JP2015009364A - 液滴吐出装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、液室の壁の一部を薄い振動板とし、この振動板に対応して電気機械変換素子としての圧電素子を配置したピエゾ方式のものが記載されている。ピエゾ方式では、駆動信号の印加に伴って発生する圧電素子の変形により振動板を変形させて液室内の圧力を変化させることにより、ノズルから液滴を吐出させる。
また、特許文献2には、液室の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向して配置された液室外の個別電極とを備えた静電方式のものが記載されている。静電方式では、駆動信号を印加して振動板と電極との間に電界を形成し、この電界によって発生する静電力により振動板を変形させて液室内の圧力を変化させ、ノズルから液滴を吐出させる。
また、液室の内部に発熱体を配置し、通電による発熱体の加熱によって気泡を発生させ、気泡の圧力によって液滴を吐出させるバブルジェット(登録商標)方式のものも知られている。
例えば、特許文献3には、上記静電方式のインクジェットヘッドの環境温度と駆動信号のパルス幅補正値dPwとの対応テーブルを記憶した記憶部を備えたインクジェットヘッドの駆動制御装置が開示されている。この対応テーブルは、所定の温度幅(5℃)で連続する複数の温度範囲それぞれに、吐出インク重量特性が一定となるパルス幅補正値dPwが対応するように設けられる。この駆動制御装置では、検出温度に対応するパルス幅補正値dPwを対応テーブルから検索出力し、パルス幅補正値dPwと、予め設定されている駆動信号のパルス幅初期値Pwsとを加算して、補正パルス幅Pw=Pws+dPwを求める。この補正パルス幅Pwを有する駆動信号を、インクジェットヘッドの対向板及び振動板のそれぞれに形成した対向電極の間に印加することにより、インクジェットヘッドの吐出インク重量特性が一定となるように温度補償を行う。
また、特許文献4には、上記ピエゾ方式のインクジェットヘッドの環境温度と駆動信号の駆動波形データとを対応付けたテーブルを記憶した内部ROMを備えたインクジェット記録装置が開示されている。このテーブルは、所定の温度幅(5℃)で連続する複数の温度範囲それぞれに、その温度範囲に応じた駆動波形データが対応するように設けられる。このインクジェット記録装置では、検出温度に対応する駆動波形データを選択し、選択した駆動波形データに基づいて駆動パルスを生成する。この駆動パルスをインクジェットヘッドの圧電発生手段である圧電素子に印加することにより、環境温度変化に対して安定したインク滴を吐出できる温度補償が可能になる。
上記従来の駆動信号の温度補償の制御では、所定の温度幅を有する複数の温度範囲毎に温度補償用データとしてパルス幅補正値dPwや駆動波形データを記憶している。そのため、その温度範囲内での温度変化に対しては上記液滴吐出特性の変化を精度よく温度補償することができず安定した液適を吐出することができないおそれがある。温度補償の精度を上げるために各温度範囲の温度幅を狭くすることが考えられるが、パルス幅補正値dPwや駆動波形データを記憶するためのROM等の記憶部の容量を増やす必要があるため、コストアップにつながる。
また、上記温度範囲の温度幅はそのままにして、各温度範囲の境界近傍の温度に対応する温度補償用データ(パルス幅補正値dPwや駆動波形データ)を、その境界の両側の温度範囲それぞれの温度補償用データから線形補間して求めることが考えられる。しかしながら、本発明者らが鋭意実験及び検討を行った結果、上記線形補間を行っても精度よく温度補償することができない場合があることがわかった。例えば、圧電素子に印加する駆動信号と、その駆動信号の印加によって変化する圧力発生機構の物理的パラメータである圧電素子の変形(液室側の表面変位)との関係が非線形であると、上記線形補間を行っても精度よく温度補償することができない場合がある。
また、本明細書において、駆動信号の「波形」又は「駆動波形」は、駆動信号の1周期における時間的な変動全体を意味する。
また、本明細書において、駆動信号中の「パルス」は、上記波形を構成する要素(時間的な変動の一部)である。特に、本明細書における「パルス」は、駆動信号の1周期の波形のうち、液室内の圧力変化を発生させるように瞬間値が時間的に変化している部分を意味する。
また、本明細書において、「駆動波形データ」は、駆動波形における複数の時間又はその識別子のデータと、その複数の時間それぞれに対応する電圧又は電流のデータとを含むものである。また、「圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データ」は、上記駆動波形の複数の時間又はその識別子のデータと、その複数の時間それぞれに対応する圧力発生機構の物理的パラメータの値のデータとを含むものである。
