JP3844186B2 - Inkjet recording device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口からインク滴を吐出させて記録を行う記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置に係り、とりわけ、ノズル開口におけるインクの増粘を防止するようにしたインクジェット式記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット式プリンタやインクジェット式プロッタ等のインクジェット式記録装置は、記録ヘッドを主走査方向に沿って移動させると共に記録紙(印刷記録媒体の一種)を副走査方向に沿って移動させ、この移動に連動して記録ヘッドのノズル開口からインク滴を吐出させることにより、記録紙上に画像(文字)を記録する。このインク滴の吐出は、例えば、ノズル開口に連通した圧力発生室を膨張・収縮させることで行われる。
【0003】
ところで、記録ヘッドのノズル開口部分では、インクが空気に曝されているので、インク溶媒(例えば、水)が徐々に蒸発する。このインク溶媒の蒸発によりノズル開口部分のインク粘度が上昇し、記録画像の画質を悪化させる。即ち、当該部分のインク粘度が上昇すると、吐出されたインク滴が正規の方向からずれた方向に飛翔し得る。
【0004】
このため、インクジェット式記録装置では、ノズル開口部分のインクの増粘を防止する対策がなされている。この増粘対策の一つに、メニスカスの微振動によるインクの撹拌がある。ここで、メニスカスとは、ノズル開口にて露出したインクの自由表面のことである。
【0005】
このインクの撹拌では、インク滴が吐出されないように、インク滴の吐出方向と、この吐出方向とは反対側の引込方向と、にメニスカスを交互に移動させる。このメニスカスの移動もまた、圧力発生室を膨張・収縮させることにより行う。メニスカスを微振動させることにより、ノズル開口部分のインクが撹拌されるので、インクの増粘が防止される。
【0006】
このインクの撹拌は、記録動作に連動して行われる。例えば、記録ヘッドを搭載したキャリッジの主走査開始直後における加速期間中や、1行の記録期間中(即ち、印字中)において行われる。そして、加速期間中における撹拌では、メニスカスを微振動させるための微振動駆動信号(微振制御信号)を記録ヘッドに供給し、全てのノズル開口のメニスカスを微振動させる。また、印字中における撹拌では、インク滴を吐出させるための吐出駆動信号から微振動パルスを生成し、この生成した微振動パルスを記録ヘッドに供給する。これにより、インク滴を吐出しないノズル開口についてインクの撹拌が行われる。
【0007】
また、特願2000−21507号には、インク滴を吐出させる直前の適宜のタイミングから所定の時間、あるいは、インク滴を吐出させる直前の適宜のタイミングまで、ノズル開口のインクのメニスカスを微振動させることが記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインクジェット式記録装置において記録ヘッドに供給される微振動駆動信号は、インクの特性や種類によらずに一定である。このため、例えば増粘し易いインクに合わせて微振動駆動信号が設定されている場合、当該微振動駆動信号による微振動によって、増粘し難く流れ易いインクを吐出するためのノズル開口において、濡れ曲がり等の弊害が生じることがある。
【0009】
特に、顔料系インクのような高凝集性のインクと、染料系インクのような低凝集性のインクでは、ノズル開口内での増粘の程度が大きく異なり得るため、顔料系インクと染料系インクとの両方を使用可能なインクジェット式記録装置は未だ開発されていない。顔料系インクは、例えば、顔料と、分散剤と、溶剤と、添加剤とから構成され、特に対紫外線性に優れている。
【0010】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、インクの特性や種類、特には、インクの記録媒体に対する凝集性に対応した微振動制御を行うことができるインクジェット式記録装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノズル開口を有する記録ヘッドと、ノズル開口部分のインクを微振動させる微振動手段と、前記ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて微振制御信号を生成する微振制御信号発生手段と、前記微振制御信号に基づいて、前記微振動手段を駆動させる微振動制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット式記録装置である。
【0012】
本発明によれば、微振制御信号発生手段が、ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて微振制御信号を生成し、当該微振制御信号に基づいて微振動手段が駆動されるため、インクの記録媒体への凝集性に基づいた微振動制御を行うことができる。
【0013】
例えば、微振制御信号発生手段は、高凝集性のインク用の第1微振制御信号と低凝集性のインク用の第2微振制御信号とを、それぞれ生成可能となっている。この場合、高凝集性のインク用の微振動制御と低凝集性のインク用の微振動制御とを、それぞれ独立に効果的に実施することができる。
【0014】
あるいは、微振制御信号発生手段は、顔料系インク(高凝集性のインクの一例)用の第1微振制御信号と染料系インク(高凝集性のインクの一例)用の第2微振制御信号とを、それぞれ生成可能となっている。この場合、顔料系インク用の微振動制御と染料系インク用の微振動制御とを、それぞれ独立に効果的に実施することができる。
【0015】
一般的に、信号生成の便宜上の要請から、第1微振制御信号は、連続する第1パルス波形によって構成され、第2微振制御信号は、連続する第2パルス波形によって構成されることが好ましい。
【0016】
本件発明者は、微振制御信号とインクの記録媒体への凝集性との関係について、第1パルス波形と第2パルス波形とが以下のような場合が好適であることを知見した。
【0017】
例えば、第1パルス波形のホールド電圧値が、第2パルス波形のホールド電圧値に対して、小さくなっていることが好適な条件である。
【0018】
あるいは、第1パルス波形の電圧ホールド時間が、第2パルス波形のホールド電圧時間に対して、短くなっていることが好適な条件である。
【0019】
あるいは、第1パルス波形の立上がり部の傾斜は、第2パルス波形の立上がり部の傾斜に対して、緩やかになっていることが好適な条件である。
【0020】
あるいは、第1パルス波形の発数は、第2パルス波形の発数に対して、少なくなっていることが好適な条件である。
【0021】
あるいは、第1パルス波形の繰り返し周波数は、第2パルス波形の繰り返し周波数に対して、小さくなっていることが好適な条件である。
【0022】
その他、好ましくは、微振制御信号発生手段は、共通微振動信号を生成する微振信号発生手段と、前記ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて微振モード信号を生成する微振モード信号発生手段と、前記共通微振動信号と前記微振モード信号とに基づいて微振制御信号を生成する信号融合部と、を有している。この場合、共通の共通微振動信号を利用することができるため、制御処理が容易に実現され得る。
【0023】
あるいは、好ましくは、記録ヘッドは、複数のノズル開口を有しており、微振動手段は、選択されたノズル開口毎にノズル開口部分のインクを微振動させるようになっており、微振制御信号発生手段は、前記ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて共通微振動信号を生成する微振信号発生手段と、前記選択されたノズル開口毎に微振モード信号を生成する微振モード信号発生手段と、前記共通微振動信号と前記微振モード信号とに基づいて微振制御信号を生成する信号融合部と、を有している。この場合、選択されたノズル開口毎に生成される微振モード信号を、インクの記録媒体への凝集性とは無関係に別の基準で設定することができるため、より緻密な微振動制御を実施することができる。
【0024】
選択されたノズル開口毎の微振動制御については、例えば、特願平11−295385号に詳細に記載されている。
【0025】
以上の場合において、好ましくは、信号融合部は、前記共通微振動信号と前記微振モード信号とのANDによって微振制御信号を生成するようになっている。この場合、信号処理が容易である。
【0026】
さらに信号処理の便宜上、前記共通微振動信号は、所定の波形を有する周期信号であり、前記微振モード信号は、所定の矩形パルス列を有すると共に、前記共通微振動信号と同一の周期を有する周期信号であることが好ましい。
【0027】
また、好ましくは、インクの記録媒体への凝集性に関する情報が入力される入力部が、微振制御信号発生手段に接続されている。
【0028】
入力部は、インクを収容するインク室と、インクの記録媒体への凝集性に関する情報を記憶する記憶部と、を有するインク容器が設置されるインク容器設置部と、インク容器設置部に設置されるインク容器の記憶部に記憶された情報を読取る情報読取部と、を有することが好ましい。この場合、インク容器の記憶部に記憶された情報に基づいて、インクの記録媒体への凝集性に関する情報を自動的に読取ることができる。
【0029】
もっとも、入力部は、キーボード等のインタフェース機器によって構成されて、インクの記録媒体への凝集性に関する情報を使用者がマニュアルで入力するようになっていてもよい。
【0030】
なお、前記ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて微振制御信号を生成する微振制御信号発生手段と、前記微振制御信号に基づいて前記微振動手段を駆動させる微振動制御手段とは、コンピュータシステムによって実現され得る。
【0031】
また、コンピュータシステムに各手段を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本件の保護対象である。
【0032】
ここで、記録媒体とは、フロッピーディスク等の単体として認識できるものの他、各種信号を伝搬させるネットワークをも含む。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1に示すように、本発明の第1の実施の形態のインクジェット式記録装置は、インクジェット式プリンタであり、プリンタコントローラ1とプリントエンジン2とを備えている。
【0034】
プリンタコントローラ1は、外部インターフェース(外部I/F)3と、各種データを一時的に記憶するRAM4と、制御プログラム等を記憶したROM5と、CPU等を含んで構成された制御部6と、クロック信号を発生する発振回路7と、記録ヘッド8へ供給するための駆動信号を発生する駆動信号発生部9と、駆動信号や、印刷データに基づいて展開されたドットパターンデータ(ビットマップデータ)等をプリントエンジン2に送信する内部インターフェース(内部I/F)10と、を備えている。
【0035】
外部I/F3は、例えば、キャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成される印刷データを、図示しないホストコンピュータ等から受信する。また、ビシー信号(BUSY)やアクノレッジ信号(ACK)が、外部I/F3を通じて、ホストコンピュータ等に対して出力される。
【0036】
さらに、本実施の形態の外部I/F3は、本実施の形態において使用されるインクの記録紙18(記録媒体)への凝集性に関する情報を入力するための入力部としての、キーボード等のインタフェース機器100に接続されている。
【0037】
RAM4は、受信バッファ4A、中間バッファ4B、出力バッファ4C及びワークメモリ(図示せず)を有している。そして、受信バッファ4Aは、外部I/F3を介して受信された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファ4Bは、制御部6により変換された中間コードデータを記憶し、出力バッファ4Cは、ドットパターンデータを記憶する。ここで、ドットパターンデータとは、中間コードデータ(例えば、階調データ)をデコード(翻訳)することにより得られる印字データである。
【0038】
ROM5には、各種データ処理を行わせるための制御プログラム(制御ルーチン)の他に、フォントデータ、グラフィック関数等が記憶されている。
【0039】
制御部6は、ROM5に記憶された制御プログラムに従って各種の制御を行う。例えば、受信バッファ4A内の印刷データを読み出すと共にこの印刷データを変換して中間コードデータとし、当該中間コードデータを中間バッファ4Bに記憶させる。また、制御部6は、中間バッファ4Bから読み出した中間コードデータを解析し、ROM5に記憶されているフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して、ドットパターンデータに展開(デコード)する。そして、制御部6は、必要な装飾処理を施した後に、このドットパターンデータを出力バッファ4Cに記憶させる。
【0040】
記録ヘッド8の1回の主走査により記録可能な1行分のドットパターンデータが得られたならば、当該1行分のドットパターンデータが、出力バッファ4Cから内部I/F10を通じて順次記録ヘッド8に出力される。出力バッファ4Cから1行分のドットパターンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータが中間バッファ4Bから消去され、次の中間コードデータについての展開処理が行われる。
【0041】
本実施の形態の駆動信号発生部9は、記録及び印字中のメニスカス52(図5(b)参照)の微振動のために使用される吐出駆動信号(印字内微振制御信号を含む)を発生する主信号発生部11と、印字外のメニスカス52(図5(b)参照)の微振動のために使用される印字外共通微振動信号を発生する微振信号発生部12と、主信号発生部11からの吐出駆動信号と微振信号発生部12からの印字外共通微振動信号とが入力され、吐出駆動信号または印字外共通微振動信号を内部I/F10に出力する選択部13と、を含んで構成してある。
【0042】
吐出駆動信号は、例えば図2に示すように、基準電圧から所定電圧上がった後基準電圧以下に一旦下がり、再び所定電圧まで上がってから、再び基準電圧以下に下がる波形61tを有する第1波形部61と、基準電圧から所定電圧だけ下がって戻る台形状の波形62tを有する第2波形部62と、第2波形部61の台形状波形62tよりも大きな電圧だけ下がって戻る台形状の波形63tを有する第3波形部63と、第1波形部61の最低電圧と略同程度の電圧下がった後基準電圧よりも所定電圧上がってから戻る波形64tを有する第4波形部64と、を一連に接続した周期信号によって構成されている。
【0043】
一方、印字外共通微振動信号は、通常は同一の信号によって構成され、例えば図3に示すように、最低電位と中間電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス201(中台形パルス)と、最低電位と最大電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス202(大台形パルス)と、を交互に略等間隔に一連に接続した周期信号によって構成されている。
【0044】
なお、駆動信号発生部9は、ロジック回路によって構成することもできるし、CPU,ROM,RAM等によって構成した制御回路によって構成することもできる。
【0045】
プリントエンジン2は、紙送り機構16と、キャリッジ機構17と、記録ヘッド8とを含んで構成してある。
【0046】
紙送り機構16は、紙送りモータと紙送りローラ等から構成してあり、図4(a)に示すように、記録紙18(印刷記録媒体の一種)を記録ヘッド8の記録動作に連動させて順次送り出す。即ち、この紙送り機構16は、記録紙18を副走査方向である記録紙送り方向に移動させる。
【0047】
キャリッジ機構17は、図4(a)乃至図4(c)に示すように、ガイド部材20に移動自在に取り付けられ記録ヘッド8及びインクカートリッジ19を搭載可能なキャリッジ21と、駆動プーリー22と従動プーリー23との間に架け渡されると共にキャリッジ21に接続されたタイミングベルト24と、駆動プーリー22を回転させるパルスモータ25と、記録紙幅方向に平行な状態で(主走査方向に沿って)プリンタ筐体26に架設されたリニアエンコーダ27と、キャリッジ21に取り付けられリニアエンコーダ27の複数のスリット28を検出可能なスリット検出器29と、を備えている。
【0048】
本実施の形態のリニアエンコーダ27は、透明な薄板状部材であり、図4(b)に示すように、スリット28は360dpiのピッチで形成されている。スリット検出器29は、例えば、フォトインタラプタによって構成され得る。
【0049】
このようなキャリッジ機構17によれば、パルスモータ25の作動により、記録紙18の幅方向(主走査方向)に沿ってキャリッジ21が往復移動する。これにより、キャリッジ21に搭載された記録ヘッド8が、主走査方向に沿って移動する。このキャリッジ21の移動は、ホームポジション側の基準位置を起点にして行われる。ここでホームポジションとは、電源が投入されていない場合や、記録を行わない状態が長時間に亘る場合等において、キャリッジ21を待機させる位置である。本実施の形態では、図4(a)における右端部にホームポジションが設けられている。
【0050】
当該ホームポジションには、記録ヘッド8のノズル開口51(後述)におけるインク溶媒の蒸発を防止するキャッピング機構30が設けられている。
【0051】
一方、基準位置は、ホームポジションから少し左側の位置に設定されている。具体的には、記録紙18の右側縁とキャッピング機構30との間に、基準位置が設定されている。
【0052】
キャリッジ21が移動すると、キャリッジ21と共にスリット検出器29も移動する。この移動に伴って、スリット検出器29は、リニアエンコーダ27の複数のスリット28を順次検出し、スリット28のピッチに応じたパルス状の検出信号を出力する。このスリット検出器29からの検出信号に基づいて、制御部6は記録ヘッド8の位置を認識する。
【0053】
具体的には、制御部6は、キャリッジ21が基準位置に位置付けられた状態で位置カウンタのカウント値をリセットし、キャリッジ21の移動に伴って出力されるスリット検出器29からの立ち上がりパルス(検出信号)を受信し、パルスの受信毎に位置カウンタをカウントアップする。これにより、位置カウンタのカウント値が、キャリッジ21の位置、即ち、記録ヘッド8の走査位置を示すヘッド位置情報となる。ここで、位置カウンタは、例えば、RAM4のワークメモリ(図示せず)に設けられ得るが、カウンタを別個に設けても良い。
【0054】
従って、リニアエンコーダ27及びスリット検出器29は、走査位置情報出力手段として機能する、すなわち、キャリッジ21(記録ヘッド8)の主走査に伴って記録ヘッド8の位置に関する情報(検出信号)を出力する。また、制御部6及び位置カウンタ(RAM4)は、走査位置保持手段として機能する、すなわち、スリット検出器29からの検出信号に基づいて位置カウンタのカウント値(ヘッド位置情報)を更新した後の当該更新されたカウント値を保持する。
【0055】
次に、記録ヘッドについて説明する。例示した記録ヘッド8は、図5(a)に示すように、アクチュエータユニット33と、流路ユニット34とから概略構成されている。また、例示した記録ヘッド8は、たわみ振動モードの圧電振動子35を圧力発生素子として用いている。
【0056】
ここで、たわみ振動モードの圧電振動子35とは、その充電により収縮して、圧力発生室36をその容積が少なくなるように変形させ、その放電により伸長して、圧力発生室36をその容積が増えるように変形させるものである。
【0057】
アクチュエータユニット33は、第1の蓋部材37、スペーサ部材38、第2の蓋部材39、圧電振動子35等から構成されている。流路ユニット34は、インク供給口形成基板40、インク室形成基板41及びノズルプレート42等から構成されている。そして、アクチュエータユニット33と流路ユニット34とを接着層43によって一体化することにより、記録ヘッド8が構成されている。なお、接着層43は、熱溶着フィルムや適宜の接着剤等で構成され得る。
【0058】
第1の蓋部材37は、一般に弾性を有するセラミックの薄板であり、本実施の形態では、厚さが6マイクロメートル程度のジルコニア(ZrO)によって構成されている。第1の蓋部材37の裏面(上面)には、圧電振動子35の共通電極44が形成され、この共通電極44に圧電振動子35が積層されている。この圧電振動子35の裏面(上面)には、圧電振動子35の駆動電極45が設けられている。
【0059】
スペーサ部材38は、圧力発生室36となる通孔を有するセラミック板であり、この場合、厚さが100マイクロメートル程度の板状のジルコニアによって構成されている。
【0060】
第2の蓋部材39は、図5(a)における左側に供給側連通孔46としての通孔を有しており、同図における右側に第1ノズル連通孔47としての通孔を有するセラミック材である。第2の蓋部材39は、例えば、板状のジルコニアによって構成される。
【0061】
スペーサ部材38の裏面(上面)には第1の蓋部材37が、前面(下面)には第2の蓋部材39が、それぞれ配置されている。すなわち、第1の蓋部材37と第2の蓋部材39とで、スペーサ部材38を挟んでいる。なお、これらの第1の蓋部材37、第2の蓋部材39及びスペーサ部材38は、粘土状のセラミックス材料を所定の形状に成型した後に積層して焼成することにより、一体化した態様で形成される。
【0062】
上記したインク供給口形成基板40は、左側にインク供給口48としての通孔を有し、右側に第1ノズル連通孔47としての通孔を有する板状部材である。また、インク室形成基板41は、インク室49としての通孔を有すると共に、右側に第2ノズル連通孔50としての通孔を有する板状部材である。ノズルプレート42は、右側に多数(例えば、48個)のノズル開口51を副走査方向に沿って開設した薄い板状部材であり、例えば、ステンレス板によって構成され得る。このノズル開口51は、ドット形成密度に対応した所定ピッチで開設されている。
