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JP2011056729A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2011056729A
JP2011056729A JP2009207572A JP2009207572A JP2011056729A JP 2011056729 A JP2011056729 A JP 2011056729A JP 2009207572 A JP2009207572 A JP 2009207572A JP 2009207572 A JP2009207572 A JP 2009207572A JP 2011056729 A JP2011056729 A JP 2011056729A
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JP
Japan
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liquid chamber
nozzle
idle
pulse
discharge
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Pending
Application number
JP2009207572A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoko Kitaoka
尚子 北岡
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To overcome the problem that the rate of success in recovery by the empty delivering operation becomes low, and the empty recovering operation has to be repeated when an empty delivering is performed to a recording head under a condition that a meniscus tends to break and air bubbles tend to be dragged, and when the meniscus is broken. <P>SOLUTION: The recording head 34 has a configuration that an ink feeding opening 132 is arranged at the central part in the nozzle arranging direction and ink is fed to a plurality of the nozzles 104 of one row. When the empty delivering operation is performed, in the nozzle arranging direction, in an order from the nozzle 104 at the central part where the path to the ink feeding opening 132 is short to the nozzles 104 on both ends where the path to the ink feeding opening 132 is long, the empty delivering is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置における空吐出動作に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an idle ejection operation in an image forming apparatus including a recording head that ejects droplets.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying machine, a plotter, or a complex machine of these, for example, a liquid discharge recording type image forming using a recording head composed of a liquid discharge head (droplet discharge head) that discharges ink droplets. As an apparatus, an ink jet recording apparatus or the like is known. This liquid discharge recording type image forming apparatus means that ink droplets are transported from a recording head (not limited to paper, including OHP, and can be attached to ink droplets and other liquids). Yes, it is also ejected onto a recording medium or a recording medium, recording paper, recording paper, etc.) to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously). And a serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting liquid droplets while the recording head moves in the main scanning direction, and a line type head that forms images by ejecting liquid droplets without moving the recording head There are line type image forming apparatuses using

なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を3次元的に造形して形成された像も含まれる。   In the present application, the “image forming apparatus” of the liquid discharge recording method is an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or the like. In addition, “image formation” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply It also means that a droplet is landed on a medium). “Ink” is not limited to ink, but is used as a general term for all liquids capable of image formation, such as recording liquid, fixing processing liquid, and liquid. DNA samples, resists, pattern materials, resins and the like are also included. In addition, the “image” is not limited to a planar one, but includes an image given to a three-dimensionally formed image and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.

また、液体吐出ヘッドを備える画像形成装置としては、記録ヘッドをキャリッジに搭載して用紙の送り方向と直交する主走査方向に移動させることで記録を行うシリアル型画像記録装置と、記録領域の略全幅にわたって液滴を吐出する複数の吐出口(ノズル)を列設したライン型ヘッドを用いるライン型画像記録装置がある。   In addition, as an image forming apparatus including a liquid discharge head, a serial type image recording apparatus that performs recording by mounting a recording head on a carriage and moving the recording head in a main scanning direction orthogonal to a sheet feeding direction, and an abbreviation of a recording area. There is a line-type image recording apparatus using a line-type head in which a plurality of discharge ports (nozzles) for discharging droplets over the entire width are arranged.

ところで、画像形成装置に用いる記録ヘッドを構成する液体吐出ヘッドは吐出口(ノズル)から液滴を吐出させて記録を行うものであることから、液滴を吐出しない状態が継続すると、ノズル等の開口部や、透気透湿性の低い共通液室の圧力振動減衰部等の薄膜部の近傍のインクは、時間と共に進行する水分蒸発のために徐々に粘度が増加する。また、インク成分は均一分散しているが、時間と共に顔料等の比重の高い成分が沈降し、特に、共通液室等の大容量のインク貯留部では底部の粘度が増加していく現象が発生する。   By the way, the liquid discharge head constituting the recording head used in the image forming apparatus performs recording by discharging liquid droplets from the discharge port (nozzle). The viscosity of the ink in the vicinity of the thin film portion such as the opening portion and the pressure vibration attenuation portion of the common liquid chamber having low air permeability and moisture permeability gradually increases due to water evaporation that progresses with time. In addition, although the ink components are uniformly dispersed, components with high specific gravity such as pigments settle down over time, and in particular, a phenomenon occurs in which the viscosity of the bottom increases in a large capacity ink reservoir such as a common liquid chamber. To do.

このような増粘現象が発生した場合、ノズル内部の増粘インクを排出して正常に吐出できる状態に回復させる必要がある。この吐出回復の方法として通常、ノズルからキャップ吸引等の手段でインクを排出するが、このキャップ吸引回復動作を伴う回復方法では、多量のインク消費が必要となってしまう。ただし、放置時間が短く、粘度の増加の程度が低い状態ならば、画像形成に寄与しない液滴(これを「空吐出滴」という。)を吐出する空吐出動作のみで回復させることも可能である。   When such a thickening phenomenon occurs, it is necessary to recover the state in which the thickened ink inside the nozzles can be discharged and ejected normally. Normally, ink is discharged from the nozzles by means such as cap suction as a method for recovery of discharge, but this recovery method involving the cap suction recovery operation requires a large amount of ink consumption. However, if the standing time is short and the degree of increase in viscosity is low, it can be recovered only by the empty discharge operation for discharging a droplet that does not contribute to image formation (this is referred to as “empty discharged droplet”). is there.

この空吐出による回復動作は、粘度増加インクの吐出効率(空吐出の吐出効率)をいかに確保できるかによって、吸引動作なしで回復させることのできる放置時間領域が決まってくる。   In the recovery operation by the idle ejection, the leaving time region that can be recovered without the suction operation is determined depending on how the viscosity increasing ink ejection efficiency (empty ejection efficiency) can be secured.

従来の空吐出動作では、空吐出波形の振幅幅を大きくして吐出エネルギーの大きな波形で駆動したり、粘度増加が起こる前に定期的に空吐出動作が実行されるような制御を実行したりして、吸引回復動作なしで正常に吐出できる状態に回復させてきている。   In the conventional idle discharge operation, the amplitude width of the idle discharge waveform is increased to drive with a waveform with a large discharge energy, or control is performed such that the idle discharge operation is periodically executed before viscosity increase occurs. Thus, it has been recovered to a state where it can be normally discharged without a suction recovery operation.

特開平7−290720号公報JP-A-7-290720 特開2002−273912号公報JP 2002-273912 A 特開平2−102066号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-102066 特開2008−290400号公報JP 2008-290400 A

ところで、共通液室に連通するノズル全てから一斉に空吐出を行った場合、ノズルに連通する液室(加圧液室、個別液室)及び共通液室の急激な圧力の低下が発生する。このとき、通常の状態であれば、加圧液室や共通液室がある許容範囲内で圧力変動しようとも、ノズルに形成されたメニスカスの表面張力によりメニスカスが破壊されることはない。   By the way, when the idle discharge is performed simultaneously from all the nozzles communicating with the common liquid chamber, the pressure of the liquid chamber (pressurized liquid chamber, individual liquid chamber) communicating with the nozzle and the common liquid chamber is suddenly reduced. At this time, in a normal state, the meniscus will not be destroyed by the surface tension of the meniscus formed on the nozzle, even if the pressure fluctuates within an allowable range with the pressurized liquid chamber or the common liquid chamber.

ところが、加圧液室及び共通液室内の負圧の増大により、ノズルに形成されたメニスカスが破壊されてしまう限界液室圧力値は、メニスカスが静止している場合より、メニスカスが振動している場合の方が縮小する。なお、負圧によりメニスカスが破壊されると、加圧液室内に気泡が侵入し、正常な吐出ができない状態となる。そして、気泡混入によるノズルの不吐出を回復させるためには、キャップ吸引動作によって気泡を加圧液室外に排出させない限り、正常に吐出できる状態に回復させることができない。   However, the critical liquid chamber pressure value at which the meniscus formed in the nozzle is destroyed due to an increase in the negative pressure in the pressurized liquid chamber and the common liquid chamber causes the meniscus to vibrate more than when the meniscus is stationary. The case shrinks. When the meniscus is destroyed by the negative pressure, air bubbles enter the pressurized liquid chamber and normal ejection cannot be performed. And in order to recover the non-ejection of the nozzle due to the mixing of bubbles, unless the bubbles are discharged out of the pressurized liquid chamber by the cap suction operation, the nozzle cannot be restored to a normal discharge state.

さらに、放置によってノズル等の開口部にて発生する水分蒸発は、ノズル近傍のインクの増粘や、ノズルエッジ部及びノズルに形成されたメニスカス表面にインクの固形成分が析出した膜を形成する現象を発生させる。ノズルに連通した加圧液室が圧力発生手段により体積変動すると、ノズルエッジ及びノズルに形成されたメニスカスは大きく変位し、ノズルエッジ及びノズルに形成されたメニスカス表面に析出していた固形成分が動いたり剥がれたりする。固形成分の移動や剥離により、加圧液室や共通液室の負圧におけるメニスカスが破壊される限界液室圧力値は、さらに縮小してしまう。   Furthermore, moisture evaporation that occurs at the opening of the nozzle or the like when left unattended causes a thickening of the ink in the vicinity of the nozzle or a film in which the solid component of the ink is deposited on the nozzle edge and the meniscus surface formed on the nozzle. Is generated. When the volume of the pressurized liquid chamber communicating with the nozzle is changed by the pressure generating means, the nozzle edge and the meniscus formed on the nozzle are greatly displaced, and the solid component deposited on the nozzle edge and the meniscus surface formed on the nozzle moves. Or peel off. The limit liquid chamber pressure value at which the meniscus at the negative pressure of the pressurized liquid chamber or the common liquid chamber is destroyed by the movement or separation of the solid component is further reduced.

そして、ノズルからの空吐出により加圧液室及び共通液室等の流路に存在するインクが流動するが、インク粘度の増加に伴い、インクが流動するときの流体抵抗値も増大する。流体抵抗値が大きいと、加圧液室や共通液室へのインク供給されにくくなり、ノズルから空吐出した場合の加圧液室や共通液室の負圧は増大しやすい状態となる。   Then, the ink existing in the flow path such as the pressurized liquid chamber and the common liquid chamber flows due to the idle discharge from the nozzle, but the fluid resistance value when the ink flows increases as the ink viscosity increases. When the fluid resistance value is large, it is difficult to supply ink to the pressurized liquid chamber and the common liquid chamber, and the negative pressure in the pressurized liquid chamber and the common liquid chamber is easily increased when the nozzle is idlely discharged.

また、過去の動作履歴、例えばダウン(吐出不能)や気泡巻き込み、インク充填のやり直し、気体溶存量の高いインクの使用や、放置環境の変動により、流路内に気泡が発生してしまう場合が必ず発生する。インク流動があれば、気体溶存量の低いインクに徐々に流路残存気泡が溶解して縮小していったり、インク流動を妨げない場所に気泡が移動するが、放置状態ではインク流動がないため、放置時間と共に液室内のインクの気体溶存量も高くなり、インク流動を妨げる場所に気泡が移動したり、滞留したりする。インク流動を妨げる場所に気泡が存在すると、その場所の流体抵抗値が増加し、ノズルからの空吐出時のインク供給量が減少し、加圧液室や共通液室の負圧も増加し易い状態となってしまう。   Also, past operation history such as down (impossible to discharge), bubble entrainment, refilling of ink, use of ink with a high amount of dissolved gas, and fluctuations in the leaving environment may cause bubbles in the flow path. Always occurs. If there is ink flow, bubbles remaining in the flow path gradually dissolve and shrink in ink with a low gas dissolved amount, or the bubbles move to a place that does not interfere with ink flow, but there is no ink flow when left standing. The gas dissolved amount of the ink in the liquid chamber increases with the standing time, and bubbles move or stay in a place where the ink flow is hindered. If air bubbles are present at a location that prevents ink flow, the fluid resistance value at that location increases, the amount of ink supplied during idle ejection from the nozzles decreases, and the negative pressure in the pressurized liquid chamber and common liquid chamber tends to increase. It becomes a state.

すなわち、メニスカスの振動、ノズル近傍の増粘インクや固形成分の移動、剥離により、メニスカスが壊れやすくなっている上、インク増粘による流体抵抗値の増加や放置による流路内の気泡の移動や発生によって加圧液室や共通液室の負圧が増大しやすい状態となっているために、更にメニスカスが破壊されやすくなるため、放置後の記録ヘッドではメニスカスが壊れやすく、気泡を巻き込みやすい状態となっている。   That is, the meniscus is easily broken due to vibration of the meniscus, movement of the thickened ink and solid components near the nozzle, and peeling, and increase in fluid resistance due to ink thickening and movement of bubbles in the flow path due to standing. Since the negative pressure in the pressurized liquid chamber and common liquid chamber is likely to increase due to the occurrence, the meniscus is more likely to be destroyed. It has become.

このように、メニスカスが壊れやすく、気泡を巻き込みやすい状態となっている記録ヘッドに対して空吐出を行った場合、メニスカスが破壊されると、空吐出動作による回復成功率が低くなり、空吐出動作を繰り返さなければならなくなるという課題がある。   As described above, when the meniscus is easily broken and the idle ejection is performed on the recording head in which bubbles are easily involved, if the meniscus is destroyed, the recovery success rate by the idle ejection operation is reduced, and the idle ejection is performed. There is a problem that the operation must be repeated.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ノズルに形成されたメニスカスが破壊され難くして、空吐出動作による回復効率を向上することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to make it difficult for a meniscus formed on a nozzle to be destroyed and to improve recovery efficiency by an idle discharge operation.

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する液室と、各液室に液体を供給する共通液室と、前記共通液室に前記液体を供給する液体供給口と、前記液室内の液体を加圧する圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行う空吐出制御手段と、を備え、
前記空吐出制御手段は、前記液体供給口までの経路が短いノズルから前記液体供給口までの経路が長いノズルの順に空吐出動作を行わせる
構成とした。
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention provides:
A plurality of nozzles for discharging droplets; a liquid chamber in which each nozzle communicates; a common liquid chamber for supplying a liquid to each liquid chamber; a liquid supply port for supplying the liquid to the common liquid chamber; and the liquid chamber A pressure generating means for generating pressure to pressurize the liquid, and a recording head,
Empty discharge control means for performing an empty discharge operation for discharging empty discharge droplets that do not contribute to image formation from each nozzle of the recording head, and
The idle discharge control unit is configured to perform the idle discharge operation in the order of a nozzle having a short path to the liquid supply port and a nozzle having a long path to the liquid supply port.

本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する液室と、各液室に液体を供給する共通液室と、前記共通液室に前記液体を供給する液体供給口と、前記液室内の液体を加圧する圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行う空吐出制御手段と、を備え、
前記空吐出制御手段は、前記液体供給口までの経路の流体抵抗値が小さいノズルから前記液体供給口までの経路の流体抵抗値が大きいノズルの順に空吐出動作を行わせる
構成とした。
An image forming apparatus according to the present invention includes:
A plurality of nozzles for discharging droplets; a liquid chamber in which each nozzle communicates; a common liquid chamber for supplying a liquid to each liquid chamber; a liquid supply port for supplying the liquid to the common liquid chamber; and the liquid chamber A pressure generating means for generating pressure to pressurize the liquid, and a recording head,
Empty discharge control means for performing an empty discharge operation for discharging empty discharge droplets that do not contribute to image formation from each nozzle of the recording head, and
The idle discharge control unit is configured to perform the idle discharge operation in the order of a nozzle having a small fluid resistance value in the path to the liquid supply port and a nozzle having a large fluid resistance value in the path to the liquid supply port.

本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する液室と、各液室に液体を供給する共通液室と、前記共通液室に前記液体を供給する液体供給口と、前記液室内の液体を加圧する圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行う空吐出制御手段と、を備え、
前記空吐出制御手段は、前記液体供給口までの経路が短いノズル群から前記液体供給口までの経路が長いノズル群の順に空吐出動作を行わせる
構成とした。
An image forming apparatus according to the present invention includes:
A plurality of nozzles for discharging droplets; a liquid chamber in which each nozzle communicates; a common liquid chamber for supplying a liquid to each liquid chamber; a liquid supply port for supplying the liquid to the common liquid chamber; and the liquid chamber A pressure generating means for generating pressure to pressurize the liquid, and a recording head,
Empty discharge control means for performing an empty discharge operation for discharging empty discharge droplets that do not contribute to image formation from each nozzle of the recording head,
The idle discharge control unit is configured to perform the idle discharge operation in the order of a nozzle group having a short path to the liquid supply port and a nozzle group having a long path to the liquid supply port.

ここで、前記空吐出制御手段は、空吐出動作の開始初期では隣接した複数のノズルからなるノズル群ごとに空吐出動作を行わせ、空吐出動作の開始初期ではすべてのノズルからの空吐出を行わない構成とできる。   Here, the idle discharge control means causes the idle discharge operation to be performed for each nozzle group composed of a plurality of adjacent nozzles at the beginning of the idle discharge operation, and idle discharge from all the nozzles at the beginning of the idle discharge operation. It can be configured not to be performed.

また、前記空吐出制御手段は、空吐出動作の後期ではすべてのノズルから同時に空吐出を行わせる構成とできる。   Further, the idle discharge control means can be configured to cause idle discharge simultaneously from all the nozzles in the later stage of the idle discharge operation.

