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JP2017170652A - Unit for ejecting droplet, droplet ejecting device, and control method for droplet ejecting head - Google Patents

Unit for ejecting droplet, droplet ejecting device, and control method for droplet ejecting head Download PDF

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JP2017170652A
JP2017170652A JP2016056294A JP2016056294A JP2017170652A JP 2017170652 A JP2017170652 A JP 2017170652A JP 2016056294 A JP2016056294 A JP 2016056294A JP 2016056294 A JP2016056294 A JP 2016056294A JP 2017170652 A JP2017170652 A JP 2017170652A
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drive
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liquid chamber
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進一郎 小山内
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進一郎 小山内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a unit that ejects a droplet so as to hinder variation in ejection volume between a plurality of nozzles, resulting from a liquid chamber and a nozzle characteristic.SOLUTION: A drive waveform for ejecting a droplet from a nozzle by changing the volume of a liquid chamber is applied to an individual electrode 16 of each drive element 12 in which a common electrode 15 and the individual electrode 16 are formed. The drive waveform includes: a drive portion in which a potential difference between two electrodes changes so as to expand or contract the liquid chamber a plurality of times; and a voltage holding portion including an intermediate voltage at which a potential difference between two electrodes reaches a predetermined potential difference before the potential difference changes in the drive portion. In accordance with each liquid chamber and a nozzle characteristic, a drive waveform generating section 310 independently corrects an intermediate voltage of a drive waveform applied to the individual electrode 16 of each drive element 12 corresponding to each liquid chamber.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は液滴を吐出するユニット、液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッドの制御方法に関する。   The present invention relates to a droplet discharge unit, a droplet discharge device, and a method for controlling a droplet discharge head.

従来、インクジェット方式による画像形成において、インクジェットヘッドからインクが吐出される際、液滴を吐出する複数のノズル間にばらつきが発生することが知られている。   Conventionally, in ink-jet image formation, when ink is ejected from an ink-jet head, it is known that variations occur between a plurality of nozzles that eject droplets.

これに対して、特許文献1では、駆動するノズルを、ノズル底面におけるノズルの配置位置に応じてグループ分けし、グループに応じて収縮パルスの電圧値を変えている。   On the other hand, in Patent Document 1, the nozzles to be driven are grouped according to the nozzle arrangement position on the nozzle bottom surface, and the voltage value of the contraction pulse is changed according to the group.

しかしながら、特許文献1では、吐出したノズルの列間のばらつきを調整しているが、同じ列の複数のノズル間の製造ばらつきによる液室及びノズルの特性に起因する、吐出体積ばらつきは抑えられなかった。   However, in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228867, the variation between the rows of ejected nozzles is adjusted, but the variation in the ejection volume due to the characteristics of the liquid chamber and the nozzles due to the manufacturing variation among the plurality of nozzles in the same row cannot be suppressed. It was.

そこで、本発明は上記事情に鑑み、液室及びノズルの特性に起因する複数のノズル間の吐出体積のばらつきを抑えることができる液滴を吐出するユニットの提供を目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a unit that ejects droplets that can suppress variations in ejection volume among a plurality of nozzles due to the characteristics of a liquid chamber and nozzles.

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、液滴を吐出する複数のノズル、該複数のノズルのそれぞれと連通する複数の液室、前記複数の液室のそれぞれの容積を変化させる複数の駆動素子、及び該各駆動素子と接続される2つの電極を備える液滴吐出ヘッドと;前記液滴を吐出する制御を行う制御部と;を備える液滴を吐出するユニットであって、
各駆動素子に接続される2つの電極は、波形に変化する電圧が各駆動素子に対して個別に与えられる第1の電極と、第2の電極とを含み、
前記波形に変化する電圧を前記複数の第1の電極へ与え、前記2つの電極間の電位差が波形に変化することで、前記複数の駆動素子は対応する液室それぞれの容積を変化させ、
前記波形に変化する電圧は、前記液室を複数回膨張または縮小させるように前記2つの電極間の前記電位差が変化する駆動部分と、前記駆動部分の前に前記2つの電極間の前記電位差が所定の電位差となる、所定の中間電圧を含む電圧保持部分と、を含んでおり、
前記制御部において、各液室及びノズルの特性に応じて、前記各液室に対応する各駆動素子に接続される前記第1の電極に与えられる前記波形に変化する電圧の前記中間電圧を、夫々独立に補正することを特徴とする、液滴を吐出するユニットを提供する。
In order to solve the above problems, in one embodiment of the present invention, a plurality of nozzles that discharge droplets, a plurality of liquid chambers that communicate with each of the plurality of nozzles, and a plurality of volumes that change the respective volumes of the plurality of liquid chambers A droplet ejection head comprising: a drive element; and a droplet ejection head comprising two electrodes connected to each of the drive elements; and a control unit that performs control to eject the droplet;
The two electrodes connected to each drive element include a first electrode to which a voltage that changes in a waveform is individually applied to each drive element, and a second electrode,
A voltage that changes to the waveform is applied to the plurality of first electrodes, and a potential difference between the two electrodes changes to a waveform, whereby the plurality of driving elements change the volumes of the corresponding liquid chambers,
The voltage that changes in the waveform includes a driving portion where the potential difference between the two electrodes changes so as to expand or contract the liquid chamber a plurality of times, and the potential difference between the two electrodes before the driving portion. A voltage holding portion including a predetermined intermediate voltage, which has a predetermined potential difference, and
In the control unit, according to the characteristics of each liquid chamber and nozzle, the intermediate voltage of the voltage changing to the waveform applied to the first electrode connected to each drive element corresponding to each liquid chamber, Provided is a unit for ejecting droplets, characterized in that each is corrected independently.

本発明の一態様によれば、液滴を吐出するユニットにおいて、液室及びノズルの特性に起因する複数のノズル間の吐出体積のばらつきを抑えることができる。   According to one embodiment of the present invention, in a unit that ejects liquid droplets, variation in ejection volume among a plurality of nozzles due to characteristics of a liquid chamber and nozzles can be suppressed.

本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドの液室長手方向に沿う断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the droplet discharge head according to the embodiment of the present invention. 図1Aの液滴吐出ヘッドの液室短手方向(ノズル並び方向)の断面説明図。FIG. 1B is a cross-sectional explanatory view of the liquid droplet ejection head of FIG. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成例を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する液滴吐出ヘッドの一例のヘッド面示す下面図及び側面図。2A and 2B are a bottom view and a side view showing a head surface of an example of a droplet discharge head included in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る印刷制御装置及びヘッドドライバの構成例を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration example of a print control device and a head driver according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る駆動波形の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the drive waveform which concerns on 1st Embodiment of this invention. 駆動パルス波形を印加した際のノズルにおけるメニスカスと駆動パルスとの状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state of the meniscus and drive pulse in a nozzle at the time of applying a drive pulse waveform. 液滴体積の不均一の例とその補正例の説明図Illustration of non-uniform droplet volume and its correction example 本発明の第1実施形態に係る制御の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of control which concerns on 1st Embodiment of this invention. 印加電圧を与えない場合の液室模式図。The liquid chamber schematic diagram when not applying an applied voltage. 理想特性の液室に対して、異なる中間電位を与えた場合のノズル周辺の模式図、液室模式図、及び周波数特性。Schematic diagram around the nozzle, liquid chamber schematic diagram, and frequency characteristics when different intermediate potentials are applied to the ideal liquid chamber. 液室及びノズルの特性により、液室内の液体の変動量が大きい液室に対しての補正を説明する、液室の模式図、駆動波形及び周波数特性の説明図。The schematic diagram of a liquid chamber, explanatory drawing of a drive waveform, and a frequency characteristic explaining the correction | amendment with respect to the liquid chamber with the large fluctuation | variation amount of the liquid in a liquid chamber by the characteristic of a liquid chamber and a nozzle. 液室及びノズルの特性により、液室内の液体の変動量が小さい液室に対しての補正を説明する、液室の模式図、駆動波形及び周波数特性の説明図。The schematic diagram of a liquid chamber, the explanatory view of a drive waveform, and a frequency characteristic explaining correction | amendment with respect to the liquid chamber with the small variation | change_quantity of the liquid in a liquid chamber by the characteristic of a liquid chamber and a nozzle. 補正実施前後の吐出液滴体積ヒストグラムを示すグラフGraph showing discharge droplet volume histogram before and after correction 本発明の第2実施形態に係る印刷制御装置及びヘッドドライバの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the printing control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and a head driver. 本発明の第2実施形態に係る制御の流れを示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of control which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概要図。1 is a schematic diagram illustrating an example of an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概要図。1 is a schematic diagram illustrating an example of an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概要図。1 is a schematic diagram illustrating an example of an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that, in the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

<吐出ヘッド>
図1は、本発明の一実施形態に係る吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)の一例を示す断面図である。図示するように、吐出ヘッドには、個別流路(以下「加圧液室」という。)6が形成される。また、加圧液室6に対して、各ノズル4が、それぞれ連通する。さらに、吐出ヘッドは、各加圧液室6に対して、振動板2が設けられた連通部(リストリクタ)9を有する。さらに、吐出ヘッドは、流路部材1に形成される連通部9を有する。
<Discharge head>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an ejection head (droplet ejection head) according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, an individual flow path (hereinafter referred to as “pressurized liquid chamber”) 6 is formed in the ejection head. Each nozzle 4 communicates with the pressurized liquid chamber 6. Further, the ejection head has a communication part (restrictor) 9 provided with the diaphragm 2 for each pressurized liquid chamber 6. Further, the ejection head has a communication portion 9 formed in the flow path member 1.

また、フレーム部材17には、共通液室8が形成される。共通液室8は、記録液を各加圧液室6に供給する。具体的には、記録液は、共通液室8から流体抵抗部7を介して供給される。この共通液室8から振動板2に形成される連通部9を介して各加圧液室6に液体、すなわち、記録液が供給される。なお、フレーム部材17には、共通液室8に外部から記録液を供給するため、記録液供給口が形成される。また、共通液室8は、加圧液室6の並び方向、すなわち、ノズルの並び方向(以下「共通液室の長手方向」という場合がある。)に、平面形状で、長方形状に形成される。   A common liquid chamber 8 is formed in the frame member 17. The common liquid chamber 8 supplies the recording liquid to each pressurized liquid chamber 6. Specifically, the recording liquid is supplied from the common liquid chamber 8 via the fluid resistance unit 7. A liquid, that is, a recording liquid is supplied from the common liquid chamber 8 to each pressurized liquid chamber 6 through a communication portion 9 formed in the diaphragm 2. Note that a recording liquid supply port is formed in the frame member 17 in order to supply the recording liquid from the outside to the common liquid chamber 8. The common liquid chamber 8 is formed in a rectangular shape with a planar shape in the direction in which the pressurized liquid chambers 6 are arranged, that is, in the direction in which the nozzles are arranged (hereinafter sometimes referred to as “longitudinal direction of the common liquid chamber”). The

なお、流路部材1は、ノズル連通路5、各加圧液室6、流体抵抗部7及び連通部10等に、開口及び溝等を形成する。これらは、例えば、結晶面方位(ミラー指数110)の単結晶シリコン基板に対して水酸化カリウム水溶液(KOH)等のアルカリ性エッチング液を用いる異方性エッチングが行われると、形成できる。また、SUS基板に対して、酸性エッチング液を用いるエッチング又は打ち抜き等の機械加工が行われると、各加圧液室6が、形成できる。さらに、流路部材1、ノズル板3及び振動板2は、電鋳によって、一体形成されることもできる。さらにまた、これらの形成には、感光性樹脂等が用いられてもよい。   In addition, the flow path member 1 forms an opening, a groove | channel, etc. in the nozzle communication path 5, each pressurized liquid chamber 6, the fluid resistance part 7, the communication part 10, etc. FIG. These can be formed, for example, when anisotropic etching using an alkaline etching solution such as a potassium hydroxide aqueous solution (KOH) is performed on a single crystal silicon substrate having a crystal plane orientation (Miller index 110). In addition, when machining such as etching or punching using an acidic etchant is performed on the SUS substrate, each pressurized liquid chamber 6 can be formed. Furthermore, the flow path member 1, the nozzle plate 3, and the vibration plate 2 can be integrally formed by electroforming. Furthermore, photosensitive resin etc. may be used for these formation.

また、振動板2は、加圧液室6側から、第1層2a、第2層2b及び第3層2cの順にニッケルプレートを3層構造にして形成される。なお、振動板2は、例えば、電鋳によって、形成される。さらに、振動板2は、例えば、ポリイミド等の樹脂部材と、SUS基板等の金属プレートとの積層部材等によって形成されてもよい。さらにまた、振動板2は、樹脂部材等によって形成されてもよい。   The diaphragm 2 is formed with a nickel plate having a three-layer structure in the order of the first layer 2a, the second layer 2b, and the third layer 2c from the pressurized liquid chamber 6 side. The diaphragm 2 is formed by electroforming, for example. Furthermore, the diaphragm 2 may be formed of, for example, a laminated member of a resin member such as polyimide and a metal plate such as a SUS substrate. Furthermore, the diaphragm 2 may be formed of a resin member or the like.

ノズル板3には、各加圧液室6に対し、複数のノズル4が形成される。例えば、ノズル板3は、ステンレス若しくはニッケル等の金属、ポリイミド樹脂フィルム等の樹脂、シリコン又はこれらの組み合わせである。   In the nozzle plate 3, a plurality of nozzles 4 are formed for each pressurized liquid chamber 6. For example, the nozzle plate 3 is a metal such as stainless steel or nickel, a resin such as a polyimide resin film, silicon, or a combination thereof.

また、ノズル4の内部形状、すなわち、内側形状は、例えば、ホーン形状に形成される。なお、ノズル4の内部形状は、略円柱形状又は円錐台形状等でもよい。さらに、ノズル4の穴径は、液滴が吐出される出口側が直径で約14〜35マイクロメートルである。   Further, the inner shape of the nozzle 4, that is, the inner shape, is formed in a horn shape, for example. The internal shape of the nozzle 4 may be a substantially cylindrical shape or a truncated cone shape. Furthermore, the hole diameter of the nozzle 4 is about 14 to 35 micrometers in diameter on the outlet side from which droplets are ejected.

ノズル板3及びノズル面(液滴が吐出される方向の表面、すなわち、吐出面)には、撥水性の表面処理が施された撥水処理膜(層)(3a,図6参照)が設けられる。なお、撥水処理膜は、例えば、PTFE−Ni共析メッキ、フッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂(例えば、フッ素ピッチ等)を蒸着コート、シリコン系樹脂又はフッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等が記録液の物性に応じて選定されて設けられる。また、撥水処理膜は、記録液の液滴形状及び飛翔特性等を安定化させ、高品質な画質品質が得られるようにする。   The nozzle plate 3 and the nozzle surface (surface in the direction in which droplets are discharged, that is, the discharge surface) are provided with a water-repellent treatment film (layer) (3a, see FIG. 6) subjected to a water-repellent surface treatment. It is done. The water repellent film is, for example, PTFE-Ni eutectoid plating, electrodeposition coating of fluororesin, vapor deposition coating of evaporative fluororesin (for example, fluorine pitch), solvent of silicon resin or fluororesin Baking after application is selected according to the physical properties of the recording liquid. Further, the water repellent film stabilizes the droplet shape and flight characteristics of the recording liquid so that high quality image quality can be obtained.

