JP5359678B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置の技術に関する。 The present invention relates to a technique of an image forming apparatus.
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記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置であるインクジェット記録装置が知られている。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(Overhead Projector)シートなどを含み、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。)を行なうものである。そして、液体吐出記録方式の画像形成装置には、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 apparatus, a plotter, and a multi-function machine of these, for example, an ink jet recording apparatus which is a liquid discharge recording type image forming apparatus using a recording head for discharging ink droplets is known. . In this liquid discharge recording type image forming apparatus, ink droplets are transported from the recording head (not limited to paper, including OHP (Overhead Projector) sheets, etc.), and ink droplets and other liquids adhere to it. Meaning that it is possible, and it is ejected to the recording medium or recording medium, recording paper, recording paper, etc.) and image formation (recording, printing, printing, printing is also used synonymously) .). The liquid ejection recording type image forming apparatus includes 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 liquid droplet recording liquid without moving the recording head. There is a line-type image forming apparatus that uses a line-type head that discharges to form an image.
ライン型画像形成装置においては、用紙の記録領域(画像形成領域)や画像データによって、印字時間中、全く画像形成に寄与する液滴を吐出しないノズル(これを「非吐出ノズル」又は「非印字ノズル」という。)が発生する。そのため、前述したように、インクメニスカスが常に大気に晒されノズル開口付近のインク中の水分が揮発することにより粘度が上昇し、目詰まりを起こしてしまう。これを防止するため、非吐出ノズルにインクが吐出しない程度の微振動をかける、いわゆる微駆動制御を実施し、ノズル開口付近のインクを拡散させノズル開口付近のインクの増粘を低減させることが行われる。 In a line-type image forming apparatus, nozzles that do not discharge droplets that contribute to image formation during printing time (referred to as “non-ejection nozzles” or “non-printing”) depending on the recording area (image formation area) and image data of the paper. Nozzle ") occurs. Therefore, as described above, the ink meniscus is always exposed to the atmosphere, and the water in the ink near the nozzle opening volatilizes, thereby increasing the viscosity and causing clogging. In order to prevent this, so-called fine drive control is performed to apply a slight vibration that does not cause ink to be ejected to the non-ejection nozzles, thereby diffusing the ink near the nozzle openings and reducing the viscosity increase of the ink near the nozzle openings. Done.
しかしながら、非吐出ノズルに対して微駆動制御を短時間行う場合には、ノズル開口付近のインク増粘を低減する効果が期待できるものの、微駆動を長時間にわたって実施すると、液室全体のインク増粘が逆に促進されてしまう。これにより、装置動作を一旦停止させることなく(非吐出ノズルにメンテナンス動作を実施せずに)、連続で非吐出ノズルを使用することができなくなる現象が発生する。 However, when fine drive control is performed for a non-ejection nozzle for a short time, an effect of reducing ink thickening near the nozzle opening can be expected. However, if fine drive is performed for a long time, ink increase in the entire liquid chamber is increased. On the contrary, viscosity is promoted. As a result, a phenomenon occurs in which the non-discharge nozzles cannot be continuously used without temporarily stopping the operation of the apparatus (without performing a maintenance operation on the non-discharge nozzles).
これは、長時間の微駆動を実施することによって、増粘したインクがヘッドの液室内全体に拡散することによって液室内全体のインク粘度の増加を促進させてしまうことによるものである。特に、上述したように、ライン型画像形成装置にあっては、非吐出ノズルが液滴を吐出しない時間がシリアル型画像形成装置に比べて相対的に長くなる傾向があることから、上記の問題が顕在化する。 This is due to the fact that, by performing fine driving for a long time, the thickened ink diffuses throughout the liquid chamber of the head, thereby promoting the increase in the ink viscosity of the entire liquid chamber. In particular, as described above, in the line-type image forming apparatus, the time during which the non-ejecting nozzle does not eject droplets tends to be relatively longer than that of the serial-type image forming apparatus. Becomes apparent.
この結果、例えば、印字動作中に割り込み処理によって複数の連続する異なる画像データが入力される場合、それまで非吐出ノズルであったノズルを使用した画像形成が必要になったとき、当該非吐出ノズルであったノズルの目詰まりが発生し、高品質の記録を行うことができないという問題点がある。 As a result, for example, when a plurality of consecutive different image data is input by an interrupt process during a printing operation, when it is necessary to form an image using a nozzle that has been a non-discharge nozzle until then, the non-discharge nozzle As a result, the nozzles are clogged and high quality recording cannot be performed.
本発明は、上記問題点に鑑み、割り込み処理によって印字中に複数の画像データが連続で入力されてもスループットを低下させることなく、且つ無駄なインクの消費を低減させて非印字ノズルのノズルダウンを防止し、安定した画像形成を行う画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention reduces nozzles of non-printing nozzles by reducing wasteful ink consumption without reducing throughput even when a plurality of image data is continuously input during printing by interruption processing. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that prevents image formation and performs stable image formation.
開示の画像形成装置の一形態は、被記録媒体に対して液滴を吐出する複数のノズルが配列された記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対し、前記ノズルから液滴を吐出させないで前記ノズルのインクメニスカスを振動させる微駆動を行う手段と、前記被記録媒体に画像を記録するとき、前記液滴を吐出させない非吐出ノズルの内、前記被記録媒体の記録領域内に位置する前記非吐出ノズルについて前記微駆動を行い、前記被記録媒体の記録領域外に位置する前記非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をする手段と、を備え、前記被記録媒体に画像を記録しないとき、前記微駆動を行わない制御をすることを特徴とする。 According to one embodiment of the disclosed image forming apparatus, a recording head in which a plurality of nozzles that discharge droplets to a recording medium are arranged, and the nozzles of the nozzles are not discharged from the nozzles to the recording head. Means for finely oscillating an ink meniscus, and non-ejection nozzles located in a recording area of the recording medium among non-ejection nozzles that do not eject droplets when recording an image on the recording medium And a means for controlling the non-ejection nozzles located outside the recording area of the recording medium so as not to perform the fine driving, when the image is not recorded on the recording medium. Control is performed without driving.
開示の画像形成装置は、割り込み処理によって印字中に複数の画像データが連続で入力されてもスループットを低下させることなく、且つ無駄なインクの消費を低減させて非印字ノズルのノズルダウンを防止し、安定した画像形成を行うことができる。 The disclosed image forming apparatus prevents a non-printing nozzle from being down without reducing the throughput even if a plurality of image data is continuously input during printing by interrupt processing and reducing wasteful ink consumption. Stable image formation can be performed.
図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。はじめに、図1及び図2を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置について説明する。なお、図1は同画像形成装置の全体構成を説明する概略構成図、図2は同じく要部平面説明図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. First, an image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of the image forming apparatus, and FIG.