また、前記圧力発生手段が圧電素子であり、
前記空吐出動作で前記圧電素子を駆動させる空吐出駆動波形には、前記液室の体積を拡大させる方向に前記圧電素子を変位させるメニスカス引き込み期間と、前記圧電素子の変位を一定時間停止する停止期間と、前記液室体積を縮小させる方向に前記圧電素子を変位させるメニスカス押し出し期間とを有する1又は複数のパルスを含む複数のパルス群を含み、
前記空吐出動作の開始初期における前記パルス群の前記パルスのメニスカス引き込み開始時点からメニスカス押し出し終了時点までのパルス継続時間が、前記空吐出動作の終了間近における前記パルス群の前記パルスのメニスカス引き込み開始時点からメニスカス押し出し終了時点までのパルス継続時間よりも短い
構成とできる。
The pressure generating means is a piezoelectric element,
The idle ejection drive waveform for driving the piezoelectric element by the idle ejection operation includes a meniscus pull-in period for displacing the piezoelectric element in the direction of expanding the volume of the liquid chamber, and a stop for stopping the displacement of the piezoelectric element for a certain period of time. A plurality of pulse groups including one or a plurality of pulses having a period and a meniscus extrusion period for displacing the piezoelectric element in a direction to reduce the volume of the liquid chamber,
The pulse continuation time from the start of the meniscus pull-in of the pulse of the pulse group to the end of meniscus push-out at the initial start of the idle discharge operation is the start of the meniscus pull-in of the pulse of the pulse group near the end of the idle discharge operation. To the end time of the meniscus extrusion to the end of the pulse duration.

この場合、前記空吐出動作の開始初期における前記パルス群の前記パルスのメニスカス引き込み開始時点からメニスカス押し出し終了時点までのパルス継続時間が、前記空吐出動作の終了間近における前記パルス群の前記パルスのメニスカス引き込み開始時点からメニスカス押し出し終了時点までのパルス継続時間よりも、前記液室のヘルムホルツ共振周期の4%以上20%以下の時間分短い構成とできる。   In this case, the pulse duration from the meniscus drawing start time of the pulse group to the meniscus push-out end time in the initial stage of the idle discharge operation is close to the end of the idle discharge operation. It can be configured to be shorter by 4 to 20% of the Helmholtz resonance period of the liquid chamber than the pulse duration from the drawing start time to the meniscus pushing end time.

また、前記圧力発生手段が圧電素子であり、
前記空吐出動作で前記圧電素子を駆動させる空吐出駆動波形には、前記液室の体積を拡大させる方向に前記圧電素子を変位させメニスカス引き込み期間と、前記圧電素子の変位を一定時間停止する停止期間と、前記液室体積を縮小させる方向に前記圧電素子を変位させるメニスカス押し出し期間とを有する複数のパルスを含む複数のパルス群を含み、
前記空吐出動作の開始初期における前記パルス群の前記パルスの間隔が、前記空吐出動作の終了間近における前記パルス群の前記パルスの間隔よりも短い
構成とできる。
The pressure generating means is a piezoelectric element,
In the idle ejection driving waveform for driving the piezoelectric element by the idle ejection operation, the piezoelectric element is displaced in the direction of expanding the volume of the liquid chamber, the meniscus pull-in period, and the stop for stopping the displacement of the piezoelectric element for a certain period of time. A plurality of pulse groups including a plurality of pulses having a period and a meniscus extrusion period for displacing the piezoelectric element in a direction to reduce the volume of the liquid chamber,
The pulse interval of the pulse group at the beginning of the idle ejection operation may be shorter than the pulse interval of the pulse group near the end of the idle ejection operation.

この場合、前記空吐出動作の開始初期における前記パルス群の前記パルスの間隔が、前記空吐出動作の終了間近における前記パルス群の前記パルスの間隔よりも、前記液室のヘルムホルツ共振周期の4%以上20%以下の時間分短いパルス間隔である構成とできる。   In this case, the pulse interval of the pulse group in the initial stage of the idle discharge operation is 4% of the Helmholtz resonance period of the liquid chamber, rather than the pulse interval of the pulse group near the end of the idle discharge operation. It can be configured that the pulse interval is shorter by 20% or less.

また、前記空吐出動作の開始初期では前記圧力発生手段に対し前記液室体積が最も縮小した状態とする構成とできる。   In addition, at the beginning of the idle discharge operation, the volume of the liquid chamber can be minimized with respect to the pressure generating means.

また、前記圧力発生手段が圧電素子であり、
前記空吐出動作で前記圧電素子を駆動する空吐出駆動波形には、前記ノズルに連通する流路の液体供給周期より長い周期間隔で繰り返される、複数のパルスからなるパルス群で前記圧電素子を駆動する連続吐出期間を含み、
前記連続吐出期間の合間に、前記圧電素子を、前記液室体積を最も縮小させる状態から最も拡張する状態に変位させ、拡張した状態で一定期間停止し、さらに最も縮小した状態に変位させる最大変位パルスを有する構成とできる。
The pressure generating means is a piezoelectric element,
In the idle ejection driving waveform for driving the piezoelectric element by the idle ejection operation, the piezoelectric element is driven by a pulse group consisting of a plurality of pulses repeated at a cycle interval longer than the liquid supply cycle of the flow path communicating with the nozzle. Including a continuous discharge period
In the interval between the continuous discharge periods, the piezoelectric element is displaced from the state in which the volume of the liquid chamber is most reduced to the state in which it is most expanded, is stopped for a certain period in the expanded state, and is further displaced in a state of being further reduced. It can be configured to have a pulse.

この場合、前記最大変位パルスにおける、前記連続吐出期間終了後、前記液室体積を最も縮小させた状態から最も拡張させる状態に変位するメニスカス引き込み変位時間は、前記液室のヘルムホルツ共振周期より長い時間である構成とできる。   In this case, in the maximum displacement pulse, the meniscus pull-in displacement time for displacing the liquid chamber volume from the most contracted state to the most expanded state after the end of the continuous discharge period is longer than the Helmholtz resonance period of the liquid chamber. It can be set as this.

また、前記最大変位パルスにおける、前記連続吐出期間終了後、前記液室体積を最も縮小させた状態から最も拡張させる状態に変位し、一定期間停止した後、再び最も前記液室体積を縮小させる状態に変位するメニスカス押し出し変位時間は、前記液室のヘルムホルツ共振周期より短い時間である構成とできる。   In the maximum displacement pulse, after the continuous discharge period is finished, the liquid chamber volume is displaced from the most contracted state to the most expanded state, stopped for a certain period, and then the liquid chamber volume is reduced most again. The meniscus push-out displacement time that is displaced in a short time can be configured to be shorter than the Helmholtz resonance period of the liquid chamber.

また、前記最大変位パルスにおける、前記連続吐出期間終了後、前記液室体積を最も縮小させた状態から最も拡張させた状態に変位し、再び最も前記液室体積を縮小させる状態に変位する間の一定時間変位を停止させる変位停止時間は、前記ノズルに連通する流路の液体供給周期の1/2以上である構成とできる。   In the maximum displacement pulse, after the continuous discharge period ends, the liquid chamber volume is displaced from the most contracted state to the most expanded state, and again is displaced to the state in which the liquid chamber volume is most contracted again. The displacement stop time for stopping the displacement for a certain period of time can be configured to be 1/2 or more of the liquid supply cycle of the flow path communicating with the nozzle.

また、前記連続吐出期間終了後、前記ノズルの液体供給周期以上の時間が経過した後、前記最大変位パルスの印加が開始される構成とできる。   In addition, after the continuous discharge period ends, the application of the maximum displacement pulse can be started after a time equal to or longer than the liquid supply cycle of the nozzle has elapsed.

また、前記最大変位パルスの印加が終了した後、前記ノズルの液体供給周期以上の時間が経過した後、次の連続吐出期間が開始される構成とできる。   In addition, after the application of the maximum displacement pulse is completed, the next continuous discharge period can be started after a time equal to or longer than the liquid supply cycle of the nozzle has elapsed.

また、前記空吐出動作の開始初期における各ノズルからの単位時間に排出される滴量が、前記空吐出動作の終了間近における各ノズルからの単位時間に排出される滴量よりも少ない構成とできる。   Further, the amount of droplets discharged per unit time from the nozzles at the beginning of the idle discharge operation may be smaller than the amount of droplets discharged per unit time from the nozzles near the end of the idle discharge operation. .

また、前記空吐出動作の開始初期は前記空吐出動作の終了間近よりも前記圧力発生手段の吐出エネルギーが大きい構成とできる。   Further, the discharge energy of the pressure generating means may be configured to be larger at the beginning of the idle discharge operation than near the end of the idle discharge operation.

また、前記空吐出動作では、前記記録ヘッドのノズル面をキャップ部材でキャッピングした状態で、前記キャップ部材内部に向けて空吐出滴を吐出させる構成とできる。   Further, the idle ejection operation may be configured to eject idle ejection droplets toward the inside of the cap member in a state where the nozzle surface of the recording head is capped with the cap member.

本発明に係る画像形成装置によれば、液体供給口までの経路が短いノズルから液体供給口までの経路が長いノズルの順に空吐出動作を行わせる構成としたので、一度に空吐出するノズル数が少なく、共通液室の圧力低下が小さくなってメニスカスが破壊されにくくなり、空吐出動作による回復効率(回復成功率)を向上することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, the idle ejection operation is performed in the order of the nozzle having the short path to the liquid supply port to the nozzle having the long path to the liquid supply port. Therefore, the pressure drop in the common liquid chamber is small, the meniscus is not easily destroyed, and the recovery efficiency (recovery success rate) by the idle discharge operation can be improved.

本発明に係る画像形成装置によれば、液体供給口までの経路の流体抵抗値が小さいノズルから液体供給口までの経路の流体抵抗値が大きいノズルの順に空吐出動作を行わせる構成としたので、一度に空吐出するノズル数が少なく、共通液室の圧力低下が小さくなってメニスカスが破壊されにくくなり、空吐出動作による回復効率(回復成功率)を向上することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, the idle discharge operation is performed in the order of the nozzle having the small fluid resistance value in the path to the liquid supply port and the nozzle having the large fluid resistance value in the path to the liquid supply port. The number of nozzles that perform idle discharge at a time is small, the pressure drop in the common liquid chamber is small, and the meniscus is less likely to be destroyed, and the recovery efficiency (recovery success rate) by the empty discharge operation can be improved.

本発明に係る画像形成装置によれば、液体供給口までの経路が短いノズル群から液体供給口までの経路が長いノズル群の順に空吐出動作を行わせる構成としたので、一度に空吐出するノズル数が少なく、共通液室の圧力低下が小さくなってメニスカスが破壊されにくくなり、空吐出動作による回復効率(回復成功率)を向上することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, the idle ejection operation is performed in the order of the nozzle group having a short path to the liquid supply port and the nozzle group having the long path to the liquid supply port. The number of nozzles is small, the pressure drop in the common liquid chamber is small, the meniscus is less likely to be destroyed, and the recovery efficiency (recovery success rate) by the idle discharge operation can be improved.

本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。1 is a schematic side view illustrating an overall configuration of a mechanism unit of an image forming apparatus according to the present invention. 同機構部の要部平面説明図である。It is principal part plane explanatory drawing of the mechanism part. 同画像形成装置の記録ヘッドを構成する液体吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向の断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view in the longitudinal direction of the liquid chamber showing an example of a liquid discharge head constituting the recording head of the image forming apparatus. 同液体吐出ヘッドの液室短手方向の断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of the liquid discharge head in the lateral direction of the liquid chamber. 同画像形成装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。FIG. 2 is a block explanatory diagram illustrating an overview of a control unit of the image forming apparatus. 同制御部の印刷制御部及びヘッドドライバの一例を示すブロック説明図である。FIG. 3 is a block explanatory diagram illustrating an example of a print control unit and a head driver of the control unit. 本発明の第1実施形態の説明に供する記録ヘッドの模式的説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a recording head for explaining the first embodiment of the present invention. 同じく記録ヘッドの他の例の説明に供する模式的説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory view for explaining another example of the recording head. 同じく記録ヘッドの更に他の例の説明に供する模式的説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory view for explaining still another example of the recording head. 同じく流体抵抗値の異なる記録ヘッドの例の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the example of the recording head from which fluid resistance values differ similarly. 本発明の第2実施形態における空吐出駆動波形の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the idle discharge drive waveform in 2nd Embodiment of this invention. 図11の1つのパルスの拡大説明図である。FIG. 12 is an enlarged explanatory diagram of one pulse in FIG. 11. 本発明の第3実施形態における空吐出駆動波形の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the idle discharge drive waveform in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態における空吐出駆動波形の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the idle discharge drive waveform in 4th Embodiment of this invention. 図14の最大変位パルスの説明に供する拡大説明図である。FIG. 15 is an enlarged explanatory diagram for explaining the maximum displacement pulse of FIG. 14. 本発明の第5実施形態における空吐出駆動波形の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the idle discharge drive waveform in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態における空吐出駆動波形の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the idle discharge drive waveform in 6th Embodiment of this invention. キャッピング状態のキャップ内空吐出の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of empty discharge in the cap of a capping state. 同じくキャッピング状態のキャップ内空吐出の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of empty discharge in a cap of a capping state similarly.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図2は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体1の左右の側板21A、21Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド31、32でキャリッジ33を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図2で矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory side view for explaining the overall configuration of the image forming apparatus, and FIG. 2 is an explanatory plan view of a main part of the apparatus.
This image forming apparatus is a serial type ink jet recording apparatus, and a carriage 33 is slidable in a main scanning direction by main and sub guide rods 31 and 32 which are guide members horizontally mounted on the left and right side plates 21A and 21B of the apparatus main body 1. It is held and moved and scanned in the direction indicated by the arrow (carriage main scanning direction) in FIG.

このキャリッジ33には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド34a、34b(区別しないときは「記録ヘッド34」という。)を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。   The carriage 33 is provided with recording heads 34a and 34b composed of liquid ejection heads for ejecting ink droplets of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). The “recording head 34” is arranged in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and the ink droplet ejection direction is directed downward.

記録ヘッド34は、それぞれ2つのノズル列を有し、記録ヘッド34aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、記録ヘッド34bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。なお、記録ヘッド34としては、1つのノズル面に複数のノズルを並べた各色のノズル列を備えるものなどを用いることもできる。   Each of the recording heads 34 has two nozzle rows. One nozzle row of the recording head 34a has black (K) droplets, the other nozzle row has cyan (C) droplets, and the recording head 34b has one nozzle row. One nozzle row ejects magenta (M) droplets, and the other nozzle row ejects yellow (Y) droplets. As the recording head 34, a recording head having a nozzle row of each color in which a plurality of nozzles are arranged on one nozzle surface can be used.

また、キャリッジ33には、記録ヘッド34のノズル列に対応して各色のインクを供給するための第2インク供給部としてのサブタンクであるサブタンク35a、35b(区別しないときは「サブタンク35」という。)を搭載している。このサブタンク35には、カートリッジ装填部4に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジ(メインタンク)10y、10m、10c、10kから、供給ポンプユニット24によって各色の供給チューブ36を介して、各色の記録液が補充供給される。   Further, the sub tanks 35a and 35b, which are sub tanks as the second ink supply unit for supplying ink of each color corresponding to the nozzle row of the recording head 34, are referred to as the “sub tank 35” when they are not distinguished. ) Is installed. In the sub tank 35, ink cartridges (main tanks) 10y, 10m, 10c, and 10k of various colors that are detachably attached to the cartridge loading unit 4 are supplied from the ink supply tubes 36 of the respective colors by the supply pump unit 24. The recording liquid is replenished and supplied.

一方、給紙トレイ2の用紙積載部(圧板)41上に積載した用紙42を給紙するための給紙部として、用紙積載部41から用紙42を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)43及び給紙コロ43に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド44を備え、この分離パッド44は給紙コロ43側に付勢されている。   On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the papers 42 stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 41 of the paper feeding tray 2, a half-moon roller (feeding) that separates and feeds the papers 42 one by one from the paper stacking unit 41. A separation pad 44 made of a material having a large friction coefficient is provided facing the paper roller 43) and the paper feed roller 43, and the separation pad 44 is urged toward the paper feed roller 43 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙42を記録ヘッド34の下方側に送り込むために、用紙42を案内するガイド部材45と、カウンタローラ46と、搬送ガイド部材47と、先端加圧コロ49を有する押さえ部材48とを備えるとともに、給送された用紙42を静電吸着して記録ヘッド34に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト51を備えている。   In order to feed the paper 42 fed from the paper feeding unit to the lower side of the recording head 34, a guide member 45 for guiding the paper 42, a counter roller 46, a transport guide member 47, and a tip pressure roller. And a holding belt 48 which is a conveying means for electrostatically attracting the fed paper 42 and conveying it at a position facing the recording head 34.

この搬送ベルト51は、無端状ベルトであり、搬送ローラ52とテンションローラ53との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト51の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ56を備えている。この帯電ローラ56は、搬送ベルト51の表層に接触し、搬送ベルト51の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト51は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ52が回転駆動されることによって図2のベルト搬送方向に周回移動する。   The transport belt 51 is an endless belt, and is configured to wrap around the transport roller 52 and the tension roller 53 and circulate in the belt transport direction (sub-scanning direction). Further, a charging roller 56 that is a charging unit for charging the surface of the transport belt 51 is provided. The charging roller 56 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the transport belt 51 and to rotate following the rotation of the transport belt 51. The transport belt 51 rotates in the belt transport direction of FIG. 2 when the transport roller 52 is rotationally driven through timing by a sub-scanning motor (not shown).

