecular weight of 5,000 to 100,000. When at least one water-soluble organic solvent is a pyrrolidone derivative, particularly 2-pyrrolidone, the image quality is improved.

前記(2)〜(4)の湿潤剤1、2と水溶性有機溶剤に関しては、インクの場合、インク中に水を液媒体として使用するものであるが、インクを所望の物性にし、インクの乾燥を防止するために、また、溶解安定性を向上するため等の目的で、例えば下記の水溶性有機溶剤が使用される。これら水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよい。   Regarding the wetting agents 1 and 2 and the water-soluble organic solvent (2) to (4), in the case of an ink, water is used as a liquid medium in the ink. In order to prevent drying and to improve dissolution stability, for example, the following water-soluble organic solvents are used. A plurality of these water-soluble organic solvents may be used in combination.

湿潤剤と水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセロール、1,2、6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物;ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N、N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類;ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類;プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。
Specific examples of the wetting agent and the water-soluble organic solvent include the following.
Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetraethylene glycol, hexylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerol, Polyhydric alcohols such as 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, and petriol; ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether , Diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether Polyhydric alcohol alkyl ethers such as propylene glycol monoethyl ether; Polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether; 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam, γ-butyrolactone; amides such as formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide; monoethanol Amines such as amine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine and triethylamine; sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane and thiodiethanol; propylene carbonate Over bets is ethylene carbonate.

これら有機溶媒の中でも、特にジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール200〜600、トリエチレングリコール、グリセロール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、ペトリオール、1,5−ペンタンジオール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドンが好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。   Among these organic solvents, diethylene glycol, thiodiethanol, polyethylene glycol 200 to 600, triethylene glycol, glycerol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, petriol, 1,5-pentane Diol, 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone are preferred. These are excellent in solubility and prevention of poor jetting characteristics due to water evaporation.

その他の湿潤剤としては、糖を含有してなるのが好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類および四糖類を含む)および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。   The other wetting agent preferably contains sugar. Examples of saccharides include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides) and polysaccharides, preferably glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, Examples include lactose, sucrose, trehalose, and maltotriose. Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense, and is used to include a substance that exists widely in nature such as α-cyclodextrin and cellulose.

また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(一般式HOCH(CHOH)nCHOH(ここでn=2〜5の整数を表す。)で表される。)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などがあげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。 In addition, the derivatives of these saccharides are represented by the reducing sugars of the saccharides described above (for example, sugar alcohol (general formula HOCH 2 (CHOH) nCH 2 OH (where n represents an integer of 2 to 5)). ), Oxidized sugars (eg, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioic acids, etc. Particularly preferred are sugar alcohols, and specific examples include maltitol, sorbit and the like.

これら糖類の含有量は、インク組成物の0.1〜40重量%、好ましくは0.5〜30重量%の範囲が適当である。   The content of these saccharides is suitably 0.1 to 40% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight of the ink composition.

前記(5)の界面活性剤に関しても、特に限定はされないが、アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。   The surfactant (5) is not particularly limited, but examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, laurate, and polyoxyethylene alkyl ether sulfate. And the like.

非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。前記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。   Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl amines, polyoxyethylene alkyl amides, and the like. Can be mentioned. The surfactants can be used alone or in combination of two or more.

インクにおける表面張力は紙への浸透性を示す指標であり、特に表面形成されて1秒以下の短い時間での動的表面張力を示し、飽和時間で測定される静的表面張力とは異なる。測定法としては特開昭63−31237号公報等に記載の従来公知の方法で1秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であればいずれも使用できるが、本発明ではWilhelmy式の吊り板式表面張力計を用いて測定した。表面張力の値は40mJ/m以下が好ましく、より好ましくは35mJ/m以下とすると優れた定着性と乾燥性が得られる。 The surface tension in the ink is an index indicating the permeability to paper, and in particular shows the dynamic surface tension in a short time of 1 second or less after the surface is formed, and is different from the static surface tension measured by the saturation time. Any measuring method can be used as long as it can measure a dynamic surface tension of 1 second or less by a conventionally known method described in JP-A-63-31237 or the like. In the present invention, a Wilhelmy type suspension is used. It measured using the plate type surface tension meter. When the value of the surface tension is preferably 40 mJ / m 2 or less, more preferably 35 mJ / m 2 or less, excellent fixing properties and drying properties can be obtained.

前記(6)の炭素数8以上のポリオールまたはグリコールエーテルに関しては、25℃の水中において0.1〜4.5重量%未満の間の溶解度を有する部分的に水溶性のポリオールおよび/またはグリコールエーテルを記録用インク全重量に対して0.1〜10.0重量%添加することによって、該インクの熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性および周波数安定性が得られることが分かった。
(A)2−エチル−1、3−ヘキサンジオール
溶解度:4.2%(20℃)
(B)2、2、4−トリメチル−1、3−ペンタンジオール
溶解度:2.0%(25℃)。
Regarding the polyol or glycol ether having 8 or more carbon atoms of (6), a partially water-soluble polyol and / or glycol ether having a solubility of less than 0.1 to 4.5% by weight in water at 25 ° C. Is added in an amount of 0.1 to 10.0% by weight based on the total weight of the recording ink, thereby improving the wettability of the ink with respect to the heat element, and even when added in a small amount, ejection stability and frequency stability can be obtained. I found out that
(A) 2-ethyl-1,3-hexanediol Solubility: 4.2% (20 ° C.)
(B) 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol Solubility: 2.0% (25 ° C.).

25℃の水中において0.1〜4.5重量%未満の間の溶解度を有する浸透剤は溶解度が低い代わりに浸透性が非常に高いという長所がある。したがって、25℃の水中において0.1〜4.5重量%未満の間の溶解度を有する浸透剤と他の溶剤との組み合わせや他の界面活性剤との組み合わせで非常に高浸透性のあるインクを作製することが可能となる。   A penetrant having a solubility of less than 0.1-4.5% by weight in water at 25 ° C. has the advantage of very high permeability instead of low solubility. Therefore, an ink having a very high permeability in a combination of a penetrant having a solubility of less than 0.1 to 4.5% by weight in water at 25 ° C. with another solvent or another surfactant. Can be produced.

インクには前記(7)エマルジョンとして、樹脂エマルジョンが添加されている方が好ましい。樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次の様な樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。   It is preferable that a resin emulsion is added to the ink as the emulsion (7). The resin emulsion means an emulsion in which the continuous phase is water and the dispersed phase is the following resin component. Examples of the resin component in the dispersed phase include acrylic resins, vinyl acetate resins, styrene-butadiene resins, vinyl chloride resins, acrylic-styrene resins, butadiene resins, and styrene resins.