この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、装置本体1と、用紙10を積載し給紙する給紙トレイ2と、印刷された用紙10を排紙積載する排紙トレイ3と、用紙10を給紙トレイ2から排紙トレイ3まで搬送する搬送ユニット4と、搬送ユニット4によって搬送される用紙10に液滴を吐出し印字する記録ヘッド51を含む画像形成ユニット5と、印刷終了後又は所要のタイミングで画像形成ユニット5の各記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるクリーニング装置6と、クリーニング装置6を開閉する搬送ガイド部7と、画像形成ユニット5の各記録ヘッド51にインクを供給するインクタンクユニット8と、インクタンクユニット8にインクを供給するメインタンクユニット9とを備えている。
This image forming apparatus is a line type image forming apparatus, and includes an apparatus main body 1, a
装置本体1は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ2上に積載されている用紙10は、分離ローラ21及び給紙ローラ22によって1枚ずつ搬送ユニット4に給紙される。
The apparatus main body 1 includes front and rear side plates and stays (not shown), and the
搬送ユニット4は、搬送駆動ローラ41aと搬送従動ローラ41bと、これらのローラ41a、41b間に掛け回された無端状の搬送ベルト43とを備えている。この搬送ベルト43の表面には複数の図示しない吸引穴が形成されており、搬送ベルト43の下部には用紙10を吸引する吸引ファン44が配置されている。また、搬送駆動ローラ41a、搬送従動ローラ41b上部には、それぞれ搬送ガイドローラ42a、42bが図示しないガイドに保持されて、自重にてベルト43に当接している。
The transport unit 4 includes a transport drive roller 41a, a transport driven
搬送ベルト43は、搬送駆動ローラ41aが図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙10は搬送ベルト43上に吸引ファン44により吸い付けられ、搬送ベルト43の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ41b、搬送ガイドローラ42a、42bは搬送ベルト43に従動して回転する。
The
搬送ユニット4の上部には用紙10に印字する液滴を吐出する複数のヘッドユニットで構成される複数の記録ヘッド51を含む画像形成ユニット5が矢示A方向に移動可能に配置されている。また、この画像形成ユニット5は、維持回復動作時(クリーニング時)にはクリーニング装置6上方まで移動される。
An image forming unit 5 including a plurality of
画像形成ユニット5は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色インクを吐出する複数の記録ヘッド51y、51m、51c、51k(以下、色の区別をしないときは、y、m、c、kのサブ符号を添えない符号を用いる。他の部材等についても同様である。)を備えている。図3で示すように、各記録ヘッド51は、ヘッド支持部材100に10個のヘッド(液体吐出ヘッド)101A〜101Jを2列千鳥状に配置し、ノズル配列方向が用紙搬送方向と交差する方向(ここでは、直交する方向であるが、斜めに交差する方向とすることもできる。)になるように配置している。各ヘッド101は、図4で示すように、液滴を吐出する複数のノズル204を並べて配置したノズル列を2列千鳥状に配置したノズル面203aを有している。なお、記録ヘッド51の構成は、これらの例に限るものではない。
The image forming unit 5 has a plurality of
この画像形成ユニット5は、各記録ヘッド51の上方に、各記録ヘッド51のヘッド101に所要の色のインクを供給する分岐部であるディストリビュータ(分岐部材)52が配置され、ディストリビュータ52とヘッド(液体吐出ヘッド)101間は供給チューブ53にて接続されている。ディストリビュータ52の上流側にはインクタンクユニット8のインクタンク81(図示の都合上1つのインクタンクのみ符号を付している。)が配置され、供給チューブ82を介して記録ヘッド51に供給され、インクタンク81と記録ヘッド51との水頭差により記録ヘッド51に負圧が形成される。このインクタンクユニット8は画像形成ユニット5とともに矢示A方向に移動可能に配置されている。
In this image forming unit 5, a distributor (branching member) 52 that is a branching section that supplies ink of a required color to the
さらに、インクタンク81の上流側にはメインタンクユニット9が配置され、メインタンク91から供給チューブ92を介してインクがインクタンク81に供給される。
Further, the main tank unit 9 is disposed on the upstream side of the ink tank 81, and ink is supplied from the main tank 91 through the
搬送ユニット4の下流側には用紙10を排紙トレイ3に排紙する搬送ガイド部7が設けられている。搬送ガイド部7にて案内されて搬送される用紙10は排紙トレイ3に排紙される。排紙トレイ3は、用紙10の幅方向を規制する対のサイドフェンス31と用紙10の先端を規制するエンドフェンス32を備えている。
On the downstream side of the transport unit 4, a transport guide unit 7 that discharges the
維持回復機構(クリーニング装置)6は、画像形成ユニット5の各記録ヘッド51に対応して、4列分のクリーニング手段61が配置され、1つのクリーニング手段61は記録ヘッド51の10個のヘッド101に対応する10個のキャップ部材62及び図示しないがワイパ部材などで構成されている。なお、キャップ部材62とは独立して上下動させることができる構成としている。さらに、クリーニング手段61の下方には、キャップ部材62でヘッド101のノズル面203aをキャッピングした状態でヘッド101のノズル204からインクを吸引するための吸引ポンプ63が配置されている。
The maintenance / recovery mechanism (cleaning device) 6 includes four rows of cleaning means 61 corresponding to each
また、この画像形成装置においては、印刷終了後、液滴を吐出するヘッド101をクリーニング手段61でキャッピングした状態でノズル102からインクを吸引する場合、あるいは、ヘッド101のノズル面203aに付着したインクをクリーニング手段61で清掃する場合は、印刷停止後、搬送ユニット4全体が搬送従動ローラ41bを支点に矢印B方向に回動し、画像形成ユニット5との間の空間を画像形成時よりも大きくすることで、画像形成ユニット5の移動スペースを確保するようにしている。このとき、クリーニング装置6上部に配置されている搬送ガイド部7のガイド板71も支点72にて矢印C方向上方に回動され、クリーニング装置6の上方が開放される。
Further, in this image forming apparatus, after the printing is finished, when ink is sucked from the nozzle 102 in a state where the
そして、搬送ユニット4と搬送ガイド部7がそれぞれ解放(解除)された後に、画像形成ユニット5が用紙通紙方向(矢示A方向)に移動し、クリーニング装置6上方で停止され、クリーニング手段61が上昇して各記録ヘッド51のヘッド101のクリーニング動作(維持回復動作)に移行する。
Then, after the transport unit 4 and the transport guide portion 7 are released (released), the image forming unit 5 moves in the paper passing direction (in the direction of arrow A), stops above the
次に、図3及び図4を参照して、記録ヘッド51の1つにヘッド101を構成している液体吐出ヘッドの一例について説明する。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, with reference to FIGS. 3 and 4, an example of a liquid discharge head constituting the
この液体吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板201と、この流路板201の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板202と、流路板201の上面に接合したノズル板203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204が連通する流路であるノズル連通路205及び圧力発生室である液室206、液室206に流体抵抗部(供給路)207を通じてインクを供給するための共通液室208に連通するインク供給開口209などを形成している。
This liquid discharge head includes, for example, a
また、振動板202を変形させて液室206内のインクを加圧するための圧力発生手段(アクチュエータ手段)である電気機械変換素子としての2列(図5では1列のみ図示)の駆動圧電素子柱221aを形成した積層型圧電素子部材221と、この圧電素子部材221を接合固定するベース基板222とを備えている。なお、積層型圧電素子部材221には駆動圧電素子柱221aの間に支柱部となる非駆動圧電素子柱221bを設けている。これらの圧電素子柱221a、221bは圧電素子部材221に一部を残してスリット加工を施して形成したものである。また、圧電素子部材221の駆動圧電素子柱221aには図示しない駆動回路(駆動IC)を搭載したFPCケーブル226を接続している。
Further, two rows of driving piezoelectric elements (only one row is shown in FIG. 5) as electromechanical conversion elements which are pressure generating means (actuator means) for deforming the