さらに、記録ヘッド34で記録された用紙42を排紙するための排紙部として、搬送ベルト51から用紙42を分離するための分離爪61と、排紙ローラ62及び排紙コロである拍車63とを備え、排紙ローラ62の下方に排紙トレイ3を備えている。   Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 42 recorded by the recording head 34, a separation claw 61 for separating the paper 42 from the conveying belt 51, a paper discharge roller 62, and a spur 63 that is a paper discharge roller. And a paper discharge tray 3 below the paper discharge roller 62.

また、装置本体1の背面部には両面ユニット71が着脱自在に装着されている。この両面ユニット71は搬送ベルト51の逆方向回転で戻される用紙42を取り込んで反転させて再度カウンタローラ46と搬送ベルト51との間に給紙する。また、この両面ユニット71の上面は手差しトレイ72としている。   A duplex unit 71 is detachably mounted on the back surface of the apparatus body 1. The duplex unit 71 takes in the paper 42 returned by the reverse rotation of the conveyance belt 51, reverses it, and feeds it again between the counter roller 46 and the conveyance belt 51. The upper surface of the duplex unit 71 is a manual feed tray 72.

さらに、キャリッジ33の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構81を配置している。この維持回復機構81には、記録ヘッド34の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)82a、82b(区別しないときは「キャップ82」という。)と、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材(ワイパブレード)83と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け84と、キャリッジ33をロックするキャリッジロック87などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構81の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク100が装置本体に対して交換可能に装着される。   Further, a maintenance / recovery mechanism 81 for maintaining and recovering the nozzle state of the recording head 34 is disposed in the non-printing area on one side of the carriage 33 in the scanning direction. The maintenance / recovery mechanism 81 includes cap members (hereinafter referred to as “caps”) 82a and 82b (hereinafter referred to as “caps 82” when not distinguished from each other) for capping the nozzle surfaces of the recording head 34, and nozzle surfaces. A wiper member (wiper blade) 83 for wiping the recording medium, an empty discharge receiver 84 for receiving liquid droplets when performing empty discharge for discharging liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid, and a carriage And a carriage lock 87 for locking 33. A waste liquid tank 100 for storing waste liquid generated by the maintenance recovery operation is mounted on the lower side of the head recovery mechanism 81 in a replaceable manner with respect to the apparatus main body.

また、キャリッジ33の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け88を配置し、この空吐出受け88には記録ヘッド34のノズル列方向に沿った開口部89などを備えている。   Further, in the non-printing area on the other side of the carriage 33 in the scanning direction, there is an empty space for receiving liquid droplets when performing empty discharge for discharging liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the recording liquid thickened during recording or the like. A discharge receiver 88 is disposed, and the idle discharge receiver 88 includes an opening 89 along the nozzle row direction of the recording head 34.

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ2から用紙42が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙42はガイド45で案内され、搬送ベルト51とカウンタローラ46との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド37で案内されて先端加圧コロ49で搬送ベルト51に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。   In this image forming apparatus configured as described above, the sheets 42 are separated and fed one by one from the sheet feed tray 2, and the sheet 42 fed substantially vertically upward is guided by the guide 45, and includes the transport belt 51 and the counter. It is sandwiched between the rollers 46 and conveyed, and the leading end is guided by the conveying guide 37 and pressed against the conveying belt 51 by the leading end pressing roller 49, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.

このとき、帯電ローラ56に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように電圧が印加され、搬送ベルト51が交番する帯電電圧パターンで帯電され、この帯電した搬送ベルト51上に用紙42が給送されると、用紙42が搬送ベルト51に吸着され、搬送ベルト51の周回移動によって用紙42が副走査方向に搬送される。   At this time, a voltage is applied to the charging roller 56 so that a positive output and a negative output are alternately repeated, and the conveying belt 51 is charged with an alternating charging voltage pattern, and the sheet 42 is placed on the charged conveying belt 51. When fed, the paper 42 is attracted to the transport belt 51, and the paper 42 is transported in the sub-scanning direction by the circular movement of the transport belt 51.

そこで、キャリッジ33を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド34を駆動することにより、停止している用紙42にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙42を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙42の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙42を排紙トレイ3に排紙する。   Therefore, by driving the recording head 34 according to the image signal while moving the carriage 33, ink droplets are ejected onto the stopped paper 42 to record one line, and after the paper 42 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 42 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 42 is discharged onto the paper discharge tray 3.

そして、記録ヘッド34のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ33をホーム位置である維持回復機構81に対向する位置に移動して、キャップ部材82によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。   When performing the maintenance and recovery of the nozzles of the recording head 34, the nozzle 33 performs the suction from the nozzles by moving the carriage 33 to a position facing the maintenance and recovery mechanism 81 which is the home position and performing capping by the cap member 82. By performing a maintenance and recovery operation such as an empty discharge operation for discharging droplets that do not contribute to image formation, it is possible to perform image formation by stable droplet discharge.

次に、記録ヘッド34を構成している液体吐出ヘッドの一例について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図4は同ヘッドの液室短手方向(ノズルの並び方向)の断面説明図である。   Next, an example of the liquid discharge head constituting the recording head 34 will be described with reference to FIGS. 3 is a cross-sectional explanatory diagram along the longitudinal direction of the liquid chamber of the head, and FIG. 4 is a cross-sectional explanatory diagram of the head along the lateral direction of the liquid chamber (nozzle arrangement direction).

この液体吐出ヘッドは、流路板101と、この流路板101の下面に接合した振動板102と、流路板101の上面に接合したノズル板103とを接合して積層し、これらによって液滴(インク滴)を吐出するノズル104が連通する流路であるノズル連通路105及び圧力発生室である加圧液室106、液室106に流体抵抗部(供給路)107を通じてインクを供給するための共通液室108に連通するインク供給口109などを形成している。   The liquid discharge head is formed by bonding and laminating a flow path plate 101, a vibration plate 102 bonded to the lower surface of the flow path plate 101, and a nozzle plate 103 bonded to the upper surface of the flow path plate 101. Ink is supplied to the nozzle communication path 105, which is a flow path through which the nozzle 104 that discharges droplets (ink droplets) communicates, the pressurized liquid chamber 106, which is a pressure generation chamber, and the liquid chamber 106 through a fluid resistance portion (supply path) 107. For example, an ink supply port 109 communicating with the common liquid chamber 108 is formed.

また、振動板102を変形させて液室106内のインクを加圧するための圧力発生手段(アクチュエータ手段)である電気機械変換素子としての2個(図3では1列のみ図示)の積層型圧電部材121と、この圧電部材121を接合固定するベース基板122とを備えている。この圧電部材121には、分割しないスリット加工で溝を形成することで複数の圧電素子柱121A、121Bを形成している。この例では、圧電素子柱121Aを駆動波形を印加する駆動圧電素子柱とし、圧電素子柱121Bは駆動波形を印加しない非駆動圧電素子柱としている。また、圧電部材121の駆動圧電素子柱121Aには図示しない駆動回路(駆動IC)を搭載したFPCケーブル126を接続している。   Also, two (as shown in FIG. 3, only one row) stacked piezoelectric elements as electromechanical conversion elements that are pressure generating means (actuator means) for deforming the diaphragm 102 to pressurize the ink in the liquid chamber 106. A member 121 and a base substrate 122 to which the piezoelectric member 121 is bonded and fixed are provided. A plurality of piezoelectric element columns 121A and 121B are formed in the piezoelectric member 121 by forming grooves by slit processing that is not divided. In this example, the piezoelectric element column 121A is a driving piezoelectric element column that applies a driving waveform, and the piezoelectric element column 121B is a non-driving piezoelectric element column that does not apply a driving waveform. Further, an FPC cable 126 equipped with a drive circuit (drive IC) (not shown) is connected to the drive piezoelectric element column 121A of the piezoelectric member 121.

そして、振動板102の周縁部をフレーム部材130に接合し、このフレーム部材130には、圧電部材121及びベース基板122などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部131及び共通液室108となる凹部、この共通液室108に外部からインクを供給するための液体供給口であるインク供給穴132を形成している。   The peripheral edge of the diaphragm 102 is joined to the frame member 130, and the frame member 130 serves as a through-hole 131 and a common liquid chamber 108 that house an actuator unit composed of the piezoelectric member 121 and the base substrate 122. A recess and an ink supply hole 132 which is a liquid supply port for supplying ink from the outside to the common liquid chamber 108 are formed.

ここで、流路板101は、例えば結晶面方位(110)の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液(KOH)などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路105、液室106となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。   Here, the flow path plate 101 is formed by, for example, subjecting the single crystal silicon substrate having a crystal plane orientation (110) to anisotropic etching using an alkaline etching solution such as an aqueous potassium hydroxide solution (KOH), so that the nozzle communication path 105, Although a recess or a hole serving as the liquid chamber 106 is formed, the invention is not limited to a single crystal silicon substrate, and other stainless steel substrates, photosensitive resins, and the like can also be used.

振動板102は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法(電鋳法)で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板102に圧電部材121の圧電素子柱121A、121Bを接着剤接合し、更にフレーム部材130を接着剤接合している。   The vibration plate 102 is formed from a nickel metal plate, and is manufactured by, for example, an electroforming method (electroforming method). Alternatively, a metal plate or a joining member between a metal and a resin plate may be used. it can. The piezoelectric element columns 121 </ b> A and 121 </ b> B of the piezoelectric member 121 are bonded to the diaphragm 102 with an adhesive, and the frame member 130 is further bonded with an adhesive.

ノズル板103は各液室106に対応して直径10〜30μmのノズル104を形成し、流路板101に接着剤接合している。このノズル板103は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。   The nozzle plate 103 forms a nozzle 104 having a diameter of 10 to 30 μm corresponding to each liquid chamber 106 and is bonded to the flow path plate 101 with an adhesive. The nozzle plate 103 is formed by forming a water repellent layer on the outermost surface of a nozzle forming member made of a metal member via a required layer.

圧電部材121は、圧電材料151と内部電極152とを交互に積層した積層型圧電素子(ここではPZT)である。この圧電部材121の交互に異なる端面に引き出された各内部電極152には個別電極153及び共通電極154が接続されている。なお、この実施形態では、圧電部材121の圧電方向としてd33方向の変位を用いて液室106内インクを加圧する構成としているが、圧電部材121の圧電方向としてd31方向の変位を用いて加圧液室106内インクを加圧する構成とすることもできる。   The piezoelectric member 121 is a stacked piezoelectric element (here, PZT) in which piezoelectric materials 151 and internal electrodes 152 are alternately stacked. An individual electrode 153 and a common electrode 154 are connected to each internal electrode 152 drawn out to different end faces of the piezoelectric member 121. In this embodiment, the ink in the liquid chamber 106 is pressurized using the displacement in the d33 direction as the piezoelectric direction of the piezoelectric member 121. However, the pressure in the d31 direction is used as the piezoelectric direction of the piezoelectric member 121. The ink in the liquid chamber 106 may be pressurized.

このように構成した液体吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子121に印加する電圧を基準電位Veから下げることによって駆動圧電素子柱121Aが収縮し、振動板102が下降して液室106の体積が膨張することで、液室106内にインクが流入し、その後駆動圧電素子柱121Aに印加する電圧を上げて駆動圧電素子柱121Aを積層方向に伸長させ、振動板102をノズル104方向に変形させて液室106の体積を収縮させることにより、液室106内のインクが加圧され、ノズル104からインク滴が吐出(噴射)される。   In the liquid discharge head configured in this way, for example, the drive piezoelectric element column 121A contracts by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 121 from the reference potential Ve, the diaphragm 102 is lowered, and the volume of the liquid chamber 106 is reduced. By expanding, the ink flows into the liquid chamber 106, and then the voltage applied to the driving piezoelectric element column 121A is increased to extend the driving piezoelectric element column 121A in the stacking direction, and the diaphragm 102 is deformed in the nozzle 104 direction. By contracting the volume of the liquid chamber 106, the ink in the liquid chamber 106 is pressurized, and ink droplets are ejected (jetted) from the nozzle 104.

そして、駆動圧電素子柱121Aに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板102が初期位置に復元し、液室106が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室108から液室106内にインクが充填される。そこで、ノズル104のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。   Then, by returning the voltage applied to the drive piezoelectric element column 121A to the reference potential, the diaphragm 102 is restored to the initial position, and the liquid chamber 106 expands to generate a negative pressure. At this time, from the common liquid chamber 108, The liquid chamber 106 is filled with ink. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 104 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge.

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。   Note that the driving method of the head is not limited to the above example (drawing-pushing), and striking or pushing can be performed depending on the direction of the drive waveform.

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図5を参照して説明する。なお、同図は同制御部のブロック説明図である。
この制御部500は、この装置全体の制御を司る本発明に係る空吐出動作の制御を行う手段を兼ねるCPU511と、CPU511が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM502と、画像データ等を一時格納するRAM503と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ504と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC505とを備えている。
Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. In addition, the figure is a block explanatory drawing of the control part.
The control unit 500 includes a CPU 511 that also functions as a unit for controlling the idle ejection operation according to the present invention, which controls the entire apparatus, a ROM 502 that stores programs executed by the CPU 511 and other fixed data, and image data. RAM 503 for temporary storage, rewritable non-volatile memory 504 for holding data while the apparatus is powered off, image processing for performing various signal processing and rearrangement on image data, and other entire apparatus And an ASIC 505 for processing input / output signals for control.

また、記録ヘッド34を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含む印刷制御部508と、キャリッジ33側に設けた記録ヘッド34を駆動するためのヘッドドライバ(ドライバIC)509と、キャリッジ33を移動走査する主走査モータ554、搬送ベルト51を周回移動させる副走査モータ555、維持回復機構81のキャップ82やワイパ部材83の移動などを行なう維持回復モータ556を駆動するためのモータ駆動部510と、帯電ローラ56にACバイアスを供給するACバイアス供給部511などを備えている。   Further, a print control unit 508 including a data transfer unit for driving and controlling the recording head 34 and a driving signal generating unit, a head driver (driver IC) 509 for driving the recording head 34 provided on the carriage 33 side, Motor drive for driving a main scanning motor 554 that moves and scans the carriage 33, a sub-scanning motor 555 that moves the conveyor belt 51 in a circular motion, and a maintenance and recovery motor 556 that moves the cap 82 and the wiper member 83 of the maintenance and recovery mechanism 81 A unit 510, an AC bias supply unit 511 for supplying an AC bias to the charging roller 56, and the like.

また、この制御部500には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル514が接続されている。   The control unit 500 is connected to an operation panel 514 for inputting and displaying information necessary for the apparatus.

この制御部500は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのI/F506を持っていて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト600側から、ケーブル或いはネットワークを介してI/F506で受信する。   The control unit 500 has an I / F 506 for transmitting and receiving data and signals to and from the host side, an information processing device such as a personal computer, an image reading device such as an image scanner, an imaging device such as a digital camera, and the like. From the host 600 side via the cable or network via the I / F 506.

そして、制御部500のCPU501は、I/F506に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC505にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部508からヘッドドライバ509に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成はホスト600側のプリンタドライバ601で行っている。   The CPU 501 of the control unit 500 reads and analyzes the print data in the reception buffer included in the I / F 506, performs necessary image processing, data rearrangement processing, and the like in the ASIC 505, and prints the image data. The data is transferred from the unit 508 to the head driver 509. Note that generation of dot pattern data for image output is performed by the printer driver 601 on the host 600 side.

印刷制御部508は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ509に出力する以外にも、ROMに格納されている駆動パルスのパターンデータをD/A変換するD/A変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動信号生成部を含み、1の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動信号をヘッドドライバ509に対して出力する。   The print control unit 508 transfers the above-described image data as serial data, and outputs a transfer clock, a latch signal, a control signal, and the like necessary for transferring the image data and confirming the transfer to the head driver 509. Including a D / A converter for D / A converting D / A conversion of drive pulse pattern data stored in the ROM, a voltage signal amplifier, a current amplifier, and the like, and a drive signal or a plurality of drive pulses Is output to the head driver 509.

ヘッドドライバ509は、シリアルに入力される記録ヘッド34の1行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部508から与えられる駆動信号を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド7の液滴を吐出させるエネルギーを発生する圧力発生手段としての圧電素子に対して印加することで記録ヘッド34を駆動する。このとき、駆動信号を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。   The head driver 509 selectively selects droplets of the recording head 7 as drive pulses constituting a drive signal given from the print control unit 508 based on image data corresponding to one line of the recording head 34 inputted serially. The recording head 34 is driven by applying it to a piezoelectric element as pressure generating means for generating energy to be discharged. At this time, by selecting a driving pulse constituting the driving signal, for example, dots having different sizes such as a large droplet, a medium droplet, and a small droplet can be sorted.

