JP6086289B2 - Droplet discharge head and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、液滴吐出ヘッドおよびこの液滴吐出ヘッドを採用した画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a droplet discharge head and an image forming apparatus employing the droplet discharge head.

プリンタ、ファックス、複写機、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えばインクの液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備え、媒体を搬送しながらインク滴を用紙に付着させて画像形成を行うインクジェット記録装置がある。ここでの媒体は「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。また、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する(単に液滴を吐出する)ことをも意味する。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばDNA試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。   A printer, a fax machine, a copier, a plotter, or an image forming apparatus that combines a plurality of these functions includes, for example, a droplet ejection head that ejects ink droplets, and transports ink droplets while conveying a medium. There is an ink jet recording apparatus that forms an image by adhering to an ink jet recording apparatus. The medium here is also referred to as “paper”, but the material is not limited, and a recording medium, a recording medium, a transfer material, a recording paper, and the like are also used synonymously. The image forming apparatus means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics. The image formation is not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to the medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply ejecting a droplet). Also means. The ink is not limited to so-called ink, and is not particularly limited as long as it becomes liquid when ejected. For example, the ink is a generic term for liquids including DNA samples, resists, pattern materials, and the like. Use.

インクジェット記録装置における液滴吐出ヘッドは、インク滴を吐出する複数のノズルと、複数のノズルがそれぞれ連通する各加圧液室と、各加圧液室内を昇圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段と、各加圧液室に連通しインクを供給する共通液室とを備えている。アクチュエータ手段としては、各加圧液室に対応する圧電素子、圧電素子を駆動するための駆動回路および配線部材を備えている。この液滴吐出ヘッドでは、アクチュエータ手段は、駆動回路より各圧電素子に電圧を印加して、電圧に応じた各圧電素子の変形を、加圧液室の一壁面を形成する振動板を介して各加圧液室内のインクに伝達する。昇圧された加圧液室内のインクはノズルから吐出される。そして、インクが吐出された加圧液室内に、共通液室より吐出された分のインクが供給される。   The droplet discharge head in the ink jet recording apparatus includes a plurality of nozzles that discharge ink droplets, each pressurizing fluid chamber that communicates with each of the plurality of nozzles, and actuator means that generates energy for boosting each pressurizing fluid chamber; And a common liquid chamber that communicates with each pressurized liquid chamber and supplies ink. The actuator means includes a piezoelectric element corresponding to each pressurized liquid chamber, a drive circuit for driving the piezoelectric element, and a wiring member. In this droplet discharge head, the actuator means applies a voltage to each piezoelectric element from the drive circuit, and deforms each piezoelectric element according to the voltage via a diaphragm that forms one wall surface of the pressurized liquid chamber. It is transmitted to the ink in each pressurized liquid chamber. The pressure-increased ink in the pressurized liquid chamber is ejected from the nozzle. Then, the amount of ink discharged from the common liquid chamber is supplied into the pressurized liquid chamber from which the ink has been discharged.

このような液滴吐出ヘッドで、アクチュエータ手段を駆動してインクを吐出していると、圧電素子の電気損失、駆動回路の電気損失、配線部材の抵抗成分による電気損失等が熱として放出され、この熱により液滴吐出ヘッドのヘッド温度が上昇する。ヘッド温度の上昇に伴いヘッド内のインク温度が上昇するとインク粘度が低下する。圧電素子を駆動する駆動波形が一定であると、このようなインク粘度の変化により吐出特性が変化してしまい、画像品質が劣化するという問題がある。   When ink is discharged by driving the actuator means with such a droplet discharge head, the electrical loss of the piezoelectric element, the electrical loss of the drive circuit, the electrical loss due to the resistance component of the wiring member, etc. are released as heat, This heat increases the head temperature of the droplet discharge head. When the ink temperature in the head rises as the head temperature rises, the ink viscosity decreases. If the driving waveform for driving the piezoelectric element is constant, there is a problem that the ejection characteristics change due to such a change in the ink viscosity and the image quality deteriorates.

このような問題に対して、温度センサで液滴吐出ヘッドの温度を検知し、検知したヘッド温度に基づき、液滴吐出ヘッドの圧電素子を駆動する駆動波形を、一定の吐出特性が得られるような駆動波形に制御する技術が知られている。
また、特許文献1には、温度センサでインクジェット記録装置の機内温度を検知し、検知した機内温度と、画像の印字ドット数と印字時間との駆動履歴情報とに基づき液滴吐出ヘッドの温度を推定する演算回路を設けた装置が記載されている。
To solve such a problem, the temperature of the droplet discharge head is detected by a temperature sensor, and based on the detected head temperature, a drive waveform for driving the piezoelectric element of the droplet discharge head can be obtained with constant discharge characteristics. There is known a technique for controlling to a driving waveform.
Further, in Patent Document 1, the temperature of the ink jet recording apparatus is detected by a temperature sensor, and the temperature of the droplet discharge head is determined based on the detected temperature in the apparatus, and driving history information on the number of print dots of the image and the print time. An apparatus provided with an arithmetic circuit for estimation is described.

実際の液滴吐出ヘッドでは、ヘッド温度は均一ではなく、形成する画像によって、ノズルの並び方向に関する温度勾配を生じている。具体的には、画像の印字データが上記並び方向の一部に集中している場合は、その部分のアクチュエータ手段の駆動頻度が高くなり、その部分が大きく温度上昇する。
また、液滴吐出ヘッドの構成部材の配置位置によっても、ノズルの並び方向に関する温度勾配を生じている。例えば、アクチェータ手段の駆動信号を圧電素子に供給する配線部材で、複数の圧電素子の共通配線となっている部分では、流れる電流が大きいため、その部分の温度上昇は大きい。また、液滴吐出ヘッドの共通液室には外部のインクカートリッジからインクが供給されるが、インク供給口近くではインクカートリッジから供給された、温まっていないインクが流れることで熱を奪い、その部分の温度上昇は小さくなる。一方、共通液室のインク供給口から離れた位置では、インクカートリッジから供給されたインクが共通液室内を流れて温まった状態である。このため、インク供給口近くに比べて、温度上昇は大きくなる。
このように、実際の液滴吐出ヘッドでは、形成する画像の集中度や、構成部材の配置位置により、上記並び方向に関した温度勾配が生じてしまう。
In an actual droplet discharge head, the head temperature is not uniform, and a temperature gradient in the nozzle arrangement direction is generated depending on the image to be formed. Specifically, when the print data of the image is concentrated in a part of the arrangement direction, the driving frequency of the actuator means in that part increases, and the temperature of that part greatly increases.
Further, the temperature gradient in the nozzle arrangement direction is also generated depending on the arrangement positions of the constituent members of the droplet discharge head. For example, in the wiring member that supplies the drive signal of the actuator means to the piezoelectric element, in the portion that is the common wiring of the plurality of piezoelectric elements, the flowing current is large, so the temperature rise in that portion is large. Ink is supplied from an external ink cartridge to the common liquid chamber of the droplet discharge head, but the ink that is supplied from the ink cartridge near the ink supply port flows away from the heat and flows away. The temperature rise is small. On the other hand, at a position away from the ink supply port of the common liquid chamber, the ink supplied from the ink cartridge flows through the common liquid chamber and is warmed. For this reason, the temperature rise is larger than that near the ink supply port.
As described above, in an actual droplet discharge head, a temperature gradient in the arrangement direction is generated depending on the degree of concentration of the image to be formed and the arrangement position of the constituent members.

