JP4347824B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は画像形成装置に関し、特に記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus including a liquid discharge head that discharges droplets of a recording liquid.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ/ファックス/複写機複合機等の各種画像形成装置としては、記録液(例えばインク)の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド(印字ヘッド)をキャリッジに搭載して、このキャリッジを被記録媒体(以下「用紙」というが、材質を紙に限定するものではなく、また、記録媒体、記録紙、転写材などとも称される。)の搬送方向に対して直交する方向にシリアルスキャンさせるとともに、被記録媒体を記録幅に応じて間歇的に搬送し、搬送と記録を交互に繰り返すことによって被記録媒体に画像を形成(記録、印刷、印字、印写も同義で使用する。)するシリアル型画像形成装置、或いは、ライン型の記録ヘッドを搭載したライン型画像形成装置がある。 As various image forming apparatuses such as printers, facsimiles, copying apparatuses, plotters, printer / fax / copier multifunction machines, etc., recording heads (printing heads) constituted by liquid discharging heads that discharge recording liquid (for example, ink) droplets Is mounted on a carriage, and the carriage is used to transport a recording medium (hereinafter referred to as “paper”, but the material is not limited to paper, and is also referred to as recording medium, recording paper, transfer material, etc.). In addition to serial scanning in a direction orthogonal to the direction, the recording medium is intermittently conveyed according to the recording width, and an image is formed on the recording medium by alternately repeating conveyance and recording (recording, printing, printing) In this case, there is a serial type image forming apparatus or a line type image forming apparatus equipped with a line type recording head.
このような液体吐出ヘッドを用いる画像形成装置において、階調印刷(階調印字)を行なうため、液体吐出ヘッドから大きさの異なる滴、例えば、大滴、中滴、小滴を吐出させることができるようにして、大きさの異なるドットを形成できるようにしたものが知られている。 In such an image forming apparatus using a liquid discharge head, in order to perform gradation printing (gradation printing), droplets having different sizes, for example, large droplets, medium droplets, and small droplets, can be discharged from the liquid discharge head. It is known that it is possible to form dots of different sizes.
例えば、特許文献1には、1印刷周期内に第1のインク滴を吐出するための第1の駆動パルスと、第1のインク滴とは大きさの異なる第2のインク滴を吐出するための第2の駆動パルスとを含んで構成された駆動波形を用いて、第1、第2の駆動パルスを組み合わせることにより4階調以上のドットを選択的に形成する装置が記載されている。
この特許文献1に記載の装置においては、1チャンネル(CH)1ビット(1ビット/CH)の印字データを、駆動波形を構成する駆動パルス毎にヘッドドライバに転送している。この場合、駆動パルス毎にON/OFFを選択できるので、原理的には2n(n=1印刷周期内の駆動パルス数)まで階調を増やすことができる。なお、1チャンネルとは1つのノズルとこれに対応する液室及び圧力発生手段で構成されるものに相当する。
In the apparatus described in
また、特許文献2には、1印刷周期内に複数の駆動パルスからなる共通駆動波形から、記憶手段(シフトレジスタ)と翻訳手段を設けて、デコードした印字データに基づいてスイッチ手段の動作を制御することで、1印刷周期内のデータ転送は、2ビット/CH(4階調の場合)を1回として、翻訳手段を設けることでデータ転送量、信号線数を減らすことが記載されている。
このデータ転送方式は、駆動パルスの間隔によらずに、データ転送は1印刷周期に一度で良いため、チャンネル数と印刷速度に見合ったデータ転送を行なうことができるようになり、データ転送部の負担も少なくなる。 In this data transfer method, data transfer can be performed once in one printing cycle regardless of the drive pulse interval, so that data transfer corresponding to the number of channels and the printing speed can be performed. The burden is also reduced.
さらに、特許文献3には、階調データを転送して、階調に応じた制御信号で共通駆動波形の一部を選択する方法が記載されている。
これらの特許文献2及び特許文献3は、各階調でアナログスイッチのON/OFFを切り換える方法が異なるが、一印刷周期内で一度階調データを転送して、これに基づき共通駆動波形の中で印加する波形を選択していることは同じである。
These
ところで、画像形成装置において、高速印字を行なう印字モードとして、ノンインターレース、1パス印字がある。この印字モードは、1スキャンで画像を形成するので、高速印刷ができる。 By the way, in the image forming apparatus, there are non-interlaced and one-pass printing as printing modes for performing high-speed printing. In this print mode, an image is formed by one scan, so high-speed printing can be performed.
このノンインターレース印字では、副走査方向の解像度がヘッドのノズルピッチと同じになるので、ベタ画像を印字できるようにするためには、最も大きな滴(大滴)のサイズはベタを埋めるだけの吐出滴量を有していることが必要になる。 In this non-interlaced printing, the resolution in the sub-scanning direction is the same as the nozzle pitch of the head. Therefore, in order to be able to print a solid image, the size of the largest droplet (large droplet) is an ejection that fills the solid. It is necessary to have a drop volume.
ところが、特に、電気機械変換素子(圧電素子)を使うヘッドでは、機械加工精度がノズルピッチの限界になるため、それほど解像度を上げることはできない。現状では、1列180dpi、2列千鳥配置にして360dpi程度が限界になっている。この場合、1スキャンでベタを埋めるには、紙種/インク種にもよるが30〜50plの吐出滴量が必要になってくる。 However, particularly in a head using an electromechanical transducer (piezoelectric element), the machining accuracy becomes the limit of the nozzle pitch, so the resolution cannot be increased so much. Currently, there is a limit of about 360 dpi in a single-row 180 dpi, 2-row staggered arrangement. In this case, in order to fill the solid in one scan, an ejection droplet amount of 30 to 50 pl is required depending on the paper type / ink type.
他方、高画質化の追求から、高画質モードで使用する小さな滴(小滴)はより小さい滴が必要とされている。吐出量は2plをきって、1.5plに、将来的には更に1plになる可能性がある。 On the other hand, from the pursuit of high image quality, smaller droplets (small droplets) used in the high image quality mode are required to be smaller. The discharge amount may exceed 2 pl, reach 1.5 pl, and possibly 1 pl in the future.
このように、記録液を使用する画像形成装置にあっては、より広い範囲で滴量を変える要求が高くなってきている。 As described above, in an image forming apparatus using a recording liquid, there is an increasing demand for changing the droplet amount in a wider range.