【0063】
インク室形成基板41の前面側(下面側)にはノズルプレート42が、裏面側(上面側)にはインク供給口形成基板40が、それぞれ配置されている。インク室形成基板41とノズルプレート42との間、及び、インク室形成基板41とインク供給口形成基板40との間には、それぞれ接着層43が設けられており、結果として、インク供給口形成基板40、インク室形成基板41及びノズルプレート42が一体化されて、流路ユニット34が構成されている。
【0064】
このような構成を有する記録ヘッド8では、流路ユニット34のインク室49と、アクチュエータユニット33の供給側連通孔46とが、インク供給口48を通じて連通する。また、供給側連通孔46と第1ノズル連通孔47とが、圧力発生室36を介して連通する。さらに、第2ノズル連通孔50を介して、ノズル開口51と第1ノズル連通孔47が連通する。これにより、インク室49から圧力発生室36を通ってノズル開口51に至る一連のインク流路が形成される。なお、インク室49には、図示しないインク供給通路を通じて、インクカートリッジ19からのインクが供給される。本実施の形態においては、各ノズル開口51に供給されるインクは全て共通である。このインクの記録紙18への凝集性に関する情報が、前述のように、インタフェース機器100によって入力されるようになっている。
【0065】
圧力発生室36の容積を変化させることにより、ノズル開口51からインク滴を吐出させることができる。具体的には、圧電振動子35を充電すると、圧電振動子35が電界とは直交する方向に縮み、第1の蓋部材37が変形し、この第1の蓋部材37の変形に伴って圧力発生室36が収縮する。一方、充電された圧電振動子35を放電すると、圧電振動子35が電界とは直交する方向に伸長し、第1の蓋部材37が戻り方向に変形して圧力発生室36を膨張させる。圧力発生室36を一旦膨張させた後に急激に収縮させると、圧力発生室36内におけるインク圧力が急激に上昇し、図5(b)に一点鎖線で示すように、ノズル開口51からインク滴が吐出される。
【0066】
また、インク滴が吐出されない程度に圧力発生室36を膨張・収縮させることにより、ノズル開口51の開口部分のインクを撹拌することができ、当該部分におけるインクの粘度の増加を防止できる。即ち、インク滴が吐出されない程度に圧力発生室36を膨張・収縮させると、図5(b)に示すように、メニスカス52(ノズル開口51にて露出したインクの自由表面)が、インク吐出方向である下方向とインク引き込み方向である上方向とに交互に移動して微振動し、結果的にノズル開口部分のインクが撹拌され得る。
【0067】
次に、記録ヘッド8の電気的構成について説明する。この記録ヘッド8は、図1に示すように、順に電気的に接続されたシフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、スイッチ58及び圧電振動子35を備えている。さらに、図6に示すように、これらのシフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、スイッチ58及び圧電振動子35は、それぞれ、記録ヘッド8の各ノズル開口51毎に設けたシフトレジスタ素子55A〜55N、ラッチ素子56A〜56N、レベルシフタ素子57A〜57N、スイッチ素子58A〜58N及び圧電振動子35A〜35Nから構成されている。
【0068】
また、インタフェース機器100から入力されるインクの記録紙18への凝集性に関する情報が、モードビット信号発生部200に送られる。モードビット信号発生部200は、インクの情報に基づいて、当該インクに対応するモードビット信号を生成する。この場合、モードビット信号は、「01」または「10」のいずれかの2ビットのデジタルデータからなり、顔料系インクのような高凝集性のインクと染料系インクのような低凝集性のインクとに対応する2つのモード指令を実現する。
【0069】
シフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、スイッチ58、モードビット信号発生部200及び制御部6は、微振制御信号発生手段として機能する、即ち、微振信号発生部12からの印字外共通微振動信号とモードビット信号に基づく微振モード信号(後述する)とを融合した微振制御信号を記録ヘッド8(圧電振動子35)に供給したり、或いは、吐出駆動信号から印字内微振制御信号を生成して記録ヘッド8に供給したりする。
【0070】
また、シフトレジスタ55、ラッチ回路56、レベルシフタ57、スイッチ58及び制御部6は、駆動パルス供給手段として機能する、すなわち、駆動信号発生部9からの吐出駆動信号から駆動パルスを生成し、記録ヘッド8の圧電振動子35に供給する。
【0071】
次に、インク滴を吐出させる際の制御について説明する。
【0072】
まず、微振信号発生部12からの印字外共通微振動信号によりメニスカス52を微振動させてインクを撹拌する場合について説明する。
【0073】
この場合、制御部6は、モードビット信号発生部200からのモードビット信号の上位のビットデータを、発振回路7からのクロック信号(CK)に適宜に同期させて、出力バッファ4Cからシリアル伝送させてシフトレジスタ素子55A〜55Nに順次セットさせる。全ノズル開口51分のビットデータが各シフトレジスタ素子55A〜55Nにセットされたならば、制御部6は、所定のタイミングで、ラッチ回路56、即ち各ラッチ素子56A〜56Nヘ、ラッチ信号(LAT)を出力させる。このラッチ信号により、各ラッチ素子56A〜56Nは、各シフトレジスタ素子55A〜55Nにセットされたビットデータをラッチする。このラッチされたビットデータは、電圧増幅器であるレベルシフタ57、即ち各レベルシフタ素子57A〜57Nに供給される。
【0074】
各レベルシフタ素子57A〜57N(微振モード信号発生手段)は、ビットデータが例えば「1」の場合に、スイッチ58が駆動可能な電圧値、例えば、数十ボルトまで、このビットデータを昇圧して微振モード信号とする(図3参照)。そして、この昇圧された微振モード信号は、スイッチ58、即ちスイッチ素子58A〜58N(信号融合部)に印加される。スイッチ素子58A〜58Nは、当該微振モード信号により接続状態になる。一方、ビットデータが例えば「0」の場合には、対応する各レベルシフタ素子57A〜57Nは昇圧を行わない。
【0075】
各スイッチ素子58A〜58Nには、微振信号発生部12からの印字外共通微振動信号が印加されている。そして、スイッチ素子58A〜58Nが接続状態になると、このスイッチ素子58A〜58Nに接続された圧電振動子35A〜35Nに印字外共通微振動信号が供給される。
【0076】
上位のビットデータに基づいて印字外共通微振動信号を印加させたならば、続いて、制御部6は、下位のビットデータをシリアル伝送させてシフトレジスタ素子55A〜55Nにセットする。そして、シフトレジスタ素子55A〜55Nにビットデータがセットされたならば、ラッチ信号を印加させることにより、セットされたビットデータをラッチさせ、印字外共通微振動信号を圧電振動子35A〜35Nに供給させる。
【0077】
微振制御信号が圧電振動子35に供給されると、圧力発生室36が僅かに膨張・収縮し、図5(b)を用いて説明したように、ノズル開口51の開口縁付近の吐出側位置(図中点線で示す)と、この吐出側位置よりも圧力発生室36側の引き込み側位置(図中実線で示す)との間で、メニスカス52が微振動する。即ち、ノズル開口部分のインクが撹拌される。
【0078】
このように、例示したプリンタでは、圧電振動子35に印字外共通微振動信号を供給するか否かを、モードビット信号によって制御できる。即ち、モードビット信号のビットデータ「1」がラッチされ昇圧されてなる矩形パルス状の微振モード信号と、印字外共通微振動信号と、のANDによって生成される微振制御信号が、圧電振動子35に供給される。モードビット信号のビットデータが「0」の場合には、印字外共通微振動信号の圧電振動子35への供給が遮断される。なお、ビットデータが「0」の場合、圧電振動子35は直前の電荷(電位)を保持する。
【0079】
従って、共通微振動信号を時間軸方向に分割し、モードビット信号のビットデータの各ビットを分割部分に対応させて設定することにより、共通微振動信号から複数の微振制御信号を選択的に生成することができ、生成した微振制御信号を圧電振動子35に供給することができる。これにより、使用するインクに対応した微振モード信号を生成することにより、十分なインクの攪拌効果を得ることができると共に、ノズル開口の濡れ曲がり等の弊害が生じることも回避される。
【0080】
この例では、図3に示すように、共通微振動信号は、最低電位と中間電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス201と、最低電位と最大電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス202と、を交互に一連に接続した周期信号によって構成されている。モードビット信号は、インクの記録紙18への凝集性に応じて、「01」または「10」が生成されるようになっている。
【0081】
これにより、高凝集性のインク用の微振制御信号(第1微振制御信号)は、連続する第1パルス波形(パルス201)によって構成され、低凝集性のインク用の微振制御信号(第2微振制御信号)は、連続する第2パルス波形(パルス202)によって構成される。この時、第1パルス波形のホールド電圧値は、第2パルス波形のホールド電圧値に対して小さくなっている。
【0082】
第1パルス波形(パルス201)と第2パルス波形(パルス202)の詳細について、図7(a)及び図7(b)を用いて説明する。図7(a)及び図7(b)に示すように、後述する吐出波形パルスのホールド電圧値に対して、第1パルス波形のホールド電圧値は約25%、第2パルス波形のホールド電圧値は約50%である。また、第1パルス波形及び第2パルス波形は、いずれも、立ち上がり時間が15μs、電圧ホールド時間が10μs、立ち下がり時間が5μs、となっている。
【0083】
これにより、インクの凝集性に応じて、適切な微振制御信号が圧電振動子35に供給され、必要かつ十分な印字外微振動制御が実施され得る。
【0084】
もっとも、共通微振動信号の波形(台形状パルス201、202の数、各波形、間隔等)及びインクの凝集性に対応するモードビット信号のビット数(微振モード信号のパターン数)は、本実施の形態に限定されず、適宜に決定されるものである。
【0085】
本件発明者は、図8(a)及び図8(b)に示すように、第1パルス波形の電圧ホールド時間が、第2パルス波形のホールド電圧時間に対して短くなっている場合にも、必要かつ十分な印字外微振動制御が実施され得ることを確認した。この時、図8(a)及び図8(b)に示すように、第1パルス波形及び第2パルス波形のホールド電圧値は約50%、立ち上がり時間は15μs、立ち下がり時間は5μs、第1パルス波形の電圧ホールド時間が2μs、第2パルス波形の電圧ホールド時間が10μsであった。
【0086】
さらに本件発明者は、図9(a)及び図9(b)に示すように、第1パルス波形の立上がり部の傾斜が、第2パルス波形の立上がり部の傾斜に対して緩やかになっている場合にも、必要かつ十分な印字外微振動制御が実施され得ることを確認した。この時、図9(a)及び図9(b)に示すように、第1パルス波形及び第2パルス波形のホールド電圧値は約50%、電圧ホールド時間は10μs、立ち下がり時間は5μs、第1パルス波形の立ち上がり時間が30μs、第2パルス波形の立ち上がり時間が15μsであった。
【0087】
次に、圧電振動子35に駆動パルスを印加する手順について説明する。なお、以下の説明では、ドットパターンデータを構成する各印字データ(1ドットのデータに相当)を、4ビットで構成した場合について説明する。
【0088】
この場合、制御部6は、印字データ(SI)の内の最上位ビットのデータを、発振回路7からのクロック信号(CK)に適宜に同期させて、出力バッファ4Cからシリアル伝送させてシフトレジスタ素子55A〜55Nに順次セットさせる。全ノズル開口51分の印字データが各シフトレジスタ素子55A〜55Nにセットされたならば、制御部6は、所定のタイミングで、ラッチ回路56、即ち各ラッチ素子56A〜56Nヘ、ラッチ信号(LAT)を出力させる。このラッチ信号により、各ラッチ素子56A〜56Nは、各シフトレジスタ素子55A〜55Nにセットされた印字データをラッチする。このラッチされた印字データは、電圧増幅器であるレベルシフタ57、即ち各レベルシフタ素子57A〜57Nに供給される。
【0089】
各レベルシフタ素子57A〜57N(主モード信号発生手段)は、印字データが例えば「1」の場合に、スイッチ58が駆動可能な電圧値、例えば、数十ボルトまで、この印字データを昇圧して主モード信号とする(図2参照)。そして、この昇圧された主モード信号は、スイッチ58、即ちスイッチ素子58A〜58Nに印加される。スイッチ素子58A〜58Nは、当該主モード信号により接続状態になる。一方、印字データが例えば「0」の場合には、対応する各レベルシフタ素子57A〜57Nは昇圧を行わない。
【0090】
各スイッチ素子58A〜58Nには、主信号発生部11からの吐出駆動信号(COM)が印加されている。そして、スイッチ素子58A〜58Nが接続状態になると、このスイッチ素子58A〜58Nに接続された圧電振動子35A〜35Nに吐出駆動信号が供給される。
【0091】
最上位ビットのデータに基づいて吐出駆動信号を印加させたならば、続いて、制御部6は、1ビット下位のデータをシリアル伝送させてシフトレジスタ素子55A〜55Nにセットする。そして、シフトレジスタ素子55A〜55Nにデータがセットされたならば、ラッチ信号を印加させることにより、セットされたデータをラッチさせ、吐出駆動信号を圧電振動子35A〜35Nに供給させる。以後は、1ビットずつ印字データを下位ビットにシフトしながら最下位ビットまで同様の動作を繰り返し行う。
【0092】
このように、例示したプリンタでは、圧電振動子35に吐出駆動信号を供給するか否かを、印字データによって制御できる。即ち、印字データのビット「1」がラッチされ昇圧されてなる矩形パルス状の主モード信号と、吐出駆動信号と、のANDによって生成される駆動パルス信号が、圧電振動子35に供給される。印字データのビットが「0」の場合には、吐出駆動信号の圧電振動子35への供給が遮断される。なお、印字データのビットを「0」にした場合、圧電振動子35は直前の電荷(電位)を保持する。
【0093】
従って、吐出駆動信号を時間軸方向に分割し、印字データの各ビットを分割部分に対応させて設定することにより、一つの吐出駆動信号から複数の駆動パルス及び複数の印字微振動信号を選択的に生成することができ、生成した駆動パルスあるいは印字微振動信号を圧電振動子35に供給することができる。これにより、印字中にメニスカス52を適宜の強度で微振動させて濡れ曲がり等の弊害なく十分なインクの攪拌効果を得たり、インク滴の量(即ち、ドット径)が異なる複数の駆動パルスを記録ヘッド8の圧電振動子35に供給させることができる。
【0094】
例えば、図2に示す例では、吐出駆動信号を、第1波形部61、第2波形部62、第3波形部63、第4波形部64に分割し、第1波形部61により小ドット駆動パルスを生成し、第4波形部64により中ドット駆動パルスを生成し、第1波形部61と第4波形部64とを組み合わせて大ドット駆動パルスを生成し、第2波形部(パルス部)62により高凝集性のインク用の印字内微振制御信号を生成し、第3波形部(パルス部)63により低凝集性のインク用の印字内微振制御信号を生成するようになっている。
【0095】
ここで、小ドット駆動パルスは、小ドットを形成し得るインク滴を吐出させる駆動パルスであり、中ドット駆動パルスは、中ドットを形成し得るインク滴を吐出させる駆動パルスであり、大ドット駆動パルスは、大ドットを形成し得るインク滴を吐出させる駆動パルスである。また、各印字内微振制御信号は、インク滴を吐出しないノズル開口51についてメニスカス52を微振動させる駆動パルスである。
【0096】
そして、いずれかの印字内微振動信号を圧電振動子35に供給すると、圧力発生室36が僅かに膨張・収縮し、図5(b)を用いて説明したように、ノズル開口51の開口縁付近の吐出側位置(図中点線で示す)と、この吐出側位置よりも圧力発生室36側の引き込み側位置(図中実線で示す)との間で、メニスカス52が微振動する。即ち、ノズル開口部分のインクが撹拌される。
【0097】
この例では、印字データが4ビットのデータD1,D2,D3、D4により構成され、各データをD1=1,D2=0,D3=0、D4=0に設定することで小ドット駆動パルスを生成し、各データをD1=0,D2=0,D3=0、D4=1に設定することで中ドット駆動パルスを生成し、各データをD1=1,D2=0,D3=0、D4=1に設定することで大ドット駆動パルスを生成し、各データをD1=0,D2=1,D3=0、D4=0に設定することで高凝集性インク用の印字内微振動パルスを生成し、各データをD1=0,D2=0,D3=1、D4=0に設定することで低凝集性インク用の印字内微振動パルスを生成するようになっている。また、各データをD1=0,D2=0,D3=0、D4=0に設定すると、印字内微振動制御さえ実施されない。
【0098】
ここで、印字データの中間2ビットのデータD2、D3は、モードビット信号を流用するようになっていてもよい。例えば、印字データの最上位と最下位2ビットD1、D4が共に0の場合にD2、D3にモードビット信号の上位及び下位のビットデータを入力し、印字データの最上位及び最下位2ビットD1、D4の少なくとも一方が0でない場合にD2、D3に共に0を入力することで、上記と同様の駆動パルス及び印字内微振動パルスを生成することができる。この場合、実質的な印字データはD1、D4の2ビットとなるため、処理の簡素化及び高速化が図れる。
【0099】
もっとも、印字データのビット数や印字微振動パルスの波形、種類等は、適宜に選択され得るものである。印字微振動パルスの種類の数は、印字外微振動制御におけるモードビット信号の種類の数と同じであることが好ましいが、同じである必要はない。
【0100】
次に、上記した構成を有するプリンタの記録動作について説明する。このプリンタでは、インクの増粘を防止するために、記録ヘッド8の1回の主走査(1行の記録動作)に連動してメニスカス52を適宜微振動させる。具体的には、記録ヘッド8(キャリッジ21)の加速期間中、記録開始直前、記録動作中の各状態で、メニスカス52を微振動させる。
【0101】
なお、以下の説明では、図10に示すように、記録紙18におけるホームポジションHP側とは反対側の領域、即ち、1行における後半部分に画像18Xを記録する場合について説明する。
【0102】
ここで、図10は、1行分の記録(印字)を説明するためのタイミングチャートである。図10には、記録紙18も図示されており、記録ヘッド8の記録位置と時間との対応関係も示してある。また、図11は、ドットパターン展開処理を説明するフローチャートであり、図12はドットパターン記録処理及びこのドットパターン記録処理に割り込んでなされる位置情報取得処理を説明するフローチャートである。
【0103】
この記録動作は、中間コードデータから1行のドットパターンデータを生成するドットパターン展開処理と、展開されたドットパターンデータに基づいて記録紙18上に記録を行うドットパターン記録処理とに大別される。
【0104】
以下、これらの各処理について説明する。
【0105】
図11に示すドットパターン展開処理では、制御部6は、まず、ドットパターンデータ生成手段として機能し、1行分のドットパターンデータを生成する。即ち、中間バッファ4Bに記憶された中間コードデータを読み出し(S1)、この読み出した中間コードデータを、ROM5のフォントデータ及びグラフィック関数等に基づいてドットパターンデータに展開し(S2)、展開したドットパターンデータを出力バッファ4Cに格納する(S3)。そして、この展開作業を1行分のドットパターンが格納されるまで繰り返し実行する(S4)。
【0106】
1行分のドットパターンデータを出力バッファ4Cに格納したならば(S4)、制御部6は、記録開始位置情報設定手段として機能し、1行の印字範囲における記録開始位置を示す記録開始位置情報を設定する(S5)。記録開始位置とは、主走査方向において最初のインク滴を吐出させる位置である。図10の例においては、記録開始位置は符号P1で示されている。
【0107】
なお、本実施の形態における記録開始位置情報は、リニアエンコーダ27のスリット28に対応したカウント値、すなわち、スリット検出器29から出力されるパルスPSのカウント値に対応して設定される。
【0108】
続いて、制御部6は、展開されたドットパターンデータを記録ヘッド8に転送する(S6)。このドットパターンデータの転送を契機にして、1行分の画像の記録動作が開始され、記録ヘッド8が主走査される。そして、この主走査に連動して、メニスカス52を微振動させてインクを撹拌する微振動制御がなされる。なお、この微振動制御の実行時において、制御部6は、微振動制御手段として機能する。
【0109】
ドットパターンデータの転送に伴い、制御部6はドットパターン記録処理を行う。このドットパターン記録処理では、制御部6は、まず、印字外微振動制御手段(微振動制御手段の一種)として機能し、キャリッジ21の加速期間中におけるインクの撹拌(微振動)を行わせる。即ち、ドットパターンデータの転送を契機にして、制御部6は、微振信号発生部12からの印字外共通微振動信号を記録ヘッド8の圧電振動子35に供給する。
【0110】
この処理では、図10及び図12に示すように、制御部6は印字外共通微振動信号の供給を開始し(S11,t0)、その後、記録ヘッド8の走査を開始する(S12,t1)。さらに、例えば、この記録ヘッド8が加速状態から定速状態に切り替わる直前のタイミングで、印字外共通微振動信号の供給を停止する(S13,t2)。
