JP2014177045A - Droplet discharge device and image forming apparatus - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a droplet discharge device capable of heating liquid of respective pressure liquid chambers using a drive waveform supplied to a piezoelectric element to reduce the temperature distribution in the whole head.SOLUTION: The droplet discharge device includes: a droplet discharge head comprising a plurality of nozzle holes for discharging droplets, a plurality of pressure liquid chambers with which the nozzle holes communicate, and a plurality of piezoelectric elements for applying the pressure change to the pressure liquid chambers via diaphragms constituting a part of the pressure liquid chambers; and a drive section for supplying the drive waveform to the piezoelectric elements. The electric resistance value of the resistor on a circuit for supplying the drive waveform to the piezoelectric elements from the drive section can be changed.

Description

本発明は、ノズル孔から液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッドから記録液剤を媒体上に吐出して画像を形成する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a droplet discharge device including a droplet discharge head that discharges droplets from nozzle holes, and an image forming apparatus that forms an image by discharging a recording liquid agent onto a medium from the droplet discharge head. .

この種の液滴吐出装置は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置として用いられる。ここでいう画像形成装置は、記録材上に画像を形成するものであるが、その記録材の材質は紙に限定されるものではなく、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等のあらゆる記録材に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を記録材に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を記録材に付与する(単に液滴を吐出する)ことをも意味する。また、液滴として吐出される液体は、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばDNA試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。   This type of droplet discharge apparatus is used as an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a plotter. The image forming apparatus here forms an image on a recording material, but the material of the recording material is not limited to paper, and is a thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, It means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto any recording material such as wood or ceramics. Image formation not only applies an image having a meaning such as a character or a figure to a recording material, but also applies an image having no meaning such as a pattern to the recording material (simply ejects a droplet). ) Also means. The liquid ejected as droplets is not limited to so-called ink, and is not particularly limited as long as it becomes liquid when ejected, and includes, for example, DNA samples, resists, pattern materials, and the like. It is.

このような画像形成装置における液滴吐出ヘッドの駆動方式では、現在、共通電極、圧電層及び個別電極から構成している圧電素子を用いた電気機械変換方式が主流になっている。この液滴吐出ヘッドでは、複数のノズル孔毎に連通する複数の加圧液室の天井部分を構成する振動板を介して圧電素子の変形を各加圧液室内の圧力変化に変換させる。これにより、各加圧液室の底部分を構成するノズル板に設けられた各ノズル孔から液滴をそれぞれ吐出させる。このとき、各圧電素子には、液滴の大きさ毎の駆動波形がドライバICからそれぞれ供給される。このように駆動波形の供給によって、ドライバICの発熱や、ドライバICの個別電極との電気的な接続を行う配線の電気抵抗による発熱が発生する。高速印刷の要望に応えるためドライバICの高速処理化及びノズル孔の増加が進められ、あるいは小型化の要望に応えるためノズル孔の高密度化が進められている。ドライバICの高速処理化がなされると、ドライバICからの発熱量がさらに増加する傾向にある。ノズル孔の増加及び高密度化がなされると、これに併行して給電端子の増加及び高密度化がなされドライバICへの配線数も増加する。これらにより、ヘッド内の温度がより一層上昇し、加圧液室内のインクの温度が上昇しインク粘度が所望の粘度より低下する。この結果、駆動波形が供給されたときの吐出特性は、温度上昇前と温度上昇後とで変化して、印刷品質が安定しない。これを防止するため、温度センサでヘッド温度を検出したり、装置内部の温度を検出して液滴吐出ヘッドの駆動履歴からヘッド温度を推定したりして、狙いの吐出特性を得るのにそれらのヘッド温度に適合した駆動波形を選択する。この駆動波形選択方式を用いることにより、ヘッド温度によらず狙いの吐出特性で液滴吐出ヘッドを駆動することができる。   As a driving method of the droplet discharge head in such an image forming apparatus, an electromechanical conversion method using a piezoelectric element composed of a common electrode, a piezoelectric layer, and an individual electrode is mainly used at present. In this droplet discharge head, the deformation of the piezoelectric element is converted into a pressure change in each pressure liquid chamber via a vibration plate that constitutes a ceiling portion of the plurality of pressure liquid chambers communicating with each of the plurality of nozzle holes. Thereby, a droplet is discharged from each nozzle hole provided in the nozzle plate constituting the bottom portion of each pressurized liquid chamber. At this time, a driving waveform for each droplet size is supplied from the driver IC to each piezoelectric element. In this way, the supply of the drive waveform causes heat generation of the driver IC and heat generation due to the electrical resistance of the wiring that is electrically connected to the individual electrodes of the driver IC. In order to meet the demand for high-speed printing, high-speed processing of driver ICs and increase in nozzle holes have been promoted, or in order to meet the demand for miniaturization, the density of nozzle holes has been increased. When the speed of the driver IC is increased, the amount of heat generated from the driver IC tends to further increase. When the nozzle holes are increased and the density is increased, the power supply terminals are increased and the density is increased in parallel with the increase in the number of wirings to the driver IC. As a result, the temperature in the head rises further, the temperature of the ink in the pressurized liquid chamber rises, and the ink viscosity falls below the desired viscosity. As a result, the ejection characteristics when the drive waveform is supplied change before and after the temperature rise, and the print quality is not stable. In order to prevent this, the head temperature is detected by a temperature sensor, or the temperature inside the device is detected and the head temperature is estimated from the driving history of the droplet discharge head to obtain the target discharge characteristics. Select a drive waveform that matches the head temperature. By using this drive waveform selection method, the droplet discharge head can be driven with a target discharge characteristic regardless of the head temperature.

液滴吐出ヘッドが複数のノズル孔を有するとき、温度上昇は、ノズル列の全域にわたって同じではない。印刷データによっては、吐出頻度の高いノズル孔に連通する加圧液室に偏ったり、吐出頻度の高いノズル孔に対応する圧電素子の個別電極に電気的に接続された配線に流れる電流が集中することによって加圧液室間にインクの温度差が生じたりする。上記駆動波形選択方式を用いた場合のヘッド温度はヘッド全体の温度を検出又は推定したものであり、各加圧液室の温度とは異なるので、検出又は推定したのとは異なる温度の加圧液室については狙いの吐出特性を得られず、印刷品質が不安定になる虞がある。これに対して、ヒータなどの加熱手段を加圧液室毎に設け、この加熱手段に加熱用電圧を印加することによって加圧液室を個別に加熱して、加圧液室間の温度を略均一化する方式がある。しかし、この方式のようにヒータを加圧液室毎に実装した場合は、コストアップや、ヘッド大型化になるという問題がある。   When the droplet discharge head has a plurality of nozzle holes, the temperature rise is not the same across the entire nozzle array. Depending on the print data, the current flowing through the wiring electrically connected to the individual electrodes of the piezoelectric elements corresponding to the nozzle holes with high discharge frequency is concentrated in the pressurized liquid chamber communicating with the nozzle holes with high discharge frequency. As a result, an ink temperature difference may occur between the pressurized liquid chambers. The head temperature when the above drive waveform selection method is used is the temperature detected or estimated for the entire head, and is different from the temperature of each pressurizing fluid chamber, so pressurization at a temperature different from the detected or estimated temperature is used. For the liquid chamber, the target ejection characteristics cannot be obtained, and the print quality may become unstable. In contrast, a heating means such as a heater is provided for each pressurized liquid chamber, and the pressure liquid chamber is individually heated by applying a heating voltage to the heating means, thereby adjusting the temperature between the pressurized liquid chambers. There is a method to make it substantially uniform. However, when a heater is mounted for each pressurized liquid chamber as in this method, there are problems that the cost is increased and the head is enlarged.