しかしながら、広い範囲で吐出量を変化させる場合、1滴の吐出を制御することだけで実現するのは非常に難しいことから、多くの場合、大滴は複数の滴を吐出させて形成している。しかも、吐出量を可変しなければならない範囲の拡大に伴って、1滴当りの吐出量Mjを小さくして、吐出滴数を更に増やしていく傾向にある。 However, when changing the discharge amount over a wide range, it is very difficult to realize by simply controlling the discharge of one drop, and in many cases, a large drop is formed by discharging a plurality of drops. . In addition, with the expansion of the range in which the discharge amount must be varied, the discharge amount Mj per droplet tends to be decreased and the number of discharged droplets further increased.
ところが、1印刷周期内の滴数を増やすことは、吐出間隔(パルス間隔)を短くすることになる。そのため、上述した特許文献1のように駆動パルス毎に印字データを転送する方式では、ON/OFFの切換が必要な最もパルス幅の短い駆動パルスの周期でデータ転送が完了していなければならないので、データ転送のクロック周波数を高くしなければならないなど、データ転送に無理が生じる。しかも、印刷速度を速くするために、ヘッドのチャンネル数が増加する傾向にあり、そのために駆動パルスのパルス幅も短くなる傾向があるので、データ転送時間が印刷速度を制約することになるという課題がある。
However, increasing the number of droplets within one printing cycle shortens the discharge interval (pulse interval). Therefore, in the method of transferring print data for each drive pulse as in
そこで、上述した特許文献2、3に記載されているように、2ビット以上の階調データを転送して、翻訳手段や選択手段等を設けることで、駆動パルスの間隔によらずに、データ転送は1印刷周期に一度で良いため、チャンネル数と印刷速度に見合ったデータ転送を行うことができるようになり、データ転送部の負担も少なくなる。
Therefore, as described in
しかしながら、2ビット/CHであれば4階調(大、中、小、無)までの階調しか得られない。この場合、ビット数を増やすことで階調数を増やすことはできる(例えば、3ビット/CHであれば8階調)が、ヘッドドライバ内の回路素子数が増えることで、コストアップにつながるとともに、ビット数を増やすことはデータ転送量が増えるという課題も生じる。 However, only 2 gradations (large, medium, small, and none) can be obtained with 2 bits / CH. In this case, the number of gradations can be increased by increasing the number of bits (for example, 8 gradations for 3 bits / CH), but the number of circuit elements in the head driver increases, leading to an increase in cost. Increasing the number of bits also causes a problem that the amount of data transfer increases.
一方、主走査の解像度と副走査の解像度とを異ならせる、例えば主走査は600dpi、副走査は300dpiで画像を形成する方式が知られている。つまり、シリアル型でノズルの並び方向を副走査方向にした場合、副走査の解像度はノズルピッチで規定されるが、主走査の解像度はキャリッジ速度と印刷周期で決まるので、キャリッジ速度を調整することで比較的容易に変更でき、主走査解像度だけを高くすることができる。 On the other hand, a method is known in which the resolution of main scanning is different from the resolution of sub scanning, for example, an image is formed at 600 dpi for main scanning and 300 dpi for sub scanning. In other words, when the nozzle arrangement direction is the sub-scanning direction in the serial type, the sub-scanning resolution is defined by the nozzle pitch, but the main-scanning resolution is determined by the carriage speed and printing cycle, so adjust the carriage speed. Can be changed relatively easily, and only the main scanning resolution can be increased.
しかしながら、印刷速度を300dpi×300dpiの印刷速度と同じに保とうとすると、駆動周波数を倍にしなければならなくなるが、例えば滴量が40plの液滴を10kHzの駆動周波数で吐出させるよりも、20plの液滴を20kHzの駆動周波数で吐出させる方が制御的には難しくなる。 However, if the printing speed is kept the same as the printing speed of 300 dpi × 300 dpi, the driving frequency must be doubled. For example, rather than ejecting a droplet with a droplet amount of 40 pl at a driving frequency of 10 kHz, In terms of control, it is more difficult to eject the droplets at a driving frequency of 20 kHz.
多数滴を吐出させる場合、先行滴の吐出によってメニスカスが盛り上がるので、後続滴の方が、滴が大きくなる。例えば、6滴で40pl吐出させる場合、初めの3滴では合計しても20plには達していない。さらに、主走査側の解像度だけを上げると、副走査方向をインクで埋めることが制約になり、主走査の解像度を倍にしても、必要な吐出量は半分にはならないため、単位時間当たり300dpi×300dpiの場合に比べて、より多くの液量を吐出させなければならなくなって、難易度が高くなる。 When a large number of droplets are ejected, the meniscus is raised by the ejection of the preceding droplet, so that the subsequent droplet is larger. For example, when discharging 40 pl with 6 drops, the total of the first 3 drops does not reach 20 pl. Furthermore, if only the resolution on the main scanning side is increased, filling in the sub-scanning direction with ink becomes a restriction, and even if the main scanning resolution is doubled, the required discharge amount is not halved, so 300 dpi per unit time. Compared to the case of x300 dpi, a larger amount of liquid must be discharged, and the difficulty level becomes higher.
しかし、画像上、主走査だけでも解像度が上がると、画像処理自由度が広がり、表現できる濃度範囲が広がることや文字品位が向上するなど、画像品質を向上することができる。 However, if the resolution is increased only in main scanning on the image, the image quality can be improved, for example, the degree of freedom of image processing increases, the density range that can be expressed increases, and the character quality improves.
なお、ベタ画像を埋める大滴を形成するために、一印刷周期内で吐出する滴数を増やすほど、滴の吐出間隔は厳密に制御する必要がある。吐出滴数が増えると、加圧液室内の圧力が十分減衰するまで待っていることができないため、加圧液室の圧力振動に合せて効率良く吐出させることと、圧力振動が暴走しないように圧力を制御しておく必要があり、これらのことから、大滴を形成する波形は時間と電圧が制御されている必要がある。 Note that in order to form large droplets that fill a solid image, it is necessary to strictly control the droplet ejection interval as the number of droplets ejected in one printing cycle is increased. As the number of ejected droplets increases, it is impossible to wait until the pressure in the pressurized liquid chamber is sufficiently attenuated. Therefore, it is possible to discharge efficiently according to the pressure vibration in the pressurized liquid chamber and to prevent runaway pressure vibration. It is necessary to control the pressure, and for these reasons, it is necessary that the waveform forming the large droplets is controlled in time and voltage.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、高速印刷と高画質化を両立できる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of achieving both high-speed printing and high image quality.