インクの好ましい態様によれば、この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、150nm程度以下が好ましく、より好ましくは5〜100nm程度である。   According to a preferred embodiment of the ink, the resin is preferably a polymer having both a hydrophilic part and a hydrophobic part. The particle size of these resin components is not particularly limited as long as an emulsion is formed, but is preferably about 150 nm or less, more preferably about 5 to 100 nm.

これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。例えば、アクリル系樹脂またはスチレン−アクリル系樹脂のエマルジョンは、(メタ)アクリル酸エステルまたはスチレンと、(メタ)アクリル酸エステルと、場合により(メタ)アクリル酸エステルと、界面活性剤とを水に混合することによって得ることができる。樹脂成分と界面活性剤との混合の割合は、通常10:1〜5:1程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲に満たない場合、エマルジョンとなりにくく、また前記範囲を超える場合、インクの耐水性が低下したり、浸透性が悪化する傾向があるので好ましくない。   These resin emulsions can be obtained by mixing resin particles in water, optionally with a surfactant. For example, an acrylic resin or styrene-acrylic resin emulsion can be obtained by adding (meth) acrylic acid ester or styrene, (meth) acrylic acid ester, and optionally (meth) acrylic acid ester, and a surfactant to water. It can be obtained by mixing. The mixing ratio of the resin component and the surfactant is usually preferably about 10: 1 to 5: 1. When the amount of the surfactant used is less than the above range, it is difficult to form an emulsion, and when it exceeds the above range, the water resistance of the ink tends to be lowered or the penetrability tends to deteriorate.

前記エマルジョンの分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂100重量部に対して水60〜400重量部、好ましくは100〜200の範囲が適当である。   The ratio of the resin as the dispersed phase component of the emulsion and water is 60 to 400 parts by weight, preferably 100 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.

市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルE−1002、E−5002(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製:いずれも商品名)、ボンコート4001(アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製:商品名)、ボンコート5454(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製:商品名)、SAE−1014(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製:商品名)、サイビノールSK−200(アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製:商品名)、などが挙げられる。   Commercially available resin emulsions include Microgel E-1002, E-5002 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd .: both trade names), Boncoat 4001 (acrylic resin emulsion, Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) Company: trade name), Boncoat 5454 (styrene-acrylic resin emulsion, Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd .: trade name), SAE-1014 (styrene-acrylic resin emulsion, made by Nippon Zeon Co., Ltd .: trade name) , Cybinol SK-200 (acrylic resin emulsion, manufactured by Syden Chemical Co., Ltd .: trade name), and the like.

インクは、樹脂エマルジョンを、その樹脂成分がインクの0.1〜40重量%となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは1〜25重量%の範囲である。
樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、さらに記録材への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録材上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性をも向上させる効果を有する。
The ink preferably contains a resin emulsion such that the resin component is 0.1 to 40% by weight of the ink, more preferably 1 to 25% by weight.
The resin emulsion has the property of thickening and aggregating, has the effect of suppressing the penetration of the coloring components, and further promoting the fixing to the recording material. Further, depending on the type of resin emulsion, a film is formed on the recording material, and the printed material has an effect of improving the abrasion resistance.

インクには上述した着色剤、溶媒、界面活性剤の他に従来より知られている添加剤を加えることができ、前記(8)防腐剤(防黴剤)、前記(9)pH調整剤などが挙げられる。   In addition to the colorant, solvent, and surfactant described above, conventionally known additives can be added to the ink. (8) Preservative (antifungal agent), (9) pH adjuster, etc. Is mentioned.

例えば、防腐防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。   For example, as an antiseptic / antifungal agent, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like can be used.

pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにpHを7以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。   As the pH adjuster, any substance can be used as long as the pH can be adjusted to 7 or more without adversely affecting the ink to be prepared. Examples thereof include amines such as diethanolamine and triethanolamine, hydroxides of alkali metal elements such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, and quaternary phosphonium. Examples thereof include carbonates of alkali metals such as hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate. Examples of the chelating reagent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like.

防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等がある。   Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.

このように、顔料、水溶性有機溶剤、炭素数8以上のポリオールまたはグリコールエーテル、および水を少なくとも含んでなるインク構成を用いることにより、普通紙上へ印字した場合でも,(1)良好な色調(十分な発色性,色再現性を有する)、(2)高い画像濃度、(3)文字・画像にフェザリング現象やカラーブリード現象のない鮮明な画質、(4)両面印刷にも耐え得るインク裏抜け現象の少ない画像、(5)高速印刷に適した高いインク乾燥性(定着性)、(6)耐光性,耐水性などの高い堅牢性を有した高画質画像を達成することができ、画像濃度、発色性、色再現性、文字にじみ、色境界にじみ、両面印刷性、定着性等を大幅に改善することができる。   Thus, even when printing on plain paper by using an ink composition comprising at least a pigment, a water-soluble organic solvent, a polyol or glycol ether having 8 or more carbon atoms, and water, (1) good color tone ( (2) High image density, (3) Clear image quality without feathering or color bleeding on characters / images, (4) Ink back that can withstand double-sided printing It is possible to achieve an image with little missing phenomenon, (5) high image dryness (fixability) suitable for high-speed printing, and (6) high image quality with high fastness such as light resistance and water resistance. Density, color developability, color reproducibility, character bleeding, color boundary bleeding, double-sided printing property, fixing property, etc. can be greatly improved.

次に、このようなインクを使用する場合に好ましい駆動波形の一例について、図7及び図8を参照して説明する。   Next, an example of a driving waveform preferable when such ink is used will be described with reference to FIGS.

駆動波形生成部301からは1印刷周期(1駆動周期)内に、図7に示すように、基準電位Veから立ち下がる波形要素と、立下り後の状態から立ち上がる波形要素などで公正される、8個の駆動パルスP1ないしP8からなる駆動信号(駆動波形)を生成して出力する。一方、データ転送部302からの滴制御信号M0〜M3によって使用する駆動パルスを選択する。   As shown in FIG. 7, the drive waveform generator 301 is fair within one printing cycle (one drive cycle), such as a waveform element that falls from the reference potential Ve and a waveform element that rises from the state after the fall. A drive signal (drive waveform) composed of eight drive pulses P1 to P8 is generated and output. On the other hand, the driving pulse to be used is selected by the droplet control signals M0 to M3 from the data transfer unit 302.

ここで、駆動パルスの電位Vが基準電位Veから立ち下がる波形要素は、これによって圧電素子121が収縮して加圧液室106の容積が膨張する引き込み波形要素である。また、立下り後の状態から立ち上がる波形要素は、これによって圧電素子121が伸長して加圧液室106の容積が収縮する加圧波形要素である。   Here, the waveform element in which the potential V of the drive pulse falls from the reference potential Ve is a drawing waveform element in which the piezoelectric element 121 contracts and the volume of the pressurized liquid chamber 106 expands. Further, the waveform element that rises from the state after the fall is a pressurizing waveform element that causes the piezoelectric element 121 to expand and the volume of the pressurized liquid chamber 106 to contract.