そして、振動板202の周縁部をフレーム部材230に接合し、このフレーム部材230には、圧電素子部材121及びベース基板222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231及び共通液室208となる凹部、この共通液室208に外部からインクを供給するためのインク供給穴232を形成している。
The periphery of the
ここで、流路板201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205、液室206となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
Here, the
振動板202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202に駆動圧電素子柱221a及び支柱部となる非駆動圧電素子柱221bを接着剤接合し、更にフレーム部材230を接着剤接合している。
The
ノズル板203は各液室206に対応して直径10〜30μmのノズル204を形成し、流路板201に接着剤接合している。このノズル板203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
圧電素子部材221は、圧電材料251と内部電極252とを交互に積層した積層型圧電素子(ここではPZT)である。この圧電素子部材221の駆動圧電素子柱221aの交互に異なる端面に引き出された各内部電極252には個別電極253及び共通電極254が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子部材221の圧電方向としてd33方向の変位を用いて液室206内インクを加圧する構成としているが、圧電素子部材221の圧電方向としてd31方向の変位を用いて加圧液室206内インクを加圧する構成とすることもできる。また、1つの基板222に1列の駆動圧電素子柱221aが設けられる構造とすることもできる。
The
このように構成した液体吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば駆動圧電素子柱221aに印加する電圧を基準電位から下げることによって駆動圧電素子柱221aが収縮し、振動板202が下降して液室206の容積が膨張することで、液室206内にインクが流入し、その後駆動圧電素子柱221aに印加する電圧を上げて駆動圧電素子柱221aを積層方向に伸長させ、振動板202をノズル204方向に変形させて液室206の容積/体積を収縮させることにより、液室206内のインクが加圧され、ノズル204からインクの滴が吐出(噴射)される。
In the liquid discharge head configured as described above, for example, the voltage applied to the drive
そして、駆動圧電素子柱221aに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板202が初期位置に復元し、液室206が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室208から液室206内にインクが充填される。そこで、ノズル204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。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。
Then, the
次に、図7に示すブロック説明図を参照して、この画像形成装置の制御部の概要について説明する。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及び微駆動の制御を行う手段を兼ねるCPU501と、CPU501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 overview of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to a block diagram shown in FIG. The
また、各記録ヘッド51を構成するヘッド101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ヘッド駆動制御部508と、記録ヘッド51の各ヘッド101を駆動するためのヘッドドライバ(ドライバIC)509と、画像形成ユニット5を移動させる画像形成ユニット移動モータ510を駆動するための画像形成ユニット移動モータ駆動部511と、搬送ベルト移動モータ512を駆動するための搬送ベルト移動モータ駆動部513と、吸引ファン44に対する吸引モータ514を駆動する吸引モータ駆動部515と、各種センサからの情報を入力するI/516を有している。
In addition, a data transfer unit for driving and controlling the
ここで、I/O514にはセンサ情報として、図示しない環境温度や環境湿度を検出する環境センサ、ヘッドモジュールアレイ50に備えた用紙を検知する用紙センサ521、搬送ベルト43の空吐出用位置を検出するための図示しない位相情報教示手段を検知する位相センサ522などからの各種検知信号が入力される。
Here, in the I /
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517が接続されている。
The
ここで、制御部500は、パーソナルコンピュータ(以下PCと称す)等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの画像データを含む印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストI/F506で受信する。
Here, the
そして、CPU501は、ホスト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にてデータの並び替え処理等(場合によっては、画像処理の一部の処理)を行ってヘッド駆動制御部508に画像データを転送する。なお、画像出力するための印刷データのビットマップデータ(印刷ラスタデータ)への変換は、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開し印刷データのビットマップデータ(印刷ラスタデータ)を作成した上で、該印刷ラスタデータをこの装置に転送するようにしている。
The
このとき、CPU501は画像データに基づいて印刷時に使用される吐出ノズルを並行して解析し、ノズルの使用頻度に対応した空吐出パターンを作成する。記録領域内へ空吐出する場合の空吐出パターンは、人間の視覚に認識され難いように、滴が一箇所に集中したり、特定のラインやテクスチャを形成することが無いようなパターン及び滴量となる。また、搬送ベルトの穴を通して空吐出受けに空吐出する場合は、搬送ベルトの穴に対応した空吐出パターンとなっている。作成された空吐出パターンは、画像データと合成されヘッド駆動制御部508に印刷ラスタデータとして転送される。
At this time, the
ヘッド駆動制御部508は、印刷ラスタデータを受け取ると、このドットパターンデータ(印刷ラスタデータ)を、クロック信号に同期して、ヘッドドライバ509にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ509に送出する。
Upon receiving the print raster data, the head
このヘッド駆動制御部508は、駆動波形(駆動信号)のパターンデータを格納したROM(ROM502で構成することもできる。)と、このROMから読出される駆動波形のデータをD/A変換するD/A変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形発生回路を含む。
The head
また、ヘッドドライバ509は、ヘッド駆動制御部508からのクロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をヘッド駆動制御部508からのラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路(レベルシフタ)と、このレベルシフタでオン/オフが制御されるアナログスイッチアレイ(スイッチ手段)等を含み、アナログスイッチアレイのオン/オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的にヘッドユニット51のアクチュエータ手段に印加してヘッドを駆動し、画像データを印刷してドットパターンを形成する。
The
次に、図8のブロック説明図を参照して、ヘッド駆動制御部508の一例について説明する。ヘッド駆動制御部508は、上述したように、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とを備えている。
Next, an example of the head
なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ209の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 the
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を備えている。
The
このアナログスイッチ716は、各ヘッド101の各圧電素子221の選択電極(個別電極)254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221に印加される。
The analog switch 716 is connected to a selection electrode (individual electrode) 254 of each
次に、図9及び図10を参照して、この画像形成装置における第1の実施形態について説明する。なお、図9は同画像形成装置の模式的説明図、図10は同実施形態の微駆動制御の説明に供する説明図である。 Next, a first embodiment of the image forming apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a schematic explanatory view of the image forming apparatus, and FIG. 10 is an explanatory view for explaining the fine drive control of the embodiment.