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドをキャリッジに搭載して主走査方向に移動させ、被記録媒体を副走査方向に移動して、前記被記録媒体に画像を形成し、副走査の解像度よりも主走査の解像度が高い画像を形成するモードを有するシリアル型画像形成装置であって、
一印刷周期内に2以上の駆動信号を含む駆動波形を発生する駆動波形発生手段と、階調データを入力し、前記駆動波形の内から前記階調データに応じて開閉するスイッチ手段を介して所要の駆動信号を選択して前記液体吐出ヘッドに印加させる駆動手段と、一印刷周期内で前記階調データを切り替える手段とを備え、
前記駆動波形は、一印刷周期で、大滴による1ドットを形成するための駆動信号と、小滴による2以上のドット及び中滴による2以上のドットの少なくともいずれかを形成するための駆動信号とを含み、前記大滴による1ドットを形成する駆動信号は前記一印刷周期の半分の期間よりも長い期間の信号であり、
前記モードでは前記大滴による1ドットの形成のみ主走査方向の解像度と副走査の解像度が同じである
構成とした。
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention provides:
A liquid discharge head for discharging recording liquid droplets is mounted on the carriage and moved in the main scanning direction, the recording medium is moved in the sub-scanning direction, an image is formed on the recording medium, and the resolution of the sub-scanning A serial type image forming apparatus having a mode for forming an image having a higher resolution of main scanning than
Via drive waveform generating means for generating a drive waveform including two or more drive signals within one printing cycle, and switch means for inputting gradation data and opening / closing according to the gradation data from among the drive waveforms A driving unit that selects a required driving signal and applies the selected driving signal to the liquid ejection head; and a unit that switches the gradation data within one printing cycle .
The drive waveform includes a drive signal for forming one dot by a large droplet and a drive signal for forming at least one of two or more dots by a small droplet and two or more dots by a medium droplet in one printing cycle. And the drive signal for forming one dot by the large droplet is a signal having a period longer than a half period of the one printing cycle,
In the mode, the resolution in the main scanning direction and the sub-scanning resolution are the same only for the formation of one dot by the large droplet.
The configuration .
ここで、大滴による1ドットを形成する液滴は複数滴吐出され、この複数の液滴が着弾する前に合体して前記大滴一滴を形成することが好ましい。さらに、前記大滴による1ドットを形成する駆動信号は複数の駆動信号からなり、かつ、この複数の駆動信号には、中滴による1ドットを形成する駆動信号及び小滴による1ドットを形成する駆動信号の少なくともいずれかを含むことが好ましい。 Here, it is preferable that a plurality of droplets forming one dot by a large droplet are ejected and combined before the plurality of droplets land to form the one large droplet . Et al of the drive signal for forming one dot by the large droplet comprises a plurality of drive signals, and, on the plurality of driving signals, one dot by the drive signals and droplet to form one dot of medium droplets It is preferable to include at least one of drive signals to be formed.
また、前記モードではノンインターレース方式で画像を形成することが好ましい。 Further, it is preferable to form an image noninterlaced in said mode.
さらに、記録液は色材として顔料を含み、かつ、23℃における粘度が5mPa・s以上であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the recording liquid contains a pigment as a coloring material and has a viscosity at 23 ° C. of 5 mPa · s or more.
本発明に係る画像形成装置によれば、副走査の解像度よりも主走査の解像度が高い画像を形成するモードでは大滴による1ドットの形成のみ主走査方向の解像度と副走査の解像度が同じである構成としたので、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とが異なる場合でも、大滴については副走査方向の解像度に合わせて吐出させることができるようになり、高速印刷と高画質化を両立できるようになる。 According to the image forming apparatus of the present invention, in the mode for forming an image having a main scanning resolution higher than the sub-scanning resolution , the resolution in the main scanning direction and the sub-scanning resolution are the same only for the formation of one dot by a large droplet. Because it has a certain configuration, even if the resolution in the main scanning direction and the resolution in the sub-scanning direction are different, large droplets can be ejected according to the resolution in the sub-scanning direction, resulting in high-speed printing and high image quality. Can be achieved.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る画像形成装置の一例について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は同画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面説明図、図2は同機構部の平面説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory side view for explaining the overall structure of the mechanism section of the image forming apparatus, and FIG. 2 is a plan view for explaining the mechanism section.
この画像形成装置は、フレーム1を構成する左右の側板1A、1Bに横架したガイド部材であるガイドロッド2とステー3とでキャリッジ4を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ5によって駆動プーリ6Aと従動プーリ6B間に架け渡したタイミングベルト7を介して図2で矢示方向(主走査方向)に移動走査する。
In this image forming apparatus, a carriage 4 is slidably held in a main scanning direction by a
このキャリッジ4には、例えばイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個の液滴吐出ヘッド11k、11c、11m、11yからなる記録ヘッド11を複数のインク吐出口(ノズル)を形成したノズル面11aのノズル列を主走査方向と直交する方向(副走査方向)に配列し、インク吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液滴吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する1又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。
The carriage 4 includes, for example, four droplet ejection heads 11k, 11c, 11m, and 11y that eject ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). The