そして、データ転送部302からの滴制御信号M0〜M3によって、小滴(小ドット)を形成するときには図8(a)に示すように駆動パルスP1を選択し、中滴(中ドット)を形成するときには図8(b)に示すように駆動パルスP4ないしP6を選択し、大滴(大ドット)を形成するときには図8(c)に示すように駆動パルスP2ないしP8を選択し、微駆動の(滴吐出を伴わないでメニスカスを振動させる)ときには図8(d)に示すように微駆動パルスP2を選択して、それぞれ記録ヘッド7の圧電素子121に印加させるようにする。   Then, when forming a small droplet (small dot) by the droplet control signals M0 to M3 from the data transfer unit 302, the drive pulse P1 is selected as shown in FIG. 8A to form a medium droplet (medium dot). When driving, the driving pulses P4 to P6 are selected as shown in FIG. 8B, and when forming large droplets (large dots), the driving pulses P2 to P8 are selected as shown in FIG. When the meniscus is vibrated without droplet ejection, the fine drive pulse P2 is selected as shown in FIG. 8D and applied to the piezoelectric element 121 of the recording head 7 respectively.

中滴を形成する場合、駆動パルスP4にて1滴目、駆動パルスP5にて2滴目、駆動パルスP6にて3滴目を吐出させ、飛翔中に合体させて一滴として着弾させる。このとき、圧力室(液室106)の固有振動周期をTcとすると、駆動パルスP4とP5の吐出タイミングの間隔は2Tc±0.5μsが好ましい。駆動パルスP4とP5は、単純引き打ち波形要素で構成されているため、駆動パルスP6も同様の単純引き打ち波形要素にするとインク滴速度が大きくなりすぎてしまい、他の滴種の着弾位置からずれてしまうおそれがある。そこで、駆動パルスP6は、引き込み電圧を小さくする(立下りの電位を少なくする)ことでメニスカスの引き込みを小さくし、3滴目のインク滴速度を抑えている。ただし、必要なインク滴体積をかせぐために立ち上げ電圧は小さくしない。   When forming a medium droplet, the first droplet is ejected by the drive pulse P4, the second droplet is ejected by the drive pulse P5, and the third droplet is ejected by the drive pulse P6. At this time, if the natural vibration period of the pressure chamber (liquid chamber 106) is Tc, the interval between the ejection timings of the drive pulses P4 and P5 is preferably 2Tc ± 0.5 μs. Since the drive pulses P4 and P5 are configured by simple strike waveform elements, if the drive pulse P6 is also set to the same simple strike waveform element, the ink droplet velocity becomes too large, and the landing positions of other droplet types are affected. There is a risk of shifting. Therefore, the drive pulse P6 reduces the pull-in voltage (decreasing the falling potential) to reduce the meniscus pull-in and suppress the ink drop speed of the third drop. However, the startup voltage is not reduced in order to increase the necessary ink droplet volume.

つまり、複数の駆動パルスのうちの最終駆動パルスの引き込み波形要素では引き込み電圧を相対的に小さくすることによって、当該最終駆動パルスによる滴吐出速度を相対的に小さくして、着弾位置を他の滴種と極力合わせるようにすることができる。   That is, in the drawing waveform element of the final drive pulse among the plurality of drive pulses, by reducing the drawing voltage relatively, the droplet discharge speed by the final drive pulse is relatively reduced, and the landing position is set to other droplets. It can be combined with the seed as much as possible.

また、微駆動パルスP2とは、ノズルのメニスカスの乾燥を防ぐため、インク滴を吐出させずにメニスカスを振動させる駆動波形である。非印字領域ではこの微駆動パルスP2が記録ヘッド7に印加される。また、この微駆動波形である駆動パルスP2を、大滴を構成する駆動パルスの一つとして利用することにより、駆動周期の短縮化(高速化)を達成することができる。   The fine drive pulse P2 is a drive waveform that vibrates the meniscus without ejecting ink droplets in order to prevent drying of the meniscus of the nozzle. This fine driving pulse P2 is applied to the recording head 7 in the non-printing area. In addition, by using the drive pulse P2 which is the fine drive waveform as one of the drive pulses constituting the large droplet, it is possible to achieve a shortened (higher speed) drive cycle.

さらに、微駆動パルスP2と駆動パルスP3の吐出タイミングの間隔を、固有振動周期Tc±0.5μsの範囲内に設定することにより、駆動パルスP3によって吐出するインク滴の体積をかせぐことができる。つまり、微駆動パルスP2によって生じた振動周期によって加圧液室106の圧力振動に駆動パルスP3による加圧液室6の膨張を重畳させることによって駆動パルスP3で吐出できる滴の滴体積を駆動パルスP3単独で印加する場合よりも大きくすることができる。   Furthermore, by setting the interval between the ejection timings of the fine drive pulse P2 and the drive pulse P3 within the range of the natural vibration period Tc ± 0.5 μs, the volume of ink droplets ejected by the drive pulse P3 can be increased. In other words, by superimposing the expansion of the pressurized liquid chamber 6 by the drive pulse P3 on the pressure vibration of the pressurized liquid chamber 106 by the vibration cycle generated by the fine drive pulse P2, the droplet volume of the droplet that can be ejected by the drive pulse P3 is driven. It can be made larger than when applying P3 alone.

なお、インクの粘度によって必要な駆動波形が異なることから、この画像形成装置においては、図9に示すように、インク粘度が5mPa・sのときの駆動波形、同じく粘度が10mPa・sのときの駆動波形、同じく20mPa・sのときの駆動波形をそれぞれ用意し、温度センサからの検出温度からインク粘度を判定して、使用する駆動波形を選択するようにしている。   Since the required drive waveform differs depending on the viscosity of the ink, in this image forming apparatus, as shown in FIG. 9, the drive waveform when the ink viscosity is 5 mPa · s, the same when the viscosity is 10 mPa · s. A drive waveform, similarly a drive waveform at 20 mPa · s, is prepared, and the ink viscosity is determined from the temperature detected by the temperature sensor, and the drive waveform to be used is selected.

つまり、インク粘度が小さいときは駆動パルスの電圧を相対的に小さく、インク粘度が大きいときは駆動パルスの電圧を相対的に大きくすることにより、インク粘度(温度)によらずインク滴の速度及び体積を略一定に吐出させることができる。また、駆動パルス2は、インク粘度に合わせて波高値を選択することにより、インク滴を吐出させることなくメニスカスを振動させることができる。   That is, when the ink viscosity is small, the voltage of the drive pulse is relatively small, and when the ink viscosity is large, the voltage of the drive pulse is relatively large. The volume can be discharged substantially constant. Further, the driving pulse 2 can vibrate the meniscus without ejecting ink droplets by selecting the peak value according to the ink viscosity.