図9で示すように、この画像形成装置では、給紙カセット2から給紙された用紙10が搬送ベルト43で搬送されながら、用紙検知センサで検地されたのち、記録ヘッド51のヘッド101から所定のタイミングで画像データに応じて液滴が吐出されることで用紙10上に画像が形成され、排紙トレイ3に排出される。
As shown in FIG. 9, in this image forming apparatus, the
ここで、制御部用紙10の全体を記録領域として画像を形成(記録)するとき、液滴を吐出させない非吐出ノズルの内、用紙(被記録媒体)内に位置する非吐出ノズルについて液滴を吐出させないでインクメニスカスを振動させる微駆動を行い、更に、用紙が通過後、次の用紙が到達するまでの間は微駆動を行なわない制御をする。一方、用紙外に位置する非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をする。
Here, when an image is formed (recorded) using the entire
例えば、図10で示すように、記録ヘッド51を構成するヘッド101A〜101Jのうちのヘッド101A、101B、101I、101Jが、ノズル配列方向(用紙搬送方向と交差する方向)で、画像を形成する用紙10外に位置し、ヘッド101C〜101Hが画像を形成する用紙10外に位置している。
For example, as illustrated in FIG. 10, the
このとき、用紙10内に位置するヘッド101C〜101Hのうち、ヘッド101C、101Hの各ノズルは画像800の記録のために液滴を吐出させないので非吐出ノズルとなる。そこで、ヘッド101C及びヘッド101Hの各ノズルについては液滴を吐出させないでインクメニスカスを振動させる微駆動を行ない、更に用紙10が通過したのち次の用紙が到達するまでの間は、微駆動を行わない制御をする。一方、用紙10外に位置するヘッド101A、101B、101I、101Jの各ノズルは画像800の記録のために液滴を吐出させないので非吐出ノズルとなるが、これらのヘッド101A、101B、101I、101Jの各ノズルについては上記微駆動を行わない制御をする。
At this time, among the
つまり、この実施形態では、記録ヘッド51を構成する複数のヘッド(ヘッド101A〜101J)のうち、ノズル配列方向のうち、用紙内に位置するヘッドの内の実際に画像形成を行わない(寄与しない)ヘッドについては微駆動を行い、さらに、用紙通過後から次の用紙到達までの間は微駆動を行わないようにし、一方、用紙外に位置するヘッドについては微駆動を行わないようにしている。
In other words, in this embodiment, among the plurality of heads (heads 101A to 101J) constituting the
このように、被記録媒体に対して液滴を吐出する複数のノズルが配列された複数のヘッドをノズル配列方向に並べて配置した記録ヘッドを使用し、被記録媒体に画像を記録するとき、液滴を吐出させない非吐出ノズルの内、被記録媒体内に全てのノズルが位置するヘッドの非吐出ノズルについて微駆動を行い、更に、被記録媒体通過後から次の被記録媒体が到達するまでの間、微駆動を行わない制御をし、被記録媒体外に位置するノズルを含むヘッドの非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をするので、非吐出ノズルについて長時間微駆動が実施される結果インクが増粘して吐出不良が発生することを防止でき、安定した画像形成を行うことができるようになる。 As described above, when an image is recorded on a recording medium using a recording head in which a plurality of heads in which a plurality of nozzles for discharging droplets are arranged on the recording medium are arranged in the nozzle arrangement direction, Of the non-ejection nozzles that do not eject droplets, finely drive the non-ejection nozzles of the head in which all the nozzles are located in the recording medium, and further, after passing the recording medium until the next recording medium arrives As a result, the fine drive is not performed for the non-ejection nozzles of the head including the nozzles located outside the recording medium. It is possible to prevent the occurrence of ejection failure due to thickening of the ink, and stable image formation can be performed.
例えば、印字動作中に割り込み処理などで追加された印字動作中の画像よりも大きな画像を形成するときに、それまで使用されなかった非吐出ノズルを使用するときでも、微駆動による液室内のインクの増粘が生じていないので、吐出不良を生じることなく、当該割り込み画像を形成することができる。 For example, when forming an image larger than the image during the printing operation added by the interrupt process during the printing operation, even when using a non-ejection nozzle that has not been used until then, the ink in the liquid chamber by fine driving is used. Therefore, the interruption image can be formed without causing a discharge failure.
次に、図11を参照して、この画像形成装置における第2の実施形態について説明する。なお、図11は同実施形態の微駆動制御の説明に供する説明図である。ここでは、用紙10の全体を記録領域として画像を形成(記録)するとき、複数のヘッドを配列した記録ヘッド51を使用するとき、用紙10内にすべてのノズルが位置するヘッドの液滴を吐出させない非吐出ノズルについて液滴を吐出させないでインクメニスカスを振動させる微駆動を行い、用紙通過後から次の用紙が到達するまでの間は微駆動しない制御を行ない、用紙外に位置するノズルを含むヘッドの非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をする。
Next, a second embodiment of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the fine drive control of the embodiment. Here, when forming (recording) an image using the
例えば、図11で示すように、記録ヘッド51を構成するヘッド101A〜101Jのうちのヘッド101A、101Jは画像を形成する用紙10外に位置し、ヘッド101B、101Iは一部のノズルが用紙10内に位置する。また、用紙10内に位置するヘッド101C〜101Hのうち、ヘッド101C、101Hはすべてのノズルが画像800の形成に使用され、ヘッド101D、101Gは一部のノズルが画像800の形成に使用され、残部のノズルが画像800の形成に使用されず、ヘッド101E、101Fは全てのノズルが画像800の形成に使用されない位置関係となっている。
For example, as shown in FIG. 11, among the
このとき、すべてのノズルが用紙10内に位置するが非吐出ノズルとなるヘッド101E、101Fの各ノズル、及び、用紙10内に位置するが画像800の形成に使用されない非吐出ノズルとなるヘッド101D、101Gの残部の各ノズルについては液滴を吐出させないでインクメニスカスを振動させる微駆動を行ない、更に、用紙10通過後から次の用紙が到達するまでの間は微駆動しない制御を行う。一方、すべてのノズルが用紙10外に位置して非吐出ノズルとなるヘッド101A、101Jの各ノズルについては微駆動を行わない。また、一部のノズルが用紙10外に位置して非吐出ノズルとなるヘッド101B、101Fは、用紙10外に位置して非吐出ノズルとなるノズル及び用紙10内に位置するが画像800の形成に使用しないために非吐出ノズルとなるノズルについて微駆動を行わない。
At this time, all the nozzles of the
このように、被記録媒体に対して液滴を吐出する複数のノズルが配列された複数のヘッドをノズル配列方向に並べて配置した記録ヘッドを使用し、被記録媒体に画像を記録するとき、液滴を吐出させない非吐出ノズルの内、被記録媒体内に全てのノズルが位置するヘッドの非吐出ノズルについて微駆動を行い、被記録媒体通過後から次の被記録媒体が到達するまでの間は微駆動しない制御を行ない、更に、被記録媒体外に位置するノズルを含むヘッドの非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をするので、微駆動制御による吐出不良を解消して安定した画像形成を行うことができるようになる。 As described above, when an image is recorded on a recording medium using a recording head in which a plurality of heads in which a plurality of nozzles for discharging droplets are arranged on the recording medium are arranged in the nozzle arrangement direction, During non-ejection nozzles that do not eject droplets, finely drive the non-ejection nozzles of the head where all nozzles are located in the recording medium, and after the recording medium passes until the next recording medium arrives Control that does not finely drive, and control that does not finely drive the non-ejection nozzles of the head including nozzles located outside the recording medium. Will be able to do.