ヒータを実装せずに、加圧液室間のインクの温度差を低減する液滴吐出装置として、特許文献1に記載されたものが知られている。この特許文献1の液滴吐出装置では、各加圧液室内のインク温度を検出し、検出したインク温度に応じて選択された複数の微駆動波形のいずれかが各圧電素子にそれぞれ供給される。微駆動波形とは、ノズル孔から液体が吐出しない駆動波形である。また、各加圧液室に対応して設けられた各圧電素子には、選択された微駆動波形を供給するか否かを切換え、かつ所定の電気抵抗値をもつスイッチング素子が電気的に接続されている。スイッチング素子のオンオフの切換えを制御する。例えば、検出したインクの温度が低い加圧液室に対応するスイッチング素子をオンにして、スイッチング素子を介してインクの温度に応じて選択された微駆動波形を圧電素子に供給する。その際、スイッチング素子が素子自身の電気抵抗によって発熱し、この熱が対応する加圧液室に伝わり、加圧液室のインクの温度が上昇する。これにより、ヒータを用いることなく、液滴を吐出させないようにしながら低温の加圧液室内のインクを加熱できる。よって、コストアップやヘッド大型化することなく、加圧液室間の温度を略均一化して効率的に全ての加圧液室におけるインクの粘度を所望の粘度に略均一にすることができる。   As a droplet discharge device that reduces a temperature difference of ink between pressurized liquid chambers without mounting a heater, a device described in Patent Document 1 is known. In the droplet discharge device of Patent Document 1, the ink temperature in each pressurized liquid chamber is detected, and any one of a plurality of fine driving waveforms selected according to the detected ink temperature is supplied to each piezoelectric element. . The fine drive waveform is a drive waveform in which liquid is not discharged from the nozzle holes. In addition, each piezoelectric element provided corresponding to each pressurized liquid chamber is switched between supplying and not supplying a selected fine driving waveform, and a switching element having a predetermined electric resistance value is electrically connected. Has been. Controls on / off switching of the switching element. For example, the switching element corresponding to the pressurized liquid chamber in which the detected ink temperature is low is turned on, and the fine driving waveform selected according to the ink temperature is supplied to the piezoelectric element via the switching element. At that time, the switching element generates heat due to the electric resistance of the element itself, and this heat is transmitted to the corresponding pressurized liquid chamber, and the temperature of the ink in the pressurized liquid chamber rises. Accordingly, the ink in the low-temperature pressurized liquid chamber can be heated while preventing the droplets from being discharged without using a heater. Therefore, the temperature between the pressurized liquid chambers can be made substantially uniform, and the viscosity of the ink in all the pressurized liquid chambers can be made substantially uniform to a desired viscosity without increasing the cost and increasing the size of the head.

しかしながら、上記特許文献1の液滴吐出装置では、微駆動波形の電圧値が液滴吐出を行う駆動波形の電圧値に比べて小さいので、スイッチング素子の抵抗による発熱量が少ない。そのため、加圧液室間のインクの温度差が大きい場合、微駆動波形を用いて加圧液室内のインクを攪拌させただけでは加熱しきれない虞がある。よって、ヘッド全体における温度分布を低減することができないという問題があった。   However, since the voltage value of the fine driving waveform is smaller than the voltage value of the driving waveform for discharging droplets in the droplet discharge device of Patent Document 1, the amount of heat generated by the resistance of the switching element is small. For this reason, when the temperature difference of the ink between the pressurizing liquid chambers is large, there is a possibility that the ink cannot be heated only by stirring the ink in the pressurizing liquid chamber using the fine driving waveform. Therefore, there is a problem that the temperature distribution in the entire head cannot be reduced.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、本発明は、ヘッド全体における温度分布を従来に比して良好に低減することができる液滴吐出装置及び画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a droplet discharge device and an image forming apparatus that can reduce the temperature distribution in the entire head better than in the past. Is to provide.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、液滴を吐出する複数のノズル孔と、該ノズル孔が連通する複数の加圧液室と、該加圧液室の一部を構成する振動板を介して前記加圧液室に圧力変化を付与する複数の圧電素子とを備える液滴吐出ヘッドと、前記圧電素子に駆動波形を供給する駆動部とを備える液滴吐出装置において、前記駆動部から前記圧電素子に駆動波形を供給する回路上の抵抗体の電気抵抗値を切換え可能に構成したことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a plurality of nozzle holes for discharging droplets, a plurality of pressurized liquid chambers in communication with the nozzle holes, and a part of the pressurized liquid chamber. In a droplet discharge device including a droplet discharge head including a plurality of piezoelectric elements that apply a pressure change to the pressurized liquid chamber via a vibrating plate, and a drive unit that supplies a drive waveform to the piezoelectric element. The electrical resistance value of the resistor on the circuit that supplies the drive waveform from the drive unit to the piezoelectric element is configured to be switchable.

本発明では、加熱電圧を印加されるようなヒータなどの加熱手段を加圧液室毎に設けることでなく、微駆動波形を圧電素子に供給することでもなく、液滴吐出のとき駆動波形が圧電素子に供給されたときの電気抵抗値を切換えられる抵抗体を構成した。抵抗体の電気抵抗値を切換えられるので、駆動波形の供給によって発熱する抵抗体の発熱量を切換え、加圧液室の液体温度を制御することができる。例えば、加圧液室毎に設けた温度センサによって加圧液室の液体温度を測定したり、あるいは装置内部の温度を検出して液滴吐出ヘッドの駆動履歴から加圧液室の液体温度を推定したりする。その検出又は推定した加圧液室の液体温度に基づき、低い温度の加圧液室に対応する抵抗体の電気抵抗値を高めに切換えてその抵抗体の発熱を高めて加圧液室の液体を、低めの電気抵抗値の場合よりも上昇させる。駆動部からの駆動波形が抵抗体を介して圧電素子に供給されるが、抵抗体の電気抵抗値が変化しても、圧電素子内の電圧値及び電流値は、略変化しない電気抵抗値の変化範囲が存在することが実験からわかっている。この変化範囲内で電気抵抗値を切換えれば、圧電素子の変形に影響を与えることは少なく、液滴の吐出特性に影響を及ぼすことは少ない。
以上説明のように、本発明によれば、従来の微駆動波形よりも電圧値が大きい駆動波形を用いて加圧液室毎の液体の温度を制御でき、ヘッド全体における温度分布を従来に比して良好に低減することができるという特有な効果が得られる。
In the present invention, a heating means such as a heater to which a heating voltage is applied is not provided for each pressurized liquid chamber, and a fine driving waveform is not supplied to the piezoelectric element. A resistor capable of switching the electric resistance value when supplied to the piezoelectric element was constructed. Since the electrical resistance value of the resistor can be switched, the amount of heat generated by the resistor that generates heat by supplying the drive waveform can be switched to control the liquid temperature in the pressurized liquid chamber. For example, the liquid temperature in the pressurized liquid chamber is measured by a temperature sensor provided for each pressurized liquid chamber, or the liquid temperature in the pressurized liquid chamber is determined from the driving history of the droplet discharge head by detecting the temperature inside the apparatus. Or estimate. Based on the detected or estimated liquid temperature of the pressurized fluid chamber, the electrical resistance value of the resistor corresponding to the pressurized fluid chamber at a low temperature is switched to a higher value to increase the heat generation of the resistor, thereby increasing the fluid in the pressurized fluid chamber. Is increased as compared with the case of a lower electric resistance value. The drive waveform from the drive unit is supplied to the piezoelectric element through the resistor. However, even if the electric resistance value of the resistor changes, the voltage value and current value in the piezoelectric element do not substantially change. Experiments have shown that there is a range of change. If the electric resistance value is switched within this change range, the deformation of the piezoelectric element is hardly affected, and the ejection characteristics of the droplet are hardly affected.
As described above, according to the present invention, the temperature of the liquid in each pressurized liquid chamber can be controlled using a driving waveform having a voltage value larger than that of the conventional fine driving waveform, and the temperature distribution in the entire head can be compared with the conventional one. Thus, a unique effect that it can be satisfactorily reduced is obtained.