このような駆動パルスから構成される駆動波形を使用することによって、大中小の各滴が用紙に着弾するまでの時間を制御することができ、吐出開始の時間が大中小の各滴で異なっても、各滴をほぼ同じ位置に着弾させることが可能となる。   By using a drive waveform composed of such drive pulses, it is possible to control the time until each large, medium, and small droplet lands on the paper, and the ejection start time differs for each large, medium, and small droplet. In addition, each drop can be landed at substantially the same position.

次に、本発明の画像形成装置によって印刷画像を出力するための、本発明に係る画像形成方法、コンピュータに本発明に係るプログラムを搭載した画像形成装置についてについて以下に説明する。   Next, an image forming method according to the present invention for outputting a print image by the image forming apparatus according to the present invention and an image forming apparatus in which a program according to the present invention is installed in a computer will be described below.

本発明に係る画像形成装置であるインクジェットプリンタ(インクジェット記録装置)、及び本発明に係る画像形成方法プログラムを搭載した画像処理装置で構成した印刷システムの一例について図10を参照して説明する。   An example of a printing system including an ink jet printer (ink jet recording apparatus) which is an image forming apparatus according to the present invention and an image processing apparatus equipped with an image forming method program according to the present invention will be described with reference to FIG.

該印刷システム(画像形成システム)は、パーソナルコンピュータ(PC)などからなる1又は複数台の画像処理装置400と、インクジェットプリンタ500とが、所定のインターフェイス又はネットワークで接続されて構成されている。   The printing system (image forming system) is configured by connecting one or a plurality of image processing apparatuses 400 such as a personal computer (PC) and the ink jet printer 500 via a predetermined interface or network.

画像処理装置400は、図11に示すように、CPU401と、メモリ手段である各種のROM402やRAM403とが、バスラインで接続されている。このバスラインには、所定のインターフェイスを介して、ハードディスクなどの磁気記憶装置を用いた記憶装置406と、マウスやキーボードなどの入力装置404と、LCDやCRTなどのモニタ405と、図示しないが、光ディスクなどの記憶媒体を読み取る記憶媒体読取装置が接続され、また、インターネットなどのネットワークやUSBなどの外部機器と通信を行なう所定のインターフェイス(外部I/F)407が接続されている。   As shown in FIG. 11, in the image processing apparatus 400, a CPU 401 and various ROMs 402 and RAM 403, which are memory means, are connected by a bus line. The bus line is connected to a storage device 406 using a magnetic storage device such as a hard disk, an input device 404 such as a mouse and a keyboard, a monitor 405 such as an LCD or a CRT, and the like via a predetermined interface. A storage medium reading device for reading a storage medium such as an optical disk is connected, and a predetermined interface (external I / F) 407 for communicating with a network such as the Internet or an external device such as a USB is connected.

画像処理装置400の記憶装置406には、本発明に係るプログラムを含む画像処理プログラムが記憶されている。この画像処理プログラムは、記憶媒体から記憶媒体読取装置により読み取って、あるいは、インターネットなどのネットワークからダウンロードするなどして、記憶装置406にインストールしたものである。このインストールにより画像処理装置400は、以下のような画像処理を行なうために動作可能な状態となる。なお、この画像処理プログラムは、所定のOS上で動作するものであってもよい。また、特定のアプリケーションソフトの一部をなすものであってもよい。   An image processing program including a program according to the present invention is stored in the storage device 406 of the image processing apparatus 400. This image processing program is installed in the storage device 406 by being read from a storage medium by a storage medium reader or downloaded from a network such as the Internet. With this installation, the image processing apparatus 400 becomes operable to perform the following image processing. Note that this image processing program may operate on a predetermined OS. Further, it may be a part of specific application software.

なお、本発明に係る画像処理方法はインクジェットプリンタ側で実施することもできるが、ここでは、インクジェット記録装置側では、装置内に画像の描画又は文字のプリント命令を受けて実際に記録するドットパターンを発生する機能を持たない例で説明する。すなわち、ホストとなる画像処理装置400で実行されるアプリケーションソフトなどからのプリント命令は、画像処理装置400(ホストコンピュータ)内にソフトウェアとして組み込まれた本発明に係るプリンタドライバで画像処理されてインクジェットプリンタ500が出力可能な多値のドットパターンのデータ(印刷画像データ)が生成され、それがラスタライズされてインクジェットプリンタ500に転送され,インクジェットプリンタ500が印刷出力される例で説明する。   The image processing method according to the present invention can also be performed on the ink jet printer side, but here, on the ink jet recording apparatus side, a dot pattern that is actually recorded upon receiving an image drawing or character print command in the apparatus. An example that does not have a function for generating the error will be described. That is, a print command from application software or the like executed by the image processing apparatus 400 serving as a host is subjected to image processing by the printer driver according to the present invention incorporated as software in the image processing apparatus 400 (host computer), and then an inkjet printer. An example in which multi-value dot pattern data (print image data) that can be output by 500 is generated, rasterized, transferred to the inkjet printer 500, and the inkjet printer 500 is printed out will be described.

具体的には、画像処理装置400内では、アプリケーションやオペレーティングシステムからの画像の描画又は文字の記録命令(例えば記録する線の位置と太さと形などを記述したものや、記録する文字の書体と大きさと位置などを記述したもの)は描画データメモリに一時的に保存される。なお、これらの命令は、特定のプリント言語で記述されたものである。   Specifically, in the image processing apparatus 400, an image drawing or character recording command from an application or operating system (for example, a description of the position and thickness and shape of a line to be recorded, a typeface of a character to be recorded, and the like) (Which describes the size, position, etc.) is temporarily stored in the drawing data memory. Note that these instructions are written in a specific print language.

そして、描画データメモリに記憶された命令は、ラスタライザによって解釈され、線の記録命令であれば、指定された位置や太さ等に応じた記録ドットパターンに変換され、また、文字の記録命令であれば画像処理装置(ホストコンピュータ)400内に保存されているフォントアウトラインデータから対応する文字の輪郭情報を呼びだし指定された位置や大きさに応じた記録ドットパターンに変換され、イメージデータであれば、そのまま記録ドットのパターンに変換される。   The command stored in the drawing data memory is interpreted by the rasterizer, and if it is a line recording command, it is converted into a recording dot pattern according to the designated position and thickness, etc. If there is image data, the outline information of the corresponding character is called from the font outline data stored in the image processing apparatus (host computer) 400 and converted into a recording dot pattern corresponding to the designated position and size. This is converted into a recording dot pattern as it is.