一方、上記温度センサにより液滴吐出ヘッドの温度を検知し、検知したヘッド温度に基づき駆動波形を制御する装置では、通常、一つの温度センサを用いて温度を検知している。そして、検知した温度センサ設置位置の温度のみに基づき、液滴吐出ヘッド全体の駆動波形を、一定の吐出特性が得られるような駆動波形に制御するものである。すなわち、この装置では、実際の液滴吐出ヘッドの温度勾配を考慮していない。このため、制御された駆動波形は、液滴吐出ヘッド全体として、温度上昇に起因する吐出特性の変化を抑制するために最適なものとはいえず、画像品質を劣化させてしまうおそれがある。   On the other hand, in a device that detects the temperature of the droplet discharge head by the temperature sensor and controls the drive waveform based on the detected head temperature, the temperature is usually detected by using one temperature sensor. Then, based on only the detected temperature at the temperature sensor installation position, the drive waveform of the entire droplet discharge head is controlled to a drive waveform that provides a certain discharge characteristic. That is, this apparatus does not take into consideration the actual temperature gradient of the droplet discharge head. For this reason, the controlled driving waveform is not optimal for suppressing the change in the ejection characteristics due to the temperature rise for the entire droplet ejection head, and there is a risk of degrading the image quality.

実際に液滴吐出ヘッドの温度勾配を考慮した制御を行うためには、上記並び方向に複数の温度センサを配置し、複数の温度センサで検知された温度に基づき液滴吐出ヘッド全体の駆動波形を制御することが考えられる。しかし、この方法は液滴吐出ヘッド内に温度センサ、検出回路および配線をそれぞれ複数実装する必要があり、コストアップにつながってしまう。   In order to actually perform control in consideration of the temperature gradient of the droplet discharge head, a plurality of temperature sensors are arranged in the arrangement direction, and the drive waveform of the entire droplet discharge head is based on the temperatures detected by the plurality of temperature sensors. It is conceivable to control. However, this method requires a plurality of temperature sensors, detection circuits, and wirings to be mounted in the droplet discharge head, leading to an increase in cost.

また、特許文献1の装置は、温度センサで検知した機内温度と、形成画像全体の印字ドット数と印字時間との駆動履歴情報とに基づき、ヘッド温度を推定するものである。上記画像データの集中度や、構成部材の配置による上記並び方向の温度勾配を考慮して、ヘッド温度を推定したものではない。このため、推定されたヘッド温度に基づき液滴吐出ヘッド全体の駆動波形を制御しても、制御された駆動波形が液滴吐出ヘッド全体として温度上昇に起因する吐出特性の変化を抑制するために最適なものになるとは限らない。   The apparatus of Patent Document 1 estimates the head temperature based on the in-machine temperature detected by the temperature sensor and the drive history information of the number of print dots and the print time of the entire formed image. The head temperature is not estimated in consideration of the concentration degree of the image data and the temperature gradient in the arrangement direction due to the arrangement of the constituent members. For this reason, even if the drive waveform of the entire droplet discharge head is controlled based on the estimated head temperature, the controlled drive waveform suppresses a change in discharge characteristics due to a temperature rise in the entire droplet discharge head. It will not always be optimal.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、液滴吐出ヘッドの駆動による温度上昇に起因する吐出特性の変化を低コストで良好に抑制できる液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a purpose thereof is a droplet discharge head and image formation that can satisfactorily suppress a change in discharge characteristics due to a temperature rise due to driving of the droplet discharge head at a low cost. Is to provide a device.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、インク滴を吐出する複数のノズルと、該複数のノズルが連通する各加圧液室と、該各加圧液室内を昇圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段と、該加圧液室に連通しインクを供給する共通液室と、ヘッド温度を検知する温度センサと、一定の吐出性能が得られるように該アクチュエータ手段の駆動波形を制御する制御部とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
上記液滴吐出ヘッドを上記ノズルの並び方向に関して複数の領域に分割し、該分割した領域毎の印字ドット数をカウントするカウント手段を備え、上記制御部は、上記温度センサにより検知されたヘッド温度と、該カウント手段によりカウントした複数の領域毎の印字ドット数とに基づき上記駆動波形を制御し、上記カウント手段によりカウントされた各領域の印字ドット数から各領域の温度上昇の大きさを推定し、該温度上昇の大きさの差が所定以上となった場合、上記制御部はアクチュエータの駆動する電圧の周波数を低下させることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that a plurality of nozzles for ejecting ink droplets, each pressurized liquid chamber communicating with the plurality of nozzles, and energy for pressurizing each pressurized liquid chamber are provided. Actuating actuator means, a common liquid chamber communicating with the pressurized liquid chamber for supplying ink, a temperature sensor for detecting the head temperature, and a driving waveform of the actuator means are controlled so as to obtain a certain discharge performance. In a droplet discharge head provided with a control unit,
The droplet discharge head is divided into a plurality of areas in the nozzle arrangement direction, and includes a counting unit that counts the number of print dots for each of the divided areas, and the control unit detects a head temperature detected by the temperature sensor. And the number of printed dots for each of the plurality of areas counted by the counting means, and the drive waveform is controlled, and the temperature rise in each area is estimated from the number of printed dots in each area counted by the counting means. When the difference in the magnitude of the temperature rise exceeds a predetermined value, the control unit decreases the frequency of the voltage driven by the actuator .

本発明においては、温度センサにより検知されたヘッド温度と、カウント手段によりカウントされた上記並び方向に関して分割した複数の領域毎の印字ドット数とに基づき、一定の吐出性能が得られるようにアクチュエータ手段の駆動波形を制御する。このように、制御部は、温度センサにより検知されたヘッド温度のみでなく、上記並び方向に関して分割した複数の領域毎の印字ドット数のデータを用いることで、実際の液滴吐出ヘッドの並び方向の温度勾配を考慮した駆動波形の制御を行うことが可能となる。これによれば、従来の温度センサにより検知されたヘッド温度のみを用いて駆動波形を制御する装置に較べて、実際の液滴吐出ヘッドの温度上昇に適した駆動波形に制御が可能となる。また、この装置では、温度勾配を検知するための複数の温度センサを設ける必要が無いため、コスト面で有利である。   In the present invention, the actuator means so as to obtain a constant discharge performance based on the head temperature detected by the temperature sensor and the number of print dots for each of the plurality of regions divided in the arrangement direction counted by the counting means. To control the driving waveform. In this way, the control unit uses not only the head temperature detected by the temperature sensor but also the data of the number of print dots for each of the plurality of regions divided in the arrangement direction, so that the actual arrangement direction of the droplet discharge heads The drive waveform can be controlled in consideration of the temperature gradient. According to this, it becomes possible to control the drive waveform suitable for the actual temperature rise of the droplet discharge head, as compared with the device that controls the drive waveform using only the head temperature detected by the conventional temperature sensor. In addition, this apparatus is advantageous in terms of cost because it is not necessary to provide a plurality of temperature sensors for detecting a temperature gradient.