ここでは、記録ヘッド11は上述したように各色の液滴を吐出する別個の4個のヘッド11k、11c、11m、11yで構成し、各ヘッド11k、11c、11m、11yには図3に示すようにそれぞれ液滴を吐出する複数のノズルnを並べて配置してなるノズル列を2列(各ノズル列をノズル列NA、NBとする。)有する構成としている。これに限らず、図4に示すように、1つの記録ヘッド11に、各色の液滴を吐出するそれぞれ2列のノズル列11kA、11kB、11cA、11cB、11mA、11mB、11yA、11yBを配置した構成することもできるし、ブラックインクを吐出する1又は複数のノズル列を有するヘッドと、カラーインクを吐出する各色で1又は複数のノズル列を有するヘッドとで構成することもできる。
Here, as described above, the
記録ヘッド11を構成するインクジェットヘッドとしては、後述するように圧電素子などの圧電アクチュエータを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段(アクチュエータ手段)として備えたものを使用している。
As the ink jet head constituting the
この記録ヘッド11にはドライバICを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス(フレキシブルプリントケーブル:FPCケーブル)12を介して接続している。
A driver IC is mounted on the
また、キャリッジ4には、記録ヘッド11に各色のインクを供給するための各色のサブタンク15を搭載している。この各色のサブタンク15には各色のインク供給チューブ16を介して、カートリッジ装填部9に装着された各色のインクカートリッジ10から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填9にはインクカートリッジ10内のインクを送液するための供給ポンプユニット17が設けられ、また、インク供給チューブ16は這い回しの途中でフレーム1を構成する後板1Cに係止部材18にて保持されている。
In addition, the carriage 4 is equipped with a
一方、給紙トレイ20の用紙積載部(圧板)21上に積載した用紙22を給紙するための給紙部として、用紙積載部21から用紙22を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)23及び給紙コロ23に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド24を備え、この分離パッド24は給紙コロ23側に付勢されている。
On the other hand, as a paper feed unit for feeding the
そして、この給紙部から給紙された用紙22を記録ヘッド11の下方側に送り込むために、用紙22を案内するガイド部材25と、カウンタローラ26と、搬送ガイド部材27と、先端加圧コロ29を有する押さえ部材28とを備えるとともに、給送された用紙22を静電吸着して記録ヘッド11に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト31を備えている。
In order to feed the
この搬送ベルト31は、無端状ベルトであり、搬送ローラ32とテンションローラ33との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成し、周回移動しながら帯電ローラ34によって帯電(電荷付与)される。
The
この搬送ベルト31としては、1層構造のベルトでも良く、又は複層(2層以上の)構造のベルトでもよい。1層構造の搬送ベルト31の場合には、用紙32や帯電ロー34に接触するので、層全体を絶縁材料で形成している。また、複層構造の搬送ベルト31の場合には、用紙22や帯電ローラ34に接触する側は絶縁層で形成し、用紙22や帯電ローラ34と接触しない側は導電層で形成することが好ましい。
The
1層構造の搬送ベルト31を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト31の絶縁層を形成する絶縁材料としては、例えばPET、PEI、PVDF、PC、ETFE、PTFEなどの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は1012Ωcm以上、好ましくは1015Ωcmなるように形成する。また、複層構造の搬送ベルト31の導電層を形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が105〜107Ωcmとなるように形成することが好ましい。
As an insulating material for forming the
帯電ローラ34は、搬送ベルト31の表層をなす絶縁層(複層構造のベルトの場合)に接触し、搬送ベルト31の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。この帯電ローラ34は、体積抵抗率が106〜109Ω/□の導電性部材で形成している。この帯電ローラ34には、後述するように、ACバイアス供給部(高圧電源)から例えば2kVの正負極のACバイアス(高電圧)が印加される。このACバイアスは、正弦波や三角波でもよいが、方形波の方がより好ましい。
The charging
また、搬送ベルト31の裏側には、記録ヘッド11による印写領域に対応してガイド部材35を配置している。このガイド部材35は、上面が搬送ベルト31を支持する2つのローラ(搬送ローラ32とテンションローラ33)の接線よりも記録ヘッド11側に突出させることで搬送ベルト31の高精度な平面性を維持するようにしている。
In addition, a guide member 35 is disposed on the back side of the
この搬送ベルト31は、副走査モータ36によって駆動ベルト37及びタイミングローラ38を介して搬送ローラ32が回転駆動されることによって図2のベルト搬送方向に周回移動する。なお、図示しないが、搬送ローラ32の軸には、スリットを形成したエンコーダホイールを取り付け、このエンコーダホイールのスリットを検知する透過型フォトセンサを設けて、これらのエンコーダホイール及びフォトセンサによってホイールエンコーダを構成している。
The
さらに、記録ヘッド11で記録された用紙22を排紙トレイ40に排紙するための排紙部として、搬送ベルト31から用紙22を分離するための分離爪41と、排紙ローラ42及び排紙コロ43とを備えている。
Further, as a paper discharge unit for discharging the
また、装置本体1の背面部には両面ユニット51が着脱自在に装着されている。この両面ユニット51は搬送ベルト31の逆方向回転で戻される用紙22を取り込んで反転させて再度カウンタローラ26と搬送ベルト31との間に給紙する。また、この両面ユニット51の上面は手差しトレイ52としている。
A
さらに、キャリッジ4の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド11のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構61を配置している。この維持回復機構61には、記録ヘッド11の各ノズル面11aをキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)62a〜62d(区別しないときは「キャップ62」という。)と、ノズル面11aをワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード63と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け64などを備えている。ここでは、キャップ62aを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ62b〜62dは保湿用キャップとしている。
Further, a maintenance /
また、キャリッジ4の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け68を配置し、この空吐出受け68には記録ヘッド11のノズル列方向に沿った開口69などを備えている。
Further, in the non-printing area on the other side of the carriage 4 in the scanning direction, there is an empty space for receiving a liquid droplet when performing an empty discharge for discharging a liquid droplet that does not contribute to recording in order to discharge the recording liquid thickened during recording or the like. A
また、図1に示すように、キャリッジ4には用紙22の有無を検知するための媒体検知手段である赤外線センサ(センサの種類は、赤外線センサに限定するものではない。)からなる濃度センサ71を設けている。また、この濃度センサ71はキャリッジ4がホーム位置にあるときに記録領域(画像形成領域)側(搬送ベルト31側)に位置する側で、記録ヘッド11よりも用紙搬送方向上流側に設けている。
Further, as shown in FIG. 1, a density sensor 71 including an infrared sensor (a type of sensor is not limited to the infrared sensor) which is a medium detecting unit for detecting the presence or absence of the
さらに、キャリッジ4の前方側には、スリットを形成したエンコーダスケール72を主走査方向に沿って設け、キャリッジ4の前面側にはエンコーダスケール72のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ73を設け、これらによって、キャリッジ4の主走査方向位置を検知するためのリニアエンコーダ74を構成している。
Further, an
次に、この画像形成装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図5及び図6を参照して説明する。なお、図5は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図6は同ヘッドの液室短手方向(ノズルの並び方向)の断面説明図である。 Next, an example of a droplet discharge head constituting the recording head in this image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 5 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the head, and FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of the head along the lateral direction of the liquid chamber (nozzle arrangement direction).