本実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment. 本実施形態のインクジェット記録装置の機構部の側面図である。It is a side view of the mechanism part of the inkjet recording device of this embodiment. 液滴吐出ヘッドの発熱個所を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the heat_generation | fever location of a droplet discharge head. 各グループごとのインク温度の変化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the change of the ink temperature for every group. 液滴吐出ヘッドにおける駆動回路の一例である。It is an example of the drive circuit in a droplet discharge head. 駆動波形の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of a drive waveform. アナログスイッチの合成抵抗値が100[Ω]と200[Ω]のときに圧電素子に印加される電圧波形を示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform applied to a piezoelectric element when the synthetic resistance value of an analog switch is 100 [Ω] and 200 [Ω]. 圧電素子1chあたりに流れる電流波形を示す図である。It is a figure which shows the electric current waveform which flows per piezoelectric element 1ch. アナログスイッチの合成抵抗値が100[Ω]と200[Ω]のときの駆動IC1chあたりの消費電力波形を示す図である。It is a figure which shows the power consumption waveform per drive IC when the synthetic resistance value of an analog switch is 100 [Ω] and 200 [Ω].

はじめに、本発明に係る液滴吐出ヘッドの一例であるインクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の構成について図面を参照して説明する。図1は本実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す斜視図、図2は本実施形態のインクジェット記録装置の機構部の側面図である。
図1及び図2に示す本実施形態のインクジェット記録装置100は、装置本体の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ101を備えている。このキャリッジ101に搭載した液滴吐出ヘッド1及び液滴吐出ヘッド1に対してインクを供給するインクカートリッジ102等で構成される印字機構部103等を収納している。装置本体の下方部には前方側から多数枚の記録材30を積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい)104を抜き差し自在に装着されている。また、記録材30を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ105を有している。給紙カセット104あるいは手差しトレイ105から給送される記録材30を取り込み、印字機構部103によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ106に排紙する。なお、記録材30は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の材質の媒体を含むものとする。
First, the configuration of an ink jet recording apparatus equipped with an ink jet recording head which is an example of a liquid droplet ejection head according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an ink jet recording apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of a mechanism portion of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment.
The ink jet recording apparatus 100 of this embodiment shown in FIGS. 1 and 2 includes a carriage 101 that can move in the main scanning direction inside the apparatus main body. A droplet discharge head 1 mounted on the carriage 101 and a print mechanism 103 including an ink cartridge 102 for supplying ink to the droplet discharge head 1 are accommodated. A paper feed cassette (or a paper feed tray) 104 capable of stacking a large number of recording materials 30 from the front side is detachably attached to the lower part of the apparatus main body. In addition, a manual feed tray 105 that is opened to manually feed the recording material 30 is provided. The recording material 30 fed from the paper feed cassette 104 or the manual feed tray 105 is taken in, a required image is recorded by the printing mechanism unit 103, and then discharged to a paper discharge tray 106 mounted on the rear side. The recording material 30 includes a medium made of a material such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics.

印字機構部103は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド107と従ガイドロッド108とでキャリッジ101を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ101にはイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッド1を複数のインク吐出口(ノズル)を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ101には液滴吐出ヘッド1に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ102を交換可能に装着している。   The print mechanism 103 holds a carriage 101 slidably in the main scanning direction by a main guide rod 107 and a sub guide rod 108 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) droplet ejection heads 1 that eject ink droplets of each color are arranged in a sub-scanning direction in which a plurality of ink ejection ports (nozzles) are orthogonal to the main scanning direction. And are mounted with the ink droplet ejection direction facing downward. In addition, each ink cartridge 102 for supplying ink of each color to the droplet discharge head 1 is replaceably mounted on the carriage 101.

インクカートリッジ102は、上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド1へインクを供給する供給口が設けられている。内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッド1へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッド1としては各色毎に液滴吐出ヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個の液滴吐出ヘッドでもよい。   The ink cartridge 102 is provided with an atmosphere port communicating with the atmosphere above and a supply port for supplying ink to the droplet discharge head 1 below. A porous body filled with ink is contained inside, and the ink supplied to the droplet discharge head 1 is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the porous body. Further, although the droplet discharge head is used for each color as the droplet discharge head 1, one droplet discharge head having nozzles for discharging ink droplets of each color may be used.

ここで、キャリッジ101は後方側(用紙搬送方向下流側)を主ガイドロッド107に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送方向上流側)を従ガイドロッド108に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ101を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ109aで回転駆動される駆動プーリ110と従動プーリ111との間にタイミングベルト112を張装している。このタイミングベルト112をキャリッジ101に固定し、主走査モータ109aの正逆回転によりキャリッジ101が往復に走査される。   Here, the carriage 101 is slidably fitted to the main guide rod 107 on the rear side (downstream side in the paper conveyance direction), and is slidably mounted on the secondary guide rod 108 on the front side (upstream side in the paper conveyance direction). doing. In order to move and scan the carriage 101 in the main scanning direction, a timing belt 112 is stretched between a driving pulley 110 and a driven pulley 111 that are rotationally driven by a main scanning motor 109a. The timing belt 112 is fixed to the carriage 101, and the carriage 101 is reciprocally scanned by forward and reverse rotation of the main scanning motor 109a.

一方、給紙カセット104にセットした記録材30を液滴吐出ヘッド1の下方側に搬送する。このために、給紙カセット104から記録材30を分離給装する給紙ローラ113及びフリクションパッド114と、記録材30を案内するガイド部材115と、給紙された記録材30を反転させて搬送する搬送ローラ116とを備えている。更に、この搬送ローラ116の周面に押し付けられる搬送コロ117及び搬送ローラ116からの記録材30の送り出し角度を規定する先端コロ118とを有する。搬送ローラ116は副走査モータ109bによってギヤ列を介して回転駆動される。   On the other hand, the recording material 30 set in the paper feed cassette 104 is conveyed to the lower side of the droplet discharge head 1. For this purpose, the feeding roller 113 and the friction pad 114 for separating and feeding the recording material 30 from the paper feeding cassette 104, the guide member 115 for guiding the recording material 30, and the fed recording material 30 are reversed and conveyed. And a conveying roller 116 to be provided. Further, a conveyance roller 117 pressed against the peripheral surface of the conveyance roller 116 and a leading end roller 118 that defines a feeding angle of the recording material 30 from the conveyance roller 116 are provided. The conveyance roller 116 is rotationally driven via a gear train by the sub-scanning motor 109b.