まず、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置を備えた画像形成装置の一例について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の概略構成の一例を示す斜視図である。また、図2は同画像形成装置の側面図である。この画像形成装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、液滴吐出装置としての印字機構部2等が収納されている。印字機構部2は、装置本体1の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した液滴吐出ヘッド(記録ヘッド)14、液滴吐出ヘッド14への画像形成用のインク等の液体を供給する液体タンク(インクカートリッジ)等で構成されている。記録媒体としての用紙3は、給紙カセット4又は手差しトレイ5から給送されることにより装置本体内に取り込まれ、印字機構部2によって所要の画像が形成された後、後面側に装着された排紙トレイ6に排紙される。
また、本実施形態では、液滴吐出ヘッド14として、ピエゾ方式の液滴吐出ヘッドであるピエゾ型ヘッドを用いている。この液滴吐出ヘッド14は、圧力発生手段として、後述するように、液体流路の壁面の少なくとも一部を形成する振動板と、この振動板を変形させる電気機械変換素子としての圧電素子とを有する。なお、このピエゾ型ヘッドに代えて、バブルジェット方式の液滴吐出ヘッド(サーマル型ヘッド)、静電方式の液滴吐出ヘッド(静電型ヘッド)などを用いることもできる。
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14のノズルを密封し、チューブを通して吸引手段でノズルから液体とともに気泡等を吸い出し、ノズル面に付着した液体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、吸引された液体は、装置本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部の液体吸収体に吸収保持される。
図4〜図14は、本実施例の液滴吐出ヘッドの作製工程の一例を示す説明図である。
本実施例においては、シリコン基板に振動板材料及び圧電素子材料を成膜していくことでアクチュエータ部を作成していく。
図4の振動板成膜の工程では、まず、厚み400[μm]のシリコン基板の表面にシリコン酸化膜を0.2[μm]及びシリコン層を2.0[μm]を形成したSOI基板を用いる。このSOI基板の表面にパイロ(Wet)酸化法によりシリコン酸化膜を0.3[μm]形成し、これを振動板113の層とする。
図15は、本実施形態に係る画像形成装置の制御系の主要部の一構成例を示すブロック図である。図15において、制御手段としての制御部は、装置全体の制御を司るマイクロコンピュータ(以下、「CPU」という。)80と、所要の固定情報を格納した記憶手段としての内部ROM(以下、単に「ROM」という。)81と、ワーキングメモリ等として使用する記憶手段としてのRAM82と、を備えている。更に、制御部は、外部のコンピュータ装置などのホスト側から転送される画像データ(「ドットデータ」又は「ドットパターンデータ」という。)を格納する記憶手段としての画像メモリ(ラスデータメモリ)83を備えている。また、制御部は、パラレル入出力(PIO)ポート84と、パラレル入出力(PIO)ポート86と、駆動信号生成回路87と、ヘッド駆動回路88と、ドライバ89とを備えている。
図16は、上記構成の制御系における検出温度に応じた駆動波形の選択を伴うヘッド駆動制御を行う部分の一構成例を示すブロック図である。
上記CPU80を有する主制御部101は、ホスト側から送られてくる画像形成データとしてのフォントデータ(ドットデータ)を処理して、液滴吐出ヘッド14の並びに対応した縦横変換を行う。また、主制御部101は、液滴吐出ヘッド14から吐出される液滴を大滴、小滴、非印字の3値で打ち分けるために必要な2ビットの駆動データSDを生成してヘッド駆動回路(ドライバIC)88に出力する。また、主制御部101は、ヘッド駆動回路(ドライバIC)88に対して、クロック信号CLK、ラッチ信号LAT、及び、駆動波形選択信号M1〜M3を出力する。駆動波形選択信号M1〜M3は、画像ドットを形成するサイズのドット(大滴)に対応した駆動波形、小滴に対応した駆動波形、非印字に対応した駆動波形を選択するための信号である。
前述のように、主制御部101は、温度センサ92の検知信号に基づき環境温度を検出し、検出温度に対応する駆動波形データをROM81から読み出し、駆動信号生成回路87に与える。しかし、通常、ROM81には、温度センサ92で検出可能温度のすべてに対応する駆動波形データを格納していない。例えば、コスト抑制のため、温度センサ92で検出可能な温度が0.5℃ごとに対し、ROM81に格納されている駆動波形データは5℃ごとの場合もある。検出可能な温度のすべてに対して駆動波形データをROM81に格納しておけば高精度での温度補償制御が可能となるが、ROM81を大容量にする必要があり、コストアップにつながってしまう。