【0111】
この一連の処理で、制御部6は、まず、選択部13に制御信号を出力して、微振信号発生部12からの印字外共通微振動信号を供給可能な状態にする。そして、モードビット信号の各ビットデータをシフトレジスタ55にセットし、ラッチ信号を供給することにより、インクの記録紙18への凝集性に対応した微振制御信号が生成され、圧電振動子35へ供給される(図3参照)。その後、制御部6は、パルスモータ25に作動パルスを供給し、キャリッジ21を主走査方向に沿って移動させることにより、記録ヘッド8を走査する。印字外微振動信号の停止タイミングになったら、微振信号発生部12からの印字外共通微振動信号の供給を停止することによって、印字外微振動を停止する。印字外微振制御信号の停止タイミングは、印字外微振制御信号の第1パルス波形または第2パルス波形が所定の発数だけ供給されたタイミングとして設定されてもよい。
【0112】
ところで、記録ヘッド8が走査されると、この走査に伴ってキャリッジ21に設けられたスリット検出器29がリニアエンコーダ27のスリット28を検出し、パルス状の検出信号(図10に符号PSで示す信号)を出力する。制御部6は、この検出信号を監視しており、検出信号の受信を契機にして位置情報取得処理を実行する。この位置情報取得処理は、ドットパターン記録処理に割り込んで実行される処理であり、図12(b)に示すように、位置カウンタをカウントアップ(+1)する処理である(S21)。具体的には、スリット検出器29からの検出信号に基づいて、ヘッド位置情報としての位置カウンタのカウント値を+1して更新する。位置カウンタをカウントアップしたならば、ドットパターン記録処理に復帰する。なお、この位置カウンタのカウント値は、記録ヘッド8の1行分の走査が停止した場合や、記録ヘッド8が基準位置へ戻った場合等に、リセットされる。
【0113】
印字外共通微振動信号の供給を停止させたならば、制御部6は、駆動信号発生部9の選択部13に制御信号を出力して、主信号発生部11からの吐出駆動信号を供給可能な状態にする(S14)。
【0114】
吐出駆動信号を供給可能な状態にしたならば、制御部6は、記録開始タイミング判定手段として機能し、記録開始タイミングが到来したか否かを判定する(S15)。本実施形態では、制御部6は、位置カウンタのカウント値を監視しており、このカウント値が記録開始位置P1に相当するカウント値に達したことにより、記録開始タイミングが到来したと判定する(t4)。
【0115】
記録開始タイミングが到来したと判定したならば、制御部6は、吐出駆動信号を供給して、記録紙18上に画像を記録させる(S16)。この場合、図2で説明したように、ドットパターンデータに基づいて、小ドット駆動パルス、中ドット駆動パルス、大ドット駆動パルス、各印字微振動パルスの何れかの駆動パルスが各圧電振動子35A〜35Nに供給される。これらの駆動パルスが供給されることにより、各ノズル開口51からは、小ドット、中ドットあるいは大ドットを形成し得るインク滴が吐出される。
【0116】
また、インク滴を吐出しないノズル開口51については、インクの記録紙18への凝集性に対応する各印字内微振動信号が供給されることにより、メニスカス52の微振動がなされ、ノズル開口部分のインクが撹拌される。
【0117】
このような制御により、インク滴の吐出は、その直前になされたメニスカス52の微振動によりインク粘度が通常の粘度に戻った状態で行われる。このため、ある1行中の最初に吐出するインク滴についても、所定の方向に正確に飛翔させることができる。従って、吐出するインク滴の量を少なくし、インク粘度が上昇し易くなった場合でも、記録開始部分における画質の劣化を効果的に防止することができる。
【0118】
特に、大判の記録紙を用いた場合においては、インク滴を吐出しない状態が比較的長時間に亘るのでインク粘度が上昇し易い。しかしながら、このような場合においても、上記のような制御を採用することにより、記録開始部分における画質の劣化を確実に防止することができる。
【0119】
1行分の記録動作が終了したならば、パルスモータ25を停止させる(S17)。その後、記録ヘッド8をホームポジションHP側に移動させて基準位置に位置付ける。その後、次の1行について、同様の記録動作を繰り返し行う。
【0120】
なお、上記の実施の形態では、いわゆるたわみ振動モードの圧電振動子35を使用した記録ヘッド8を例示したが、この記録ヘッド8に代えて、縦振動モードの圧電振動子73を使用した記録ヘッド70を用いてもよい。
【0121】
図13に示すように、縦振動モードの記録ヘッド70においては、例えばプラスチックからなる箱体状のケース71の収納室72内に、櫛歯状の圧電振動子73が一方の開口から挿入されて櫛歯状先端部73aが他方の開口に臨んでいる。その他方の開口側のケース71の表面(下面)には流路ユニット74が接合され、櫛歯状先端部73aは、それぞれ流路ユニット74の所定部位に当接固定されている。
【0122】
圧電振動子73は、圧電体73bを挟んで共通内部電極73cと個別内部電極73dとを交互に積層した板状の振動子板を、ドット形成密度に対応させて櫛歯状に切断して構成してある。そして、共通内部電極73cと個別内部電極73dとの間に電位差を与えることにより、各圧電振動子73は、積層方向と直交する振動子長手方向に伸縮する。
【0123】
流路ユニット74は、流路形成板75を間に挟んでノズルプレート76と弾性板77を両側に積層することにより構成されている。
【0124】
流路形成板75は、ノズルプレート76に複数開設したノズル開口80とそれぞれ連通して圧力発生室隔壁を隔てて列設された複数の圧力発生室81と、各圧力発生室81の少なくとも一端に連通する複数のインク供給部82と、全インク供給部82が連通する細長い共通インク室83と、が形成された板材である。例えば、シリコンウエハーをエッチング加工することにより、細長い共通インク室83が形成され、共通インク室83の長手方向に沿って圧力発生室81がノズル開口80のピッチに合わせて形成され、各圧力発生室81と共通インク室83との間に溝状のインク供給部82が形成され得る。なお、この場合、圧力発生室81の一端にインク供給部82が接続し、このインク供給部82とは反対側の端部近傍でノズル開口80が位置するように配置されている。また、共通インク室83は、インクカートリッジに貯留されたインクを圧力発生室81に供給するための室であり、その長手方向のほぼ中央にインク供給管84が連通している。
【0125】
弾性板77は、ノズルプレート76とは反対側の流路形成板75の面に積層され、ステンレス板87の下面側にPPS等の高分子体フィルムを弾性体膜88としてラミネート加工した二重構造である。そして、圧力発生室81に対応した部分のステンレス板87をエッチング加工して、圧電振動子73を当接固定するためのアイランド部89が形成されている。
【0126】
上記の構成を有する記録ヘッド70では、圧電振動子73を振動子長手方向に伸長させることにより、アイランド部89がノズルプレート76側に押圧され、アイランド部89周辺の弾性体膜88が変形して圧力発生室81が収縮する。また、圧力発生室81の収縮状態から圧電振動子73を長手方向に収縮させると、弾性体膜88の弾性により圧力発生室81が膨張する。圧力発生室81を一旦膨張させてから収縮させることにより、圧力発生室81内のインク圧力が高まって、ノズル開口80からインク滴が吐出される。
【0127】
このような記録ヘッド70でも、インク滴が吐出しない程度に圧電振動子73を伸縮させることによりメニスカスを微振動させることができ、ノズル開口部分のインクを撹拌することができる。
【0128】
また、上記した実施の形態では、微振動制御手段として機能する制御部6は、駆動信号発生部9(主信号発生部11,微振信号発生部12)が発生した駆動信号を記録ヘッド8に供給させるものであったが、微振動制御手段はこの構成に限定されない。
【0129】
また、上記した実施の形態では、記録開始位置情報設定手段は、ドットパターンデータに基づいて記録ヘッド8の記録開始位置を設定するが、記録開始位置を設定させるためのデータはこれに限定されない。例えば、記録開始位置を、ホストコンピュータからの印刷データ(記録データの一種に相当)に基づいて設定してもよく、中間データ(記録データの一種に相当)に基づいて設定してもよい。
【0130】
なお、以上の説明は、圧電振動子35を用いて圧力発生室36を膨張・収縮させる記録ヘッド8を備えたプリンタを例示したが、本発明は、圧力発生室内に気泡を発生させ、この気泡の大きさを変化させることでノズル開口からインク滴を吐出させる所謂バブルジェット方式の記録ヘッドを備えたプリンタやプロッタにも適用することができる。
【0131】
次に、本発明の第2の実施の形態のインクジェット式記録装置について、図14を用いて説明する。図14は、本実施の形態のインクジェット式記録装置の微振信号発生部12が生成する印字外共通微振動信号と、当該印字外共通微振動信号に基づいて生成される微振制御信号とについて示す図である。
【0132】
本実施の形態の微振信号発生部12は、インタフェース機器100から入力されるインクの記録紙18への凝集性に基づいて、高凝集性の場合の第1共通微振動信号と低凝集性の場合の第2共通微振動信号とを切り換えて生成可能となっている。
【0133】
この例では、図14に示すように、第1共通微振動信号は、最低電位と中間電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス203と、最低電位と最大電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス204と、を交互に一連に接続した周期信号によって構成されている。
【0134】
同様に、第2共通微振動信号は、最低電位と中間電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス205と、最低電位と最大電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス206と、を交互に一連に接続した周期信号によって構成されている。 各台形状のパルス203〜206は、通常、互いに異なる波形で構成される。例えばパルス203及びパルス205は、図7(a)及び図7(b)に示すようなパルス波形であり得る。この時、パルス204及びパルス206は、それぞれ、パルス203及びパルス205の振幅(電圧)を所定の比率で増幅して形成されるパルスであり得る。
【0135】
あるいは、パルス203及びパルス205は、図8(a)及び図8(b)に示すようなパルス波形であり得る。この時、パルス204及びパルス206は、それぞれ、パルス203及びパルス205の振幅(電圧)を所定の比率で増幅して形成されるパルスであり得る。
【0136】
あるいは、パルス203及びパルス205は、図9(a)及び図9(b)に示すようなパルス波形であり得る。この時、パルス204及びパルス206は、それぞれ、パルス203及びパルス205の振幅(電圧)を所定の比率で増幅して形成されるパルスであり得る。
【0137】
本実施の形態のインクジェット式記録装置は、多色印刷の場合等、各ノズル開口51に供給されるインクの種類が複数種類ある場合を考慮しており、モードビット信号は、例えば各ノズル開口のインクの増粘の程度毎に生成されるようになっている。すなわち、例えばノズル開口の使用頻度が多く、インクの増粘があまり懸念されない場合にモードビット信号を「10」とし、例えばノズル開口の使用頻度が少なく、インクの増粘がより懸念される場合にモードビット信号を「01」とすることが可能である(図14参照)。
【0138】
同様に、印字データの中央の2ビットD2、D3のビットデータについても、各ノズル開口のインクの増粘の程度毎にモードビット信号が生成されるようになっている。すなわち、例えばノズル開口の使用頻度が多くインクの増粘があまり懸念されない場合にD2、D3のビットデータを「10」とし、例えばノズル開口の使用頻度が少なくインクの増粘がより懸念される場合にD2、D3のビットデータを「01」とすることが可能である。
【0139】
その他の構成は、図1乃至図13を用いて説明した第1の実施の形態と略同様の構成である。第2の実施の形態において、図1乃至図13に示す第1の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0140】
本実施の形態によれば、インクの記録紙18への凝集性に基づいて好適な共通微振動信号が選択され、さらに各ノズル開口の状態等に起因するインクの増粘の程度に対応するモードビット信号が利用されることにより、インクの記録紙への凝集性と各ノズル開口のインクの増粘の程度との両方を考慮した印字外微振動制御を実施することができる。同様に、各ビットデータD2、D3に基づいて、インクの記録紙への凝集性と各ノズル開口のインクの増粘の程度との両方を考慮した印字内微振動制御が行われ得る。
【0141】
さらに、本実施の形態のインクジェット式記録装置は、特願2000−86443号、特願2000−86889号及び前記の特願平11−295385号の各々の発明内容と組合わせることが可能である。これらの各明細書に記載されている内容は、この引用によって、本明細書に組入れられる。
【0142】
次に、本発明の第3の実施の形態のインクジェット式記録装置について、図15乃至図18を用いて説明する。図15は、本発明の第3の実施の形態によるインクジェット式記録装置の構成を説明する概略ブロック図である。図15に示すように、本実施の形態のインクジェット式記録装置は、モードビット信号発生部200を有していない。
【0143】
本実施の形態の微振信号発生部12は、インタフェース機器100から入力されるインクの記録紙18への凝集性に基づいて、図16に示すように、高凝集性の場合の第1共通微振動信号と低凝集性の場合の第2共通微振動信号とを切り換えて生成可能となっている。
【0144】
この例では、図16に示すように、第1共通微振動信号は、最低電位と最大電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス301を一連に接続した周期信号によって構成されている。
【0145】
同様に、第2共通微振動信号は、最低電位と最大電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス302を一連に接続した周期信号によって構成されている。
【0146】
各台形状のパルス301、302は、通常、互いに異なる波形で構成される。例えばパルス301及びパルス302は、図7(a)及び図7(b)に示すようなパルス波形であり得る。
【0147】
あるいは、パルス301及びパルス302は、図8(a)及び図8(b)に示すようなパルス波形であり得る。
【0148】
あるいば、パルス301及びパルス302は、図9(a)及び図9(b)に示すようなパルス波形であり得る。
【0149】
本実施の形態のインクジェット式記録装置は、モードビット信号発生部200を有していないため、印字外共通微振動信号がそのまま微振制御信号として利用される。(モードビット信号発生部200が設けられている場合でも、常に信号「1」を出力する場合、同じ態様となる。)
一方、本実施の形態の主信号発生部11は、インタフェース機器100から入力されるインクの記録紙18への凝集性に基づいて、図17及び図18に示すように、高凝集性インク用の第1吐出駆動信号(図17参照)と低凝集性インク用の第2吐出駆動信号(図18参照)とを切り換えて生成可能となっている。
【0150】
この場合、第1吐出駆動信号を時間軸方向に分割し、印字データの各ビットを分割部分に対応させて設定することにより、一つの第1吐出駆動信号から複数の駆動パルス及び高凝集性インク用の印字内微振動信号を選択的に生成することができ、生成した駆動パルスあるいは印字内微振動信号を圧電振動子35に供給することができる。これにより、印字中にメニスカス52を適宜の強度で微振動させて濡れ曲がり等の弊害なく十分なインクの攪拌効果を得たり、インク滴の量(即ち、ドット径)が異なる複数の駆動パルスを記録ヘッド8の圧電振動子35に供給させることができる。
【0151】
例えば、図17に示す例では、第1吐出駆動信号を、第1波形部361、第2波形部362、第3波形部363に分割し、第1波形部361により小ドット駆動パルスを生成し、第3波形部363により中ドット駆動パルスを生成し、第1波形部361と第3波形部363とを組み合わせて大ドット駆動パルスを生成し、第2波形部(パルス部)362により高凝集性のインク用の印字内微振制御信号を生成するようになっている。
【0152】
一方、図18に示す例では、第2吐出駆動信号を、第1波形部361’、第2波形部362’、第3波形部363’に分割し、第1波形部361’により小ドット駆動パルスを生成し、第3波形部363’により中ドット駆動パルスを生成し、第1波形部361’と第3波形部363’とを組み合わせて大ドット駆動パルスを生成し、第2波形部(パルス部)362’により低凝集性のインク用の印字内微振制御信号を生成するようになっている。
【0153】
この場合、第1波形部361と第1波形部361’とは、第1の実施の形態における第1波形部61と略同一であり、第3波形部363と第3波形部363’とは、第1の実施の形態における第4波形部64と略同一であり、第2波形部362は、第1の実施の形態における第2波形部62と略同一であり、第2波形部362’は、第1の実施の形態における第3波形部63と略同一である。
【0154】
ここで、小ドット駆動パルスは、小ドットを形成し得るインク滴を吐出させる駆動パルスであり、中ドット駆動パルスは、中ドットを形成し得るインク滴を吐出させる駆動パルスであり、大ドット駆動パルスは、大ドットを形成し得るインク滴を吐出させる駆動パルスである。また、各印字内微振制御信号は、インク滴を吐出しないノズル開口51についてメニスカス52を微振動させる駆動パルスである。
【0155】
そして、いずれかの印字内微振動信号を圧電振動子35に供給すると、圧力発生室36が僅かに膨張・収縮し、図5(b)を用いて説明したように、ノズル開口51の開口縁付近の吐出側位置(図中点線で示す)と、この吐出側位置よりも圧力発生室36側の引き込み側位置(図中実線で示す)との間で、メニスカス52が微振動する。即ち、ノズル開口部分のインクが撹拌される。
【0156】
図17及び図18に示す例では、印字データが3ビットのデータD1,D2,D3により構成され、各データをD1=1,D2=0,D3=0に設定することで小ドット駆動パルスを生成し、各データをD1=0,D2=0,D3=1に設定することで中ドット駆動パルスを生成し、各データをD1=1,D2=0,D3=1に設定することで大ドット駆動パルスを生成し、各データをD1=0,D2=1,D3=0に設定することで印字内微振動パルスを生成するようになっている。また、各データをD1=0,D2=0,D3=0に設定すると、印字内微振動制御さえ実施されない。
【0157】
その他の構成は、図1乃至図13を用いて説明した第1の実施の形態と略同様の構成である。第2の実施の形態において、図1乃至図13に示す第1の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0158】
本実施の形態によれば、印字内微振動信号あるいは吐出駆動信号の周期を、より短くすることができる。
【0159】
なお、以上の3つの実施の形態においては、インクの記録紙への凝集性に対応して、それぞれの微振制御信号が含むパルス波形の波形が異なっている。
【0160】
しかしながら、本件出願人は、パルス波形が同一であっても、高凝集性インク用の微振制御信号(第1微振制御信号)のパルス波形(第1パルス波形)の発数を、低凝集性インク用の微振制御信号(第2微振制御信号)のパルス波形(第2パルス波形)の発数よりも少なくすることで、前記の各実施の形態と略同様の効果が得られることを確認した。この時、共通のパルス波形は、ホールド電圧値が吐出駆動パルスに対して約50%、立ち上がり時間が15μs、電圧ホールド時間が10μs、立ち下がり時間が5μs、であり、第1パルス波形の発数が250発、第2パルス波形の発数が500発であった。
【0161】
さらに本件出願人は、パルス波形が同一であっても、高凝集性インク用の微振制御信号(第1微振制御信号)のパルス波形(第1パルス波形)の繰り返し周波数を、低凝集性インク用の微振制御信号(第2微振制御信号)のパルス波形(第2パルス波形)の繰り返し周波数よりも小さくすることで、前記の各実施の形態と略同様の効果が得られることを確認した。この時、共通のパルス波形は、ホールド電圧値が吐出駆動パルスに対して約50%、立ち上がり時間が15μs、電圧ホールド時間が10μs、立ち下がり時間が5μs、であり、第1パルス波形の繰り返し周波数が7.2kHz発、第2パルス波形の繰り返し周波数が14.4kHzであった。
【0162】
なお、各パルス波形の形成については、特許第2940542号に記載された方法を利用することが好ましい。当該特許明細書に記載されている内容は、この引用によって、本明細書に組入れられる。
【0163】
次に、本発明の第4の実施の形態のインクジェット式記録装置について、図19乃至図22を用いて説明する。本実施の形態のインクジェット式記録装置のキャリッジ21(図4(a)参照)には、単一のカートリッジ19の代わりに、黒インクカートリッジ101(インク容器)と、3色カラーインクカートリッジ102(インク容器)とが、それぞれ独立に載置されるようになっている。
【0164】
図19は、黒インクカートリッジ101の斜視図である。図19に示すように、黒インクカートリッジ101は、黒インクを収容するインク室101aを有しており、インク室101aと黒インク用記録ヘッド117(図22参照)のインク連通路117aとを接続可能なインク供給口126が底面125に設けられている。また、当該底面125には、電気的に書換え可能なメモリ装置である半導体記憶手段127(記憶部)が設けられている。また、半導体記憶手段127へのアクセスのための電気接点133も、底面125に設けられている。
【0165】
