JPWO2015111451A1 - Image forming apparatus - Google Patents

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JPWO2015111451A1 JP2015558798A JP2015558798A JPWO2015111451A1 JP WO2015111451 A1 JPWO2015111451 A1 JP WO2015111451A1 JP 2015558798 A JP2015558798 A JP 2015558798A JP 2015558798 A JP2015558798 A JP 2015558798A JP WO2015111451 A1 JPWO2015111451 A1 JP WO2015111451A1
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聖 竹谷
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Abstract

記録素子の動作開始に伴う負荷の変化に対して簡便な構成でより安定に駆動電圧を出力することが出来る画像形成装置を提供する。複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、形成画像データに基づいて記録素子の負荷要素に駆動電圧を供給し、負荷要素をそれぞれ動作させる駆動部と、駆動部に供給する駆動電圧の変動を抑えるように制御を行う電圧制御部と、電圧制御部に接続され、記録素子の負荷要素に対応して設けられた抵抗素子と、抵抗素子に駆動電圧を供給するか否かの切り替えを行うスイッチング素子と、記録素子の負荷要素に駆動電圧を供給する供給開始タイミングの前であって記録素子の負荷要素に何れにも駆動電圧を供給しない期間の少なくとも一部において、抵抗素子に駆動電圧を供給するようにスイッチング素子を制御する負荷制御部と、を備える。Provided is an image forming apparatus capable of outputting a driving voltage more stably with a simple configuration against a change in load accompanying the start of operation of a recording element. A recording head in which a plurality of recording elements are arranged, a driving unit that supplies a driving voltage to a load element of the recording element based on the formed image data, and a driving unit that operates each of the load elements, and a variation in the driving voltage that is supplied to the driving unit A voltage control unit that performs control to suppress, a resistance element that is connected to the voltage control unit and is provided corresponding to the load element of the recording element, and switching that switches whether to supply a drive voltage to the resistance element The drive voltage is supplied to the resistance element in at least a part of the period before the supply start timing for supplying the drive voltage to the element and the load element of the recording element, and to the load element of the print element. And a load control unit for controlling the switching element.

Description

この発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

所定のパターンで配列された複数個のノズルの開口部から各々タイミングを制御してインクを吐出させることで、記録媒体上に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置(インクジェット記録装置)がある。このインクジェット記録装置では、各ノズルに対してそれぞれ連通するインク流路においてインクに急激に圧力を加えることでノズルからインクを高速で押し出して、インク滴を吐出、飛翔させる。   There is an ink jet type image forming apparatus (ink jet recording apparatus) that forms an image on a recording medium by ejecting ink by controlling timing from openings of a plurality of nozzles arranged in a predetermined pattern. In this ink jet recording apparatus, ink is ejected from the nozzles at high speed by abruptly applying pressure to the ink in the ink flow paths communicating with the respective nozzles, thereby ejecting and flying ink droplets.

インク滴の吐出方法としては、ノズルに連通しているインク室を圧電素子などにより圧縮変形させることでインクを押し出すピエゾ式と、ノズル端に設けられたヒーターに通電することでインクを加熱し、インク流路に気泡を生じさせることでインクを押し出すサーマル式とが主に用いられている。これらの駆動方法では、ノズルごとにそれぞれ圧電素子やヒーターといった負荷要素が個別に設けられる。そして、インクを吐出させるノズルに対応する負荷要素に対して所定の電圧が印加されるので、同時にインクを吐出させるノズル数が多いほど合計の負荷、即ち、電力消費が増大することになる。   As a method for ejecting ink droplets, the ink chamber is heated by energizing a heater provided at the nozzle end, and a piezo type that pushes ink by compressing and deforming an ink chamber communicating with the nozzle by a piezoelectric element or the like. The thermal type that pushes out ink by generating bubbles in the ink flow path is mainly used. In these driving methods, load elements such as piezoelectric elements and heaters are individually provided for each nozzle. Since a predetermined voltage is applied to the load element corresponding to the nozzle that ejects ink, the total load, that is, the power consumption increases as the number of nozzles that eject ink simultaneously increases.

最大負荷に対して電源の容量に十分な余裕が無い電気機器では、大きな負荷が急激にかかったり取り外されたりすると、供給電圧が低下したり上昇したりする。各ノズルからのインクの吐出量は、各ノズルに対応する負荷要素に印加される駆動電圧と密接に関係するので、駆動電圧が変動すると、インク濃度にムラが生じて形成画像の画質が低下するという問題が生じる。そこで、従来、安定電圧を供給する回路として、帰還回路を用いて出力電圧の変化を抑える技術が用いられている。   In electrical equipment that does not have a sufficient capacity for the power supply with respect to the maximum load, the supply voltage decreases or rises when a large load is suddenly applied or removed. The amount of ink discharged from each nozzle is closely related to the drive voltage applied to the load element corresponding to each nozzle. Therefore, when the drive voltage fluctuates, the ink density becomes uneven and the image quality of the formed image decreases. The problem arises. Therefore, conventionally, as a circuit for supplying a stable voltage, a technique for suppressing a change in output voltage using a feedback circuit is used.

特許文献1には、インクを吐出させる駆動パルスの出力前に、インクを吐出させない程度のプレパルスを出力し、このプレパルスの長さを変化させてインクを吐出させないノズルの電力消費を補うことで消費電力の変動を抑える技術が開示されている。   In Patent Document 1, a pre-pulse that does not eject ink is output before outputting a drive pulse that ejects ink, and the length of this pre-pulse is changed to compensate for the power consumption of the nozzle that does not eject ink. A technique for suppressing power fluctuations is disclosed.

しかしながら、近年、インクジェット記録装置による形成画像の高精度化や高速化に伴い、インクジェット記録装置に設けられるノズルの数が増加している。これにより、特許文献1に記載の技術では、プレパルス幅の制御幅を大きくして駆動電圧変動を補正しようとしても吐出が不安定になることがあり、駆動電圧の変動を補正しきれない場合がある。これに対し、特許文献2には、複数のダミー抵抗及びスイッチをノズルと並列に設け、インクの同時吐出ノズル数を計数して当該ノズルの消費電力の減少分程度の電力を当該抵抗の組み合わせで消費させることで消費電力の変動を抑えて、画像形成途中における各ライン間での電圧降下のばらつきを防ぐ技術が開示されている。   In recent years, however, the number of nozzles provided in an ink jet recording apparatus has increased with the increase in accuracy and speed of images formed by the ink jet recording apparatus. As a result, in the technique described in Patent Document 1, even if an attempt is made to correct the drive voltage fluctuation by increasing the control width of the pre-pulse width, the ejection may become unstable, and the drive voltage fluctuation may not be fully corrected. is there. On the other hand, in Patent Document 2, a plurality of dummy resistors and switches are provided in parallel with the nozzles, the number of ink ejection nozzles is counted, and the power corresponding to the reduction in power consumption of the nozzles is obtained by the combination of the resistors. A technique is disclosed that suppresses fluctuations in power consumption by consuming power and prevents variations in voltage drop between lines during image formation.

特開2003−237056号公報JP 2003-237056 A 特開2002−254648号公報JP 2002-254648 A

しかしながら、駆動電圧の出力回路において、消費電力の変化に対して駆動電圧の変動を抑えるための帰還回路の応答時間は、当該帰還回路に用いられるコイルやキャパシターなどの定数に依存して定まる。従って、負荷の切替が高速になると、駆動電圧の出力時間に比して応答時間の方が長くなる。このような状況では、大きな駆動電圧の変動を即座に抑えることが出来ない。
特に、画像形成の開始時(余白などによる中断からの再開時を含む)といった、画像形成に係る各素子の負荷要素へ電圧印加がなされていない非駆動状態から電圧印加に係る動作が行われる駆動状態へ移行して最初に駆動電圧が印加され、記録素子の動作が開始される場合には、明確且つ急激な消費電力の変動が生じるので、従来、画像形成の開始後にも駆動電圧の大きな変動が生じることを避けることが出来ないという課題がある。また、この応答時間を短縮するためのハードウェア構成の改善は、回路の複雑化やサイズの大型化に繋がるという課題がある。
However, in the drive voltage output circuit, the response time of the feedback circuit for suppressing the fluctuation of the drive voltage with respect to the change in power consumption is determined depending on constants such as a coil and a capacitor used in the feedback circuit. Accordingly, when the load is switched at high speed, the response time becomes longer than the output time of the drive voltage. In such a situation, large drive voltage fluctuations cannot be suppressed immediately.
In particular, driving in which an operation relating to voltage application is performed from a non-driving state in which no voltage is applied to the load element of each element related to image formation, such as at the start of image formation (including restarting from interruption due to a blank space or the like). When the drive voltage is first applied after the transition to the state and the operation of the recording element is started, a clear and sudden change in power consumption occurs. There is a problem that it is impossible to avoid the occurrence of this. Moreover, there is a problem that the improvement of the hardware configuration for shortening the response time leads to a complicated circuit and an increased size.

この発明の目的は、記録素子の動作開始に伴う負荷の変化に対して簡便な構成でより安定に駆動電圧を出力することが出来る画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of outputting a driving voltage more stably with a simple configuration against a change in load accompanying the start of operation of a recording element.

本発明は、上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、
形成画像データに基づいて前記記録素子の負荷要素に駆動電圧を供給し、当該負荷要素をそれぞれ動作させる駆動部と、
前記駆動部に供給する前記駆動電圧の変動を抑えるように制御を行う電圧制御部と、
前記電圧制御部に接続され、前記記録素子の負荷要素に対応して設けられた抵抗素子と、
前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給するか否かの切り替えを行うスイッチング素子と、
前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始タイミングの前であって、前記記録素子の負荷要素の何れにも前記駆動電圧を供給しない期間の少なくとも一部において、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給するように前記スイッチング素子を制御する負荷制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置である。
In order to achieve the above object, the present invention described in claim 1
A recording head in which a plurality of recording elements are arranged;
A driving unit for supplying a driving voltage to the load element of the recording element based on the formed image data and operating the load element;
A voltage control unit that performs control so as to suppress fluctuations in the drive voltage supplied to the drive unit;
A resistance element connected to the voltage control unit and provided corresponding to a load element of the recording element;
A switching element for switching whether to supply the drive voltage to the resistance element;
Before the supply start timing for supplying the drive voltage to the load element of the recording element and at least part of a period in which the drive voltage is not supplied to any of the load elements of the recording element, A load controller that controls the switching element to supply a driving voltage;
An image forming apparatus comprising:

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、
前記抵抗素子への前記駆動電圧の供給により前記駆動電圧が低下した状態で、前記記録素子の負荷要素への前記駆動電圧の供給が開始されることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect,
The supply of the drive voltage to the load element of the recording element is started in a state where the drive voltage is lowered by the supply of the drive voltage to the resistance element.

また、請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、
前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始時の前記駆動電圧の低下量は、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給する供給開始時の前記駆動電圧の低下量以下であることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect,
The amount of decrease in the drive voltage at the start of supplying the drive voltage to the load element of the recording element is equal to or less than the amount of decrease in the drive voltage at the start of supplying the drive voltage to the resistance element. It is a feature.

また、請求項4記載の発明は、請求項1又は2記載の画像形成装置において、
前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始時の前記駆動電圧の低下量は、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給することなく前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する仮想の供給開始時の前記駆動電圧の低下量よりも小さいことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect,
The amount of decrease in the driving voltage at the start of supplying the driving voltage to the load element of the recording element supplies the driving voltage to the load element of the recording element without supplying the driving voltage to the resistance element. It is smaller than the amount of decrease in the drive voltage at the start of virtual supply.

また、請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給した際の前記駆動電圧の変動から所定の駆動電圧に収束するまでの時間を応答時間としたとき、
前記負荷制御部は、前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始タイミングの前記応答時間以上前から前記供給開始タイミングまで、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給するように前記スイッチング素子を制御することを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects,
When the response time is the time from the fluctuation of the driving voltage when the driving voltage is supplied to the resistance element until it converges to a predetermined driving voltage,
The switching element is configured to supply the drive voltage to the resistance element from the response start time before supply start timing for supplying the drive voltage to the load element of the recording element until the supply start timing. It is characterized by controlling.

また、請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記供給開始タイミングは、1ページの画像形成の開始時に前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給するタイミングを含むことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects,
The supply start timing includes a timing at which the drive voltage is supplied to a load element of the recording element at the start of image formation for one page.

また、請求項7記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記供給開始タイミングは、前記記録ヘッドを記録媒体に沿って移動させて1バンドの画像を形成し、記録媒体を搬送して次の1バンドの画像を形成することを繰り返して画像形成する際の1バンドの画像形成の開始時に前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給するタイミングを含むことを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects,
The supply start timing is when forming the image by repeatedly moving the recording head along the recording medium to form a one-band image and transporting the recording medium to form the next one-band image. It includes a timing for supplying the drive voltage to the load element of the recording element at the start of image formation of one band.