I/O部513は、装置に装着されている各種のセンサ群515からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部508やモータ制御部510、ACバイアス供給部511の制御に使用する。センサ群515は、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどがあり、I/O部513は様々のセンサ情報を処理することができる。   The I / O unit 513 acquires information from various sensor groups 515 mounted on the apparatus, extracts information necessary for controlling the printer, and print control unit 508, motor control unit 510, AC bias supply unit Used to control 511. The sensor group 515 includes an optical sensor for detecting the position of the paper, a thermistor for monitoring the temperature in the machine, a sensor for monitoring the voltage of the charging belt, an interlock switch for detecting opening and closing of the cover, and the like. The I / O unit 513 can process various sensor information.

次に、印刷制御部508及びヘッドドライバ509の一例について図6を参照して説明する。
印刷制御部508は、画像形成時に1印刷周期内に複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形(共通駆動波形)を生成して出力し、空吐出動作時に1空吐出周期内に複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形(共通駆動波形)を生成して出力する駆動波形生成部701と、印刷画像に応じた2ビットの画像データ(階調信号0、1)と、クロック信号、ラッチ信号(LAT)、滴制御信号M0〜M3を出力するデータ転送部702と、空吐出駆動波形を生成して出力する空吐出駆動波形生成部703とを備えている。
Next, an example of the print control unit 508 and the head driver 509 will be described with reference to FIG.
The print control unit 508 generates and outputs a drive waveform (common drive waveform) composed of a plurality of drive pulses (drive signals) within one print cycle during image formation, and within one blank discharge cycle during idle discharge operation. A drive waveform generation unit 701 that generates and outputs a drive waveform (common drive waveform) composed of a plurality of drive pulses (drive signals), and 2-bit image data (tone signals 0 and 1) corresponding to the print image A data transfer unit 702 that outputs a clock signal, a latch signal (LAT), and droplet control signals M0 to M3, and an idle ejection drive waveform generation unit 703 that generates and outputs an idle ejection drive waveform.

なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ209の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ715の開閉を滴毎に指示する2ビットの信号であり、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でHレベル(ON)に状態遷移し、非選択時にはLレベル(OFF)に状態遷移する。   The droplet control signal is a 2-bit signal that instructs each droplet to open and close an analog switch 715, which will be described later, of the head driver 209. The droplet control signal is a waveform to be selected according to the printing cycle of the common drive waveform. State transition is made to level (ON), and state transition is made to L level (OFF) when not selected.

ヘッドドライバ509は、データ転送部702からの転送クロック(シフトクロック)及びシリアル画像データ(階調データ:2ビット/1チャンネル(1ノズル)を入力するシフトレジスタ711と、シフトレジスタ711の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路712と、階調データと制御信号M0〜M3をデコードして結果を出力するデコーダ713と、デコーダ713のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ715が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ714と、レベルシフタ714を介して与えられるデコーダ713の出力でオン/オフ(開閉)されるアナログスイッチ716とを備えている。   The head driver 509 receives a transfer clock (shift clock) from the data transfer unit 702 and serial image data (gradation data: 2 bits / 1 channel (1 nozzle)), and register values of the shift register 711. Is latched by a latch signal, a decoder 713 that decodes gradation data and control signals M0 to M3 and outputs the result, and a logic level voltage signal of the decoder 713 is a level at which the analog switch 715 can operate. A level shifter 714 that performs level conversion to an analog output, and an analog switch 716 that is turned on / off (opened / closed) by an output of a decoder 713 provided via the level shifter 714.

このアナログスイッチ716は、各圧電素子121の選択電極(個別電極)154に接続され、駆動波形生成部701からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ(階調データ)と制御信号MN0〜MN3をデコーダ713でデコードした結果に応じてアナログスイッチ715がオンにすることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して(選択されて)圧電素子121に印加される。   The analog switch 716 is connected to the selection electrode (individual electrode) 154 of each piezoelectric element 121, and the common drive waveform from the drive waveform generation unit 701 is input thereto. Accordingly, when the analog switch 715 is turned on in accordance with the result of decoding the serially transferred image data (gradation data) and the control signals MN0 to MN3 by the decoder 713, a required drive signal constituting the common drive waveform is obtained. Passing (selected) is applied to the piezoelectric element 121.

空吐出駆動波形生成部703は、空吐出動作を行うときに、空吐出駆動波形を生成してアナログスイッチ716に出力する。なお、駆動波形生成部701からの共通駆動波形と空吐出駆動波形生成部703からの空吐出駆動波形とは、選択的に生成され、あるいは、選択的にアナログスイッチ716に入力される。   The idle ejection drive waveform generation unit 703 generates an idle ejection drive waveform and outputs it to the analog switch 716 when performing the idle ejection operation. Note that the common drive waveform from the drive waveform generation unit 701 and the idle ejection drive waveform from the idle ejection drive waveform generation unit 703 are selectively generated or selectively input to the analog switch 716.

次に、本発明の第1実施形態の異なる例について図7をも参照して説明する。なお、図7は同実施形態の説明に供する記録ヘッド34の液室配列方向の要部模式的断面図である。
ここでは、記録ヘッド34は、液室配列方向(ノズル配列方向)の中央部にインク供給口(液体供給口)132が配置されて、1列分の複数のノズル104にインクが供給される構成としている。なお、図8では液室106の図示は省略している。
Next, a different example of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a main part in the liquid chamber arrangement direction of the recording head 34 for explaining the embodiment.
Here, the recording head 34 is configured such that an ink supply port (liquid supply port) 132 is disposed at the center in the liquid chamber arrangement direction (nozzle arrangement direction), and ink is supplied to a plurality of nozzles 104 for one row. It is said. In FIG. 8, the liquid chamber 106 is not shown.

先ず、第1例においては、空吐出動作を行うときには、ノズル配列方向においてインク供給口132までの経路が短いノズル104からインク供給口132までの経路が長いノズル104の順に空吐出を行わせる。図8ではノズル配列方向において中央部のノズル104から順に両端部のノズル104まで空吐出を行なわせる。このような空吐出制御は、空吐出駆動波形を選択するアナログスイッチ715をデータ転送部702からのデータによって選択的に順次ON状態にすることによって行なうことができる。   First, in the first example, when performing the idle ejection operation, the idle ejection is performed in the order of the nozzle 104 having the short path from the ink supply port 132 to the nozzle 104 having the long path from the ink supply port 132 in the nozzle arrangement direction. In FIG. 8, in the nozzle arrangement direction, the idle ejection is performed from the central nozzle 104 to the nozzles 104 at both ends in order. Such idle ejection control can be performed by selectively sequentially turning on the analog switch 715 that selects the idle ejection drive waveform according to data from the data transfer unit 702.

第2例においては、インク供給口132までの経路の流体抵抗値が小さいノズル104から前記液体供給口までの経路の流体抵抗値が大きいノズルの順に空吐出を行わせる。このような空吐出制御も、空吐出駆動波形を選択するアナログスイッチ715をデータ転送部702からのデータによって選択的に順次ON状態にすることによって行なうことができる。   In the second example, idle ejection is performed in the order of nozzles having a small fluid resistance value in the path from the ink supply port 132 to nozzles having a large fluid resistance value in the path from the liquid supply port. Such idle ejection control can also be performed by selectively sequentially turning on the analog switch 715 for selecting the idle ejection driving waveform according to the data from the data transfer unit 702.

第3例においては、インク供給口132までの経路が短い複数のノズル103からなるノズル群からインク供給口132までの経路が長い複数のノズル103からなるノズル群の順にノズル群単位で空吐出を行わせる。このような空吐出制御も、空吐出駆動波形を選択するアナログスイッチ715をデータ転送部702からのデータによって選択的に空吐出させるノズル群に対応して順次ON状態にすることによって行なうことができる。   In the third example, idle ejection is performed in units of nozzle groups in the order of a nozzle group including a plurality of nozzles 103 having a short path to the ink supply port 132 and a nozzle group including a plurality of nozzles 103 having a long path to the ink supply port 132. Let it be done. Such idle ejection control can also be performed by sequentially turning on the analog switch 715 that selects the idle ejection drive waveform corresponding to the nozzle group that selectively ejects idle according to the data from the data transfer unit 702. .

このような空吐出制御を行なうことによって、共通液室108内の圧力低下の程度を軽減でき、ノズル104に形成されたメニスカスが破壊されるのを回避することができる。   By performing such idle discharge control, the degree of pressure drop in the common liquid chamber 108 can be reduced, and the meniscus formed in the nozzle 104 can be prevented from being destroyed.

また、ノズル104からの空吐出滴の吐出に伴い、インク供給口132から吐出ノズル103までの流路にフレッシュなインクの通り道が形成され、隣接するノズル103或いはノズル群と共通液室108内に形成されたフレッシュインクの通り道までの距離が短くなり、吐出ノズルに隣接するノズル或いはノズル群にフレッシュなインクが供給されやすくなる。   Further, along with the ejection of the empty ejection droplets from the nozzle 104, a fresh ink passage is formed in the flow path from the ink supply port 132 to the ejection nozzle 103, and in the common liquid chamber 108 with the adjacent nozzle 103 or nozzle group. The distance to the path of the formed fresh ink is shortened, and fresh ink is easily supplied to the nozzle or nozzle group adjacent to the ejection nozzle.

すなわち、フレッシュなインクを最も供給し易い、インク供給口132までに経路が近い、もしくは流路の流体抵抗値が低いノズルやノズル群から空吐出動作を開始する。   That is, the idle ejection operation is started from a nozzle or a nozzle group in which the fresh ink is most easily supplied, the path is close to the ink supply port 132, or the fluid resistance value of the flow path is low.

このとき、全ノズルからの空吐出は実施せず、1〜20%程度の数のノズル数にて空吐出を実施し、吐出に伴う共通液室108の圧力低下の度合いを低減することが好ましい。これにより、インク供給口132から徐々にフレッシュなインクが誘引され、インク供給口132からノズル103までの流路にフレッシュインクの道が形成される。それに伴い、吐出ノズルに隣接したノズル或いはノズル群の空吐出を開始し、徐々に吐出ノズル数を増加させていく。吐出ノズルの増加に伴い、共通液室108内では、インク流動によるフレッシュインクと増粘インクの攪拌が促進され、インク供給口132から遠い、もしくは経路の流体抵抗値が大きいノズル104を駆動するときには、共通液室108に滞留していたノズル配列方向端部の増粘インクの粘度が若干低下した状態で同端部におけるノズル104の加圧液室106に移動し、空吐出動作によりノズル外部に排出される。   At this time, it is preferable not to perform the idle discharge from all the nozzles but to perform the idle discharge with the number of nozzles of about 1 to 20% to reduce the degree of pressure drop in the common liquid chamber 108 due to the discharge. . As a result, fresh ink is gradually attracted from the ink supply port 132, and a path for fresh ink is formed in the flow path from the ink supply port 132 to the nozzle 103. Along with this, idle discharge of the nozzle or nozzle group adjacent to the discharge nozzle is started, and the number of discharge nozzles is gradually increased. As the number of ejection nozzles increases, the stirring of the fresh ink and the thickened ink by the ink flow is promoted in the common liquid chamber 108, and when driving the nozzle 104 far from the ink supply port 132 or having a large fluid resistance value in the path In the state where the viscosity of the thickened ink at the end of the nozzle arrangement direction staying in the common liquid chamber 108 is slightly lowered, the ink moves to the pressurized liquid chamber 106 of the nozzle 104 at the end, and is moved outside the nozzle by the idle discharge operation. Discharged.

このように、前記第1例のように、液体供給口までの経路が短いノズルから液体供給口までの経路が長いノズルの順に空吐出動作を行わせる構成とすることで、一度に空吐出するノズル数が少なく、共通液室の圧力低下が小さくなってメニスカスが破壊されにくくなり、空吐出動作による回復効率(回復成功率)を向上することができる。   In this manner, as in the first example, the idle discharge operation is performed in the order of the nozzle having the short path to the liquid supply port and the nozzle having the long path to the liquid supply port, thereby performing the idle discharge at a time. The number of nozzles is small, the pressure drop in the common liquid chamber is small, the meniscus is less likely to be destroyed, and the recovery efficiency (recovery success rate) by the idle discharge operation can be improved.

そして、増粘していないフレッシュなインクが供給されるのはインク供給口であるため、インク供給口から供給されるフレッシュなインクが最短経路で到達すことができるノズルほど、空吐出による回復成功率が高く、フレッシュなインクが供給される経路が長いノズルほど、空吐出による回復成功率が低くなっている。すなわち、インク供給口からの流路が最短経路のノズルから空吐出を実施することにより高い成功率で流路内のインク流動を確保することが可能となる。   Since fresh ink that is not thickened is supplied to the ink supply port, the nozzle that can reach the fresh ink supplied from the ink supply port through the shortest path succeeds in recovery by idle ejection. The higher the rate and the longer the path through which fresh ink is supplied, the lower the recovery success rate by idle ejection. That is, the ink flow in the flow path can be secured with a high success rate by performing the idle discharge from the nozzle with the shortest path of the flow path from the ink supply port.

また、増粘インクは増粘していないフレッシュなインクとの比重差により混ざり難くなっているが、空吐出による回復成功率の高いノズルからのインク吐出により、インク供給口と吐出ノズルとの流路間にはフレッシュなインクの存在領域が確保される。これにより、吐出ノズルに隣接するノズルにフレッシュなインクが到達するのに必要な経路の距離も格段に短くなり、隣接するノズルの空吐出による回復成功率も向上する。   In addition, thickened ink is difficult to mix due to the difference in specific gravity with fresh ink that is not thickened, but the flow between the ink supply port and the discharge nozzle is reduced by ink discharge from a nozzle that has a high recovery success rate due to idle discharge. A fresh ink existing area is secured between the roads. As a result, the distance of the path required for fresh ink to reach the nozzle adjacent to the discharge nozzle is remarkably shortened, and the recovery success rate by the idle discharge of the adjacent nozzle is improved.

このように、隣接するノズルから徐々に空吐出を実施し、フレッシュインクの存在領域を徐々に拡張させながら正常吐出可能なノズルを増加させていくことで、空吐出の成功率を格段に増加させることが可能となる。   In this way, the success rate of idle ejection is dramatically increased by gradually performing idle ejection from adjacent nozzles and increasing the number of nozzles that can normally eject while gradually expanding the area where fresh ink exists. It becomes possible.

また、インク供給口からの流路の経路が遠いノズルほど、フレッシュインクがノズルに達するまでに吐出させなければならない増粘インクの量は増大するが、単ノズルからの増粘インクの吐出量が増大するほど、正常吐出できずにノズル近傍に溢れるインクを増加させたり、吐出エネルギーが弱すぎて液滴とメニスカスの表面張力により吐出滴の引き戻しによりノズル近傍に液滴が付着したり、等の吐出異常や吐出リスクが積算し、空吐出の回復成功率が低下する。これらのリスクは増粘度の低下に伴い、正常吐出が確保しやすくリスクも低下していく傾向がある。   In addition, the farther the flow path from the ink supply port, the greater the amount of thickened ink that must be ejected before the fresh ink reaches the nozzle. Increasing the ink increases the amount of ink that cannot be discharged normally and overflows in the vicinity of the nozzle, or the discharge energy is too weak and the surface tension of the droplet and the meniscus causes the droplet to adhere to the vicinity of the nozzle by pulling back the discharge droplet. Discharge abnormality and discharge risk are integrated, and the recovery success rate of idle discharge decreases. These risks tend to ensure normal ejection and reduce the risk as the viscosity increases.

したがって、増粘度の高い状態での吐出を継続するより、インクの対流や拡散を促進してインクの増粘度を低下させながら空吐出を実施することで、空吐出の回復成功率を向上させることが可能となる。増粘インクは増粘していないフレッシュなインクとの比重差により混ざり難くなっているものの、回復成功率の高いノズルからインクが吐出されて流路内にインクの流動が発生すると、増粘インクとフレッシュインクの攪拌が促進され、インク供給口からの経路の遠いノズルからの吐出インクの増粘の程度の高いインクの吐出量を低減でき、より早く増粘度が低下されていったインクの吐出に徐々に変化していくことで吐出リスクを回避でき、空吐出の回復成功率を向上させることが可能となる。   Therefore, it is possible to improve the recovery success rate of idle discharge by promoting idle convection and diffusion while reducing the increase in ink viscosity, rather than continuing the discharge in a high viscosity state. Is possible. Although the thickened ink is difficult to mix due to the difference in specific gravity with the fresh ink that has not been thickened, if the ink is ejected from a nozzle with a high recovery success rate and ink flow occurs in the flow path, the thickened ink And the agitation of fresh ink is promoted, and the discharge amount of ink with a high degree of increase in the viscosity of the discharge ink from the nozzle far from the ink supply port can be reduced, and the discharge of the ink whose viscosity increase has been reduced earlier By gradually changing the flow rate, the discharge risk can be avoided, and the recovery success rate of idle discharge can be improved.

また、前記第2例のように、液体供給口までの経路の流体抵抗値が低いノズルから液体供給口までの経路の流体抵抗値が大きいノズルの順に空吐出動作を行わせる構成とすることで、一度に空吐出するノズル数が少なく、共通液室の圧力低下が小さくなってメニスカスが破壊されにくくなり、空吐出動作による回復効率(回復成功率)を向上することができる。   Further, as in the second example, the idle discharge operation is performed in the order of nozzles having a low fluid resistance value in the path to the liquid supply port and nozzles having a large fluid resistance value in the path to the liquid supply port. The number of nozzles that perform idle discharge at a time is small, the pressure drop in the common liquid chamber is small, and the meniscus is less likely to be destroyed, and the recovery efficiency (recovery success rate) by the empty discharge operation can be improved.