その後、これらの記録ドットパターン(画像データ410)に対して画像処理を施してラスタデータメモリに記憶する。このとき、画像処理装置400は、直交格子を基本記録位置として、記録ドットパターンのデータにラスタライズする。画像処理としては、例えば色を調整するためのカラーマネージメント処理(CMM)やγ補正処理、ディザ法や誤差拡散法などの中間調処理、さらには下地除去処理、インク総量規制処理などがある。そして、ラスタデータメモリに記憶された記録ドットパターンがインターフェースを経由してインクジェット記録装置500へ転送されるものである。   Thereafter, image processing is performed on these recorded dot patterns (image data 410) and stored in the raster data memory. At this time, the image processing apparatus 400 rasterizes the recording dot pattern data with the orthogonal grid as the basic recording position. Examples of the image processing include color management processing (CMM) for adjusting colors, γ correction processing, halftone processing such as dithering and error diffusion, further background removal processing, and total ink amount regulation processing. The recording dot pattern stored in the raster data memory is transferred to the ink jet recording apparatus 500 via the interface.

本発明の画像記録装置による画像記録方法として、記録媒体に対して1回の主走査で画像を形成する、いわゆる1パス印字を用いても良いし、記録媒体の同一領域に対して同一のノズル群あるいは異なるノズル群によって複数回の主走査を行うことにより画像を形成する、いわゆる「マルチパス印字」を用いても良い。また、主走査方向に複数のヘッドを並べて、同一領域を異なるノズルで打ち分けても良い。これらの記録方法は適宜組み合わせて用いることができる。   As an image recording method by the image recording apparatus of the present invention, so-called one-pass printing in which an image is formed on the recording medium by one main scanning may be used, or the same nozzle may be used for the same area of the recording medium. So-called “multi-pass printing” in which an image is formed by performing main scanning a plurality of times with groups or different nozzle groups may be used. Further, a plurality of heads may be arranged in the main scanning direction, and the same area may be divided by different nozzles. These recording methods can be used in appropriate combination.

以下、マルチパス印字について説明する。
ここでは、一つの記録領域に対して4回の主記録走査(4パス)を実行することによって画像を完成させる場合を例として説明する。
図12は、この実施形態における画像処理部を概略的に示すブロック図である。図中、601は入力端子、602は記録バッファ、604はパス数設定部、605はマスク処理部、606はマスクパターンテーブル、607はヘッドI/F部、608は記録ヘッドを示している。入力端子601から入力されたビットマップデータは記録バッファ制御部により、記録バッファ602の所定のアドレスに格納される。記録バッファ602は1スキャンと紙送り量分のビットマップデータを格納できる容量を有し、FIFOメモリのような紙送り量単位のリングバッファを構成している。記録バッファ制御部は、記録バッファ602を制御し、1スキャン分のビットマップデータが記録バッファ602に格納されるとプリンタエンジンを起動し、記録ヘッドの各ノズルの位置に応じて記録バッファ602よりビットマップデータを読み出し、パス数設定部604に入力する。また、入力端子601から次回のスキャンのビットマップデータが入力されると、記録バッファ602の空き領域(記録が完了した紙送り量に相当する領域)に格納するように記録バッファ602を制御する。
Hereinafter, multi-pass printing will be described.
Here, a case where an image is completed by executing four main recording scans (four passes) for one recording area will be described as an example.
FIG. 12 is a block diagram schematically showing an image processing unit in this embodiment. In the figure, 601 is an input terminal, 602 is a recording buffer, 604 is a pass number setting unit, 605 is a mask processing unit, 606 is a mask pattern table, 607 is a head I / F unit, and 608 is a recording head. The bitmap data input from the input terminal 601 is stored at a predetermined address in the recording buffer 602 by the recording buffer control unit. The recording buffer 602 has a capacity capable of storing bitmap data for one scan and the paper feed amount, and constitutes a ring buffer in paper feed amount units such as a FIFO memory. The recording buffer control unit controls the recording buffer 602. When bitmap data for one scan is stored in the recording buffer 602, the printer engine is activated, and the recording buffer 602 sets a bit according to the position of each nozzle of the recording head. The map data is read out and input to the pass number setting unit 604. When bitmap data for the next scan is input from the input terminal 601, the recording buffer 602 is controlled so as to be stored in an empty area of the recording buffer 602 (an area corresponding to the paper feed amount for which recording has been completed).

次に、画像処理部におけるパス数設定部のより具体的構成例を説明する。パス数設定部604では分割パス数を決定し、そのパス数をマスク処理部605へ出力する。マスクパターンテーブル606では予め格納されているマスクパターンテーブル、例えば、1パス記録、2パス記録、4パス記録、8パス記録のマスクパターンから、必要なマスクパターンを決定された分割パス数に応じて選択し、マスク処理605に出力する。マスク処理部605は、記録バッファ602に格納されているビットマップデータを、マスクパターンを用いて各パス記録毎にマスクしてヘッドドライバに出力すると、ヘッドドライバではそのマスクされたビットマップデータを記録ヘッド608が用いる順に並び替え、記録ヘッド608に転送する。   Next, a more specific configuration example of the pass number setting unit in the image processing unit will be described. The path number setting unit 604 determines the number of divided paths and outputs the number of paths to the mask processing unit 605. In the mask pattern table 606, a necessary mask pattern is determined according to the number of divided passes determined from a mask pattern table stored in advance, for example, a mask pattern for 1-pass printing, 2-pass printing, 4-pass printing, and 8-pass printing. Select and output to mask processing 605. When the mask processing unit 605 masks the bitmap data stored in the recording buffer 602 for each pass recording using a mask pattern and outputs it to the head driver, the head driver records the masked bitmap data. They are rearranged in the order used by the head 608 and transferred to the recording head 608.

このようにマルチパス印字を用いることで、1パス印字では目立つバンディングを平均化して目立たなくすることができる。印刷の高速化を行う手段のひとつとして、1パス印字や用紙幅以上のサイズのヘッドを有するプリンタ(一般に、ラインヘッド型プリンタ)が挙げられるが、1パス印字では用紙送り量のズレによるバンディングや、ヘッドを副走査方向に複数並べてノズル群を長尺化するような場合ではヘッドのつなぎ部のズレによるバンディングが発生する。   By using multi-pass printing in this way, banding that stands out in one-pass printing can be averaged and made inconspicuous. One means for speeding up printing is a one-pass printing or a printer having a head with a size larger than the paper width (generally a line head type printer). In one-pass printing, banding due to deviation of the paper feed amount, In the case where a plurality of heads are arranged in the sub-scanning direction and the nozzle group is lengthened, banding due to a shift of the head connecting portion occurs.

このようなバンディングを抑止する方法として、ノズルの一部をオーバーラップさせる方法があるが、これは印字データを各々のノズルに分配させることでドットズレを分散させるようにしたものである。   As a method of suppressing such banding, there is a method of overlapping a part of the nozzles, which distributes the dot deviation by distributing the print data to each nozzle.