そして、キャリッジ101の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ116から送り出された記録材30を液滴吐出ヘッド1の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材119を設けている。この印写受け部材119の用紙搬送方向下流側には、記録材30を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ120と拍車121を設け、さらに記録材30を排紙トレイ106に送り出す排紙ローラ123と拍車124と、排紙経路を形成するガイド部材125、126とを配設している。   In addition, a printing receiving member 119 that is a paper guide member is provided to guide the recording material 30 fed from the conveying roller 116 below the droplet discharge head 1 in accordance with the moving range of the carriage 101 in the main scanning direction. ing. A conveyance roller 120 and a spur 121 which are rotationally driven to send the recording material 30 in the paper discharge direction are provided on the downstream side of the printing receiving member 119 in the paper conveyance direction, and the recording material 30 is further sent to the paper discharge tray 106. A paper discharge roller 123, a spur 124, and guide members 125 and 126 that form a paper discharge path are disposed.

このインクジェット記録装置100で記録時には、キャリッジ101を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド1を駆動することにより、停止している記録材30にインクを吐出して1行分を記録し、その後、記録材30を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または記録材30の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ記録材30を排紙する。   When recording with the ink jet recording apparatus 100, the droplet discharge head 1 is driven in accordance with the image signal while moving the carriage 101, thereby ejecting ink onto the recording material 30 that has stopped to record one line. Thereafter, after the recording material 30 is conveyed by a predetermined amount, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the recording material 30 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the recording material 30 is discharged.

また、キャリッジ101の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド1の吐出不良を回復するための回復装置127を配置している。回復装置127はそれぞれ図示していないキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ101は印字待機中にはこの回復装置127側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド1をキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインクの乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインクの粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。   A recovery device 127 for recovering the ejection failure of the droplet ejection head 1 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 101. Each of the recovery devices 127 includes a cap unit, a suction unit, and a cleaning unit (not shown). During printing standby, the carriage 101 is moved to the recovery device 127 side and capping the droplet discharge head 1 with a capping unit to keep the discharge port portion in a wet state, thereby preventing discharge failure due to ink drying. Further, by discharging ink that is not related to recording during recording or the like, the viscosity of ink at all of the discharge ports is made constant, and stable discharge performance is maintained.

更に、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド1の吐出口(ノズル)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す。これにより、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。   Further, when a discharge failure occurs, the discharge port (nozzle) of the droplet discharge head 1 is sealed with a capping unit, and bubbles and the like are sucked out from the discharge port through the tube with a suction unit. As a result, the ink, dust, etc. adhering to the ejection port surface are removed by the cleaning means, and the ejection failure is recovered. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

このように、このインクジェット記録装置100においてはアクチュエータユニットを有するインクジェット記録ヘッドを搭載しているので、安定したインク滴吐出特性が得られ、画像品質を向上することができる。   As described above, since the ink jet recording apparatus 100 includes the ink jet recording head having the actuator unit, stable ink droplet ejection characteristics can be obtained and the image quality can be improved.

図3は液滴吐出ヘッドの発熱個所を示す模式図である。同図に示す液滴吐出ヘッド300では、駆動信号が制御装置400から駆動信号配線301を介して駆動IC302に供給される。駆動IC302は、駆動信号に基づいて駆動波形を、抵抗体としてのアナログスイッチ303を介して圧電素子304に供給する。圧電素子304は共通電極配線305を介して制御装置400と電気的に接続されている。駆動IC302は駆動する圧電素子304のみに駆動波形が供給されるよう、駆動信号を選択する。図3に示すように、液滴吐出ヘッド300のノズル孔列(不図示)を例えばA、B、Cの3グループに分けている。各グループの任意の位置に、温度検出手段としての温度センサ306が設けられている。なお、各加圧液室毎に温度センサを設けてもよい。この温度センサ306によって各グループにおける加圧液室(不図示)内のインクの温度をそれぞれ検出する。グループごとの温度検出は、例えば次のように行う方法がある。その一つの方法として、図3のように、温度センサ306を各々実装させた加圧液室毎のインクの温度を検出する。各加圧液室の各インクの温度に基づいて当該グループ内における平均のインクの温度を算出する。他の方法として、環境温度に対するグループの駆動履歴から計算することにより求める方法があるが、これに限定する必要はない。検出したインクの温度のうち最も高い温度と他のグループの温度との差をそれぞれ求める。インクの温度が最も高い温度のグループ以外のグループでは、求められた温度差に応じ、当該グループの圧電素子を駆動させる駆動ICの後述するアナログスイッチのオン抵抗値を大きく変更する。これにより、アナログスイッチの発熱を大きくする。当該グループ内の加圧液室内のインクの温度を上昇させる。よって、インクの温度が最も高い温度のグループの温度に他のグループの温度を近づけ、各グループ間の加圧液室内のインクの温度差を最小にすることができる。   FIG. 3 is a schematic view showing a heat generation portion of the droplet discharge head. In the liquid droplet ejection head 300 shown in the figure, a drive signal is supplied from the control device 400 to the drive IC 302 via the drive signal wiring 301. The drive IC 302 supplies a drive waveform to the piezoelectric element 304 via the analog switch 303 as a resistor based on the drive signal. The piezoelectric element 304 is electrically connected to the control device 400 via the common electrode wiring 305. The drive IC 302 selects a drive signal so that a drive waveform is supplied only to the piezoelectric element 304 to be driven. As shown in FIG. 3, the nozzle hole rows (not shown) of the droplet discharge head 300 are divided into, for example, three groups A, B, and C. A temperature sensor 306 as temperature detecting means is provided at an arbitrary position in each group. A temperature sensor may be provided for each pressurized liquid chamber. The temperature sensor 306 detects the temperature of ink in a pressurized liquid chamber (not shown) in each group. For example, the temperature detection for each group is performed as follows. As one method, as shown in FIG. 3, the temperature of the ink for each pressurized liquid chamber in which the temperature sensors 306 are mounted is detected. Based on the temperature of each ink in each pressurized liquid chamber, the average temperature of the ink in the group is calculated. As another method, there is a method of obtaining by calculating from the driving history of the group with respect to the environmental temperature, but it is not necessary to limit to this. The difference between the highest temperature of the detected ink temperatures and the temperature of the other group is obtained. In a group other than the temperature group having the highest ink temperature, an on-resistance value of an analog switch (to be described later) of a driving IC that drives the piezoelectric elements of the group is largely changed according to the obtained temperature difference. This increases the heat generation of the analog switch. The temperature of the ink in the pressurized liquid chamber in the group is increased. Therefore, it is possible to bring the temperature of the other group closer to the temperature of the group having the highest ink temperature, and to minimize the temperature difference of the ink in the pressurized liquid chamber between the groups.