そして、振動板2には、各加圧液室6に対して、第1層2aで形成され、かつ、変形可能な領域であるダイアフラム部(振動領域)2Aの中央部に、第2層2b及び第3層2cの積層構造からなる凸部2Bが形成される。この凸部2Bに対して、圧力発生手段(アクチュエータ)を構成する積層型の圧電素子121がそれぞれ接合される。   The diaphragm 2 is formed of the first layer 2a with respect to each pressurized liquid chamber 6, and the second layer 2b is formed at the center of the diaphragm portion (vibration region) 2A, which is a deformable region. And the convex part 2B which consists of a laminated structure of the 3rd layer 2c is formed. The laminated piezoelectric elements 121 constituting the pressure generating means (actuator) are respectively joined to the convex portions 2B.

そして、振動板2の周縁部がフレーム部材17に接合されている。フレーム部材17には、共通液室8に外部からインクを供給する供給口であるインク供給穴10が形成されている。   The peripheral edge of the diaphragm 2 is joined to the frame member 17. The frame member 17 is formed with an ink supply hole 10 which is a supply port for supplying ink to the common liquid chamber 8 from the outside.

複数の圧電素子121は、1つの駆動素子(圧電部材、圧電素子部材)12に対して、ハーフカットの溝加工(スリット加工)を行うことによって、分断されることなく、櫛歯状に形成される。また、駆動素子12は、複数の圧電素子121が並ぶ方向に沿って、ベース部材13上に配置される。   The plurality of piezoelectric elements 121 are formed in a comb-like shape without being divided by performing half-cut groove processing (slit processing) on one drive element (piezoelectric member, piezoelectric element member) 12. The The drive element 12 is disposed on the base member 13 along the direction in which the plurality of piezoelectric elements 121 are arranged.

ベース部材13は、金属材料で形成されるのが望ましい。ベース部材13が金属材料で形成されると、駆動素子12の自己発熱による蓄熱が少なくできる。   The base member 13 is preferably formed of a metal material. When the base member 13 is formed of a metal material, heat storage due to self-heating of the drive element 12 can be reduced.

また、圧電素子121の伸縮によって、振動領域(ダイアフラム)2Aが変位する。そして、振動領域2Aが変位すると、加圧液室6は、収縮又は膨張する。このように、圧電素子121に駆動信号が印加され、充電が行われると、圧電素子121は、伸長する。一方で、圧電素子121に充電された電荷が放電されると、圧電素子121は、収縮する。   Further, the vibration region (diaphragm) 2 </ b> A is displaced by the expansion and contraction of the piezoelectric element 121. When the vibration region 2A is displaced, the pressurized liquid chamber 6 contracts or expands. Thus, when a drive signal is applied to the piezoelectric element 121 and charging is performed, the piezoelectric element 121 expands. On the other hand, when the electric charge charged in the piezoelectric element 121 is discharged, the piezoelectric element 121 contracts.

なお、圧電部材である駆動素子12の圧電方向に、d33方向への変位を用いて、加圧液室6内の液体が、加圧される構成であってもよい。また、圧電素子部材12の圧電方向に、いわゆるd31方向への変位を用いて、加圧液室6内の液体が、加圧される構成であってもよい。以下、d33方向への変位を用いる構成を例に説明する。   Note that the liquid in the pressurized liquid chamber 6 may be pressurized using a displacement in the d33 direction in the piezoelectric direction of the drive element 12 that is a piezoelectric member. Alternatively, the liquid in the pressurized liquid chamber 6 may be pressurized using displacement in the so-called d31 direction in the piezoelectric direction of the piezoelectric element member 12. Hereinafter, a configuration using displacement in the d33 direction will be described as an example.

図1Bは、図1Aの液滴吐出ヘッドの液室平面方向に沿う断面図である。ここで圧電部材について説明する。   FIG. 1B is a cross-sectional view of the liquid droplet ejection head of FIG. 1A along the liquid chamber plane direction. Here, the piezoelectric member will be described.

圧電部材(駆動素子)12を接合固定し、アクチエーターユニットを構成するベース部材13が配置されている。この駆動素子12では、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121、支柱部材123が形成されている。   A base member 13 that constitutes an actuator unit is disposed by bonding and fixing the piezoelectric member (driving element) 12. In the drive element 12, a plurality of piezoelectric elements 121 and support members 123 are formed by forming grooves by slit processing that is not divided.

駆動素子12の一端面の端面電極はハーフカットによるダイシング加工で分割されて個別電極16となり、他端面の端面電極は切り欠き等の加工による制限で分割されずにすべての圧電素子121で導通した共通電極15となる。   The end face electrode on one end face of the drive element 12 is divided by dicing by half-cut to be an individual electrode 16, and the end face electrode on the other end face is conducted by all the piezoelectric elements 121 without being divided by a restriction such as notch. It becomes the common electrode 15.

共通電極15は、圧電素子121の端部に電極層を設けて回し込んでFPCケーブル11のグラウンド(GND)電極に接続している。この例では、圧電素子121は、駆動波形(絶対電圧)を個別電極16へ与えて、による共通電極15、個別電極16の電極間の電圧差の変化によって伸縮する駆動圧電素子柱とする。   The common electrode 15 is connected to the ground (GND) electrode of the FPC cable 11 by providing an electrode layer at the end of the piezoelectric element 121 and turning it around. In this example, the piezoelectric element 121 is a driving piezoelectric element column that expands and contracts due to a change in voltage difference between the common electrode 15 and the individual electrode 16 by applying a driving waveform (absolute voltage) to the individual electrode 16.

ここで、個別電極16が、波形に変化する電圧が与えられる第1の電極として機能し、共通電極15が複数に対して共通の電圧が与えられる第2の電極として機能する。   Here, the individual electrode 16 functions as a first electrode to which a voltage changing in waveform is applied, and the common electrode 15 functions as a second electrode to which a common voltage is applied to a plurality of electrodes.

支柱部材123は共通電極15、個別電極16の電極間の電圧差の変化影響を受けない非駆動圧電素子柱としている。   The column member 123 is a non-driven piezoelectric element column that is not affected by the voltage difference between the common electrode 15 and the individual electrode 16.

また、駆動素子12の圧電素子121に接続される個別電極16に、選択的に駆動波形(駆動電圧波形)を印加する駆動回路(駆動IC)と接続したFPCケーブル11が接続されている。   The FPC cable 11 connected to a drive circuit (drive IC) that selectively applies a drive waveform (drive voltage waveform) is connected to the individual electrode 16 connected to the piezoelectric element 121 of the drive element 12.

駆動素子12は、厚さ10〜50μm/1層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の圧電材料151と、厚さ数μm/1層の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電極152とを交互に積層したものである。内部電極152は、交互に端面の端面電極(外部電極)である個別電極16、共通電極15に電気的に接続されている。   The drive element 12 is composed of a lead zirconate titanate (PZT) piezoelectric material 151 having a thickness of 10 to 50 μm / layer and an internal electrode 152 made of silver and palladium (AgPd) having a thickness of several μm / layer. Are laminated. The internal electrodes 152 are electrically connected to the individual electrodes 16 and the common electrode 15 which are alternately end surface electrodes (external electrodes).

圧電素子121の圧電常数はd33あり、この圧電素子121が受ける電極15、16の間の電圧差(相対電圧)の変化による伸縮により加圧液室6を収縮、膨張させている。圧電素子121は駆動信号が印加され充電が行われると伸長し加圧液室6を膨張させ、また圧電素子121は充電された電荷が放電すると反対方向に加圧液室6を収縮するようになっている。   The piezoelectric constant of the piezoelectric element 121 is d33, and the pressurized liquid chamber 6 is contracted and expanded by expansion and contraction due to a change in voltage difference (relative voltage) between the electrodes 15 and 16 received by the piezoelectric element 121. The piezoelectric element 121 expands when the driving signal is applied and is charged and expands the pressurized liquid chamber 6, and the piezoelectric element 121 contracts the pressurized liquid chamber 6 in the opposite direction when the charged charge is discharged. It has become.

このように構成した液滴吐出ヘッドにおいては、例えば個別電極16に印加する電圧(絶対電圧)を基準電圧Veから下げる(駆動波形10〜50Vのパルス電圧等を印加する)ことによって、電極16,15間の電圧差が小さくなり、圧電素子121が収縮する。よって、振動板2が下降して液室6の体積が膨張することで、液室6内にインクが流入する。   In the droplet discharge head configured as described above, for example, by lowering the voltage (absolute voltage) applied to the individual electrode 16 from the reference voltage Ve (applying a pulse voltage having a drive waveform of 10 to 50 V, etc.), The voltage difference between 15 becomes small, and the piezoelectric element 121 contracts. Accordingly, the diaphragm 2 descends and the volume of the liquid chamber 6 expands, so that ink flows into the liquid chamber 6.

その後、個別電極16に印加する電圧を上げて、電極16,15間の電圧差が大きくなり、駆動圧電素子柱である圧電素子121を積層方向に伸長させ、振動板2をノズル4方向に変形させて液室6の体積を収縮させる。この動作により、液室6内のインクが加圧され、ノズル4からインク滴が吐出(噴射)される。   Thereafter, the voltage applied to the individual electrode 16 is increased, the voltage difference between the electrodes 16 and 15 increases, the piezoelectric element 121 as the driving piezoelectric element column extends in the stacking direction, and the diaphragm 2 deforms in the nozzle 4 direction. Thus, the volume of the liquid chamber 6 is contracted. By this operation, the ink in the liquid chamber 6 is pressurized, and ink droplets are ejected (ejected) from the nozzle 4.

そして、個別電極16に印加する電圧を基準電圧に戻すことによって振動板2が初期位置に復元し、液室6が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室8から液室106内にインクが充填される。そこで、ノズル4のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出の動作に移行する。   Then, by returning the voltage applied to the individual electrode 16 to the reference voltage, the diaphragm 2 is restored to the initial position, and the liquid chamber 6 expands to generate a negative pressure. 106 is filled with ink. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 4 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge operation.

なお、一般に、インクジェットヘッドで振動板を使用するものについては、押し打ち法、引き打ち法、これらを組み合わせた方法で駆動するものがある。押し打ち法での駆動では、振動板を加圧室側に押し込み、加圧室内の容積を小さくすることでインク滴を吐出させる。   In general, some ink jet heads that use diaphragms are driven by a pushing method, a striking method, or a combination of these. In driving by the pushing method, an ink droplet is ejected by pushing the diaphragm into the pressurizing chamber and reducing the volume in the pressurizing chamber.

引き打ち法での駆動では、振動板を液室の外側方向の力で変形させ、液室内の容積を広げた状態から元の容積になるように振動板の変位を元に戻すことでインク滴を吐出させる。   In the driving by the striking method, the vibration plate is deformed by a force in the outer direction of the liquid chamber, and the displacement of the vibration plate is returned to the original volume from the expanded state of the liquid chamber to return the ink droplet. To discharge.

上述のヘッドの駆動方法については上記のように、(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。   As described above, the driving method of the head is not limited to (pulling-pushing), and it is also possible to perform striking or pushing depending on the direction to which the drive waveform is given.

このような吐出ヘッドが設けられる液滴を吐出するユニットを備える液滴吐出装置は、例えば、画像形成装置である。すなわち、画像形成装置が液滴を吐出する場合には、吐出される液滴は、インク等の記録液である。以下、画像形成装置の例で説明する。なお、液滴を吐出する構成は、液滴を吐出するユニット等のように、液滴を吐出するための構成が一体のユニットであってもよい。   A liquid droplet ejection apparatus including a unit for ejecting liquid droplets provided with such an ejection head is, for example, an image forming apparatus. That is, when the image forming apparatus ejects droplets, the ejected droplets are a recording liquid such as ink. Hereinafter, an example of the image forming apparatus will be described. Note that the configuration for discharging droplets may be a unit in which the configuration for discharging droplets is integrated, such as a unit for discharging droplets.

<ハードウェア構成例>
図2は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。例えば、本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、図示するハードウェア構成等である。
<Hardware configuration example>
FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. For example, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention has the illustrated hardware configuration.

画像形成装置は、CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read−Only Memory)202及びRAM(Random Access Memory)203を有する。また、画像形成装置は、NVRAM(Non―Volatile RAM、不揮発性RAM)204及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)205を有する。   The image forming apparatus includes a CPU (Central Processing Unit) 201, a ROM (Read-Only Memory) 202, and a RAM (Random Access Memory) 203. The image forming apparatus also includes an NVRAM (Non-Volatile RAM) 204 and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 205.

さらに、画像形成装置は、ホストI/F(interface)206、印刷制御装置207、キャリッジ30、モータ駆動装置210、ACバイアス供給装置212及びI/O(Input/Output)213を有する。   Further, the image forming apparatus includes a host I / F (interface) 206, a print control device 207, a carriage 30, a motor drive device 210, an AC bias supply device 212, and an I / O (Input / Output) 213.

さらにまた、画像形成装置は、操作パネル214、温度センサ215、主走査モータ40、エンコーダセンサ43、副走査モータ31、搬送ベルト21、エンコーダセンサ35及び帯電ローラ26を有する。   Furthermore, the image forming apparatus includes an operation panel 214, a temperature sensor 215, a main scanning motor 40, an encoder sensor 43, a sub scanning motor 31, a conveyance belt 21, an encoder sensor 35, and a charging roller 26.

CPU201は、画像形成装置全体を制御する。すなわち、CPU201は、制御部200が行う処理及びデータ加工を実現するための演算を行う演算装置である。また、CPU201は、図示するハードウェアを制御する制御装置である。   The CPU 201 controls the entire image forming apparatus. That is, the CPU 201 is a calculation device that performs calculations for realizing the processing and data processing performed by the control unit 200. The CPU 201 is a control device that controls the illustrated hardware.

ROM202、RAM203及びNVRAM204は、記憶装置の例である。具体的には、ROM202は、CPU201が実行するプログラム及び固定データ等のデータを記憶する。またRAM203は、画像データ等のデータを記憶する。さらに、NVRAM204は、画像形成装置の電源が遮断されてもデータを保持できるため、NVRAM204には、画像形成装置の電源が遮断されても保持させるデータ等が記憶される。   The ROM 202, the RAM 203, and the NVRAM 204 are examples of storage devices. Specifically, the ROM 202 stores a program executed by the CPU 201 and data such as fixed data. The RAM 203 stores data such as image data. Further, since the NVRAM 204 can retain data even when the power of the image forming apparatus is shut off, the NVRAM 204 stores data to be retained even when the power of the image forming apparatus is shut off.

ASIC205は、画像データに対する各種信号処理、並び替え等の画像処理及び画像形成装置全体を制御するための入出力信号の処理を行う電子回路である。   The ASIC 205 is an electronic circuit that performs various signal processing on image data, image processing such as rearrangement, and input / output signal processing for controlling the entire image forming apparatus.

ホストI/F206は、ホスト側と、データを送受信するインタフェースである。   The host I / F 206 is an interface for transmitting / receiving data to / from the host side.

印刷制御装置207は、吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)209等を駆動させるデータを送信する。また、印刷制御装置207は、駆動波形を生成し、送信する。   The print control apparatus 207 transmits data for driving the ejection head (droplet ejection head) 209 and the like. In addition, the print control apparatus 207 generates and transmits a drive waveform.

キャリッジ30は、ヘッドドライバ208及び吐出ヘッド209等によって実現される。ヘッドドライバ208は、キャリッジ30側に設けられる吐出ヘッド209を駆動させるためのドライバIC(Integrated Circuit)等である。   The carriage 30 is realized by the head driver 208, the ejection head 209, and the like. The head driver 208 is a driver IC (Integrated Circuit) for driving the ejection head 209 provided on the carriage 30 side.