次に、図12を参照して、この画像形成装置における第3の実施形態について説明する。なお、図12は同実施形態の微駆動制御の説明に供する説明図である。ここでは、用紙10の全体を記録領域として画像を形成(記録)するとき、複数のヘッドを配列した記録ヘッド51を使用するとき、用紙10内に位置するヘッドの液滴を吐出させない非吐出ノズルについて液滴を吐出させないでインクメニスカスを振動させる微駆動を行い、用紙10外に位置するヘッド、及び、一部が用紙10内に位置するヘッドの各ノズルのうちの用紙10内に位置して液滴を吐出させない非吐出ノズルについて微駆動を行い、被記録媒体通過後から次の被記録媒体が到達するまでの間は微駆動しない制御を行ない、更に、用紙10外に位置して液滴を吐出させない非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をする。
Next, a third embodiment of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the fine drive control of the embodiment. Here, when forming (recording) an image using the
例えば、図12で示すように、記録ヘッド51を構成するヘッド101A〜101Jのうちのヘッド101A、101Jは画像を形成する用紙10外に位置し、ヘッド101B、101Iは一部のノズルが用紙10内に位置する。また、用紙10内に位置するヘッド101C〜101Hのうち、ヘッド101C、101Hはすべてのノズルが画像800の形成に使用され、ヘッド101D、101Gは一部のノズルが画像800の形成に使用され、残部のノズルが画像800の形成に使用されず、ヘッド101E、101Fは全てのノズルが画像800の形成に使用されない位置関係となっている。
For example, as shown in FIG. 12, among the
このとき、すべてのノズルが用紙10内に位置するが非吐出ノズルとなるヘッド101E、101Fの各ノズル、及び、用紙10内に位置するが画像800の形成に使用されない非吐出ノズルとなるヘッド101D、101Gの残部の各ノズルについては液滴を吐出させないでインクメニスカスを振動させる微駆動を行い、被記録媒体通過後から次の被記録媒体が到達するまでの間は微駆動しない制御を行なう。一方、すべてのノズルが用紙10外に位置して非吐出ノズルとなるヘッド101A、101Jの各ノズルについては微駆動を行わない。また、一部のノズルが用紙10外に位置するヘッド101B、101Fは、用紙10内に位置するが画像800の形成に使用しないために非吐出ノズルとなるノズルについて微駆動を行い、被記録媒体通過後から次の被記録媒体が到達するまでの間は微駆動しない制御を行なう。用紙10外に位置して非吐出ノズルとなるノズルについては微駆動を行わない。
At this time, all the nozzles of the
このように、被記録媒体に対して液滴を吐出する複数のノズルが配列された複数のヘッドをノズル配列方向に並べて配置した記録ヘッドを使用し、被記録媒体に画像を記録するとき、液滴を吐出させない非吐出ノズルの内、被記録媒体内に全てのノズルが位置するヘッドの非吐出ノズル、及び、被記録媒体内に一部のノズルが位置するヘッドの非吐出ノズルについて微駆動を行い、更に、被記録媒体通過後から次の被記録媒体が到達するまでの間は微駆動しない制御を行なう。また、被記録媒体外にすべてのノズルが位置するヘッドの非吐出ノズル、及び、被記録媒体内に一部のノズルが位置するヘッドの被記録媒体外に位置する非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をするので、微駆動制御による吐出不良を解消して安定した画像形成を行うことができるようになる。 As described above, when an image is recorded on a recording medium using a recording head in which a plurality of heads in which a plurality of nozzles for discharging droplets are arranged on the recording medium are arranged in the nozzle arrangement direction, Of the non-ejection nozzles that do not eject droplets, fine driving is performed for the non-ejection nozzles of the head in which all nozzles are located in the recording medium and the non-ejection nozzles of the head in which some nozzles are located in the recording medium. Further, control is performed such that the fine drive is not performed until the next recording medium arrives after passing through the recording medium. Further, fine driving is performed for the non-ejection nozzles of the head where all the nozzles are located outside the recording medium and the non-ejection nozzles located outside the recording medium of the head where some nozzles are located within the recording medium. Therefore, the ejection failure due to the fine drive control can be eliminated and stable image formation can be performed.
つまり、この実施形態では、ノズル単位で微駆動の有無を制御し、用紙10外の非吐出ノズルについては微駆動を行わず、用紙10内の非吐出ノズルについては微駆動を行うように、さらに、被記録媒体通過後から次の被記録媒体が到達するまでの間は微駆動を行わないようにしている。
That is, in this embodiment, the presence or absence of fine driving is controlled in units of nozzles, and the non-ejection nozzles outside the
次に、図13を参照して、この画像形成装置における第4の実施形態について説明する。なお、図13は同実施形態の微駆動制御の説明に供する説明図である。ここでは、上記各実施形態が用紙10のノズル配列方向の幅全体を記録領域とした例であるのに対し、用紙10のノズル配列方向の幅よりも狭い領域が記録領域(最大画像形成領域)801として設定されている。そして、第1の実施形態においてヘッド101A〜101Jの非吐出ノズルについて用紙10の内外で微駆動の有無が異なるのに対して、この第4の実施形態では、記録領域801の内外で微駆動の有無が異なる。その他の構成及び作用は第1の実施形態と同様である。
Next, a fourth embodiment of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the fine drive control of the embodiment. Here, each of the above embodiments is an example in which the entire width of the
次に、図14を参照して、この画像形成装置における第5の実施形態について説明する。なお、図14は同実施形態の微駆動制御の説明に供する説明図である。この実施形態は、第2の実施形態を用紙10のノズル配列方向の幅よりも狭い領域が記録領域(最大画像形成領域)801として設定されている場合に適用したものであり、その他の構成及び作用は第2の実施形態と同様である。
Next, a fifth embodiment of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the fine drive control of the embodiment. In this embodiment, the second embodiment is applied to a case where an area narrower than the width of the
次に、図15を参照して、この画像形成装置における第6の実施形態について説明する。なお、図15は同実施形態の微駆動制御の説明に供する説明図である。この第6の実施形態は、第3の実施形態を用紙10のノズル配列方向の幅よりも狭い領域が記録領域(最大画像形成領域)801として設定されている場合に適用したものであり、その他の構成及び作用は第3の実施形態と同様である。
Next, a sixth embodiment of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the fine drive control of the embodiment. In the sixth embodiment, the third embodiment is applied to a case where an area narrower than the width in the nozzle arrangement direction of the
次に、図16を参照して、この画像形成装置における第7の実施形態について説明する。なお、図16は同実施形態の微駆動制御の説明に供する説明図である。ここでは、記録ヘッド151として、ノズルが使用可能な用紙サイズの全幅にわたって配列されたフルライン型ヘッドを使用し、第1の実施形態を適用して、用紙10内に位置する非吐出ノズルについては微駆動を行い、用紙10外に位置する非吐出ノズルについては微駆動を行わない構成としたものである。なお、フルライン型ヘッドを使用する場合に、第2乃至第5の実施形態も同様に適用することができる。
Next, a seventh embodiment of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the fine drive control of the embodiment. Here, as the recording head 151, a full-line type head in which nozzles are arranged over the entire width of the usable paper size is used, and the non-ejection nozzles located in the
次に、図17を参照して、第3の実施形態におけるノズル単位で微駆動を行う場合と微駆動を行わないヘッド駆動制御を行う場合の構成の一例について説明する。前述した駆動波形生成部(共通駆動波形発生部)701は、共通駆動波形Vcom1を発生する。 Next, with reference to FIG. 17, an example of a configuration when performing fine driving in units of nozzles and performing head driving control without performing fine driving in the third embodiment will be described. The drive waveform generation unit (common drive waveform generation unit) 701 described above generates a common drive waveform Vcom1.