この液滴吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板101と、この流路板101の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板102と、流路板101の上面に接合したノズル板103とを接合して積層し、これらによって液滴(インク滴)を吐出するノズル104が連通する流路であるノズル連通路105及び液室106、液室106にインクを供給するための共通液室108に連通するインク供給口109などを形成している。
The droplet discharge head includes a
また、振動板102を変形させて液室106内のインクを加圧するための圧力発生手段(アクチュエータ手段)である電気機械変換素子としての2列(図6では1列のみ図示)の積層型圧電素子121と、この圧電素子121を接合固定するベース基板122とを備えている。なお、圧電素子121の間には支柱部123を設けている。この支柱部123は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子121と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
In addition, two rows (only one row is shown in FIG. 6) of stacked piezoelectric elements as electromechanical conversion elements that are pressure generating means (actuator means) for pressurizing ink in the
また、圧電素子121には図示しない駆動回路(駆動IC)を搭載したFPCケーブル12を接続している。
Further, an
そして、振動板102の周縁部をフレーム部材130に接合し、このフレーム部材130には、圧電素子121及びベース基板122などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部131及び共通液室108となる凹部、この共通液室108に外部からインクを供給するためのインク供給穴132を形成している。このフレーム部材130は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
The peripheral edge of the
ここで、流路板101は、例えば結晶面方位(110)の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液(KOH)などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路105、液室106となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
Here, the
振動板102は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法(電鋳法)で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板102に圧電素子121及び支柱部123を接着剤接合し、更にフレーム部材130を接着剤接合している。
The
ノズル板103は各液室106に対応して直径10〜30μmのノズル104を形成し、流路板101に接着剤接合している。このノズル板103は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板103の表面が前述したノズル面34aとなる。
The
圧電素子121は、圧電材料151と内部電極152とを交互に積層した積層型圧電素子(ここではPZT)である。この圧電素子121の交互に異なる端面に引き出された各内部電極152には個別電極153及び共通電極154が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子121の圧電方向としてd33方向の変位を用いて液室106内インクを加圧する構成としているが、圧電素子121の圧電方向としてd31方向の変位を用いて加圧液室106内インクを加圧する構成とすることもできる。また、1つの基板122に1列の圧電素子121が設けられる構造とすることもできる。
The
このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子121に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子121が収縮し、振動板102が下降して液室106の容積が膨張することで、液室106内にインクが流入し、その後圧電素子121に印加する電圧を上げて圧電素子121を積層方向に伸長させ、振動板102をノズル104方向に変形させて液室106の容積/体積を収縮させることにより、液室106内の記録液が加圧され、ノズル104から記録液の滴が吐出(噴射)される。
In the droplet discharge head configured as described above, for example, by lowering the voltage applied to the
そして、圧電素子121に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板102が初期位置に復元し、液室106が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室108から液室106内に記録液が充填される。そこで、ノズル104のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
Then, by returning the voltage applied to the
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。 Note that the driving method of the head is not limited to the above example (pulling-pushing), and it is also possible to perform striking or pushing depending on the direction to which the driving waveform is given.
以上のように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙22が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙22はガイド25で案内され、搬送ベルト31とカウンタローラ26との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド27で案内されて先端加圧コロ29で搬送ベルト31に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In the image forming apparatus configured as described above, the
このとき、後述するACバイアス供給部から帯電ローラ34に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト31が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト31上に用紙32が給送されると、用紙22が搬送ベルト31に静電力で吸着され、搬送ベルト31の周回移動によって用紙22が副走査方向に搬送される。
At this time, a positive output and a negative output are alternately and repeatedly applied to the charging
そこで、キャリッジ4を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド11を駆動することにより、停止している用紙22にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙22を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙22の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙22を排紙トレイ40に排紙する。
Therefore, by driving the
また、両面印刷の場合には、表面(最初に印刷する面)の記録が終了したときに、搬送ベルト31を逆回転させることで、記録済みの用紙32を両面給紙ユニット51内に送り込み、用紙22を反転させて(裏面が印刷面となる状態にして)再度カウンタローラ26と搬送ベルト31との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル31で搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ40に排紙する。
In the case of double-sided printing, when recording on the front surface (surface to be printed first) is completed, the
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図7のブロック図を参照して説明する。
この制御部200は、この装置全体の制御を司るCPU211と、CPU211が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM202と、画像データ等を一時格納するRAM203と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ204と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC205とを備えている。
Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to the block diagram of FIG.
In the
また、この制御部200は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なうためのI/F206と、記録ヘッド11を駆動制御するためのデータ転送手段を含むヘッド駆動制御部207、キャリッジ4側に設けた記録ヘッド11を駆動するためのヘッド駆動装置であるヘッドドライバ(ドライバIC)208と、主走査モータ5を駆動するための主走査モータ駆動部210と、副走査モータ36を駆動するための副走査モータ駆動部211と、帯電ローラ34にACバイアスを供給するACバイアス供給部212と、リニアエンコーダ74、ホイールエンコーダ236からの検出パルス、環境温度を検出する温度センサ215からの検出信号、及びその他の各種センサからの検知信号を入力するためのI/O213などを備えている。また、この制御部200には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル214が接続されている。
The
ここで、制御部200は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してI/F206で受信する。
Here, the
そして、制御部200のCPU201は、I/F206に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC205にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この画像データをヘッド駆動制御部207からヘッドドライバ208に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばROM202にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
Then, the