本発明によれば、液滴吐出ヘッドの駆動による温度上昇に起因する吐出特性の変化を低コストで良好に抑制できるという優れた効果がある。   According to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to satisfactorily suppress a change in ejection characteristics due to a temperature rise due to driving of a droplet ejection head at a low cost.

本実施形態の液滴吐出ヘッドの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a droplet discharge head according to the present embodiment. 液体吐出ヘッドの駆動に伴う発熱部の模式図。FIG. 4 is a schematic diagram of a heat generating portion that accompanies driving of a liquid discharge head. グループ毎に印字ドット数をカウントするカウント手段の説明図。Explanatory drawing of the counting means which counts the number of printing dots for every group. 本実施形態のインクジェット記録装置の全体構成を説明する側面図。FIG. 2 is a side view illustrating the overall configuration of the inkjet recording apparatus according to the embodiment. 本実施形態のインクジェット記録装置の要部平面図。FIG. 2 is a plan view of a main part of the ink jet recording apparatus according to the embodiment.

以下、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドついて説明する。
図1は本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。図1の本実施形態の液滴吐出ヘッドは、主に、ノズル板11、アクチュエータ基板12、共通液室基板13、ハウジング14、FPC15等から構成されている。
Hereinafter, a droplet discharge head according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a droplet discharge head according to the present embodiment. 1 mainly includes a nozzle plate 11, an actuator substrate 12, a common liquid chamber substrate 13, a housing 14, an FPC 15, and the like.

ノズル板11には、複数のノズル16が2列にわたって穿設されている。
アクチュエータ基板12は、各ノズル16にインクを供給する複数の加圧液室(不図示)を備えている。詳しくは、Si基板をエッチングする工法により加圧液室の隔壁部が形成され、このSi基板上に振動板が積層されて加圧液室が形成される。この振動板上に、各加圧液室内を個別に昇圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段としての電極、圧電素子5等を、各個別液室に対応して積層形成する。さらに、各圧電素子5を駆動する駆動回路3と、駆動回路3に駆動信号を入力する配線部材20とが設けられている。
共通液室基板13は、各加圧液室に連通路17を経由してインクを供給する共通液室18を備えている。
ハウジング14は、インクカートリッジ(不図示)から共通液室18内にインクを供給するインク供給路19を備えている。
The nozzle plate 11 has a plurality of nozzles 16 perforated in two rows.
The actuator substrate 12 includes a plurality of pressurized liquid chambers (not shown) that supply ink to the nozzles 16. Specifically, the partition wall of the pressurizing liquid chamber is formed by a method of etching the Si substrate, and the pressurizing liquid chamber is formed by laminating a diaphragm on the Si substrate. On this diaphragm, electrodes, piezoelectric elements 5 and the like as actuator means for generating energy for individually raising the pressure in each pressurized liquid chamber are laminated and formed corresponding to each individual liquid chamber. Further, a drive circuit 3 for driving each piezoelectric element 5 and a wiring member 20 for inputting a drive signal to the drive circuit 3 are provided.
The common liquid chamber substrate 13 includes a common liquid chamber 18 that supplies ink to each pressurized liquid chamber via the communication path 17.
The housing 14 includes an ink supply path 19 that supplies ink from an ink cartridge (not shown) into the common liquid chamber 18.

また、液体吐出ヘッドには、後述するインクジェット記録装置に配置されるコネクタと電気的に接続されて記録画像に応じた電気信号を伝達する電気パッドを具備するコネクタ基板(不図示)が設けられている。更に、アクチュエータ基板12上に設けられた圧電素子5を駆動するための駆動回路3と、駆動回路3に接続する配線部材20とコネクタ基板とを電気的に接続するFPC15が設けられている。記録画像に応じてインクジェット記録装置から伝達される電気信号が、コネクタ基板(不図示)とFPC15を介してアクチュエータ基板12の圧電素子5に供給される。そして、圧電素子5によって変換された機械振動が、振動板を介して加圧液室内のインクを加圧し、ノズルから記録用紙に高精度にインクが吐出される。そして、インクが吐出された加圧液室内に、共通液室18より吐出された分のインクが供給される。   Further, the liquid discharge head is provided with a connector substrate (not shown) having an electrical pad that is electrically connected to a connector arranged in an inkjet recording apparatus, which will be described later, and transmits an electrical signal corresponding to a recorded image. Yes. Furthermore, a drive circuit 3 for driving the piezoelectric element 5 provided on the actuator substrate 12, and an FPC 15 for electrically connecting the wiring member 20 connected to the drive circuit 3 and the connector substrate are provided. An electrical signal transmitted from the ink jet recording apparatus in accordance with the recorded image is supplied to the piezoelectric element 5 of the actuator substrate 12 via a connector substrate (not shown) and the FPC 15. The mechanical vibration converted by the piezoelectric element 5 pressurizes the ink in the pressurized liquid chamber via the diaphragm, and the ink is ejected from the nozzle onto the recording paper with high accuracy. Then, the amount of ink discharged from the common liquid chamber 18 is supplied into the pressurized liquid chamber from which the ink has been discharged.

図2は、上記液体吐出ヘッドの駆動に伴う発熱部の模式図である。液滴吐出ヘッドの駆動信号は、制御装置1から駆動信号配線部材2を介して駆動IC(駆動回路)3に供給され、駆動IC3から個別配線部材4を介して各圧電素子5に印加され、共通電極6を経由し制御装置1に接続されている。駆動IC3は駆動する圧電素子5のみに駆動波形が印加されるよう、駆動信号を選択する。
この液滴吐出ヘッドは、インクカートリッジ(不図示)から共通液室18内にインクを供給するインク供給路19(図1参照)が、ノズルの並び方向の中央部に設けられている。このインク供給路19の出口であるインク供給口より、共通液室18のノズルの並び方向の中央部にインクが供給される。また、ノズルの並び方向の中央部に、ヘッド温度を検出する温度センサ(不図示)が設置されている。
FIG. 2 is a schematic view of a heat generating portion that accompanies driving of the liquid discharge head. The drive signal for the droplet discharge head is supplied from the control device 1 to the drive IC (drive circuit) 3 via the drive signal wiring member 2 and applied to each piezoelectric element 5 from the drive IC 3 via the individual wiring member 4. It is connected to the control device 1 via the common electrode 6. The drive IC 3 selects a drive signal so that a drive waveform is applied only to the piezoelectric element 5 to be driven.
In this droplet discharge head, an ink supply path 19 (see FIG. 1) for supplying ink from an ink cartridge (not shown) into the common liquid chamber 18 is provided at the center of the nozzle arrangement direction. Ink is supplied from the ink supply port, which is the outlet of the ink supply path 19, to the central portion of the common liquid chamber 18 in the arrangement direction of the nozzles. Further, a temperature sensor (not shown) for detecting the head temperature is installed at the center of the nozzle arrangement direction.