具体的に説明すると、共通駆動波形Vcom1は、画素密度と用紙搬送速度によって決まる1駆動周期(1印刷周期)内に、時系列で、液滴を吐出させないノズルメニスカスを微駆動する非吐出駆動信号P0及び画像形成に使用する吐出量の液滴を吐出させる複数の第1吐出駆動信号(駆動パルス)P1〜P3とで構成される。 More specifically, the common drive waveform Vcom1 is a non-ejection drive signal that finely drives a nozzle meniscus that does not eject droplets in time series within one drive cycle (one printing cycle) determined by the pixel density and the paper conveyance speed. P0 and a plurality of first ejection driving signals (driving pulses) P1 to P3 for ejecting droplets of an ejection amount used for image formation.
ここで、各駆動信号P0〜P3は、基準電位Veから立ち下がる波形要素と、立下り後の状態から立ち上がる波形要素などで構成される。駆動信号の電位Vが基準電位Veから立ち下がる波形要素は、これによって圧電素子221が収縮して加圧液室206の容積が膨張する引き込み波形要素である。また、立下り後の状態から立ち上がる波形要素は、これによって圧電素子221が伸長して加圧液室206の容積が収縮する加圧波形要素である。
Here, each of the drive signals P0 to P3 includes a waveform element that falls from the reference potential Ve, a waveform element that rises from the state after the fall, and the like. The waveform element in which the potential V of the drive signal falls from the reference potential Ve is a pull-in waveform element in which the
つまり、駆動波形に含まれる駆動信号P0は液滴を吐出させないでメニスカス振動を与える微駆動信号であり、駆動信号P1〜P3は、液体吐出ヘッド101のノズル204が連通する液室206を膨張させた後収縮させることで液滴を吐出させる駆動波形としている。
That is, the drive signal P0 included in the drive waveform is a fine drive signal that applies meniscus vibration without ejecting droplets, and the drive signals P1 to P3 expand the
そして、データ転送部702からの図17中に示すような滴制御信号M0〜M3によって、例えば微駆動を行うときには滴制御信号M0で駆動信号P0を選択し(Lレベルで選択される。)、小滴(小ドット)を形成するときには滴制御信号M1で駆動信号P1を選択し、大滴(大ドット)を形成するときには滴制御信号M2で駆動信号P1ないしP3を選択し、微駆動を行わせないときには滴制御信号M3を選択して、それぞれ記録ヘッドの圧電素子221に印加させるようにする。なお、ここでは小滴と大滴の2種類のサイズとしているが、例えば、両者の間の大きさの中滴も吐出させるようにすることもできる。
Then, for example, when fine driving is performed by the droplet control signals M0 to M3 as shown in FIG. 17 from the
そこで、記録ヘッド51の各ヘッド101の各ノズル204についてノズル毎に、微駆動を行う非吐出ノズルについては滴制御信号M0を、微駆動を行わない非吐出ノズルについては滴制御信号M3を選択する。
Therefore, for each
次に、上記微駆動有無と空吐出動作との関係について説明する。一般的に、使用頻度が低い又は使用されないノズル204は、ノズル204内のインクが増粘し吐出不良を引き起こす可能性があり、吐出不良を防止する対策の一つとして印刷中に用紙(被記録媒体)上に、あるいは、その他の箇所(例えば搬送ベルト上や搬送ベルトに設けた開口部など)に使用頻度が低い又は使用されないノズル204から画像の形成に無関係な液滴の吐出(空吐出、予備吐出)を行う空吐出動作を行うようにしている。
Next, the relationship between the presence or absence of fine driving and the idle ejection operation will be described. In general,
図18には、前述した非吐出ノズルであって微駆動しないノズルのうち、吐出ノズルと隣接するノズルと隣接しないノズルで印字したときのノズルダウン(吐出不能:ノズルが目詰まりを起こして完全に液滴の吐出が出来ない状態)の発生時間についての測定結果の一例を示している。 In FIG. 18, among the nozzles that are non-ejection nozzles that are not finely driven, the nozzles are down when printing is performed with nozzles that are not adjacent to the ejection nozzles (discharging is impossible: the nozzles are completely clogged. An example of a measurement result of the occurrence time of a state in which droplets cannot be discharged is shown.
この図18の結果から、微駆動無しの非吐出ノズルのうち、吐出ノズルと隣接する非吐出ノズルを放置した場合には、時間βt[s]後にノズルダウンを発生し、微駆動無しの非吐出ノズルのうち、吐出ノズルと隣接しない非吐出ノズルを放置した場合には、αt[s]後にノズルダウンが発生している。 From the result of FIG. 18, when the non-ejection nozzle adjacent to the ejection nozzle among the non-ejection nozzles without fine driving is left unattended, nozzle down occurs after time βt [s], and non-ejection without fine driving is performed. Among the nozzles, when a non-ejection nozzle that is not adjacent to the ejection nozzle is left unattended, nozzle down occurs after αt [s].
この実験によれば、時間αt[s]は、時間βt[s]の数倍程度になる。これより、被記録媒体の印刷時間T>βt[s]のときに、被記録媒体内の非吐出ノズルは、最長でもβt[s]以内に少なくとも1度は空吐出を実施する必要があるに対して、被記録媒体外の非吐出ノズルは最長でも時間αt[s]以内に少なくとも1度空吐出を実施すれば良い。 According to this experiment, the time αt [s] is about several times the time βt [s]. Accordingly, when the printing time T of the recording medium T> βt [s], the non-ejection nozzles in the recording medium need to perform idle ejection at least once within βt [s] at the longest. On the other hand, the non-ejection nozzles outside the recording medium may perform idle ejection at least once within the time αt [s] at the longest.
したがって、所定の経過時間における空吐出の回数(空吐出頻度)は、微駆動無しの非吐出ノズルのうち、吐出ノズルと隣接しない非吐出ノズルの空吐出頻度を、吐出ノズルと隣接する非吐出ノズルの空吐出ノズルの空吐出頻度よりも少なくすることができる。 Accordingly, the number of idle ejections (idle ejection frequency) in a predetermined elapsed time is the non-ejection nozzle that is adjacent to the ejection nozzle, and is the non-ejection nozzle that is not adjacent to the ejection nozzle among the non-ejection nozzles that are not finely driven. This can be less than the empty discharge frequency of the empty discharge nozzle.