また、請求項8記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記記録ヘッドによって画像が形成される記録媒体を搬送する搬送部を備え、
前記搬送部は、記録媒体の搬送方向において前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置を計測する第1計測部を有し、
前記供給開始タイミングは、記録媒体が、当該記録媒体に対して設定された前記記録媒体の搬送方向における前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置と、前記記録媒体への印字開始に係る前記動作を前記記録素子に開始させる位置とが重なる位置まで前記搬送部によって搬送されたタイミングである
ことを特徴としている。
An invention according to claim 8 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A transport unit that transports a recording medium on which an image is formed by the recording head;
The transport unit includes a first measurement unit that measures positions of the recording medium with respect to the plurality of recording elements in a transport direction of the recording medium,
The supply start timing is determined based on the position of the recording medium relative to the plurality of recording elements in the conveyance direction of the recording medium set for the recording medium and the operation related to the start of printing on the recording medium. Is a timing at which the recording unit is transported to a position where it overlaps with a position where the recording element is started.

また、請求項9記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記記録ヘッドによって画像が形成される記録媒体を搬送する搬送部と、
前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に前記記録ヘッドを往復移動させる動力源と、
を備え、
前記搬送部は、記録媒体の搬送方向において前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置を計測する第1計測部を有し、
前記動力源は、前記記録ヘッドが往復移動する方向において前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置を計測する第2計測部を有し、
前記供給開始タイミングは、前記記録媒体が、当該記録媒体に対して設定された当該記録媒体の搬送方向における前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置と、前記記録媒体への印字開始に係る前記動作を前記記録素子に開始させる前記記録媒体の搬送方向における位置とが重なる位置まで前記搬送部によって搬送され、且つ、前記記録ヘッドが、当該記録媒体に対して設定された前記記録ヘッドが往復運動する方向における前記複数の記録素子に対する記録媒体の位置と、前記印字開始に係る前記動作を前記記録素子に開始させる位置とが重なる位置まで前記動力源によって移動されるタイミングであることを特徴としている。
The invention according to claim 9 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A transport unit for transporting a recording medium on which an image is formed by the recording head;
A power source for reciprocating the recording head in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium;
With
The transport unit includes a first measurement unit that measures positions of the recording medium with respect to the plurality of recording elements in a transport direction of the recording medium,
The power source has a second measurement unit that measures positions of the recording medium with respect to the plurality of recording elements in a direction in which the recording head reciprocates.
The supply start timing is determined by the position of the recording medium relative to the plurality of recording elements in the conveyance direction of the recording medium set for the recording medium and the start of printing on the recording medium. The recording element is transported to the position where it overlaps the position in the transport direction of the recording medium that causes the recording element to start operation, and the recording head set for the recording medium is reciprocated. A timing at which the power source moves to a position where a position of the recording medium with respect to the plurality of recording elements in a direction to overlap and a position at which the recording element starts the operation related to the start of printing. .

また、請求項10記載の発明は、請求項1〜9の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記負荷制御部は、前記抵抗素子による負荷量の大きさとして、前記複数の記録素子の負荷要素の全てに対して前記駆動電圧を供給する際に前記電圧制御部にかかる負荷量の50%の負荷量を設定することを特徴としている。
The invention according to claim 10 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The load control unit is 50% of a load amount applied to the voltage control unit when supplying the drive voltage to all of the load elements of the plurality of recording elements as a magnitude of a load amount by the resistance element. It is characterized by setting the load amount.

また、請求項11記載の発明は、請求項10記載の画像形成装置において、
前記負荷制御部は、前記抵抗素子による負荷量が前記設定された大きさとなるように、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給する期間をPWM制御によって調節することを特徴としている。
The invention according to claim 11 is the image forming apparatus according to claim 10.
The load control unit adjusts a period during which the drive voltage is supplied to the resistance element by PWM control so that a load amount by the resistance element becomes the set magnitude.

また、請求項12記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、
前記負荷制御部は、
形成画像データを順番に記憶するバッファー記憶部と、
記憶された当該形成画像データの同時に画像形成が行われる各ブロックにおいて前記記録素子の負荷要素を少なくとも一つ動作させるか否かを判別する出力判別手段と
を備え、
前記出力判別手段により前記記録素子の負荷要素を動作させるブロックのデータが取得された場合には、当該ブロックのデータに基づいて前記駆動部により前記負荷要素を動作させる前までの間、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給する
ことを特徴としている。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect,
The load control unit
A buffer storage unit for sequentially storing the formed image data;
Output discriminating means for discriminating whether or not to operate at least one load element of the recording element in each block in which image formation is performed simultaneously with the stored formation image data;
When data of a block for operating the load element of the recording element is acquired by the output determining means, the resistance element is used until before the load element is operated by the drive unit based on the data of the block. The drive voltage is supplied to the circuit.

また、請求項13記載の発明は、請求項12記載の画像形成装置において、
前記出力判別手段は、前記各ブロックにおいて動作させる前記記録素子の負荷要素の動作数を計数し、
前記負荷制御部は、前記駆動部が非駆動状態から駆動状態に移行した最初の所定ブロック数における前記動作数に基づいて、前記抵抗素子による負荷量の大きさを決定することを特徴としている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the twelfth aspect,
The output determination means counts the number of operations of the load element of the recording element operated in each block,
The load control unit determines a magnitude of a load amount by the resistance element based on the number of operations in an initial predetermined number of blocks in which the driving unit shifts from a non-driving state to a driving state.

また、請求項14記載の発明は、請求項13記載の画像形成装置において、
前記負荷制御部は、前記抵抗素子による負荷量が前記設定された大きさとなるように、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給する期間をPWM制御によって調節することを特徴としている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the thirteenth aspect,
The load control unit adjusts a period during which the drive voltage is supplied to the resistance element by PWM control so that a load amount by the resistance element becomes the set magnitude.

また、請求項15記載の発明は、請求項12〜14の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給した際の前記駆動電圧の変動から所定の駆動電圧に収束するまでの時間を応答時間としたとき、
前記負荷制御部は、前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始タイミングの前記応答時間以上前から前記供給開始タイミングまで、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給するように前記スイッチング素子を制御することを特徴としている。
The invention according to claim 15 is the image forming apparatus according to any one of claims 12 to 14,
When the response time is the time from the fluctuation of the driving voltage when the driving voltage is supplied to the resistance element until it converges to a predetermined driving voltage,
The switching element is configured to supply the drive voltage to the resistance element from the response start time before supply start timing for supplying the drive voltage to the load element of the recording element until the supply start timing. It is characterized by controlling.

また、請求項16記載の発明は、請求項15記載の画像形成装置において、
前記応答時間は、2ブロック分の画像形成に要する時間以上であることを特徴としている。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifteenth aspect,
The response time is longer than the time required for image formation for two blocks.

また、請求項17記載の発明は、請求項1〜16の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記記録ヘッドは、インクジェットヘッドであり、
前記記録素子は、ノズル及び当該ノズルからインクを吐出するインク吐出機構である
ことを特徴としている。
The invention according to claim 17 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 16, wherein the recording head is an ink jet head.
The recording element is a nozzle and an ink ejection mechanism that ejects ink from the nozzle.

また、請求項18記載の発明は、請求項1〜17の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記記録素子の負荷要素は、圧電素子であることを特徴としている。
The invention according to claim 18 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 17,
The load element of the recording element is a piezoelectric element.

本発明に従うと、画像形成装置において、記録素子の動作開始に伴う負荷の変化に対して簡便な構成でより安定に駆動電圧を出力することが出来るという効果がある。   According to the present invention, in the image forming apparatus, there is an effect that a driving voltage can be more stably output with a simple configuration with respect to a change in load accompanying the start of operation of the recording element.

インクジェット記録装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of an inkjet recording device. インクジェットヘッドへの電力供給に係る回路構成を説明する図である。It is a figure explaining the circuit structure which concerns on the electric power supply to an inkjet head. DC/DC変換部の出力電圧とヘッド負荷との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the output voltage of a DC / DC conversion part, and head load. 本実施形態のインクジェット記録装置におけるDC/DC変換部の出力電圧、抵抗負荷及びヘッド負荷の関係を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a relationship among an output voltage, a resistance load, and a head load of a DC / DC conversion unit in the inkjet recording apparatus of the present embodiment. 抵抗負荷をPWM制御する場合の負荷パターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the load pattern in the case of carrying out PWM control of the resistance load. 負荷制御処理の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of a load control process.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の画像形成装置の実施形態であるインクジェット記録装置1の内部構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of an ink jet recording apparatus 1 which is an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

インクジェット記録装置1は、画像が形成される記録媒体の搬送方向に対して垂直な幅方向に、記録媒体の画像形成可能な幅に亘り複数のノズルが配列されたラインヘッドを有し、固定されたラインヘッドの各ノズルからのインク吐出タイミングの制御と記録媒体の搬送とで、幅方向に延びる行(ライン)ごとに画像形成がなされるワンパス方式のものである。このラインヘッドは、複数のインクジェットヘッド70(記録ヘッド)が並列配置されてなる。インクジェットヘッド70の各々には、所定数、例えば、1024本のノズルが幅方向に平行に延びる2列に整列されて交互に配置され、各ノズルに対してそれぞれインクを供給するインク流路と、インク流路内でインクを加圧してノズルから吐出させるための加圧機構72(図2参照)が設けられている。加圧機構72としては、ここでは、インク流路(圧力室)を変形させる圧電素子が用いられている。
これら、ノズル及びこれに対応するインク流路と加圧機構72との組合せ(インク吐出機構)により記録素子が構成される。また、これらのうち、加圧機構72が負荷要素となっている。
The ink jet recording apparatus 1 has a line head in which a plurality of nozzles are arranged in a width direction perpendicular to a conveyance direction of a recording medium on which an image is formed, over a width capable of forming an image on the recording medium, and is fixed. Further, the image forming is performed for each row (line) extending in the width direction by controlling the ink ejection timing from each nozzle of the line head and transporting the recording medium. The line head includes a plurality of inkjet heads 70 (recording heads) arranged in parallel. In each of the inkjet heads 70, a predetermined number, for example, 1024 nozzles are arranged alternately in two rows extending in parallel in the width direction, and an ink flow path that supplies ink to each nozzle, and A pressurizing mechanism 72 (see FIG. 2) is provided for pressurizing the ink in the ink flow path and discharging the ink from the nozzle. Here, as the pressurizing mechanism 72, a piezoelectric element that deforms the ink flow path (pressure chamber) is used.
A recording element is constituted by a combination of these nozzles and the corresponding ink flow path and the pressurizing mechanism 72 (ink ejection mechanism). Of these, the pressurizing mechanism 72 is a load element.

このインクジェット記録装置1は、制御部10と、記憶部20と、電源部90の電圧制御部30と、負荷制御部35と、通信部40と、操作表示部50と、搬送部60と、インクジェットヘッド70のヘッド駆動部71(駆動部)などを備えている。   The inkjet recording apparatus 1 includes a control unit 10, a storage unit 20, a voltage control unit 30 of a power supply unit 90, a load control unit 35, a communication unit 40, an operation display unit 50, a transport unit 60, and an inkjet. A head driving unit 71 (driving unit) of the head 70 is provided.

制御部10は、インクジェット記録装置1の各種動作を制御する。制御部10は、CPU(Central Processing Unit)101及びRAM(Random Access Memory)102などを備える。CPU101は、演算処理を行い、動作制御に係る制御信号を各部へ出力する。RAM102は、揮発性メモリーであり、CPU101に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。   The control unit 10 controls various operations of the inkjet recording apparatus 1. The control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 101 and a RAM (Random Access Memory) 102. The CPU 101 performs arithmetic processing and outputs a control signal related to operation control to each unit. The RAM 102 is a volatile memory, provides a working memory space to the CPU 101, and stores temporary data.

記憶部20は、取得された画像形成対象の画像データ、画像形成用に処理された中間データやラスター画像データなどを格納し、また、各種設定データなどを記憶する。記憶部20は、DRAMなどの揮発性メモリーと、フラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーやHDD(Hard Disk Drive)とを適宜な容量ずつ備えている。   The storage unit 20 stores the acquired image data to be formed, intermediate data processed for image formation, raster image data, and the like, and stores various setting data. The storage unit 20 includes a volatile memory such as a DRAM, a non-volatile memory such as a flash memory, and an HDD (Hard Disk Drive) each with an appropriate capacity.