ここで、全ノズル孔列にわたって複数のグループに分け方の一例として、図3に示すように、A、B、Cのグループに分ける。そして、図4に示すように、Aのグループでは、当該グループ内におけるほぼ全てのノズル孔に対応する加圧液室内のインクの温度がインクの温度の目標範囲外である。Bのグループでは、加圧液室内のインクの温度がインクの温度の目標範囲内におさまっているノズル孔に対応する加圧液室の部分と、インクの温度の目標範囲外になっているノズル孔に対応する加圧液室の部分とが互いにほぼ半々になっている。Cのグループでは、当該グループ内におけるほぼ全てのノズル孔に対応する加圧液室内のインクの温度がインク温度目標範囲内におさまっている。上述したように、圧電素子や駆動ICの発熱は、熱伝導により広い範囲に伝わるので、特定のノズル孔のみの温度上昇になるのではなく、ある範囲をもった温度上昇となる。このとき、ヘッド基板におけるノズル孔間のインクの温度の温度勾配が印刷品質に影響なく駆動できる温度範囲の領域を最大の範囲としてグループ分けを行う。よって、図4に示す例では、Cのグループにおけるアナログスイッチによる発熱は不要であり、A、Bのグループにおけるアナログスイッチによる発熱を増加させて、図4に示す点線で示すインクの温度勾配を低減する。なお、アナログスイッチの抵抗によって発熱させているが、駆動波形が供給され、かつ電気抵抗値を切換えられる端子や配線でもよい。すなわち、駆動波形が圧電素子に供給されるときの電気抵抗値を切換えられる抵抗体であればよい。また、抵抗体は、抵抗体によって加熱する加圧液室の近傍に設置されていればよく、その加圧液室の液体温度を加熱できる設置位置であれば設置箇所は問わない。   Here, as an example of how to divide into a plurality of groups over the entire nozzle hole row, as shown in FIG. As shown in FIG. 4, in the group A, the temperature of the ink in the pressurized liquid chamber corresponding to almost all the nozzle holes in the group is outside the target range of the ink temperature. In the group B, the portion of the pressurized liquid chamber corresponding to the nozzle hole in which the temperature of the ink in the pressurized liquid chamber is within the target range of the ink temperature, and the nozzle that is outside the target range of the ink temperature The portion of the pressurized liquid chamber corresponding to the hole is almost halved. In the group C, the temperature of the ink in the pressurized liquid chamber corresponding to almost all the nozzle holes in the group is within the ink temperature target range. As described above, the heat generation of the piezoelectric element and the drive IC is transmitted to a wide range by heat conduction, and therefore, the temperature rises not only in a specific nozzle hole but in a certain range. At this time, the temperature range in which the temperature gradient of the ink temperature between the nozzle holes in the head substrate can be driven without affecting the print quality is grouped as the maximum range. Therefore, in the example shown in FIG. 4, heat generation by the analog switch in the group C is unnecessary, and heat generation by the analog switch in the groups A and B is increased to reduce the ink temperature gradient indicated by the dotted line shown in FIG. To do. Although the heat is generated by the resistance of the analog switch, it may be a terminal or wiring to which a drive waveform is supplied and the electrical resistance value can be switched. That is, any resistor that can switch the electric resistance value when the drive waveform is supplied to the piezoelectric element may be used. Further, the resistor may be installed in the vicinity of the pressurized liquid chamber heated by the resistor, and the installation location is not limited as long as it is an installation position capable of heating the liquid temperature of the pressurized liquid chamber.

次に、インクの温度検出について説明すると、図3の温度センサに電気的に接続されている温度検出用配線307は、圧電素子用配線に使用している白金薄膜を使用して構成した配線であり、ヘッド基板(不図示)の温度変化に応じて抵抗値が変化する。この温度検出用配線307の抵抗値は、白金薄膜を使用した場合、配線パターンを0[℃]のときに100[Ω]となるように構成する。液滴吐出ヘッドが通常使用される0[℃]〜40[℃]の使用環境温度では、使用環境温度をT[℃]、配線抵抗値をR[Ω]とすると、R=100+0.3908・Tという近似式で表現できる。液滴吐出装置の機器制御部で、温度検出用配線307の抵抗値を測定することにより、ヘッド基板の図3のA、B、Cのグループにおける温度を検出できる。温度検出用配線307はヘッド基板上にあるため、ヘッド基板の温度は加圧液室のインク温度と略等しい。ヘッド基板の温度を検出することにより、加圧液室のインクの温度を検出したことになる。   Next, the temperature detection of the ink will be described. The temperature detection wiring 307 electrically connected to the temperature sensor of FIG. 3 is a wiring configured using a platinum thin film used for the piezoelectric element wiring. Yes, the resistance value changes according to the temperature change of the head substrate (not shown). When the platinum thin film is used, the resistance value of the temperature detection wiring 307 is configured to be 100 [Ω] when the wiring pattern is 0 [° C.]. In the operating environment temperature of 0 [° C.] to 40 [° C.] in which the droplet discharge head is normally used, assuming that the operating environment temperature is T [° C.] and the wiring resistance value is R [Ω], R = 100 + 0.3908 · It can be expressed by an approximate expression T. By measuring the resistance value of the temperature detection wiring 307 by the device controller of the droplet discharge device, the temperature of the head substrate in the groups A, B, and C in FIG. 3 can be detected. Since the temperature detection wiring 307 is on the head substrate, the temperature of the head substrate is substantially equal to the ink temperature in the pressurized liquid chamber. By detecting the temperature of the head substrate, the temperature of the ink in the pressurized liquid chamber is detected.

なお、スイッチング素子の抵抗値を変化させたとき、圧電素子の静電容量とスイッチング素子の抵抗値とで構成されるローパスフィルタを通過することによる駆動波形の変形を予めスイッチング素子に印加する駆動波形をなまらせておく。これにより、スイッチング素子の抵抗値変化による吐出特性の変化を最小限に抑えることができる。グループ間の温度差によってスイッチング素子の抵抗値を大きくするグループにおけるノズル孔の数を変更することにより、低温のグループにおける全てのノズル孔ではなく、抵抗値を上げるノズル数を制御することにより、さらに細かい加熱制御ができる。加圧液室内の液体を攪拌させる微駆動波形を印加する圧電素子に対応するスイッチング素子の抵抗値を大きくすることにより、微駆動波形によってスイッチング素子が発熱することで、細かい加熱制御ができる。   In addition, when the resistance value of the switching element is changed, a driving waveform in which deformation of the driving waveform caused by passing through a low-pass filter composed of the capacitance of the piezoelectric element and the resistance value of the switching element is applied to the switching element in advance. Let me lick. Thereby, the change of the ejection characteristic due to the change of the resistance value of the switching element can be minimized. By changing the number of nozzle holes in the group that increases the resistance value of the switching element due to the temperature difference between the groups, by controlling the number of nozzles that raise the resistance value instead of all the nozzle holes in the low temperature group, Fine heating control is possible. By increasing the resistance value of the switching element corresponding to the piezoelectric element to which the fine driving waveform for stirring the liquid in the pressurized liquid chamber is applied, the switching element generates heat by the fine driving waveform, thereby enabling fine heating control.