次に、図19を参照して、吐出ノズルにおける所定時間あたりの吐出量と吐出滴の用紙への着弾遅れとの関係について、説明する。吐出ノズルからの吐出量は、所定時間あたりにある一定量以上吐出されないと、微駆動によりメニスカス近傍のインクが増粘し、吐出する液滴速度が低下することで、所望の着弾位置より用紙搬送方向の後方へ着弾する着弾遅れや、吐出曲がり、不吐出を招く。 Next, with reference to FIG. 19, the relationship between the discharge amount per predetermined time at the discharge nozzle and the landing delay of the discharged droplets on the paper will be described. If the discharge amount from the discharge nozzle does not discharge more than a certain amount per predetermined time, the ink in the vicinity of the meniscus is thickened by fine driving, and the droplet speed to be discharged decreases, so that the paper is transported from the desired landing position. This will cause a delay in landing at the rear of the direction, bending of discharge, and non-discharge.
そこで、被記録媒体通過後から次の被記録媒体が到達するまでの間は微駆動しない制御を行なうことで、微駆動によるインク増粘を抑制することができる。さらに、所定時間当たりの吐出量が所定量以下の吐出ノズルについては、被記録媒体の記録領域が通過したタイミングで、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作を行なうことにより、インク増粘を防ぐことが可能となる。 Therefore, by performing control that does not finely drive until the next recording medium arrives after passing through the recording medium, it is possible to suppress ink thickening due to fine driving. Further, with respect to the discharge nozzles whose discharge amount per predetermined time is equal to or less than the predetermined amount, an ink discharge operation is performed by discharging a droplet that does not contribute to image formation at the timing when the recording area of the recording medium passes. It becomes possible to prevent stickiness.
図19で示すように、この空吐出制御は、記録領域(上記の例では用紙)内の印刷データを読み出して、ノズル毎に吐出ノズルの吐出量が予め設定した値(設定滴量)L以下であるか否かを判別し、設定滴量以下の場合は空吐出動作を行い、吐出量が設定値より大きい場合は空吐出を行なわない。図20には、この空吐出制御に係る処理の流れを示している。このような制御を行うことによって、空吐出で無駄に捨てるインク量の低減を図ることが可能となる。 As shown in FIG. 19, this idle ejection control is performed by reading the print data in the recording area (paper in the above example), and the ejection amount of the ejection nozzle for each nozzle is equal to or less than a preset value (set droplet amount) L. In the case where the amount is equal to or less than the set droplet amount, the idle ejection operation is performed, and when the ejection amount is larger than the set value, the idle ejection is not performed. FIG. 20 shows the flow of processing related to this idle discharge control. By performing such control, it is possible to reduce the amount of ink that is wasted in idle ejection.
ここで、上記各実施の形態における微駆動制御の開始及び終了の基準について説明する。以下の説明における用紙センサの取り付け位置としては、ヘッド(ノズル)よりも搬送方向の上流側とする。用紙先端又は後端の検知から、所定時間後に微駆動有無の制御を行なう。 Here, the criteria for starting and ending fine drive control in each of the above embodiments will be described. In the following description, the paper sensor is attached to the upstream side in the transport direction from the head (nozzle). The presence or absence of fine driving is controlled after a predetermined time from the detection of the leading or trailing edge of the paper.
はじめに、微駆動制御の開始について説明する。用紙の検知は、用紙搬送方向におけるヘッドアレイよりも上流側に用紙センサ521が設けられ、用紙の先端及び後端を検知する。上記用紙センサにて用紙先端が検知され、所定時間後に微駆動が開始される。ここで、所定時間とは、用紙センサが用紙先端を検知してから、用紙の記録領域がヘッド(ノズル)に到達するよりも短い時間である。また、用紙の記録領域は、操作パネル等で設定される余白量、設定用紙サイズ(または給紙台上の用紙サイズ)より求められる。全ヘッドが一斉に微駆動を開始しても構わないが、用紙センサから各ヘッドまでの距離に応じ、ライン毎やヘッドのノズル列毎に順次微駆動を開始するのが望ましい。 First, the start of fine drive control will be described. For detection of paper, a paper sensor 521 is provided upstream of the head array in the paper transport direction, and detects the leading edge and the trailing edge of the paper. The leading edge of the sheet is detected by the sheet sensor, and fine driving is started after a predetermined time. Here, the predetermined time is a time shorter than the time when the recording area of the paper reaches the head (nozzle) after the paper sensor detects the leading edge of the paper. The paper recording area is obtained from the margin amount set on the operation panel or the like, and the set paper size (or the paper size on the paper feed tray). Although all heads may start fine driving at the same time, it is desirable to start fine driving sequentially for each line or each nozzle row of the head according to the distance from the paper sensor to each head.
次に、微駆動制御の終了について説明する。用紙センサにより用紙後端が検知されると、用紙後端がヘッド(ノズル)下を通過するタイミングで微駆動が終了される。具体的には、用紙センサからヘッド(ノズル)下までの距離及び用紙搬送速度から通過時間を算出し、用紙後端を用紙センサで検知した後、上記算出した通過時間後に、微駆動の終了(微駆動しない処理)を行なう。用紙の記録領域が通過するタイミングで微駆動を終了しても良い。また、各ノズル単位で微駆動を制御する場合は、各ノズルのページ内の印字終了後に微駆動を終了するのが望ましい。 Next, the end of the fine drive control will be described. When the trailing edge of the sheet is detected by the sheet sensor, the fine driving is finished at the timing when the trailing edge of the sheet passes under the head (nozzle). Specifically, the passage time is calculated from the distance from the sheet sensor to the head (nozzle) and the sheet conveyance speed, the trailing edge of the sheet is detected by the sheet sensor, and then the fine driving ends ( Process that does not finely drive). The fine driving may be terminated at the timing when the recording area of the sheet passes. Further, when fine driving is controlled in units of nozzles, it is desirable to end fine driving after the printing in the page of each nozzle is completed.
(総括)
(1)開示するラインヘッド構造の画像形成装置では、微駆動制御による吐出不良を解消したため、割り込み処理によって印字中に複数の画像データが連続で入力されてもスループットを低下させることなく、且つ無駄なインクの消費を低減させて非印字ノズルのノズルダウンを防止し、安定した画像形成を行うことができる。また、開示の画像形成装置では、印字ノズルについても記録領域間を微駆動しないようにしたため、連続微駆動時間(回数)を少なくしインク増粘を抑制できるため、ノズルダウンを防止し、安定した画像形成を行なうことができるようになる。
(2)吐出ノズルと隣接する非吐出ノズル内のインクは、吐出ノズルの吐出振動が伝播するため、吐出ノズルと隣接しない非吐出ノズルに比べ、ノズル内インクが増粘し易い。そこで、開示の画像形成装置では、吐出ノズルと隣接しない非吐出ノズルからの空吐出量を、隣接する非吐出ノズルの空吐出量に比べて少なくすることで、スループットを低下させることなく、且つ無駄なインクの消費を低減させて非印字ノズルのノズルダウンを防止し、安定した画像形成を行うことができる。
(3)微駆動しインク吐出を行なう吐出ノズルについて、ページあたりの吐出量が所定量以下の場合、所定量を超えるノズルに比べインクが増粘する。そこで、開示の画像形成装置では、記録領域が通過したタイミングで画像形成に寄与しない液滴吐出をすることにより、吐出量が所定量以下の吐出ノズルにおいてもインク増粘を抑制できるため、ノズルダウンを防止し、安定した画像形成を行なうことができる。
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。
(Summary)
(1) In the disclosed image forming apparatus having a line head structure, since ejection failure due to fine drive control has been eliminated, even if a plurality of image data is continuously input during printing by interruption processing, throughput is not reduced and wasteful. It is possible to reduce the consumption of ink and prevent the nozzles of non-printing nozzles from going down, and perform stable image formation. Further, in the disclosed image forming apparatus, since the printing nozzles are not finely driven between the recording regions, the continuous fine driving time (number of times) can be reduced and the ink thickening can be suppressed. Image formation can be performed.