(1)液滴吐出ヘッド内の液体の温度範囲が5℃ほどの狭い温度範囲では、各温度で同じ所定の吐出速度Vj(=7.0[m/s])で液滴を吐出させるために必要な圧電素子114の液室側の表面変位量Δδが、液体の温度に対してほぼ線形とみなせる。この点は、本発明者らにより図19に示すように実験的に確認されている。
(2)また、圧力発生手段における電気機械変換素子として複数の層を重ねて形成した積層型の圧電素子を用いる場合、その圧電素子に印加される駆動信号の電圧V[V]に対し、圧電素子114の液室側の表面変位δ[μm]は線形に増加する。すなわち、積層型の圧電素子に印加される駆動信号の電圧V[V]と圧電素子114の液室側の表面変位δ[μm]との関係は線形特性を示す。この点も、本発明者らにより図20に示すように実験的に確認されている。
図21に示すように、薄膜型の圧電素子114は、前述の積層型の圧電素子とは異なり、印加される駆動信号の電圧に対し、圧力発生機構の物理的パラメータとしての圧電素子114の液室側の表面変位δが非線形に増加する。すなわち、駆動信号の電圧と、圧力発生機構の物理的パラメータとしての圧電素子114の液室側の表面変位δとの関係が、非線形の関係にある。このように、薄膜型の圧電素子では、積層型の圧電素子と異なり、液室側の表面変位の電圧特性が線形でないために、前記図18〜図20で示した検出温度に対応する駆動信号の電圧の線形補間を行うと、液滴の着弾位置ズレが生じるおそれがある。薄膜型の圧電素子では、駆動信号の電圧の低い領域では線形に近い表面変位特性を示すが、高電圧印加時(30V付近)には、図21中の符号Bの曲線に示すように表面変位δの飽和傾向が見られる。この飽和傾向は、薄膜型の圧電素子では駆動源である圧電膜が約1[μm]以上2[μm]以下の薄い膜であり、その膜内の電界強度が非常に高くなるためと考えられている。
[実施例1]
実施例1では、薄膜型の圧電素子114における駆動信号の電圧Vと表面変位δとの関係を示す非線形の変位特性を次の式(1)で近似し、この近似式(1)に基づいて、図18における駆動波形の補間を行っている。式(1)中のaは定数である。
δ=a・V0.5 (1)
δx=(δ2−δ1)(Tx−T1)/(T2−T1)+δ1 (2)
Vx=(δx/a)2 (3)
δx=a(V20.5−V10.5)(Tx−T1)/(T2−T1)+V10.5 (4)
処理A:温度T1,T2に対応する駆動波形データを温度T1,T2に対応する圧電素子の表面変位δの時間変化データに変換する処理。
処理B:温度T1,T2に対応する圧電素子の表面変位δの時間変化データから検知温度Txに対応する圧電素子の表面変位δの時間変化データを線形補間して求める処理。
実施例2では、上記式(1)の代わりに制御部に予め格納したδ−V変換テーブルを用いて、駆動信号の電圧Vと表面変位δとの間の変換を行っている。また、本実施例2では、上記実施例1の場合と同様に、温度センサ92で検出した検出温度がTx[℃]であり、この検出温度Txに対応する駆動波形データがROM81に格納されていない場合について説明する。なお、本実施例2において、前述の実施例1と共通する部分については説明を省略する。
実施例3は、δ−V変換テーブル内に対応する電圧が存在しない場合の実施例である。すなわち、前述の実施例2では、10℃波形及び15℃波形それぞれの2.0[μs]〜3.0[μs]間の電圧(1.0,5.0[V])がδ−V変換テーブル内に存在する例を挙げた。実施例3は、これらの電圧(1.0,5.0[V])の少なくとも一方がδ−V変換テーブル内にない場合の例である。なお、本実施例3において、前述の実施例1、2と共通する部分については説明を省略する。
実施例4は、δ−V変換テーブル内に対応する電圧Vが存在しない場合の他の実施例である。本実施例4では、前述の実施例3のようにδ−V変換テーブル中の最も近い電圧を代用するのではなく、電圧Vに最も近い前後の電圧に対応するそれぞれの圧電素子の表面変位δを用いて、検出温度に対応する圧電素子の表面変位δを線形補間して求めている。つまり、変換前の駆動波形データの電圧Vがδ−V変換テーブルにない場合に、δ−V変換テーブル中の電圧のうちVp≦V≦Vp+1を満たすVp及びVp+1それぞれに対応する表面変位δp及びδp+1の線形補間を行っている。なお、本実施例4において、前述の実施例1〜3と共通する部分については説明を省略する。
実施例5は、δ−V変換テーブル内に対応する表面変位δが存在しない場合の実施例である。なお、本実施例5において、前述の実施例1〜4と共通する部分については説明を省略する。