図5は液滴吐出ヘッドにおける駆動回路の一例である。同図において、C1〜CN(Nは正の整数)は圧電素子で、アナログスイッチ311で選択された駆動波形が印加される。1chの圧電素子に対して、アナログスイッチSW1、SW2を並列に接続している。印刷時では、DATA1及びDATA2の各データ信号、SWON1及びSWON2のスイッチオン信号によって論理積回路及び増幅回路を介してスイッチSW1及びスイッチSW2の両方をオンにし、圧電素子が駆動する。DATA1及びDATA2の各データ信号は、スイッチ制御部312、313からの基準クロックに同期した信号である。そして、駆動IC(不図示)の発熱を増やすときは、スイッチ制御部312、313からのDATA1又はDATA2のいずれかデータ信号、SWON1又はSWON2のいずれかのスイッチオン信号によって、論理積回路及び増幅回路を介してスイッチSW1又はスイッチSW2のどちらかをオンにして合成抵抗値を大きくする。例えば、スイッチSW1の抵抗値とスイッチSW2の抵抗値とがともに200[Ω]であるとき、スイッチSW1がオン、スイッチSW2がオンである時、合成抵抗値は100[Ω]となる。スイッチSW1がオン、スイッチSW2がオフである時、合成抵抗値は200[Ω]となる。   FIG. 5 shows an example of a drive circuit in the droplet discharge head. In the figure, C1 to CN (N is a positive integer) are piezoelectric elements to which the drive waveform selected by the analog switch 311 is applied. Analog switches SW1 and SW2 are connected in parallel to the 1ch piezoelectric element. At the time of printing, both the switches SW1 and SW2 are turned on via the AND circuit and the amplifier circuit by the data signals DATA1 and DATA2, and the switch-on signals of SWON1 and SWON2, and the piezoelectric element is driven. The data signals DATA1 and DATA2 are signals synchronized with the reference clocks from the switch control units 312 and 313. When increasing the heat generation of the driving IC (not shown), the logical product circuit and the amplification circuit are generated by the data signal of either DATA1 or DATA2 from the switch control units 312, 313, or the switch-on signal of either SWON1 or SWON2. Then, either the switch SW1 or the switch SW2 is turned on to increase the combined resistance value. For example, when the resistance value of the switch SW1 and the resistance value of the switch SW2 are both 200 [Ω], the combined resistance value is 100 [Ω] when the switch SW1 is on and the switch SW2 is on. When the switch SW1 is on and the switch SW2 is off, the combined resistance value is 200 [Ω].

図6は駆動波形の一例を示す波形図である。図6に示す駆動波形が、図5の駆動波形の信号として圧電素子に印加される。図7はアナログスイッチの合成抵抗値が100[Ω]と200[Ω]のときに圧電素子に印加される電圧波形を示す図、図8は圧電素子1chあたりに流れる電流波形を示す図である。合成抵抗値が100[Ω]と200[Ω]であるとき、圧電素子に印加される電圧波形及び電流波形にほとんど差がない。このように、アナログスイッチの合成抵抗値差が生じても、インク吐出特性に影響しないことがわかる。   FIG. 6 is a waveform diagram showing an example of a drive waveform. The drive waveform shown in FIG. 6 is applied to the piezoelectric element as a signal of the drive waveform of FIG. FIG. 7 is a diagram showing a voltage waveform applied to the piezoelectric element when the combined resistance value of the analog switch is 100 [Ω] and 200 [Ω], and FIG. 8 is a diagram showing a waveform of a current flowing per 1 ch of the piezoelectric element. . When the combined resistance value is 100 [Ω] and 200 [Ω], there is almost no difference in the voltage waveform and the current waveform applied to the piezoelectric element. Thus, it can be seen that even if a difference in the combined resistance value of the analog switch occurs, the ink ejection characteristics are not affected.