ヘッド駆動制御部207は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ208に出力する以外にも、ROM202に格納されてCPU201で読み出される駆動パルスのパターンデータをD/A変換するD/A変換器及び増幅器等で構成される駆動波形生成部を含み、1の駆動パルス或いは複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形をヘッドドライバ208に対して出力する。
The head
ヘッドドライバ208は、シリアルに入力される記録ヘッド11の1行分に相当する画像データに基づいてヘッド駆動制御207から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド11のアクチュエータ手段(前述したヘッド構成では圧電素子121)に対して印加することでヘッド11を駆動する。
The
主走査モータ駆動部210は、CPU201側から与えられる目標値とリニアエンコーダ74からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して主走査モータ5を駆動する。
The main scanning
同様に、副走査モータ駆動制御部211は、CPU101側から与えられる目標値とホイールエンコーダ136からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して副走査モータ36を駆動する。
Similarly, the sub-scanning motor
次に、ヘッド駆動制御部207及びヘッドドライバ28の構成の一例について図8を参照して説明する。
ヘッド駆動制御部207は、上述したように、1印刷周期内に複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形(共通駆動波形)を生成して出力する駆動波形生成部301と、印刷画像に応じた2ビットの画像データ(階調信号0、1)と、クロック信号、ラッチ信号(LAT)、制御信号M0〜M3を出力するデータ転送部302とを備えている。
Next, an example of the configuration of the head
As described above, the head
なお、制御信号は、ヘッドドライバ208の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ317の開閉を滴毎に指示する2ビットの信号であり、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でHレベル(ON)に状態遷移し、非選択時にはLレベル(OFF)に状態遷移する。
The control signal is a 2-bit signal that instructs each drop to open and close an analog switch 317, which will be described later, of the
ヘッドドライバ208は、データ転送部302からの転送クロック(シフトクロック)及びシリアル画像データ(階調データ:2ビット/CH)を入力するシフトレジスタ311と、シフトレジスタ311の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路312と、階調データと制御信号MN0〜MN3をデコードして結果を出力するデコーダ313と、デコーダ313のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ315が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ314と、レベルシフタ314を介して与えられるデコーダ313の出力でオン/オフ(開閉)されるアナログスイッチ316とを備えている。
The
このアナログスイッチ316は、各圧電素子121の選択電極(個別電極)154に接続され、駆動波形生成部301からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ(階調データ)と制御信号MN0〜MN3をデコーダ313でデコードした結果に応じてアナログスイッチ316がオンにすることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して(選択されて)圧電素子121に印加される。
The analog switch 316 is connected to the selection electrode (individual electrode) 154 of each
次に、本発明の第1実施形態における駆動波形について図7を参照して説明する。
この図7(a)に示す駆動波形は、1印刷周期内に、8個の駆動パルス(駆動信号)P1〜P8を含む波形であり、1印刷周期内に大滴による1ドットを形成する駆動パルスP1〜P6(ただし、駆動パルスP3を除く)と、中滴による2ドットを形成する駆動パルスP1、P2及び駆動パルスP7、P8と、小滴による2ドットを形成する駆動パルスP1及び駆動パルスP7とを含んでいる。なお、駆動パルスP3は、液滴を吐出させない(非吐出)で、メニスカスを振動させる微駆動パルスである。
Next, drive waveforms in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The drive waveform shown in FIG. 7A is a waveform including eight drive pulses (drive signals) P1 to P8 in one printing cycle, and driving for forming one dot by a large droplet in one printing cycle. Pulses P1 to P6 (excluding the drive pulse P3), drive pulses P1 and P2 and drive pulses P7 and P8 for forming two dots by medium droplets, and a drive pulse P1 and drive pulses for forming two dots by small droplets P7 is included. The drive pulse P3 is a fine drive pulse that causes the meniscus to vibrate without ejecting droplets (non-ejection).
つまり、1印刷周期内で、大滴によるドットは1ドットと、中滴及び小滴によるドットは各2ドット形成することができる波形である。そして、大滴による1ドットを形成するための駆動パルスP1、P2は中滴及び小滴による1ドットを形成するための駆動パルスを兼ねている。以下、駆動パルスP1で吐出される小滴を「小滴1」、駆動パルスP7で吐出される小滴を「小滴2」、駆動パルスP1、P2で吐出される中滴を「中滴1」、駆動パルスP7、P8で吐出される中滴を「中滴2」という。
That is, in one printing cycle, one dot is formed by a large droplet, and two dots each by a medium droplet and a small droplet are formed. The driving pulses P1 and P2 for forming one dot with a large droplet also serve as driving pulses for forming one dot with a medium droplet and a small droplet. Hereinafter, the small droplet ejected by the driving pulse P1 is “
また、図7(b)に示す、制御信号MN0は駆動パルスP3を選択する信号であり、制御信号MN1は駆動パルスP1〜P6(大滴形成用の駆動パルス、前記のとおり駆動パルス3では滴吐出が行われないので、5滴が吐出されることになる。)を選択するとともに、駆動パルスP7(小滴2形成用の駆動パルス)を選択する信号であり、制御信号MN2は駆動パルスP1(小滴1形成用の駆動パルス)を選択するとともに、駆動パルスP7、8(中滴2形成用の駆動パルス)を選択する信号であり、制御信号MN3は駆動パルスP1、P2(中滴1形成用の駆動パルス)を選択する信号である。 In addition, the control signal MN0 shown in FIG. 7B is a signal for selecting the drive pulse P3, and the control signal MN1 is a drive pulse P1 to P6 (a drive pulse for forming a large droplet, as described above, the drive pulse 3 is a droplet. 5 droplets are ejected since no ejection is performed.) And a drive pulse P7 (a drive pulse for forming a droplet 2) is selected, and the control signal MN2 is a drive pulse P1. This is a signal for selecting (driving pulse for forming small droplet 1) and selecting driving pulses P7 and 8 (driving pulse for forming medium droplet 2), and the control signal MN3 is driving pulses P1, P2 (medium droplet 1). This is a signal for selecting a drive pulse for formation.
そして、この駆動波形のパルスP6とパルスP7との間のタイミングTaで、データ転送部302からシフトレジスタ311に転送する階調データを切替えるとともに、制御信号MN1、MN2については上述したように大滴選択から小滴選択に、小滴選択から中滴選択の信号に切替える。
The grayscale data transferred from the
このように構成したので、データ転送部302からヘッドドライバ208に与える階調データ(2ビット/CH)によって、タイミングTaに至る前半部分で、制御信号M1を選択したときには大滴による1ドットが、制御信号M2を選択したときには小滴1による1ドットが、制御信号M3を選択したときには中滴1による1ドットが形成される。そして、タイミングTaで階調データを切替えることによって、タイミングTaの後の後半部分で、制御信号M1を選択したときには小滴2による1ドットが、制御信号M2を選択したときには中滴2による1ドットが形成される。
Since such a configuration, by the tone data (2 bits / CH) to give the data transfer unit 30 2 to the
これによって、1印刷周期内で、図8(a)に示すように、大−無、中−中、小、無、小−中、小、無、無−中、小、無の組合せ、図8(b)に示すように、大−中、小、無、中−中、小、無、小−中、小、無、無−中、小、無の組合せでドットを形成することができる。 Thus, within one printing cycle, as shown in FIG. 8A, a combination of large-nothing, medium-medium, small, no, small-medium, small, no, no-medium, small, no, As shown in FIG. 8B, dots can be formed by combinations of large-medium, small, no, medium-medium, small, no, small-medium, small, no, no-medium, small, and no. .