オーバーラップ領域においては、データ上1つのドットに対応するノズルは2つ存在するため、何ら手当てをしなければデータ上1つのドットに対して2つのノズルからドットが打たれることとなり、オーバーラップ部で色が濃くなってしまい、バンディングが発生する。これに対し、オーバーラップ領域の印字データを、乱数を用いて各々のノズルに分配する方法が用いられてきたが、乱数を用いているため各々のノズルに分配されたドットが連続的/非連続的に打たれる箇所が混在することになる。これによりオーバーラップ領域では様々な駆動周波数で印字される場合が存在することになる。つまり、ノズルの吐出滴を予め定められた駆動周波数で吐出するときに、狙いの吐出量となるように駆動波形が設計されているため、前記駆動周波数が変わると吐出滴量も変動してしまう。例えば、1パス印字から2パス印字に変更すると駆動周波数は半分となる。このため、オーバーラップ領域内で様々な駆動周波数で印字される場合が混在すると、吐出滴量の変動によりバンディングが発生することになる。更に、オーバーラップ領域と非オーバーラップ領域とで駆動周波数の差異も発生し、オーバーラップ部にバンディングが発生することになる。   In the overlap area, there are two nozzles corresponding to one dot in the data. Therefore, if no treatment is made, dots will be hit from two nozzles for one dot in the data, and overlap will occur. The color becomes dark at the part and banding occurs. In contrast, a method of distributing print data in the overlap area to each nozzle using a random number has been used, but since the random number is used, the dots distributed to each nozzle are continuous / non-continuous. Will be mixed. As a result, there are cases where printing is performed at various drive frequencies in the overlap region. That is, when the ejection droplets of the nozzle are ejected at a predetermined drive frequency, the drive waveform is designed so as to achieve the target ejection amount, so that the ejection droplet amount also varies when the drive frequency changes. . For example, when changing from 1-pass printing to 2-pass printing, the drive frequency is halved. For this reason, if printing is performed at various drive frequencies in the overlap region, banding occurs due to fluctuations in the amount of ejected droplets. Furthermore, a drive frequency difference also occurs between the overlap region and the non-overlap region, and banding occurs in the overlap portion.

そこで、本発明の画像形成装置、画像形成方法及びプログラムは、オーバーラップ領域の印字データを分配するときに、例えば、図13に示すように、オーバーラップ領域の駆動周波数が、非オーバーラップ領域の駆動周波数と同じとなるように印字データを各スキャンにおける各ノズルに分配することにより、バンディングの発生を抑制することができる。   Therefore, when the image forming apparatus, the image forming method, and the program according to the present invention distribute the print data in the overlap area, for example, as shown in FIG. By distributing the print data to each nozzle in each scan so as to be the same as the drive frequency, the occurrence of banding can be suppressed.

しかしながら、本来、オーバーラップ領域においては、使用するノズルを分散させることでドットズレによるバンディングを吸収する方法がとられてきたため、ドットに偏りを持たせると、その部分でバンディングが見えてくる場合も考えられる。   However, originally, in the overlap area, there has been a method of absorbing banding due to dot misalignment by dispersing the nozzles to be used, so it may be possible to see banding at that part if the dots are biased It is done.

ここで、吐出滴の駆動周波数特性について、図14により説明する。
図14は、駆動周波数が5kHzから20kHzまでの吐出滴量をあらわしている。1パス印字は20kHz、2パス印字は10kHz、4パス印字は5kHzとする。20kHzから10kHzとなるときは大きく吐出滴量が変動しているが、10kHzから5kHzでは吐出滴量に大きな差は見られなくなっている。すなわち、1パス印字を行っているときはオーバーラップ領域に対して非オーバーラップ領域の駆動周波数の半分とすると周波数特性の影響を大きく受けることになる。
特に周波数特性の影響は、紙面を埋めるようにドットを打ち込むシャドー域で顕著になるが、ドットをまばらに打ち込むようなハイライト域では非オーバーラップ領域の駆動周波数も落ちているため、影響はほとんど発生しなくなる。
Here, the drive frequency characteristics of the ejected droplets will be described with reference to FIG.
FIG. 14 shows the ejection droplet amount when the drive frequency is 5 kHz to 20 kHz. The 1-pass printing is 20 kHz, the 2-pass printing is 10 kHz, and the 4-pass printing is 5 kHz. When the frequency is 20 kHz to 10 kHz, the ejected droplet amount fluctuates greatly, but when the frequency is 10 kHz to 5 kHz, there is no significant difference in the ejected droplet amount. That is, when one-pass printing is performed, if the drive frequency of the non-overlap region is half that of the overlap region, the frequency characteristics are greatly affected.
In particular, the effect of frequency characteristics becomes significant in the shadow area where dots are shot so as to fill the paper, but in the highlight area where dots are shot sparsely, the driving frequency in the non-overlapping area has also dropped, so the effect is almost impossible. No longer occurs.

そこで、本発明の画像形成装置においては、前記印刷制御手段が、画像形成用データの階調レベルに応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように、印字データを分配することが好ましい具体的には、本発明の画像形成装置では、シャドー域についてのみオーバーラップ領域と非オーバーラップ領域の駆動周波数を同じにするように階調レベルにより切り替え可能としている。   Therefore, in the image forming apparatus of the present invention, the print control unit causes the drive frequency in the overlap region to be the same as the drive frequency in the non-overlap region according to the gradation level of the image formation data. More specifically, it is preferable to distribute the print data. Specifically, in the image forming apparatus of the present invention, only the shadow area can be switched according to the gradation level so that the driving frequency of the overlap area and the non-overlap area is the same. It is said.

また、前記周波数特性はインクの粘度によって特性が変化するため、本発明の画像形成装置においては、前記印刷制御手段が、前記記録ヘッドの周辺温度に応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように、印字データを分配することが好ましい。すなわち、ヘッドの周辺温度により分配を切り替える画像形成用データの階調レベルを変動できるようにしても良い。   In addition, since the frequency characteristic changes depending on the viscosity of the ink, in the image forming apparatus of the present invention, the print control unit has a driving frequency in the overlap region according to the ambient temperature of the recording head. It is preferable to distribute the print data so as to be the same as the drive frequency in the non-overlap region. That is, the gradation level of the image forming data whose distribution is switched may be changed depending on the ambient temperature of the head.

さらに、本発明の画像形成装置においては、前記印刷制御手段が、同一印字領域の主走査回数に応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように、印字データを分配することが好ましい。具体的には、1パス印字時に駆動周波数の差異によるバンディングが顕著となるため、2パス印字等のマルチスキャンモード時はオーバーラップ領域を分散するように切り替えるようにしても良い。   Furthermore, in the image forming apparatus according to the present invention, the print control unit causes the drive frequency in the overlap area to be the same as the drive frequency in the non-overlap area according to the number of main scans in the same print area. It is preferable to distribute the print data. Specifically, since banding due to a difference in driving frequency becomes significant during one-pass printing, the overlap area may be switched to be distributed in the multi-scan mode such as two-pass printing.