図9はアナログスイッチの合成抵抗値が100[Ω]と200[Ω]のときの駆動ICの1chあたりの消費電力波形を示す図である。アナログスイッチの消費電力Pは、合成抵抗値をR、電流をIとすると、P=R×Iとなり合成抵抗値に比例する。合成抵抗値が200[Ω]のときの消費電力は合成抵抗値が100[Ω]の時の約2倍となる。つまり、アナログスイッチの合成抵抗値を100[Ω]から200[Ω]に変更することにより、インク吐出に影響することなく、駆動ICの消費電力を2倍にできる。駆動ICの発熱は消費電力に比例するため、発熱も2倍となる。この熱を加圧液室内のインクに伝導することにより、インクを加熱できる。 FIG. 9 is a diagram showing a power consumption waveform per channel of the driving IC when the combined resistance value of the analog switch is 100 [Ω] and 200 [Ω]. The power consumption P of the analog switch is P = R × I 2 where R is the combined resistance value and I is the current, and is proportional to the combined resistance value. The power consumption when the combined resistance value is 200 [Ω] is about twice that when the combined resistance value is 100 [Ω]. That is, by changing the combined resistance value of the analog switch from 100 [Ω] to 200 [Ω], the power consumption of the driving IC can be doubled without affecting ink ejection. Since the heat generation of the drive IC is proportional to the power consumption, the heat generation is also doubled. The ink can be heated by conducting this heat to the ink in the pressurized liquid chamber.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
駆動IC302等の駆動部から圧電素子304に駆動波形を供給する回路上のアナログスイッチ303等の抵抗体の電気抵抗値を切換え可能に構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、加熱電圧を印加されるようなヒータなどの加熱手段を加圧液室毎に設けることでなく、微駆動波形を圧電素子に供給することでもなく、液滴吐出のとき駆動波形が圧電素子に供給されたときの電気抵抗値を切換えられる抵抗体を構成した。抵抗体の電気抵抗値を切換えられるので、駆動波形の供給によって発熱する抵抗体の発熱量を切換え、加圧液室の液体温度を制御することができる。例えば、加圧液室毎に設けた温度センサによって加圧液室の液体温度を測定したり、あるいは装置内部の温度を検出して液滴吐出ヘッドの駆動履歴から加圧液室の液体温度を推定したりする。その検出又は推定した加圧液室の液体温度に基づき、低い温度の加圧液室に対応する抵抗体の電気抵抗値を高めに切換えてその抵抗体の発熱を高めて加圧液室の液体を、低めの電気抵抗値の場合よりも上昇させる。駆動部からの駆動波形が抵抗体を介して圧電素子に供給されるが、抵抗体の電気抵抗値が変化しても、圧電素子内の電圧値及び電流値は、略変化しない電気抵抗値の変化範囲が存在することが実験からわかっている。この変化範囲内で電気抵抗値を切換えれば、圧電素子の変形に影響を与えることは少なく、液滴の吐出特性に影響を及ぼすことは少ない。以上説明のように、本発明によれば、従来の微駆動波形よりも電圧値が大きい駆動波形を用いて加圧液室毎の液体の温度を制御でき、ヘッド全体における温度分布を従来に比して良好に低減することができる。
(態様2)
(態様1)において、抵抗体は、電気抵抗値を切換え可能なスイッチング手段である。これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出のとき駆動波形が圧電素子に供給されたときの電気抵抗値を切換えられる。
(態様3)
(態様2)において、スイッチング手段は複数のスイッチング素子で構成され、少なくともいずれかのスイッチング素子を介して駆動部から駆動波形を圧電素子に供給する。これによれば、上記実施形態について説明したように、複数のスイッチング素子を切換えて、液滴吐出のとき駆動波形が圧電素子に供給されたときの電気抵抗値を切換えられる。
(態様4)
(態様3)において、各スイッチング素子は、並列接続されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、簡単な構成で、液滴吐出のとき駆動波形が圧電素子に供給されたときの電気抵抗値を切換えられる。
(態様5)
(態様1)において、加圧液室の液体温度を検出する温度検出手段をそれぞれ設け、温度検出手段によって検出した各加圧液室内の液体温度のうち、最も高い液体温度との温度差が減るように、加熱対象の加圧液室に対応する抵抗体の電気抵抗値を切換える。これによれば、上記実施形態について説明したように、圧電素子に供給される駆動波形を用いて加圧液室毎の液体を加熱でき、ヘッド全体における温度分布を低減することができる。
(態様6)
(態様5)において、温度検出手段が、各加圧液室を複数のグループに分割してグループ毎の加圧液室の液体温度を検出し、検出した液体温度が低いグループ内の抵抗体の電気抵抗値を切換える。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度検出手段の数を削減できる。
(態様7)
(態様6)において、液体温度が高いグループ内の抵抗体の電気抵抗値より、液体温度が高いグループ以外のグループ内の抵抗体の電気抵抗値を大きくなるように切換える。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度検出手段及び制御回路を削減できる。
(態様8)
(態様6)又は(態様7)において、グループ間の温度差によって抵抗体の電気抵抗値を大きくするグループにおけるノズル孔の数を変更する。これによれば、上記実施形態について説明したように、これによれば、上記実施形態について説明したように、低温のグループの全てのノズルではなく、電気抵抗値を上げる抵抗体に対応する加圧液室のノズル孔の数を制御することにより、さらに細かい加熱制御ができる。
(態様9)
(態様1)において、圧電素子の静電容量成分と抵抗体の抵抗成分とで構成されるローパスフィルタに駆動波形を通過させたときの駆動波形の変形とほぼ同じ形状になるよう抵抗体に供給する駆動波形を予めなまらせる。これによれば、上記実施形態について説明したように、抵抗体の電気抵抗値の変化による吐出特性の変化を最小限に抑えることができる。
(態様10)
(態様1)〜(態様9)のいずれかの液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドで記録液剤を媒体に吐出して画像形成を行う。これによれば、上記実施形態について説明したように、これによれば、上記実施形態について説明したように、吐出特性に優れ、安定した画像形成を行うことができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect 1)
The electrical resistance value of the resistor such as the analog switch 303 on the circuit for supplying the drive waveform to the piezoelectric element 304 from the drive unit such as the drive IC 302 can be switched. According to this, as described in the above embodiment, a heating means such as a heater to which a heating voltage is applied is not provided for each pressurized liquid chamber, but a fine driving waveform is supplied to the piezoelectric element. In addition, a resistor capable of switching the electric resistance value when the drive waveform is supplied to the piezoelectric element during droplet discharge is configured. Since the electrical resistance value of the resistor can be switched, the amount of heat generated by the resistor that generates heat by supplying the drive waveform can be switched to control the liquid temperature in the pressurized liquid chamber. For example, the liquid temperature in the pressurized liquid chamber is measured by a temperature sensor provided for each pressurized liquid chamber, or the liquid temperature in the pressurized liquid chamber is determined from the driving history of the droplet discharge head by detecting the temperature inside the apparatus. Or estimate. Based on the detected or estimated liquid temperature of the pressurized fluid chamber, the electrical resistance value of the resistor corresponding to the pressurized fluid chamber at a low temperature is switched to a higher value to increase the heat generation of the resistor, thereby increasing the fluid in the pressurized fluid chamber. Is increased as compared with the case of a lower electric resistance value. The drive waveform from the drive unit is supplied to the piezoelectric element through the resistor. However, even if the electric resistance value of the resistor changes, the voltage value and current value in the piezoelectric element do not substantially change. Experiments have shown that there is a range of change. If the electric resistance value is switched within this change range, the deformation of the piezoelectric element is hardly affected, and the ejection characteristics of the droplet are hardly affected. As described above, according to the present invention, the temperature of the liquid in each pressurized liquid chamber can be controlled using a driving waveform having a voltage value larger than that of the conventional fine driving waveform, and the temperature distribution in the entire head can be compared with the conventional one. And can be reduced satisfactorily.
(Aspect 2)
In (Aspect 1), the resistor is a switching means capable of switching an electric resistance value. According to this, as described in the above embodiment, the electric resistance value when the driving waveform is supplied to the piezoelectric element when the droplet is discharged can be switched.
(Aspect 3)
In (Aspect 2), the switching means includes a plurality of switching elements, and supplies a drive waveform from the drive unit to the piezoelectric elements via at least one of the switching elements. According to this, as described in the above embodiment, the electrical resistance value when the drive waveform is supplied to the piezoelectric element at the time of droplet discharge can be switched by switching a plurality of switching elements.
(Aspect 4)
In (Aspect 3), the switching elements are connected in parallel. According to this, as described in the above embodiment, the electric resistance value when the drive waveform is supplied to the piezoelectric element when the droplet is discharged can be switched with a simple configuration.
(Aspect 5)
In (Aspect 1), temperature detecting means for detecting the liquid temperature in the pressurized liquid chamber is provided, and the temperature difference from the highest liquid temperature among the liquid temperatures in the pressurized liquid chambers detected by the temperature detecting means is reduced. Thus, the electrical resistance value of the resistor corresponding to the pressurized liquid chamber to be heated is switched. According to this, as described in the above embodiment, the liquid for each pressurized liquid chamber can be heated using the drive waveform supplied to the piezoelectric element, and the temperature distribution in the entire head can be reduced.
(Aspect 6)
In (Aspect 5), the temperature detection means divides each pressurizing liquid chamber into a plurality of groups to detect the liquid temperature in the pressurizing liquid chamber for each group. Switches the electrical resistance value. According to this, as described in the above embodiment, the number of temperature detecting means can be reduced.
(Aspect 7)
In (Aspect 6), the electrical resistance value of the resistor in the group other than the group having the high liquid temperature is switched to be larger than the electrical resistance value of the resistor in the group having the high liquid temperature. According to this, as described in the above embodiment, the temperature detecting means and the control circuit can be reduced.
(Aspect 8)
In (Aspect 6) or (Aspect 7), the number of nozzle holes in the group in which the electrical resistance value of the resistor is increased by the temperature difference between the groups is changed. According to this, as described in the above embodiment, according to this, as described in the above embodiment, not all the nozzles of the low temperature group, but the pressurizing corresponding to the resistor that increases the electric resistance value. By controlling the number of nozzle holes in the liquid chamber, finer heating control can be performed.
(Aspect 9)
In (Aspect 1), the drive waveform is supplied to the resistor so as to have substantially the same shape as that of the drive waveform when the drive waveform is passed through a low-pass filter composed of the capacitance component of the piezoelectric element and the resistance component of the resistor. The drive waveform to be smoothed in advance. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to minimize the change in the ejection characteristics due to the change in the electrical resistance value of the resistor.
(Aspect 10)
An image is formed by discharging a recording liquid onto a medium by a droplet discharge head provided in any of the droplet discharge apparatuses according to (Aspect 1) to (Aspect 9). According to this, as described in the above-described embodiment, according to this, as described in the above-described embodiment, it is possible to perform stable image formation with excellent ejection characteristics.