実施例6は、δ−V変換テーブル内に対応する表面変位δが存在しない場合の他の実施例である。なお、本実施例6において、前述の実施例1〜5と共通する部分については説明を省略する。
また、上記実施形態及び各実施例において、温度検知手段としての温度センサ92の設置場所は、液滴吐出ヘッドの内部だけでなく、液滴吐出ヘッドの外側、画像形成装置の外側、液体タンク(インクカートリッジ)15内等、様々なバリエーションが考えられる。
例えば、本発明は、静電方式の液滴吐出ヘッドの場合に適用できる。この場合、駆動信号の印加によって変化する圧力発生機構の物理的パラメータは、駆動信号が印加される個別電極に対向する振動板の表面変位である。そして、本発明は、個別電極に印加する駆動信号と振動板の表面変位の大きさとの関係が非線形である場合でも、温度変化の影響を受けない安定した液滴吐出特性が得られる。
また、本発明は、バブルジェット方式の液滴吐出ヘッドにも適用することができる。この場合、駆動信号によって変化する圧力発生機構の物理的パラメータは、発熱体の発熱量である。そして、本発明は、発熱体に印加する駆動信号と発熱体の発熱量の大きさとの関係が非線形である場合でも、温度変化の影響を受けない安定した液滴吐出特性が得られる。
(態様A)
液滴を吐出するノズル110aとノズル110aに連通した個別液室111a等の液室と液室内に圧力を発生させる圧力発生機構の物理的パラメータの大きさが駆動信号によって変化する圧電素子114などの圧力発生手段とを有する液滴吐出ヘッド14と、圧力発生手段に印加する駆動信号を出力するヘッド駆動回路(ドライバIC)88等の駆動信号出力手段と、複数の温度それぞれに対応する駆動信号の駆動波形データが格納されたROM81等の記憶手段と、温度を検知する温度センサ92等の温度検知手段と、温度検知手段の温度検知結果に基づいて駆動信号を出力して圧力発生手段に印加するように駆動信号出力手段を制御するCPU80を有する主制御部101等の制御手段と、を備えた液滴吐出装置であって、前記制御手段は、記憶手段に格納されている複数の温度それぞれに対応する駆動波形データのうち、温度検知手段で検知された検知温度TxについてTn≦Tx≦Tn+1を満たす温度Tn及びTn+1それぞれに対応する駆動波形データを読み出し、温度Tn及びTn+1それぞれに対応する駆動波形データを、温度Tn及びTn+1それぞれに対応する前記圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データに変換し、温度Tn及びTn+1それぞれに対応する前記圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データから、検知温度Txに対応する前記圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データを線形補間して求め、検知温度Txに対応する圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データを、検知温度Txに対応する駆動波形データに変換し、圧力発生手段に印加する駆動信号の生成に用いる駆動波形データを、変換後の検知温度Txに対応する駆動波形データに変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、圧力発生手段における駆動信号と圧力発生機構の物理的パラメータの大きさとの関係が非線形である場合に、記憶手段に駆動波形データが記憶されていない検知温度Txに対して次のように温度補償制御を行う。まず、検知温度TxについてTn≦Tx≦Tn+1を満たす温度Tn及びTn+1それぞれに対応する駆動波形データを読み出す。この駆動信号と圧力発生機構の物理的パラメータとの非線形の関係は予め調べておくことができる。従って、上記温度Tn及びTn+1それぞれに対応する駆動波形データを、温度Tn及びTn+1それぞれに対応する圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データに精度よく変換することができる。ここで、温度と圧力発生機構の物理的パラメータのとの関係はほぼ線形の関係であるとみなすことができる。従って、温度Tn及びTn+1それぞれに対応する圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データから、検知温度Txに対応する圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データを精度よく線形補間して求めることができる。そして、前述のように予め調べておくことができる駆動信号と圧力発生機構の物理的パラメータとの非線形の関係により、検知温度Txに対応する圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データを検知温度Txに対応する駆動波形データに精度よく変換できる。