なお、上述の実施形態の画像形成装置では、記録ヘッドが圧電素子を用いる圧電型ヘッドの例で説明しているが、電気熱変換素子を用いて膜沸騰で滴吐出を行うサーマル型ヘッドもよいことは勿論である。
圧電型ヘッドでは上述したように駆動波形によって大きさ異なる液滴を吐出させることができ、階調画像の形成が容易になる。これに対して、サーマル型ヘッドは、ノズルの高集積化が容易であるので、解像度が高い画像を高速で印刷するのに有利である。
In the image forming apparatus according to the above-described embodiment, the recording head is described as an example of a piezoelectric head using a piezoelectric element. However, a thermal head that discharges droplets by film boiling using an electrothermal conversion element may be used. Of course.
As described above, the piezoelectric head can eject droplets having different sizes depending on the driving waveform, and it is easy to form a gradation image. On the other hand, the thermal type head is advantageous in printing an image with high resolution at a high speed because it is easy to highly integrate nozzles.

ここで、サーマル型ヘッドの異なる例について図16及び図17を参照して説明する。
図16に示すヘッドは、エッジシュータ方式のヘッドであり、吐出エネルギー発生体501(該発生体に吐出信号を印加する電極および該発生体に必要に応じて設けられる保護層などは省略してある)を有する基板502に、流路503の側壁およびノズル504を構成する壁材505及び流路503の覆いを構成する天板506を積層して構成されている。このヘッドでは一点鎖線507で示すようにインクが流路503からノズル504に向かって直進する。
Here, different examples of the thermal head will be described with reference to FIGS.
The head shown in FIG. 16 is an edge shooter type head, and an ejection energy generator 501 (electrodes for applying an ejection signal to the generator and a protective layer provided on the generator as needed) are omitted. ) And a top plate 506 constituting a cover of the flow path 503 and a side wall of the flow path 503 and a wall material 505 constituting the nozzle 504. In this head, ink travels straight from the flow path 503 toward the nozzle 504 as indicated by a one-dot chain line 507.

このヘッドにおいては、インクが貯えられている図示しない液室から流路503にインクが充填された状態で、図示しない電極を介して記録信号を吐出エネルギー発生体501に印加すると、該発生体501から発生した吐出エネルギーが流路503内のインクに吐出エネルギー発生体501上方(吐出エネルギー作用部)で作用し、その結果、インクがノズル504から液滴として吐出される。   In this head, when a recording signal is applied to the ejection energy generator 501 through an electrode (not shown) in a state where the ink is stored in the flow path 503 from a liquid chamber (not shown) in which ink is stored, the generator 501 is applied. The discharge energy generated from the nozzles acts on the ink in the flow path 503 above the discharge energy generator 501 (discharge energy operation unit), and as a result, the ink is discharged from the nozzle 504 as droplets.

このようなエッジシュータ方式のヘッドにおいては、各部分の精度良い微細化やノズルのマルチ化、あるいは小型化が極めて容易であり、また量産性に富むという利点を有する。その一方で、滴吐出の際の応答周波数や滴の飛翔速度に限界がある。また、電熱変換素子が発熱することでインク中に気泡が発生するが、この気泡が温度低下により収縮し、吐出エネルギー発生体501近辺で消滅する際の衝撃により吐出エネルギー発生体501が徐々に破壊されるいわゆるキャビテーション現象が生じて、相対的に寿命が比較的短くなるという不利な点がある。   Such an edge shooter type head has the advantage that it is extremely easy to miniaturize each part with precision, to make the nozzles multi-sized or to be miniaturized, and to increase mass productivity. On the other hand, there is a limit to the response frequency and droplet flying speed during droplet ejection. In addition, bubbles are generated in the ink due to the heat generated by the electrothermal conversion element. The bubbles contract due to a decrease in temperature, and the discharge energy generator 501 is gradually destroyed by an impact when the bubbles disappear in the vicinity of the discharge energy generator 501. The so-called cavitation phenomenon occurs, and there is a disadvantage that the lifetime is relatively short.

図17に示すヘッドは、サイドシュータ方式のヘッドであり、吐出エネルギー発生体511(該発生体に吐出信号を印加する電極および該発生体に必要に応じて設けられる保護層などは省略してある)を有する基板512に、流路513の側壁を構成する流路形成部材515を積層し、この流路形成部材515上にノズル514を形成したノズル板516を積層して構成している。このヘッドでは、一点鎖線517で示すように、流路513内の吐出エネルギー作用部へのインクの流れ方向とノズル514の開口中心軸とが直角をなしている。   The head shown in FIG. 17 is a side shooter type head, and an ejection energy generator 511 (an electrode for applying an ejection signal to the generator and a protective layer provided on the generator as needed) are omitted. ) And a nozzle plate 516 in which nozzles 514 are formed on the flow path forming member 515 are stacked. In this head, as indicated by a one-dot chain line 517, the direction of ink flow to the ejection energy operating portion in the flow path 513 is perpendicular to the opening center axis of the nozzle 514.

このような構成とすることによって、吐出エネルギー発生体511からのエネルギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動エネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニスカスの復帰も速いという構造上の利点を有し、吐出エネルギー発生体に発熱素子を用いた場合に特に効果的である。また、エッジシュータにおいて問題となる気泡が消滅する際の衝撃により吐出エネルギー発生体を徐々に破壊する、いわゆるキャビテーション現象をサイドシュータ方式であれば回避することができる。つまり、サイドシュータ方式において、気泡が成長し、その気泡がノズルに達すれば気泡が大気に通じることになり温度低下による気泡の収縮が起こらないことから、ヘッドの寿命が相対的に長くなる。   With such a configuration, the energy from the ejection energy generator 511 can be more efficiently converted into the formation of ink droplets and the kinetic energy of the flight, and the meniscus can be quickly restored by supplying ink. This is advantageous and is particularly effective when a heating element is used as the discharge energy generator. In addition, a so-called cavitation phenomenon in which the discharge energy generating body is gradually destroyed by the impact when bubbles that are a problem in the edge shooter disappear can be avoided by the side shooter method. That is, in the side shooter system, when bubbles grow and reach the nozzle, the bubbles are brought into the atmosphere, and the bubbles do not contract due to a temperature drop, so the life of the head is relatively long.