電圧制御部30は、電源部90において、電力供給部37(図2参照)からインクジェットヘッド70のノズルの加圧機構72に供給する駆動電圧を出力すると共にノズルの駆動電圧として供給される電力の負荷を調整する(図2参照)。電圧制御部30は、複数のインクジェットヘッド70に対して各々別個に設けられ、また独立に制御される構成とすることが出来る。また、この電圧制御部30の電力容量に比してノズルの本数が多い場合には、1つのインクジェットヘッド70に対して複数の電圧制御部30が設けられて並列に用いられても良い。   In the power supply unit 90, the voltage control unit 30 outputs a drive voltage supplied from the power supply unit 37 (see FIG. 2) to the nozzle pressurizing mechanism 72 of the inkjet head 70, and also supplies the power supplied as the nozzle drive voltage. The load is adjusted (see FIG. 2). The voltage control unit 30 may be provided separately for each of the plurality of inkjet heads 70 and may be controlled independently. When the number of nozzles is larger than the power capacity of the voltage control unit 30, a plurality of voltage control units 30 may be provided for one inkjet head 70 and used in parallel.

負荷制御部35は、インクジェットヘッド70における負荷量の変化を予め算出して、当該負荷量に対応する負荷量を後述するダミーの抵抗素子33にかけるための制御を行う。
電圧制御部30と負荷制御部35については、後に詳述する。
The load control unit 35 calculates a change in the load amount in the inkjet head 70 in advance, and performs control for applying a load amount corresponding to the load amount to a dummy resistance element 33 described later.
The voltage control unit 30 and the load control unit 35 will be described in detail later.

通信部40は、プリントサーバーや外部のコンピューター端末との間で通信を行うためのインターフェイスであり、例えば、ネットワークカードや無線LANの制御モジュールを備える。制御部10は、この通信部40を介して画像形成対象の画像データや画像形成に係る印刷ジョブなどの受信及びステータスデータの送信を行う。   The communication unit 40 is an interface for performing communication with a print server and an external computer terminal, and includes, for example, a network card and a wireless LAN control module. The control unit 10 receives the image data to be formed and the print job related to the image formation and transmits the status data via the communication unit 40.

操作表示部50は、操作メニューやステータスを表示する表示画面と、ユーザーからの操作を受け付ける操作部とを備える。表示画面としては、特には限られないが、例えば、液晶画面(LCD)が用いられ、制御部10から出力された制御信号に基づいて液晶ドライバーで生成された駆動信号により各種表示が行われる。
また、操作部としては、このLCDに重ねて設けられたタッチセンサーを用いたタッチパネルが利用される。また、操作部には、電源投入やリセットなどに係る押しボタンスイッチが合わせて設けられていても良い。操作部は、ユーザーの操作を検出すると、操作情報を電気信号に変換して制御部10に出力する。
The operation display unit 50 includes a display screen that displays an operation menu and a status, and an operation unit that receives an operation from the user. Although the display screen is not particularly limited, for example, a liquid crystal screen (LCD) is used, and various displays are performed by a drive signal generated by a liquid crystal driver based on a control signal output from the control unit 10.
As the operation unit, a touch panel using a touch sensor provided on the LCD is used. Further, the operation unit may be provided with a push button switch related to power-on or reset. When the operation unit detects a user operation, the operation unit converts the operation information into an electric signal and outputs the electric signal to the control unit 10.

搬送部60は、画像が形成される記録媒体をインクジェットヘッド70に対向する画像形成位置に移動させ、また、画像が形成された後に当該画像形成位置から排出させる。搬送部60としては、輪状のベルトをモーターによって周回移動させる搬送台、円筒状のドラムをモーターによって回転させる搬送ドラム、或いは、直線的に搬送台が動作するリニアステージが用いられる。搬送部60は、エンコーダー61(第1計測部)を備え、例えば、搬送部60による搬送開始位置の値を「0」として、搬送部60によって搬送される距離を計測することが出来る。   The conveyance unit 60 moves a recording medium on which an image is formed to an image forming position facing the inkjet head 70, and discharges the recording medium from the image forming position after the image is formed. As the transport unit 60, a transport base that rotates a ring-shaped belt by a motor, a transport drum that rotates a cylindrical drum by a motor, or a linear stage that linearly operates the transport base is used. The transport unit 60 includes an encoder 61 (first measurement unit), and can measure the distance transported by the transport unit 60, for example, by setting the value of the transport start position by the transport unit 60 to “0”.

ヘッド駆動部71は、インクジェットヘッド70において、入力されたラスター画像データに応じて各ノズルに適切なタイミングでインクの吐出動作を行わせるための駆動電圧信号を当該ノズルに対応する加圧機構72に出力する。   In the inkjet head 70, the head drive unit 71 sends a drive voltage signal for causing each nozzle to perform an ink ejection operation at an appropriate timing according to the input raster image data to the pressurizing mechanism 72 corresponding to the nozzle. Output.

図2は、インクジェットヘッド70への電力供給に係る回路構成を説明する図である。
インクジェットヘッド70において、ヘッド駆動部71は、入力された画像データをデコードして駆動パルスに合わせて駆動信号を出力するデコーダー回路711と、当該出力された駆動信号に基づいて、接地電圧又は電圧制御部30から入力された駆動電圧の何れかを各ノズルの加圧機構72に各々出力させるドライバー回路712とを備える。ここでは、1つの加圧機構72及びこの加圧機構72への駆動電圧出力に係る回路構成のみを表示しているが、これらは、ノズル数に対応した数が各々電気的に並列に設けられている。また、デコーダー回路711は、駆動パルスを加圧機構72に印加させる可否を切り替えるスイッチングを別途行い、インクの吐出動作を行わせない状況において、当該切り替えにより、非駆動状態と駆動状態が切り替えられる構成となっている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration relating to power supply to the inkjet head 70.
In the inkjet head 70, the head driving unit 71 decodes input image data and outputs a driving signal in accordance with the driving pulse, and a ground voltage or voltage control based on the output driving signal. And a driver circuit 712 that outputs any one of the driving voltages input from the unit 30 to the pressurizing mechanism 72 of each nozzle. Here, only one pressure mechanism 72 and a circuit configuration relating to a drive voltage output to the pressure mechanism 72 are shown, but these numbers are provided in electrical parallel with each other. ing. In addition, the decoder circuit 711 separately performs switching for switching whether or not to apply a driving pulse to the pressurizing mechanism 72, and in a situation where the ink ejection operation is not performed, the switching can switch the non-driving state and the driving state. It has become.

電圧制御部30は、電力供給部37から出力される所定の入力電圧の信号を各ノズルの駆動に適した駆動電圧に変換してインクジェットヘッド70(ヘッド駆動部71)に出力する。電圧制御部30は、DC/DC変換部31と、補償回路32などを備えている。   The voltage control unit 30 converts a predetermined input voltage signal output from the power supply unit 37 into a drive voltage suitable for driving each nozzle, and outputs the converted drive voltage to the inkjet head 70 (head drive unit 71). The voltage control unit 30 includes a DC / DC conversion unit 31, a compensation circuit 32, and the like.

DC/DC変換部31は、PWM(Pulse Width Modulation)制御を用いて入力された所定の直流電圧を駆動電圧に変換する回路である。このDC/DC変換部31の詳しい回路構成としては、周知の構成のうちの何れかを用いることが出来るが、ここでは、例えば、直流電圧の入力有無を切り替えるスイッチング素子、当該スイッチング素子に直列に接続されたコイル、コイルの上流側でグラウンドとの間に設けられたダイオード、及び、コイルの下流側でグラウンドとの間に設けられた平滑化キャパシターなどを備える。スイッチング素子は、設定電圧(ここでは駆動電圧)が出力されるように開閉制御されると共に、補償回路32により帰還電圧の変化に基づいて開閉駆動される。   The DC / DC converter 31 is a circuit that converts a predetermined DC voltage input using PWM (Pulse Width Modulation) control into a drive voltage. As the detailed circuit configuration of the DC / DC conversion unit 31, any one of well-known configurations can be used. Here, for example, a switching element for switching presence or absence of input of a DC voltage, and in series with the switching element. It includes a connected coil, a diode provided between the coil and the ground on the upstream side, and a smoothing capacitor provided between the coil and the ground on the downstream side of the coil. The switching element is controlled to be opened / closed so that a set voltage (in this case, a driving voltage) is output, and is also opened / closed by the compensation circuit 32 based on a change in the feedback voltage.

補償回路32は、DC/DC変換部31の出力電圧を帰還させ、出力電圧に変化があった場合に当該変化を抑える向きにDC/DC変換部31の動作を変化させるようにスイッチング素子を切り替え動作する。   The compensation circuit 32 feeds back the output voltage of the DC / DC converter 31 and switches the switching element so as to change the operation of the DC / DC converter 31 in a direction to suppress the change when the output voltage changes. Operate.

電圧制御部30は、複数設けられても良い。例えば、出力電圧が9VのDC/DC変換部31と出力電圧が18VのDC/DC変換部とを備え、適宜出力される駆動電圧を切り替える構成としても良い。   A plurality of voltage control units 30 may be provided. For example, a configuration may be adopted in which a DC / DC converter 31 having an output voltage of 9V and a DC / DC converter having an output voltage of 18V are provided, and the drive voltage output is switched as appropriate.

抵抗素子33は、一端がDC/DC変換部31の出力に接続され、他端がスイッチング素子34に接続されている。この抵抗素子33の抵抗値は、スイッチング素子34がオンされている場合に抵抗素子33及びスイッチング素子34に流れる電流が不要に大きくなり過ぎないように設定されている。   The resistance element 33 has one end connected to the output of the DC / DC converter 31 and the other end connected to the switching element 34. The resistance value of the resistance element 33 is set so that the current flowing through the resistance element 33 and the switching element 34 does not become unnecessarily large when the switching element 34 is turned on.

スイッチング素子34は、抵抗素子33の通電の可否を切り替えるスイッチであり、一端が抵抗素子33に接続され、他方が接地されている。スイッチング素子34は、負荷制御部35からの制御信号に基づいてオンオフが制御される。即ち、スイッチング素子34がオンされることでDC/DC変換部31の出力電圧が抵抗素子33の両端にかかって接地面へ電流が流れる。このとき、ヘッド駆動部71のスイッチング素子が開放されてインクジェットヘッド70を非駆動状態とすることで、DC/DC変換部31の出力電圧は、インクジェットヘッド70の加圧機構72には印加されない。一方、スイッチング素子34がオフされることで抵抗素子33がフローティング状態となり、この状態でインクジェットヘッド70が駆動状態になると、DC/DC変換部31の出力電圧は、インクジェットヘッド70(即ち、インクを吐出するノズルに対応する加圧機構72)に印加される。   The switching element 34 is a switch for switching whether or not the resistance element 33 is energized. One end of the switching element 34 is connected to the resistance element 33 and the other is grounded. On / off of the switching element 34 is controlled based on a control signal from the load control unit 35. That is, when the switching element 34 is turned on, the output voltage of the DC / DC conversion unit 31 is applied to both ends of the resistance element 33 and a current flows to the ground plane. At this time, the output element of the DC / DC converter 31 is not applied to the pressurizing mechanism 72 of the inkjet head 70 by opening the switching element of the head drive unit 71 and bringing the inkjet head 70 into a non-driven state. On the other hand, when the switching element 34 is turned off, the resistance element 33 is in a floating state. When the ink jet head 70 is in a driving state in this state, the output voltage of the DC / DC conversion unit 31 is The pressure is applied to the pressure mechanism 72) corresponding to the nozzle to be discharged.

スイッチング素子34には、FET(Field Effect Transistor)、例えば、nチャンネルのMOSFETが用いられる。このFETは、低抵抗であることが望ましいが、想定される負荷の範囲に応じて適切なものが選択される。或いは、スイッチング素子34には、バイポーラートランジスタが用いられて、負荷制御部35からの制御信号がベース端子に印加されても良い。   The switching element 34 is an FET (Field Effect Transistor), for example, an n-channel MOSFET. Although it is desirable that this FET has a low resistance, an appropriate one is selected according to the assumed load range. Alternatively, the switching element 34 may be a bipolar transistor, and a control signal from the load control unit 35 may be applied to the base terminal.

負荷制御部35は、画像形成用のラスター画像データを読み込んでインク吐出の開始タイミングを予め検出し、当該インク吐出の開始後における所定行(所定ブロック)分のインク吐出量に基づいてスイッチング素子34を動作させて、抵抗素子33により、インク吐出が実際に開始される前にDC/DC変換部31に対して当該所定行で吐出されるインク量の吐出動作に必要な加圧機構72の負荷と対応する負荷をかける。   The load control unit 35 reads raster image data for image formation, detects in advance the start timing of ink discharge, and switches the switching element 34 based on the ink discharge amount for a predetermined row (predetermined block) after the start of the ink discharge. And the load of the pressure mechanism 72 necessary for the discharge operation of the ink amount discharged in the predetermined row to the DC / DC converter 31 before the ink discharge is actually started by the resistance element 33. And corresponding load.