本実施形態では、液滴吐出ヘッドを図2に示すように、液滴吐出ヘッドをノズルの並び方向に、以下のような、A、B、Cの3つのグループ(領域)に分けている。
Aグループは、中央部から離れた領域であり、中央部のインク供給口から供給されたインクが流れていく間に温められて、温度上昇が大きい領域である。
Bグループは、中央部のインク供給口の近くの領域で、温まっていないインクが供給されるため、温度上昇が小さい領域である。
Cグループは、中央部から離れた領域であり、Aグループと同様に温度上昇が大きく、かつ、駆動信号配線2と共通電極配線6のヘッドへの供給電流が集中し、最も温度上昇が大きい領域である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the droplet discharge heads are divided into the following three groups (regions) A, B, and C in the nozzle arrangement direction.
Group A is a region away from the central portion, and is a region where the temperature rises greatly as the ink supplied from the central ink supply port flows while flowing.
The B group is an area near the ink supply port in the central portion, and the temperature rise is small because unwarmed ink is supplied.
The group C is a region away from the center, and has a large temperature rise as in the group A, and the region where the temperature rise is the largest because the supply currents to the heads of the drive signal wiring 2 and the common electrode wiring 6 are concentrated. It is.

図3は、上記A、B、Cの3つのグループ毎に印字ドット数をカウントするカウント手段の説明図である。制御装置1から、ヘッドへ転送される画像データを、上記A、B、Cグループに対応した印字データ数をカウントし、ヘッド温度を判定する直前の一定時間に印刷したドット数を求める。例えば、時間T1のドット数を求める場合、時間T2(T1>T2)毎に、カウンタでドット数をカウントし、その値をリングバッファに書き込む。そして、T1のドット数を求めるときにリングバッファのデータの合計値を計算することにより、一定時間T1の印刷ドット数を容易に求めることができる。 FIG. 3 is an explanatory diagram of counting means for counting the number of print dots for each of the three groups A, B, and C. The number of print data corresponding to the groups A, B, and C is counted from image data transferred to the head from the control device 1, and the number of dots printed in a predetermined time immediately before the head temperature is determined is obtained. For example, when obtaining the number of dots at time T1, the number of dots is counted by a counter every time T2 (T1> T2), and the value is written to the ring buffer. Then, by calculating the total value of the data in the ring buffer when determining the number of dots for T1, the number of print dots for a certain time T1 can be easily determined.

また、カウント値を後述するように温度補正用として使用するには、滴サイズに応じた(ヘッドへの投入エネルギーに応じた)重み付けを行いカウントすることが好ましい。
また、上述の例では、カウンタ手段はタイマーを利用して、一定時間の各グループの印字ドット数をカウントするものであるが、画像一頁当たりの印字ドット数をカウントしてもよい。
Further, in order to use the count value for temperature correction as will be described later, it is preferable to perform the weighting according to the droplet size (according to the input energy to the head) for counting.
In the above example, the counter means uses a timer to count the number of print dots in each group for a fixed time, but may count the number of print dots per page of the image.

そして、温度センサにより検知されたヘッド温度と、カウント手段によりカウントされた上記各グループの印字ドット数のデータとに基づき、一定の吐出性能が得られるように圧電素子5の駆動波形を制御する。以下、ヘッド温度と各グループの印字ドット数のデータとに基づく駆動波形制御の一具体例を説明する。   Then, based on the head temperature detected by the temperature sensor and the print dot count data of each group counted by the counting means, the drive waveform of the piezoelectric element 5 is controlled so as to obtain a certain discharge performance. Hereinafter, a specific example of drive waveform control based on the head temperature and the print dot count data of each group will be described.

本実施形態の液滴吐出ヘッドでは、上記分割したA、B、Cの3つのグループ毎で印字ドット数をカウントし、カウントした各グループの印字ドット数を各グループの並び方向位置により重み付けて、ヘッド温度上昇に対する影響度としてランク分けする。そして、影響度の値の組み合わせに基づき温度センサにより検知されたヘッド温度を補正し、補正された温度に基づき駆動波形を選択している。 In the liquid droplet ejection head of this embodiment, the number of print dots is counted for each of the three groups A, B, and C divided above, and the number of print dots for each group is weighted by the position in the arrangement direction of each group, Rank as the degree of influence on head temperature rise. Then, the head temperature detected by the temperature sensor is corrected based on the combination of the influence values, and the drive waveform is selected based on the corrected temperature.

表1は、カウントされた各グループの印字ドット数とヘッド温度への影響度との関係を示すテーブルの一例である。表1のテーブルに従い、カウントされた各グループの一定時間の印字ドット数を、各グループの並び方向位置により重み付けして、ヘッド温度上昇に対する影響度としてランク分けする。

Figure 0006086289
Table 1 is an example of a table showing the relationship between the counted number of printed dots in each group and the degree of influence on the head temperature. According to the table of Table 1, the counted number of print dots in each group for a certain period of time is weighted according to the position of each group in the arrangement direction, and ranked as an influence on the head temperature rise.

Figure 0006086289

このテーブルでは、ヘッド温度への影響度0〜3までにランク分けして、各ランクのヘッド温度への影響度が同程度になるように、各グループの1秒間の印字ドット数に対して重み付けしている。例えば、グループBにはインク供給口があり、温まっていないインクが通るために、ヘッドから熱が奪われる。このため、グループBでは、グループA、グループCに比べ、同じ温度上昇を示す印字ドット数は最も多くなる。また、グループCは共通配線部分による発熱があるため、同じ温度上昇を示す印字ドット数は少なくなる。 In this table, the degree of influence on the head temperature is ranked into 0 to 3, and the number of print dots per second of each group is weighted so that the degree of influence on the head temperature of each rank is the same. doing. For example, group B has an ink supply port, and unheated ink passes, so heat is taken from the head. For this reason, in group B, compared with group A and group C, the number of print dots showing the same temperature rise is the largest. In Group C, since the common wiring portion generates heat, the number of print dots showing the same temperature rise is reduced.