ここで、印刷制御装置207、キャリッジ30を合わせて、液滴を吐出するユニット300とする。また、印刷制御装置207及びヘッドドライバ208を合わせて、液滴を吐出するユニット300の制御部350とする。液滴を吐出するユニット300の制御については図4とともに後述する。   Here, the print control apparatus 207 and the carriage 30 are combined to form a unit 300 that discharges droplets. Further, the print control device 207 and the head driver 208 are combined to form the control unit 350 of the unit 300 that discharges droplets. The control of the unit 300 for discharging droplets will be described later with reference to FIG.

モータ駆動装置210は、主走査モータ40及び副走査モータ31を駆動させる。ACバイアス供給装置212は、帯電ローラ26にACバイアスを供給する。   The motor driving device 210 drives the main scanning motor 40 and the sub scanning motor 31. The AC bias supply device 212 supplies an AC bias to the charging roller 26.

エンコーダセンサ43は、主走査モータ40の位置を示す検出信号を出力する。同様に、エンコーダセンサ35は、副走査モータ31の位置を示す検出信号を出力する。温度センサ215は、画像形成装置の環境温度を計測し、検出信号を出力する。   The encoder sensor 43 outputs a detection signal indicating the position of the main scanning motor 40. Similarly, the encoder sensor 35 outputs a detection signal indicating the position of the sub-scanning motor 31. The temperature sensor 215 measures the environmental temperature of the image forming apparatus and outputs a detection signal.

I/O213は、各センサからの検出信号を入力するインタフェースである。   The I / O 213 is an interface that inputs detection signals from each sensor.

操作パネル214は、画像形成装置のユーザに対して、各種情報を表示する表示装置及びユーザによる操作を入力する入力装置である。   The operation panel 214 is a display device that displays various types of information and an input device that inputs user operations.

例えば、制御部200は、ホストI/F206によって、PC(Personal Computer)等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読取装置及びデジタルカメラ等の撮像装置等から画像データ等を受信する。なお、画像データ等は、ケーブル又はネットワーク等を介して受信される。次に、制御部200が有するCPU201は、ホストI/F206が有する受信バッファに記憶される画像データ等を読み出して解析する。   For example, the control unit 200 receives image data and the like from an information processing apparatus such as a PC (Personal Computer), an image reading apparatus such as an image scanner, and an imaging apparatus such as a digital camera, by the host I / F 206. Note that image data or the like is received via a cable or a network. Next, the CPU 201 included in the control unit 200 reads and analyzes image data stored in a reception buffer included in the host I / F 206.

そして、制御部200は、ASIC205によって、画像処理及びデータの並び替え等の処理を行う。続いて、ASIC205によって処理された画像データは、印刷制御装置207によって、ヘッドドライバ208に送信される。なお、画像形成を行うためのドットパターンデータの生成は、ホスト側のプリンタドライバによって行われるとする。   Then, the control unit 200 uses the ASIC 205 to perform processing such as image processing and data rearrangement. Subsequently, the image data processed by the ASIC 205 is transmitted to the head driver 208 by the print control device 207. Note that the generation of dot pattern data for image formation is performed by a printer driver on the host side.

また、印刷制御装置207は、画像データをシリアルデータにして、ヘッドドライバ208に送信する。さらに、印刷制御装置207は、画像データを送信するのに用いられるクロック信号、ラッチ信号及び滴制御信号(マスク信号)等の信号をヘッドドライバ208に送信する。   Further, the print control apparatus 207 converts the image data into serial data and transmits it to the head driver 208. Further, the print control device 207 transmits signals such as a clock signal, a latch signal, and a droplet control signal (mask signal) used for transmitting image data to the head driver 208.

さらにまた、印刷制御装置207は、ROM202等に記憶される駆動信号パターンを示すデータをD/A(digital−analog)変換するD/A変換器等を有する。また、印刷制御装置207は、信号の電圧を増幅させる電圧増幅器及び信号の電流を増幅させる電流増幅器等によって、駆動信号を生成する共通駆動波形生成部301を有する。   Furthermore, the print control apparatus 207 includes a D / A converter that performs D / A (digital-analog) conversion on data indicating a drive signal pattern stored in the ROM 202 or the like. The print control apparatus 207 also includes a common drive waveform generation unit 301 that generates a drive signal using a voltage amplifier that amplifies the signal voltage and a current amplifier that amplifies the signal current.

さらに、印刷制御装置207は、ヘッドドライバ208に送信される駆動波形の選択を指示する選択部(送信部)302を有する。続いて、1つ又は複数の駆動波形パルス、すなわち、駆動信号(共通駆動波形)が、ヘッドドライバ208に送信される。なお、印刷制御装置207の詳細は、後述する。   The print control apparatus 207 further includes a selection unit (transmission unit) 302 that instructs selection of a drive waveform transmitted to the head driver 208. Subsequently, one or a plurality of drive waveform pulses, that is, a drive signal (common drive waveform) is transmitted to the head driver 208. Details of the print control apparatus 207 will be described later.

ヘッドドライバ208には、画像データが、シリアルに送信される。また、ヘッドドライバ208には、画像データが、吐出ヘッド209の1行分のデータで送信される。この1行分のデータに基づいて、ヘッドドライバ208は、駆動波形となる駆動信号を吐出ヘッド209(の個別電極16)に印加する。駆動信号が印加されると、吐出ヘッド209が有する駆動素子(例えば、圧電素子121を含む圧電部材12等)は、液滴を吐出させるエネルギーを発生させる。このようにして、画像データに基づいて、吐出ヘッド209が駆動される。   Image data is transmitted serially to the head driver 208. Further, the image data is transmitted to the head driver 208 as data for one row of the ejection head 209. Based on the data for one row, the head driver 208 applies a drive signal having a drive waveform to the ejection head 209 (individual electrode 16 thereof). When a drive signal is applied, a drive element (for example, the piezoelectric member 12 including the piezoelectric element 121) included in the ejection head 209 generates energy for ejecting a droplet. In this way, the ejection head 209 is driven based on the image data.

また、画像形成装置は、駆動波形を構成する駆動波形パルスを選択することによって、例えば、大滴(大ドット)、中滴(中ドット)及び小滴(小ドット)等のいずれかの大きさとなるように、ドットを打ち分けることができる。   Further, the image forming apparatus selects one of the sizes of, for example, a large droplet (large dot), a medium droplet (medium dot), and a small droplet (small dot) by selecting a driving waveform pulse constituting the driving waveform. As can be seen, the dots can be divided.

さらに、CPU201は、リニアエンコーダ等を構成するエンコーダセンサ43から送信される検出信号をサンプリングして、速度検出値及び位置検出値等を得る。次に、CPU201は、あらかじめ記憶する速度及び位置プロファイル等から得られる速度目標値及び位置目標位置と、速度検出値及び位置検出値とに基づいて、主走査モータ40を制御するための駆動出力値、すなわち、制御値を算出する。続いて、CPU201は、制御値に基づいて、モータ駆動装置210を介して、主走査モータ40を駆動させる。   Further, the CPU 201 samples a detection signal transmitted from the encoder sensor 43 that constitutes a linear encoder or the like to obtain a speed detection value, a position detection value, and the like. Next, the CPU 201 drives the drive output value for controlling the main scanning motor 40 based on the speed target value and position target position obtained from the speed and position profile stored in advance, and the speed detection value and position detection value. That is, a control value is calculated. Subsequently, the CPU 201 drives the main scanning motor 40 via the motor driving device 210 based on the control value.

同様に、CPU201は、ロータリエンコーダ等を構成するエンコーダセンサ35から送信される検出信号をサンプリングして、速度検出値及び位置検出値等を得る。次に、あらかじめ記憶する速度及び位置プロファイル等から得られる速度目標値及び位置目標位置と、速度検出値及び位置検出値とに基づいて、副走査モータ31を制御するための駆動出力値、すなわち、制御値を算出する。続いて、CPU201は、制御値に基づいて、モータ駆動装置210を介して、副走査モータ31を駆動させる。   Similarly, the CPU 201 samples a detection signal transmitted from the encoder sensor 35 that constitutes a rotary encoder or the like to obtain a speed detection value, a position detection value, and the like. Next, based on the speed target value and position target position obtained from the speed and position profile stored in advance, the speed detection value and the position detection value, a drive output value for controlling the sub-scanning motor 31, that is, Calculate the control value. Subsequently, the CPU 201 drives the sub-scanning motor 31 via the motor driving device 210 based on the control value.

<ノズルの配列>
図3は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する吐出ヘッドの一例を示す外観図である。本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、例えば、図示するような吐出ヘッド209を有する。なお、図3(a)は、吐出ヘッド209をいわゆるノズル方向から見た平面図(底面図)である。これに対して、図3(b)は、吐出ヘッド209を側面から見た側面図である。
<Nozzle arrangement>
FIG. 3 is an external view showing an example of an ejection head included in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. The image forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes, for example, an ejection head 209 as illustrated. FIG. 3A is a plan view (bottom view) of the ejection head 209 viewed from the so-called nozzle direction. On the other hand, FIG. 3B is a side view of the ejection head 209 viewed from the side.

以下、吐出ヘッド209が有するノズル4が並ぶ方向(図では、左右方向に相当する。)をx軸とする。さらに、x軸に対して、直交する方向をy軸とする。また、垂直方向をz軸とする。   Hereinafter, the direction in which the nozzles 4 included in the ejection head 209 are arranged (corresponding to the horizontal direction in the figure) is defined as the x axis. Further, a direction orthogonal to the x axis is taken as a y axis. The vertical direction is the z-axis.

図示する例では、ノズル4は、複数あり、x軸方向に並べられる構成である。この例では、複数のノズル4によって、ノズル群102が構成される。具体的には、図示するように、ノズル4は、第1行目102a及び第2行目102bとなるように複数並べられ、ノズル群102が構成される。なお、第2行目102bは、図示するように、第1行目102aを構成するノズル4がない位置、すなわち、第1行目102aを構成する各ノズル4の間を補間する位置等となるように設置される。   In the example shown in the figure, there are a plurality of nozzles 4 arranged in the x-axis direction. In this example, a nozzle group 102 is configured by a plurality of nozzles 4. Specifically, as shown in the drawing, a plurality of nozzles 4 are arranged so as to form a first row 102a and a second row 102b, and a nozzle group 102 is configured. As shown in the figure, the second row 102b is a position where there is no nozzle 4 constituting the first row 102a, that is, a position for interpolating between the nozzles 4 constituting the first row 102a. Installed.

また、吐出ヘッド209は、液滴が流れる流路を形成する流路部材1(「液滴基板」という場合もある。)を有する。さらに、図示する構成は、流路部材1の下面には、振動板2が接合される例である。一方で、この例では、流路部材1の上面には、接着剤等で、ノズル板3が接合される。さらにまた、振動板2には、接着剤等によって、フレーム部材17が接合される。   Further, the ejection head 209 includes a flow path member 1 (also referred to as a “droplet substrate”) that forms a flow path through which droplets flow. Furthermore, the illustrated configuration is an example in which the diaphragm 2 is bonded to the lower surface of the flow path member 1. On the other hand, in this example, the nozzle plate 3 is joined to the upper surface of the flow path member 1 with an adhesive or the like. Furthermore, the frame member 17 is joined to the diaphragm 2 with an adhesive or the like.

流路部材1、振動板2、ノズル板3及びフレーム部材17等によって、ノズル4から吐出される液滴となる液体が流れる流路又は液体が格納される液室等が、形成される。   The flow path member 1, the vibration plate 2, the nozzle plate 3, the frame member 17, and the like form a flow path in which a liquid that is discharged from the nozzle 4 flows or a liquid chamber in which the liquid is stored.

また、形成される液室の壁面のうち、少なくとも一面には、ダンパ部材20が、用いられる。なお、ダンパ部材20は、フレーム部材17である壁面より剛性が低い。さらに、ダンパ部材20は、一層に限られず、二層以上であってもよい。他にも、ダンパ部材20は、振動板2と異なる材料であってもよい。例えば、ダンパ部材20は、ニッケル(Ni)金属等である。すなわち、ダンパ部材20は、ニッケル金属等の気体の透過性が低い材料が望ましい。また、ダンパ部材20は、樹脂膜等で形成されてもよい。   Further, the damper member 20 is used on at least one of the wall surfaces of the liquid chamber to be formed. The damper member 20 is less rigid than the wall surface that is the frame member 17. Furthermore, the damper member 20 is not limited to one layer, and may be two or more layers. In addition, the damper member 20 may be made of a material different from that of the diaphragm 2. For example, the damper member 20 is nickel (Ni) metal or the like. That is, the damper member 20 is preferably made of a material having low gas permeability such as nickel metal. The damper member 20 may be formed of a resin film or the like.

<第1実施形態の構成例>
図4は、本発明の第1実施形態に係る印刷制御装置207及びヘッドドライバ208の構成例を示すブロック図である。図5は、本発明の一実施形態に係る駆動波形を説明する図である。
<Configuration example of the first embodiment>
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the print control apparatus 207 and the head driver 208 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining drive waveforms according to an embodiment of the present invention.

図4に示すように、印刷制御装置207は、共通駆動波形生成部301及び送信部302を有する。   As illustrated in FIG. 4, the print control apparatus 207 includes a common drive waveform generation unit 301 and a transmission unit 302.

一方で、印刷制御装置207に接続されるヘッドドライバ208は、個別のノズルに対して夫々駆動波形を印加可能な駆動波形生成部310a〜310xが設けられている。   On the other hand, the head driver 208 connected to the print control apparatus 207 is provided with drive waveform generation units 310a to 310x that can apply drive waveforms to individual nozzles.

共通駆動波形生成部301は、印刷における1周期内に、複数の滴サイズの滴形成に寄与する複数の吐出パルスを時系列で含む共通駆動波形を生成し、送信する。   The common drive waveform generation unit 301 generates and transmits a common drive waveform including a plurality of ejection pulses contributing to the formation of droplets having a plurality of droplet sizes in a time series within one cycle of printing.

送信部302は、ヘッドドライバ208に、滴の大きさを指示する滴制御信号(図5に示す大滴用MN信号、中滴用MN信号、小適用MN信号)を送信する。さらに、送信部302は、ヘッドドライバ208に、画像データ信号、ラッチ信号及びクロック信号等の液滴データを送信する。   The transmission unit 302 transmits to the head driver 208 a droplet control signal (large droplet MN signal, medium droplet MN signal, and small application MN signal shown in FIG. 5) instructing the droplet size. Further, the transmission unit 302 transmits droplet data such as an image data signal, a latch signal, and a clock signal to the head driver 208.

本実施形態におけるヘッドドライバ208内の各駆動波形生成部310は、吐出パルス選択部311、中間電圧補正値記憶領域312、駆動電圧補正値記憶領域313、及び選択波形データ補正部314を有する。   Each drive waveform generation unit 310 in the head driver 208 in the present embodiment includes an ejection pulse selection unit 311, an intermediate voltage correction value storage region 312, a drive voltage correction value storage region 313, and a selection waveform data correction unit 314.

吐出パルス選択部(データ選択部)311は、液滴データに応じて、駆動制御部から送信される共通駆動波形データから、選択波形データを選択する(図5(c)、(d)、(e)の波形参照)。吐出パルス選択部311は、例えば、シフトレジスタ、ラッチ回路、デコーダ、レベルシフタ、及びアナログスイッチ等によって構成されている。   The ejection pulse selection unit (data selection unit) 311 selects the selection waveform data from the common drive waveform data transmitted from the drive control unit according to the droplet data (FIGS. 5C, 5D, and 5D). (See waveform in e)). The ejection pulse selection unit 311 includes, for example, a shift register, a latch circuit, a decoder, a level shifter, an analog switch, and the like.