この場合、半導体記憶手段127は、当該黒インクカートリッジ101のインク室101aに収容されるインクの、記録紙18に対する凝集性に関する情報を記憶している。インク室101aには、フォーム材に浸透された態様で、黒色の染料インクまたは顔料インクが収容されている。
【0166】
一方、図20は、カラーインクカートリッジ102の斜視図である。図20に示すように、カラーインクカートリッジ102は、カラーインクとしてのイエロー、マゼンダ、シアンの各インクを個別に収容するインク室102a、102b、102cを有しており、各インク室102a、102b、102cとカラーインク用記録ヘッド118(図22参照)のインク連通路118aとを接続可能なインク供給口129〜131が、底面128に設けられている。また、当該底面128には、電気的に書換え可能なメモリ装置である半導体記憶手段132(記憶部)が設けられている。また、半導体記憶手段132へのアクセスのための電気接点134も、底面128に設けられている。
【0167】
この場合、半導体記憶手段132は、当該カラーインクカートリッジ102の各インク室102a〜102cに収容されるインクの、記録紙18に対する凝集性に関する情報を記憶している。各インク室102a〜102cには、フォーム材に浸透された態様で、各色の染料インクまたは顔料インクが収容されている。
【0168】
図21は、図19及び図20に示す各カートリッジ101及び102が装着されるヘッドホルダ135(インク容器設置部)を示す斜視図である。図21に示すように、ヘッドホルダ135には、各カートリッジ101及び102の電気接点133及び134と電気的に接触可能な電気接点136及び137が設けられている。これらの電気接点136及び137は、半導体記憶手段127及び132に記憶された情報を読取る情報読取部138及び139にそれぞれ接続されている。情報読取部138及び139は、フレキシブルケーブル140によって、記録装置本体の外部I/F3(図1参照)に接続されている。
【0169】
半導体記憶手段127及び132は、書込みできない読取り専用の記憶手段であってもよい。あるいは、これらが書込み可能な記憶手段である場合、情報読取部138及び139は、半導体記録手段127及び132に対する書込み機能を有していてもよい。
【0170】
図22は、情報読取部138及び139周辺の概略ブロック図である。図22に示すように、キャリッジ21の各インクカートリッジ101、102が対向する位置に押圧スイッチ143、144がそれぞれ設けられている。各押圧スイッチ143、144は、インクカートリッジ交換判定部142に接続され、各インクカートリッジ101、102が交換されたか否かが判定されるようになっている。
【0171】
本実施の形態の制御部6は、インクカートリッジ交換判定部142が黒インクカートリッジ101が交換されたことを判定した場合、新しい黒インクカートリッジ101の半導体記憶手段127に記憶された情報、すなわち、当該インクカートリッジ101が収容する黒インクの記録紙18への凝集性に関する情報を、情報読取部138を介して取得するようになっている。
【0172】
そして、微振信号発生部12が、情報読取部138から取得したインクの記録紙18への凝集性に基づいて、高凝集性の場合の第1共通微振動信号と低凝集性の場合の第2共通微振動信号とを切り換えて生成可能となっている。
【0173】
同様に、本実施の形態の制御部6は、インクカートリッジ交換判定部142がカラーインクカートリッジ102が交換されたことを判定した場合、新しいカラーインクカートリッジ102の半導体記憶手段132に記憶された情報、すなわち、当該インクカートリッジ102が収容する各インクの記録紙18への凝集性に関する情報を、情報読取部139を介して取得するようになっている。
【0174】
そして、微振信号発生部12が、情報読取部138から取得したインクの記録紙18への凝集性に基づいて、高凝集性の場合の第1共通微振動信号と低凝集性の場合の第2共通微振動信号とを切り換えて生成可能となっている。
【0175】
その他の構成は、図14を用いて説明した第2の実施の形態と略同様の構成である。第3の実施の形態において、図14に示す第2の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0176】
本実施の形態によれば、インクカートリッジ101、102の半導体記憶手段127、132に記憶されたインクの記録媒体への凝集性に関する情報を、自動的に読取ることができる。
【0177】
なお、吐出駆動信号及び/または微振制御信号の生成には、特開2000−1001号公報に記載されているDAC回路を用いることも可能である。この場合、インクの記録用媒体への凝集性に関する情報、及び、その他の吐出駆動信号等の生成のための情報が、ネットワークを含む各種回線を介してDAC回路に入力される。また、前記各情報は、前記回線に接続された適宜の記録媒体に記録されていることが好ましい。
【0178】
なお、通常のインクジェット式記録装置では、同一の記録ヘッドに異なる種類のインクを利用する場合、記録ヘッドの洗浄が必要である。記録ヘッドの洗浄が実質的に不可能な場合には、例えば装置の購買時(あるいは出荷時)にインク種類を特定し、使用者は当該インク種類のみを使用するという使用態様をとらざるを得ない。しかし、このような場合でも、販売店側(あるいは製造者側)は、本発明による一種類のインクジェット式記録装置で、使用者の選択する各種のインクに対応させることが可能である。従って、装置全体のコストが抑制され得る。
【0179】
なお、前述のように、プリンタコントローラ1はコンピュータシステムによって構成されているが、コンピュータシステムに前記各要素を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本件の保護対象である。
【0180】
さらに、前記の各要素が、コンピュータシステム上で動作するOS等のプログラムによって実現される場合、当該OS等のプログラムを制御する各種命令を含むプログラムを記録した記録媒体も、本件の保護対象である。
【0181】
ここで、記録媒体とは、フロッピーディスク等の単体として認識できるものの他、各種信号を伝搬させるネットワークをも含む。
【0182】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、微振制御信号発生手段が、ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて微振制御信号を生成し、当該微振制御信号に基づいて微振動手段が駆動されるため、インクの記録媒体への凝集性に基づいた微振動制御を行うことができる。
【0183】
特に、微振制御信号発生手段が、高凝集性のインク用の第1微振制御信号と低凝集性のインク用の第2微振制御信号とをそれぞれ生成可能となっている場合、高凝集性のインク用の微振動制御と低凝集性のインク用の微振動制御とをそれぞれ独立に効果的に実施することができる。
【0184】
あるいは、微振制御信号発生手段が、顔料系インク(高凝集性のインクの一例)用の第1微振制御信号と染料系インク(高凝集性のインクの一例)用の第2微振制御信号とをそれぞれ生成可能となっている場合、顔料系インク用の微振動制御と染料系インク用の微振動制御とをそれぞれ独立に効果的に実施することができる。
【0185】
微振制御信号発生手段が、共通微振動信号を生成する微振信号発生手段と、前記ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて微振モード信号を生成する微振モード信号発生手段と、前記共通微振動信号と前記微振モード信号とに基づいて微振制御信号を生成する信号融合部と、を有している場合、共通の共通微振動信号を利用することができるため、制御処理が容易に実現され得る。
【0186】
あるいは、記録ヘッドが、複数のノズル開口を有しており、微振動手段が、選択されたノズル開口毎にノズル開口部分のインクを微振動させるようになっており、微振制御信号発生手段は、前記ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて共通微振動信号を生成する微振信号発生手段と、前記選択されたノズル開口毎に微振モード信号を生成する微振モード信号発生手段と、前記共通微振動信号と前記微振モード信号とに基づいて微振制御信号を生成する信号融合部と、を有している場合、選択されたノズル開口毎に生成される微振モード信号を、インクの記録媒体への凝集性とは無関係に別の条件で設定することができるため、より緻密な微振動制御を実施することができる。
【0187】
また、信号融合部が、前記共通微振動信号と前記微振モード信号とのANDによって微振制御信号を生成するようになっている場合、信号処理が容易である。
【0188】
また、インクの記録媒体への凝集性に関する情報が入力される入力部が、インクを収容するインク室とインクの記録媒体への凝集性に関する情報を記憶する記憶部とを有するインク容器が設置されるインク容器設置部と、インク容器設置部に設置されるインク容器の記憶部に記憶された情報を読取る情報読取部と、を有する場合、インク容器の記憶部に記憶された情報に基づいて、インクの記録媒体への凝集性に関する情報を自動的に読取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるインクジェット式記録装置の構成を説明する概略ブロック図である。
【図2】吐出駆動信号及び、この吐出駆動信号に基づいて生成される駆動パルスを説明する図である。
【図3】微振制御信号を説明する図である。
【図4】図1のインクジェット式プリンタの斜視図である。
【図5】記録ヘッドの構造を説明する図であり、(a)は断面図、(b)は(a)におけるA部の拡大断面図である。
【図6】記録ヘッドにおける電気的構成を説明するブロック図である。
【図7】微振制御信号の第1パルス波形及び第2パルス波形を詳細に示す図である。
【図8】第1パルス波形及び第2パルス波形の他の例を詳細に示す図である。
【図9】第1パルス波形及び第2パルス波形の他の例を詳細に示す図である。
【図10】1行の記録動作を説明するタイミングチャートである。
【図11】ドットパターン展開処理を説明するフローチャートである。
【図12】(a)はドットパターン記録処理を説明するフローチャート、(b)は位置情報取得処理を説明するフローチャートである。
【図13】縦振動モードの圧電振動子を用いた記録ヘッドを説明する図である。
【図14】微振制御信号の他の例を説明する図である。
【図15】本発明の第3の実施の形態によるインクジェット式記録装置の構成を説明する概略ブロック図である。
【図16】第3の実施の形態の微振制御信号を説明する図である。
【図17】第1吐出駆動信号及び、第1吐出駆動信号に基づいて生成される駆動パルスを説明する図である。
【図18】第2吐出駆動信号及び、第2吐出駆動信号に基づいて生成される駆動パルスを説明する図である。
【図19】黒インクカートリッジの一例を示す概略斜視図。
【図20】3色カラーインクカートリッジの一例を示す概略斜視図。
【図21】インクカートリッジが装着されるホルダの一例を示す概略斜視図。
【図22】情報読取部の周辺の概略ブロック図。
【符号の説明】
1 プリンタコントローラ
2 プリントエンジン
3 外部インターフェース
4 RAM
5 ROM
6 制御部
7 発振回路
8 記録ヘッド
9 駆動信号発生部
9a 主信号決定部
9b 微振信号決定部
10 内部インターフェース
11 主信号発生部
12 微振信号発生部
13 選択部
16 紙送り機構
17 キャリッジ機構
18 記録紙
19 インクカートリッジ
20 ガイド部材
21 キャリッジ
22 駆動プーリ
23 従動プーリ
24 タイミングベルト
25 パルスモータ
26 プリンタ筐体
27 リニアエンコーダ
28 スリット
29 スリット検出器
30 キャッピング機構
33 アクチュエータユニット
34 流路ユニット
35 圧電振動子
36 圧力発生室
37 第1の蓋部材
38 スペーサ部材
39 第2の蓋部材
40 インク供給口形成基板
41 インク室形成基板
42 ノズルプレート
43 接着層
44 共通電極
45 駆動電極
46 供給側連通孔
47 第1ノズル連通孔
48 インク供給口
49 インク室
50 第2ノズル連通孔
51 ノズル開口
52 メニスカス
55 シフトレジスタ
56 ラッチ回路
57 レベルシフタ
58 スイッチ
61 第1波形部
62 第2波形部
63 第3波形部
64 第4波形部
61t〜64t 波形
70 記録ヘッド
71 ケース
72 収納室
73 圧電振功子
73a 櫛歯状先端部
74 流路ユニット
75 流路形成板
76 ノズルプレート
77 弾性板
80 ノズル開口
81 圧力発生室
82 インク供給部
83 共通インク室
84 インク供給管
87 ステンレス板
88 弾性体膜
89 アイランド部
100 インタフェース機器
101 黒インクカートリッジ
102 カラーインクカートリッジ
117 黒インク用記録ヘッド
117a インク連通路
118 カラーインク用記録ヘッド
118a インク連通路
127、132 半導体記憶手段
133、134 電気接点
135 ヘッドホルダ
138、139 情報読取部
140 フレキシブルケーブル
142 インクカートリッジ交換判定部
143、144 押圧スイッチ
200 モードビット信号発生部
201 中台形パルス
202 大台形パルス
203 中台形パルス
204 大台形パルス
205 中台形パルス
206 大台形パルス
301 台形パルス
302 台形パルス
361、361’ 第1波形部
362、362’ 第2波形部
363、363’ 第3波形部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus including a recording head that performs recording by ejecting ink droplets from nozzle openings, and more particularly to an ink jet recording apparatus that prevents thickening of ink at nozzle openings.
[0002]
[Prior art]
Inkjet recording devices such as inkjet printers and inkjet plotters move the recording head along the main scanning direction and move the recording paper (a type of print recording medium) along the sub-scanning direction. Then, by ejecting ink droplets from the nozzle openings of the recording head, images (characters) are recorded on the recording paper. The ink droplets are ejected, for example, by expanding and contracting a pressure generating chamber that communicates with the nozzle opening.
[0003]
Incidentally, since the ink is exposed to air at the nozzle opening portion of the recording head, the ink solvent (for example, water) gradually evaporates. The evaporation of the ink solvent increases the ink viscosity at the nozzle opening, thereby deteriorating the image quality of the recorded image. That is, when the ink viscosity of the portion increases, the ejected ink droplets can fly in a direction deviating from the normal direction.
[0004]
For this reason, in the ink jet recording apparatus, measures are taken to prevent the ink from thickening at the nozzle opening. One countermeasure against this thickening is agitation of ink by slight vibration of the meniscus. Here, the meniscus is the free surface of the ink exposed at the nozzle opening.
[0005]
In this agitation of the ink, the meniscus is alternately moved in the ink droplet ejection direction and the drawing direction opposite to the ejection direction so that the ink droplets are not ejected. This movement of the meniscus is also performed by expanding and contracting the pressure generating chamber. By causing the meniscus to vibrate slightly, the ink at the nozzle opening is agitated, so that thickening of the ink is prevented.
[0006]
This ink agitation is performed in conjunction with the recording operation. For example, it is performed during the acceleration period immediately after the start of main scanning of the carriage on which the recording head is mounted or during the recording period of one line (that is, during printing). In the agitation during the acceleration period, a fine vibration drive signal (fine vibration control signal) for finely vibrating the meniscus is supplied to the recording head, and the meniscus of all nozzle openings is finely vibrated. In the agitation during printing, a fine vibration pulse is generated from an ejection drive signal for ejecting ink droplets, and the generated fine vibration pulse is supplied to the recording head. As a result, the ink is stirred for the nozzle openings that do not eject ink droplets.
[0007]
In Japanese Patent Application No. 2000-21507, the ink meniscus of the nozzle opening is slightly vibrated from an appropriate timing immediately before ejecting ink droplets to a predetermined time or an appropriate timing immediately before ejecting ink droplets. It is described.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The micro-vibration driving signal supplied to the recording head in the conventional ink jet recording apparatus is constant regardless of the characteristics and type of ink. For this reason, for example, when a fine vibration drive signal is set in accordance with ink that tends to thicken, the fine vibration caused by the fine vibration drive signal causes wettability at the nozzle opening for ejecting ink that does not thicken easily and flows easily. Detrimental effects such as bending may occur.