ここで、前記第1例の構成において、フレッシュなインクが供給されるインク供給口からの流路の経路が最短であっても、その流路の流体抵抗値が他のノズルに比べて長い記録ヘッドの場合、必ずしも最高の空吐出の回復成功率を得ることができない。   Here, in the configuration of the first example, even when the path of the flow path from the ink supply port to which fresh ink is supplied is the shortest, the fluid resistance value of the flow path is longer than that of the other nozzles. In the case of the head, it is not always possible to obtain the highest recovery success rate of idle ejection.

これに対して、インク供給口とノズルの経路の流体抵抗値が最も小さく、インクが流動しやすいノズルから空吐出を実施することで、高い回復成功率を確保することが可能となる。   On the other hand, it is possible to ensure a high recovery success rate by performing idle ejection from a nozzle that has the smallest fluid resistance value between the ink supply port and the nozzle path, and the ink easily flows.

また、前記第3例のように液体供給口までの経路が短い複数のノズルからなるノズル群から液体供給口までの経路が長い複数のノズルからなるノズル群の順にノズル群単位で空吐出を行わせる構成とすることで、一度に空吐出するノズル数が少なく、共通液室の圧力低下が小さくなってメニスカスが破壊されにくくなり、空吐出動作による回復効率(回復成功率)を向上することができる。   In addition, as in the third example, idle ejection is performed in units of nozzle groups in the order of a nozzle group including a plurality of nozzles having a short path to the liquid supply port and a nozzle group including a plurality of nozzles having a long path to the liquid supply port. With this configuration, the number of nozzles that perform idle discharge at a time is small, the pressure drop in the common liquid chamber is small, the meniscus is less likely to be destroyed, and the recovery efficiency (recovery success rate) due to the empty discharge operation can be improved. it can.

そして、吐出させるノズル数を低減することで、加圧液室および共通液室の圧力低下を軽減してメニスカスが壊れ難くくしながら、液体供給口までの流路の経路が短い隣接した複数のノズルで形成されるノズル群から同じ時期にインクを吐出させることにより、メニスカスが壊れない領域の適度の負圧変動により、効率的に液体供給口からフレッシュなインクを誘引することが可能となる。単ノズルからの空吐出滴の吐出より、ノズル群からの空吐出滴の吐出の方が、液体供給口から流入するフレッシュインクの量が増え、また吐出させるノズル群のノズル数をコントロールすることにより、最適な量のインク流動量と流動速度を得ることが可能となる。   And by reducing the number of nozzles to be discharged, the pressure drop in the pressurized liquid chamber and the common liquid chamber is reduced and the meniscus is less likely to break, while a plurality of adjacent nozzles having a short flow path to the liquid supply port By ejecting ink from the nozzle group formed at the same time, it is possible to efficiently attract fresh ink from the liquid supply port due to moderate negative pressure fluctuation in an area where the meniscus is not broken. The amount of fresh ink that flows in from the liquid supply port is greater when discharging the empty discharge droplets from the nozzle group than when discharging the empty discharge droplets from a single nozzle, and by controlling the number of nozzles in the nozzle group to be discharged. Thus, it is possible to obtain an optimal amount of ink flow and flow rate.

これにより、空吐出動作による回復成功率が向上するのみならず、回復処理に要する時間を大幅に短縮することができる。   This not only improves the recovery success rate due to the idle ejection operation, but also significantly reduces the time required for the recovery process.

さらに、上述したように空吐出動作の開始初期には隣接した複数のノズルで形成されるノズル群ごとの空吐出動作を行い、すべてのノズルについて空吐出動作を行わない構成とすることで、吐出させるノズル数を低減することができ、液室および共通液室の圧力低下を軽減してメニスカスが壊れ難くくしながら、隣接した複数のノズルで形成されるノズル群から同じ時期にインクを吐出させることにより、メニスカスが壊れない領域の適度の負圧変動により、効率的に液体供給口からフレッシュなインクを誘引することが可能となる。単ノズルからの空吐出滴の吐出より、ノズル群からの空吐出滴の吐出の方が、液体供給口から流入するフレッシュインクの量が増え、また吐出させるノズル群のノズル数をコントロールすることにより、最適な量のインク流動量と流動速度を得ることが可能となる。   Further, as described above, the idle discharge operation is performed for each nozzle group formed by a plurality of adjacent nozzles at the beginning of the idle discharge operation, and the idle discharge operation is not performed for all the nozzles. The number of nozzles to be reduced can be reduced, and the pressure drop in the liquid chamber and common liquid chamber can be reduced to make the meniscus difficult to break, while ink is ejected from the nozzle group formed by a plurality of adjacent nozzles at the same time As a result, it is possible to efficiently attract fresh ink from the liquid supply port by an appropriate negative pressure fluctuation in a region where the meniscus is not broken. The amount of fresh ink that flows in from the liquid supply port is greater when discharging the empty discharge droplets from the nozzle group than when discharging the empty discharge droplets from a single nozzle, and by controlling the number of nozzles in the nozzle group to be discharged. Thus, it is possible to obtain an optimal amount of ink flow and flow rate.

また、各ノズルを吐出動作可能な状態にした後、それでもインク流動の鈍い流路のコーナー部や隙間、共通液室の流速の低い場所には増粘インクが残留した状態となっている。この残留増粘インクは、共通液室を含めた流路に大きな流速を有するインク流動を発生させることで効率的に排出できることが分かっている。そこで、各ノズルからのインク吐出が可能な状態にした後、空吐出動作の後期では、全ノズルを同時吐出させて大きな流速を発生させることで、短時間で流路内の増粘インクを排出しきってしまうことができる。   In addition, after each nozzle is in a state where it can perform a discharge operation, the thickened ink still remains in the corners and gaps of the flow path where ink flow is slow and in the common liquid chamber where the flow velocity is low. It has been found that this residual thickened ink can be efficiently discharged by generating an ink flow having a large flow rate in the flow path including the common liquid chamber. Therefore, after making the ink ejectable from each nozzle, in the latter stage of the idle ejection operation, all the nozzles are ejected simultaneously to generate a large flow rate, thereby discharging the thickened ink in the flow path in a short time. Can be overwhelmed.

なお、上記実施形態においては、記録ヘッドのインク供給口(液体供給口)がノズル配列方向の中央部に配置されている例で説明しているが、図8に示すように、インク供給口(液体供給口)132がノズル配列方向の一端部側に配置されている記録ヘッドの場合、あるいは、図9に示すように、インク供給口(液体供給口)132がノズル配列方向の一端部側に配置され、インク排出口(液体排出口)133がノズル配列方向の他端部側に配置されている記録ヘッドの場合にも、同様に適用することができる。   In the above embodiment, an example in which the ink supply port (liquid supply port) of the recording head is arranged at the center in the nozzle arrangement direction has been described. However, as shown in FIG. In the case of a recording head in which the (liquid supply port) 132 is arranged on one end side in the nozzle arrangement direction, or as shown in FIG. 9, the ink supply port (liquid supply port) 132 is on one end side in the nozzle arrangement direction. The same applies to a recording head in which the ink discharge port (liquid discharge port) 133 is disposed on the other end side in the nozzle arrangement direction.

また、上述した第2例(流体抵抗値の大小の例)は、例えば図10に示すように、ノズル径の異なる複数のノズル104A、104Bを有し、異なる大きさの液滴を吐出できるようにした液体吐出ヘッドを用いる場合に特に有効である。   Further, the second example described above (an example of the magnitude of the fluid resistance value) has a plurality of nozzles 104A and 104B having different nozzle diameters, for example, as shown in FIG. 10, so that droplets of different sizes can be ejected. This is particularly effective when a liquid discharge head is used.

次に、本発明の第2実施形態について図11を参照して説明する。なお、図11は同実施形態における空吐出動作において使用する空吐出駆動波形の説明図である。
ここでは、図11(a)に示すように、空吐出駆動波形生成部703は、複数のパルスPからなる複数(N個)のパルス群PG1〜PGN(図ではPGNは、PG6になるが、これに限らない。以下同様である。)で構成される空吐出駆動波形PEを生成して出力する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram of the idle ejection drive waveform used in the idle ejection operation in the embodiment.
Here, as shown in FIG. 11A, the idle ejection drive waveform generation unit 703 has a plurality (N) of pulse groups PG1 to PGN (in the figure, PGN is PG6) composed of a plurality of pulses P. This is not limited to the same, and so forth.

この空吐出駆動波形PEの各パルスPは、図12に示すように、液室106の体積を拡大させる方向に圧電素子(駆動圧電素子柱121A)を変位させるメニスカス引き込み期間T1と、圧電素子の変位を一定時間停止する停止期間T2と、液室106の体積を縮小させる方向に圧電素子を変位させるメニスカス押し出し期間T3とを有する波形である。この例では、引き込み期間T1は印加電圧が基準電位から立ち下がる期間であり、停止期間T2は立ち下がった電位に保持される期間であり、押し出し期間T3は印加電圧が基準電位に立ち上がる期間である。   As shown in FIG. 12, each pulse P of the idle ejection driving waveform PE includes a meniscus pull-in period T1 for displacing the piezoelectric element (driving piezoelectric element column 121A) in the direction of expanding the volume of the liquid chamber 106, and the piezoelectric element. It is a waveform having a stop period T2 in which the displacement is stopped for a predetermined time and a meniscus push-out period T3 in which the piezoelectric element is displaced in the direction of reducing the volume of the liquid chamber 106. In this example, the pull-in period T1 is a period in which the applied voltage falls from the reference potential, the stop period T2 is a period in which the applied voltage is held at the lowered potential, and the push-out period T3 is a period in which the applied voltage rises to the reference potential. .

そして、複数のパルス群PG1〜PGNの各パルスPは、図11(b)〜(e)に示すように、メニスカス引き込み開始時点からメニスカス押し出し終了時点までのパルス継続時間Pwについて、空吐出動作の開始初期におけるパルス群PGのパルスPのパルス継続時間が、空吐出動作の終了間近におけるパルス群PGのパルスPのパルス継続時間よりも短くなる、パルス群PG1、PG2、PG3…PGNの各パルスPのパルス継続時間は、Pw1<Pw2<Pw3…<PwN、の関係に設定している。   Then, as shown in FIGS. 11B to 11E, each pulse P of the plurality of pulse groups PG1 to PGN is subjected to the idle discharge operation for the pulse duration Pw from the meniscus pull-in start time to the meniscus push-out end time. Each pulse P of the pulse groups PG1, PG2, PG3... PGN, in which the pulse duration of the pulse P of the pulse group PG at the beginning of the start is shorter than the pulse duration of the pulse P of the pulse group PG near the end of the idle ejection operation. The pulse duration is set to a relationship of Pw1 <Pw2 <Pw3... <PwN.

すなわち、空吐出動作の開始初期においては、特に増粘インクをノズル104から吐出させる必要がある。また、空吐出動作の後期(終了間近)においては、ほとんどの増粘インクはノズル104の外に排出済みとなるため、増粘していない粘度のインクを主に吐出するような状態となる。   That is, in the initial stage of the idle ejection operation, it is necessary to eject the thickened ink from the nozzle 104 in particular. Further, in the latter stage (near completion) of the idle ejection operation, most of the thickened ink has been discharged out of the nozzle 104, so that the ink having a viscosity that has not been thickened is mainly ejected.

ここで、パルス継続時間Pwは、ノズル103から吐出するインク滴の滴速度や滴量、すなわち吐出エネルギーを調整するのに重要なパラメータとなる。最も大きな吐出エネルギーが得られるパルス継続時間Pwは、液室106のヘルムホルツ共振周期と連動するパラメータである。   Here, the pulse duration Pw is an important parameter for adjusting the drop speed and drop amount of ink drops discharged from the nozzle 103, that is, the discharge energy. The pulse duration Pw at which the largest ejection energy can be obtained is a parameter linked to the Helmholtz resonance period of the liquid chamber 106.

そして、液室106のヘルムホルツ共振周期は、液室106に充填されているインクの粘度が高くなるに従って短くなっていくことが分かっている。   It has been found that the Helmholtz resonance period of the liquid chamber 106 becomes shorter as the viscosity of the ink filled in the liquid chamber 106 increases.

そこで、空吐出動作の開始初期のパルス群PG1のパルス継続時間Pw1は、増粘の程度が大きいインクを吐出させるのに最も適した時間とし、徐々に、粘度の低いインクを吐出させるのに適したパルス継続時間Pwに増加させていくことにより、さまざまなインク粘度が混在した状態においても、空吐出動作による高い回復成功率を得ることができる。   Therefore, the pulse duration Pw1 of the pulse group PG1 at the start of the idle ejection operation is set to the most suitable time for ejecting ink with a large degree of thickening, and is suitable for gradually ejecting ink with low viscosity. By increasing the pulse duration time Pw, a high recovery success rate by the idle ejection operation can be obtained even in a state where various ink viscosities are mixed.

このように、空吐出動作の開始初期においては、いずれのノズル近傍にも粘度の高いインクが存在している状態となっている。放置によるインクの増粘の程度は大きく、粘度が増加したインクが充填された液室のヘルムホルツ共振周期は短くなる傾向がある。   As described above, in the initial stage of the idle ejection operation, high-viscosity ink exists near any nozzle. The degree of thickening of the ink by being left is large, and the Helmholtz resonance period of the liquid chamber filled with the ink with increased viscosity tends to be short.

ここで、液室を拡張して、一時停止し、加圧液室を縮小してノズルからインク滴を吐出させる空吐出駆動波形において、高い吐出効率が得られるパルス継続時間は、液室のヘルムホルツ共振周期に連動している。そこで、フレッシュで低い粘度のインクが充填されている状態で最も吐出効率の良くノズルからインクが吐出される空吐出駆動波形のパルス継続時間より、放置され粘度が増加したインクが充填されている状態において最も吐出効率が良くなる空吐出駆動波形のパルス継続時間の方を短くする。これにより、空吐出動作の開始初期では、増粘インクが液室に充填された状態で最も吐出効率が得られるパルス継続時間の空吐出駆動波形で駆動することで、増粘インクが効率的に排出され、空吐出による回復成功率と回復効率を向上させることができる。   Here, in the idle ejection driving waveform in which the liquid chamber is expanded, temporarily stopped, the pressurized liquid chamber is contracted, and ink droplets are ejected from the nozzles, the pulse duration for obtaining high ejection efficiency is the Helmholtz of the liquid chamber. It is linked to the resonance period. Therefore, in a state where fresh and low-viscosity ink is filled, ink that has been left standing and increased in viscosity from the pulse duration of the idle ejection driving waveform in which ink is ejected from the nozzle with the highest ejection efficiency is filled. In FIG. 5, the pulse duration of the idle ejection drive waveform that provides the best ejection efficiency is shortened. As a result, at the beginning of the idle discharge operation, the thickened ink is efficiently driven by driving with the idle discharge driving waveform of the pulse duration that provides the highest ejection efficiency when the thickened ink is filled in the liquid chamber. It is possible to improve the recovery success rate and recovery efficiency by discharging and emptying.

次に、本発明の第3実施形態について図13を参照して説明する。なお、図13は同実施形態における空吐出動作において使用する空吐出駆動波形の説明図である。
ここでは、複数のパルス群PG1〜PGNの各パルスPは、図13(b)〜(e)に示すように、パルスPの間隔Twについて、空吐出動作の開始初期におけるパルス群PGのパルスPのパルス間隔が、空吐出動作の終了間近におけるパルス群PGのパルスPのパルス間隔よりも短くなる、パルス群PG1、PG2、PG3…PGNの各パルスPのパルス間隔は、Tw1<Tw2<Tw3…<TwN、の関係に設定している。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram of the idle ejection drive waveform used in the idle ejection operation in the embodiment.
Here, as shown in FIGS. 13B to 13E, each pulse P of the plurality of pulse groups PG1 to PGN has a pulse P of the pulse group PG at the beginning of the idle ejection operation with respect to the interval Tw of the pulses P. The pulse interval of the pulse groups PG1, PG2, PG3,... PGN is shorter than the pulse interval of the pulses P of the pulse group PG near the end of the idle ejection operation. The relationship of <TwN is set.

すなわち、前記第2実施形態で述べた原理と同様に、パルスPとパルスPの共振周期は、液室106のヘルムホルツ共振周期に連動しているパラメータとなっている。より効率よく吐出エネルギーを得るには、パルスPとパルスPを共振させてノズル104から液滴を吐出させることが好ましい。   That is, similarly to the principle described in the second embodiment, the resonance period of the pulse P and the pulse P is a parameter linked to the Helmholtz resonance period of the liquid chamber 106. In order to obtain ejection energy more efficiently, it is preferable to eject the droplets from the nozzle 104 by resonating the pulse P and the pulse P.

したがって、空吐出動作の開始初期においては、増粘したインクを確実に吐出させることに注力したパルス間隔Twの複数のパルスPにて駆動することで、確実に増粘インクをノズル外に排出することができる。そして、空吐出によって増粘インクの排出が進むに伴い、徐々にパルスPのパルス間隔Twを大きくしていき、最終的には、増粘していないフレッシュなインクを吐出させるのに最も適したパルス間隔のパルスで駆動することで、空吐出動作による高い回復成功率を得ることができる。   Therefore, in the initial stage of the idle ejection operation, the thick ink is reliably discharged out of the nozzle by driving with a plurality of pulses P with a pulse interval Tw focused on reliably ejecting the thick ink. be able to. And, as the discharge of thickened ink progresses due to idle ejection, the pulse interval Tw of the pulse P is gradually increased, and finally, it is most suitable for ejecting fresh ink that has not been thickened. By driving with pulses at a pulse interval, a high recovery success rate due to the idle ejection operation can be obtained.