負荷制御部35は、CPU351(出力判別手段)とRAM352(バッファー記憶部)とを備える。RAM352には、形成される画像のデータがインクジェットヘッド70に出力される前に所定の行数分記憶させることが可能となっている。ここでは、RAM352は、「N+X」行分のラスター画像データを記憶可能であり、次の行のラスター画像データが入力される際に、最も古く取得された行のデータがインクジェットヘッド70に出力されるバッファーとして機能している。
行数「N」は、負荷の変化に対するDC/DC変換部31の応答時間に対応する。また、行数「X」(所定ブロック数)は、負荷制御部35によりDC/DC変換部31にかかる負荷の大きさを決定するためにインク吐出量を取得する際に用いられる行数である。CPU351は、RAM352に記憶されたラスター画像データに基づいてスイッチング素子34の切り替え制御を行う。
The load control unit 35 includes a CPU 351 (output determination unit) and a RAM 352 (buffer storage unit). The RAM 352 can store a predetermined number of rows of image data before being output to the inkjet head 70. Here, the RAM 352 can store raster image data for “N + X” rows, and when raster image data for the next row is input, the data of the oldest acquired row is output to the inkjet head 70. Functioning as a buffer.
The number of rows “N” corresponds to the response time of the DC / DC converter 31 with respect to a change in load. The number of rows “X” (predetermined number of blocks) is the number of rows used when acquiring the ink discharge amount in order to determine the magnitude of the load applied to the DC / DC converter 31 by the load controller 35. . The CPU 351 performs switching control of the switching element 34 based on the raster image data stored in the RAM 352.

上述したように、複数の電圧制御部30が設けられた場合、電圧制御部30にそれぞれ対応した抵抗素子33及びスイッチング素子34が各々設けられ、負荷制御部35を共通に用いて、電力供給部37から電圧を入力するDC/DC変換部31を選択すると共に、抵抗素子33への電圧供給のオンオフに係るスイッチング素子34の動作を一括して切り替え制御することで、1つの負荷制御部35により複数の電圧制御部30を制御することが出来る。   As described above, when a plurality of voltage control units 30 are provided, the resistance element 33 and the switching element 34 respectively corresponding to the voltage control unit 30 are provided, and the load control unit 35 is used in common, and the power supply unit The DC / DC conversion unit 31 for inputting a voltage from 37 is selected, and the switching element 34 for switching on / off the voltage supply to the resistance element 33 is collectively controlled to be switched by one load control unit 35. A plurality of voltage control units 30 can be controlled.

次に、DC/DC変換部31の出力電圧の制御方法について説明する。
図3Aは、DC/DC変換部の出力電圧とヘッド負荷との関係を示す模式図である。
Next, a method for controlling the output voltage of the DC / DC converter 31 will be described.
FIG. 3A is a schematic diagram illustrating the relationship between the output voltage of the DC / DC converter and the head load.

DC/DC変換部31の電力容量に比較して消費電力が大きい場合、DC/DC変換部31の出力電圧は、予め設定された電圧から消費電力の大きさに応じて低下する。スイッチング素子34が開放されている(オフ)の状態で、インクジェットヘッド70が非駆動状態、即ち、負荷がかかっていない場合には、消費電力は、ほぼ無視可能な大きさであり、電圧降下はない(期間p1)。   When the power consumption is larger than the power capacity of the DC / DC conversion unit 31, the output voltage of the DC / DC conversion unit 31 decreases from a preset voltage according to the magnitude of the power consumption. In a state where the switching element 34 is open (off) and the inkjet head 70 is in a non-driven state, that is, when no load is applied, the power consumption is almost negligible, and the voltage drop is No (period p1).

引き続いて、時間0.4msにてインクジェットヘッド70の駆動が開始されて(供給開始タイミング)ノズルからインクを吐出させる加圧機構72(圧電素子)に駆動電圧が印加され、負荷が生じると、DC/DC変換部31が出力する電圧は、降下、変動する(期間p2)。この低下量は、DC/DC変換部31の電力容量と消費電力の大きさに応じて定まる。この変動の継続時間(応答期間)は、DC/DC変換部31に用いられているコイルのインダクタンスやキャパシターの容量及びインクジェットヘッド70の駆動に係る負荷の大きさに応じて生じる減衰振動に対して、補償回路32が電圧を安定させるために行う動作(PWMのパルス周波数やパルスの可変幅など)の効果の大きさに基づく時定数で定まる。ここでは、上述のように、インクの吐出タイミングを示す駆動パルスでN回分に対応する長さに亘り、電圧降下が現れる。この電圧降下には、オーバーシュートが伴う。その後、出力電圧は、負荷に応じたレベルの電圧降下幅で安定する(期間p3)。   Subsequently, when the driving of the inkjet head 70 is started at a time of 0.4 ms (supply start timing), a driving voltage is applied to the pressure mechanism 72 (piezoelectric element) that discharges ink from the nozzle, and a load is generated, DC The voltage output from the / DC converter 31 drops and fluctuates (period p2). The amount of decrease is determined according to the power capacity of the DC / DC converter 31 and the magnitude of power consumption. The duration (response period) of this fluctuation is relative to the damped vibration that occurs in accordance with the inductance of the coil used in the DC / DC converter 31 and the capacitance of the capacitor and the load associated with driving the inkjet head 70. The time constant is determined based on the effect of the operation (such as the PWM pulse frequency and pulse variable width) performed by the compensation circuit 32 to stabilize the voltage. Here, as described above, a voltage drop appears over a length corresponding to N times in the drive pulse indicating the ejection timing of the ink. This voltage drop is accompanied by an overshoot. Thereafter, the output voltage is stabilized at a voltage drop width corresponding to the load (period p3).

この応答時間(時定数)は、電圧制御部30の数値シミュレーションにより得られる電圧変化の算出値を用いて定めることが出来る。例えば、所定時間幅内での電圧値の移動平均(例えば、対象時間の電圧値とその所定時間前の電圧値の平均値)や電圧変化量の絶対値の積算値などを求め、前者の変化量や後者の値が所定レベル以下(例えば、初期変動振幅(変化前後の駆動電圧の差)の±1.0%以下)になったタイミングを変化レベルが十分に減衰し、変化後の駆動電圧に収束したタイミングとして設定することで、抵抗素子33のオンオフなどによる電圧の極大や極小の影響を排除しながら応答時間を求めることが出来る。   This response time (time constant) can be determined using a calculated value of voltage change obtained by numerical simulation of the voltage control unit 30. For example, the moving average of voltage values within a predetermined time width (for example, the average value of the voltage value of the target time and the voltage value before the predetermined time), the integrated value of the absolute value of the voltage change amount, etc. The change level sufficiently attenuates the timing when the amount or the latter value is below a predetermined level (for example, ± 1.0% or less of the initial fluctuation amplitude (the difference in drive voltage before and after the change)), and the drive voltage after the change By setting the timing as converged to, the response time can be obtained while eliminating the influence of the maximum and minimum of the voltage due to ON / OFF of the resistance element 33 or the like.

ここで、電圧制御部30に係る応答時間の算出の際には、実際にヘッド駆動部71やインクジェットヘッド70に係る回路を含めて数値計算を行う必要は無く、スイッチング素子34をオンさせた際に、抵抗素子33にインクジェットヘッド70で生じる負荷に応じた負荷が生じるように当該抵抗素子33の抵抗値を定めて数値計算を行えば良い。インクジェットヘッド70で生じる負荷に応じた負荷としては、例えば、インクジェットヘッド70の全ノズルの加圧機構72に所定の駆動電圧が印加された場合の合計消費電流が抵抗素子33に流れるように抵抗値を設定することが出来る。例えば、512本のノズルを有するインクジェットヘッド70の当該ノズル全てに駆動電圧を印加することで合計0.5Aの消費電流が流れる場合、当該消費電流を流すための抵抗値は、30.4Ωである。図3Aに示したパターンと同一のシミュレーションでは、0.4msのタイミングから20μs周期で抵抗素子33にパルス状に駆動電圧を供給した結果、15.2Vの駆動電圧は、約15.05Vの駆動電圧まで低下し、300μs(15周期)経過後に±1.5μVの変動振幅以下に収束する。   Here, when calculating the response time related to the voltage control unit 30, it is not necessary to actually perform numerical calculation including the circuits related to the head drive unit 71 and the inkjet head 70, and when the switching element 34 is turned on. In addition, the resistance value of the resistance element 33 may be determined to perform numerical calculation so that a load corresponding to the load generated in the inkjet head 70 is generated in the resistance element 33. The load corresponding to the load generated in the inkjet head 70 is, for example, a resistance value such that a total current consumption flows to the resistance element 33 when a predetermined drive voltage is applied to the pressurizing mechanisms 72 of all the nozzles of the inkjet head 70. Can be set. For example, in a case where a consumption current of 0.5 A in total flows by applying a driving voltage to all of the nozzles of the inkjet head 70 having 512 nozzles, the resistance value for flowing the consumption current is 30.4Ω. . In the same simulation as the pattern shown in FIG. 3A, the drive voltage is supplied to the resistance element 33 in a pulse form at a cycle of 20 ms from the timing of 0.4 ms. As a result, the drive voltage of 15.2V is about 15.05V. And converges to a fluctuation amplitude of ± 1.5 μV or less after 300 μs (15 cycles).

図3Bは、本実施形態のインクジェット記録装置におけるDC/DC変換部の出力電圧、抵抗負荷及びヘッド負荷の関係を示す模式図である。また、図3Cは、抵抗負荷をPWM制御する場合の負荷パターンを示す模式図である。   FIG. 3B is a schematic diagram illustrating the relationship between the output voltage of the DC / DC conversion unit, the resistance load, and the head load in the inkjet recording apparatus of the present embodiment. FIG. 3C is a schematic diagram showing a load pattern when the resistive load is subjected to PWM control.

本願発明に係るインクジェット記録装置1では、図3Bに示すように、インクジェットヘッド70が時間=0.4msのタイミングで駆動状態になって加圧機構72に駆動電圧の供給が開始されるよりも前であって、何れのノズルの加圧機構72にも駆動電圧が供給されていない期間、即ち、ヘッド負荷がゼロである期間(期間q1)にスイッチング素子34をオンして予め抵抗素子33によりDC/DC変換部31に負荷をかける。ここでは、供給開始タイミングのN回前(上記シミュレーションに係る例では、15回前)の駆動パルス入力時(所定時間前)、即ち、駆動電圧の供給開始タイミングの応答時間以上前から、駆動状態に切り替わる直前までの間、スイッチング素子34がオンされて抵抗素子33にDC/DC変換部31の出力電圧が供給される。その結果、インク吐出に係る駆動動作は、既にDC/DC変換部31からの出力電圧が低下して安定した状態で開始されることになる(期間q2)。   In the ink jet recording apparatus 1 according to the present invention, as shown in FIG. 3B, before the ink jet head 70 is driven at time = 0.4 ms and the supply of the drive voltage to the pressurizing mechanism 72 is started. In the period when the driving voltage is not supplied to the pressurizing mechanism 72 of any nozzle, that is, the period when the head load is zero (period q1), the switching element 34 is turned on and the resistance element 33 performs DC in advance. A load is applied to the DC converter 31. Here, the driving state is started N times before the supply start timing (15 times in the above simulation example) (predetermined time), that is, before the response time of the supply start timing of the drive voltage. Until just before the switching, the switching element 34 is turned on, and the output voltage of the DC / DC converter 31 is supplied to the resistance element 33. As a result, the driving operation related to ink ejection is already started in a stable state with the output voltage from the DC / DC converter 31 decreasing (period q2).

また、N回前の駆動パルス入力時より後にスイッチング素子34がオンされた場合や、駆動電圧の供給開始タイミングより前でスイッチング素子34がオフされた場合であっても、オフされた後の時間が長く、一度低下した電圧が元の出力電圧に完全に戻ってしまわない限り、DC/DC変換部31からの出力電圧は、抵抗素子33の負荷に応じた値にまで完全に低下していない状態ではあるが、駆動電圧の供給開始タイミング以降における駆動電圧の低下量が図3Aに示した場合の低下量よりも小さくなり、また、速やかに駆動電圧が加圧機構72の負荷に応じた値となる。即ち、スイッチング素子34は、駆動電圧の供給開始タイミングで加圧機構72の駆動電圧が当初の状態よりも低下しているように、当該供給開始タイミングの前において所定期間(少なくとも一部の期間)オンされて抵抗素子33による負荷を生じさせる。
この場合、スイッチング素子34がオンされることによる期間q1(抵抗素子33への出力電圧の供給開始時)での出力電圧の降下量よりも、駆動電圧の供給開始時の出力電圧の降下量(期間q2において先頭付近でのみ一時的に生じる降下量)が小さくなるようにスイッチング素子34がオンされる期間を設定、制御することが好ましい。
In addition, even when the switching element 34 is turned on after the drive pulse is input N times before or when the switching element 34 is turned off before the drive voltage supply start timing, The output voltage from the DC / DC converter 31 is not completely reduced to a value corresponding to the load of the resistance element 33 unless the voltage once reduced and the voltage once reduced completely returns to the original output voltage. Although it is in a state, the amount of decrease in the drive voltage after the drive voltage supply start timing is smaller than the amount of decrease in the case shown in FIG. 3A, and the drive voltage quickly corresponds to the load of the pressurizing mechanism 72. It becomes. That is, the switching element 34 has a predetermined period (at least a part of the period) before the supply start timing so that the drive voltage of the pressurizing mechanism 72 is lower than the initial state at the drive voltage supply start timing. When turned on, a load is generated by the resistance element 33.
In this case, the amount of decrease in the output voltage at the start of supply of the drive voltage (rather than the amount of decrease in the output voltage in the period q1 (when supply of the output voltage to the resistance element 33 is started) due to the switching element 34 being turned on. It is preferable to set and control the period during which the switching element 34 is turned on so that the amount of drop that occurs temporarily only near the top in the period q2 is small.