[0009]
In particular, a highly cohesive ink such as a pigment-based ink and a low-cohesive ink such as a dye-based ink can differ greatly in the degree of thickening within a nozzle opening. An ink jet recording apparatus that can use both of them has not been developed yet. The pigment-based ink is composed of, for example, a pigment, a dispersant, a solvent, and an additive, and is particularly excellent in ultraviolet resistance.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and an ink jet recording apparatus capable of performing fine vibration control corresponding to ink characteristics and types, in particular, cohesiveness of the ink to the recording medium. The purpose is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention generates a fine vibration control signal based on a recording head having a nozzle opening, a fine vibration means for finely vibrating the ink in the nozzle opening portion, and a cohesiveness of the ink supplied to the nozzle opening to the recording medium. An ink jet recording apparatus comprising: a fine vibration control signal generating means for performing fine vibration control means for driving the fine vibration means based on the fine vibration control signal.
[0012]
According to the present invention, the fine vibration control signal generating means generates the fine vibration control signal based on the cohesiveness of the ink supplied to the nozzle openings to the recording medium, and the fine vibration means based on the fine vibration control signal. Therefore, the fine vibration control based on the aggregation property of the ink on the recording medium can be performed.
[0013]
For example, the fine vibration control signal generating means can generate a first fine vibration control signal for highly cohesive ink and a second fine vibration control signal for low cohesive ink, respectively. In this case, the fine vibration control for the highly cohesive ink and the fine vibration control for the low cohesive ink can be effectively performed independently of each other.
[0014]
Alternatively, the fine vibration control signal generating means includes a first fine vibration control signal for pigment-based ink (an example of highly cohesive ink) and a second fine vibration control for a dye-based ink (an example of highly cohesive ink). Each signal can be generated. In this case, the fine vibration control for the pigment-based ink and the fine vibration control for the dye-based ink can be effectively performed independently of each other.
[0015]
In general, for the sake of convenience in signal generation, the first fine vibration control signal may be composed of a continuous first pulse waveform, and the second fine vibration control signal may be composed of a continuous second pulse waveform. preferable.
[0016]
The present inventor has found that the first pulse waveform and the second pulse waveform are suitable for the relationship between the fine vibration control signal and the aggregation property of the ink on the recording medium as follows.
[0017]
For example, the preferable condition is that the hold voltage value of the first pulse waveform is smaller than the hold voltage value of the second pulse waveform.
[0018]
Alternatively, it is preferable that the voltage hold time of the first pulse waveform is shorter than the hold voltage time of the second pulse waveform.
[0019]
Alternatively, it is a preferable condition that the slope of the rising portion of the first pulse waveform is gentler than the slope of the rising portion of the second pulse waveform.
[0020]
Alternatively, it is a preferable condition that the number of first pulse waveforms is smaller than the number of second pulse waveforms.
[0021]
Alternatively, it is preferable that the repetition frequency of the first pulse waveform is smaller than the repetition frequency of the second pulse waveform.
[0022]
In addition, it is preferable that the fine vibration control signal generating means outputs a fine vibration mode signal based on the fine vibration signal generating means for generating a common fine vibration signal and the cohesiveness of the ink supplied to the nozzle openings to the recording medium. A fine vibration mode signal generating means for generating, and a signal merging unit for generating a fine vibration control signal based on the common fine vibration signal and the fine vibration mode signal. In this case, since a common common vibration signal can be used, the control process can be easily realized.
[0023]
Alternatively, preferably, the recording head has a plurality of nozzle openings, and the fine vibration means finely vibrates the ink in the nozzle opening portion for each selected nozzle opening. The generating means generates a fine vibration signal generating means for generating a common fine vibration signal based on the cohesiveness of the ink supplied to the nozzle openings to the recording medium, and generates a fine vibration mode signal for each of the selected nozzle openings. And a signal merging unit for generating a fine vibration control signal based on the common fine vibration signal and the fine vibration mode signal. In this case, the fine vibration mode signal generated for each selected nozzle opening can be set based on another standard regardless of the aggregation property of the ink on the recording medium. can do.
[0024]
The fine vibration control for each selected nozzle opening is described in detail, for example, in Japanese Patent Application No. 11-295385.
[0025]
In the above case, it is preferable that the signal fusion unit generates a fine vibration control signal by ANDing the common fine vibration signal and the fine vibration mode signal. In this case, signal processing is easy.
[0026]
Further, for convenience of signal processing, the common micro-vibration signal is a periodic signal having a predetermined waveform, and the micro-vibration mode signal has a predetermined rectangular pulse train and a period having the same cycle as the common micro-vibration signal. Preferably it is a signal.
[0027]
Preferably, an input unit for inputting information relating to the aggregation property of the ink on the recording medium is connected to the fine vibration control signal generating means.
[0028]
The input unit is installed in an ink container installation unit in which an ink container having an ink chamber for storing ink and a storage unit for storing information on the aggregation property of the ink on the recording medium is installed, and in the ink container installation unit. And an information reading unit that reads information stored in the storage unit of the ink container. In this case, based on the information stored in the storage unit of the ink container, it is possible to automatically read information related to the aggregation property of the ink on the recording medium.
[0029]
However, the input unit may be configured by an interface device such as a keyboard, and the user may manually input information regarding the aggregation property of the ink onto the recording medium.
[0030]
The fine vibration control signal generating means for generating a fine vibration control signal based on the cohesiveness of the ink supplied to the nozzle opening to the recording medium, and the fine vibration means is driven based on the fine vibration control signal. The fine vibration control means can be realized by a computer system.
[0031]
Further, a computer-readable recording medium that records a program for causing the computer system to realize each means is also a subject of protection in this case.
[0032]
Here, the recording medium includes not only a floppy disk or the like that can be recognized as a single unit, but also a network that propagates various signals.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention is an ink jet printer, and includes a printer controller 1 and a print engine 2.
[0034]
The printer controller 1 includes an external interface (external I / F) 3, a RAM 4 that temporarily stores various data, a ROM 5 that stores a control program, a control unit 6 that includes a CPU, a clock, and the like. An oscillation circuit 7 that generates a signal, a drive signal generator 9 that generates a drive signal to be supplied to the recording head 8, a dot pattern data (bitmap data) developed based on the drive signal and print data, and the like And an internal interface (internal I / F) 10 for transmitting to the print engine 2.
[0035]
The external I / F 3 receives, for example, print data composed of character codes, graphic functions, image data, and the like from a host computer (not shown). Further, a vichy signal (BUSY) and an acknowledge signal (ACK) are output to the host computer or the like through the external I / F 3.
[0036]
Further, the external I / F 3 of the present embodiment is an interface such as a keyboard as an input unit for inputting information relating to the cohesiveness of the ink used in the present embodiment to the recording paper 18 (recording medium). It is connected to the device 100.
[0037]
The RAM 4 includes a reception buffer 4A, an intermediate buffer 4B, an output buffer 4C, and a work memory (not shown). The reception buffer 4A temporarily stores print data received via the external I / F 3, the intermediate buffer 4B stores intermediate code data converted by the control unit 6, and the output buffer 4C Store dot pattern data. Here, the dot pattern data is print data obtained by decoding (translating) intermediate code data (for example, gradation data).
[0038]
The ROM 5 stores font data, graphic functions, and the like in addition to a control program (control routine) for performing various data processing.
[0039]
The control unit 6 performs various controls according to the control program stored in the ROM 5. For example, the print data in the reception buffer 4A is read and the print data is converted into intermediate code data, and the intermediate code data is stored in the intermediate buffer 4B. Further, the control unit 6 analyzes the intermediate code data read from the intermediate buffer 4B, and develops (decodes) it into dot pattern data with reference to font data, graphic functions, and the like stored in the ROM 5. The control unit 6 stores the dot pattern data in the output buffer 4C after performing the necessary decoration processing.
[0040]
If dot pattern data for one line that can be recorded is obtained by one main scan of the recording head 8, the dot pattern data for one line is sequentially transferred from the output buffer 4C through the internal I / F 10 to the recording head 8. Is output. When dot pattern data for one line is output from the output buffer 4C, the developed intermediate code data is erased from the intermediate buffer 4B, and the development process for the next intermediate code data is performed.
[0041]
The drive signal generator 9 according to the present embodiment generates an ejection drive signal (including an in-print fine vibration control signal) used for fine vibration of the meniscus 52 (see FIG. 5B) during recording and printing. A main signal generating unit 11 for generating, a fine signal generating unit 12 for generating a non-printing common micro-vibration signal used for micro-vibration of the non-printing meniscus 52 (see FIG. 5B), and a main signal A selection unit 13 that receives the ejection drive signal from the generation unit 11 and the non-printing common micro-vibration signal from the micro-vibration signal generation unit 12 and outputs the ejection driving signal or the non-printing common micro-vibration signal to the internal I / F 10; , Including.
[0042]
For example, as shown in FIG. 2, the ejection drive signal has a waveform 61t having a waveform 61t that rises from a reference voltage to a predetermined voltage and then temporarily drops below the reference voltage, rises again to the predetermined voltage, and then falls below the reference voltage again. 61, a second waveform portion 62 having a trapezoidal waveform 62t returning from the reference voltage by a predetermined voltage, and a trapezoidal waveform 63t returning by a voltage larger than the trapezoidal waveform 62t of the second waveform portion 61. The third waveform portion 63 having the first waveform portion 61 and the fourth waveform portion 64 having a waveform 64t having a voltage that rises a predetermined voltage higher than the reference voltage and then returns after the voltage has dropped substantially the same as the lowest voltage of the first waveform portion 61 are connected in series. It is constituted by the periodic signal.
[0043]
On the other hand, the non-printing common micro-vibration signal is usually composed of the same signal. For example, as shown in FIG. 3, a trapezoidal pulse 201 (medium trapezoidal pulse) whose potential switches between the lowest potential and the intermediate potential. The trapezoidal pulse 202 (large trapezoidal pulse) whose potential is switched between the minimum potential and the maximum potential is constituted by a periodic signal that is alternately connected in series at substantially equal intervals.
[0044]
The drive signal generation unit 9 can be configured by a logic circuit, or can be configured by a control circuit configured by a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
[0045]
The print engine 2 includes a paper feed mechanism 16, a carriage mechanism 17, and a recording head 8.
[0046]
The paper feed mechanism 16 includes a paper feed motor, a paper feed roller, and the like. As shown in FIG. 4A, the recording paper 18 (a kind of print recording medium) is linked to the recording operation of the recording head 8. And send them out sequentially. That is, the paper feeding mechanism 16 moves the recording paper 18 in the recording paper feeding direction that is the sub-scanning direction.
[0047]
As shown in FIGS. 4A to 4C, the carriage mechanism 17 is movably attached to the guide member 20 and can be mounted with the recording head 8 and the ink cartridge 19, and the drive pulley 22 and the driven mechanism. A timing belt 24 spanned between the pulley 23 and connected to the carriage 21, a pulse motor 25 for rotating the driving pulley 22, and a printer housing in a state parallel to the recording paper width direction (along the main scanning direction). A linear encoder 27 installed on the body 26 and a slit detector 29 attached to the carriage 21 and capable of detecting a plurality of slits 28 of the linear encoder 27 are provided.
[0048]
The linear encoder 27 of the present embodiment is a transparent thin plate member, and as shown in FIG. 4B, the slits 28 are formed at a pitch of 360 dpi. The slit detector 29 can be configured by, for example, a photo interrupter.
[0049]
According to such a carriage mechanism 17, the carriage 21 reciprocates along the width direction (main scanning direction) of the recording paper 18 by the operation of the pulse motor 25. Thereby, the recording head 8 mounted on the carriage 21 moves along the main scanning direction. This movement of the carriage 21 is performed starting from the reference position on the home position side. Here, the home position is a position where the carriage 21 is on standby when the power is not turned on or when a state in which recording is not performed takes a long time. In the present embodiment, a home position is provided at the right end in FIG.
[0050]
At the home position, a capping mechanism 30 for preventing ink solvent from evaporating in a nozzle opening 51 (described later) of the recording head 8 is provided.
[0051]
On the other hand, the reference position is set to a position slightly to the left of the home position. Specifically, a reference position is set between the right edge of the recording paper 18 and the capping mechanism 30.
[0052]
When the carriage 21 moves, the slit detector 29 moves with the carriage 21. Along with this movement, the slit detector 29 sequentially detects the plurality of slits 28 of the linear encoder 27 and outputs a pulsed detection signal corresponding to the pitch of the slits 28. Based on the detection signal from the slit detector 29, the controller 6 recognizes the position of the recording head 8.
[0053]
Specifically, the control unit 6 resets the count value of the position counter in a state where the carriage 21 is positioned at the reference position, and the rising pulse (detection) from the slit detector 29 output as the carriage 21 moves. Signal) and the position counter is incremented every time a pulse is received. Thus, the count value of the position counter becomes head position information indicating the position of the carriage 21, that is, the scanning position of the recording head 8. Here, the position counter can be provided, for example, in a work memory (not shown) of the RAM 4, but the counter may be provided separately.
[0054]
Accordingly, the linear encoder 27 and the slit detector 29 function as scanning position information output means, that is, output information (detection signal) relating to the position of the recording head 8 with the main scanning of the carriage 21 (recording head 8). . Further, the control unit 6 and the position counter (RAM 4) function as scanning position holding means, that is, after the count value (head position information) of the position counter is updated based on the detection signal from the slit detector 29. Holds the updated count value.
[0055]
Next, the recording head will be described. As shown in FIG. 5A, the exemplified recording head 8 is schematically constituted by an actuator unit 33 and a flow path unit 34. Further, the illustrated recording head 8 uses a piezoelectric vibrator 35 in a flexural vibration mode as a pressure generating element.
[0056]
Here, the piezoelectric vibrator 35 in the flexural vibration mode contracts by charging, deforms the pressure generating chamber 36 so as to reduce its volume, expands by the discharge, and causes the pressure generating chamber 36 to have its volume. It is to be deformed so as to increase.
[0057]
The actuator unit 33 includes a first lid member 37, a spacer member 38, a second lid member 39, a piezoelectric vibrator 35, and the like. The flow path unit 34 includes an ink supply port forming substrate 40, an ink chamber forming substrate 41, a nozzle plate 42, and the like. The recording head 8 is configured by integrating the actuator unit 33 and the flow path unit 34 with the adhesive layer 43. The adhesive layer 43 can be composed of a heat welding film, an appropriate adhesive, or the like.
[0058]
The first lid member 37 is generally a ceramic thin plate having elasticity, and in the present embodiment, the first lid member 37 has a thickness of about 6 micrometers of zirconia (ZrO 2 ). A common electrode 44 of the piezoelectric vibrator 35 is formed on the back surface (upper surface) of the first lid member 37, and the piezoelectric vibrator 35 is laminated on the common electrode 44. A driving electrode 45 of the piezoelectric vibrator 35 is provided on the back surface (upper surface) of the piezoelectric vibrator 35.
[0059]
The spacer member 38 is a ceramic plate having a through hole that becomes the pressure generating chamber 36, and in this case, the spacer member 38 is made of plate-like zirconia having a thickness of about 100 micrometers.
[0060]
The second lid member 39 has a through hole as the supply side communication hole 46 on the left side in FIG. 5A, and a ceramic material having a through hole as the first nozzle communication hole 47 on the right side in FIG. It is. The second lid member 39 is made of, for example, plate-like zirconia.
[0061]
A first lid member 37 is disposed on the back surface (upper surface) of the spacer member 38, and a second lid member 39 is disposed on the front surface (lower surface). That is, the spacer member 38 is sandwiched between the first lid member 37 and the second lid member 39. The first lid member 37, the second lid member 39, and the spacer member 38 are formed in an integrated manner by laminating and firing a clay-like ceramic material into a predetermined shape. Is done.
[0062]
The ink supply port forming substrate 40 is a plate-like member having a through hole as the ink supply port 48 on the left side and a through hole as the first nozzle communication hole 47 on the right side. The ink chamber forming substrate 41 is a plate-like member having a through hole as the ink chamber 49 and a through hole as the second nozzle communication hole 50 on the right side. The nozzle plate 42 is a thin plate-like member in which a large number (for example, 48) of nozzle openings 51 are opened on the right side along the sub-scanning direction, and may be formed of, for example, a stainless steel plate. The nozzle openings 51 are opened at a predetermined pitch corresponding to the dot formation density.
[0063]
A nozzle plate 42 is disposed on the front side (lower surface side) of the ink chamber forming substrate 41, and an ink supply port forming substrate 40 is disposed on the rear surface side (upper surface side). Adhesive layers 43 are provided between the ink chamber forming substrate 41 and the nozzle plate 42 and between the ink chamber forming substrate 41 and the ink supply port forming substrate 40, respectively. As a result, the ink supply port is formed. The substrate 40, the ink chamber forming substrate 41, and the nozzle plate 42 are integrated to form the flow path unit 34.
[0064]
In the recording head 8 having such a configuration, the ink chamber 49 of the flow path unit 34 and the supply side communication hole 46 of the actuator unit 33 communicate with each other through the ink supply port 48. Further, the supply side communication hole 46 and the first nozzle communication hole 47 communicate with each other through the pressure generation chamber 36. Further, the nozzle opening 51 and the first nozzle communication hole 47 communicate with each other through the second nozzle communication hole 50. Thereby, a series of ink flow paths from the ink chamber 49 to the nozzle opening 51 through the pressure generation chamber 36 is formed. The ink from the ink cartridge 19 is supplied to the ink chamber 49 through an ink supply passage (not shown). In the present embodiment, all the inks supplied to the nozzle openings 51 are common. Information on the cohesiveness of the ink onto the recording paper 18 is input by the interface device 100 as described above.
[0065]
By changing the volume of the pressure generating chamber 36, ink droplets can be ejected from the nozzle openings 51. Specifically, when the piezoelectric vibrator 35 is charged, the piezoelectric vibrator 35 is contracted in a direction orthogonal to the electric field, the first lid member 37 is deformed, and the pressure is accompanied by the deformation of the first lid member 37. The generation chamber 36 contracts. On the other hand, when the charged piezoelectric vibrator 35 is discharged, the piezoelectric vibrator 35 expands in a direction orthogonal to the electric field, and the first lid member 37 is deformed in the return direction to expand the pressure generating chamber 36. When the pressure generating chamber 36 is once expanded and then contracted rapidly, the ink pressure in the pressure generating chamber 36 rapidly increases, and ink droplets are ejected from the nozzle openings 51 as shown by a one-dot chain line in FIG. Discharged.
[0066]
In addition, by expanding and contracting the pressure generating chamber 36 to such an extent that no ink droplets are ejected, the ink in the opening portion of the nozzle opening 51 can be stirred, and an increase in the viscosity of the ink in that portion can be prevented. That is, when the pressure generating chamber 36 is expanded and contracted to such an extent that no ink droplets are ejected, the meniscus 52 (the free surface of the ink exposed at the nozzle openings 51), as shown in FIG. Thus, the ink moves alternately in the downward direction, which is the upward direction, and the upward direction, which is the ink drawing-in direction, and slightly vibrates. As a result, the ink in the nozzle opening portion can be agitated.