なお、上記の実施形態においては、本発明に係るプログラムとしてのプリンタドライバが、本発明に係る画像処理方法をコンピュータに実行させるようにして画像処理装置を構成したが、画像形成装置自体が上述した画像処理方法を実行する手段を備えるようにすることもできる。また、本発明に係る画像形成方法を実行する特定用途向け集積回路(ASIC)を画像形成装置に搭載することもできる。   In the above embodiment, the printer driver as a program according to the present invention is configured to cause the computer to execute the image processing method according to the present invention, but the image forming apparatus itself has been described above. Means for executing the image processing method may be provided. Further, an application specific integrated circuit (ASIC) for executing the image forming method according to the present invention can be mounted on the image forming apparatus.

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. Can be changed within the range that can be conceived, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.

本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における構成を示す側面図である。1 is a side view showing a configuration in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a configuration in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の記録ヘッドの一例を示す断面図(液室長手方向)である。FIG. 3 is a cross-sectional view (longitudinal direction of the liquid chamber) showing an example of a recording head of the image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の記録ヘッドの一例を示す断面図(液室短手方向)である。FIG. 3 is a cross-sectional view (a liquid chamber short direction) illustrating an example of a recording head of the image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における制御部の概要を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an overview of a control unit in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における印刷制御部の一例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a print control unit in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 画像形成装置の印刷制御部の駆動波形生成部で生成出力される駆動波形の一例を示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating an example of a drive waveform generated and output by a drive waveform generation unit of a print control unit of the image forming apparatus. FIG. 画像形成装置の印刷制御部の駆動波形生成部で生成出力される駆動波形のうち、小滴、中滴、大滴を形成する場合、及び微駆動の場合に選択される駆動パルスをそれぞれ示す説明図である。Description of drive pulses selected in the case of forming small droplets, medium droplets, large droplets, and fine drive among the drive waveforms generated and output by the drive waveform generation unit of the print control unit of the image forming apparatus FIG. 記録液の粘度による駆動波形の違いを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the difference in the drive waveform by the viscosity of a recording liquid. 本発明に係る画像形成装置が構成する画像形成システムの一例を示すブロック説明図である。1 is a block explanatory diagram illustrating an example of an image forming system configured by an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置が構成する画像形成システムにおける、画像処理装置の一例を示すブロック説明図である。1 is a block diagram illustrating an example of an image processing apparatus in an image forming system configured by an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置が構成する画像形成システムにおける画像処理部を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing an image processing unit in an image forming system configured by an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成方法において、オーバーラップ領域の印字データ分配の例を示す説明図である。In the image forming method according to the present invention, it is an explanatory diagram showing an example of print data distribution in the overlap area. 駆動周波数による吐出滴量の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the ejection droplet amount by a drive frequency. 複数ヘッドのつなぎ部分の配置の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of arrangement | positioning of the connection part of a several head. サーマル型ヘッドの他の例であるエッジシュータ方式のヘッドを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the head of the edge shooter system which is another example of a thermal type head. サーマル型ヘッドの他の例であるサイドシュータ方式のヘッドを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the head of the side shooter system which is another example of a thermal type head.

符号の説明Explanation of symbols

3 キャリッジ
7 記録ヘッド
104 ノズル
200 印刷制御手段(制御部)
3 Carriage 7 Recording head 104 Nozzle 200 Print control means (control unit)

Claims (7)

記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記搬送手段が、前記被記録媒体上に記録されたドットに対し、前記記録ヘッドの端部が重複してオーバーラップ領域を形成するように前記被記録媒体を搬送し、
前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを分配するとき、駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように制御することを特徴とする画像形成装置。
A recording head having a plurality of nozzles for discharging droplets of recording liquid, a recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, a conveying means for scanning a recording medium in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and In an image forming apparatus that includes at least a print control unit and forms an image on the recording medium,
The transport means transports the recording medium such that an end region of the recording head overlaps and forms an overlap region with respect to dots recorded on the recording medium,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the print control unit distributes the print data in the overlap area, the drive frequency is controlled to be the same as the drive frequency in the non-overlap area.
記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記記録ヘッドが、複数の記録ヘッド部材から構成され、隣接する前記記録ヘッド部材は、接合部分において端部が重複してオーバーラップ領域を形成するように副走査方向に配列され、
前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを分配するとき、駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように制御することを特徴とする画像形成装置。
A recording head having a plurality of nozzles for discharging droplets of recording liquid, a recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, a conveying means for scanning a recording medium in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and In an image forming apparatus that includes at least a print control unit and forms an image on the recording medium,
The recording head is composed of a plurality of recording head members, and the adjacent recording head members are arranged in the sub-scanning direction so as to form overlapping regions with overlapping end portions at the joint portion,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the print control unit distributes the print data in the overlap area, the drive frequency is controlled to be the same as the drive frequency in the non-overlap area.
前記印刷制御手段が、画像形成用データの階調レベルに応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように印字データを分配することを特徴とする請求項1から2のいずれかに記載の画像形成装置。   The print control unit distributes the print data so that the drive frequency in the overlap region is the same as the drive frequency in the non-overlap region according to the gradation level of the image forming data. The image forming apparatus according to claim 1. 前記印刷制御手段が、前記記録ヘッドの周辺温度に応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように印字データを分配することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   The print control unit distributes print data so that a drive frequency in the overlap region is the same as a drive frequency in a non-overlap region according to the ambient temperature of the recording head. The image forming apparatus according to 3. 前記印刷制御手段が、同一印字領域の主走査回数に応じて、前記オーバーラップ領域における駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように印字データを分配することを特徴とする請求項1から2のいずれかに記載の画像形成装置。   The print control unit distributes print data so that a drive frequency in the overlap region is the same as a drive frequency in a non-overlap region according to the number of main scans in the same print region. Item 3. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 2. 記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
1つのドット生成に対応するノズルが複数存在するオーバーラップ領域において、前記オーバーラップ領域における印字データを分配するとき、駆動周波数が、非オーバーラップ領域における駆動周波数と同じになるように分配することを特徴とする画像形成方法。
A recording head having a plurality of nozzles for discharging droplets of recording liquid, a recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, a conveying means for scanning a recording medium in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and An image forming method in an image forming apparatus that includes at least a print control unit and forms an image on the recording medium,
In the overlap region where a plurality of nozzles corresponding to one dot generation exist, when the print data in the overlap region is distributed, the drive frequency is distributed to be the same as the drive frequency in the non-overlap region. An image forming method.
記録液の液滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる記録ヘッド走査手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に走査させる搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、請求項6に記載の画像形成方法を実行させることを特徴とするプログラム。   A recording head having a plurality of nozzles for discharging droplets of recording liquid, a recording head scanning means for scanning the recording head in the main scanning direction, a conveying means for scanning a recording medium in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and A program for executing the image forming method according to claim 6 in an image forming apparatus that includes at least a print control unit and forms an image on the recording medium.
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