抵抗素子33によりDC/DC変換部31に対してかけられる負荷は、図3Bで示したように、連続的に設定される場合の例のほか、図3Cに示すように、駆動状態に入った後に想定される負荷の大きさに合わせてPWM制御によりデューティ比が決定されて断続的であっても良い。この場合には、スイッチング素子34は、当該デューティ比に応じた時間比でオンオフが切り替えられる。スイッチング素子34がオンされる各タイミングは、駆動パルスと同期させることが出来、この場合には、駆動パルスが負荷制御部35にも入力される。   As shown in FIG. 3B, the load applied to the DC / DC converter 31 by the resistance element 33 enters the driving state as shown in FIG. 3C in addition to the case where it is set continuously. The duty ratio may be intermittently determined by PWM control in accordance with the size of a load assumed later. In this case, the switching element 34 is switched on and off at a time ratio corresponding to the duty ratio. Each timing at which the switching element 34 is turned on can be synchronized with the drive pulse. In this case, the drive pulse is also input to the load control unit 35.

このように、PWM制御によって、負荷の大きさをより細かく調整して、降下後の電圧を設定することが出来る。従って、インクジェットヘッド70の駆動開始後に、より速やかにノズル動作による電圧降下後の電圧値で安定させることが出来る。   As described above, the voltage after the drop can be set by adjusting the magnitude of the load more finely by the PWM control. Therefore, the voltage value after the voltage drop due to the nozzle operation can be stabilized more promptly after the ink jet head 70 starts to be driven.

次に、スイッチング素子34の切り替え動作について説明する。
図4は、負荷制御部35により実行される負荷制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
Next, the switching operation of the switching element 34 will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of the load control process executed by the load control unit 35.

この負荷制御処理は、外部のプリントサーバーなどから画像形成命令と画像形成対象の画像データが受信された場合に、画像形成処理の一部として開始される。この場合の画像データは、出力対象の記録媒体1枚分(1ページ分)単独のものであっても良いし、複数ページに亘る画像データの各ページの画像データであっても良い。更には、後述のスキャン方式のインクジェット記録装置などにおいて、同一ページ内などで記録画像がバンド単位で形成され、当該バンド単位の画像形成が断続的に行われるごとに搬送部60により記録媒体が逐次搬送される場合における各バンド分のデータ入力又は処理開始タイミングなどに応じて開始されるものであっても良い。
負荷制御処理が開始されると、CPU351は、先ず、DC/DC変換部31及び補償回路32の起動及び初期設定を行う(ステップS201)。この状態では、駆動電圧は、インクジェットヘッド70に出力された後、各ノズルの負荷要素(圧電素子)には印加されない非駆動状態となる。
This load control process is started as part of the image formation process when an image formation command and image formation target image data are received from an external print server or the like. The image data in this case may be a single recording medium (one page) to be output, or may be image data of each page of image data over a plurality of pages. Further, in a later-described scanning inkjet recording apparatus or the like, a recorded image is formed in band units within the same page or the like, and the recording medium is sequentially transferred by the transport unit 60 each time the band unit image formation is intermittently performed. It may be started according to data input for each band or processing start timing in the case of conveyance.
When the load control process is started, the CPU 351 first activates and initializes the DC / DC converter 31 and the compensation circuit 32 (step S201). In this state, after the drive voltage is output to the inkjet head 70, the drive voltage is not applied to the load element (piezoelectric element) of each nozzle.

CPU351は、制御部10から画像形成対象のラスター画像データの読込を許可し、当該ラスター画像データの各行のデータの読込を開始する(ステップS202)。
CPU351は、読み込まれたラインの各ノズルからのインク吐出有無を判断し、インクを吐出させるノズル数(動作数)を計数する(ステップS203)。
The CPU 351 permits reading of raster image data to be image formed from the control unit 10, and starts reading data of each row of the raster image data (step S202).
The CPU 351 determines whether or not ink is ejected from each nozzle of the read line, and counts the number of nozzles (number of operations) from which ink is ejected (step S203).

CPU351は、計数されたインク吐出ノズルの数が「0」であるか否かを判別する(ステップS204)。「0」であると判別された場合には(ステップS204で“YES”)、CPU351の処理は、ステップS207に移行する。このとき、CPU351は、連続して「0」であると判別された行数を計数する。   The CPU 351 determines whether or not the counted number of ink ejection nozzles is “0” (step S204). If it is determined that the value is “0” (“YES” in step S204), the processing of the CPU 351 proceeds to step S207. At this time, the CPU 351 counts the number of rows determined to be “0” continuously.

インク吐出ノズルの数が「0」ではないと判別された場合には(ステップS204で“NO”)、CPU351は、前行までに「N+X」行以上続けてインク吐出ノズルの数が「0」であったか否かを判別する(ステップS205)。「N+X」行以続けて「0」であった訳ではないと判別された場合には(ステップS205で“NO”)、CPU351の処理は、ステップS207に移行する。「N+X」行以上続けて「0」であったと判別された場合には(ステップS205で“YES”)、CPU351は、インク吐出が無い状態からインク吐出が開始又は再開されることを示すフラグをオン(セット)する(ステップS206)。それから、CPU351の処理は、ステップS207に移行する。   If it is determined that the number of ink ejection nozzles is not “0” (“NO” in step S204), the CPU 351 continues for “N + X” rows or more until the previous row, and the number of ink ejection nozzles is “0”. It is determined whether or not (step S205). If it is determined that it is not “0” after the “N + X” line (“NO” in step S205), the processing of the CPU 351 proceeds to step S207. When it is determined that “0” continues for “N + X” rows or more (“YES” in step S205), the CPU 351 sets a flag indicating that ink ejection is started or resumed from a state where there is no ink ejection. Turn on (set) (step S206). Then, the process of the CPU 351 proceeds to step S207.

ステップS207の処理に移行すると、CPU351は、フラグがオンであるか否かを判別する(ステップS207)。フラグがオンではないと判別された場合には(ステップS207で“NO”)、CPU351の処理は、ステップS211に移行する。フラグがオンであると判別された場合には(ステップS207で“YES”)、CPU351は、続いて、フラグがオンされてから「X」行分のインク吐出ノズル数の値を取得したか否かを判別する(ステップS208)。取得されていないと判別された場合には(ステップS208で“NO”)、CPU351の処理は、ステップS211に移行する。   In step S207, the CPU 351 determines whether or not the flag is on (step S207). If it is determined that the flag is not on (“NO” in step S207), the processing of the CPU 351 proceeds to step S211. If it is determined that the flag is on (“YES” in step S207), the CPU 351 subsequently obtains the value of the number of ink ejection nozzles for “X” rows after the flag is turned on. Is determined (step S208). If it is determined that it has not been acquired (“NO” in step S208), the processing of the CPU 351 proceeds to step S211.

「X」行分のインク吐出ノズル数の値が取得されたと判別された場合には(ステップS208で“YES”)、CPU351は、取得されたインク吐出ノズル数の値に基づいて、DC/DC変換部31からの出力電圧制御レベルを決定する(ステップS209)。CPU351は、決定された出力電圧制御レベルに応じて駆動電圧の制御を開始する(ステップS210)。それから、CPU351の処理は、ステップS211に移行する。   If it is determined that the value of the number of ink ejection nozzles for “X” rows has been acquired (“YES” in step S208), the CPU 351 determines whether the value of DC / DC is based on the acquired value of the number of ink ejection nozzles. The output voltage control level from the converter 31 is determined (step S209). The CPU 351 starts driving voltage control according to the determined output voltage control level (step S210). Then, the process of the CPU 351 proceeds to step S211.

ステップS207、S208、S210の処理からステップS211の処理に移行すると、CPU351は、フラグオン状態であり、且つ、N行分のラスター画像データが入出力される間駆動電圧の制御が行われたか否かを判別する(ステップS211)。フラグがオン状態であり、且つ、N行分のラスター画像データが入出力される間駆動電圧の制御が行われたと判別された場合には(ステップS211で“YES”)、CPU351は、駆動電圧の制御を終了し、また、フラグをオフ(リセット)する(ステップS212)。それから、CPU351の処理は、ステップS213に移行する。フラグがオン状態ではないか、又は、N行分のラスター画像データが入出力される間駆動電圧の制御が行われていないと判別された場合には(ステップS211で“NO”)、CPU351の処理は、そのままステップS213に移行する。   When the process proceeds from the process of steps S207, S208, and S210 to the process of step S211, the CPU 351 is in the flag-on state, and whether or not the drive voltage is controlled while the raster image data for N rows is input / output. Is determined (step S211). If it is determined that the drive voltage is controlled while the flag is on and the raster image data for N rows is input / output (“YES” in step S211), the CPU 351 And the flag is turned off (reset) (step S212). Then, the process of the CPU 351 proceeds to step S213. If it is determined that the flag is not in the ON state, or that the drive voltage is not controlled while the raster image data for N rows is input / output (“NO” in step S211), the CPU 351 The process proceeds to step S213 as it is.

ステップS213の処理に移行すると、CPU351は、現在RAM352に記憶されている最も古い行のデータをインクジェットヘッド70に出力する(ステップS213)。このとき、ステップS212の処理で、CPU351は、駆動電圧制御を解除するのと同時にインクジェットヘッド70に駆動状態への移行を命令することで、駆動動作を開始する直前まで非駆動状態を保つ。   When the process proceeds to step S213, the CPU 351 outputs the oldest row data currently stored in the RAM 352 to the inkjet head 70 (step S213). At this time, in the process of step S212, the CPU 351 cancels the drive voltage control, and simultaneously instructs the inkjet head 70 to shift to the drive state, thereby maintaining the non-drive state until immediately before starting the drive operation.

CPU351は、出力画像に係る全ての行のデータが出力されたか否かを判別する(ステップS214)。全ての行のデータが出力されてない(出力されていないデータがある)と判別された場合には(ステップS214で“NO”)、CPU351の処理は、ステップS203に戻る。全ての行のデータが出力されたと判別された場合には(ステップS214で“YES”)、CPU351は、駆動電圧出力の終了に係る設定を行う(ステップS215)。CPU351は、最後に出力された行のデータに係るインクジェットヘッド70の駆動が終了した後に、インクジェットヘッド70を非駆動状態に移行させることが出来る。それから、負荷制御処理を終了する。   The CPU 351 determines whether or not all rows of data related to the output image have been output (step S214). If it is determined that all rows of data have not been output (there is data that has not been output) ("NO" in step S214), the processing of the CPU 351 returns to step S203. If it is determined that all the rows of data have been output (“YES” in step S214), the CPU 351 performs settings related to the end of drive voltage output (step S215). The CPU 351 can shift the inkjet head 70 to a non-driven state after the inkjet head 70 has been driven according to the last output row data. Then, the load control process is terminated.

ここで、ステップS205の判別処理で“YES”に移行するケースとしては、画像形成開始時のページ先頭の余白から画像形成範囲に移行する場合の他、画像形成の中途で空白部分が含まれる場合に、当該空白部分から画像形成部分に進む場合も含まれ得る。このような場合を考慮して、ステップS204の処理で(N+X)行続けて“YES”に分岐した場合には、一時的に非駆動状態に移行させることが出来る。これにより、空白部分では、ヘッド駆動部71において各ノズルの動作が行われない。   Here, as a case of shifting to “YES” in the determination processing in step S205, a case where a blank portion is included in the middle of the image formation in addition to the case of shifting from the margin at the top of the page at the start of image formation to the image formation range. In some cases, the process proceeds from the blank portion to the image forming portion. In consideration of such a case, if the process of step S204 continues (N + X) lines and branches to “YES”, it can be temporarily shifted to the non-driven state. Thereby, the operation of each nozzle is not performed in the head drive unit 71 in the blank portion.