[0067]
Next, the electrical configuration of the recording head 8 will be described. As shown in FIG. 1, the recording head 8 includes a shift register 55, a latch circuit 56, a level shifter 57, a switch 58, and a piezoelectric vibrator 35 that are electrically connected in order. Further, as shown in FIG. 6, the shift register 55, the latch circuit 56, the level shifter 57, the switch 58, and the piezoelectric vibrator 35 are respectively provided with shift register elements 55 </ b> A to 55 </ b> A provided for each nozzle opening 51 of the recording head 8. 55N, latch elements 56A to 56N, level shifter elements 57A to 57N, switch elements 58A to 58N, and piezoelectric vibrators 35A to 35N.
[0068]
In addition, information regarding the aggregation property of ink input to the recording paper 18 input from the interface device 100 is sent to the mode bit signal generation unit 200. The mode bit signal generation unit 200 generates a mode bit signal corresponding to the ink based on the ink information. In this case, the mode bit signal consists of 2-bit digital data of either “01” or “10”, and highly cohesive ink such as pigment-based ink and low cohesive ink such as dye-based ink. Two mode commands corresponding to are realized.
[0069]
The shift register 55, the latch circuit 56, the level shifter 57, the switch 58, the mode bit signal generation unit 200, and the control unit 6 function as a fine vibration control signal generation unit, that is, a non-printing common fine signal from the fine vibration signal generation unit 12. A fine vibration control signal obtained by fusing a vibration signal and a fine vibration mode signal (described later) based on the mode bit signal is supplied to the recording head 8 (piezoelectric vibrator 35), or fine vibration control in printing is performed from the ejection drive signal. A signal is generated and supplied to the recording head 8.
[0070]
Further, the shift register 55, the latch circuit 56, the level shifter 57, the switch 58, and the control unit 6 function as drive pulse supply means, that is, generate a drive pulse from the ejection drive signal from the drive signal generation unit 9, and print head Eight piezoelectric vibrators 35 are supplied.
[0071]
Next, control when ejecting ink droplets will be described.
[0072]
First, a case where the meniscus 52 is slightly vibrated by the non-printing common fine vibration signal from the fine vibration signal generator 12 to stir the ink will be described.
[0073]
In this case, the control unit 6 causes the higher-order bit data of the mode bit signal from the mode bit signal generation unit 200 to be serially transmitted from the output buffer 4C in synchronization with the clock signal (CK) from the oscillation circuit 7 as appropriate. Are sequentially set in the shift register elements 55A to 55N. If the bit data for all the nozzle openings 51 is set in the shift register elements 55A to 55N, the control unit 6 sends the latch signal (LAT) to the latch circuit 56, that is, the latch elements 56A to 56N at a predetermined timing. ) Is output. In response to the latch signal, the latch elements 56A to 56N latch the bit data set in the shift register elements 55A to 55N. The latched bit data is supplied to a level shifter 57 that is a voltage amplifier, that is, each level shifter element 57A to 57N.
[0074]
Each level shifter element 57A to 57N (fine vibration mode signal generating means) boosts the bit data to a voltage value that can drive the switch 58, for example, several tens of volts when the bit data is "1", for example. A fine vibration mode signal is used (see FIG. 3). The boosted micro-vibration mode signal is applied to the switch 58, that is, the switch elements 58A to 58N (signal fusion unit). The switch elements 58A to 58N are connected by the fine vibration mode signal. On the other hand, when the bit data is “0”, for example, the corresponding level shifter elements 57A to 57N do not boost.
[0075]
A non-printing common fine vibration signal from the fine vibration signal generator 12 is applied to each of the switch elements 58A to 58N. When the switch elements 58A to 58N are connected, the non-printing common fine vibration signal is supplied to the piezoelectric vibrators 35A to 35N connected to the switch elements 58A to 58N.
[0076]
If the non-printing common micro-vibration signal is applied based on the upper bit data, then the control unit 6 serially transmits the lower bit data and sets it in the shift register elements 55A to 55N. When the bit data is set in the shift register elements 55A to 55N, the latched signal is applied to latch the set bit data, and the non-printing common fine vibration signal is supplied to the piezoelectric vibrators 35A to 35N. Let
[0077]
When the fine vibration control signal is supplied to the piezoelectric vibrator 35, the pressure generating chamber 36 is slightly expanded / contracted, and the discharge side near the opening edge of the nozzle opening 51 as described with reference to FIG. The meniscus 52 slightly vibrates between a position (shown by a dotted line in the figure) and a drawing side position (shown by a solid line in the figure) closer to the pressure generating chamber 36 than the discharge side position. That is, the ink in the nozzle opening is agitated.
[0078]
As described above, in the illustrated printer, whether or not to supply the non-printing common fine vibration signal to the piezoelectric vibrator 35 can be controlled by the mode bit signal. That is, the fine vibration control signal generated by ANDing the rectangular pulse fine vibration mode signal obtained by latching and boosting the bit data “1” of the mode bit signal and the non-printing common fine vibration signal is the piezoelectric vibration. It is supplied to the child 35. When the bit data of the mode bit signal is “0”, the supply of the non-printing common fine vibration signal to the piezoelectric vibrator 35 is cut off. When the bit data is “0”, the piezoelectric vibrator 35 holds the previous charge (potential).
[0079]
Therefore, by dividing the common micro-vibration signal in the time axis direction and setting each bit of the bit data of the mode bit signal corresponding to the divided portion, a plurality of micro-vibration control signals can be selectively selected from the common micro-vibration signal. The generated fine vibration control signal can be supplied to the piezoelectric vibrator 35. Thereby, by generating the fine vibration mode signal corresponding to the ink to be used, a sufficient ink stirring effect can be obtained, and the occurrence of adverse effects such as wet bending of the nozzle opening can be avoided.
[0080]
In this example, as shown in FIG. 3, the common micro-vibration signal includes a trapezoidal pulse 201 in which the potential switches between the lowest potential and the intermediate potential, and a trapezoid in which the potential switches between the lowest potential and the maximum potential. And a periodic signal in which the pulses 202 are alternately connected in series. As the mode bit signal, “01” or “10” is generated according to the aggregation property of the ink onto the recording paper 18.
[0081]
Thereby, the fine vibration control signal (first fine vibration control signal) for highly cohesive ink is composed of a continuous first pulse waveform (pulse 201), and the fine vibration control signal for low cohesive ink (pulse 201). The second fine vibration control signal) is constituted by a continuous second pulse waveform (pulse 202). At this time, the hold voltage value of the first pulse waveform is smaller than the hold voltage value of the second pulse waveform.
[0082]
Details of the first pulse waveform (pulse 201) and the second pulse waveform (pulse 202) will be described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b). As shown in FIGS. 7A and 7B, the hold voltage value of the first pulse waveform is about 25% of the hold voltage value of the discharge waveform pulse, which will be described later, and the hold voltage value of the second pulse waveform. Is about 50%. The first pulse waveform and the second pulse waveform both have a rise time of 15 μs, a voltage hold time of 10 μs, and a fall time of 5 μs.
[0083]
Thereby, an appropriate fine vibration control signal is supplied to the piezoelectric vibrator 35 according to the cohesiveness of the ink, and necessary and sufficient fine vibration control outside printing can be performed.
[0084]
Of course, the waveform of the common micro-vibration signal (number of trapezoidal pulses 201 and 202, each waveform, interval, etc.) and the number of bits of the mode bit signal corresponding to the cohesiveness of ink (the number of patterns of the micro-vibration mode signal) are The present invention is not limited to the embodiment and is appropriately determined.
[0085]
As shown in FIGS. 8A and 8B, the inventor of the present invention also has a case where the voltage hold time of the first pulse waveform is shorter than the hold voltage time of the second pulse waveform. It was confirmed that necessary and sufficient control of fine vibration outside printing can be performed. At this time, as shown in FIGS. 8A and 8B, the hold voltage value of the first pulse waveform and the second pulse waveform is about 50%, the rise time is 15 μs, the fall time is 5 μs, The voltage hold time of the pulse waveform was 2 μs, and the voltage hold time of the second pulse waveform was 10 μs.
[0086]
Furthermore, as shown in FIGS. 9A and 9B, the inventor of the present invention has a gentle slope of the rising portion of the first pulse waveform with respect to the slope of the rising portion of the second pulse waveform. In some cases, it was confirmed that necessary and sufficient fine vibration control outside printing could be performed. At this time, as shown in FIGS. 9A and 9B, the hold voltage value of the first pulse waveform and the second pulse waveform is about 50%, the voltage hold time is 10 μs, the fall time is 5 μs, The rise time of one pulse waveform was 30 μs, and the rise time of the second pulse waveform was 15 μs.
[0087]
Next, a procedure for applying a drive pulse to the piezoelectric vibrator 35 will be described. In the following description, a case where each print data constituting the dot pattern data (corresponding to one dot data) is composed of 4 bits will be described.
[0088]
In this case, the control unit 6 serially transmits the most significant bit data of the print data (SI) to the clock signal (CK) from the oscillation circuit 7 and transmits it serially from the output buffer 4C. The elements 55A to 55N are sequentially set. When the print data for all the nozzle openings 51 is set in the shift register elements 55A to 55N, the control unit 6 sends the latch signal (LAT) to the latch circuit 56, that is, the latch elements 56A to 56N at a predetermined timing. ) Is output. In response to the latch signal, the latch elements 56A to 56N latch the print data set in the shift register elements 55A to 55N. The latched print data is supplied to a level shifter 57 that is a voltage amplifier, that is, each of the level shifter elements 57A to 57N.
[0089]
Each level shifter element 57A to 57N (main mode signal generating means) boosts the print data to a voltage value that can drive the switch 58, for example, several tens of volts when the print data is "1", for example. A mode signal is used (see FIG. 2). The boosted main mode signal is applied to the switch 58, that is, the switch elements 58A to 58N. The switch elements 58A to 58N are connected by the main mode signal. On the other hand, when the print data is “0”, for example, the corresponding level shifter elements 57A to 57N do not boost.
[0090]
A discharge drive signal (COM) from the main signal generator 11 is applied to each switch element 58A to 58N. When the switch elements 58A to 58N are in the connected state, the ejection drive signal is supplied to the piezoelectric vibrators 35A to 35N connected to the switch elements 58A to 58N.
[0091]
If the ejection drive signal is applied based on the most significant bit data, then the control unit 6 serially transmits 1 bit lower data and sets the data in the shift register elements 55A to 55N. When data is set in the shift register elements 55A to 55N, a latch signal is applied to latch the set data and supply ejection drive signals to the piezoelectric vibrators 35A to 35N. Thereafter, the same operation is repeated until the least significant bit while shifting the print data bit by bit to the least significant bit.
[0092]
As described above, in the illustrated printer, whether or not to supply the ejection drive signal to the piezoelectric vibrator 35 can be controlled by the print data. That is, a drive pulse signal generated by ANDing the rectangular pulse main mode signal obtained by latching and boosting the bit “1” of the print data and the ejection drive signal is supplied to the piezoelectric vibrator 35. When the bit of the print data is “0”, the supply of the ejection drive signal to the piezoelectric vibrator 35 is cut off. When the bit of the print data is set to “0”, the piezoelectric vibrator 35 holds the previous charge (potential).
[0093]
Therefore, by dividing the ejection drive signal in the time axis direction and setting each bit of the print data corresponding to the divided portion, a plurality of drive pulses and a plurality of prints can be made from one ejection drive signal. Inside A fine vibration signal can be selectively generated, and the generated drive pulse or printing Inside A fine vibration signal can be supplied to the piezoelectric vibrator 35. As a result, the meniscus 52 is vibrated with an appropriate strength during printing to obtain a sufficient ink agitation effect without adverse effects such as wetting and bending, or a plurality of drive pulses having different ink droplet amounts (that is, dot diameters). The piezoelectric vibrator 35 of the recording head 8 can be supplied.
[0094]
For example, in the example shown in FIG. 2, the ejection drive signal is divided into a first waveform portion 61, a second waveform portion 62, a third waveform portion 63, and a fourth waveform portion 64, and the first waveform portion 61 drives small dots. A pulse is generated, a medium dot drive pulse is generated by the fourth waveform section 64, a large dot drive pulse is generated by combining the first waveform section 61 and the fourth waveform section 64, and a second waveform section (pulse section). 62 generates a fine coagulation control signal for highly cohesive ink, and generates a fine coagulation control signal for low cohesion ink using a third waveform section (pulse section) 63. .
[0095]
Here, the small dot drive pulse is a drive pulse for ejecting ink droplets capable of forming small dots, and the medium dot drive pulse is a drive pulse for ejecting ink droplets capable of forming medium dots, and is driven by large dots. The pulse is a drive pulse for ejecting ink droplets that can form large dots. Each in-printing fine vibration control signal is a drive pulse that causes the meniscus 52 to vibrate slightly for the nozzle openings 51 that do not eject ink droplets.
[0096]
Then, when any of the fine vibration signals in the print is supplied to the piezoelectric vibrator 35, the pressure generating chamber 36 is slightly expanded / contracted, and as described with reference to FIG. The meniscus 52 vibrates slightly between a nearby discharge side position (indicated by a dotted line in the figure) and a drawing side position (indicated by a solid line in the figure) closer to the pressure generating chamber 36 than the discharge side position. That is, the ink in the nozzle opening is agitated.
[0097]
In this example, the print data is composed of 4-bit data D1, D2, D3, and D4. By setting each data to D1 = 1, D2 = 0, D3 = 0, and D4 = 0, a small dot drive pulse is generated. And by setting each data to D1 = 0, D2 = 0, D3 = 0 and D4 = 1, a medium dot drive pulse is generated, and each data is D1 = 1, D2 = 0, D3 = 0, D4. By setting = 1, a large dot drive pulse is generated, and by setting each data to D1 = 0, D2 = 1, D3 = 0, D4 = 0, a fine vibration pulse in the print for highly cohesive ink is generated. By generating and setting each data to D1 = 0, D2 = 0, D3 = 1, and D4 = 0, a fine vibration pulse in printing for low-aggregating ink is generated. If each data is set to D1 = 0, D2 = 0, D3 = 0, and D4 = 0, even the fine vibration control in printing is not performed.
[0098]
Here, the intermediate 2-bit data D2 and D3 of the print data may use a mode bit signal. For example, when the most significant and least significant 2 bits D1 and D4 of the print data are both 0, the upper and lower bit data of the mode bit signal are input to D2 and D3, and the most significant and least significant 2 bits D1 of the print data. When at least one of D4 is not 0, by inputting 0 to both D2 and D3, it is possible to generate the same drive pulse and in-print fine vibration pulse as described above. In this case, since the substantial print data is 2 bits of D1 and D4, the process can be simplified and speeded up.
[0099]
However, the number of print data bits and print Inside The waveform, type, and the like of the micro vibration pulse can be appropriately selected. Print Inside The number of types of micro-vibration pulses is preferably the same as the number of types of mode bit signals in non-printing micro-vibration control, but need not be the same.
[0100]
Next, a recording operation of the printer having the above configuration will be described. In this printer, in order to prevent the ink from thickening, the meniscus 52 is appropriately slightly vibrated in conjunction with one main scan (one line of recording operation) of the recording head 8. Specifically, the meniscus 52 is slightly vibrated during the acceleration period of the recording head 8 (carriage 21), immediately before the start of recording, and during the recording operation.
[0101]
In the following description, as shown in FIG. 10, a case will be described in which an image 18X is recorded in an area on the recording paper 18 opposite to the home position HP side, that is, the latter half of one line.
[0102]
Here, FIG. 10 is a timing chart for explaining recording (printing) for one line. FIG. 10 also shows the recording paper 18 and shows the correspondence between the recording position of the recording head 8 and time. FIG. 11 is a flowchart for explaining the dot pattern development process, and FIG. 12 is a flowchart for explaining the dot pattern recording process and the position information acquisition process performed by interrupting the dot pattern recording process.
[0103]
This recording operation is roughly divided into a dot pattern development process for generating one line of dot pattern data from the intermediate code data and a dot pattern recording process for recording on the recording paper 18 based on the developed dot pattern data. The
[0104]
Hereinafter, each of these processes will be described.
[0105]
In the dot pattern development process shown in FIG. 11, the control unit 6 first functions as dot pattern data generation means, and generates dot pattern data for one line. That is, the intermediate code data stored in the intermediate buffer 4B is read (S1), and the read intermediate code data is developed into dot pattern data based on the font data and graphic functions of the ROM 5 (S2). The pattern data is stored in the output buffer 4C (S3). This development operation is repeatedly executed until a dot pattern for one line is stored (S4).
[0106]
If dot pattern data for one line is stored in the output buffer 4C (S4), the control unit 6 functions as a recording start position information setting unit, and recording start position information indicating the recording start position in the print range of one line. Is set (S5). The recording start position is a position at which the first ink droplet is ejected in the main scanning direction. In the example of FIG. 10, the recording start position is indicated by reference numeral P1.
[0107]
Note that the recording start position information in the present embodiment is set corresponding to the count value corresponding to the slit 28 of the linear encoder 27, that is, the count value of the pulse PS output from the slit detector 29.
[0108]
Subsequently, the control unit 6 transfers the developed dot pattern data to the recording head 8 (S6). In response to the transfer of the dot pattern data, an image recording operation for one line is started, and the recording head 8 is main-scanned. In conjunction with this main scanning, fine vibration control is performed in which the meniscus 52 is finely vibrated to stir the ink. It should be noted that the control unit 6 functions as a fine vibration control means when executing the fine vibration control.
[0109]
As the dot pattern data is transferred, the control unit 6 performs a dot pattern recording process. In this dot pattern recording process, the controller 6 first functions as a non-printing fine vibration control means (a kind of fine vibration control means), and causes the ink to be agitated (fine vibration) during the acceleration period of the carriage 21. That is, triggered by the transfer of the dot pattern data, the control unit 6 supplies the non-printing common fine vibration signal from the fine vibration signal generating unit 12 to the piezoelectric vibrator 35 of the recording head 8.
[0110]
In this process, as shown in FIGS. 10 and 12, the control unit 6 starts supplying the non-printing common fine vibration signal (S11, t0), and then starts scanning the recording head 8 (S12, t1). . Further, for example, at the timing immediately before the recording head 8 is switched from the acceleration state to the constant speed state, the supply of the non-printing common fine vibration signal is stopped (S13, t2).
[0111]
In this series of processing, the control unit 6 first outputs a control signal to the selection unit 13 so that the non-printing common fine vibration signal from the fine vibration signal generating unit 12 can be supplied. Then, by setting each bit data of the mode bit signal in the shift register 55 and supplying a latch signal, a fine vibration control signal corresponding to the cohesiveness of the ink onto the recording paper 18 is generated, and is supplied to the piezoelectric vibrator 35. Supplied (see FIG. 3). Thereafter, the controller 6 scans the recording head 8 by supplying an operation pulse to the pulse motor 25 and moving the carriage 21 along the main scanning direction. When the timing for stopping the fine vibration signal outside printing is reached, the fine vibration signal outside printing is stopped by stopping the supply of the common fine vibration signal outside printing from the fine vibration signal generator 12. The stop timing of the non-printing fine vibration control signal may be set as a timing when a predetermined number of first pulse waveforms or second pulse waveforms of the non-printing fine vibration control signal are supplied.