表2は、ヘッド温度への影響度の組み合わせと補正値との関係を示す温度センサ補正テーブルの一例である。表2のテーブルを参照して、ヘッド温度への影響度0〜3のランク分けの組み合わせにより、温度センサにより検知された検知温度を補正する補正値を決定する。なお、本実施例では、温度センサ(不図示)は、並び方向中央部であるグループBの温度を検知する位置に設置されている。

Figure 0006086289

温度センサの補正値は、上記テーブルでの印刷を実行したときにヘッド内に発生する温度勾配の場合に、最適印刷ができる駆動波形が選択される補正値とする。この温度センサ補正テーブルは、予め実験により各影響度の組み合わせでのグループ毎のインク温度上昇値を求め、値を決定しておく。 Table 2 is an example of a temperature sensor correction table showing the relationship between the combination of the degree of influence on the head temperature and the correction value. With reference to the table in Table 2, a correction value for correcting the detected temperature detected by the temperature sensor is determined by a combination of ranks having an influence degree of 0 to 3 on the head temperature. In this embodiment, a temperature sensor (not shown) is installed at a position for detecting the temperature of group B, which is the central portion in the arrangement direction.

Figure 0006086289

The correction value of the temperature sensor is a correction value for selecting a drive waveform that can be optimally printed in the case of a temperature gradient generated in the head when printing is performed using the above table. In this temperature sensor correction table, an ink temperature increase value for each group in a combination of each degree of influence is obtained in advance by experiment, and the value is determined.

以下、具体的な数字を挙げてさらに詳しく説明する。
補正値は、温度センサを実装しているグループの温度を基準にして決定する。例えば、温度センサがグループBの位置に実装されている場合、影響度(1、0、0)で温度上昇が(1℃、0℃、1℃)である場合は、駆動波形を温度上昇の中央値の0.5℃である波形を選択するように補正値を"+0.5℃"としておく。また、影響度(1、1、1)で温度上昇が(2℃、1℃、3℃)である場合は、同様に補正値を"+1℃"としておく。
Hereinafter, detailed description will be given with specific numbers.
The correction value is determined based on the temperature of the group in which the temperature sensor is mounted. For example, when the temperature sensor is mounted at the position of group B, if the temperature rise is (1 ° C., 0 ° C., 1 ° C.) with the influence degree (1, 0, 0), the drive waveform is The correction value is set to “+ 0.5 ° C.” so that a waveform having a median value of 0.5 ° C. is selected. If the temperature rise is (2 ° C., 1 ° C., 3 ° C.) with the influence level (1, 1, 1), the correction value is similarly set to “+ 1 ° C.”.

<波形選択例1>
温度センサ:27℃、影響度:(1,0,0)、補正値:+0.5℃のとき、選択される駆動波形は27.5℃となる。これは、センサ検出温度はグループBの温度を示し、各グループの温度を(28℃、27℃、28℃)と仮定して中央値27.5℃の波形を選択している。
<波形選択例2>
温度センサ:28℃、影響度:(1,1,1)、補正値:+1℃のとき、選択される駆動波形は29℃となる。これは、センサ検出温度はグループBの温度を示し、各グループの温度を(29℃、28℃、30℃)と仮定して、中央値29℃の波形を選択している。
<Waveform selection example 1>
When the temperature sensor is 27 ° C., the influence degree is (1, 0, 0), and the correction value is + 0.5 ° C., the selected drive waveform is 27.5 ° C. The sensor detection temperature indicates the temperature of group B, and the waveform having the median value of 27.5 ° C. is selected assuming that the temperature of each group is (28 ° C., 27 ° C., 28 ° C.).
<Waveform selection example 2>
When the temperature sensor is 28 ° C., the influence is (1, 1, 1), and the correction value is + 1 ° C., the selected drive waveform is 29 ° C. The sensor detection temperature indicates the temperature of group B, and the waveform with the median value of 29 ° C. is selected assuming that the temperature of each group is (29 ° C., 28 ° C., 30 ° C.).

液滴吐出ヘッドの電源ON直後は、直前の一定時間内の印刷ドット数は0のため、温度センサで検出した温度とヘッド温度に差は生じていない。このため、制御部は温度センサで検出した温度をヘッド温度として駆動波形を選択し、圧電素子に印加してヘッドを駆動する。一方、印刷を実行しヘッド温度が上昇してくると、ヘッド内に温度勾配ができるが、表1、表2のテーブルにより求めた温度センサ補正値により温度センサでの検出温度を補正することにより、最適な駆動波形が選択される。このとき、吐出特性に最も影響するインク温度と温度センサ間に温度差が発生していても、予めその値も考慮した補正値にしておくことにより、インク温度と温度センサでの検出値の差異も補正できる。   Immediately after the power of the droplet discharge head is turned on, the number of printing dots within a certain period of time immediately before is zero, so there is no difference between the temperature detected by the temperature sensor and the head temperature. For this reason, the control unit selects a driving waveform using the temperature detected by the temperature sensor as the head temperature, and drives the head by applying it to the piezoelectric element. On the other hand, when printing is performed and the head temperature rises, a temperature gradient is formed in the head, but by correcting the temperature detected by the temperature sensor using the temperature sensor correction value obtained from the tables in Tables 1 and 2. The optimum driving waveform is selected. At this time, even if there is a temperature difference between the ink temperature and the temperature sensor, which has the greatest effect on the ejection characteristics, the difference between the ink temperature and the detected value at the temperature sensor can be determined in advance by taking a correction value into consideration. Can also be corrected.

このように、上記実施例では、液滴吐出ヘッドをノズルの並び方向に複数の領域に分割し、領域毎の印字ドット数をカウントし、カウントした各グループの印字ドット数を各グループの並び方向位置により重み付けて、ヘッド温度上昇に対する影響度としてランク分けする。そして、影響度の値の組み合わせに基づき温度センサにより検知されたヘッド温度を補正し、補正された温度に基づき駆動波形を選択している。このヘッド温度上昇に対する影響度は、各領域での画像の集中度と、各領域の配置位置による温度上昇しやすさとを考慮して、各領域の温度上昇の大きさを推定したものとなる。そして、重み付けした値の組み合わせに基づき、温度センサで検知されたヘッド温度を補正するので、補正された温度は画像の集中度と、各領域の配置位置による温度勾配を考慮したヘッド温度となる。このようなヘッド温度を用いてアクチュエータ手段の駆動波形を制御することにより、従来のヘッド内の温度勾配を考慮していないヘッド温度を用いて駆動波形を制御する装置に較べて、実際の液滴吐出ヘッドの温度に適した駆動波形に制御できる。   As described above, in the above embodiment, the droplet discharge head is divided into a plurality of areas in the nozzle arrangement direction, the number of print dots for each area is counted, and the counted number of print dots for each group is calculated. Weighted by position, ranked as the degree of influence on head temperature rise. Then, the head temperature detected by the temperature sensor is corrected based on the combination of the influence values, and the drive waveform is selected based on the corrected temperature. The degree of influence on the head temperature rise is an estimation of the magnitude of the temperature rise in each area in consideration of the degree of image concentration in each area and the ease of temperature rise due to the arrangement position of each area. Then, since the head temperature detected by the temperature sensor is corrected based on the combination of weighted values, the corrected temperature becomes the head temperature in consideration of the concentration degree of the image and the temperature gradient depending on the arrangement position of each region. By controlling the drive waveform of the actuator means using such a head temperature, an actual liquid droplet can be obtained as compared with a conventional device that controls the drive waveform using a head temperature that does not consider the temperature gradient in the head. The drive waveform can be controlled to suit the temperature of the ejection head.