以上により、記憶手段に駆動波形データが記憶されていない検知温度Txについて、駆動信号の温度補償制御を精度よく行うことができる。そして、圧力発生手段に印加する駆動信号の生成に用いる駆動波形データを、前記精度よく温度補償制御された変換後の検知温度Txに対応する駆動波形データに変更する。従って、温度変化の影響を受けない安定した液滴吐出特性を得ることができる。しかも、温度検知手段で検知可能なすべての温度範囲について駆動波形データを記憶させておく必要がないので、記憶手段の記憶容量の増加を抑制でき、低コスト化を図ることができる。よって、低コスト化を図りつつ、圧力発生手段における駆動信号と圧力発生機構の物理的パラメータの大きさとの関係が非線形である場合でも温度変化の影響を受けない安定した液滴吐出特性を得ることができる。
(態様B)
上記態様Aにおいて、前記圧力発生手段は、駆動信号が印加されることによりノズル110aから液滴を吐出させる圧力が液室内に圧力が発生するように液室側の表面が変位する電気機械変換素子であり、前記圧力発生機構の物理的パラメータは、前記電気機械変換素子の液室側の表面変位である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、電気機械変換素子に印加する駆動信号と電気機械変換素子の液室側の表面変位の大きさとの関係が非線形である場合でも温度変化の影響を受けない安定した液滴吐出特性を得ることができる。
(態様C)
上記態様Bにおいて、前記電気機械変換素子の液室側の表面変位をδ[μm]とし、前記駆動信号の電圧をV[V]とし、ak[μm/V]を定数とし、m及びnを実数としたとき、前記駆動波形データと電気機械変換素子の液室側の表面変位δの時間変化データとの間の変換を、前述の式(5)を用いて行う。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度変化の影響を受けない安定した液滴吐出特性を得ることができる電気機械変換素子の種類が拡がる。すなわち、駆動信号の電圧と電気機械変換素子の液室側の表面変位δとの関係を示す特性として様々な非線形特性を有する複数種類の電気機械変換素子についても、温度変化の影響を受けない安定した液滴吐出特性を得ることができる。
(態様D)
上記態様Bにおいて、前記駆動波形データと電気機械変換素子の液室側の表面変位の時間変化データとの間の変換を、予め設けた変換テーブルを用いて行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動波形データと電気機械変換素子の液室側の表面変位の時間変化データとの間の変換を簡易なデータ処理で行うことができる。
(態様E)
上記態様Dにおいて、前記変換テーブルは、駆動波形データの電圧と電気機械変換素子の液室側の表面変位とを互いに対応付けて記憶したものであり、変換前の駆動波形データの電圧Vが前記変換テーブルにない場合は、変換テーブル中の電圧のうち変換前の駆動波形データの電圧Vに最も近い電圧を代用して、変換前の駆動波形データの電圧Vから電気機械変換素子の液室側の表面変位δへの変換を行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、変換テーブルのデータ量を抑制しつつ、変換前の駆動波形データの電圧Vから電気機械変換素子の液室側の表面変位δへの変換を確実に行うことができる。
(態様F)
上記態様Dにおいて、前記変換テーブルは、駆動波形データの電圧と電気機械変換素子の液室側の表面変位とを互いに対応付けて記憶したものであり、変換前の駆動波形データの電圧Vが前記変換テーブルにない場合は、前記変換テーブル中の電圧のうちVp≦V≦Vp+1を満たすVp及びVp+1それぞれに対応する前記電気機械変換素子の液室側の表面変位δp及びδp+1の線形補間により、前記変換前の駆動波形データの電圧Vから前記電気機械変換素子の液室側の表面変位δへの変換を行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、変換テーブルのデータ量を抑制しつつ、前記変換前の駆動波形データの電圧Vから電気機械変換素子の液室側の表面変位δへの変換を確実に行うことができる。
(態様G)
上記態様D乃至Fのいずれかにおいて、前記変換テーブルは、駆動波形データの電圧と電気機械変換素子の液室側の表面変位とを互いに対応付けて記憶したものであり、変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位が前記変換テーブルにない場合は、前記変換テーブル中の表面変位のうち前記変換前の表面変位に最も近い表面変位を代用して、前記変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位から前記駆動波形データの電圧への変換を行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、変換テーブルのデータ量を抑制しつつ、変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位から駆動波形データの電圧への変換を確実に行うことができる。