このように、第2実施形態の各パルス群におけるパルス継続時間の関係に代えてパルス間隔の環形を同様にしても、前記第2実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   Thus, even if the ring shape of the pulse interval is the same instead of the relationship of the pulse duration in each pulse group of the second embodiment, the same effect as the second embodiment can be obtained.

ここで、例えばインクの粘度が通常状態において8mPa・sを使用しており、この通常粘度状態のインクが液室106内に充填されている状態における液室106のヘルムホルツ共振周期Tcは、およそ5.5μsecである。液室106に充填されているインクが放置により増粘した場合、圧電素子の駆動により液室を体積変動させノズルから増粘インクを排出することが可能な限界インク粘度は、90mPa・sであることが分かっており、この吐出限界インク粘度が液室106に充填されている状態における液室のヘルムホルツ共振周期Tcは、およそ4.4μsecとなる。   Here, for example, the ink viscosity is 8 mPa · s in the normal state, and the Helmholtz resonance period Tc of the liquid chamber 106 in a state where the ink in the normal viscosity state is filled in the liquid chamber 106 is approximately 5. .5 μsec. When the ink filled in the liquid chamber 106 is thickened by being left standing, the limit ink viscosity capable of discharging the thickened ink from the nozzle by changing the volume of the liquid chamber by driving the piezoelectric element is 90 mPa · s. It is known that the Helmholtz resonance period Tc of the liquid chamber in a state where the discharge limit ink viscosity is filled in the liquid chamber 106 is approximately 4.4 μsec.

すなわち、放置により加圧液室に充填されているインクが増粘し、吐出限界インク粘度に到達していることを想定して、空吐出動作の開始初期の空吐出駆動波形のパルスのパルス継続時間Pw及びパルス間隔Twは、吐出限界インク粘度に最適なヘルムホルツ共振周期によって決定することが好ましい。そして、空吐出動作による増粘インクの排出と増粘インクとフレッシュなインクの攪拌が促進されるのに伴って、加圧液室内に充填されているインクの粘度が低下していく。よって、加圧液室内の粘度低下を想定して数段階で、パルス継続時間及びパルス間隔を通常粘度に対応したパラメータに近づけていくことが好ましい。   In other words, assuming that the ink filled in the pressurized liquid chamber has been thickened by being left and has reached the discharge limit ink viscosity, the pulse continuation of the pulse of the empty discharge driving waveform at the beginning of the empty discharge operation is continued. The time Pw and the pulse interval Tw are preferably determined by the Helmholtz resonance period that is optimal for the ejection limit ink viscosity. The viscosity of the ink filled in the pressurized liquid chamber is lowered as the ejection of the thickened ink by the idle ejection operation and the stirring of the thickened ink and the fresh ink are promoted. Therefore, it is preferable to bring the pulse duration and the pulse interval closer to the parameters corresponding to the normal viscosity in several stages assuming a decrease in viscosity in the pressurized liquid chamber.

より具体的には、空吐出動作の開始初期におけるパルス継続時間Pwが、空吐出動作の終了間近におけるパルス継続時間Pwよりも、液室のヘルムホルツ共振周期の4%以上20%以下の時間分短い構成とする。同様に、空吐出動作の開始初期におけるパルス間隔Twが、空吐出動作の終了間近におけるパルス間隔Twよりも、液室のヘルムホルツ共振周期の4%以上20%以下の時間分短い構成とする。   More specifically, the pulse duration Pw at the beginning of the idle discharge operation is shorter than the pulse duration Pw near the end of the idle discharge operation by a time that is not less than 4% and not more than 20% of the Helmholtz resonance period of the liquid chamber. The configuration. Similarly, the pulse interval Tw at the beginning of the idling operation is shorter than the pulse interval Tw near the end of the idling operation by a time that is 4% to 20% of the Helmholtz resonance period of the liquid chamber.

すなわち、放置により記録ヘッド内のインクが増粘した状態から、空吐出動作によって回復可能なインクの増粘領域の限界値は、通常粘度のインク状態に比べて11倍程度までという結果が得られている。この回復限界の増粘状態における加圧液室のヘルムホルツ共振周期に対して、フレッシュなインクが充填されている通常の粘度状態における加圧液室のヘルムホルツ共振周期は約20%短縮することが分かっている。   In other words, the limit value of the thickened region of the ink that can be recovered by the idle ejection operation from the state where the ink in the recording head has been thickened by being left standing is about 11 times that of the normal viscosity ink state. ing. It can be seen that the Helmholtz resonance period of the pressurized liquid chamber in a normal viscosity state filled with fresh ink is shortened by about 20% with respect to the Helmholtz resonance period of the pressurized liquid chamber in the thickened state at the recovery limit. ing.

したがって、空吐出動作の開始初期のパルス継続時間Pw、パルス間隔Pwが、空吐出動作の終了間近におけるパルス継続時間Pw、パルス間隔Twよりも、液室のヘルムホルツ共振周期の4%以上20%以下の時間分短くすることで、低下したヘルムホルツ共振周期に対応した空吐出駆動波形を駆動して増粘インクを効率的に排出し、徐々に通常粘度状態のインクが充填された加圧液室に対してヘルムホルツ共振周期に対応した空吐出駆動波形で駆動していくことで、数段階の増粘度合いのインクの最も吐出効率のよい空吐出駆動波形で駆動することが可能となり、空吐出動作による回復成功率が向上する。   Therefore, the pulse duration Pw and the pulse interval Pw at the beginning of the idle discharge operation are 4% or more and 20% or less of the Helmholtz resonance period of the liquid chamber, compared to the pulse duration Pw and the pulse interval Tw near the end of the idle discharge operation. By shortening this time, the idle ejection drive waveform corresponding to the lowered Helmholtz resonance period is driven to efficiently discharge the thickened ink, and gradually into the pressurized liquid chamber filled with ink of the normal viscosity state. On the other hand, by driving with the idle ejection drive waveform corresponding to the Helmholtz resonance period, it becomes possible to drive with the idle ejection drive waveform with the highest ejection efficiency of several stages of thickened ink. Increase recovery success rate.

また、空吐出動作の開始初期では圧力発生手段に対し液室体積が最も縮小した状態とする駆動波形を印加することが好ましい。   In addition, it is preferable to apply a driving waveform that causes the liquid chamber volume to be most reduced in the initial stage of the idle discharge operation.

すなわち、圧力発生素子によって加圧液室の体積が変動する記録ヘッドにおいて、加圧液室の体積が小さい方が、圧力伝播効率が高くなる。つまり、圧力発生素子の変位量に対して加圧液室内の圧力上昇率が大きくなり吐出効率が高くなる、ということが分かっている。フレッシュなインクをノズルから吐出させる場合に比べて、増粘したインクをノズルから吐出させるには、より大きな吐出エネルギーが必要となり、増粘の度合いに比例して吐出に必要な吐出エネルギーも大きくなる。そこで、空吐出動作の開始初期では圧力発生手段に対し液室体積が最も縮小した状態にする空吐出駆動波形を印加し、加圧液室の体積をより小さくして吐出効率を高めた状態で、空吐出駆動波形を印加させることにより、ノズルから液滴を吐出させることが可能な限界粘度の領域を広げることができる。   That is, in the recording head in which the volume of the pressurized liquid chamber varies depending on the pressure generating element, the pressure propagation efficiency is higher when the volume of the pressurized liquid chamber is smaller. That is, it is known that the rate of pressure increase in the pressurized liquid chamber increases with respect to the amount of displacement of the pressure generating element, and the discharge efficiency increases. Compared to the case where fresh ink is ejected from the nozzle, ejecting thickened ink from the nozzle requires more ejection energy, and the ejection energy necessary for ejection increases in proportion to the degree of thickening. . Therefore, in the initial stage of the empty discharge operation, an empty discharge driving waveform is applied to the pressure generating means so that the volume of the liquid chamber is minimized, and the volume of the pressurized liquid chamber is further reduced to increase the discharge efficiency. By applying the idle ejection driving waveform, it is possible to widen the limit viscosity region in which droplets can be ejected from the nozzle.

次に、本発明の第4実施形態について図14を参照して説明する。なお、図14は同実施形態における空吐出駆動波形の説明に供する説明図である。
この空吐出駆動波形は、加圧液室のヘルムホルツ共振周期の整数倍の間隔で駆動される複数のパルスPからなるパルス群AN(A1…AN)を有し、このパルス群ANをパルス群間隔TfN(Tf1…TfN)にて連続駆動する連続吐出期間BN(B1…BN)を有している。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the idle ejection driving waveform in the embodiment.
This idle discharge drive waveform has a pulse group AN (A1... AN) composed of a plurality of pulses P driven at an interval that is an integral multiple of the Helmholtz resonance period of the pressurized liquid chamber. It has a continuous discharge period BN (B1... BN) that is continuously driven at TfN (Tf1... TfN).

そして、パルス群ANの連続駆動期間BNの間には、ノズルエッジ及びメニスカス表面に形成されたインクの固形成分が析出した膜を破壊し、更に吐出によりノズル外に排出するための最大変位パルスPmaxを有する。   During the continuous driving period BN of the pulse group AN, the maximum displacement pulse Pmax for destroying the film on which the solid component of the ink formed on the nozzle edge and the meniscus surface is deposited, and for discharging the film out of the nozzle by ejection. Have

ここで、パルス群間隔TfNは、供給不足の回避及び先行する空吐出滴の影響が低減した状態での吐出を確保するために、リフィル周期(液体供給周期)以上であることが好ましい。   Here, the pulse group interval TfN is preferably equal to or longer than the refill cycle (liquid supply cycle) in order to avoid supply shortage and ensure ejection in a state where the influence of the preceding empty ejection droplets is reduced.

また、空吐出時間を短縮するために、空吐出動作の開始初期から空吐出動作の後期にかけて徐々にパルス群間隔TfNを短くしていく(Tf1>Tf2>…>TfN)。   In order to shorten the idle discharge time, the pulse group interval TfN is gradually shortened from the beginning of the idle discharge operation to the latter stage of the idle discharge operation (Tf1> Tf2>...> TfN).

また、増粘インクの排出に伴う流体抵抗値の低下に合わせ、空吐出動作の開始初期から空吐出動作の後期にかけて徐々にパルス群内のパルスの駆動回数ANを増加させていくことが好ましい。   Further, it is preferable to gradually increase the number of times of driving AN in the pulse group from the beginning of the idle ejection operation to the latter stage of the idle ejection operation in accordance with the decrease in the fluid resistance value accompanying the discharge of the thickened ink.

そして、最大変位パルスPmaxのメニスカス引き込み開始点では、加圧液室の体積を縮小させる方向に最大の印加電圧で駆動されていることが好ましい。また、図15に示すように、最大変位パルスPmaxのメニスカス引き込み時間Txは、メニスカスが破壊されて液室内への気泡巻き込みが発生しないように、加圧液室のヘルムホルツ共振周期Tc以上の時間である(Tx≧Tc)ことが好ましい。   And at the meniscus drawing start point of the maximum displacement pulse Pmax, it is preferable to drive with the maximum applied voltage in the direction of reducing the volume of the pressurized liquid chamber. Further, as shown in FIG. 15, the meniscus pull-in time Tx of the maximum displacement pulse Pmax is a time longer than the Helmholtz resonance period Tc of the pressurized liquid chamber so that the meniscus is not broken and bubbles are trapped in the liquid chamber. It is preferable that (Tx ≧ Tc).

この最大変位パルスPmaxのメニスカス引き込み駆動により、加圧液室の体積増大ともに、加圧液室内に多量のインクが流入する。加圧液室へのインクの流入に伴い、加圧液室の圧力が徐々に増大する。このとき、加圧液室の圧力が最大に増大した状態において、メニスカス押し出し駆動を開始することが好ましい。そのために、図15に示すように、最大変位パルスPmaxのメニスカス引き込み開始から停止期間終了までの時間(Tx+Tz)は、加圧液室に十分な量のインク流入時間が確保できるように、リフィル周期の1/2以上の期間を確保することが好ましい。   Due to the meniscus pull-in driving of the maximum displacement pulse Pmax, a large amount of ink flows into the pressurized liquid chamber as the volume of the pressurized liquid chamber increases. As the ink flows into the pressure liquid chamber, the pressure in the pressure liquid chamber gradually increases. At this time, it is preferable to start the meniscus extrusion drive in a state where the pressure in the pressurized liquid chamber has increased to the maximum. Therefore, as shown in FIG. 15, the time (Tx + Tz) from the start of the meniscus drawing of the maximum displacement pulse Pmax to the end of the stop period is a refill cycle so that a sufficient amount of ink inflow time can be secured in the pressurized liquid chamber. It is preferable to secure a period of 1/2 or more.

また、ノズル104のエッジ部及びメニスカスに形成された析出膜を破壊し、更にには破壊しノズル近傍の残存析出膜をインクとともに吐出させるために、最大変位パルスPmaxのメニスカス押し出し時間Tfは、加圧液室のヘルムホルツ共振周期Tcより短い期間(Ty<Tc)とすることが好ましい。   Further, the meniscus extrusion time Tf of the maximum displacement pulse Pmax is increased in order to destroy the deposited film formed on the edge portion of the nozzle 104 and the meniscus, and to destroy the deposited film in the vicinity of the nozzle together with the ink. A period shorter than the Helmholtz resonance period Tc of the pressurized fluid chamber (Ty <Tc) is preferable.

また、最大変位パルスPmazで連続的に駆動すると、加圧液室の体積変動幅や圧力振幅が大きすぎ、ノズル104に形成されたメニスカスが破壊されて、インク溢れやノズル104内部への気泡の巻き込みが発生しやすくなるため、最大変位パルスPmaxは、通常、空吐出用のパルスの合間にある時間隔を置いて単発的に与えることが好ましく、ここでは、連続吐出期間BNの合間に印加するようにしている。   In addition, when continuously driven with the maximum displacement pulse Pmaz, the volume fluctuation width and pressure amplitude of the pressurized liquid chamber are too large, the meniscus formed in the nozzle 104 is destroyed, ink overflow, and bubbles inside the nozzle 104 Since the entrainment is likely to occur, the maximum displacement pulse Pmax is usually preferably given in a single manner with a time interval between the idle ejection pulses, and here, it is applied between the continuous ejection periods BN. I am doing so.

すなわち、放置による水分状態により、ノズルのエッジ部およびノズルに形成されたメニスカス表面はインクの固形成分が析出して膜を形成した状態になっており、境や放置時間に比例して、このノズルのエッジ部及びメニスカス表面に形成された膜の厚みは増加していく。そして、増加するに従い、ノズルから滴を吐出させることが困難な状態になっていく。膜が形成されてしまった後でも、ノズルからインクを吐出させるためには、まず膜を破壊する必要がある。膜厚が増大するほど、膜を破壊するために必要な吐出エネルギー、すなわちノズル内部および加圧液室内部の圧力を瞬時に高める必要があるが、圧力が高すぎるとノズルからメニスカスが溢れ、圧力が低すぎるとメニスカスが破壊されて液室内に気泡を巻き込んでしまう。   In other words, due to the moisture state due to leaving, the edge portion of the nozzle and the meniscus surface formed on the nozzle are in a state where a solid component of ink is deposited to form a film, and this nozzle is proportional to the boundary and the leaving time. The thickness of the film formed on the edge portion and the meniscus surface increases. And as it increases, it becomes difficult to eject droplets from the nozzles. Even after the film has been formed, in order to eject ink from the nozzles, it is necessary to first destroy the film. As the film thickness increases, the discharge energy necessary to break the film, that is, the pressure inside the nozzle and the inside of the pressurized liquid chamber needs to be increased instantaneously. However, if the pressure is too high, the meniscus overflows from the nozzle and the pressure increases. If it is too low, the meniscus is destroyed and bubbles are entrained in the liquid chamber.

そこで、膜を破壊するための空吐出駆動波形では圧力発生素子を大きく振動させたいものの、インク溢れやメニスカス破壊が発生しないように、パルスによる駆動回数は単位時間に1回程度とする必要がある。ただし、単なる1回の駆動では、全てのノズルの膜を確実に破壊することは難しい。   Therefore, although it is desired to vibrate the pressure generating element greatly in the idle ejection driving waveform for breaking the film, the number of times of driving by the pulse needs to be about once per unit time so as not to cause ink overflow or meniscus destruction. . However, it is difficult to reliably destroy the film of all the nozzles by a single drive.

そのため、複数回数、時間をあけて駆動することにより、インク溢れやメニスカス破壊することなく、ノズルの膜を破壊し、増粘インクを吐出させることができる状態にすることが可能となる。   Therefore, it is possible to break the nozzle film and discharge the thickened ink without causing ink overflow or meniscus breakage by driving a plurality of times at intervals.