ここで、上記各グループの影響度の値の差は、各グループにおける温度上昇の大きさの差、すなわち液滴吐出ヘッド内の温度勾配の大きさを表わすものである。影響度の値同士の差が所定以上となった場合は、ヘッド内の温度勾配が所定の値よりも大きくなったことを示している。このような場合、温度勾配が大きすぎて、液滴吐出ヘッド全体を一つの駆動波形で駆動すると、良好な吐出性能がえられないと判断される。このため、影響度の値同士の差が所定以上となった場合は、制御部はアクチェータの駆動を停止して、画像形成を停止させる。これにより、出力画像の品質低下を防止できる。   Here, the difference in the value of the influence of each group represents the difference in the temperature rise in each group, that is, the temperature gradient in the droplet discharge head. When the difference between the influence values is greater than or equal to a predetermined value, it indicates that the temperature gradient in the head is greater than the predetermined value. In such a case, the temperature gradient is too large, and it is determined that good ejection performance cannot be obtained if the entire droplet ejection head is driven with one drive waveform. For this reason, when the difference between the influence values becomes equal to or greater than a predetermined value, the control unit stops driving the actuator and stops image formation. Thereby, it is possible to prevent the quality of the output image from being deteriorated.

また、影響度の値同士の差が所定以上となった場合は、制御部は影響度の値同士の差が所定以下となる領域のみでアクチェータの駆動するよう制限してもよい。このように、ヘッド内の温度勾配が大きくなったとき、温度勾配の小さい範囲のノズルのみで印刷し、印刷品質低下を防止できる。   Further, when the difference between the influence values becomes equal to or greater than a predetermined value, the control unit may restrict the actuator to be driven only in a region where the difference between the influence values is equal to or less than the predetermined value. Thus, when the temperature gradient in the head becomes large, printing is performed only with nozzles in a range where the temperature gradient is small, and it is possible to prevent a decrease in print quality.

また、影響度の値同士の差が所定以上となった場合は、制御部はアクチェータの駆動する電圧の周波数を低下させてもよい。これにより、温度上昇を抑えながら印刷を継続することができる。   Further, when the difference between the influence values becomes a predetermined value or more, the control unit may reduce the frequency of the voltage driven by the actuator. Thereby, printing can be continued while suppressing a temperature rise.

次に、上記液滴吐出ヘッドを搭載する画像形成装置としてのインクジェット記録装置について説明する。
図4は、インクジェット記録装置の全体構成を説明する側面図、図5は同装置の要部平面図である。このインクジェット記録装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド101とガイドレール102とでキャリッジ103を主走査方向に摺動自在に保持している。そして、主走査モータ104でタイミングベルト105を介して図5で矢示方向(主走査方向)に移動走査する。
Next, an ink jet recording apparatus as an image forming apparatus equipped with the above-described droplet discharge head will be described.
FIG. 4 is a side view for explaining the overall configuration of the ink jet recording apparatus, and FIG. 5 is a plan view of the main part of the apparatus. In this ink jet recording apparatus, a carriage 103 is slidably held in a main scanning direction by a guide rod 101 and a guide rail 102 which are horizontally disposed on left and right side plates (not shown). Then, the main scanning motor 104 moves and scans in the arrow direction (main scanning direction) in FIG.

このキャリッジ103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液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッド107を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列する。そして、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ103には、インクジェットヘッド107に各色のインクを供給するための各色のインクカートリッジ108を搭載している。
一方、給紙カセット110などの用紙積載部(圧板)111上に積載した用紙112を給紙するための給紙部を備えている。給紙部は、用紙積載部111から用紙112を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙ローラ)113及び給紙ローラ113に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド114を備え、この分離パッド114は給紙ローラ113側に付勢されている。
The carriage 103 includes, for example, an inkjet head 107 serving as a droplet ejection head that ejects ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). Are arranged in a direction crossing the main scanning direction. The ink droplet is ejected in the downward direction. The carriage 103 is equipped with ink cartridges 108 for each color for supplying ink of each color to the inkjet head 107.
On the other hand, a paper feeding unit for feeding paper 112 loaded on a paper stacking unit (pressure plate) 111 such as a paper feeding cassette 110 is provided. The paper feed unit is provided with a half-moon roller (paper feed roller) 113 that separates and feeds paper 112 one by one from the paper stacking unit 111 and a paper feed roller 113, and a separation pad 114 made of a material having a large friction coefficient, The separation pad 114 is urged toward the paper feed roller 113 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙112をインクジェットヘッド107の下方側で搬送するための搬送部として、用紙112を静電吸着して搬送するための搬送ベルト121を備えている。また、給紙部からガイド115を介して送られる用紙112を搬送ベルト121との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ122と、搬送ベルト121上に倣わせるための搬送ガイド123とを備えている。また、押さえ部材124で搬送ベルト121側に付勢された先端加圧コロ125と、搬送ベルト121表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ126を備えている。   A transport belt 121 for electrostatically adsorbing and transporting the paper 112 is provided as a transport unit for transporting the paper 112 fed from the paper feed unit below the inkjet head 107. In addition, a counter roller 122 for transporting the paper 112 fed from the paper supply unit via the guide 115 with the transport belt 121 interposed therebetween, and a transport guide 123 for following the transport belt 121 are provided. ing. Further, a tip pressure roller 125 urged toward the conveying belt 121 by the pressing member 124 and a charging roller 126 as a charging unit for charging the surface of the conveying belt 121 are provided.

ここで、搬送ベルト121は、無端状ベルトであり、搬送ローラ127とテンションローラ128との間に掛け渡されて、副走査モータ131からタイミングベルト132及びタイミングローラ133を介して搬送ローラ127が回転される。これにより、図5のベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。なお、搬送ベルト121の裏面側にはインクジェットヘッド107による画像形成領域に対応してガイド部材129を配置している。   Here, the conveyance belt 121 is an endless belt, and is stretched between the conveyance roller 127 and the tension roller 128, and the conveyance roller 127 rotates from the sub-scanning motor 131 via the timing belt 132 and the timing roller 133. Is done. Thus, the belt is configured to circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction) in FIG. Note that a guide member 129 is disposed on the back surface side of the conveyance belt 121 corresponding to the image forming area by the ink jet head 107.