以上のように、このインクジェット記録装置1は、複数のノズルが配列されたインクジェットヘッド70と、形成画像データに基づいて各ノズルの加圧機構72(圧電素子)に駆動電圧を供給し、当該加圧機構72をそれぞれ動作させるヘッド駆動部71と、ヘッド駆動部71に供給する駆動電圧の変動を抑えるように制御動作を行う電圧制御部30と、電圧制御部30に接続され、加圧機構72(圧電素子)に対応して設けられた抵抗素子33と、抵抗素子33にDC/DC変換部31からの出力電圧を供給するか否かの切り替えを行うスイッチング素子34と、加圧機構72に出力電圧の供給を開始する供給開始タイミング前であって、加圧機構72の何れにも駆動電圧を供給しない期間の少なくとも一部において、抵抗素子33にDC/DC変換部31からの出力電圧を供給するようにスイッチング素子34を制御する負荷制御部35と、を備える。
このように、インクジェット記録装置1の各加圧機構72に駆動電圧の供給を開始して、各ノズルにインクを吐出させる動作を開始させる前に、予めDC/DC変換部31から抵抗素子33に出力電圧を供給することで、インク吐出動作に係る負荷に対応する負荷をDC/DC変換部31にかけておき、インク吐出動作が開始された時点では既にDC/DC変換部31からの出力電圧(即ち、加圧機構72の駆動電圧)の低下が生じている状態とすることが出来る。従って、加圧機構72への駆動電圧の供給開始時に生じる当該駆動電圧の変動を従来よりも容易に低減させることが出来、これにより、形成画像の先頭付近におけるインク濃度の低下やムラの発生を抑えて安定した濃度の画像を形成することが出来る。
As described above, the inkjet recording apparatus 1 supplies a driving voltage to the inkjet head 70 in which a plurality of nozzles are arranged and the pressurizing mechanism 72 (piezoelectric element) of each nozzle based on the formed image data. The pressure driving mechanism 72 is connected to the head driving unit 71 that operates the pressure mechanism 72, the voltage control unit 30 that performs a control operation so as to suppress fluctuations in the driving voltage supplied to the head driving unit 71, and the pressure control unit 72. (Resistive element 33 provided corresponding to (piezoelectric element)), switching element 34 for switching whether to supply the output voltage from the DC / DC converter 31 to the resistive element 33, and the pressurizing mechanism 72 Before the supply start timing for starting the supply of the output voltage, and at least part of the period in which the drive voltage is not supplied to any of the pressurizing mechanisms 72, the resistance element 33 is supplied with DC It includes a load control unit 35 for controlling the switching element 34 to provide an output voltage from the DC converter unit 31, a.
As described above, before the supply of the drive voltage to each pressurizing mechanism 72 of the inkjet recording apparatus 1 is started and the operation of ejecting ink to each nozzle is started, the DC / DC conversion unit 31 applies the resistance element 33 in advance. By supplying the output voltage, a load corresponding to the load related to the ink discharge operation is applied to the DC / DC converter 31. At the time when the ink discharge operation is started, the output voltage from the DC / DC converter 31 (that is, the output voltage) , The driving voltage of the pressurizing mechanism 72) can be reduced. Therefore, the fluctuation of the driving voltage that occurs when the supply of the driving voltage to the pressurizing mechanism 72 is started can be reduced more easily than in the past, thereby reducing the ink density and unevenness in the vicinity of the head of the formed image. An image having a stable density can be formed while being suppressed.

また、簡便なソフトウェア制御でインク濃度の低下やムラを抑えることが出来るので、電圧制御部30における電圧変動に対する応答時間を短縮するために平滑用キャパシターの容量を増大させてサイズが大型化したり、ハードウェア構成を複雑化したりする必要が無い。   In addition, since ink density lowering and unevenness can be suppressed by simple software control, the capacity of the smoothing capacitor is increased to increase the size in order to shorten the response time to voltage fluctuation in the voltage control unit 30, There is no need to complicate the hardware configuration.

また、抵抗素子33への出力電圧(駆動電圧)の供給によりDC/DC変換部31からの出力電圧が低下した状態で、DC/DC変換部31から加圧機構72への駆動電圧の供給が開始されるので、非駆動状態から駆動状態への移行時に生じる駆動電圧の急激な変動の大きさや長さを低減することが出来る。   In addition, in the state where the output voltage from the DC / DC converter 31 is lowered by the supply of the output voltage (drive voltage) to the resistance element 33, the drive voltage is supplied from the DC / DC converter 31 to the pressurizing mechanism 72. Since the process is started, the magnitude and length of the rapid fluctuation of the drive voltage that occurs at the time of transition from the non-drive state to the drive state can be reduced.

また、加圧機構72に駆動電圧を供給する供給開始時の駆動電圧の低下量は、抵抗素子33にDC/DC変換部31からの出力電圧を供給する供給開始時の出力電圧の低下量以下であるように制御されるので、画像形成の開始(再開時)における駆動電圧の変動をより効果的に抑えてインク濃度のムラなどの発生を低減させることが出来る。   Further, the amount of decrease in the drive voltage at the start of supplying the drive voltage to the pressurizing mechanism 72 is equal to or less than the amount of decrease in the output voltage at the start of supplying the output voltage from the DC / DC converter 31 to the resistance element 33. Therefore, it is possible to more effectively suppress fluctuations in the drive voltage at the start (resumption) of image formation and reduce the occurrence of ink density unevenness.

また、ノズルの加圧機構72に駆動電圧を供給する供給開始時の駆動電圧の低下量が、図3Aに示したように抵抗素子33に出力電圧を供給することなく加圧機構72に駆動電圧を供給する仮想の供給開始時の駆動電圧の低下量よりも小さいように制御されるので、即ち、抵抗素子33への出力電圧の供給期間を適切に定めることで、その後、加圧機構72への駆動電圧の供給開始タイミングにおける駆動電圧変動に伴うインクの濃度ムラの発生を容易に低減させることが出来る。   In addition, the amount of decrease in the driving voltage at the start of supplying the driving voltage to the nozzle pressing mechanism 72 is such that the driving voltage is supplied to the pressing mechanism 72 without supplying the output voltage to the resistance element 33 as shown in FIG. 3A. Is controlled so as to be smaller than the amount of decrease in the drive voltage at the start of the virtual supply, that is, by appropriately determining the supply period of the output voltage to the resistance element 33, and thereafter to the pressurizing mechanism 72. It is possible to easily reduce the occurrence of ink density unevenness due to the drive voltage fluctuation at the drive voltage supply start timing.

また、抵抗素子33にDC/DC変換部31から出力電圧を供給した際の出力電圧の変動から所定の出力電圧(駆動電圧)に収束するまでの時間を応答時間としたとき、負荷制御部35は、ノズルの加圧機構72に駆動電圧を供給する供給開始タイミングの応答時間以上前から当該供給開始タイミングまで、抵抗素子33に出力電圧を供給するようにスイッチング素子34を制御する。即ち、駆動電圧が抵抗素子33の負荷に応じて低下して安定するまでに適した時間、抵抗素子33に対して出力電圧が供給されることで、駆動電圧の供給開始時における駆動電圧の変動をより効果的に抑えることが出来る。また、必要以上に抵抗素子33に電流を流す必要がないので、不要な消費電力の増大を抑えることが出来る。   In addition, when the response time is defined as the time from when the output voltage is supplied to the resistance element 33 from the DC / DC conversion unit 31 until it converges to a predetermined output voltage (drive voltage), the load control unit 35 Controls the switching element 34 so as to supply the output voltage to the resistance element 33 from before the supply start timing response time for supplying the drive voltage to the nozzle pressurizing mechanism 72 until the supply start timing. That is, the output voltage is supplied to the resistance element 33 for a suitable time until the drive voltage decreases and stabilizes according to the load of the resistance element 33, whereby the fluctuation of the drive voltage at the start of supply of the drive voltage. Can be suppressed more effectively. Moreover, since it is not necessary to flow current through the resistance element 33 more than necessary, an increase in unnecessary power consumption can be suppressed.

また、駆動電圧の供給開始タイミングは、1ページの画像形成の開始時にノズルの加圧機構72に駆動電圧を供給するタイミングを含む。即ち、ページ単位で画像形成を行う場合にページ間で加圧機構72の駆動が中断されることによる駆動電圧の変動を毎回効果的に抑えるので、各ページ先頭付近でインクなどの濃度ムラが生じることを抑えることが出来る。   The drive voltage supply start timing includes a timing at which the drive voltage is supplied to the pressure mechanism 72 of the nozzle at the start of image formation for one page. That is, when image formation is performed in units of pages, fluctuations in drive voltage due to interruption of driving of the pressurizing mechanism 72 between pages are effectively suppressed every time, so that density unevenness of ink or the like occurs near the top of each page. Can be suppressed.

また、インクジェットヘッド70によって画像が形成される記録媒体Pを搬送する搬送部60を備え、搬送部60は、エンコーダー61を備える。記録媒体Pのノズルに対する位置は、搬送開始からの記録媒体Pの移動距離がこのエンコーダー61で計測されることで取得される。そして、駆動電圧の供給開始タイミングは、搬送部60によって搬送される記録媒体Pが、当該搬送部60による記録媒体Pの搬送方向において、前記記録媒体Pに対して設定された前記複数のノズルに対する当該記録媒体Pの位置(印字開始位置)と、ノズルにインクの吐出を開始させる位置とが重なる位置まで搬送部60によって搬送されたタイミングとされる。従って、応答時間に対応する駆動電圧の供給開始タイミングまでの記録媒体Pの移動距離は、エンコーダー61による記録媒体Pの搬送速度から逆算されるので、適切に応答時間に対応した時間前からスイッチング素子34をオンして抵抗素子33に駆動電圧を供給することが出来る。   In addition, a transport unit 60 that transports the recording medium P on which an image is formed by the inkjet head 70 is provided, and the transport unit 60 includes an encoder 61. The position of the recording medium P with respect to the nozzle is acquired by measuring the moving distance of the recording medium P from the start of conveyance with the encoder 61. The drive voltage supply start timing is such that the recording medium P transported by the transport unit 60 corresponds to the plurality of nozzles set for the recording medium P in the transport direction of the recording medium P by the transport unit 60. The timing at which the position of the recording medium P (print start position) and the position at which the nozzle starts discharging ink is overlapped by the transport unit 60 is set. Therefore, since the moving distance of the recording medium P until the drive voltage supply start timing corresponding to the response time is calculated backward from the conveyance speed of the recording medium P by the encoder 61, the switching element is appropriately started from the time corresponding to the response time. The drive voltage can be supplied to the resistance element 33 by turning on 34.

なお、画像形成装置としてラインヘッドを用いたワンパス方式ではなく、スキャン方式を用いる場合、インクジェットヘッドが動力源(例えばモーター)によってガイドレールに沿って搬送方向に直交する方向である記録媒体Pの幅方向に沿って往復移動しながら搬送方向に所定長を有し、幅方向に記録媒体Pの幅に亘って延びるバンド単位で画像(1バンドの画像)を記録媒体P上に形成する。搬送部60は、当該バンド単位の画像が形成されるごとに上記所定長ずつ記録媒体Pを移動させる動作を繰り返すことで、画像全体を形成する。このようなスキャン方式の画像形成装置を用いる場合、例えば、上述したエンコーダー61に加えて記録ヘッドを往復移動させるモーターの回転軸に第2エンコーダー(第2計測部)を更に設け、記録ヘッドを往復移動させる幅方向の一端を「0」とし、記録ヘッドの幅方向の移動距離を測定することが好ましい。上述の場合、駆動電圧の供給開始タイミングは、搬送部60によって搬送される記録媒体Pが、当該記録媒体Pに対して設定された印字開始位置に到達すると共に、当該記録媒体Pに対して設定された前記記録ヘッドが往復移動する方向における前記複数の記録素子に対する記録媒体の位置に記録ヘッドが移動した時となる。従って、スキャン方式の画像形成装置を用いる場合、印字開始位置として、搬送部60による記録媒体Pの移動距離と、動力源によって往復移動させる記録ヘッドの移動距離とが設定されている。
また、上述の説明では、記録ヘッドを往復移動させるモーターの回転軸に第2エンコーダーを設け、記録ヘッドを往復移動させる幅方向の一端を「0」とし、記録ヘッドの移動距離を測定する例を示したが、例えば、ガイドレールに別途リニアスケールを設け、CCDカメラといった光学式のセンサーや磁気式のセンサーなどでこのリニアスケールを読み取ることによって記録ヘッドの移動距離を測定するようにしても良い。
このような構成であっても、ワンパス方式のインクジェット記録装置と同様に、適切に駆動電圧の供給開始タイミングを事前に取得して適切な期間に抵抗素子33への出力電圧の印加を行わせることが出来、駆動電圧の供給開始時の駆動電圧の変動を低減させることが出来る。
Note that when the scanning method is used instead of the one-pass method using the line head as the image forming apparatus, the width of the recording medium P in which the inkjet head is in a direction perpendicular to the conveyance direction along the guide rail by a power source (for example, a motor). An image (one band image) is formed on the recording medium P in units of bands having a predetermined length in the transport direction while reciprocating along the direction and extending across the width of the recording medium P in the width direction. The transport unit 60 forms the entire image by repeating the operation of moving the recording medium P by the predetermined length every time the band-unit image is formed. In the case of using such a scan type image forming apparatus, for example, in addition to the encoder 61 described above, a second encoder (second measuring unit) is further provided on the rotating shaft of a motor for reciprocating the recording head, and the recording head is reciprocated. It is preferable that one end in the width direction to be moved is “0” and the moving distance in the width direction of the recording head is measured. In the case described above, the drive voltage supply start timing is set for the recording medium P while the recording medium P transported by the transport unit 60 reaches the print start position set for the recording medium P. This is when the recording head moves to the position of the recording medium with respect to the plurality of recording elements in the direction in which the recording head is reciprocated. Therefore, when using the scan type image forming apparatus, the moving distance of the recording medium P by the transport unit 60 and the moving distance of the recording head that is reciprocated by the power source are set as the print start position.
In the above description, the second encoder is provided on the rotating shaft of the motor for reciprocating the recording head, and one end in the width direction for reciprocating the recording head is set to “0”, and the moving distance of the recording head is measured. As shown, for example, a separate linear scale may be provided on the guide rail, and the moving distance of the recording head may be measured by reading the linear scale with an optical sensor such as a CCD camera or a magnetic sensor.
Even with such a configuration, similarly to the one-pass ink jet recording apparatus, the drive voltage supply start timing is appropriately acquired in advance, and the output voltage is applied to the resistance element 33 in an appropriate period. Thus, fluctuations in the driving voltage at the start of supplying the driving voltage can be reduced.