[0112]
By the way, when the recording head 8 is scanned, the slit detector 29 provided in the carriage 21 detects the slit 28 of the linear encoder 27 along with this scanning, and detects a pulse-like detection signal (denoted by symbol PS in FIG. 10). Signal). The control unit 6 monitors the detection signal and executes position information acquisition processing triggered by reception of the detection signal. This position information acquisition process is a process executed by interrupting the dot pattern recording process, and is a process for counting up (+1) the position counter as shown in FIG. 12B (S21). Specifically, based on the detection signal from the slit detector 29, the count value of the position counter as head position information is incremented by one and updated. When the position counter is counted up, the process returns to the dot pattern recording process. The count value of the position counter is reset when scanning of one line of the recording head 8 is stopped or when the recording head 8 returns to the reference position.
[0113]
If the supply of the non-printing common micro-vibration signal is stopped, the control unit 6 can output a control signal to the selection unit 13 of the drive signal generation unit 9 and supply the ejection drive signal from the main signal generation unit 11. (S14).
[0114]
If the discharge drive signal can be supplied, the control unit 6 functions as a recording start timing determination unit and determines whether or not the recording start timing has arrived (S15). In the present embodiment, the control unit 6 monitors the count value of the position counter, and determines that the recording start timing has arrived when the count value reaches the count value corresponding to the recording start position P1 ( t4).
[0115]
If it is determined that the recording start timing has arrived, the control unit 6 supplies an ejection driving signal to record an image on the recording paper 18 (S16). In this case, as described in FIG. 2, based on the dot pattern data, the small dot drive pulse, the medium dot drive pulse, the large dot drive pulse, each print Inside Any one of the fine vibration pulses is supplied to each of the piezoelectric vibrators 35A to 35N. By supplying these drive pulses, ink droplets that can form small dots, medium dots, or large dots are ejected from each nozzle opening 51.
[0116]
Further, with respect to the nozzle opening 51 that does not eject ink droplets, the fine vibration signal in the print corresponding to the cohesiveness of the ink to the recording paper 18 is supplied, so that the meniscus 52 is slightly vibrated, and the nozzle opening portion The ink is agitated.
[0117]
By such control, ink droplets are ejected in a state where the ink viscosity has returned to the normal viscosity due to the slight vibration of the meniscus 52 performed immediately before. For this reason, the first ink droplet ejected in one row can be accurately caused to fly in a predetermined direction. Therefore, even when the amount of ink droplets to be discharged is reduced and the ink viscosity is likely to increase, it is possible to effectively prevent image quality deterioration at the recording start portion.
[0118]
In particular, when large format recording paper is used, the ink viscosity is likely to increase because the ink droplets are not ejected for a relatively long time. However, even in such a case, by adopting the above-described control, it is possible to reliably prevent deterioration of image quality at the recording start portion.
[0119]
When the recording operation for one line is completed, the pulse motor 25 is stopped (S17). Thereafter, the recording head 8 is moved to the home position HP side and positioned at the reference position. Thereafter, the same recording operation is repeated for the next line.
[0120]
In the above-described embodiment, the recording head 8 using the so-called flexural vibration mode piezoelectric vibrator 35 is exemplified. However, instead of the recording head 8, the recording head using the longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator 73 is used. 70 may be used.
[0121]
As shown in FIG. 13, in the recording head 70 in the longitudinal vibration mode, a comb-like piezoelectric vibrator 73 is inserted from one opening into a storage chamber 72 of a box-like case 71 made of plastic, for example. Comb-shaped tip 73a faces the other opening. The flow path unit 74 is joined to the surface (lower surface) of the case 71 on the other opening side, and the comb-shaped tip portions 73a are in contact with and fixed to predetermined portions of the flow path unit 74, respectively.
[0122]
The piezoelectric vibrator 73 is configured by cutting a plate-like vibrator plate in which common internal electrodes 73c and individual internal electrodes 73d are alternately stacked with a piezoelectric body 73b interposed therebetween, and cutting them into comb teeth corresponding to the dot formation density. It is. Then, by applying a potential difference between the common internal electrode 73c and the individual internal electrode 73d, each piezoelectric vibrator 73 expands and contracts in the vibrator longitudinal direction orthogonal to the stacking direction.
[0123]
The channel unit 74 is configured by laminating a nozzle plate 76 and an elastic plate 77 on both sides with a channel forming plate 75 interposed therebetween.
[0124]
The flow path forming plate 75 communicates with a plurality of nozzle openings 80 provided in the nozzle plate 76, and is arranged at least at one end of each pressure generating chamber 81. This is a plate material on which a plurality of ink supply portions 82 communicating with each other and an elongated common ink chamber 83 communicating with all the ink supply portions 82 are formed. For example, an elongated common ink chamber 83 is formed by etching a silicon wafer, and pressure generating chambers 81 are formed in accordance with the pitch of the nozzle openings 80 along the longitudinal direction of the common ink chamber 83. A groove-shaped ink supply part 82 can be formed between the ink 81 and the common ink chamber 83. In this case, the ink supply unit 82 is connected to one end of the pressure generating chamber 81, and the nozzle opening 80 is disposed in the vicinity of the end opposite to the ink supply unit 82. The common ink chamber 83 is a chamber for supplying the ink stored in the ink cartridge to the pressure generating chamber 81, and an ink supply pipe 84 communicates with the substantial center in the longitudinal direction.
[0125]
The elastic plate 77 is laminated on the surface of the flow path forming plate 75 opposite to the nozzle plate 76, and a double structure in which a polymer film such as PPS is laminated on the lower surface side of the stainless steel plate 87 as an elastic film 88. It is. Then, an island portion 89 for abutting and fixing the piezoelectric vibrator 73 is formed by etching a portion of the stainless steel plate 87 corresponding to the pressure generating chamber 81.
[0126]
In the recording head 70 having the above configuration, by extending the piezoelectric vibrator 73 in the longitudinal direction of the vibrator, the island portion 89 is pressed toward the nozzle plate 76, and the elastic film 88 around the island portion 89 is deformed. The pressure generating chamber 81 contracts. When the piezoelectric vibrator 73 is contracted in the longitudinal direction from the contracted state of the pressure generating chamber 81, the pressure generating chamber 81 expands due to the elasticity of the elastic film 88. By causing the pressure generating chamber 81 to expand once and then contract, the ink pressure in the pressure generating chamber 81 increases, and ink droplets are ejected from the nozzle openings 80.
[0127]
Even in such a recording head 70, the meniscus can be finely vibrated by expanding and contracting the piezoelectric vibrator 73 to such an extent that ink droplets are not ejected, and the ink in the nozzle opening portion can be agitated.
[0128]
Further, in the above-described embodiment, the control unit 6 functioning as the fine vibration control means supplies the drive signals generated by the drive signal generation unit 9 (the main signal generation unit 11 and the fine vibration signal generation unit 12) to the recording head 8. Although supplied, the fine vibration control means is not limited to this configuration.
[0129]
In the above-described embodiment, the recording start position information setting unit sets the recording start position of the recording head 8 based on the dot pattern data, but the data for setting the recording start position is not limited to this. For example, the recording start position may be set based on print data (corresponding to one type of recording data) from the host computer, or may be set based on intermediate data (corresponding to one type of recording data).
[0130]
In the above description, the printer including the recording head 8 that expands and contracts the pressure generating chamber 36 using the piezoelectric vibrator 35 is exemplified. However, the present invention generates bubbles in the pressure generating chamber. It can also be applied to a printer or plotter having a so-called bubble jet type recording head that discharges ink droplets from nozzle openings by changing the size of the nozzle.
[0131]
Next, an ink jet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows a non-printing common fine vibration signal generated by the fine vibration signal generating unit 12 of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment and a fine vibration control signal generated based on the non-printing common fine vibration signal. FIG.
[0132]
The micro-vibration signal generator 12 of the present embodiment is based on the cohesiveness of the ink input to the recording paper 18 input from the interface device 100, and the first common micro-vibration signal and the low cohesiveness in the case of high cohesion. The second common micro-vibration signal in the case can be switched and generated.
[0133]
In this example, as shown in FIG. 14, the first common micro-vibration signal has a trapezoidal pulse 203 in which the potential is switched between the lowest potential and the intermediate potential, and the potential is switched between the lowest potential and the maximum potential. A trapezoidal pulse 204 is composed of periodic signals alternately connected in series.
[0134]
Similarly, the second common micro-vibration signal includes a trapezoidal pulse 205 in which the potential is switched between the lowest potential and the intermediate potential, and a trapezoidal pulse 206 in which the potential is switched between the lowest potential and the maximum potential. It consists of periodic signals connected in series alternately. Each of the trapezoidal pulses 203 to 206 is generally composed of different waveforms. For example, the pulse 203 and the pulse 205 may have pulse waveforms as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). At this time, the pulse 204 and the pulse 206 may be pulses formed by amplifying the amplitude (voltage) of the pulse 203 and the pulse 205 at a predetermined ratio, respectively.
[0135]
Alternatively, the pulse 203 and the pulse 205 may have a pulse waveform as shown in FIGS. 8A and 8B. At this time, the pulse 204 and the pulse 206 may be pulses formed by amplifying the amplitude (voltage) of the pulse 203 and the pulse 205 at a predetermined ratio, respectively.
[0136]
Alternatively, the pulse 203 and the pulse 205 may have a pulse waveform as shown in FIG. 9 (a) and FIG. 9 (b). At this time, the pulse 204 and the pulse 206 may be pulses formed by amplifying the amplitude (voltage) of the pulse 203 and the pulse 205 at a predetermined ratio, respectively.
[0137]
The ink jet recording apparatus according to the present embodiment considers the case where there are a plurality of types of ink supplied to each nozzle opening 51, such as in the case of multicolor printing, and the mode bit signal is, for example, It is generated for each degree of ink thickening. That is, for example, the mode bit signal is set to “10” when the nozzle opening is frequently used and the ink thickening is not much concerned, for example, when the nozzle opening is used less frequently and the ink thickening is more concerned. The mode bit signal can be set to “01” (see FIG. 14).
[0138]
Similarly, a mode bit signal is generated for each degree of ink thickening of the nozzle openings for the bit data of 2 bits D2 and D3 in the center of the print data. That is, for example, when the nozzle opening is used frequently and the ink thickening is not much concerned, the bit data of D2 and D3 is set to “10”, for example, the nozzle opening is used less frequently and the ink thickening is more concerned. It is possible to set the bit data of D2 and D3 to “01”.
[0139]
Other configurations are substantially the same as those of the first embodiment described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0140]
According to the present embodiment, a suitable common fine vibration signal is selected based on the agglomeration property of the ink on the recording paper 18, and a mode corresponding to the degree of ink thickening caused by the state of each nozzle opening and the like. By using the bit signal, it is possible to perform fine vibration control outside printing in consideration of both the aggregation property of the ink on the recording paper and the degree of thickening of the ink at each nozzle opening. Similarly, based on the bit data D2 and D3, fine vibration control in printing can be performed in consideration of both the aggregation property of the ink on the recording paper and the degree of thickening of the ink at each nozzle opening.
[0141]
Further, the ink jet recording apparatus of the present embodiment can be combined with the contents of the inventions of Japanese Patent Application No. 2000-86443, Japanese Patent Application No. 2000-86889, and Japanese Patent Application No. 11-295385. The contents described in each of these specifications are incorporated herein by this reference.
[0142]
Next, an ink jet recording apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is a schematic block diagram illustrating the configuration of an ink jet recording apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 15, the ink jet recording apparatus of the present embodiment does not have the mode bit signal generation unit 200.
[0143]
As shown in FIG. 16, the fine vibration signal generator 12 of the present embodiment, based on the cohesiveness of the ink input from the interface device 100 to the recording paper 18, has a first common fine signal in the case of high cohesiveness. The vibration signal and the second common fine vibration signal in the case of low cohesion can be switched and generated.
[0144]
In this example, as shown in FIG. 16, the first common micro-vibration signal is constituted by a periodic signal in which trapezoidal pulses 301 whose potential is switched between the minimum potential and the maximum potential are connected in series.
[0145]
Similarly, the second common micro-vibration signal is constituted by a periodic signal in which trapezoidal pulses 302 whose potential is switched between the minimum potential and the maximum potential are connected in series.
[0146]
Each of the trapezoidal pulses 301 and 302 is generally composed of different waveforms. For example, the pulse 301 and the pulse 302 may have pulse waveforms as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).
[0147]
Alternatively, the pulse 301 and the pulse 302 may have pulse waveforms as shown in FIGS. 8A and 8B.
[0148]
In other words, the pulse 301 and the pulse 302 may have a pulse waveform as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).
[0149]
Since the ink jet recording apparatus of the present embodiment does not have the mode bit signal generator 200, the non-printing common fine vibration signal is directly used as the fine vibration control signal. (Even when the mode bit signal generator 200 is provided, the same mode is obtained when the signal “1” is always output.)
On the other hand, the main signal generator 11 according to the present embodiment is based on the cohesiveness of the ink input from the interface device 100 to the recording paper 18, as shown in FIGS. The first ejection drive signal (see FIG. 17) and the second ejection drive signal for low cohesive ink (see FIG. 18) can be switched and generated.
[0150]
In this case, the first ejection drive signal is divided in the time axis direction, and each bit of the print data is set corresponding to the divided portion, so that a plurality of drive pulses and highly cohesive ink are generated from one first ejection drive signal. In-print fine vibration signal can be selectively generated, and the generated drive pulse or in-print fine vibration signal can be supplied to the piezoelectric vibrator 35. As a result, the meniscus 52 is vibrated with an appropriate strength during printing to obtain a sufficient ink agitation effect without adverse effects such as wetting and bending, or a plurality of drive pulses having different ink droplet amounts (that is, dot diameters). The piezoelectric vibrator 35 of the recording head 8 can be supplied.
[0151]
For example, in the example shown in FIG. 17, the first ejection drive signal is divided into a first waveform portion 361, a second waveform portion 362, and a third waveform portion 363, and the first waveform portion 361 generates a small dot drive pulse. The third waveform unit 363 generates a medium dot drive pulse, the first waveform unit 361 and the third waveform unit 363 are combined to generate a large dot drive pulse, and the second waveform unit (pulse unit) 362 performs high aggregation. A fine vibration control signal for printing is generated for specific ink.
[0152]
On the other hand, in the example shown in FIG. 18, the second ejection drive signal is divided into a first waveform portion 361 ′, a second waveform portion 362 ′, and a third waveform portion 363 ′, and small dot drive is performed by the first waveform portion 361 ′. The first waveform unit 361 ′ and the third waveform unit 363 ′ are combined to generate a large dot drive pulse, and the second waveform unit ( A fine in-printing vibration control signal for low cohesive ink is generated by the pulse portion 362 ′.
[0153]
In this case, the first waveform section 361 and the first waveform section 361 ′ are substantially the same as the first waveform section 61 in the first embodiment, and the third waveform section 363 and the third waveform section 363 ′ are The second waveform section 362 is substantially the same as the fourth waveform section 64 in the first embodiment, the second waveform section 362 is substantially the same as the second waveform section 62 in the first embodiment, and the second waveform section 362 ′. Is substantially the same as the third waveform section 63 in the first embodiment.
[0154]
Here, the small dot drive pulse is a drive pulse for ejecting ink droplets capable of forming small dots, and the medium dot drive pulse is a drive pulse for ejecting ink droplets capable of forming medium dots, and is driven by large dots. The pulse is a drive pulse for ejecting ink droplets that can form large dots. Each in-printing fine vibration control signal is a drive pulse that causes the meniscus 52 to vibrate slightly for the nozzle openings 51 that do not eject ink droplets.
[0155]
Then, when any of the fine vibration signals in the print is supplied to the piezoelectric vibrator 35, the pressure generating chamber 36 is slightly expanded / contracted, and as described with reference to FIG. The meniscus 52 vibrates slightly between a nearby discharge side position (indicated by a dotted line in the figure) and a drawing side position (indicated by a solid line in the figure) closer to the pressure generating chamber 36 than the discharge side position. That is, the ink in the nozzle opening is agitated.
[0156]
In the example shown in FIGS. 17 and 18, the print data is composed of 3-bit data D1, D2, and D3, and the small dot drive pulse is generated by setting each data to D1 = 1, D2 = 0, and D3 = 0. Generate a medium dot drive pulse by setting each data to D1 = 0, D2 = 0, D3 = 1, and set each data to D1 = 1, D2 = 0, D3 = 1. A dot drive pulse is generated, and each data is set to D1 = 0, D2 = 1, and D3 = 0 to generate a fine vibration pulse in printing. If each data is set to D1 = 0, D2 = 0, and D3 = 0, even the fine vibration control in printing is not performed.
[0157]
Other configurations are substantially the same as those of the first embodiment described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0158]
According to the present embodiment, it is possible to further shorten the cycle of the fine vibration signal in printing or the ejection drive signal.
[0159]
In the above-described three embodiments, the waveform of the pulse waveform included in each fine vibration control signal differs according to the aggregation property of the ink on the recording paper.
[0160]
However, even if the pulse waveform is the same, the applicant of the present application reduced the number of pulse waveforms (first pulse waveform) of the fine vibration control signal (first fine vibration control signal) for highly cohesive ink with low aggregation. By reducing the number of pulse waveforms (second pulse waveform) of the fine vibration control signal (second fine vibration control signal) for the photosensitive ink less than the number of occurrences, substantially the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained. It was confirmed. At this time, the common pulse waveform has a hold voltage value of about 50% with respect to the ejection drive pulse, a rise time of 15 μs, a voltage hold time of 10 μs, and a fall time of 5 μs. There were 250 shots and the number of second pulse waveforms was 500.
[0161]
Further, the applicant of the present application sets the repetition frequency of the pulse waveform (first pulse waveform) of the fine vibration control signal (first fine vibration control signal) for highly cohesive ink even if the pulse waveform is the same as the low aggregation property. By making the frequency smaller than the repetition frequency of the pulse waveform (second pulse waveform) of the ink fine vibration control signal (second fine vibration control signal), it is possible to obtain substantially the same effect as in each of the above embodiments. confirmed. At this time, the common pulse waveform has a hold voltage value of about 50% of the ejection drive pulse, a rise time of 15 μs, a voltage hold time of 10 μs, and a fall time of 5 μs, and the repetition frequency of the first pulse waveform Was 7.2 kHz, and the repetition frequency of the second pulse waveform was 14.4 kHz.
[0162]
For the formation of each pulse waveform, it is preferable to use the method described in Japanese Patent No. 2940542. The contents described in the patent specification are incorporated herein by this reference.
[0163]
Next, an ink jet recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the carriage 21 (see FIG. 4A) of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, a black ink cartridge 101 (ink container) and a three-color ink cartridge 102 (ink) are used instead of the single cartridge 19. Container) are placed independently of each other.