中間電圧補正値記憶領域(第1の記憶領域)312は、中間電圧Veの補正値(中間電圧補正値)を、対応するノズルの特性と、駆動波形と関連付けて記憶している。   The intermediate voltage correction value storage area (first storage area) 312 stores the correction value (intermediate voltage correction value) of the intermediate voltage Ve in association with the characteristics of the corresponding nozzle and the drive waveform.

駆動電圧補正値記憶領域(第2の記憶領域)313は、駆動電圧(吐出パルスのピーク電圧)の補正値を、対応するノズルの特性と、駆動波形と関連付けて記憶している。   The drive voltage correction value storage area (second storage area) 313 stores the correction value of the drive voltage (discharge pulse peak voltage) in association with the characteristics of the corresponding nozzle and the drive waveform.

例えば、中間電圧補正値記憶領域312及び駆動電圧補正値記憶領域313はNVRAM等の同一の記憶手段315内に形成されている。あるいは、記憶領域312,313は別々の記憶手段に設けられていてもよい。   For example, the intermediate voltage correction value storage area 312 and the drive voltage correction value storage area 313 are formed in the same storage means 315 such as NVRAM. Alternatively, the storage areas 312 and 313 may be provided in separate storage means.

駆動波形生成部310において、選択波形データ補正部314は、吐出パルス選択部311、中間電圧補正値記憶領域312、及び駆動電圧補正値記憶領域313と接続されている。   In the drive waveform generation unit 310, the selection waveform data correction unit 314 is connected to the ejection pulse selection unit 311, the intermediate voltage correction value storage region 312, and the drive voltage correction value storage region 313.

選択波形データ補正部314は、吐出パルス選択部によって選択された波形データを、
駆動周波数に合わせて読み出した、中間電圧補正値及び駆動電圧補正値に応じて、補正する(図5(c)、(d)、(e)の矢印参照)。補正値を反映した選択波形データが、駆動素子12へ接続される個別電極16へ与えられる(印加される)駆動波形となる。
The selected waveform data correction unit 314 converts the waveform data selected by the ejection pulse selection unit into
Correction is performed in accordance with the intermediate voltage correction value and the drive voltage correction value read according to the drive frequency (see arrows in FIGS. 5C, 5D, and 5E). The selected waveform data reflecting the correction value is a drive waveform applied (applied) to the individual electrode 16 connected to the drive element 12.

ここで、駆動波形は、波形に変化する電圧である。波形に変化する絶対電圧(印加電圧と接地との電位差)である駆動波形を、複数の個別電極16へ与えることで、個別電極16と共通電極15との電極間の電位差(相対電圧)が波形に変化する。電極間の電位差(相対電圧)の変化により、駆動素子12が伸縮し、複数の駆動素子12は対応する液室それぞれの容積を変化させる。   Here, the drive waveform is a voltage that changes to a waveform. By applying a drive waveform, which is an absolute voltage that changes into a waveform (potential difference between applied voltage and ground), to the plurality of individual electrodes 16, the potential difference (relative voltage) between the electrodes of the individual electrode 16 and the common electrode 15 is waveform. To change. Due to the change in potential difference (relative voltage) between the electrodes, the drive element 12 expands and contracts, and the plurality of drive elements 12 change the volumes of the corresponding liquid chambers.

ここでは、共通電極15が接地電圧(0V)に接続される例(絶対電圧=相対電圧)を示しているが、共通電極は接地電圧以外のバイアス電圧に接続されていてもよい。   Here, an example is shown in which the common electrode 15 is connected to the ground voltage (0 V) (absolute voltage = relative voltage), but the common electrode may be connected to a bias voltage other than the ground voltage.

また、上記実施形態では、共通電極15、個別電極16は、圧電素子121の両側面部に設けられる例を示しているが、電極は、上面部と下面部等、別の場所にあってもよい。また、1つの圧電素子に対して、1対の共通電極、個別電極の例を示したが、圧電素子を変化させるために、対となる共通電極、個別電極を複数設けてもよい。   Moreover, although the common electrode 15 and the individual electrode 16 have shown the example provided in the both sides | surfaces part of the piezoelectric element 121 in the said embodiment, an electrode may exist in another places, such as an upper surface part and a lower surface part. . Further, although an example of a pair of common electrodes and individual electrodes is shown for one piezoelectric element, a plurality of pairs of common electrodes and individual electrodes may be provided in order to change the piezoelectric elements.

下記、説明される、駆動電圧、中間電圧等は、個別電極16と共通電極15との電位差を意味する。   The driving voltage, intermediate voltage, and the like described below mean a potential difference between the individual electrode 16 and the common electrode 15.

このような構成により、個々の個別電極16に印加される、駆動波形の中間電圧(即ち、個別電極と共通電極との電位差)を補正し、液室6へ与えるエネルギーを補正することが可能なる。ここで、中間電圧とは、個別電極16に印加することで、駆動部分の前であって、個別電極16と共通電極15との電極間の電位差が所定の電圧差となる電圧を意味する。   With such a configuration, it is possible to correct the intermediate voltage of the drive waveform (that is, the potential difference between the individual electrode and the common electrode) applied to each individual electrode 16 and to correct the energy applied to the liquid chamber 6. . Here, the intermediate voltage means a voltage that is applied to the individual electrode 16 and before the driving portion, so that the potential difference between the electrodes of the individual electrode 16 and the common electrode 15 becomes a predetermined voltage difference.

この補正により、液室の特性のバラツキを補正し、個々の液室容積(液室内の液体が存在できる部分)を均一に近づけ、ノズル間の吐出液滴体積の周波数変動量バラツキを抑えることが可能になる。   This correction corrects variations in the characteristics of the liquid chambers, makes the individual liquid chamber volumes (portions where the liquid in the liquid chambers can be present) uniform, and suppresses variations in the frequency fluctuation amount of the ejected droplet volume between the nozzles. It becomes possible.

次に、駆動パルスを与えた時の、ヘッド及びノズル周辺の挙動を説明する。図6に、駆動パルス波形を印加した際のノズルにおけるメニスカスと駆動パルスとの状態を示す説明図を示す。   Next, the behavior around the head and the nozzle when a drive pulse is applied will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state of the meniscus and the drive pulse in the nozzle when the drive pulse waveform is applied.

なお、図6の右側では左側部分のノズル4のメニスカスの状態に対する駆動パルスの波形部分を太線にして示している。本明細書において、メニスカスとは、ノズル付近の液体(インク)の表面の状態を意味する。   On the right side of FIG. 6, the waveform portion of the drive pulse corresponding to the meniscus state of the nozzle 4 on the left side is indicated by a bold line. In this specification, the meniscus means the state of the surface of the liquid (ink) near the nozzle.

本発明の実施形態において、駆動素子12に接続される個別電極16に駆動電圧波形(全体電圧)が印加されたとき、印加される絶対電圧は、一度中間電圧Vgで保持される。吐出動作、特に引き打ちを行うためには、十数V程度の中間電圧が保持される。このとき中間電圧が印加され膨張した駆動素子によって液室容積は減少している。   In the embodiment of the present invention, when a drive voltage waveform (overall voltage) is applied to the individual electrode 16 connected to the drive element 12, the applied absolute voltage is once held at the intermediate voltage Vg. In order to perform the discharge operation, particularly the striking operation, an intermediate voltage of about several tens of volts is maintained. At this time, the volume of the liquid chamber is reduced by the drive element that is expanded by applying the intermediate voltage.

基準電圧Vgでは、図5(a)に示すように、メニスカス溢れが生じた状態である(表面張力により膨らんでいる)。   At the reference voltage Vg, as shown in FIG. 5A, a meniscus overflow occurs (swells due to surface tension).

そこから、図5(b)に示すように、最初の引き込み波形要素a1によって個別液室6を膨張させることで、メニスカスはノズル4内に引き込まれる。このとき、劣化した撥水処理膜3aの部分に一部の液体Laが残留してしまう。   Then, as shown in FIG. 5B, the meniscus is drawn into the nozzle 4 by expanding the individual liquid chamber 6 by the first drawing waveform element a1. At this time, a part of the liquid La remains in the deteriorated water repellent film 3a.

しかし、図6(c)に示すように、最初の引き込み波形要素Paから最初の吐出パルスまでの電圧保持部分(期間)b1である中間電圧(Vg)の間に、メニスカスの揺り戻し(振幅)が発生し、ノズル4内の液体Lと残留した液体Laが合体する。   However, as shown in FIG. 6C, the meniscus swings back (amplitude) during the intermediate voltage (Vg) which is the voltage holding portion (period) b1 from the first pulling waveform element Pa to the first ejection pulse. Occurs, and the liquid L in the nozzle 4 and the remaining liquid La are combined.

そこで、図6(d)に示すように、最初の吐出パルスの引き込み波形要素a2によって個別液室6を膨張させることで、残留した液体Laもノズル4内に引き込まれて、メニスカスはノズル中心に対して対称形状となる。ここで、残留した液体Laとともに、ノズル4内の液体Lを、最も引き込む波形要素をピーク電圧(駆動電圧)bとする。駆動電圧bは、個別電極16と共通電極15との電位差が最も小さくなる電圧である。   Therefore, as shown in FIG. 6D, the individual liquid chamber 6 is expanded by the drawing waveform element a2 of the first ejection pulse, so that the remaining liquid La is also drawn into the nozzle 4, and the meniscus is centered on the nozzle. On the other hand, it has a symmetrical shape. Here, together with the remaining liquid La, the waveform element that draws the liquid L in the nozzle 4 most is the peak voltage (drive voltage) b. The drive voltage b is a voltage at which the potential difference between the individual electrode 16 and the common electrode 15 is the smallest.

この状態から、図6(e)に示すように、吐出パルスの収縮要素cによって個別液室6を収縮させることにより、メニスカスが押し出されて液滴が吐出される。このとき、メニスカスはノズル中心に対して対称形状であるため、噴射曲がりを生じない。よって、メニスカスの2段階の引き込み(個別液室の2段階膨張)を行うことによって噴射曲がりを抑制することができる。   From this state, as shown in FIG. 6E, the individual liquid chamber 6 is contracted by the contraction element c of the discharge pulse, whereby the meniscus is pushed out and the droplet is discharged. At this time, the meniscus has a symmetrical shape with respect to the center of the nozzle, so that no injection bending occurs. Therefore, the injection bending can be suppressed by performing the two-stage drawing of the meniscus (two-stage expansion of the individual liquid chamber).

このように、メニスカスの2段階の引き打ちにより、液滴をノズル4から吐出させる。   In this way, droplets are ejected from the nozzle 4 by two-stage striking of the meniscus.

なお、本発明の実施形態で適用する駆動波形(波形となる電圧)は、2段階のものに限られず、図6(a)、(b)の工程を除いた波形であってもよい。この場合、波形が台形に変化する前、後が同じ電圧となるため、その変化前後の電圧を、中間電圧とする。よって、1段階の引き打ちの場合、中間電圧は、駆動部分の前に2つの電極間の所定の電位差を保持する期間である基準電圧Vgを意味する。   Note that the drive waveform (the voltage to be a waveform) applied in the embodiment of the present invention is not limited to the two-stage waveform, and may be a waveform excluding the steps of FIGS. 6 (a) and 6 (b). In this case, since the waveform is the same before and after the waveform changes to a trapezoid, the voltage before and after the change is set as an intermediate voltage. Therefore, in the case of one-stage striking, the intermediate voltage means a reference voltage Vg that is a period for holding a predetermined potential difference between the two electrodes before the driving portion.

図7に、液滴体積のばらつき例とその補正例の説明図を示す。(a)は、複数のノズル間の駆動周波数ばらつきによる吐出体積ばらつきを示している。(b)は、(a)のばらつきを補正した吐出例を示す。   FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of variation in droplet volume and a correction example thereof. (A) has shown the discharge volume dispersion | variation by the drive frequency dispersion | variation between several nozzles. (B) shows a discharge example in which the variation of (a) is corrected.

ここで、一般的に、複数のノズル間の形状には、製造ばらつきが存在する。例えば組立工程では、駆動素子はダイアフラムを介して液室部品と接合され、液室が封止されて液室体積(容積)や、高さ、幅等が決定される。   Here, generally, there is a manufacturing variation in the shape between a plurality of nozzles. For example, in the assembly process, the drive element is joined to the liquid chamber part via the diaphragm, and the liquid chamber is sealed to determine the volume (volume), height, width, and the like of the liquid chamber.

詳しくは、吐出ヘッド209の複数のノズル4の夫々において、主に液室6の形状等に対応するヘルムホルツ固有振動と、主にノズルの形状や流体抵抗部等の対応するリフィル周期の特性を有しており、この特性は、製造バラツキにより複数のノズル間で夫々若干異なる。   Specifically, each of the plurality of nozzles 4 of the discharge head 209 has Helmholtz natural vibration mainly corresponding to the shape of the liquid chamber 6 and the characteristics of the corresponding refill cycle such as the nozzle shape and the fluid resistance portion. This characteristic is slightly different between a plurality of nozzles due to manufacturing variations.

本明細書では、ヘルムホルツ固有振動(固有振動周波数)は、ノズル4の開口や圧力室(液室)6の形状、及びリストリクタ(連通部)9により形成されるインク供給口により決まるコンプライアンス(単位圧力あたりの容積変化、柔らかさの度合い)やイナータンス等に支配されている。   In this specification, Helmholtz natural vibration (natural vibration frequency) is a compliance (unit) determined by the opening of the nozzle 4, the shape of the pressure chamber (liquid chamber) 6, and the ink supply port formed by the restrictor (communication portion) 9. (Volume change per pressure, degree of softness) and inertance.

また、本明細書では、リフィルとは、共通液室8から個別液室(加圧液室)6へのインク流入(引き込み)の程度を意味し、流体抵抗部7の抵抗値に応じて変化する値である。リフィルが多いと、慣性により、ノズル4からの液体のメニスカスが盛り上がり、さらには、液体が溢れる。   Further, in this specification, refill means the degree of ink inflow (pull-in) from the common liquid chamber 8 to the individual liquid chamber (pressurized liquid chamber) 6 and changes according to the resistance value of the fluid resistance portion 7. The value to be When there are many refills, the meniscus of the liquid from the nozzle 4 rises due to inertia, and further the liquid overflows.

このような、液室6の固有振動の周期、及びノズル4のリフィル周期の違いにより、同じ駆動周波数を与えても、(a)のように吐出される液滴体積がばらつく。   Due to the difference between the natural vibration period of the liquid chamber 6 and the refill period of the nozzle 4, even when the same drive frequency is applied, the volume of the ejected droplet varies as shown in FIG.

そこで、本発明では、ノズル固有の固有振動周波数等の(ノズル+液室の容積)の、液室及びノズルの特性の違いに基づいて、複数のノズル間で後述の補正を実施することで、補正後に吐出される液滴体積を均一にする。   Therefore, in the present invention, by performing the correction described later between the plurality of nozzles based on the difference between the characteristics of the liquid chamber and the nozzle (volume of the nozzle + the volume of the liquid chamber) such as the natural vibration frequency unique to the nozzle, The volume of droplets discharged after correction is made uniform.

<第1実施形態の制御フロー>
図8に本発明の第1実施形態に係る制御の流れを示すフローチャートを示す。
<Control Flow of First Embodiment>
FIG. 8 is a flowchart showing a control flow according to the first embodiment of the present invention.