(態様H)
上記態様D乃至Fのいずれかにおいて、前記変換テーブルは、駆動波形データの電圧と電気機械変換素子の液室側の表面変位とを互いに対応付けて記憶したものであり、変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位δが前記変換テーブルにない場合は、前記変換テーブル中の表面変位のうちδq≦δ≦δq+1を満たすδq及びδq+1それぞれに対応する前記駆動波形データのVq及びVq+1の線形補間により、前記変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位δから前記駆動波形データの電圧Vへの変換を行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、変換テーブルのデータ量を抑制しつつ、変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位から駆動波形データの電圧への変換を確実に行うことができる。
(態様I)
上記態様B乃至Hのいずれかにおいて、前記電気機械変換素子は、前記駆動信号と前記液室側の表面変位との関係が非線形である薄膜の圧電素子である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、薄膜の圧電素子に印加する駆動信号とその薄膜の圧電素子の液室側の表面変位の大きさとの関係が非線形である場合でも温度変化の影響を受けない安定した液滴吐出特性を得ることができる。
(態様J)
上記態様A乃至Iのいずれかにおいて、前記温度検知手段は、前記液滴吐出ヘッドの内部に設けられている。これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドに備える液室内の液体の温度に対する検知精度を高めることができるため、温度変化の影響を受けない安定した液滴吐出特性をより確実に得ることができる。
(態様K)
画像形成用の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置として、上記態様A乃至Jのいずれかの液滴吐出装置を備えた画像形成装置である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、低コスト化を図りつつ、温度変化の影響を受けない安定した高い品質の画像形成が可能になる。
(態様L)
上記態様Kにおいて、前記温度検知手段の温度検知結果に基づく駆動波形データの変更タイミングは、前記液滴吐出ヘッドから吐出される液滴によって画像が形成される用紙3等の記録媒体の1ページ毎又は複数ページ毎である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、記録媒体のページの途中で液滴吐出特性が変化することによる画質の低下を防止することができる。
2 印字機構部(液滴吐出装置)
14 液滴吐出ヘッド
80 CPU
81 ROM
82 RAM
87 駆動信号生成回路
88 ヘッド駆動回路(ドライバIC)
92 温度センサ
101 主制御部
110 ノズル基板
110a ノズル
111 個別液室基板
111a 個別液室
111b 流体抵抗部
111c 液体供給口
112 保護基板
112a 凹部
112d 開口
113 振動板
114 圧電素子
114a 上部電極(個別電極)
114b 圧電層(圧電膜)
114c 下部電極(共通電極)
Claims (12)
- 液滴を吐出するノズルと該ノズルに連通した液室と該液室内に圧力を発生させる圧力発生機構の物理的パラメータの大きさが駆動信号によって変化する圧力発生手段とを有する液滴吐出ヘッドと、
前記圧力発生手段に印加する駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、
複数の温度それぞれに対応する駆動信号の駆動波形データが格納された記憶手段と、
温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段の温度検知結果に基づいて前記駆動信号を出力して前記圧力発生手段に印加するように前記駆動信号出力手段を制御する制御手段と、を備えた液滴吐出装置であって、
前記制御手段は、
前記記憶手段に格納されている前記複数の温度それぞれに対応する駆動波形データのうち、前記温度検知手段で検知された検知温度TxについてTn≦Tx≦Tn+1を満たす温度Tn及びTn+1それぞれに対応する駆動波形データを読み出し、