また、最大変位パルスにおける、連続吐出期間終了後、前記液室体積を最も縮小させた状態から最も拡張させる状態に変位するメニスカス引き込み変位時間は、液室のヘルムホルツ共振周期より長い時間である構成とすることが好ましい。   Further, in the maximum displacement pulse, the meniscus pulling displacement time for displacing the liquid chamber volume from the most contracted state to the most expanded state after completion of the continuous discharge period is longer than the Helmholtz resonance period of the liquid chamber. It is preferable to do.

これにより、膜が破壊済みでインクの吐出が可能な状態になっているノズルメニスカスが破壊されて気泡を巻き込みむ現象が発生しない条件で最大変位パルスを駆動することができるようになる。   As a result, the maximum displacement pulse can be driven under a condition in which the nozzle meniscus in a state where the film has been broken and ink can be ejected is broken and the phenomenon of entraining bubbles does not occur.

また、最大変位パルスにおける、連続吐出期間終了後、液室体積を最も縮小させた状態から最も拡張させる状態に変位し、一定期間停止した後、再び最も液室体積を縮小させる状態に変位するメニスカス押し出し変位時間は、液室のヘルムホルツ共振周期より短い時間であることが好ましい。   Also, after the end of the continuous discharge period in the maximum displacement pulse, the liquid chamber volume is displaced from the most contracted state to the most expanded state, stopped for a certain period of time, and then the meniscus which is displaced again to the state in which the liquid chamber volume is further reduced. The extrusion displacement time is preferably shorter than the Helmholtz resonance period of the liquid chamber.

これにより、ノズルに膜が形成されているノズルや破壊されかけた膜がメニスカス近傍に残存している状態でも、ノズル外に排出可能な吐出エネルギーを有した駆動波形で駆動することができ、膜の破壊効率の向上と、破壊された析出物の排出効率を向上させることができて、空吐出による回復成功率を増大させることができる。   As a result, even when a nozzle is formed with a film or a film that is about to be destroyed remains in the vicinity of the meniscus, it can be driven with a drive waveform having discharge energy that can be discharged out of the nozzle. It is possible to improve the destruction efficiency of the steel and to improve the discharge efficiency of the destroyed precipitates, and to increase the recovery success rate by idle discharge.

また、最大変位パルスにおける、連続吐出期間終了後、液室体積を最も縮小させた状態から最も拡張させた状態に変位し、再び最も液室体積を縮小させる状態に変位する間の一定時間変位を停止させる変位停止時間は、ノズルに連通する流路の液体供給周期の1/2以上であることが好ましい。   In addition, after the end of the continuous discharge period in the maximum displacement pulse, the liquid chamber volume is displaced from the most reduced state to the most expanded state, and the displacement for a certain period of time is changed again to the state in which the liquid chamber volume is further reduced. The displacement stop time for stopping is preferably 1/2 or more of the liquid supply cycle of the flow path communicating with the nozzle.

すなわち、最大変位パルスによる駆動において、加圧液室が最も縮小した状態から拡大させる、メニスカス引き込み期間において、インク供給口や共通液室の方から加圧液室に向かう多量のインクの流動が発生する。メニスカス引き込み開始から、メニスカス押し出し開始までの時間をリフィル周期の1/2以上とすることで、この加圧液室へのインクの流入量が最も多くなる領域にて、メニスカス押し出し期間を開始することが可能となる。   That is, when driven by the maximum displacement pulse, a large amount of ink flows from the ink supply port or the common liquid chamber toward the pressurized liquid chamber during the meniscus pull-in period in which the pressurized liquid chamber is expanded from the most contracted state. To do. By setting the time from the start of the meniscus pull-in to the start of the meniscus push to be 1/2 or more of the refill cycle, the meniscus push-out period is started in the region where the amount of ink flowing into the pressurized liquid chamber is the largest. Is possible.

加圧液室に流入するインクの量が多いほど、加圧液室内の圧力は増大し、その状態で、加圧液室を急激に縮小させることで、加圧液室内に大きな圧力増大を得ることができ、メニスカス押し出し期間において、ノズルに形成された膜を破壊する成功率を大きく向上させることができる。   As the amount of ink flowing into the pressurized liquid chamber increases, the pressure in the pressurized liquid chamber increases, and in this state, the pressure liquid chamber is rapidly reduced to obtain a large pressure increase in the pressurized liquid chamber. In the meniscus extrusion period, the success rate of breaking the film formed on the nozzle can be greatly improved.

また、連続吐出期間終了後、ノズルの液体供給周期(リフィル周期)以上の時間が経過した後、最大変位パルスの印加が開始されることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the application of the maximum displacement pulse is started after a time equal to or longer than the liquid supply cycle (refill cycle) of the nozzle has elapsed after the end of the continuous discharge period.

すなわち、最大変位パルスにおける、メニスカス引き込み期間のメニスカスの変位は大きく、メニスカス引き込み期間開始時のメニスカスが形成されている位置が、ノズル内の負圧側のメニスカス形成限界領域に存在した場合、さらにメニスカスを引き込む負荷をかけてしまうことで、メニスカスが破壊されて液室内に気泡を巻き込んでしまう可能性が高くなる。ノズルに形成された膜が破壊されていないノズルでは、メニスカス破壊は発生しにくいが、膜が破壊済みでインク吐出が可能となっている状態のノズルでは、メニスカスは自由に大きく変位することが可能となっている。また、ノズルからのインク吐出動作直後のメニスカス振幅幅は大きく、この振幅において、メニスカスが大きく引き込まれた状態で最大変位パルスが駆動されることは好ましくない。   That is, when the maximum displacement pulse has a large meniscus displacement during the meniscus pull-in period and the position where the meniscus is formed at the start of the meniscus pull-in period is in the meniscus formation limit region on the negative pressure side in the nozzle, the meniscus is further reduced. By applying the pulling load, the meniscus is destroyed and there is a high possibility that air bubbles are involved in the liquid chamber. In the nozzle where the film formed on the nozzle is not broken, meniscus breakage is unlikely to occur, but in the state where the film is broken and ink can be ejected, the meniscus can be freely displaced greatly It has become. In addition, the meniscus amplitude width immediately after the ink ejection operation from the nozzle is large, and it is not preferable that the maximum displacement pulse is driven in a state where the meniscus is largely drawn at this amplitude.

そこで、連続吐出期間の後にリフィル周期以上の停止期間を確保することで、インク吐出が可能な状態のノズルにおいて気泡の巻き込み減少が発生するのを回避することができる。   Therefore, by ensuring a stop period equal to or longer than the refill cycle after the continuous discharge period, it is possible to avoid the occurrence of a decrease in bubble entrainment in a nozzle in a state where ink can be discharged.

また、最大変位パルスの印加が終了した後、ノズルの液体供給周期以上の時間が経過した後、次の連続吐出期間が開始されることが好ましい。   Moreover, it is preferable that after the application of the maximum displacement pulse is finished, the next continuous discharge period is started after a time equal to or longer than the liquid supply cycle of the nozzle has elapsed.

すなわち、最大変位パルス駆動直後のリフィル周期以内の期間の加圧液室内部は圧力が高い状態が続くことになる。最大変位パルス駆動直後、膜が破壊されていないノズルにおいては、メニスカスの振幅は小さい。しかし、膜が破壊された直後やインク吐出が可能な状態のノズルにおいては、大きくメニスカスが膨らみ、ともすれば若干溢れた状態になっている。メニスカスが大きく膨らんだ状態あるいは若干でもインク溢れが発生している状態のノズルは、吐出効率が大きく低下し、インクが吐出されるのに適したメニスカス状態を形成するのが難しく、そのような状態において吐出エネルギーの大きな空吐出駆動波形を駆動すると、インクは吐出することなく、さらにインク溢れの状態を促進してしまい、空吐出の回復成功率を著しく低減してしまう。   That is, the high pressure chamber continues in the pressurized liquid chamber in the period within the refill cycle immediately after the maximum displacement pulse drive. Immediately after the maximum displacement pulse is driven, the meniscus amplitude is small in the nozzle in which the film is not broken. However, in a nozzle immediately after the film is broken or in a state where ink can be ejected, the meniscus swells greatly, and if so, it overflows slightly. A nozzle with a large swelled meniscus or even a slight ink overflow has greatly reduced ejection efficiency, making it difficult to form a meniscus state suitable for ink ejection. If the idle ejection drive waveform having a large ejection energy is driven, ink is not ejected and the ink overflow state is further promoted, and the recovery success rate of idle ejection is significantly reduced.

そこで、最大変位パルス駆動直後からリフィル周期期間後おくことで、最大変位パルスにより盛り上がったメニスカス振幅が十分減衰することが分かっており、最大変位パルス駆動直後からリフィル周期以上の期間停止させた後、連続吐出パルスを駆動することで、上記のインク溢れを回避することができる。   Therefore, it is known that the meniscus amplitude raised by the maximum displacement pulse is sufficiently attenuated by leaving the refill cycle period immediately after the maximum displacement pulse drive, and after stopping for a period longer than the refill cycle immediately after the maximum displacement pulse drive, By driving the continuous ejection pulse, the ink overflow can be avoided.

次に、本発明の第5実施形態について図16を参照して説明する。なお、図16は同実施形態における空吐出駆動波形の説明に供する説明図である。
この空吐出駆動波形は、空吐出動作の開始初期におけるパルス群ANを構成するパルス数が少なく、空吐出動作の後期におけるパルス群ANを構成するパルス数が多くなる。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the idle ejection driving waveform in the embodiment.
In this idle ejection drive waveform, the number of pulses constituting the pulse group AN in the initial stage of the idle ejection operation is small, and the number of pulses constituting the pulse group AN in the late stage of the idle ejection operation is large.

すなわち、空吐出動作の開始初期は増粘インクの比率が高い状態であるため、単位時間のインク流量が大きくなると、インク供給不足によりノズルに形成されたメニスカスが破壊されて気泡を巻き込む現象が発生しやすくなっている。そのため、低周波駆動を実施することが好ましい。そして、空吐出動作の開始初期から空吐出動作の後期にかけて、空吐出駆動波形の駆動周期を徐々に増大していくことにより、空吐出時間を短縮することが可能となる。また、空吐出の単位時間の駆動回数を徐々に増加していくことも好ましい。   That is, since the ratio of thickened ink is high at the beginning of the idle ejection operation, if the ink flow rate per unit time increases, the phenomenon that the meniscus formed on the nozzle is destroyed due to insufficient ink supply and bubbles are involved. It is easy to do. Therefore, it is preferable to implement low frequency driving. The idle discharge time can be shortened by gradually increasing the drive cycle of the idle discharge drive waveform from the initial stage of the idle discharge operation to the late stage of the idle discharge operation. It is also preferable to gradually increase the number of times of idle discharge driving in unit time.

このように、空吐出動作の開始初期における各ノズルからの単位時間に排出される滴量が、空吐出動作の終了間近における各ノズルからの単位時間に排出される滴量よりも少ないことが好ましい。   In this way, it is preferable that the amount of droplets discharged per unit time from each nozzle at the beginning of the idle discharge operation is smaller than the amount of droplets discharged per unit time from each nozzle near the end of the idle discharge operation. .

すなわち、空吐出動作の開始初期は、ノズル内部および加圧液室、共通液室等の流路内に増粘したインクが存在した状態になっている。そのような状態でインクが流動では流体抵抗値が高く、液室内の負圧が高くなり、供給不足によるメニスカス破壊が発生し、ノズル内部に気泡を巻き込むリスクが高くなっている。   That is, at the beginning of the idle ejection operation, the ink that has increased viscosity exists in the nozzles and in the flow paths such as the pressurized liquid chamber and the common liquid chamber. In such a state, when the ink flows, the fluid resistance value is high, the negative pressure in the liquid chamber is high, the meniscus is destroyed due to insufficient supply, and the risk of entraining bubbles inside the nozzle is high.

そこで、空吐出パルス群の駆動周数を低減したり、駆動回数を低減することで、空吐出開始初期の単位時間のインク流量が小さくして、供給不足の発生を抑制することが可能となる。そして、空吐出時間とともに、液室内のインクが粘度低下してくるのに伴い、駆動周波数や単位時間の駆動回数を徐々に増加させることで、より、短時間での空吐出を完了させることが可能となる。   Therefore, by reducing the drive frequency of the idle ejection pulse group or reducing the number of times of driving, the ink flow rate per unit time at the beginning of idle ejection can be reduced, and the occurrence of insufficient supply can be suppressed. . As the viscosity of the ink in the liquid chamber decreases with the idle ejection time, the idle frequency can be completed in a shorter time by gradually increasing the drive frequency and the number of times of driving per unit time. It becomes possible.

次に、本発明の第6実施形態について図17を参照して説明する。なお、図17は同実施形態における空吐出駆動波形の説明に供する説明図である。
この空吐出駆動波形は、空吐出動作の開始初期のパルスの波高値Vmが高く、空吐出動作の後期のパルスの波高値Vmが低くなる(Vm1>Vm2>Vm3)。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the idle ejection driving waveform in the embodiment.
In the idle ejection driving waveform, the peak value Vm of the pulse at the beginning of the idle ejection operation is high, and the peak value Vm of the pulse at the latter stage of the idle ejection operation is low (Vm1>Vm2> Vm3).

すなわち、空吐出動作の開始初期において、液室内の増粘インクの増粘度合いや比率は高い状態にある。したがって、空吐出動作の開始初期は、増粘インクを吐出させるのに滴した吐出エネルギーの大きな空吐出駆動波形で駆動させている。   That is, at the beginning of the idle ejection operation, the degree of viscosity increase and the ratio of the thickened ink in the liquid chamber are in a high state. Therefore, at the initial start of the idle ejection operation, the ink is driven with an idle ejection drive waveform having a large ejection energy that is dropped to eject the thickened ink.

上述した空吐出動作は、図18に示すように、キャップ82によって記録ヘッド34のノズル面34aをキャッピングした状態で、キャップ82内部に向けて空吐出滴を吐出させて行なうことが好ましい。この場合、キャップ82は大気に連通した状態する。なお、キャップ82内には吸収部材90が配置されている。また、この場合、複数のキャップ82を有するときには、図19に示すように、1つのキャップ82以外はバルブ91を介して接続されている。   As shown in FIG. 18, the above-described idle ejection operation is preferably performed by ejecting idle ejection droplets toward the inside of the cap 82 in a state where the nozzle surface 34a of the recording head 34 is capped by the cap 82. In this case, the cap 82 is in communication with the atmosphere. An absorbing member 90 is disposed in the cap 82. Further, in this case, when a plurality of caps 82 are provided, other than one cap 82 is connected via a valve 91 as shown in FIG.

キャッピングしたまま空吐出すると、ノズル面34aとキャップ82内のインク滴着弾位置が近接しているため、より多くの吐出インクがキャップ82内のインク受容部に着弾し、ノズル面に付着するインクが激減する。また、空吐出において、多量のサテライトが発生しても、キャッピング状態で実施される空吐出のため、装置内に拡散されるミストもほとんど発生しない。また、ノズルから吐出されたインクは、空気より比重がずっと大きいため、キャップ82の下部にすばやく移動する。大気連通状態で、キャッピング空吐出を実施すると、ノズル104から排出されたインクは、キャップ82下部に流れ排出され、さらに多くのインクがノズルから吐出されたとしても、同時にキャップ82下部からインクが押し出されて排出されるために、特別な制御(吸引動作等)を実施しなくても、キャップに排出されたインクとノズル面が接触することはない。   When the ink is ejected while being capped, since the nozzle surface 34a and the ink droplet landing position in the cap 82 are close to each other, a larger amount of ejected ink is landed on the ink receiving portion in the cap 82 and the ink adhering to the nozzle surface is removed. Decrease drastically. Further, even if a large amount of satellites are generated in the idle discharge, the mist that is diffused in the apparatus hardly occurs because of the idle discharge that is performed in the capping state. Further, the ink ejected from the nozzle has a specific gravity much higher than that of air, so that it moves quickly to the lower part of the cap 82. When the capping empty discharge is performed in the atmosphere communication state, the ink discharged from the nozzle 104 flows to the lower portion of the cap 82 and is discharged, and even if more ink is discharged from the nozzle, the ink is pushed out from the lower portion of the cap 82 at the same time. Therefore, even if no special control (suction operation or the like) is performed, the ink discharged to the cap does not come into contact with the nozzle surface.

すなわち、前述したように、装置が放置されるによって、液室内部のインクの増粘や、ノズルからの水分蒸発により、ノズルのエッジ部やノズルに形成されたメニスカス表面に固形成分が析出する問題が発生する。そこで、前述したような空吐出動作を行うことで、ノズルのエッジ部やメニスカス表面に形成された膜を破壊し、ノズル内部の増粘インクを確実に排出し、ノズルから正常にインクを吐出できる状態に回復させることができる。   That is, as described above, when the apparatus is left unattended, the solid component is deposited on the edge portion of the nozzle or the meniscus surface formed on the nozzle due to ink thickening inside the liquid chamber or evaporation of moisture from the nozzle. Occurs. Therefore, by performing the idle ejection operation as described above, the film formed on the edge portion of the nozzle and the meniscus surface is destroyed, the thickened ink inside the nozzle is surely discharged, and the ink can be ejected normally from the nozzle. It can be restored to the state.

ここで、空吐出動作においては、増粘インクを排出させるために、非常大きな吐出エネルギーの空吐出駆動波形で圧電素子を駆動すると、放置時間に比例して空吐出滴量(排出させなけ得ればならないインクの量)も増大していく。   Here, in the idle ejection operation, if the piezoelectric element is driven with the idle ejection drive waveform with extremely large ejection energy in order to eject the thickened ink, the idle ejection amount (cannot be ejected) in proportion to the standing time. The amount of ink that must be increased).