まず、S1で、CPU201(図2参照)が、ホストI/F206又は操作パネル214を介して、用紙搬送速度情報を取得する。   First, in S <b> 1, the CPU 201 (see FIG. 2) acquires sheet conveyance speed information via the host I / F 206 or the operation panel 214.

S2で、CPU201がホストI/F206を介して、画像データを取得する。   In S <b> 2, the CPU 201 acquires image data via the host I / F 206.

S3で、用紙速度情報、画像データに合わせて、CPU201がヘッド移動速度を設定する。例えば、図2に示す、制御部200内のROM202等で、予め画像データに応じた、ヘッド移動速度を設定しておき、その速度を読み出す。   In S3, the CPU 201 sets the head moving speed in accordance with the paper speed information and the image data. For example, the head moving speed corresponding to the image data is set in advance in the ROM 202 or the like in the control unit 200 shown in FIG. 2, and the speed is read.

S4で、ヘッド移動速度に合わせて、印刷制御装置207の送信部302が印加する駆動周波数を決定する。   In S4, the drive frequency applied by the transmission unit 302 of the print control apparatus 207 is determined in accordance with the head moving speed.

S5で、画像データに合わせて、送信部302において液滴のサイズ(滴サイズ)を設定する。そして、液滴サイズに合わせて、滴制御信号(大滴用MN信号、中滴用MN信号、小適用MN信号)をヘッドドライバ208へ送信する。   In S5, the droplet size (droplet size) is set in the transmission unit 302 in accordance with the image data. Then, a droplet control signal (large droplet MN signal, medium droplet MN signal, small application MN signal) is transmitted to the head driver 208 in accordance with the droplet size.

S6で、キャリッジ側のヘッドドライバ208で複数設けられている駆動波形生成部310で、吐出パルス選択部311が、液滴のサイズに合わせて、共通駆動波形から吐出パルスを選択する。   In S6, the ejection pulse selection unit 311 selects the ejection pulse from the common driving waveform in accordance with the droplet size in the drive waveform generation unit 310 provided in plural in the head driver 208 on the carriage side.

S7で、選択波形データ補正部314が、記憶領域312,313から、液室寸法(特性)・中間電圧・ピーク電圧の相関テーブルを、読み出す。   In S <b> 7, the selected waveform data correction unit 314 reads the correlation table of the liquid chamber dimensions (characteristics), the intermediate voltage, and the peak voltage from the storage areas 312 and 313.

S8で、選択波形データ補正部314が、決定された駆動周波数に合わせて、又は、高周波の駆動周波数に合わせて、相関テーブルにより、中間電圧を補正する。   In S8, the selected waveform data correction unit 314 corrects the intermediate voltage using the correlation table in accordance with the determined drive frequency or in accordance with the high frequency drive frequency.

S9で、S8で用いた駆動周波数に合わせて、相関テーブルにより、滴サイズに合わせ選択された滴サイズの吐出パルスのピーク電圧を補正する。   In S9, the peak voltage of the ejection pulse of the droplet size selected according to the droplet size is corrected by the correlation table in accordance with the driving frequency used in S8.

S10で、S8で補正した中間電圧(絶対電圧)を、駆動素子12に接続される個別電極16へ印加することで発生する、個別電極16と共通電極15との電位差(相対電圧)により、液室6の容積を調整し、ノズル4内メニスカス位置を調整する。   In S10, liquid voltage is generated by the potential difference (relative voltage) between the individual electrode 16 and the common electrode 15 generated by applying the intermediate voltage (absolute voltage) corrected in S8 to the individual electrode 16 connected to the drive element 12. The volume of the chamber 6 is adjusted, and the meniscus position in the nozzle 4 is adjusted.

S11で、S9で補正した吐出パルス(=駆動波形)を圧電部材(駆動素子)12に接続される個別電極16へ印加することで発生する、個別電極16と共通電極15との電位差(相対電圧)により、液室6の容積を調整し、ノズル4から液滴を吐出する。   In S11, a potential difference (relative voltage) between the individual electrode 16 and the common electrode 15 generated by applying the ejection pulse (= drive waveform) corrected in S9 to the individual electrode 16 connected to the piezoelectric member (drive element) 12. ), The volume of the liquid chamber 6 is adjusted, and droplets are discharged from the nozzle 4.

上記により、制御動作を終了する。   Thus, the control operation ends.

<印加電圧とヘッド内容積とノズルでのメニスカス>
まず、図9に、印加電圧を与えない場合の液室模式図を示す。印加電圧を与えない場合とは、個別電極16と共通電極15との電位差が0の場合を示す。例えば、個別電極16も共通電極15も接地電圧の場合等である。
<Applied voltage, head volume, and meniscus at nozzle>
First, FIG. 9 shows a schematic view of a liquid chamber when no applied voltage is applied. The case where no applied voltage is applied indicates a case where the potential difference between the individual electrode 16 and the common electrode 15 is zero. For example, this is the case when both the individual electrode 16 and the common electrode 15 are at ground voltage.

この状態では、液室6は、駆動素子12によって押圧されておらず、流体抵抗部7の抵抗値は小さい。よって、図示するように、ノズルのメニスカス(液面)は、ノズルの内側にあり、表面張力により、若干凹んでいる。   In this state, the liquid chamber 6 is not pressed by the drive element 12 and the resistance value of the fluid resistance portion 7 is small. Therefore, as shown in the figure, the meniscus (liquid level) of the nozzle is inside the nozzle and is slightly recessed due to surface tension.

図10に、理想特性の液室に対して、中間電圧を与えた場合の液室及びノズル周辺の模式図を示す。詳しくは、吐出する液滴体積の周波数特性が理想特性と等しいときの、中間電圧と、メニスカスの位置についての関連図を示す。   FIG. 10 is a schematic diagram of the periphery of the liquid chamber and the nozzle when an intermediate voltage is applied to the ideal liquid chamber. Specifically, a relationship diagram regarding the intermediate voltage and the position of the meniscus when the frequency characteristic of the droplet volume to be ejected is equal to the ideal characteristic is shown.

図10において、(a)は標準値の中間電圧を与えた場合の液室模式図、(b)は高い中間電圧を与えた場合の液室模式図、及び(c)は高い中間電圧を与えた場合の液室模式図を示している。   10, (a) is a schematic diagram of a liquid chamber when a standard intermediate voltage is applied, (b) is a schematic diagram of a liquid chamber when a high intermediate voltage is applied, and (c) is a high intermediate voltage. A schematic view of the liquid chamber is shown.

図10に示すように、同じ特性の液体で、印加している中間電圧が異なると、圧力室への押し込み量が異なり、流体抵抗が異なることにより、ノズルでのメニスカスの位置が異なる。   As shown in FIG. 10, when the applied intermediate voltage is different for liquids having the same characteristics, the amount of pushing into the pressure chamber is different, and the fluid resistance is different, so that the position of the meniscus at the nozzle is different.

この性質を利用して、一度保持される中間電圧を各ノズルの特性にあわせて補正し、吐出前の液室容積の減少量を均一にするように補正制御を行う詳細を下記説明する。   The details of performing correction control to correct the intermediate voltage once held in accordance with the characteristics of each nozzle and to make the amount of decrease in the volume of the liquid chamber before discharge uniform by utilizing this property will be described below.

<体積が大きく変動する場合>
図11に、液室及びノズルの特性により、液室内の液体の変動量が大きい(例えば、液室容積が大きい)液室に対して、中間電圧、及び補正した中間電圧を与えた場合の液室及びノズル周辺の模式図を示す。
<When the volume fluctuates greatly>
FIG. 11 shows the liquid when the intermediate voltage and the corrected intermediate voltage are applied to the liquid chamber having a large amount of fluctuation of the liquid in the liquid chamber (for example, the volume of the liquid chamber is large) due to the characteristics of the liquid chamber and the nozzle. The schematic diagram around a chamber and a nozzle is shown.

図11において、(a)に、補正実施前の液室模式図、駆動波形、吐出液滴体積の周波数変動特性を示し、(b)に中間電圧の補正実施後の液室模式図、駆動波形、吐出液滴体積の周波数変動特性を示し、(c)に、駆動電圧の補正実施後の駆動波形、吐出液滴体積の周波数変動特性を示す。   In FIG. 11, (a) shows the schematic diagram of the liquid chamber before the correction, the drive waveform, and the frequency fluctuation characteristics of the ejection droplet volume, and (b) shows the schematic diagram of the liquid chamber after the correction of the intermediate voltage, and the drive waveform. The frequency variation characteristics of the ejection droplet volume are shown, and (c) shows the drive waveform after the drive voltage correction and the frequency variation characteristics of the ejection droplet volume.

図11(a)に示すように、液室及びノズルの特性により、液室内の液体の変動量が大きい液室6に対応する駆動素子12に対して、図10(a)に示す基準値と同一の電圧(中間電圧)を印加した際に、収容される液体Lの、ノズル4の外方向への盛り上がりが大きくなる傾向がある。   As shown in FIG. 11A, due to the characteristics of the liquid chamber and the nozzle, for the drive element 12 corresponding to the liquid chamber 6 where the amount of fluctuation of the liquid in the liquid chamber is large, the reference value shown in FIG. When the same voltage (intermediate voltage) is applied, the liquid L to be accommodated tends to increase in the outward direction of the nozzle 4.

なお、上述のように、液室内の液体の変動量の大きさは、液室6の容積、縦の長さ、及び横の長さの寸法が起因する固有振動周波数、ノズル4の容積、縦の長さ、及び横の長さの違いに起因するリフィル周期の違い等により、製造時の寸法で規定される。   As described above, the amount of fluctuation of the liquid in the liquid chamber depends on the natural vibration frequency caused by the volume of the liquid chamber 6, the vertical length, and the horizontal length, the volume of the nozzle 4, and the vertical length. The size at the time of manufacture is defined by the difference in the refill cycle caused by the difference in length and the horizontal length.

したがって、製造の後、予め、同一の電圧を印加して、ノズル4の液体Lのメニスカス位置の関係を計測し、記憶しておくと好適である。   Therefore, it is preferable to measure and store the relationship of the meniscus position of the liquid L of the nozzle 4 in advance after manufacturing by applying the same voltage.

吐出液滴体積の周波数特性が理想特性よりも大きく変動する場合、特に高周波数での吐出液滴体積が大きいということは、リフィルの影響でノズル面のメニスカスが過剰に盛りあがっている状態で吐出されているということである。   When the frequency characteristics of the ejected droplet volume fluctuate more than the ideal characteristics, especially when the ejected droplet volume at a high frequency is large, it is ejected while the meniscus on the nozzle surface is excessively raised due to refilling. It is that.

理想特性に近づけるには、ノズル面のメニスカスの過剰な盛り上がりを抑える必要がある。このために、駆動素子12の液室6への押し込み量を多くすることで、液室6の流体抵抗部7の抵抗値を大きくし、リフィルを抑制すればよい。   In order to approach the ideal characteristics, it is necessary to suppress an excessive rise of the meniscus on the nozzle surface. For this reason, by increasing the amount of pushing of the drive element 12 into the liquid chamber 6, the resistance value of the fluid resistance portion 7 of the liquid chamber 6 may be increased to suppress refilling.

また、中間電圧を単純に引き上げると、吐出動作に用いられるパルス高さ(振幅)も大きくなり、低周波駆動時の吐出液滴体積が大きくなってしまう。これを防ぐため、(c)に示すように、パルス高さも調整し、低周波駆動時の吐出液滴体積を補正する。   Further, if the intermediate voltage is simply raised, the pulse height (amplitude) used for the ejection operation also increases, and the volume of the ejected droplet at the time of low frequency driving increases. In order to prevent this, as shown in (c), the pulse height is also adjusted, and the ejection droplet volume during low frequency driving is corrected.

<体積が小さく変動する場合>
図12に、液室及びノズルの特性により、液室内の液体の変動量が小さい(例えば、液室容積が小さい)液室に対して、中間電圧、及び補正した中間電圧を与えた場合の液室及びノズル周辺の模式図である。
<When the volume fluctuates small>
FIG. 12 shows a liquid when an intermediate voltage and a corrected intermediate voltage are applied to a liquid chamber in which the amount of fluctuation of the liquid in the liquid chamber is small (for example, the volume of the liquid chamber is small) due to characteristics of the liquid chamber and the nozzle. It is a schematic diagram around a chamber and a nozzle.

なお、図12、図13において、中央に示す駆動波形の図は、駆動素子12の伸縮及び液室6の容積の変動に直接影響を与える、個別電極16と共通電極15との電位差(相対電位)を示すものとする。なお、図12、図13では、説明の簡略化のため共通電極15が接地(0V)であるものとして(相対電圧=絶対電圧)説明する。   In FIG. 12 and FIG. 13, the drive waveform diagram shown in the center is a potential difference (relative potential) between the individual electrode 16 and the common electrode 15 that directly affects the expansion and contraction of the drive element 12 and the fluctuation of the volume of the liquid chamber 6. ). In FIG. 12 and FIG. 13, the description will be made assuming that the common electrode 15 is grounded (0 V) (relative voltage = absolute voltage) for simplification of description.

図12において、(a)に、補正実施前の液室模式図、駆動波形、吐出液滴体積の周波数変動特性を示し、(b)に中間電圧の補正実施後の液室模式図、駆動波形、吐出液滴体積の周波数変動特性を示し、(c)に、駆動電圧の補正実施後の駆動波形、吐出液滴体積の周波数変動特性を示す。   In FIG. 12, (a) shows the schematic diagram of the liquid chamber before the correction, the drive waveform, and the frequency fluctuation characteristic of the ejection droplet volume, and (b) shows the schematic diagram of the liquid chamber after the correction of the intermediate voltage, and the drive waveform. The frequency variation characteristics of the ejection droplet volume are shown, and (c) shows the drive waveform after the drive voltage correction and the frequency variation characteristics of the ejection droplet volume.

図12(a)に示すように、液室及びノズルの特性により、液室内の液体の変動量が小さい液室6に対応する駆動素子12に対して、図10(a)に示す基準値と同一の電圧(中間電圧)を印加した際に、収容される液体Lが、ノズル4の内方向へ引き込まれる傾向がある。   As shown in FIG. 12A, due to the characteristics of the liquid chamber and the nozzle, the reference value shown in FIG. 10A is applied to the drive element 12 corresponding to the liquid chamber 6 in which the fluctuation amount of the liquid in the liquid chamber is small. When the same voltage (intermediate voltage) is applied, the stored liquid L tends to be drawn inward of the nozzle 4.

吐出液滴体積の周波数特性が理想特性よりも小さく変動する場合、特に高周波数での吐出液滴体積が小さいということは、リフィルの影響でノズル4のメニスカスが過剰に引き込まれている状態で吐出されるということである。   When the frequency characteristics of the ejection droplet volume fluctuate smaller than the ideal characteristics, the fact that the ejection droplet volume at a high frequency is particularly small means that the meniscus of the nozzle 4 is excessively drawn due to refilling. It is to be done.

理想特性に近づけるにはリフィルの過剰な引き込みを抑える必要がある。このために、駆動素子12の液室6への押し込み量を少なくすることで、液室の流体抵抗部7の抵抗値を小さくし、リフィルを促進すればよい。   In order to approach the ideal characteristics, it is necessary to suppress excessive refilling. For this purpose, the amount of pushing of the drive element 12 into the liquid chamber 6 is reduced, so that the resistance value of the fluid resistance portion 7 of the liquid chamber is reduced and refilling is promoted.