300 液滴吐出ヘッド
301 駆動信号配線
302 駆動IC
303 アナログスイッチ
304 圧電素子
305 共通電極配線
306 温度センサ
307 温度検出用配線
311 アナログスイッチ
312 スイッチ制御部
313 スイッチ制御部
400 制御装置
300 Liquid droplet ejection head 301 Drive signal wiring 302 Drive IC
303 Analog switch 304 Piezoelectric element 305 Common electrode wiring 306 Temperature sensor 307 Temperature detection wiring 311 Analog switch 312 Switch control unit 313 Switch control unit 400 Controller

特開2008−143023号公報JP 2008-143023 A

Claims (10)

液滴を吐出する複数のノズル孔と、該ノズル孔が連通する複数の加圧液室と、該加圧液室の一部を構成する振動板を介して前記加圧液室に圧力変化を付与する複数の圧電素子とを備える液滴吐出ヘッドと、前記圧電素子に駆動波形を供給する駆動部とを備える液滴吐出装置において、
前記駆動部から前記圧電素子に駆動波形を供給する回路上の抵抗体の電気抵抗値を切換え可能に構成したことを特徴とする液滴吐出装置。
A plurality of nozzle holes for discharging droplets, a plurality of pressurized liquid chambers communicating with the nozzle holes, and a pressure change in the pressurized liquid chamber via a vibration plate constituting a part of the pressurized liquid chamber. In a droplet discharge apparatus including a droplet discharge head including a plurality of piezoelectric elements to be applied and a drive unit that supplies a drive waveform to the piezoelectric elements,
A droplet discharge device characterized in that the electrical resistance value of a resistor on a circuit for supplying a drive waveform from the drive unit to the piezoelectric element can be switched.
請求項1記載の液滴吐出装置において、
前記抵抗体は、電気抵抗値を切換え可能なスイッチング手段であることを特徴とする液滴吐出装置。
The droplet discharge device according to claim 1,
The droplet discharge apparatus according to claim 1, wherein the resistor is a switching means capable of switching an electric resistance value.
請求項2記載の液滴吐出装置において、
前記スイッチング手段は複数のスイッチング素子で構成され、少なくともいずれかの前記スイッチング素子を介して前記駆動部から駆動波形を前記圧電素子に供給することを特徴とする液滴吐出装置。
The droplet discharge device according to claim 2,
The liquid droplet ejection apparatus, wherein the switching unit includes a plurality of switching elements, and supplies a driving waveform from the driving unit to the piezoelectric elements via at least one of the switching elements.
請求項3記載の液滴吐出装置において、
前記各スイッチング素子は、並列接続されていることを特徴とする液滴吐出装置。
The droplet discharge device according to claim 3.
Each of the switching elements is connected in parallel.
請求項1記載の液滴吐出装置において、
前記加圧液室の液体温度を検出する温度検出手段をそれぞれ設け、前記温度検出手段によって検出した前記各加圧液室内の液体温度のうち、最も高い液体温度との温度差が減るように、加熱対象の加圧液室に対応する前記抵抗体の電気抵抗値を切換えることを特徴とする液滴吐出装置。
The droplet discharge device according to claim 1,
Temperature detection means for detecting the liquid temperature in the pressurized liquid chamber is provided, and the temperature difference between the liquid temperature in the pressurized liquid chamber detected by the temperature detection means and the highest liquid temperature is reduced. A droplet discharge device characterized by switching an electric resistance value of the resistor corresponding to a pressurized liquid chamber to be heated.
請求項5記載の液滴吐出装置において、
前記温度検出手段が、前記各加圧液室を複数のグループに分割してグループ毎の加圧液室の液体温度を検出し、検出した液体温度が低いグループ内の前記抵抗体の電気抵抗値を切換えることを特徴とする液滴吐出装置。
The droplet discharge device according to claim 5,
The temperature detecting means divides each of the pressurized liquid chambers into a plurality of groups, detects the liquid temperature of the pressurized liquid chamber for each group, and the electrical resistance value of the resistor in the group where the detected liquid temperature is low A droplet discharge device characterized by switching between.
請求項6記載の液滴吐出装置において、
液体温度が高いグループ内の前記抵抗体の電気抵抗値より、液体温度が高いグループ以外のグループ内の前記抵抗体の電気抵抗値を大きくなるように切換えることを特徴とする液滴吐出装置。
The droplet discharge device according to claim 6.
A droplet discharge device, wherein the electrical resistance value of the resistor in a group other than the group having a high liquid temperature is switched to be larger than the electrical resistance value of the resistor in a group having a high liquid temperature.
請求項6又は7に記載の液滴吐出装置において、
前記グループ間の温度差によって前記抵抗体の電気抵抗値を大きくするグループにおけるノズル孔の数を変更することを特徴とする液滴吐出装置。
In the droplet discharge device according to claim 6 or 7,
The droplet discharge device according to claim 1, wherein the number of nozzle holes in the group in which the electric resistance value of the resistor is increased is changed according to a temperature difference between the groups.
請求項1記載の液滴吐出装置において、
前記圧電素子の静電容量成分と前記抵抗体の抵抗成分とで構成されるローパスフィルタに駆動波形を通過させたときの駆動波形の変形とほぼ同じ形状になるよう抵抗体に供給する駆動波形を予めなまらせることを特徴とする液滴吐出装置。
The droplet discharge device according to claim 1,
A drive waveform supplied to the resistor so as to have substantially the same shape as the deformation of the drive waveform when the drive waveform is passed through a low-pass filter composed of a capacitance component of the piezoelectric element and a resistance component of the resistor. A droplet discharge device characterized by being smoothed in advance.
請求項1〜9のいずれかに記載の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドで記録液剤を媒体に吐出して画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus, wherein a recording liquid agent is ejected onto a medium by a liquid droplet ejection head provided in the liquid droplet ejection apparatus according to claim 1.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05177833A (en) * 1991-03-18 1993-07-20 Nec Data Terminal Ltd Piezoelectric driver circuit
JP2002187270A (en) * 2000-12-20 2002-07-02 Seiko Epson Corp Ink jet recording device
JP2005343058A (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Fuji Xerox Co Ltd Inkjet recording apparatus and method for removing air bubble

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05177833A (en) * 1991-03-18 1993-07-20 Nec Data Terminal Ltd Piezoelectric driver circuit
JP2002187270A (en) * 2000-12-20 2002-07-02 Seiko Epson Corp Ink jet recording device
JP2005343058A (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Fuji Xerox Co Ltd Inkjet recording apparatus and method for removing air bubble

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020011479A (en) * 2018-07-20 2020-01-23 エスアイアイ・プリンテック株式会社 Liquid jet head, liquid jet recording device and liquid jet head driving method
JP7120836B2 (en) 2018-07-20 2022-08-17 エスアイアイ・プリンテック株式会社 LIQUID JET HEAD, LIQUID JET RECORDING APPARATUS, AND METHOD FOR DRIVING LIQUID JET HEAD

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