ところが、記録ヘッドに形成された複数のノズルにおいて、放置時間や放置環境及びノズルの配置場所や、放置前のノズルやキャップの状態によって、早めに吐出可能な状態まで回復するノズルとなかなか回復しないノズルが発生する。空吐出動作による回復成功率をマージンをもって確保するためには、なかなか回復しないノズルにおいても、確実に回復する空吐出制御を実施する必要があり、そのためには、吐出エネルギーの大きな空吐出駆動波形による駆動や、吐出滴量の増大が必要となる。   However, among a plurality of nozzles formed on the recording head, a nozzle that recovers to a state where it can be ejected sooner depending on the leaving time, the leaving environment, the location of the nozzle, and the state of the nozzle and cap before leaving, and the nozzle that does not recover easily Will occur. In order to secure the recovery success rate by the idle discharge operation with a margin, it is necessary to implement the idle discharge control that reliably recovers even nozzles that do not recover easily. It is necessary to drive and increase the amount of ejected droplets.

このとき、正常に吐出できるようになったノズル及び液室において、吐出エネルギーの大きな空吐出駆動波形で駆動すると、飛翔速度の大きなインク滴の吐出で、空吐出によって発生する吐出気流の強さが増大し、空吐出滴が空吐出受け以外の場所に飛散しやすくなる。したも、飛翔速度の速い滴は、多くのサテライトを発生させるため、吐出気流にのって、サテライトが装置内に多く飛散してしまうミスト現象が発生する。   At this time, if the nozzle and the liquid chamber that can be normally ejected are driven by the idle ejection driving waveform having a large ejection energy, the strength of the ejection air flow generated by the idle ejection is increased by ejecting the ink droplet having a high flying speed. It increases and it becomes easy to scatter an empty discharge droplet to places other than an empty discharge receptacle. However, since a droplet having a high flying speed generates a large number of satellites, a mist phenomenon occurs in which a large amount of satellites are scattered in the apparatus along the discharge airflow.

そこで、ノズル面のキャッピングしながら空吐出を実施することにより、平空間に近い状態のキャップに空吐出を実施することで、吐出に伴う気流がほとんど発生しない状態を確保でき、さらに、ノズルとインク着弾位置が近接していることで、空吐出により吐出されたサテライトも含むほとんどの吐出インクが、キャップ内に着弾し捕捉することが可能となる。すなわち、空吐出時に装置内に飛散するミストを低減ないし無くすことができる。   Therefore, by performing idle ejection while capping the nozzle surface, by performing idle ejection on the cap in a state close to a flat space, it is possible to ensure a state in which almost no airflow is generated due to ejection, and further, nozzles and ink Since the landing positions are close to each other, most of the ejected ink including the satellite ejected by the idle ejection can be landed and captured in the cap. That is, it is possible to reduce or eliminate mist scattered in the apparatus during idle discharge.

また、キャップ内部が大気に連通した状態にて空吐出を実行することで、キャッピング空吐出に伴うインク排出量に関わらず、比重の大きいインクからキャップ外部に排出されていくため、キャップ吸引動作等の特別な制御を実施せずに、排出済みのインクとノズル面が接触する現象を回避することが可能となる。   Also, by performing idle ejection while the inside of the cap communicates with the atmosphere, regardless of the amount of ink ejected due to capping idle ejection, ink with a large specific gravity is ejected to the outside of the cap. Without performing this special control, it is possible to avoid the phenomenon that the discharged ink and the nozzle surface come into contact with each other.

なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ単機能構成のものに限らず、プリンタ/ファクシミリ/複写などの複合機能を有する画像形成装置であってもよい。   The image forming apparatus according to the present invention is not limited to a printer having a single function configuration, and may be an image forming apparatus having a composite function such as printer / facsimile / copying.

10 インクカートリッジ
33 キャリッジ
34、34a、34b 記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
81 維持回復機構
82a キャップ
508 印刷制御部
703 空吐出駆動波形生成部
10 Ink cartridge 33 Carriage 34, 34a, 34b Recording head (liquid ejection head)
81 Maintenance / Recovery Mechanism 82a Cap 508 Print Control Unit 703 Empty Discharge Drive Waveform Generation Unit

Claims (19)

液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する液室と、各液室に液体を供給する共通液室と、前記共通液室に前記液体を供給する液体供給口と、前記液室内の液体を加圧する圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行う空吐出制御手段と、を備え、
前記空吐出制御手段は、前記液体供給口までの経路が短いノズルから前記液体供給口までの経路が長いノズルの順に空吐出動作を行わせる
ことを特徴とする画像形成装置。
A plurality of nozzles for discharging droplets; a liquid chamber in which each nozzle communicates; a common liquid chamber for supplying a liquid to each liquid chamber; a liquid supply port for supplying the liquid to the common liquid chamber; and the liquid chamber A pressure generating means for generating pressure to pressurize the liquid, and a recording head,
Empty discharge control means for performing an empty discharge operation for discharging empty discharge droplets that do not contribute to image formation from each nozzle of the recording head, and
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the idle ejection control unit performs an idle ejection operation in order of a nozzle having a short path to the liquid supply port and a nozzle having a long path to the liquid supply port.
液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する液室と、各液室に液体を供給する共通液室と、前記共通液室に前記液体を供給する液体供給口と、前記液室内の液体を加圧する圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行う空吐出制御手段と、を備え、
前記空吐出制御手段は、前記液体供給口までの経路の流体抵抗値が小さいノズルから前記液体供給口までの経路の流体抵抗値が大きいノズルの順に空吐出動作を行わせる
ことを特徴とする画像形成装置。
A plurality of nozzles for discharging droplets; a liquid chamber in which each nozzle communicates; a common liquid chamber for supplying a liquid to each liquid chamber; a liquid supply port for supplying the liquid to the common liquid chamber; and the liquid chamber A pressure generating means for generating pressure to pressurize the liquid, and a recording head,
Empty discharge control means for performing an empty discharge operation for discharging empty discharge droplets that do not contribute to image formation from each nozzle of the recording head, and
The idle ejection control means causes the idle ejection operation to be performed in the order of a nozzle having a small fluid resistance value in a path to the liquid supply port and a nozzle having a large fluid resistance value in the path to the liquid supply port. Forming equipment.
液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する液室と、各液室に液体を供給する共通液室と、前記共通液室に前記液体を供給する液体供給口と、前記液室内の液体を加圧する圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行う空吐出制御手段と、を備え、
前記空吐出制御手段は、前記液体供給口までの経路が短いノズル群から前記液体供給口までの経路が長いノズル群の順に空吐出動作を行わせる
ことを特徴とする画像形成装置。
A plurality of nozzles for discharging droplets; a liquid chamber in which each nozzle communicates; a common liquid chamber for supplying a liquid to each liquid chamber; a liquid supply port for supplying the liquid to the common liquid chamber; and the liquid chamber A pressure generating means for generating pressure to pressurize the liquid, and a recording head,
Empty discharge control means for performing an empty discharge operation for discharging empty discharge droplets that do not contribute to image formation from each nozzle of the recording head, and
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the idle ejection control unit performs an idle ejection operation in order of a nozzle group having a short path to the liquid supply port and a nozzle group having a long path to the liquid supply port.
前記空吐出制御手段は、空吐出動作の開始初期では隣接した複数のノズルからなるノズル群ごとに空吐出動作を行わせ、空吐出動作の開始初期ではすべてのノズルからの空吐出を行わないことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。   The idle discharge control means performs idle discharge operation for each nozzle group composed of a plurality of adjacent nozzles at the beginning of the idle discharge operation, and does not perform idle discharge from all the nozzles at the beginning of the idle discharge operation. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus. 前記空吐出制御手段は、空吐出動作の後期ではすべてのノズルから同時に空吐出を行わせることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the idle ejection control unit causes idle ejection from all the nozzles simultaneously in a later stage of the idle ejection operation. 前記圧力発生手段が圧電素子であり、
前記空吐出動作で前記圧電素子を駆動させる空吐出駆動波形には、前記液室の体積を拡大させる方向に前記圧電素子を変位させるメニスカス引き込み期間と、前記圧電素子の変位を一定時間停止する停止期間と、前記液室体積を縮小させる方向に前記圧電素子を変位させるメニスカス押し出し期間とを有する1又は複数のパルスを含む複数のパルス群を含み、
前記空吐出動作の開始初期における前記パルス群の前記パルスのメニスカス引き込み開始時点からメニスカス押し出し終了時点までのパルス継続時間が、前記空吐出動作の終了間近における前記パルス群の前記パルスのメニスカス引き込み開始時点からメニスカス押し出し終了時点までのパルス継続時間よりも短い
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
The pressure generating means is a piezoelectric element;
The idle ejection drive waveform for driving the piezoelectric element by the idle ejection operation includes a meniscus pull-in period for displacing the piezoelectric element in the direction of expanding the volume of the liquid chamber, and a stop for stopping the displacement of the piezoelectric element for a certain period of time. A plurality of pulse groups including one or a plurality of pulses having a period and a meniscus extrusion period for displacing the piezoelectric element in a direction to reduce the volume of the liquid chamber,
The pulse continuation time from the start of the meniscus pull-in of the pulse of the pulse group to the end of meniscus push-out at the initial start of the idle discharge operation is the start of the meniscus pull-in of the pulse of the pulse group near the end of the idle discharge operation. 6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is shorter than a pulse duration from the end of meniscus extrusion to the end of meniscus extrusion.
前記空吐出動作の開始初期における前記パルス群の前記パルスのメニスカス引き込み開始時点からメニスカス押し出し終了時点までのパルス継続時間が、前記空吐出動作の終了間近における前記パルス群の前記パルスのメニスカス引き込み開始時点からメニスカス押し出し終了時点までのパルス継続時間よりも、前記液室のヘルムホルツ共振周期の4%以上20%以下の時間分短いことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The pulse continuation time from the start of the meniscus pull-in of the pulse of the pulse group to the end of meniscus push-out at the initial start of the idle discharge operation is close to the end of the idle discharge operation. 7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the image forming apparatus is shorter than the pulse duration from the time point to the end point of meniscus extrusion by a time of 4% to 20% of the Helmholtz resonance period of the liquid chamber. 前記圧力発生手段が圧電素子であり、
前記空吐出動作で前記圧電素子を駆動させる空吐出駆動波形には、前記液室の体積を拡大させる方向に前記圧電素子を変位させメニスカス引き込み期間と、前記圧電素子の変位を一定時間停止する停止期間と、前記液室体積を縮小させる方向に前記圧電素子を変位させるメニスカス押し出し期間とを有する複数のパルスを含む複数のパルス群を含み、
前記空吐出動作の開始初期における前記パルス群の前記パルスの間隔が、前記空吐出動作の終了間近における前記パルス群の前記パルスの間隔よりも短い
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
The pressure generating means is a piezoelectric element;
In the idle ejection driving waveform for driving the piezoelectric element by the idle ejection operation, the piezoelectric element is displaced in the direction of expanding the volume of the liquid chamber, the meniscus pull-in period, and the stop for stopping the displacement of the piezoelectric element for a certain period of time. A plurality of pulse groups including a plurality of pulses having a period and a meniscus extrusion period for displacing the piezoelectric element in a direction to reduce the volume of the liquid chamber,
6. The pulse interval of the pulse group at the beginning of the idle discharge operation is shorter than the pulse interval of the pulse group near the end of the idle discharge operation. The image forming apparatus described in 1.
前記空吐出動作の開始初期における前記パルス群の前記パルスの間隔が、前記空吐出動作の終了間近における前記パルス群の前記パルスの間隔よりも、前記液室のヘルムホルツ共振周期の4%以上20%以下の時間分短いパルス間隔であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。   The pulse interval of the pulse group at the beginning of the idle discharge operation is 4% or more and 20% of the Helmholtz resonance period of the liquid chamber, rather than the pulse interval of the pulse group near the end of the idle discharge operation. 9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the pulse interval is shorter by the following time. 前記空吐出動作の開始初期では前記圧力発生手段に対し前記液室体積が最も縮小した状態とすることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the volume of the liquid chamber is minimized with respect to the pressure generating unit at the beginning of the idle discharge operation. 前記圧力発生手段が圧電素子であり、
前記空吐出動作で前記圧電素子を駆動する空吐出駆動波形には、前記ノズルに連通する流路の液体供給周期より長い周期間隔で繰り返される、複数のパルスからなるパルス群で前記圧電素子を駆動する連続吐出期間を含み、
前記連続吐出期間の合間に、前記圧電素子を、前記液室体積を最も縮小させる状態から最も拡張する状態に変位させ、拡張した状態で一定期間停止し、さらに最も縮小した状態に変位させる最大変位パルスを有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
The pressure generating means is a piezoelectric element;
In the idle ejection driving waveform for driving the piezoelectric element by the idle ejection operation, the piezoelectric element is driven by a pulse group consisting of a plurality of pulses repeated at a cycle interval longer than the liquid supply cycle of the flow path communicating with the nozzle. Including a continuous discharge period
In the interval between the continuous discharge periods, the piezoelectric element is displaced from the state in which the volume of the liquid chamber is most reduced to the state in which it is most expanded, is stopped for a certain period in the expanded state, and is further displaced in a state of being further reduced. 6. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a pulse.
前記最大変位パルスにおける、前記連続吐出期間終了後、前記液室体積を最も縮小させた状態から最も拡張させる状態に変位するメニスカス引き込み変位時間は、前記液室のヘルムホルツ共振周期より長い時間であることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。   In the maximum displacement pulse, the meniscus pulling displacement time for displacing the liquid chamber volume from the most contracted state to the most expanded state after the continuous discharge period is longer than the Helmholtz resonance period of the liquid chamber. The image forming apparatus according to claim 11. 前記最大変位パルスにおける、前記連続吐出期間終了後、前記液室体積を最も縮小させた状態から最も拡張させる状態に変位し、一定期間停止した後、再び最も前記液室体積を縮小させる状態に変位するメニスカス押し出し変位時間は、前記液室のヘルムホルツ共振周期より短い時間であることを特徴とする請求項11又は12に記載の画像形成装置。   In the maximum displacement pulse, after the continuous discharge period ends, the liquid chamber volume is displaced from the most contracted state to the most expanded state, and after a certain period of stoppage, the liquid chamber volume is further reduced to the most contracted state. 13. The image forming apparatus according to claim 11, wherein the meniscus push-out displacement time is shorter than a Helmholtz resonance period of the liquid chamber. 前記最大変位パルスにおける、前記連続吐出期間終了後、前記液室体積を最も縮小させた状態から最も拡張させた状態に変位し、再び最も前記液室体積を縮小させる状態に変位する間の一定時間変位を停止させる変位停止時間は、前記ノズルに連通する流路の液体供給周期の1/2以上であることを特徴とする請求項11ないし13のいずれかに記載の画像形成装置。   In the maximum displacement pulse, after the continuous discharge period is completed, the liquid chamber volume is displaced from the most contracted state to the most expanded state, and is again fixed for a certain period of time when the liquid chamber volume is displaced to the most contracted state again. The image forming apparatus according to claim 11, wherein a displacement stop time for stopping the displacement is ½ or more of a liquid supply cycle of a flow path communicating with the nozzle. 前記連続吐出期間終了後、前記ノズルの液体供給周期以上の時間が経過した後、前記最大変位パルスの印加が開始されることを特徴とする請求項11ないし14のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 11, wherein after the continuous discharge period ends, application of the maximum displacement pulse is started after a time equal to or longer than a liquid supply period of the nozzle has elapsed. . 前記最大変位パルスの印加が終了した後、前記ノズルの液体供給周期以上の時間が経過した後、次の連続吐出期間が開始されることを特徴とする請求項11ないし15のいずれかに記載の画像形成装置。   16. The next continuous discharge period is started after a time equal to or longer than the liquid supply cycle of the nozzle has elapsed after the application of the maximum displacement pulse is completed. Image forming apparatus. 前記空吐出動作の開始初期における各ノズルからの単位時間に排出される滴量が、前記空吐出動作の終了間近における各ノズルからの単位時間に排出される滴量よりも少ないことを特徴とする請求項1ないし16に記載の画像形成装置。   The amount of droplets discharged from each nozzle at the beginning of the idle discharge operation in a unit time is smaller than the amount of droplets discharged from each nozzle near the end of the idle discharge operation in a unit time. The image forming apparatus according to claim 1. 前記空吐出動作の開始初期は前記空吐出動作の終了間近よりも前記圧力発生手段の吐出エネルギーが大きいことを特徴とする請求項1ないし17のいずれかに記載の画像形成装置。   18. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the discharge energy of the pressure generating unit is greater at the start of the idle ejection operation than near the end of the idle ejection operation. 前記空吐出動作では、前記記録ヘッドのノズル面をキャップ部材でキャッピングした状態で、前記キャップ部材内部に向けて空吐出滴を吐出させることを特徴とする請求項1ないし18のいずれかに記載の画像形成装置。   19. The idle discharge operation according to claim 1, wherein an empty discharge droplet is discharged toward the inside of the cap member in a state where the nozzle surface of the recording head is capped with the cap member. Image forming apparatus.
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