[0164]
FIG. 19 is a perspective view of the black ink cartridge 101. As shown in FIG. 19, the black ink cartridge 101 has an ink chamber 101a for storing black ink, and connects the ink chamber 101a and the ink communication path 117a of the black ink recording head 117 (see FIG. 22). A possible ink supply port 126 is provided on the bottom surface 125. Further, the bottom surface 125 is provided with semiconductor storage means 127 (storage unit) which is an electrically rewritable memory device. An electrical contact 133 for accessing the semiconductor memory means 127 is also provided on the bottom surface 125.
[0165]
In this case, the semiconductor storage unit 127 stores information related to the cohesiveness of the ink stored in the ink chamber 101 a of the black ink cartridge 101 with respect to the recording paper 18. In the ink chamber 101a, black dye ink or pigment ink is accommodated in a form infiltrated into the foam material.
[0166]
On the other hand, FIG. 20 is a perspective view of the color ink cartridge 102. As shown in FIG. 20, the color ink cartridge 102 has ink chambers 102a, 102b, and 102c that individually accommodate yellow, magenta, and cyan inks as color inks. The ink chambers 102a, 102b, Ink supply ports 129 to 131 that can connect the ink communication path 118 a of the color ink recording head 118 (see FIG. 22) are provided on the bottom surface 128. In addition, the bottom surface 128 is provided with semiconductor storage means 132 (storage unit) which is an electrically rewritable memory device. An electrical contact 134 for accessing the semiconductor storage means 132 is also provided on the bottom surface 128.
[0167]
In this case, the semiconductor storage unit 132 stores information related to the cohesiveness of the ink stored in the ink chambers 102 a to 102 c of the color ink cartridge 102 with respect to the recording paper 18. In each of the ink chambers 102a to 102c, dye ink or pigment ink of each color is accommodated in a mode of permeating into the foam material.
[0168]
FIG. 21 is a perspective view showing a head holder 135 (ink container installing portion) to which the cartridges 101 and 102 shown in FIGS. 19 and 20 are mounted. As shown in FIG. 21, the head holder 135 is provided with electrical contacts 136 and 137 that can make electrical contact with the electrical contacts 133 and 134 of the cartridges 101 and 102. These electrical contacts 136 and 137 are connected to information reading sections 138 and 139 for reading information stored in the semiconductor storage means 127 and 132, respectively. The information reading units 138 and 139 are connected to an external I / F 3 (see FIG. 1) of the recording apparatus main body by a flexible cable 140.
[0169]
The semiconductor storage means 127 and 132 may be read-only storage means that cannot be written. Alternatively, when these are writable storage means, the information reading units 138 and 139 may have a writing function for the semiconductor recording means 127 and 132.
[0170]
FIG. 22 is a schematic block diagram around the information reading units 138 and 139. As shown in FIG. 22, press switches 143 and 144 are provided at positions where the ink cartridges 101 and 102 of the carriage 21 face each other. The push switches 143 and 144 are connected to the ink cartridge replacement determination unit 142 so as to determine whether or not the ink cartridges 101 and 102 have been replaced.
[0171]
When the ink cartridge replacement determination unit 142 determines that the black ink cartridge 101 has been replaced, the control unit 6 according to the present embodiment, the information stored in the semiconductor storage unit 127 of the new black ink cartridge 101, that is, Information relating to the cohesiveness of the black ink contained in the ink cartridge 101 to the recording paper 18 is acquired via the information reading unit 138.
[0172]
Then, based on the cohesiveness of the ink acquired from the information reading unit 138 to the recording paper 18, the fine vibration signal generating unit 12 is the first common fine vibration signal in the case of high cohesion and the first in the case of low cohesion. 2 common micro-vibration signals can be switched and generated.
[0173]
Similarly, when the ink cartridge replacement determination unit 142 determines that the color ink cartridge 102 has been replaced, the control unit 6 according to the present embodiment stores information stored in the semiconductor storage unit 132 of the new color ink cartridge 102, That is, information on the aggregation property of each ink contained in the ink cartridge 102 onto the recording paper 18 is acquired via the information reading unit 139.
[0174]
Then, based on the cohesiveness of the ink acquired from the information reading unit 138 to the recording paper 18, the fine vibration signal generating unit 12 is the first common fine vibration signal in the case of high cohesion and the first in the case of low cohesion. 2 common micro-vibration signals can be switched and generated.
[0175]
Other configurations are substantially the same as those of the second embodiment described with reference to FIG. In the third embodiment, the same parts as those in the second embodiment shown in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0176]
According to the present embodiment, it is possible to automatically read information relating to the cohesiveness of ink stored in the semiconductor storage units 127 and 132 of the ink cartridges 101 and 102 to the recording medium.
[0177]
Note that a DAC circuit described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1001 can be used for generating the ejection drive signal and / or the fine vibration control signal. In this case, information about the aggregation property of the ink on the recording medium and information for generating other ejection drive signals and the like are input to the DAC circuit via various lines including the network. The information is preferably recorded on an appropriate recording medium connected to the line.
[0178]
In a normal ink jet recording apparatus, when different types of ink are used for the same recording head, it is necessary to clean the recording head. If it is practically impossible to clean the recording head, for example, the ink type is specified at the time of purchase (or at the time of shipment) of the apparatus, and the user has to take a usage mode in which only the ink type is used. Absent. However, even in such a case, the store side (or manufacturer side) can cope with various inks selected by the user with one type of ink jet recording apparatus according to the present invention. Therefore, the cost of the entire apparatus can be suppressed.
[0179]
As described above, the printer controller 1 is configured by a computer system. However, a computer-readable recording medium that records a program for causing the computer system to realize the above-described elements is also a protection target of this case.
[0180]
Furthermore, when each of the above-described elements is realized by a program such as an OS that operates on a computer system, a recording medium that records a program including various instructions for controlling the program such as the OS is also a protection target of the present case. .
[0181]
Here, the recording medium includes not only a floppy disk or the like that can be recognized as a single unit, but also a network that propagates various signals.
[0182]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the fine vibration control signal generating means generates the fine vibration control signal based on the cohesiveness of the ink supplied to the nozzle openings to the recording medium, and the fine vibration control signal is generated. Since the fine vibration means is driven based on the above, fine vibration control based on the cohesiveness of the ink to the recording medium can be performed.
[0183]
In particular, when the fine vibration control signal generating means can generate the first fine vibration control signal for highly cohesive ink and the second fine vibration control signal for low cohesive ink, respectively, The fine vibration control for the neutral ink and the fine vibration control for the low cohesive ink can be effectively performed independently of each other.
[0184]
Alternatively, the fine vibration control signal generating means includes a first fine vibration control signal for pigment-based ink (an example of highly cohesive ink) and a second fine vibration control for a dye-based ink (an example of highly cohesive ink). When the signals can be generated, the fine vibration control for the pigment-based ink and the fine vibration control for the dye-based ink can be effectively performed independently of each other.
[0185]
A fine vibration signal generating means for generating a common fine vibration signal and a fine vibration mode for generating a fine vibration mode signal based on the cohesiveness of the ink supplied to the nozzle opening to the recording medium. In the case of having a signal generating unit and a signal fusion unit that generates a fine vibration control signal based on the common fine vibration signal and the fine vibration mode signal, the common common vibration signal can be used. Therefore, the control process can be easily realized.
[0186]
Alternatively, the recording head has a plurality of nozzle openings, and the fine vibration means finely vibrates the ink in the nozzle opening portion for each selected nozzle opening. A fine vibration signal generating means for generating a common fine vibration signal based on the cohesiveness of the ink supplied to the nozzle openings to the recording medium, and a fine vibration signal for generating a fine vibration mode signal for each of the selected nozzle openings. In the case of having a mode signal generating means and a signal merging unit for generating a fine vibration control signal based on the common fine vibration signal and the fine vibration mode signal, it is generated for each selected nozzle opening. Since the fine vibration mode signal can be set under different conditions regardless of the agglomeration property of the ink on the recording medium, finer fine vibration control can be performed.
[0187]
Further, when the signal merging unit generates the fine vibration control signal by ANDing the common fine vibration signal and the fine vibration mode signal, signal processing is easy.
[0188]
In addition, an ink container is provided in which an input unit to which information on the cohesiveness of the ink to the recording medium is input includes an ink chamber that stores the ink and a storage unit that stores information on the cohesiveness of the ink to the recording medium. And an information reading unit that reads information stored in the storage unit of the ink container installed in the ink container installation unit, based on the information stored in the storage unit of the ink container, It is possible to automatically read information relating to the cohesiveness of the ink onto the recording medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating the configuration of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an ejection drive signal and a drive pulse generated based on the ejection drive signal.
FIG. 3 is a diagram illustrating a fine vibration control signal.
4 is a perspective view of the ink jet printer shown in FIG. 1. FIG.
5A and 5B are diagrams illustrating the structure of a recording head, in which FIG. 5A is a cross-sectional view, and FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the recording head.
FIG. 7 is a diagram showing in detail a first pulse waveform and a second pulse waveform of a fine vibration control signal.
FIG. 8 is a diagram showing in detail another example of the first pulse waveform and the second pulse waveform.
FIG. 9 is a diagram showing in detail another example of the first pulse waveform and the second pulse waveform.
FIG. 10 is a timing chart illustrating a recording operation for one row.
FIG. 11 is a flowchart illustrating dot pattern development processing.
12A is a flowchart for explaining dot pattern recording processing, and FIG. 12B is a flowchart for explaining position information acquisition processing;
FIG. 13 is a diagram illustrating a recording head using a piezoelectric vibrator in a longitudinal vibration mode.
FIG. 14 is a diagram illustrating another example of the fine vibration control signal.
FIG. 15 is a schematic block diagram illustrating the configuration of an ink jet recording apparatus according to a third embodiment of the invention.
FIG. 16 is a diagram illustrating a fine vibration control signal according to the third embodiment.
FIG. 17 is a diagram illustrating a first ejection driving signal and a driving pulse generated based on the first ejection driving signal.
FIG. 18 is a diagram illustrating a second ejection drive signal and a drive pulse generated based on the second ejection drive signal.
FIG. 19 is a schematic perspective view showing an example of a black ink cartridge.
FIG. 20 is a schematic perspective view showing an example of a three-color ink cartridge.
FIG. 21 is a schematic perspective view illustrating an example of a holder to which an ink cartridge is mounted.
FIG. 22 is a schematic block diagram of the periphery of the information reading unit.
[Explanation of symbols]
1 Printer controller
2 Print engine
3 External interface
4 RAM
5 ROM
6 Control unit
7 Oscillator circuit
8 Recording head
9 Drive signal generator
9a Main signal determination unit
9b Micro-vibration signal determination unit
10 Internal interface
11 Main signal generator
12 Micro-vibration signal generator
13 Selector
16 Paper feed mechanism
17 Carriage mechanism
18 Recording paper
19 Ink cartridge
20 Guide member
21 Carriage
22 Drive pulley
23 Driven pulley
24 Timing belt
25 pulse motor
26 Printer housing
27 Linear encoder
28 slits
29 Slit detector
30 Capping mechanism
33 Actuator unit
34 Channel unit
35 Piezoelectric vibrator
36 Pressure generation chamber
37 First lid member
38 Spacer member
39 Second lid member
40 Ink supply port forming substrate
41 Ink chamber forming substrate
42 Nozzle plate
43 Adhesive layer
44 Common electrode
45 Drive electrode
46 Supply side communication hole
47 1st nozzle communication hole
48 Ink supply port
49 Ink chamber
50 Second nozzle communication hole
51 Nozzle opening
52 Meniscus
55 Shift register
56 Latch circuit
57 Level Shifter
58 switch
61 First waveform section
62 Second waveform section
63 Third waveform section
64 Fourth waveform section
61t-64t waveform
70 Recording head
71 cases
72 storage room
73 Piezoelectric Ginger
73a Comb-shaped tip
74 Channel unit
75 Channel formation plate
76 Nozzle plate
77 Elastic plate
80 nozzle opening
81 Pressure generation chamber
82 Ink supply unit
83 Common ink chamber
84 Ink supply tube
87 Stainless steel plate
88 Elastic membrane
89 Island Club
100 interface equipment
101 Black ink cartridge
102 Color ink cartridge
117 Black ink recording head
117a Ink communication path
118 Color ink recording head
118a Ink communication path
127, 132 Semiconductor memory means
133, 134 Electrical contact
135 Head holder
138, 139 Information reading unit
140 Flexible cable
142 Ink cartridge replacement determination unit
143, 144 Press switch
200 Mode bit signal generator
201 Middle trapezoidal pulse
202 Large trapezoidal pulse
203 Middle trapezoidal pulse
204 Large trapezoidal pulse
205 Middle trapezoidal pulse
206 Large trapezoidal pulse
301 Trapezoidal pulse
302 Trapezoidal pulse
361, 361 ′ first waveform section
362, 362 ′ second waveform section
363, 363 'third waveform section

Claims (7)

ノズル開口を有する記録ヘッドと、
ノズル開口部分のインクを微振動させる微振動手段と、
前記ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて、高凝集性のインク用の第1共通微振動信号あるいは低凝集性のインク用の第2共通微振動信号を生成する微振信号発生手段と、
前記ノズル開口に供給されるインクの増粘程度に対応する微振モード信号を生成する微振モード信号発生手段と、
前記第1共通微振動信号または前記第2共通微振動信号と前記微振モード信号とのANDによって構成される微振制御信号を生成する信号融合部と、
前記微振制御信号に基づいて微振動手段を駆動させる制御本体部と、
を備え、
前記第1共通微振動信号及び前記第2共通微振動信号は、それぞれ、2以上の異なる所定のパルス波形を有する周期信号であり、
前記微振モード信号は、所定の矩形パルス列を有すると共に、前記第1共通微振動信号及び前記第2共通微振動信号と同一の周期を有する周期信号である
ことを特徴とするインクジェット式記録装置。
A recording head having a nozzle opening;
Fine vibration means for finely vibrating the ink in the nozzle opening,
Based on the cohesiveness of the ink supplied to the nozzle openings to the recording medium, the first common microvibration signal for the highly cohesive ink or the second common microvibration signal for the low cohesive ink is generated. Vibration signal generating means;
A fine vibration mode signal generating means for generating a fine vibration mode signal corresponding to the degree of thickening of the ink supplied to the nozzle opening;
A signal fusion unit that generates a fine vibration control signal configured by ANDing the first common fine vibration signal or the second common fine vibration signal and the fine vibration mode signal;
A control main body for driving the fine vibration means based on the fine vibration control signal;
With
Each of the first common micro-vibration signal and the second common micro-vibration signal is a periodic signal having two or more different predetermined pulse waveforms,
The ink jet recording apparatus, wherein the fine vibration mode signal is a periodic signal having a predetermined rectangular pulse train and having the same period as the first common fine vibration signal and the second common fine vibration signal.
ノズル開口を有する記録ヘッドと、
ノズル開口部分のインクを微振動させる微振動手段と、
前記ノズル開口に供給されるインクの記録媒体への凝集性に基づいて、顔料系インク用の第1共通微振動信号あるいは染料系インク用の第2共通微振動信号を生成する微振信号発生手段と、
前記ノズル開口に供給されるインクの増粘程度に対応する微振モード信号を生成する微振モード信号発生手段と、
前記第1共通微振動信号または前記第2共通微振動信号と前記微振モード信号とのANDによって構成される微振制御信号を生成する信号融合部と、
前記微振制御信号に基づいて微振動手段を駆動させる制御本体部と、
を備え、
前記第1共通微振動信号及び前記第2共通微振動信号は、それぞれ、2以上の異なる所定のパルス波形を有する周期信号であり、
前記微振モード信号は、所定の矩形パルス列を有すると共に、前記第1共通微振動信号及び前記第2共通微振動信号と同一の周期を有する周期信号である
ことを特徴とするインクジェット式記録装置。
A recording head having a nozzle opening;
Fine vibration means for finely vibrating the ink in the nozzle opening,
A fine signal generating means for generating a first common fine vibration signal for pigment-based ink or a second common fine vibration signal for dye-based ink based on the cohesiveness of the ink supplied to the nozzle opening to the recording medium When,
A fine vibration mode signal generating means for generating a fine vibration mode signal corresponding to the degree of thickening of the ink supplied to the nozzle opening;
A signal fusion unit that generates a fine vibration control signal configured by ANDing the first common fine vibration signal or the second common fine vibration signal and the fine vibration mode signal;
A control main body for driving the fine vibration means based on the fine vibration control signal;
With
Each of the first common micro-vibration signal and the second common micro-vibration signal is a periodic signal having two or more different predetermined pulse waveforms,
The ink jet recording apparatus, wherein the fine vibration mode signal is a periodic signal having a predetermined rectangular pulse train and having the same period as the first common fine vibration signal and the second common fine vibration signal.
第1共通微振動信号が有する2以上の所定のパルス波形の各々の電圧ホールド時間は、第2共通微振動信号が有する2以上の所定のパルス波形の各々の電圧ホールド時間に対して、短くなっている
ことを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット式記録装置。
The voltage hold time of each of the two or more predetermined pulse waveforms included in the first common micro-vibration signal is shorter than the voltage hold time of each of the two or more predetermined pulse waveforms included in the second common micro-vibration signal. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink jet recording apparatus is provided.
第1共通微振動信号が有する2以上の所定のパルス波形の各々の立上がり部の傾斜は、第2共通微振動信号が有する2以上の所定のパルス波形の各々の立上がり部の傾斜に対して、緩やかになっている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
The slope of each rising portion of the two or more predetermined pulse waveforms included in the first common micro-vibration signal is inclined with respect to the slope of each rising portion of the two or more predetermined pulse waveforms included in the second common micro-vibration signal. 4. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink jet recording apparatus is gentle.
記録ヘッドは、複数のノズル開口を有しており、
微振動手段は、選択されたノズル開口毎にノズル開口部分のインクを微振動させるようになっており、
微振モード信号発生手段は、選択されたノズル開口毎に微振モード信号を生成するようになっている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
The recording head has a plurality of nozzle openings,
The fine vibration means finely vibrates the ink in the nozzle opening portion for each selected nozzle opening.
5. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the fine vibration mode signal generating means generates a fine vibration mode signal for each selected nozzle opening.
インクの記録媒体への凝集性に関する情報が入力される入力部が、微振制御信号発生手段に接続されている
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
6. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein an input unit to which information relating to the aggregation property of the ink to the recording medium is input is connected to a fine vibration control signal generating unit.
入力部は、
インクを収容するインク室と、インクの記録媒体への凝集性に関する情報を記憶する記憶部と、を有するインク容器が設置されるインク容器設置部と、
インク容器設置部に設置されるインク容器の記憶部に記憶された情報を読取る情報読取部と、
を有することを特徴とする請求項6に記載のインクジェット式記録装置。
The input part is
An ink container installation unit in which an ink container having an ink chamber containing ink, and a storage unit that stores information on aggregability of ink on a recording medium is installed;
An information reading unit for reading information stored in the storage unit of the ink container installed in the ink container installation unit;
The inkjet recording apparatus according to claim 6, further comprising:
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