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙112が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙112はガイド115で案内され、搬送ベルト121とカウンタローラ122との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド123で案内されて先端加圧コロ125で搬送ベルト121に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ126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る。これにより、搬送ベルト121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121上に用紙112が給送されると、用紙112が搬送ベルト121に静電力で吸着され、搬送ベルト121の周回移動によって用紙112が副走査方向に搬送される。
In the image forming apparatus configured as described above, the sheets 112 are separated and fed one by one from the sheet feeding unit, and the sheet 112 fed substantially vertically upward is guided by the guide 115, and includes the conveyance belt 121 and the counter roller 122. It is sandwiched between and conveyed. Further, the front end is guided by the transport guide 123 and pressed against the transport belt 121 by the front end pressure roller 125, and the transport direction is changed by about 90 °.
At this time, a positive voltage and a negative output are alternately applied to the charging roller 126 from a high voltage power source by a control circuit (not shown), that is, an alternating voltage is applied. As a result, the charging voltage pattern in which the conveyor belt 121 alternates, that is, plus and minus are alternately charged in a band shape with a predetermined width in the sub-scanning direction that is the circumferential direction. When the paper 112 is fed onto the conveyance belt 121 charged alternately with plus and minus, the paper 112 is attracted to the conveyance belt 121 by electrostatic force, and the paper 112 is conveyed in the sub-scanning direction by the circular movement of the conveyance belt 121. Is done.

そこで、キャリッジ103を移動させながら画像信号に応じてインクジェットヘッド107を駆動することにより、停止している用紙112にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙112を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙112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112を排紙トレイ154に排紙する。   Therefore, by driving the inkjet head 107 according to the image signal while moving the carriage 103, ink droplets are ejected onto the stopped paper 112 to record one line, and after the paper 112 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 112 has reached the recording area, the recording operation is finished, and the paper 112 is discharged onto the paper discharge tray 154.

なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、これらの複合機などにも適用することができる。また、インク以外の液体、例えばDNA試料やレジスト、パターン材料などを吐出する液滴吐出ヘッドや液滴吐出装置、或いはこれらを備える画像形成装置にも適用することができる。   Note that the image forming apparatus according to the present invention can also be applied to a printer, a facsimile machine, a copying machine, a multi-function machine thereof, and the like. Further, the present invention can also be applied to a droplet discharge head or a droplet discharge device that discharges a liquid other than ink, such as a DNA sample, a resist, or a pattern material, or an image forming apparatus that includes these.

以上、説明したものは一例であり、本発明は、次の態様ごとに特有の効果を奏する。
(態様A)
インク滴を吐出する複数のノズルと、複数のノズルが連通する各加圧液室と、各加圧液室内を昇圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段と、加圧液室に連通しインクを供給する共通液室と、ヘッド温度を検知する温度センサと、一定の吐出特性が得られるようにアクチュエータ手段の駆動波形を制御する制御部とを備えた液滴吐出ヘッドである。この液滴吐出ヘッドをノズルの並び方向に関して、上記A、B、Cグループ等の複数の領域に分割し、分割した領域毎の印字ドット数をカウントするカウント手段8を備える。制御部は、温度センサにより検知されたヘッド温度と、カウント手段によりカウントした複数の領域毎の印字ドット数とに基づき、駆動波形を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドの駆動による温度上昇に起因する吐出特性の変化を低コストで良好に抑制できる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has specific effects for each of the following aspects.
(Aspect A)
A plurality of nozzles for ejecting ink droplets, each pressurizing liquid chamber communicating with the plurality of nozzles, actuator means for generating energy for boosting each pressurizing liquid chamber, and supplying ink to the pressurizing liquid chamber The liquid droplet ejection head includes a common liquid chamber, a temperature sensor that detects the head temperature, and a control unit that controls the drive waveform of the actuator means so as to obtain a certain ejection characteristic. The droplet discharge head is divided into a plurality of areas such as the A, B, and C groups with respect to the nozzle arrangement direction, and a counting unit 8 that counts the number of print dots for each divided area is provided. The control unit controls the drive waveform based on the head temperature detected by the temperature sensor and the number of print dots for each of the plurality of areas counted by the counting means. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to satisfactorily suppress the change in the ejection characteristics due to the temperature rise due to the driving of the droplet ejection head at a low cost.

(態様B)
(態様A)において、カウンタ手段は、分割した領域毎の一定時間内の印字ドット数をカウントする。これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドの駆動による温度上昇に起因する吐出特性の変化を低コストで良好に抑制できる。
(Aspect B)
In (Aspect A), the counter means counts the number of print dots within a predetermined time for each divided area. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to satisfactorily suppress the change in the ejection characteristics due to the temperature rise due to the driving of the droplet ejection head at a low cost.

(態様C)
(態様A)において、カウンタ手段は、上記分割した領域毎の画像一頁あたりの印字ドット数をカウントする。これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドの駆動による温度上昇に起因する吐出特性の変化を低コストで良好に抑制できる。
(Aspect C)
In (Aspect A), the counter means counts the number of print dots per page of the image for each of the divided areas. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to satisfactorily suppress the change in the ejection characteristics due to the temperature rise due to the driving of the droplet ejection head at a low cost.

(態様D)
(態様A)、(態様B)または(態様C)の何れかににおいて、制御部は、予め設定された、各領域の印字ドット数と温度補正値との関係を示す温度補正テーブルを有し、該温度補正テーブルを参照して、上記温度センサで検知されたヘッド温度を補正し、補正した値に基づいて駆動波形を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドの温度勾配を考慮したヘッド温度を得ることができる。
(Aspect D)
In any one of (Aspect A), (Aspect B), and (Aspect C), the control unit has a temperature correction table that indicates a relationship between a preset number of print dots in each region and a temperature correction value. The head temperature detected by the temperature sensor is corrected with reference to the temperature correction table, and the drive waveform is controlled based on the corrected value. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to obtain the head temperature in consideration of the temperature gradient of the droplet discharge head.

(態様E)
(態様A)、(態様B) 、(態様C)または(態様D)の何れかにおいて、各領域の印字ドット数から各領域の温度上昇の大きさを推定し、該温度上昇の大きさの差が所定以上となった場合、制御部はアクチェータの駆動を停止する。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度勾配が大きすぎて、液滴吐出ヘッド全体を一つの駆動波形で駆動すると、良好な吐出性能がえられないと判断される場合に、画像形成を停止させて、出力画像の品質低下を防止できる。
(Aspect E)
In any one of (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C) or (Aspect D), the magnitude of the temperature rise in each area is estimated from the number of printed dots in each area, and the magnitude of the temperature rise When the difference is equal to or greater than a predetermined value, the control unit stops driving the actuator. According to this, as described in the above embodiment, when it is determined that the temperature gradient is too large and the entire droplet discharge head is driven with one drive waveform, good discharge performance cannot be obtained. Image formation can be stopped to prevent degradation of the output image quality.