また、(b)のように、中間電圧を単純に引き下げると、吐出動作に用いられるパルス高さ(振幅)も小さくなり、低周波駆動時の吐出液滴体積が小さくなってしまう。これを防ぐため、(c)のように、パルス高さも調整し、低周波駆動時の吐出液滴体積を補正する。   If the intermediate voltage is simply lowered as shown in (b), the pulse height (amplitude) used for the ejection operation is also reduced, and the volume of the ejected droplet during low-frequency driving is reduced. In order to prevent this, as shown in (c), the pulse height is also adjusted, and the ejection droplet volume during low-frequency driving is corrected.

図11及び図12に示すように、個々の液室及びノズルの特性に合わせて、中間電圧を補正することで、駆動波形を印加する前のノズルに対するメニスカスの状態を均一にすることができる。   As shown in FIGS. 11 and 12, the state of the meniscus with respect to the nozzle before applying the drive waveform can be made uniform by correcting the intermediate voltage in accordance with the characteristics of the individual liquid chambers and nozzles.

Figure 2017170652
図11、図12の傾向を表1に示す。このような製造バラツキに起因する吐出液滴体積のばらつきを補正するために、表2のように補正値を記憶しておくと好適である。
Figure 2017170652
The trends in FIGS. 11 and 12 are shown in Table 1. In order to correct the variation in ejected droplet volume due to such manufacturing variations, it is preferable to store the correction value as shown in Table 2.

Figure 2017170652
なお、表2では、模式的に補正の大、小等の傾向のみを示したが、実際には、段階的に変化する補正値や、補正倍率等を記憶しておくとより好ましい。このような製造ばらつきを、図4に示した、中間電圧補正値記憶領域312及び駆動電圧補正値記憶領域313に保存させておき、図8に示すように制御動作を実行する際に読み出して、補正に利用される。
Figure 2017170652
In Table 2, only the tendency of large and small corrections is schematically shown, but actually, it is more preferable to store correction values that change in stages, correction magnifications, and the like. Such manufacturing variations are stored in the intermediate voltage correction value storage area 312 and the drive voltage correction value storage area 313 shown in FIG. 4, and are read when the control operation is executed as shown in FIG. Used for correction.

したがって、個々の液室及びノズルの特性(特性のばらつき)に起因する複数のノズル間の吐出体積ばらつきを抑えることができる。   Accordingly, it is possible to suppress the discharge volume variation among the plurality of nozzles due to the characteristics (variation of characteristics) of the individual liquid chambers and nozzles.

<周波数による偏差>
図13に、補正実施前後の吐出液滴体積ヒストグラムを示す。図13では、駆動素子12の圧電素子121が低い周波数で駆動される低周波駆動の際にノズル4から吐出される吐出液滴体積の、複数のノズル間の吐出液滴体積分布の標準偏差と、圧電素子121が高い周波数で駆動される高周波駆動の際にノズル4から吐出される吐出液滴体積の、複数のノズル間の吐出液滴体積分布の標準偏差を示している。
<Deviation due to frequency>
FIG. 13 shows a discharge droplet volume histogram before and after the correction. In FIG. 13, the standard deviation of the discharge droplet volume distribution between a plurality of nozzles of the discharge droplet volume discharged from the nozzle 4 when the piezoelectric element 121 of the drive element 12 is driven at a low frequency is shown. The standard deviation of the volume distribution of ejected droplets among a plurality of nozzles of the volume of ejected droplets ejected from the nozzle 4 when the piezoelectric element 121 is driven at a high frequency is shown.

図13に示すように、高頻度で液滴を吐出する高周波駆動時の吐出液滴体積バラツキは異常画像、特に濃度ムラとして検出されやすい。そのため、高周波駆動時の吐出液滴体積バラツキを優先して補正する。   As shown in FIG. 13, the ejection droplet volume variation during high-frequency driving for ejecting droplets at a high frequency is likely to be detected as an abnormal image, particularly density unevenness. For this reason, the ejection droplet volume variation during high-frequency driving is preferentially corrected.

詳しくは、低周波駆動の際の複数のノズル間の吐出液滴体積分布の標準偏差よりも、高周波駆動の際の複数のノズル間の吐出液滴体積分布の標準偏差が、小さくなるように補正する。   Specifically, the standard deviation of the discharge droplet volume distribution between multiple nozzles during high frequency driving is corrected to be smaller than the standard deviation of the discharge droplet volume distribution between multiple nozzles during low frequency driving. To do.

なお、上記実施形態では、共通駆動波形から滴サイズに対応する吐出パルスを選択した後に、ノズル固有の特性によりパルスを補正する例を説明したが、ノズル毎に補正するのであれば、吐出パルスを選択する前の共通駆動波形の方を補正してもよい。
ノズル毎に補正される共通駆動波形には、上記同様の中間電圧と、吐出パルスのピーク電圧が含まれている。
In the above-described embodiment, an example in which the pulse is corrected based on the characteristics specific to the nozzle after selecting the ejection pulse corresponding to the droplet size from the common drive waveform has been described. The common drive waveform before selection may be corrected.
The common drive waveform corrected for each nozzle includes the same intermediate voltage as described above and the peak voltage of the ejection pulse.

<第2実施形態の構成例>
図14は、本発明の第2実施形態に係る印刷制御装置207及びヘッドドライバ208−1の構成例を示すブロック図である。
<Configuration Example of Second Embodiment>
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of the print control apparatus 207 and the head driver 208-1 according to the second embodiment of the present invention.

図示するように、印刷制御装置207は、共通駆動波形生成部301及び送信部302を有する。一方で、印刷制御装置207に接続されるヘッドドライバ208−1は、個別のノズルに対して夫々駆動波形を印加可能な駆動波形生成部320a〜320xが設けられている。   As illustrated, the print control apparatus 207 includes a common drive waveform generation unit 301 and a transmission unit 302. On the other hand, the head driver 208-1 connected to the print control apparatus 207 is provided with drive waveform generation units 320a to 320x that can apply drive waveforms to the individual nozzles.

共通駆動波形生成部301は、印刷における1周期内に、複数の滴サイズの滴形成に寄与する複数の吐出パルスを時系列で含む共通駆動波形を生成し、送信する。   The common drive waveform generation unit 301 generates and transmits a common drive waveform including a plurality of ejection pulses contributing to the formation of droplets having a plurality of droplet sizes in a time series within one cycle of printing.

送信部302は、ヘッドドライバ208−1に、滴の大きさを指示する滴制御信号、画像データ信号、ラッチ信号及びクロック信号等の液滴データを送信する。   The transmitting unit 302 transmits droplet data such as a droplet control signal, an image data signal, a latch signal, and a clock signal that indicate the size of the droplet to the head driver 208-1.

本実施形態におけるヘッドドライバ208−1内の各駆動波形生成部320は、中間電圧補正値記憶領域321、駆動電圧補正値記憶領域322、共通駆動波形補正部323、及び駆動波形選択部324を有する。   Each drive waveform generation unit 320 in the head driver 208-1 in this embodiment includes an intermediate voltage correction value storage area 321, a drive voltage correction value storage area 322, a common drive waveform correction part 323, and a drive waveform selection part 324. .

中間電圧補正値記憶領域(第1の記憶領域)321は、中間電圧補正値を、対応するノズルの特性と、駆動波形と関連付けて記憶している。   The intermediate voltage correction value storage area (first storage area) 321 stores the intermediate voltage correction value in association with the characteristics of the corresponding nozzle and the drive waveform.

駆動電圧補正値記憶領域(第2の記憶領域)322は、駆動電圧(吐出パルスのピーク電圧)の補正値を、対応するノズルの特性と、駆動波形と関連付けて記憶している。   The drive voltage correction value storage area (second storage area) 322 stores a correction value of the drive voltage (discharge pulse peak voltage) in association with the characteristics of the corresponding nozzle and the drive waveform.

例えば、中間電圧補正値記憶領域321、及び駆動電圧補正値記憶領域322はNVRAM等の同一の記憶手段325内に形成されている。あるいは、記憶領域321,322は別々の記憶手段に設けられていてもよい。   For example, the intermediate voltage correction value storage area 321 and the drive voltage correction value storage area 322 are formed in the same storage unit 325 such as NVRAM. Alternatively, the storage areas 321 and 322 may be provided in separate storage means.

共通駆動波形補正部323は、入力された、中間電圧補正値、駆動電圧補正値に応じて、共通駆動波形の、中間電圧、駆動電圧(絶対電圧)を補正する。   The common drive waveform correction unit 323 corrects the intermediate voltage and the drive voltage (absolute voltage) of the common drive waveform according to the input intermediate voltage correction value and drive voltage correction value.

駆動波形選択部(波形選択)324は、液滴データに応じて、共通駆動波形補正部323から送信されるノズル毎に補正された共通駆動波形データから、ノズル毎に補正された選択波形を選択する。駆動波形選択部324は、例えば、シフトレジスタ、ラッチ回路、デコーダ、レベルシフタ、及びアナログスイッチ等によって構成されている。   The drive waveform selection unit (waveform selection) 324 selects the selection waveform corrected for each nozzle from the common drive waveform data corrected for each nozzle transmitted from the common drive waveform correction unit 323 according to the droplet data. To do. The drive waveform selection unit 324 includes, for example, a shift register, a latch circuit, a decoder, a level shifter, an analog switch, and the like.

駆動波形生成部320において、共通駆動波形補正部323は補正値を反映し、駆動波形選択部324が選択した選択波形が、夫々の駆動素子12−a〜12xに接続される個別電極16−a〜16−xへ印加される駆動波形となる。   In the drive waveform generation unit 320, the common drive waveform correction unit 323 reflects the correction value, and the selected waveform selected by the drive waveform selection unit 324 is the individual electrode 16-a connected to each of the drive elements 12-a to 12x. Drive waveform applied to ˜16-x.

このような構成により、個々の液室に印加される、駆動波形の中間電圧を補正することが可能なる。したがって、特性のバラツキを補正し、個々の液室容積を均一に近づけ、ノズル間の吐出液滴体積の周波数変動量バラツキを抑えることが可能になる。   With such a configuration, it is possible to correct the intermediate voltage of the drive waveform applied to each liquid chamber. Therefore, it is possible to correct the variation in characteristics, bring the individual liquid chamber volumes close to uniform, and suppress the variation in the frequency fluctuation amount of the discharge droplet volume between the nozzles.

<第2実施形態の制御フロー>
図15に第2実施形態に係る制御の流れを示すフローチャートを示す。
<Control Flow of Second Embodiment>
FIG. 15 is a flowchart showing a control flow according to the second embodiment.

まず、S21で、CPU201が、ホストI/F206又は操作パネル214を介して、用紙搬送速度情報を取得する。   First, in step S <b> 21, the CPU 201 acquires sheet conveyance speed information via the host I / F 206 or the operation panel 214.

S22で、CPU201がホストI/F206を介して、画像データを取得する。   In step S <b> 22, the CPU 201 acquires image data via the host I / F 206.

S23で、用紙速度情報及び画像データに合わせて、CPU201(図2)がヘッド移動速度を設定する。   In S23, the CPU 201 (FIG. 2) sets the head moving speed in accordance with the paper speed information and the image data.

S24で、ヘッド移動速度に合わせて、印刷制御装置207の送信部302が印加する駆動周波数を決定する。   In S24, the drive frequency applied by the transmission unit 302 of the print control apparatus 207 is determined in accordance with the head moving speed.

S25で、画像データに合わせて、送信部302で液滴のサイズを設定する。そして、液滴サイズに合わせて、滴制御信号(大滴用MN信号、中滴用MN信号、小適用MN信号)をヘッドドライバ208−1へ送信する。   In S25, the droplet size is set by the transmission unit 302 in accordance with the image data. Then, in accordance with the droplet size, a droplet control signal (large droplet MN signal, medium droplet MN signal, small application MN signal) is transmitted to the head driver 208-1.

S26で、キャリッジ側のヘッドドライバ208−1で複数設けられている駆動波形生成部320で、共通駆動波形補正部323が、液室寸法(特性)・中間電圧・ピーク電圧の相関テーブル読み出す。   In S26, the common drive waveform correction unit 323 reads the correlation table of the liquid chamber dimensions (characteristics), the intermediate voltage, and the peak voltage in the drive waveform generation unit 320 provided in plurality in the head driver 208-1 on the carriage side.

S27で、決定された駆動周波数に合わせて、又は、高周波の駆動周波数に合わせて、相関テーブルにより、共通駆動波形補正部323が、共通駆動波形の中間電圧及びピーク電圧を補正する。   In S27, the common drive waveform correction unit 323 corrects the intermediate voltage and the peak voltage of the common drive waveform using the correlation table in accordance with the determined drive frequency or in accordance with the high frequency drive frequency.

S28で、液滴のサイズに合わせて、選択部324で、補正された共通駆動波形から、ノズル毎に補正された吐出パルスを選択する。   In S28, the ejection pulse corrected for each nozzle is selected from the corrected common drive waveform by the selection unit 324 in accordance with the size of the droplet.

S29で、S27で補正した中間電圧(絶対電圧)を、圧電素子121に接続される個別電極16へ印加して、個別電極16と共通電極15との電位差(相対電圧)により、液室6の容積を調整し、ノズル4内メニスカス位置を調整する。   In S29, the intermediate voltage (absolute voltage) corrected in S27 is applied to the individual electrode 16 connected to the piezoelectric element 121, and the potential difference (relative voltage) between the individual electrode 16 and the common electrode 15 causes the liquid chamber 6 to The volume is adjusted and the meniscus position in the nozzle 4 is adjusted.

S31で、S27で補正され、S28で選択された吐出パルス(=駆動波形,絶対電圧)を圧電素子121に接続される個別電極16へ印加して、個別電極16と共通電極15との電位差(相対電圧)により、液室6の容積を調整し、ノズル4から液滴を吐出する。   In S31, the ejection pulse (= drive waveform, absolute voltage) corrected in S27 and selected in S28 is applied to the individual electrode 16 connected to the piezoelectric element 121, and the potential difference between the individual electrode 16 and the common electrode 15 ( The volume of the liquid chamber 6 is adjusted by relative voltage), and the droplets are ejected from the nozzle 4.

<全体構成例>
図16は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概要図である。図17は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する機構部分の一例を示す概要図である。図16で図示する画像形成装置の例であるインクジェットプリンタ500は、いわゆるシリアル型である。
<Example of overall configuration>
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 17 is a schematic diagram illustrating an example of a mechanism portion included in the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. An ink jet printer 500 as an example of the image forming apparatus illustrated in FIG. 16 is a so-called serial type.

インクジェットプリンタは、図17で図示するように、左右に側板221A及び側板221Bを有する。この側板221A及び側板221Bに対して、ガイドロット231及びガイドロット232が設置される。このガイドロット231及びガイドロット232に沿って、キャリッジ30は、主走査モータによってタイミングベルトを介してy軸方向(以下「キャリッジ主走査方向」という。)に移動する。   As shown in FIG. 17, the ink jet printer has side plates 221A and side plates 221B on the left and right. A guide lot 231 and a guide lot 232 are installed on the side plate 221A and the side plate 221B. The carriage 30 moves along the guide lot 231 and the guide lot 232 in the y-axis direction (hereinafter referred to as “carriage main scanning direction”) via the timing belt by the main scanning motor.