また、このようなスキャン方式のインクジェット記録装置では、1バンドの画像が形成されるごとに加圧機構72の駆動が中断するので、各バンドの画像の形成開始に係る駆動電圧の供給開始タイミングに応じて各々事前に抵抗素子33への出力電圧の印加を行わせることで、各バンドの画像の形成開始時における駆動電圧の変動及びこれに伴うインクの濃度ムラを低減することが出来る。   Further, in such a scanning type ink jet recording apparatus, the driving of the pressurizing mechanism 72 is interrupted every time one band image is formed, so that the drive voltage supply start timing related to the start of image formation of each band is reached. Accordingly, by applying the output voltage to the resistance element 33 in advance, it is possible to reduce fluctuations in the drive voltage at the start of image formation for each band and the resulting ink density unevenness.

また、インクジェットヘッド70で生じる負荷量の大きさとして、インクジェットヘッド70の全ノズルに対して駆動電圧を供給する際に電圧制御部30(DC/DC変換部31)にかかる負荷量の50%の負荷量を設定することで、制御がより容易になり、且つ、実際の負荷量に対するずれの大きさを従来の半分に抑えることが出来る。   Further, as the magnitude of the load amount generated in the inkjet head 70, 50% of the load amount applied to the voltage control unit 30 (DC / DC conversion unit 31) when supplying the drive voltage to all nozzles of the inkjet head 70. By setting the load amount, the control becomes easier and the magnitude of the deviation from the actual load amount can be reduced to half of the conventional load amount.

また、負荷制御部35は、抵抗素子33による負荷が予め決定された大きさとなるように、抵抗素子33に出力電圧(駆動電圧)を印加する期間をPWM制御によって調節するので、単一の抵抗素子33で構成要素を必要以上に増やさず、且つ、容易な制御で適切な負荷をDC/DC変換部31に対してかけることが出来る。   Further, the load control unit 35 adjusts the period during which the output voltage (driving voltage) is applied to the resistance element 33 by PWM control so that the load by the resistance element 33 has a predetermined magnitude. It is possible to apply an appropriate load to the DC / DC converter 31 with easy control without increasing the number of components by the element 33 more than necessary.

また、負荷制御部35は、形成画像データを順番に記憶するRAM352と、CPU351とを有し、出力判別手段としてのCPU351は、記憶された当該形成画像データの同時に画像形成が行われる各行において少なくとも一つのノズルの加圧機構72を動作させるか否かを判別し、少なくとも1つのノズルの加圧機構72を動作させる行のデータが取得された場合には、当該行のデータに基づいてヘッド駆動部71により加圧機構72に駆動電圧が印加されて当該加圧機構72が動作する前までの間、抵抗素子33に駆動電圧を印加させる。
従って、容易に予めノズル動作の開始タイミングを検出しておき、適切なタイミングで抵抗素子33に通電させることが出来る。
ここで、同時とは、駆動電圧パルスの出力期間が一部又は全て重なる範囲のものを指す。
The load control unit 35 includes a RAM 352 that sequentially stores the formed image data and a CPU 351. The CPU 351 serving as an output determination unit at least in each row in which image formation is simultaneously performed on the stored formed image data. It is determined whether or not to operate the pressurizing mechanism 72 of one nozzle. When data of a row that operates the pressurizing mechanism 72 of at least one nozzle is acquired, the head drive is performed based on the data of the row. The drive voltage is applied to the resistance element 33 until the drive voltage is applied to the pressure mechanism 72 by the unit 71 and before the pressure mechanism 72 operates.
Therefore, it is possible to easily detect the start timing of the nozzle operation in advance and to energize the resistance element 33 at an appropriate timing.
Here, “simultaneous” refers to a range in which the output periods of the drive voltage pulses partially or entirely overlap.

また、出力判別手段としてのCPU351は、RAM352に記憶された各行のデータにより当該各行で動作させる加圧機構72の数(動作数)を計数し、負荷制御部35は、ヘッド駆動部71が非駆動状態から駆動状態に移行した最初のX行におけるノズルの動作数に基づいて、抵抗素子33による負荷の大きさを決定する。即ち、非駆動状態から駆動状態への電圧降下の大きさにより対応した降下電圧にDC/DC変換部31の出力電圧を変化させておくので、実際の加圧機構72の動作開始後における電圧変動をより効果的に抑えることが出来る。   Further, the CPU 351 serving as an output determination unit counts the number (the number of operations) of the pressure mechanisms 72 operated in each row based on the data of each row stored in the RAM 352. Based on the number of nozzle operations in the first X rows that have shifted from the driving state to the driving state, the magnitude of the load by the resistance element 33 is determined. That is, since the output voltage of the DC / DC converter 31 is changed to a corresponding drop voltage according to the magnitude of the voltage drop from the non-drive state to the drive state, the voltage fluctuation after the actual operation of the pressurizing mechanism 72 starts. Can be suppressed more effectively.

また、2行以上のデータを出力するのに要する時間以上の応答時間前から抵抗素子33に対して電圧を供給するので、RAM352に記憶させた形成画像のラスターデータを有効に利用して予め供給電圧をノズル動作数に応じたレベルに安定させておくことが出来る。   In addition, since the voltage is supplied to the resistance element 33 before the response time longer than the time required to output data of two or more rows, the raster data of the formed image stored in the RAM 352 is effectively used and supplied in advance. The voltage can be stabilized at a level corresponding to the number of nozzle operations.

また、特に複数のノズルが配列されてインクを吐出することで画像を形成するインクジェットヘッド70を有するインクジェット記録装置に本発明を適用することで、駆動電圧に敏感に反応するインク濃度をより安定させて画像を形成することが出来る。   In particular, by applying the present invention to an ink jet recording apparatus having an ink jet head 70 that forms an image by ejecting ink with a plurality of nozzles arranged, the ink concentration that reacts sensitively to the drive voltage is further stabilized. To form an image.

また、負荷要素である圧電素子に対して供給する電圧を安定して制御するので、圧電素子の変形量を的確に制御して形成画像のムラの発生を抑えることが出来る。   In addition, since the voltage supplied to the piezoelectric element that is the load element is stably controlled, the deformation amount of the piezoelectric element can be accurately controlled to prevent occurrence of unevenness in the formed image.

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、画像データを実際に取得してヘッド駆動部71による駆動の有無を事前に判別したが、より単純に、記録媒体に余白を設けずに画像出力を行う場合や、余白内では必ずヘッドが駆動されるような画像の場合には、単純に応答時間程度抵抗素子33により負荷をかけた後に画像データをインクジェットヘッド70に出力させることとしても良い。或いは、リアルタイムで制御を行うのではなく、画像形成用のラスター画像データを生成する際に予めノズルを連続的に動作させないラインについての情報を生成しておき、負荷制御部35は、当該情報に基づいてスイッチング素子34を動作させることとしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above embodiment, the image data is actually acquired and the presence / absence of driving by the head driving unit 71 is determined in advance, but more simply, when performing image output without providing a margin on the recording medium, In the case of an image in which the head is always driven within the margin, image data may be output to the inkjet head 70 after a load is simply applied by the resistance element 33 for a response time. Alternatively, instead of performing control in real time, when generating raster image data for image formation, information is generated in advance regarding the lines in which the nozzles are not continuously operated, and the load control unit 35 includes the information. Based on this, the switching element 34 may be operated.

駆動電圧の出力には、DC/DCコンバーター及び補償回路を用いたが、駆動電圧は、三端子レギュレーターなど他の直流電圧制御に係る構成を用いることとしても良い。   Although the DC / DC converter and the compensation circuit are used for the output of the drive voltage, the drive voltage may be configured using another DC voltage control such as a three-terminal regulator.

また、抵抗素子33は、一本の抵抗器に限られない。複数の抵抗器が直列又は並列に配置され、一括して又は個別にスイッチング制御がなされても良い。また、抵抗素子33には、定電流ダイオードなどの電流を制限する素子が用いられても良い。   The resistance element 33 is not limited to a single resistor. A plurality of resistors may be arranged in series or in parallel, and switching control may be performed collectively or individually. The resistance element 33 may be an element that limits current, such as a constant current diode.

また、上記実施の形態では、CPU351によりインク吐出ノズル数を計数することとしたが、単にインク吐出の有無のみを判別するフラグであっても良い。この場合には、抵抗素子33による負荷は、インク吐出ノズル数に依らず固定値に設定される。固定値としては、平均的な値か、或いは、中央の全ノズルのうちの1/2が駆動される(インクが吐出される)場合の負荷に対応させても良い。これにより、図2に示した簡便な回路構成のまま、更に処理を簡略化しつつ、電圧変化量を少なくとも半減させることが出来る。   In the above embodiment, the CPU 351 counts the number of ink ejection nozzles, but it may be a flag for simply determining whether or not ink is ejected. In this case, the load by the resistance element 33 is set to a fixed value regardless of the number of ink ejection nozzles. The fixed value may be an average value or may correspond to a load when one half of all the central nozzles is driven (ink is ejected). Thereby, it is possible to at least halve the voltage change amount while further simplifying the processing with the simple circuit configuration shown in FIG.

また、上記実施の形態では、一度に一行分のノズルからインクが吐出される場合について説明したが、これに限られない。例えば、複数行に亘ってパターン配置されたノズルを1ブロックとして全て同時にインクが吐出される場合や、単一行又は複数の行のノズル配列において所定の行及び/又は列ごとに複数のブロックに分割されて当該ブロックごとにインクが吐出される場合には、駆動電圧が同時に印加されるブロック単位で駆動電圧の降下に係る制御を行うことが出来る。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where an ink was discharged from the nozzle for one line at a time, it is not restricted to this. For example, when nozzles arranged in a pattern across multiple rows are made into one block and ink is ejected all at the same time, or in a single row or multiple rows of nozzle arrangement, divided into multiple blocks for each predetermined row and / or column When ink is ejected for each block, control related to a decrease in drive voltage can be performed in units of blocks to which the drive voltage is applied simultaneously.

また、上記実施の形態では、インクジェットヘッド70の内部にヘッド駆動部71を有する構成を例に挙げて説明したが、ヘッド駆動部71をインクジェットヘッド70の外部に設けても良い。この場合、例えば、駆動電圧と駆動パルスとに基づいて駆動波形のみを生成するヘッド駆動部をインクジェットヘッド70の外部に設け、画像データをデコードした信号に基づいてインクジェットヘッド70内で駆動波形の加圧機構72への出力可否をスイッチング制御することが出来る。   In the above-described embodiment, the configuration having the head drive unit 71 inside the inkjet head 70 is described as an example. However, the head drive unit 71 may be provided outside the inkjet head 70. In this case, for example, a head drive unit that generates only a drive waveform based on the drive voltage and the drive pulse is provided outside the inkjet head 70, and the drive waveform is added in the inkjet head 70 based on a signal obtained by decoding the image data. Whether to output to the pressure mechanism 72 can be switched.

また、上記実施の形態では、インクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、複数の出力素子からの画素点の組合せによって画像を形成する他の装置、例えば、LEDプリンターについても本発明を適用することが出来る。
また、これらの画像形成装置は、ピエゾ式のインクジェット記録装置に加えて、サーマル式のインクジェット記録装置における負荷要素であるヒーター抵抗への印加電圧の変動抑制に対しても、本発明を適用することが出来る。
その他、上記実施の形態で示した構成、制御手順や数値などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
In the above embodiment, the inkjet recording apparatus has been described as an example. However, the present invention is also applied to other apparatuses that form an image by combining pixel points from a plurality of output elements, for example, LED printers. I can do it.
In addition to the piezo ink jet recording apparatus, these image forming apparatuses also apply the present invention to the suppression of fluctuations in the voltage applied to the heater resistor, which is a load element in the thermal ink jet recording apparatus. I can do it.
In addition, specific details such as the configuration, control procedure, and numerical values shown in the above embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、画像形成装置に利用することが出来る。   The present invention can be used in an image forming apparatus.