(2) The ink in the non-ejection nozzle adjacent to the ejection nozzle propagates the ejection vibration of the ejection nozzle, so that the ink in the nozzle tends to thicken compared to the non-ejection nozzle not adjacent to the ejection nozzle. Therefore, in the disclosed image forming apparatus, the idle discharge amount from the non-ejection nozzle that is not adjacent to the ejection nozzle is reduced as compared with the idle ejection amount of the adjacent non-ejection nozzle, so that the throughput is not reduced and wasteful. It is possible to reduce the consumption of ink and prevent the nozzles of non-printing nozzles from going down, and perform stable image formation.
(3) For a discharge nozzle that finely drives and discharges ink, when the discharge amount per page is equal to or less than a predetermined amount, the ink thickens compared to a nozzle that exceeds the predetermined amount. Therefore, in the disclosed image forming apparatus, by performing droplet discharge that does not contribute to image formation at the timing when the recording area passes, it is possible to suppress ink thickening even for discharge nozzles whose discharge amount is a predetermined amount or less. Can be prevented, and stable image formation can be performed.
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.
4 搬送ユニット
5 画像形成ユニット
51、51Y、51M、51C、51K 記録ヘッド
101 ヘッド
204 ノズル
4 Conveyance unit 5
Claims (5)
前記記録ヘッドに対し、前記ノズルから液滴を吐出させないで前記ノズルのインクメニスカスを振動させる微駆動を行う手段と、
前記被記録媒体に画像を記録するとき、前記液滴を吐出させない非吐出ノズルの内、前記被記録媒体の記録領域内に位置する前記非吐出ノズルについて前記微駆動を行い、前記被記録媒体の記録領域外に位置する前記非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をする手段と、を備え、
前記被記録媒体に画像を記録しないとき、前記微駆動を行わない制御をすることを特徴とする画像形成装置。 A recording head in which a plurality of nozzles for discharging droplets to the recording medium are arranged;
Means for finely driving the recording head without causing droplets to be ejected from the nozzles and vibrating the ink meniscus of the nozzles;
When recording an image on the recording medium, the fine driving is performed on the non-ejection nozzles located in the recording area of the recording medium among the non-ejection nozzles that do not eject the droplets, and the recording medium Means for performing a fine drive for the non-ejection nozzles located outside the recording area, and
An image forming apparatus that performs control so as not to perform the fine driving when an image is not recorded on the recording medium.
前記記録ヘッドに対し、前記ノズルから液滴を吐出させないで前記ノズルのインクメニスカスを振動させる微駆動を行う手段と、
前記被記録媒体に画像を記録するとき、前記液滴を吐出させない非吐出ノズルの内、前記被記録媒体内に位置する前記非吐出ノズルについて前記微駆動を行い、前記被記録媒体外に位置する前記非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をする手段と、を備え、
前記被記録媒体に画像を記録しないとき、前記微駆動を行わない制御をすることを特徴とする画像形成装置。 A recording head in which a plurality of nozzles for discharging droplets to the recording medium are arranged;
Means for finely driving the recording head without causing droplets to be ejected from the nozzles and vibrating the ink meniscus of the nozzles;
When recording an image on the recording medium, the fine driving is performed on the non-ejection nozzles located in the recording medium among the non-ejection nozzles that do not eject the liquid droplets, and are located outside the recording medium. Means for performing a fine drive for the non-ejection nozzle,
An image forming apparatus that performs control so as not to perform the fine driving when an image is not recorded on the recording medium.
前記記録ヘッドに対し、前記ノズルから液滴を吐出させないで前記ノズルのインクメニスカスを振動させる微駆動を行う手段と、
前記被記録媒体に画像を記録するとき、前記液滴を吐出させない非吐出ノズルの内、前記被記録媒体内に全ての前記ノズルが位置する前記ヘッドの非吐出ノズルについて前記微駆動を行い、前記被記録媒体外に位置する前記ノズルを含む前記ヘッドの前記非吐出ノズルについて微駆動を行わない制御をする手段と、を備え、
前記被記録媒体に画像を記録しないとき、前記微駆動を行わない制御をすることを特徴とする画像形成装置。 A recording head in which a plurality of heads in which a plurality of nozzles for discharging droplets are arranged on a recording medium are arranged in the nozzle arrangement direction; and
Means for finely driving the recording head without causing droplets to be ejected from the nozzles and vibrating the ink meniscus of the nozzles;
When recording an image on the recording medium, among the non-ejection nozzles that do not eject the liquid droplets, fine driving is performed on the non-ejection nozzles of the head in which all the nozzles are located in the recording medium, Means for performing a fine drive on the non-ejection nozzles of the head including the nozzles located outside the recording medium,
An image forming apparatus that performs control so as not to perform the fine driving when an image is not recorded on the recording medium.
前記記録ヘッドに対し、前記ノズルから液滴を吐出させないで前記ノズルのインクメニスカスを振動させる微駆動を行う手段と、
前記被記録媒体に画像を記録するとき、前記液滴を吐出させない非吐出ノズルの内、前記被記録媒体内に全ての前記ノズルが位置する前記ヘッドの非吐出ノズル、及び、前記被記録媒体内に一部のノズルが位置する前記ヘッドの非吐出ノズルについて前記微駆動を行い、前記被記録媒体外に全ての前記ノズルが位置するヘッドの非吐出ノズル、及び、前記被記録媒体内に一部のノズルが位置する前記ヘッドの前記被記録媒体外に位置する非吐出ノズルについて前記微駆動を行わない制御をする手段と、を備え、
前記被記録媒体に画像を記録しないとき、前記微駆動を行わない制御をすることを特徴とする画像形成装置。 A recording head in which a plurality of heads in which a plurality of nozzles for discharging droplets are arranged on a recording medium are arranged in the nozzle arrangement direction; and
Means for finely driving the recording head without causing droplets to be ejected from the nozzles and vibrating the ink meniscus of the nozzles;
When recording an image on the recording medium, among the non-ejection nozzles that do not eject the droplets, the non-ejection nozzles of the head in which all the nozzles are located in the recording medium, and the recording medium The non-ejection nozzles of the head where some of the nozzles are located are finely driven, and the non-ejection nozzles of the head where all the nozzles are located outside the recording medium, and some of the non-ejection nozzles within the recording medium Means for controlling the fine ejection of the non-ejection nozzles located outside the recording medium of the head where the nozzles are located, and
An image forming apparatus that performs control so as not to perform the fine driving when an image is not recorded on the recording medium.
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