例えば、図9に示すように、大滴は300dpiの解像度でドットを形成するように吐出され、中小滴は1印刷周期内で2回吐出できるので、擬似的に倍の600dpi相当の解像度でドットを形成するように吐出することができる。つまり、大滴によるドット形成のみ主走査方向の解像度を副走査方向の解像度に合わせた印字モードを実現することができる。 For example, as shown in FIG. 9, large droplets are ejected so as to form dots at a resolution of 300 dpi, and medium and small droplets can be ejected twice within one printing cycle. Can be discharged. That is, it is possible to realize a printing mode in which the resolution in the main scanning direction is matched with the resolution in the sub-scanning direction only for dot formation with large drops.
このように、駆動波形は、一印刷周期で、大滴による1ドットを形成するための駆動信号と、小滴による2以上のドット及び中滴による2以上のドットの少なくともいずれかを形成するための駆動信号とを含む構成とすることにより、主走査の解像度と副走査の解像度を変える印字モードを実現するときでも、大滴については主走査方向の解像度を副走査方向の解像度と同一の解像度で吐出することができ、時間と電圧が制御された大滴の駆動信号を形成できるようになるとともに、ベタ画像の実現も可能になる。その結果、高速印刷と高画質化を両立することができる。 Thus, the drive waveform forms at least one of a drive signal for forming one dot by a large droplet and two or more dots by a small droplet and two or more dots by a medium droplet in one printing cycle. Even when a print mode that changes the resolution of main scanning and sub-scanning is realized, the resolution in the main scanning direction is the same as the resolution in the sub-scanning direction for large drops. It is possible to form a large droplet drive signal whose time and voltage are controlled, and a solid image can be realized. As a result, both high-speed printing and high image quality can be achieved.
この場合、大滴は複数の液滴を飛翔中(用紙に着弾する前)に合体させて一滴として着弾させることによって、良好な画像を形成することができる。つまり、図10に示すように、ノズル104から複数の液滴Iを順次吐出させて飛翔中に1つの滴IMに合体(マージ)させた状態で用紙22上に着弾させることによって、図11(a)に示すように良好なドットDaを形成することができる。これに対して、着弾前にマージしないまま複数の液滴を着弾させると、図11(b)に示すように各液滴Iの着弾位置がずれたドットDbとなって良好なドットを形成することができない。
In this case, a large image can form a good image by combining a plurality of droplets during flight (before landing on the paper) and landing as a single droplet. That is, as shown in FIG. 10, a plurality of droplets I are sequentially ejected from the
また、大滴による1ドットを形成する液滴は4滴以上吐出することで、大滴形成用の駆動信号に中滴或いは小滴形成用の駆動信号を含めることが容易になる。そして、このように、大滴による1ドットを形成する駆動信号は複数の駆動信号からなり、かつ、この複数の駆動信号には、中滴による1ドットを形成する駆動信号及び小滴による1ドットを形成する駆動信号の少なくともいずれかを含むことによって、駆動波形全体の時間を短縮することができる。 Further, by ejecting four or more droplets forming one dot by large droplets, it becomes easy to include a drive signal for forming medium droplets or small droplets in a drive signal for forming large droplets. In this way, the drive signal for forming one dot by a large droplet is composed of a plurality of drive signals, and the plurality of drive signals include a drive signal for forming one dot by a medium droplet and one dot by a small droplet. By including at least one of the drive signals forming the time, the time of the entire drive waveform can be shortened.
さらに、一印刷周期内で階調データを切り換えることによって、一印刷周期内で、中滴や小滴を複数回吐出させることができるとともに、階調数を増加させることもできる。また、上記のように副走査の解像度よりも主走査の解像度が高い画像を形成するモードを有し、かつ、このモードでは大滴による1ドットの形成のみ主走査方向の解像度と副走査の解像度が同じにすることによって、高速印刷と高画質化を両立することができ、また、このモードではノンインターレース方式で画像を形成することでより高速化を図ることができる。 Furthermore, by switching the gradation data within one printing cycle, it is possible to eject medium droplets and small droplets a plurality of times within one printing cycle and to increase the number of gradations. Further, as described above, the image forming apparatus has a mode for forming an image having a higher main scanning resolution than the sub scanning resolution. In this mode, only the formation of one dot by a large droplet has a resolution in the main scanning direction and a sub scanning resolution. By using the same, it is possible to achieve both high-speed printing and high image quality, and in this mode, it is possible to achieve higher speed by forming an image by a non-interlace method.
なお、この実施形態では、600dpi×300dpiの解像度を例に挙げているが、解像度はこれに限るものではない。また、駆動波形及び駆動波形を構成する駆動信号(駆動パルスの形状)などについても図7に示すものに限らない。 In this embodiment, a resolution of 600 dpi × 300 dpi is taken as an example, but the resolution is not limited to this. Further, the drive waveforms and the drive signals (drive pulse shapes) constituting the drive waveforms are not limited to those shown in FIG.
次に、本発明の第2実施形態における駆動波形について図12を参照して説明する。
この実施形態の駆動波形は、一印刷周期内で、駆動パルスP11〜P13で構成される波形を複数回、ここでは2回繰り返す波形としている。ここで、駆動パルスP11〜P13はそれぞれ小滴(例えば駆動パルスP11だけ)、中滴(例えば駆動パルスP11〜P13)を吐出させる駆動信号であり、これらの駆動パルスP11〜P13を2回繰り返した全体で大滴を形成する駆動信号が構成される。
Next, driving waveforms in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The driving waveform of this embodiment is a waveform that repeats the waveform constituted by the driving pulses P11 to P13 a plurality of times, here twice, within one printing cycle. Here, the driving pulses P11 to P13 are driving signals for ejecting small droplets (for example, only the driving pulse P11) and medium droplets (for example, driving pulses P11 to P13), respectively, and these driving pulses P11 to P13 are repeated twice. A drive signal is formed which forms a large droplet as a whole.
したがって、この場合には、階調データ(2ビット/CH)によって、図8(b)に示すように、1印刷周期内で、大−中、小、無、中−中、小、無、小−中、小、無、無−中、小、無の組合せでドットを形成することができる。なお、図(a)の組合せは、大滴が駆動波形を構成するすべての駆動パルスを使用しているのでできない。 Therefore, in this case, according to the gradation data (2 bits / CH), as shown in FIG. 8B, within one printing cycle, large-medium, small, none, medium-medium, small, no, A dot can be formed by a combination of small-medium, small, no, no-medium, small, and nothing. Note that the combination shown in FIG. 5A is not possible because a large droplet uses all the drive pulses that make up the drive waveform.