前記温度Tn及びTn+1それぞれに対応する駆動波形データを、前記温度Tn及びTn+1それぞれに対応する前記圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データに変換し、
前記温度Tn及びTn+1それぞれに対応する前記圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データから、前記検知温度Txに対応する前記圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データを線形補間して求め、
前記検知温度Txに対応する前記圧力発生機構の物理的パラメータの時間変化データを、前記検知温度Txに対応する駆動波形データに変換し、
前記圧力発生手段に印加する駆動信号の生成に用いる駆動波形データを、前記変換後の検知温度Txに対応する駆動波形データに変更することを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1の液滴吐出装置において、
前記圧力発生手段は、前記駆動信号が印加されることにより前記ノズルから液滴を吐出させる圧力が前記液室内に圧力が発生するように該液室側の表面が変位する電気機械変換素子であり、
前記圧力発生機構の物理的パラメータは、前記電気機械変換素子の前記液室側の表面変位である液滴吐出装置。 - 請求項2の液滴吐出装置において、
前記電気機械変換素子の液室側の表面変位をδ[μm]とし、前記駆動信号の電圧をV[V]とし、ak[μm/V]を定数とし、m及びnを実数としたとき、前記駆動波形データと前記電気機械変換素子の液室側の表面変位δの時間変化データとの間の変換を、次式を用いて行うことを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項2の液滴吐出装置において、
前記駆動波形データと前記電気機械変換素子の液室側の表面変位の時間変化データとの間の変換を、予め設けた変換テーブルを用いて行うことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項4の液滴吐出装置において、
前記変換テーブルは、駆動波形データの電圧と電気機械変換素子の液室側の表面変位とを互いに対応付けて記憶したものであり、
変換前の駆動波形データの電圧が前記変換テーブルにない場合は、前記変換テーブル中の電圧のうち前記変換前の駆動波形データの電圧Vに最も近い電圧を代用して、前記変換前の駆動波形データの電圧から前記電気機械変換素子の液室側の表面変位への変換を行うことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項4の液滴吐出装置において、
前記変換テーブルは、駆動波形データの電圧と電気機械変換素子の液室側の表面変位とを互いに対応付けて記憶したものであり、
変換前の駆動波形データの電圧Vが前記変換テーブルにない場合は、前記変換テーブル中の電圧のうちVp≦V≦Vp+1を満たすVp及びVp+1それぞれに対応する前記電気機械変換素子の液室側の表面変位δp及びδp+1の線形補間により、前記変換前の駆動波形データの電圧Vから前記電気機械変換素子の液室側の表面変位δへの変換を行うことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項4乃至6のいずれかの液滴吐出装置において、
前記変換テーブルは、駆動波形データの電圧と電気機械変換素子の液室側の表面変位とを互いに対応付けて記憶したものであり、
変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位が前記変換テーブルにない場合は、前記変換テーブル中の表面変位のうち前記変換前の表面変位に最も近い表面変位を代用して、前記変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位から前記駆動波形データの電圧への変換を行うことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項4乃至6のいずれかの液滴吐出装置において、
前記変換テーブルは、駆動波形データの電圧と電気機械変換素子の液室側の表面変位とを互いに対応付けて記憶したものであり、
変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位δが前記変換テーブルにない場合は、前記変換テーブル中の表面変位のうちδq≦δ≦δq+1を満たすδq及びδq+1それぞれに対応する前記駆動波形データのVq及びVq+1の線形補間により、前記変換前の電気機械変換素子の液室側の表面変位δから前記駆動波形データの電圧Vへの変換を行うことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項2乃至8のいずれかの液滴吐出装置において、