キャリッジ30は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)及びブラック(K)等の各色の液滴を吐出する。また、キャリッジ30は、吐出ヘッド209(図2)を有する複数の記録ヘッド234a及び記録ヘッド234b(以下、記録ヘッド234a及び記録ヘッド234bを区別しない場合には、単に「記録ヘッド234」という場合がある。)を有する。図示するように、キャリッジ30は、複数のノズルがキャリッジ主走査方向に対して直交する方向(以下「副走査方向」という場合がある。)に配列されるように設置される。   The carriage 30 ejects droplets of each color such as yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). In addition, the carriage 30 may be simply referred to as “recording head 234” when a plurality of recording heads 234a and recording heads 234b having the ejection head 209 (FIG. 2) are not distinguished (hereinafter, the recording heads 234a and 234b are not distinguished from each other). There is.) As shown in the figure, the carriage 30 is installed such that a plurality of nozzles are arranged in a direction perpendicular to the carriage main scanning direction (hereinafter also referred to as “sub-scanning direction”).

図17に図示する構成では、記録ヘッド234は、それぞれ2つのノズル列を有する。例えば、記録ヘッド234aは、一方に、ブラック(K)の液滴を吐出するノズル列を有する。また、記録ヘッド234aは、他方に、シアン(C)の液滴を吐出するノズル列を有する。同様に、記録ヘッド234bは、一方に、マゼンタ(M)の液滴を吐出するノズル列を有する。また、記録ヘッド234bは、他方に、イエロー(Y)の液滴を吐出するノズル列を有する。   In the configuration illustrated in FIG. 17, each recording head 234 has two nozzle rows. For example, the recording head 234a has, on one side, a nozzle row that ejects black (K) droplets. The recording head 234a has a nozzle row that discharges cyan (C) droplets on the other side. Similarly, the recording head 234b has a nozzle row that ejects magenta (M) droplets on one side. In addition, the recording head 234b has a nozzle row that discharges yellow (Y) droplets on the other side.

また、キャリッジ30は、記録ヘッド234のノズル列に対して、各色のインク液をそれぞれ供給するヘッドタンク235a及びヘッドタンク235bを(以下、ヘッドタンク235a及びヘッドタンク235bを区別しない場合には、単に「ヘッドタンク235」という場合がある。)を有する。このヘッドタンク235には、各色の供給チューブ236が接続される。ヘッドタンク235には、供給チューブ236を介して、各色のカートリッジ210k、210c、210m及び210yからインク液が供給される。   The carriage 30 also supplies a head tank 235a and a head tank 235b for supplying ink liquids of the respective colors to the nozzle rows of the recording head 234 (hereinafter, when the head tank 235a and the head tank 235b are not distinguished from each other) It may be referred to as “head tank 235”). A supply tube 236 for each color is connected to the head tank 235. Ink liquid is supplied to the head tank 235 from the cartridges 210k, 210c, 210m, and 210y of each color via the supply tube 236.

一方で、図16で図示するように、インクジェットプリンタ500は、給紙トレイ250を有する。この給紙トレイ250は、圧板等の用紙搭載部241を有する。また、用紙搭載部241の上に、記録媒体の例である用紙Sが置かれる。このようにして、給紙トレイ250は、用紙Sを供給する給紙部となる。   On the other hand, as illustrated in FIG. 16, the ink jet printer 500 includes a paper feed tray 250. The paper feed tray 250 has a paper mounting portion 241 such as a pressure plate. In addition, a sheet S, which is an example of a recording medium, is placed on the sheet mounting unit 241. In this way, the paper feed tray 250 serves as a paper feed unit that supplies the paper S.

そして、用紙搭載部241から用紙Sが1枚ずつ分離され、供給される。例えば、図示するように、インクジェットプリンタ500は、半月コロ等の給紙コロ243を有する。この給紙コロ243に対向する位置に、分離パッド244が、備えられる。なお、分離パッド244は、摩擦係数が大きい材質等で構成される。   Then, the sheets S are separated one by one from the sheet loading unit 241 and supplied. For example, as illustrated, the inkjet printer 500 includes a paper feed roller 243 such as a half-moon roller. A separation pad 244 is provided at a position facing the paper feed roller 243. The separation pad 244 is made of a material having a large friction coefficient.

給紙部から用紙Sを記録ヘッド234の下側へ搬送するため、用紙Sを案内するガイド部材245等が、備えられる。同様に、用紙Sを記録ヘッド234の下側へ搬送するため、カウンタローラ246、搬送ガイド部材247及び先端加圧コロ249を有する押さえ部材248等が備えられる。   In order to convey the paper S from the paper supply unit to the lower side of the recording head 234, a guide member 245 for guiding the paper S is provided. Similarly, in order to convey the sheet S to the lower side of the recording head 234, a counter roller 246, a conveyance guide member 247, a pressing member 248 having a tip pressure roller 249, and the like are provided.

また、搬送される用紙Sを静電吸着して、記録ヘッド234に対向する位置に搬送するため、搬送ベルト(搬送手段)251等が備えられる。なお、搬送ベルト251は、いわゆる無端状ベルト等である。搬送ベルト251は、搬送ローラ252及びテンションローラ253の間に架け渡される。これによって、搬送ベルト251は、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回する。この搬送ベルト251に対して、帯電ローラ256が備えられる。帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表面を帯電させる。図示するように、帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表面に接触するように備えられる。また、帯電ローラ256は、搬送ベルト251の回動に従って回転する。   Further, a transport belt (transport means) 251 and the like are provided for electrostatically attracting the transported paper S and transporting it to a position facing the recording head 234. The transport belt 251 is a so-called endless belt or the like. The conveyor belt 251 is bridged between the conveyor roller 252 and the tension roller 253. As a result, the transport belt 251 circulates in the belt transport direction (sub-scanning direction). A charging roller 256 is provided for the transport belt 251. The charging roller 256 charges the surface of the conveyance belt 251. As illustrated, the charging roller 256 is provided so as to contact the surface of the transport belt 251. Further, the charging roller 256 rotates as the conveyance belt 251 rotates.

搬送ベルト251は、副走査モータによって搬送ローラ252が回転すると、搬送ローラ252の回動に従って回転する。ゆえに、搬送ベルト251は、副走査モータによって、ベルト搬送方向に周回移動する。   The conveyance belt 251 rotates according to the rotation of the conveyance roller 252 when the conveyance roller 252 is rotated by the sub-scanning motor. Therefore, the conveyance belt 251 moves around in the belt conveyance direction by the sub-scanning motor.

次に、用紙Sに対して、記録ヘッド234等によって、画像形成が行われる。この記録ヘッド234等によって画像形成が行われた後、用紙Sは、排紙される。排紙を行う排紙部は、搬送ベルト251から用紙Sを分離する分離爪261、排紙ローラ262、排紙コロ263及び排紙トレイ255等によって実現される。   Next, image formation is performed on the paper S by the recording head 234 and the like. After image formation is performed by the recording head 234 and the like, the sheet S is discharged. A paper discharge unit that discharges paper is realized by a separation claw 261 that separates the paper S from the transport belt 251, a paper discharge roller 262, a paper discharge roller 263, a paper discharge tray 255, and the like.

なお、インクジェットプリンタ500は、背面部等に、両面ユニット271等を有してもよい。この両面ユニット271は、着脱が可能なユニット等である。両面ユニット271は、搬送ベルト251から送られる用紙Sを反転し、再びカウンタローラ246及び搬送ベルト251の間に給紙する。なお、図示する構成は、両面ユニット271の上面を手差しトレイ272とする例である。   Note that the inkjet printer 500 may include a duplex unit 271 and the like on the back surface. The duplex unit 271 is a detachable unit or the like. The duplex unit 271 reverses the sheet S sent from the transport belt 251 and feeds it again between the counter roller 246 and the transport belt 251. The illustrated configuration is an example in which the upper surface of the duplex unit 271 is the manual feed tray 272.

図17に戻り、キャリッジ30が走査する範囲のうち、一方側(図では右側)に、維持回復機構281が設置される。維持回復機構281は、記録ヘッド234が有する各ノズルの状態を維持及び回復させるための機構である。なお、維持回復機構281が設置される位置では、記録媒体に対して、画像形成が行われないとする。以下、記録媒体に対して、画像形成が行われない領域を「非印字領域」という。   Returning to FIG. 17, the maintenance / recovery mechanism 281 is installed on one side (right side in the drawing) of the range scanned by the carriage 30. The maintenance / recovery mechanism 281 is a mechanism for maintaining and recovering the state of each nozzle of the recording head 234. It is assumed that no image is formed on the recording medium at the position where the maintenance / recovery mechanism 281 is installed. Hereinafter, an area where image formation is not performed on the recording medium is referred to as a “non-printing area”.

維持回復機構281には、キャップ部材(以下「キャップ」という。)282a及びキャップ部材282b(以下、キャップ282a及びキャップ282bを区別しない場合には、単に「キャップ282」という場合がある。)が備えられる。キャップ282は、記録ヘッド234の各ノズル面をキャピングするのに用いられる。   The maintenance / recovery mechanism 281 includes a cap member (hereinafter referred to as “cap”) 282a and a cap member 282b (hereinafter simply referred to as “cap 282” when the cap 282a and the cap 282b are not distinguished from each other). It is done. The cap 282 is used for capping each nozzle surface of the recording head 234.

維持回復機構281には、ワイパーブレード283が備えられる。ワイパーブレード283は、各ノズル面をワイピングするためのブレード部材である。さらに、維持回復機構281には、空吐出受け284が備えられる。空吐出受け284は、増粘した記録液を排出するため、画像形成に用いられない液滴を吐出させる、いわゆる空吐出によって吐出される液滴を受ける。   The maintenance / recovery mechanism 281 includes a wiper blade 283. The wiper blade 283 is a blade member for wiping each nozzle surface. Further, the maintenance / recovery mechanism 281 is provided with an idle discharge receptacle 284. The idle ejection receptacle 284 receives droplets ejected by so-called idle ejection that ejects droplets that are not used for image formation in order to discharge the thickened recording liquid.

非印字領域のうち、維持回復機構281が設置される他方には、空吐出受け288が備えられる。また、空吐出受け288には、開口部289が備えられる。   The non-printing area is provided with an idle discharge receptacle 288 on the other side where the maintenance / recovery mechanism 281 is installed. The idle discharge receiver 288 is provided with an opening 289.

以上のような画像形成装置では、図16に示すように、用紙Sは、給紙トレイ250から1枚ずつ分離及び給紙される。次に、給紙された用紙Sは、ガイド部材245によって、カウンタローラ246及び搬送ベルト251の間に送られる。続いて、用紙Sは、搬送ガイド部材247で案内され、先端加圧コロ249によって、用紙Sは、搬送ベルト251に押し付けられる。   In the image forming apparatus as described above, the sheets S are separated and fed one by one from the sheet feed tray 250 as shown in FIG. Next, the fed paper S is sent between the counter roller 246 and the conveyance belt 251 by the guide member 245. Subsequently, the sheet S is guided by the conveyance guide member 247, and the sheet S is pressed against the conveyance belt 251 by the tip pressure roller 249.

この際、帯電ローラ256には、プラス出力及びマイナス出力が交互に繰り返すように印加される。すなわち、帯電ローラ256には、交番する電圧が印加される。この印加によって、搬送ベルト251は、交番する帯電電圧パターン、すなわち、副走査方向にプラス及びマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電される。このように、プラス及びマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電した搬送ベルト251の上に、用紙Sが搬送されると、用紙Sは、搬送ベルト251に吸着される。また、用紙Sは、搬送ベルト251によって副走査方向に搬送される。   At this time, a positive output and a negative output are alternately applied to the charging roller 256. That is, an alternating voltage is applied to the charging roller 256. By this application, the conveying belt 251 is alternately charged in a strip shape with a predetermined width in the sub-scanning direction, that is, plus and minus in an alternating charging voltage pattern. As described above, when the paper S is transported on the transport belt 251 in which plus and minus are alternately charged in a band with a predetermined width, the paper S is attracted to the transport belt 251. Further, the sheet S is conveyed in the sub-scanning direction by the conveying belt 251.

この搬送される用紙Sに対して、キャリッジ30(図2)が相対的に移動する。さらに、キャリッジ30は、画像信号に基づいて、記録ヘッド234を駆動させる。これによって、用紙Sには、液滴が吐出され、1行分の画像形成が行われる。次に、インクジェットプリンタ500は、所定の量、用紙Sを搬送する。同様に、用紙Sには、液滴が吐出され、1行分の画像形成が行われる。記録終了信号又は用紙Sの後端が記録領域に到達したことを示す信号等が受信されると、インクジェットプリンタ500は、画像形成を終了し、用紙Sを排紙トレイ255等に排紙する。   The carriage 30 (FIG. 2) moves relative to the conveyed paper S. Further, the carriage 30 drives the recording head 234 based on the image signal. As a result, droplets are ejected onto the paper S, and image formation for one line is performed. Next, the inkjet printer 500 conveys the paper S by a predetermined amount. Similarly, droplets are ejected onto the paper S, and image formation for one line is performed. When a recording end signal or a signal indicating that the trailing edge of the paper S has reached the recording area is received, the ink jet printer 500 ends the image formation and discharges the paper S to the paper discharge tray 255 or the like.

<フルライン型画像形成装置>
また、画像形成装置は、図18で図示するような全体構成の装置でもよい。
<Full line type image forming apparatus>
Further, the image forming apparatus may be an apparatus having an overall configuration as illustrated in FIG.

図18は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の別の全体構成の一例を示す概要図である。図18で図示する画像形成装置の例であるインクジェットプリンタ501は、いわゆるフルライン型ヘッドである。インクジェットプリンタ501は、画像形成部601及び用紙を搬送する搬送機構604等を有する。また、インクジェットプリンタ501は、複数の用紙Sが置かれる給紙トレイ603を有する。   FIG. 18 is a schematic diagram illustrating an example of another overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. An ink jet printer 501 as an example of the image forming apparatus illustrated in FIG. 18 is a so-called full line type head. The ink jet printer 501 includes an image forming unit 601 and a transport mechanism 604 that transports paper. The ink jet printer 501 has a paper feed tray 603 on which a plurality of papers S are placed.

まず、給紙トレイ603から用紙Sが、取り込まれる。次に、搬送機構604によって搬送される用紙Sには、画像形成部601によって、画像形成が行われる。この後、用紙Sは、排紙トレイ605に排紙される。   First, the paper S is taken from the paper feed tray 603. Next, an image is formed on the sheet S conveyed by the conveyance mechanism 604 by the image forming unit 601. Thereafter, the sheet S is discharged to a discharge tray 605.

画像形成部601は、記録液となる液体を格納した液体タンクを有する。また、画像形成部601は、各色のライン型ヘッド410y、410m、410c及び410kを有する。各色のライン型ヘッド410y、410m、410c及び410kは、用紙の幅方向、すなわち、搬送方向に対して直交する方向の長さに相当する長さである。また、各色のライン型ヘッド410y、410m、410c及び410kは、ヘッドホルダ等に取り付けられる。各色のライン型ヘッド410y、410m、410c及び410kは、搬送方向において、上流側から、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの順で、用紙Sに液滴を吐出する。   The image forming unit 601 includes a liquid tank that stores a liquid serving as a recording liquid. The image forming unit 601 includes line-type heads 410y, 410m, 410c, and 410k for each color. The line-type heads 410y, 410m, 410c, and 410k for each color have a length corresponding to the length in the paper width direction, that is, the direction orthogonal to the transport direction. Further, the line-type heads 410y, 410m, 410c, and 410k for each color are attached to a head holder or the like. The line-type heads 410y, 410m, 410c, and 410k for each color eject droplets onto the paper S in the order of black, cyan, magenta, and yellow from the upstream side in the transport direction.