(態様F)
(態様A)、(態様B) 、(態様C)または(態様D)の何れかにおいて、各領域の印字ドット数から各領域の温度上昇の大きさを推定し、該温度上昇の大きさの差が所定以上となった場合、制御部は該温度上昇の大きさの差が所定以下となる領域のみでアクチェータを駆動する。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度勾配が大きすぎて、液滴吐出ヘッド全体を一つの駆動波形で駆動すると、良好な吐出性能がえられないと判断される場合に、温度勾配の小さい範囲のノズルのみで画像形成を行い、出力画像の品質低下を防止できる。
(Aspect F)
In any one of (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C) or (Aspect D), the magnitude of the temperature rise in each area is estimated from the number of printed dots in each area, and the magnitude of the temperature rise is calculated. When the difference is greater than or equal to a predetermined value, the control unit drives the actuator only in a region where the difference in magnitude of the temperature rise is less than or equal to the predetermined value. According to this, as described in the above embodiment, when it is determined that the temperature gradient is too large and the entire droplet discharge head is driven with one drive waveform, good discharge performance cannot be obtained. Image formation can be performed only with nozzles in a range where the temperature gradient is small, and deterioration in the quality of the output image can be prevented.

(態様G)
(態様A)、(態様B) 、(態様C)または(態様D)の何れかにおいて、各領域の印字ドット数から各領域の温度上昇の大きさを推定し、該温度上昇の大きさの差が所定以上となった場合、制御部はアクチェータの駆動する電圧の周波数を低下させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度上昇を抑えながら印刷を継続することができる。
(Aspect G)
In any one of (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C) or (Aspect D), the magnitude of the temperature rise in each area is estimated from the number of printed dots in each area, and the magnitude of the temperature rise is calculated. When the difference exceeds a predetermined value, the control unit decreases the frequency of the voltage driven by the actuator. According to this, as described in the above embodiment, printing can be continued while suppressing a temperature rise.

(態様H)
媒体を搬送しながら、液滴吐出手段により吐出した液滴を前記媒体に付着させて画像形成を行う画像形成装置において、前記液滴吐出手段として(態様A)乃至(態様G)の液体吐出ヘッドを採用する。これによれば、上記実施形態について説明したように、安定して高品位の画像を得ることができる。
(Aspect H)
In an image forming apparatus that forms an image by adhering droplets ejected by droplet ejection means to the medium while transporting the medium, the liquid ejection heads of (Aspect A) to (Aspect G) are used as the droplet ejection means. Is adopted. According to this, as described in the above embodiment, a high-quality image can be obtained stably.

1 制御装置
2 駆動信号配線部材
3 駆動IC
4 個別配線部材
5 圧電素子
6 共通電極
8 カウント手段
11 ノズル板
12 アクチュエータ基板
13 共通液室基板
14 ハウジング
15 FPC
16 ノズル
18 共通液室
19 インク供給路
107 インクジェットヘッド
1 Control Device 2 Drive Signal Wiring Member 3 Drive IC
4 Individual wiring member 5 Piezoelectric element 6 Common electrode 8 Count means 11 Nozzle plate 12 Actuator substrate 13 Common liquid chamber substrate 14 Housing 15 FPC
16 Nozzle 18 Common liquid chamber 19 Ink supply path 107 Inkjet head

特開平7−242040号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-242404

Claims (5)

インク滴を吐出する複数のノズルと、該複数のノズルが連通する各加圧液室と、該各加圧液室内を昇圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段と、該加圧液室に連通しインクを供給する共通液室と、ヘッド温度を検知する温度センサと、一定の吐出特性が得られるように該アクチュエータ手段の駆動波形を制御する制御部とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
上記液滴吐出ヘッドを上記ノズルの並び方向に関して複数の領域に分割し、該分割した領域毎の印字ドット数をカウントするカウント手段を備え、上記制御部は、上記温度センサにより検知されたヘッド温度と、該カウント手段によりカウントした複数の領域毎の印字ドット数とに基づき上記駆動波形を制御し、上記カウント手段によりカウントされた各領域の印字ドット数から各領域の温度上昇の大きさを推定し、該温度上昇の大きさの差が所定以上となった場合、上記制御部はアクチュエータの駆動する電圧の周波数を低下させることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
A plurality of nozzles for ejecting ink droplets; pressure fluid chambers communicating with the plurality of nozzles; actuator means for generating energy for boosting the pressure fluid chambers; and ink communicating with the pressure fluid chambers In a liquid droplet ejection head comprising a common liquid chamber for supplying a liquid, a temperature sensor for detecting a head temperature, and a control unit for controlling a drive waveform of the actuator means so as to obtain a constant ejection characteristic,
The droplet discharge head is divided into a plurality of areas in the nozzle arrangement direction, and includes a counting unit that counts the number of print dots for each of the divided areas, and the control unit detects a head temperature detected by the temperature sensor. And the number of printed dots for each of the plurality of areas counted by the counting means, and the drive waveform is controlled, and the temperature rise in each area is estimated from the number of printed dots in each area counted by the counting means. When the difference in the magnitude of the temperature rise exceeds a predetermined value, the control unit reduces the frequency of the voltage driven by the actuator .
請求項1の液滴吐出ヘッドにおいて、上記カウン手段は、上記分割した領域毎の一定時間内の印字ドット数をカウントすることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 In the liquid droplet ejection head according to claim 1, said count means, the droplet discharge head, characterized by counting the number of print dots within a certain time of the divided each region. 請求項1の液滴吐出ヘッドにおいて、上記カウン手段は、上記分割した領域毎の画像一頁あたりの印字ドット数をカウントすることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 In the liquid droplet ejection head according to claim 1, said count means, the droplet discharge head, characterized by counting the number of print dot images per page of the divided each region. 請求項1、2または3の何れかの液滴吐出ヘッドにおいて、上記制御部は、各領域の印字ドット数と温度補正値との関係を示す温度補正テーブルを有し、該温度補正テーブルを参照して、上記温度センサで検知されたヘッド温度を補正し、該補正したヘッド温度に基づいて駆動波形を制御することを特徴とする液滴吐出ヘッド 4. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the control unit has a temperature correction table indicating a relationship between the number of printed dots in each region and a temperature correction value, and refers to the temperature correction table. Then, the head temperature detected by the temperature sensor is corrected, and the drive waveform is controlled based on the corrected head temperature . 体を搬送しながら、液滴吐出手段により吐出した液滴を前記媒体に付着させて画像形成を行う画像形成装置において、前記液滴吐出手段として請求項1乃至請求項の液滴体吐出ヘッドを採用したことを特徴とする画像形成装置。 While conveying the medium body, in with the droplet ejected by the liquid droplet discharge means is attached to the medium image forming apparatus for performing image formation, the droplet droplet-dispensing of claims 1 to 4 as a discharge means An image forming apparatus using a head.
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