前記電気機械変換素子は、前記駆動信号と前記液室側の表面変位との関係が非線形である薄膜の圧電素子であることを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1乃至9のいずれかの液滴吐出装置において、
前記温度検知手段は、前記液滴吐出ヘッドの内部に設けられていることを特徴とする液滴吐出装置。 - 画像形成用の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置として、請求項1乃至10のいずれかの液滴吐出装置を備えた画像形成装置。
- 請求項11の画像形成装置において、
前記温度検知手段の温度検知結果に基づく駆動波形データの変更タイミングは、前記液滴吐出ヘッドから吐出される液滴によって画像が形成される記録媒体の1ページ毎又は複数ページ毎であることを特徴とする画像形成装置。
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JPWO2018186140A1 (ja) * | 2017-04-07 | 2020-02-13 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置及び駆動方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1120203A (ja) * | 1997-05-07 | 1999-01-26 | Seiko Epson Corp | インクジェット式プリントヘッドの駆動波形生成装置及び駆動波形生成方法 |
JP2002192721A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-07-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘッド駆動装置及びヘッド駆動方法 |
JP2003237066A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-26 | Ricoh Co Ltd | ヘッド駆動制御装置及び画像記録装置 |
JP2005132034A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッドの駆動制御方法 |
JP2008302652A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Seiko Epson Corp | 圧電素子の特性情報付与方法、及び、液体噴射装置 |
JP2012061690A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1120203A (ja) * | 1997-05-07 | 1999-01-26 | Seiko Epson Corp | インクジェット式プリントヘッドの駆動波形生成装置及び駆動波形生成方法 |
JP2002192721A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-07-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘッド駆動装置及びヘッド駆動方法 |
JP2003237066A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-26 | Ricoh Co Ltd | ヘッド駆動制御装置及び画像記録装置 |
JP2005132034A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッドの駆動制御方法 |
JP2008302652A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Seiko Epson Corp | 圧電素子の特性情報付与方法、及び、液体噴射装置 |
JP2012061690A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2018186140A1 (ja) * | 2017-04-07 | 2020-02-13 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置及び駆動方法 |
JP7001090B2 (ja) | 2017-04-07 | 2022-01-19 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置及び駆動方法 |
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