これによっても、前記第1実施形態と同様に、図13に示すように、大滴は300dpiの解像度でドットを形成するように吐出され、中小滴は1印刷周期内で2回吐出できるので、擬似的に倍の600dpi相当の解像度でドットを形成するように吐出することができる。つまり、大滴によるドット形成のみ主走査方向の解像度を副走査方向の解像度に合わせた印字モードを実現することができ、高速印刷と高画質化を両立することができる。 As in the first embodiment, this also allows large droplets to be ejected so as to form dots at a resolution of 300 dpi, and medium and small droplets can be ejected twice within one printing cycle, as shown in FIG. The ink can be ejected so as to form dots with a resolution equivalent to 600 dpi which is doubled. That is, it is possible to realize a printing mode in which the resolution in the main scanning direction is matched with the resolution in the sub-scanning direction only for dot formation with large droplets, and both high-speed printing and high image quality can be achieved.
なお、ここでも、600dpi×300dpiの解像度を例に挙げているが、解像度はこれに限るものではない。また、駆動波形及び駆動波形を構成する駆動信号(駆動パルスの形状)などについても図12に示すものに限らない。 Here, the resolution of 600 dpi × 300 dpi is taken as an example, but the resolution is not limited to this. Further, the drive waveform and the drive signal (drive pulse shape) constituting the drive waveform are not limited to those shown in FIG.
次に、使用する記録液(インク)について説明すると、インクとしては、色材として顔料を含み、かつ23℃における粘度が5mPa・s以上のものを使用することで、滲みが少なく、高い発色性と高耐水性を実現することができる。 Next, the recording liquid (ink) to be used will be described. The ink contains a pigment as a colorant and has a viscosity at 23 ° C. of 5 mPa · s or more, so that there is little bleeding and high color developability. High water resistance can be achieved.
ここで使用する顔料として特に限定はないが、例えば以下に挙げる顔料が好適に用いられる。また、これら顔料は複数種類を混合して用いても良い。例えば、有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラツク、アゾメチン系、ローダミンBレーキ顔料、カーボンブラック等が挙げられる。 Although there is no limitation in particular as a pigment used here, For example, the pigments listed below are used suitably. Moreover, you may use these pigments in mixture of multiple types. For example, organic pigments include azo, phthalocyanine, anthraquinone, quinacridone, dioxazine, indigo, thioindigo, perylene, isoindolenone, aniline black, azomethine, rhodamine B lake pigment, carbon black, etc. Is mentioned.
無機顔料として酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。 Examples of inorganic pigments include iron oxide, titanium oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, bitumen, cadmium red, chrome yellow, and metal powder.
ブラック顔料インクに使用されるカーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、一次粒径が、15〜40ミリミクロン、BET法による比表面積が、50〜300平方メートル/g、DBP吸油量が、40〜150ml/100g、揮発分が0.5〜10%、pH値が2〜9を有するものが好ましい。このようなものとしては、例えば、No.2300、No.900、MCF88、No.40、No.52、MA7、MA8、No.2200B(以上、三菱化成製)、RAVEN1255(コロンビア製)、REGAL400R、REGAL660R、MOGUL L(以上、キヤボット製)、Color Black FW1、Color Black FW18、Color Black S170、Color Black S150、Printex 35、Printex U(以上、デグッサ製)等の市販品を使用することができる。 The carbon black used in the black pigment ink is carbon black produced by the furnace method and the channel method, the primary particle size is 15 to 40 millimicrons, the specific surface area by the BET method is 50 to 300 square meters / g, The DBP oil absorption is preferably 40 to 150 ml / 100 g, the volatile content is 0.5 to 10%, and the pH value is 2 to 9. As such a thing, for example, no. 2300, no. 900, MCF88, No. 40, no. 52, MA7, MA8, no. 2200B (above, manufactured by Mitsubishi Kasei), RAVEN1255 (made in Colombia), REGAL400R, REGAL660R, MOGUL L (above, manufactured by Kibobot), Color Black FW1, Color Black FW18, Color Black S170, Color Black S150, Printex 35, Printex U ( As described above, commercially available products such as Degussa) can be used.
4…キャリッジ
5…主走査モータ
11…記録ヘッド
22…被記録媒体(用紙)
31…搬送ベルト
32…搬送ローラ
36…副走査モータ
121…圧電素子
200…制御部
207…ヘッド駆動制御部
208…ヘッドドライバ
301…駆動波形生成部
302…データ転送部
4 ...
DESCRIPTION OF
Claims (5)
一印刷周期内に2以上の駆動信号を含む駆動波形を発生する駆動波形発生手段と、階調データを入力し、前記駆動波形の内から前記階調データに応じて開閉するスイッチ手段を介して所要の駆動信号を選択して前記液体吐出ヘッドに印加させる駆動手段と、一印刷周期内で前記階調データを切り替える手段とを備え、
前記駆動波形は、一印刷周期で、大滴による1ドットを形成するための駆動信号と、小滴による2以上のドット及び中滴による2以上のドットの少なくともいずれかを形成するための駆動信号とを含み、前記大滴による1ドットを形成する駆動信号は前記一印刷周期の半分の期間よりも長い期間の信号であり、
前記モードでは前記大滴による1ドットの形成のみ主走査方向の解像度と副走査の解像度が同じである
ことを特徴とする画像形成装置。 A liquid discharge head for discharging recording liquid droplets is mounted on the carriage and moved in the main scanning direction, the recording medium is moved in the sub-scanning direction, an image is formed on the recording medium, and the resolution of the sub-scanning A serial type image forming apparatus having a mode for forming an image having a higher resolution of main scanning than
Via drive waveform generating means for generating a drive waveform including two or more drive signals within one printing cycle, and switch means for inputting gradation data and opening / closing according to the gradation data from among the drive waveforms A driving unit that selects a required driving signal and applies the selected driving signal to the liquid ejection head; and a unit that switches the gradation data within one printing cycle .
The drive waveform includes a drive signal for forming one dot by a large droplet and a drive signal for forming at least one of two or more dots by a small droplet and two or more dots by a medium droplet in one printing cycle. And the drive signal for forming one dot by the large droplet is a signal having a period longer than a half period of the one printing cycle,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the resolution in the main scanning direction and the sub scanning resolution are the same only in the formation of one dot by the large droplet in the mode .
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