1 インクジェット記録装置
10 制御部
101 CPU
102 RAM
20 記憶部
30 電圧制御部
31 DC/DC変換部
32 補償回路
33 抵抗素子
34 スイッチング素子
35 負荷制御部
351 CPU
352 RAM
37 電力供給部
40 通信部
50 操作表示部
60 搬送部
61 エンコーダー
70 インクジェットヘッド
71 ヘッド駆動部
711 デコーダー回路
712 ドライバー回路
72 加圧機構
90 電源部
1 Inkjet recording apparatus 10 Control unit 101 CPU
102 RAM
20 Storage Unit 30 Voltage Control Unit 31 DC / DC Conversion Unit 32 Compensation Circuit 33 Resistance Element 34 Switching Element 35 Load Control Unit 351 CPU
352 RAM
37 Power supply unit 40 Communication unit 50 Operation display unit 60 Transport unit 61 Encoder 70 Inkjet head 71 Head drive unit 711 Decoder circuit 712 Driver circuit 72 Pressure mechanism 90 Power supply unit

Claims (18)

複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、
形成画像データに基づいて前記記録素子の負荷要素に駆動電圧を供給し、当該負荷要素をそれぞれ動作させる駆動部と、
前記駆動部に供給する前記駆動電圧の変動を抑えるように制御を行う電圧制御部と、
前記電圧制御部に接続され、前記記録素子の負荷要素に対応して設けられた抵抗素子と、
前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給するか否かの切り替えを行うスイッチング素子と、
前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始タイミングの前であって、前記記録素子の負荷要素の何れにも前記駆動電圧を供給しない期間の少なくとも一部において、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給するように前記スイッチング素子を制御する負荷制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A recording head in which a plurality of recording elements are arranged;
A driving unit for supplying a driving voltage to the load element of the recording element based on the formed image data and operating the load element;
A voltage control unit that performs control so as to suppress fluctuations in the drive voltage supplied to the drive unit;
A resistance element connected to the voltage control unit and provided corresponding to a load element of the recording element;
A switching element for switching whether to supply the drive voltage to the resistance element;
Before the supply start timing for supplying the drive voltage to the load element of the recording element and at least part of a period in which the drive voltage is not supplied to any of the load elements of the recording element, A load controller that controls the switching element to supply a driving voltage;
An image forming apparatus comprising:
前記抵抗素子への前記駆動電圧の供給により前記駆動電圧が低下した状態で、前記記録素子の負荷要素への前記駆動電圧の供給が開始されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein supply of the drive voltage to a load element of the recording element is started in a state where the drive voltage is lowered by supply of the drive voltage to the resistance element. . 前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始時の前記駆動電圧の低下量は、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給する供給開始時の前記駆動電圧の低下量以下であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The amount of decrease in the drive voltage at the start of supplying the drive voltage to the load element of the recording element is equal to or less than the amount of decrease in the drive voltage at the start of supplying the drive voltage to the resistance element. The image forming apparatus according to claim 1, wherein: 前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始時の前記駆動電圧の低下量は、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給することなく前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する仮想の供給開始時の前記駆動電圧の低下量よりも小さいことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。   The amount of decrease in the driving voltage at the start of supplying the driving voltage to the load element of the recording element supplies the driving voltage to the load element of the recording element without supplying the driving voltage to the resistance element. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is smaller than a decrease amount of the drive voltage at the start of virtual supply. 前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給した際の前記駆動電圧の変動から所定の駆動電圧に収束するまでの時間を応答時間としたとき、
前記負荷制御部は、前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始タイミングの前記応答時間以上前から前記供給開始タイミングまで、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給するように前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置。
When the response time is the time from the fluctuation of the driving voltage when the driving voltage is supplied to the resistance element until it converges to a predetermined driving voltage,
The switching element is configured to supply the drive voltage to the resistance element from the response start time before supply start timing for supplying the drive voltage to the load element of the recording element until the supply start timing. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is controlled.
前記供給開始タイミングは、1ページの画像形成の開始時に前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給するタイミングを含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。   6. The image formation according to claim 1, wherein the supply start timing includes a timing at which the drive voltage is supplied to a load element of the recording element at the start of image formation of one page. apparatus. 前記供給開始タイミングは、前記記録ヘッドを記録媒体に沿って移動させて1バンドの画像を形成し、記録媒体を搬送して次の1バンドの画像を形成することを繰り返して画像形成する際の1バンドの画像形成の開始時に前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給するタイミングを含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。   The supply start timing is when forming the image by repeatedly moving the recording head along the recording medium to form a one-band image and transporting the recording medium to form the next one-band image. 6. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a timing for supplying the drive voltage to a load element of the recording element at the start of image formation of one band. 前記記録ヘッドによって画像が形成される記録媒体を搬送する搬送部を備え、
前記搬送部は、記録媒体の搬送方向において前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置を計測する第1計測部を有し、
前記供給開始タイミングは、記録媒体が、当該記録媒体に対して設定された前記記録媒体の搬送方向における前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置と、前記記録媒体への印字開始に係る前記動作を前記記録素子に開始させる位置とが重なる位置まで前記搬送部によって搬送されたタイミングである
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。
A transport unit that transports a recording medium on which an image is formed by the recording head;
The transport unit includes a first measurement unit that measures positions of the recording medium with respect to the plurality of recording elements in a transport direction of the recording medium,
The supply start timing is determined based on the position of the recording medium relative to the plurality of recording elements in the conveyance direction of the recording medium set for the recording medium and the operation related to the start of printing on the recording medium. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is a timing at which the recording unit is transported to a position where the recording element overlaps a position where the recording element is started.
前記記録ヘッドによって画像が形成される記録媒体を搬送する搬送部と、
前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に前記記録ヘッドを往復移動させる動力源と、
を備え、
前記搬送部は、記録媒体の搬送方向において前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置を計測する第1計測部を有し、
前記動力源は、前記記録ヘッドが往復移動する方向において前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置を計測する第2計測部を有し、
前記供給開始タイミングは、前記記録媒体が、当該記録媒体に対して設定された当該記録媒体の搬送方向における前記複数の記録素子に対する前記記録媒体の位置と、前記記録媒体への印字開始に係る前記動作を前記記録素子に開始させる前記記録媒体の搬送方向における位置とが重なる位置まで前記搬送部によって搬送され、且つ、前記記録ヘッドが、当該記録媒体に対して設定された前記記録ヘッドが往復運動する方向における前記複数の記録素子に対する記録媒体の位置と、前記印字開始に係る前記動作を前記記録素子に開始させる位置とが重なる位置まで前記動力源によって移動されるタイミングであることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。
A transport unit for transporting a recording medium on which an image is formed by the recording head;
A power source for reciprocating the recording head in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium;
With
The transport unit includes a first measurement unit that measures positions of the recording medium with respect to the plurality of recording elements in a transport direction of the recording medium,
The power source has a second measurement unit that measures positions of the recording medium with respect to the plurality of recording elements in a direction in which the recording head reciprocates.
The supply start timing is determined by the position of the recording medium relative to the plurality of recording elements in the conveyance direction of the recording medium set for the recording medium and the start of printing on the recording medium. The recording element is transported to the position where it overlaps the position in the transport direction of the recording medium that causes the recording element to start operation, and the recording head set for the recording medium is reciprocated. A timing at which the power source moves to a position where a position of the recording medium with respect to the plurality of recording elements in a direction to be overlapped with a position at which the recording element starts the operation related to the start of printing. The image forming apparatus according to claim 1.
前記負荷制御部は、前記抵抗素子による負荷量の大きさとして、前記複数の記録素子の負荷要素の全てに対して前記駆動電圧を供給する際に前記電圧制御部にかかる負荷量の50%の負荷量を設定することを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の画像形成装置。   The load control unit is 50% of a load amount applied to the voltage control unit when supplying the drive voltage to all of the load elements of the plurality of recording elements as a magnitude of a load amount by the resistance element. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a load amount is set. 前記負荷制御部は、前記抵抗素子による負荷量が前記設定された大きさとなるように、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給する期間をPWM制御によって調節することを特徴とする請求項10記載の画像形成装置。   The load control unit adjusts a period during which the drive voltage is supplied to the resistance element by PWM control so that a load amount by the resistance element becomes the set size. Image forming apparatus. 前記負荷制御部は、
形成画像データを順番に記憶するバッファー記憶部と、
記憶された当該形成画像データの同時に画像形成が行われる各ブロックにおいて前記記録素子の負荷要素を少なくとも一つ動作させるか否かを判別する出力判別手段と
を備え、
前記出力判別手段により前記記録素子の負荷要素を動作させるブロックのデータが取得された場合には、当該ブロックのデータに基づいて前記駆動部により前記負荷要素を動作させる前までの間、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給する
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
The load control unit
A buffer storage unit for sequentially storing the formed image data;
Output discriminating means for discriminating whether or not to operate at least one load element of the recording element in each block in which image formation is performed simultaneously with the stored formation image data;
When data of a block for operating the load element of the recording element is acquired by the output determining means, the resistance element is used until before the load element is operated by the drive unit based on the data of the block. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the driving voltage is supplied to the image forming apparatus.
前記出力判別手段は、前記各ブロックにおいて動作させる前記記録素子の負荷要素の動作数を計数し、
前記負荷制御部は、前記駆動部が非駆動状態から駆動状態に移行した最初の所定ブロック数における前記動作数に基づいて、前記抵抗素子による負荷量の大きさを決定することを特徴とする請求項12記載の画像形成装置。
The output determination means counts the number of operations of the load element of the recording element operated in each block,
The load control unit determines a magnitude of a load amount by the resistance element based on the number of operations in an initial predetermined number of blocks in which the driving unit shifts from a non-driving state to a driving state. Item 13. The image forming apparatus according to Item 12.
前記負荷制御部は、前記抵抗素子による負荷量が前記設定された大きさとなるように、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給する期間をPWM制御によって調節することを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。   8. The load control unit according to claim 7, wherein a period during which the drive voltage is supplied to the resistance element is adjusted by PWM control so that a load amount by the resistance element becomes the set magnitude. Image forming apparatus. 前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給した際の前記駆動電圧の変動から所定の駆動電圧に収束するまでの時間を応答時間としたとき、
前記負荷制御部は、前記記録素子の負荷要素に前記駆動電圧を供給する供給開始タイミングの前記応答時間以上前から前記供給開始タイミングまで、前記抵抗素子に前記駆動電圧を供給するように前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項12〜14の何れか一項に記載の画像形成装置。
When the response time is the time from the fluctuation of the driving voltage when the driving voltage is supplied to the resistance element until it converges to a predetermined driving voltage,
The switching element is configured to supply the drive voltage to the resistance element from the response start time before supply start timing for supplying the drive voltage to the load element of the recording element until the supply start timing. The image forming apparatus according to any one of claims 12 to 14, wherein the image forming apparatus is controlled.
前記応答時間は、2ブロック分の画像形成に要する時間以上であることを特徴とする請求項15記載の画像形成装置。   16. The image forming apparatus according to claim 15, wherein the response time is equal to or longer than a time required for image formation for two blocks. 前記記録ヘッドは、インクジェットヘッドであり、
前記記録素子は、ノズル及び当該ノズルからインクを吐出するインク吐出機構である
ことを特徴とする請求項1〜16の何れか一項に記載の画像形成装置。
The recording head is an inkjet head;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the recording element is a nozzle and an ink ejection mechanism that ejects ink from the nozzle.
前記記録素子の負荷要素は、圧電素子であることを特徴とする請求項1〜17の何れか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the load element of the recording element is a piezoelectric element.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6972684B2 (en) * 2017-06-15 2021-11-24 コニカミノルタ株式会社 Recording device and recording head voltage setting method
JP2020082656A (en) * 2018-11-30 2020-06-04 株式会社リコー Head module, head unit, liquid discharge unit, and device for discharging liquid

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3610279B2 (en) * 2000-04-03 2005-01-12 キヤノン株式会社 Recording head and recording apparatus provided with the recording head
JP2002254648A (en) 2001-03-05 2002-09-11 Canon Inc Recording head, carriage, image recording device using them, and control method for them
JP2003237056A (en) 2002-02-19 2003-08-26 Canon Inc Inkjet recorder, method of controlling the same, and program therefor
JP2006256151A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device and liquid ejection state determining method
JP4761520B2 (en) * 2005-08-02 2011-08-31 キヤノン株式会社 Recording apparatus and power supply control method
JP5256713B2 (en) * 2007-11-29 2013-08-07 セイコーエプソン株式会社 Capacitive load driving circuit, liquid ejecting apparatus, and printing apparatus

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