なお、各色のライン型ヘッド410y、410m、410c及び410kは、各色の液滴を吐出する複数のノズルを所定の間隔で配置した1つのヘッドでもよい。また、各色のライン型ヘッド410y、410m、410c及び410kは、ヘッドと、カートリッジが別である構成でもよい。   The line heads 410y, 410m, 410c, and 410k for each color may be a single head in which a plurality of nozzles that eject droplets of each color are arranged at a predetermined interval. Further, the line-type heads 410y, 410m, 410c, and 410k for each color may have a configuration in which the head and the cartridge are separate.

給紙トレイ603に置かれる用紙Sは、給紙コロ421によって、1枚ずつに分離される。次に、用紙Sは、用紙給紙ローラ425によって、搬送機構604に搬送される。   The sheets S placed on the sheet feed tray 603 are separated one by one by a sheet feed roller 421. Next, the paper S is transported to the transport mechanism 604 by the paper feed roller 425.

搬送機構604は、駆動ローラ431及び従動ローラ432の間に架け渡される搬送ベルト433等を有する。また、搬送ベルト433の表面を帯電させる帯電ローラ434が備えられる。   The transport mechanism 604 includes a transport belt 433 that is bridged between the driving roller 431 and the driven roller 432. Further, a charging roller 434 that charges the surface of the transport belt 433 is provided.

また、インクジェットプリンタ501は、画像形成部601に対向する位置に、ガイド部材435等を有する。さらに、インクジェットプリンタ501は、搬送ベルト433に付着するインクを除去するため、多孔質体等からなるクリーニングローラ等を有する。さらにまた、インクジェットプリンタ501は、用紙Sを除電するため、導電ゴム等からなる除電ローラ等を有する。他にも、インクジェットプリンタ501は、用紙Sを搬送ベルト433に押さえる押さえローラ等を有する。   Further, the ink jet printer 501 includes a guide member 435 and the like at a position facing the image forming unit 601. Further, the ink jet printer 501 includes a cleaning roller made of a porous material or the like in order to remove ink adhering to the transport belt 433. Furthermore, the ink jet printer 501 has a static elimination roller made of conductive rubber or the like in order to neutralize the paper S. In addition, the ink jet printer 501 includes a pressing roller that presses the paper S against the transport belt 433.

さらに、搬送機構604の下流側には、画像形成が行われた用紙Sを排紙する排紙ローラ438及び排紙ローラ439が備えられる。   Further, on the downstream side of the transport mechanism 604, a paper discharge roller 438 and a paper discharge roller 439 for discharging the paper S on which image formation has been performed are provided.

このようなフルライン型ヘッドを有するインクジェットプリンタ501においても、搬送ベルト433を帯電させ、搬送ベルト433に用紙Sが搬送されると、用紙Sは、搬送ベルト433に吸着する。次に、用紙Sは、搬送ベルト433によって搬送される。続いて、用紙Sに対して、画像形成部601が画像形成を行う。この後、用紙Sは、排紙トレイ605に排紙される。   Also in the inkjet printer 501 having such a full-line type head, when the transport belt 433 is charged and the paper S is transported to the transport belt 433, the paper S is attracted to the transport belt 433. Next, the sheet S is transported by the transport belt 433. Subsequently, the image forming unit 601 forms an image on the paper S. Thereafter, the sheet S is discharged to a discharge tray 605.

本発明に係る画像形成装置は、図16及び図17のように、キャリッジを有するヘッドが移動する装置でもよいし、図18のように、フルライン型ヘッドを有する装置でもよい。つまり、本発明に係る画像形成装置は、記録媒体と、吐出ヘッドとが相対的に移動する装置であればよい。   The image forming apparatus according to the present invention may be an apparatus in which a head having a carriage moves as shown in FIGS. 16 and 17, or an apparatus having a full-line type head as shown in FIG. That is, the image forming apparatus according to the present invention may be an apparatus in which the recording medium and the ejection head move relatively.

本発明に係る画像形成装置は、例えば、プリンタ、ファクシミリ又はコピーの単体機能を有する装置に適用できる。また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ及びコピー等の複数の機能を有する複合機等に適用できる。また、液滴は、インクに限られず、他の種類の記録液又は定着処理液等でもよい。すなわち、本発明に係る画像形成装置は、インク以外の種類の液滴を吐出する装置に適用されてもよい。   The image forming apparatus according to the present invention can be applied to, for example, an apparatus having a single function of a printer, a facsimile, or a copy. In addition, the image forming apparatus according to the present invention can be applied to a multifunction machine having a plurality of functions such as a printer, a facsimile, and a copy. The droplets are not limited to ink, but may be other types of recording liquids or fixing processing liquids. In other words, the image forming apparatus according to the present invention may be applied to an apparatus that ejects liquid droplets other than ink.

したがって、本発明に係る液滴を吐出する装置又は液滴を吐出するユニットを用いる装置は、画像を形成するに限られない。例えば、形成される物体は、三次元造形物等でもよい。   Therefore, the apparatus for ejecting droplets or the apparatus using the unit for ejecting droplets according to the present invention is not limited to forming an image. For example, the formed object may be a three-dimensional structure.

さらに記録媒体は、用紙等に限られない。記録媒体は、液滴が付着可能な材質であればよい。例えば、液体が付着可能な材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス又はこれらの組み合わせ等の液滴が一時的でも付着可能であればよい。   Furthermore, the recording medium is not limited to paper. The recording medium may be any material that can be adhered to the droplets. For example, the material to which the liquid can be attached is not limited as long as droplets such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or combinations thereof can be attached even temporarily.

また、本発明に係る実施形態は、画像形成装置等のコンピュータに画像形成を実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。   The embodiment according to the present invention may be realized by a program for causing a computer such as an image forming apparatus to perform image formation.

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施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内において、種々の変形又は変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Or it can be changed.

300 液滴を吐出するユニット
350 制御部
4 ノズル
6 液室
7 流体抵抗部
121 圧電素子
12 駆動素子(圧電部材)
15 共通電極(第2の電極)
16 個別電極(第1の電極)
208,208−1 印刷制御装置(駆動制御部)
209 吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)
301 共通駆動波形生成部
302 送信部
310(310a〜310x),320(320a〜320x) 駆動波形生成部
311 吐出パルス選択部(データ選択部)
312,321 中間電圧補正値記憶領域(第1の記憶領域)
313,322 駆動電圧補正値記憶領域(第2の記憶領域)
315,325 記憶手段
314 駆動波形補正部
323 共通駆動波形補正部
324 駆動波形選択部(波形選択部)
209 吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)
21,251 搬送ベルト(搬送手段)
500,501 インクジェットプリンタ(画像形成装置、液滴吐出装置)
L 液体
S 用紙(記録媒体)
a1 中間電圧
b 駆動電圧
300 Unit for ejecting liquid droplets 350 Control unit 4 Nozzle 6 Liquid chamber 7 Fluid resistance unit 121 Piezoelectric element 12 Drive element (piezoelectric member)
15 Common electrode (second electrode)
16 Individual electrode (first electrode)
208, 208-1 Print control device (drive control unit)
209 Discharge head (droplet discharge head)
301 common drive waveform generation unit 302 transmission unit 310 (310a to 310x), 320 (320a to 320x) drive waveform generation unit 311 ejection pulse selection unit (data selection unit)
312, 321 Intermediate voltage correction value storage area (first storage area)
313, 322 Drive voltage correction value storage area (second storage area)
315, 325 Storage unit 314 Drive waveform correction unit 323 Common drive waveform correction unit 324 Drive waveform selection unit (waveform selection unit)
209 Discharge head (droplet discharge head)
21,251 Conveyor belt (conveying means)
500,501 Inkjet printer (image forming apparatus, droplet ejection apparatus)
L Liquid S Paper (Recording medium)
a1 Intermediate voltage b Drive voltage

特開2015−212101号公報JP2015-212101A

Claims (10)

液滴を吐出する複数のノズル、該複数のノズルのそれぞれと連通する複数の液室、前記複数の液室のそれぞれの容積を変化させる複数の駆動素子、及び該各駆動素子と接続される2つの電極を備える液滴吐出ヘッドと、
前記液滴を吐出する制御を行う制御部と、を備える液滴を吐出するユニットであって、
各駆動素子に接続される2つの電極は、波形に変化する電圧が各駆動素子に対して個別に与えられる第1の電極と、第2の電極とを含み、
前記波形に変化する電圧を前記複数の第1の電極へ与え、前記2つの電極間の電位差が波形に変化することで、前記複数の駆動素子は対応する液室それぞれの容積を変化させ、
前記波形に変化する電圧は、前記液室を複数回膨張または縮小させるように前記2つの電極間の前記電位差が変化する駆動部分と、前記駆動部分の前に前記2つの電極間の前記電位差が所定の電位差となる、所定の中間電圧を含む電圧保持部分と、を含んでおり、
前記制御部において、各液室及びノズルの特性に応じて、前記各液室に対応する各駆動素子に接続される前記第1の電極に与えられる前記波形に変化する電圧の前記中間電圧を、夫々独立に補正することを特徴とする、
液滴を吐出するユニット。
A plurality of nozzles for discharging droplets, a plurality of liquid chambers communicating with each of the plurality of nozzles, a plurality of driving elements for changing the respective volumes of the plurality of liquid chambers, and 2 connected to the driving elements A droplet discharge head comprising two electrodes;
A unit for discharging droplets, comprising a control unit that performs control to discharge the droplets,
The two electrodes connected to each drive element include a first electrode to which a voltage that changes in a waveform is individually applied to each drive element, and a second electrode,
A voltage that changes to the waveform is applied to the plurality of first electrodes, and a potential difference between the two electrodes changes to a waveform, whereby the plurality of driving elements change the volumes of the corresponding liquid chambers,
The voltage that changes in the waveform includes a driving portion where the potential difference between the two electrodes changes so as to expand or contract the liquid chamber a plurality of times, and the potential difference between the two electrodes before the driving portion. A voltage holding portion including a predetermined intermediate voltage, which has a predetermined potential difference, and
In the control unit, according to the characteristics of each liquid chamber and nozzle, the intermediate voltage of the voltage changing to the waveform applied to the first electrode connected to each drive element corresponding to each liquid chamber, It is characterized by correcting each independently,
Unit that discharges droplets.
前記制御部において、前記各液室及びノズルの特性に応じて、前記各液室に対応する前記各駆動素子に接続される前記第1の電極に与えられる前記波形に変化する電圧の前記駆動部分を、夫々独立に補正することを特徴とする、
請求項1に記載の液滴を吐出するユニット。
In the control unit, the drive portion of the voltage that changes to the waveform applied to the first electrode connected to the drive elements corresponding to the liquid chambers according to the characteristics of the liquid chambers and the nozzles , Each of which is corrected independently,
A unit for discharging droplets according to claim 1.
前記制御部は、
複数の滴サイズの滴形成に寄与する、波形に変化する電圧の基になる複数の駆動波形データを含む共通駆動波形を生成する共通駆動波形生成部と、
吐出する滴サイズに応じて、前記共通駆動波形から1又は複数の駆動波形データを選択するデータ選択部と、
前記液室及びノズルの特性に対応付けられた前記波形に変化する電圧の中間電圧補正値を記憶する第1の記憶領域と、前記液室の特性に対応付けられた、前記波形に変化する電圧の駆動電圧補正値を記憶する第2の記憶領域とを含む記憶部と、
前記選択された駆動波形データに、前記第1の記憶領域で記憶された前記中間電圧補正値および前記第2の記憶領域で記憶された前記駆動電圧補正値を反映させ、前記波形に変化する電圧である駆動波形を生成する、駆動波形補正部と、を備え、
前記第1の記憶領域、前記第2の記憶領域、及び前記駆動波形補正部は、前記各液室にそれぞれ対応して設けられている、
請求項2に記載の液滴を吐出するユニット。
The controller is
A common drive waveform generating unit that generates a common drive waveform including a plurality of drive waveform data serving as a basis of a voltage that changes to a waveform, which contributes to droplet formation of a plurality of droplet sizes;
A data selection unit that selects one or a plurality of drive waveform data from the common drive waveform according to the droplet size to be discharged;
A first storage area that stores an intermediate voltage correction value of a voltage that changes to the waveform corresponding to the characteristics of the liquid chamber and the nozzle, and a voltage that changes to the waveform corresponding to the characteristics of the liquid chamber A storage unit including a second storage area for storing the drive voltage correction value of
Voltage that changes to the waveform by reflecting the intermediate voltage correction value stored in the first storage area and the drive voltage correction value stored in the second storage area in the selected drive waveform data A drive waveform correction unit that generates a drive waveform that is,
The first storage area, the second storage area, and the drive waveform correction unit are provided corresponding to the liquid chambers, respectively.
A unit for discharging droplets according to claim 2.
前記制御部は、
複数の滴サイズの滴形成に寄与する複数の駆動波形データを含む共通駆動波形を生成する共通駆動波形生成部と、
前記液室及びノズルの特性に対応付けられた前記波形に変化する電圧の中間電圧補正値を記憶する第1の記憶領域と、前記液室の特性に対応付けられた、前記波形に変化する電圧の駆動電圧補正値を記憶する第2の記憶領域とを含む記憶部と、
前記共通駆動波形に、前記第1の記憶領域で記憶された前記中間電圧補正値および前記第2の記憶領域で記憶された前記駆動電圧補正値を反映させ、補正された共通駆動波形を生成する、共通駆動波形補正部と、を備え、
補正された共通駆動波形から1又は複数の補正された駆動波形データを選択して、前記波形に変化する電圧である駆動波形を生成する波形選択部と、
前記第1の記憶領域、前記第2の記憶領域、前記共通駆動波形補正部、及び前記波形選択部は、前記各液室にそれぞれ対応して設けられている、
請求項1に記載の液滴を吐出するユニット。
The controller is
A common drive waveform generating unit that generates a common drive waveform including a plurality of drive waveform data contributing to droplet formation of a plurality of droplet sizes;
A first storage area that stores an intermediate voltage correction value of a voltage that changes to the waveform corresponding to the characteristics of the liquid chamber and the nozzle, and a voltage that changes to the waveform corresponding to the characteristics of the liquid chamber A storage unit including a second storage area for storing the drive voltage correction value of
The corrected common drive waveform is generated by reflecting the intermediate voltage correction value stored in the first storage area and the drive voltage correction value stored in the second storage area in the common drive waveform. A common drive waveform correction unit,
A waveform selection unit that selects one or a plurality of corrected drive waveform data from the corrected common drive waveform, and generates a drive waveform that is a voltage that changes to the waveform;
The first storage area, the second storage area, the common drive waveform correction unit, and the waveform selection unit are provided corresponding to the liquid chambers, respectively.
A unit for discharging droplets according to claim 1.
前記液室及びノズルの特性により、液室内の液体の変動量が大きい液室に対して、
前記中間電圧補正値及び前記駆動電圧補正値を、前記2つの電極の電位差を大きくなるような値に設定する、
請求項3又は4に記載の液滴を吐出するユニット。
Due to the characteristics of the liquid chamber and the nozzle, the liquid chamber with a large amount of liquid fluctuation in the liquid chamber,
The intermediate voltage correction value and the drive voltage correction value are set to values that increase the potential difference between the two electrodes.
The unit which discharges the droplet according to claim 3 or 4.
前記液室及びノズルの特性により、液室内の液体の変動量が小さい液室に対して、
前記中間電圧補正値及び前記駆動電圧補正値を、前記2つの電極の電位差が小さくなるような値に設定する、
請求項3又は4に記載の液滴を吐出するユニット。
Due to the characteristics of the liquid chamber and the nozzle, the liquid chamber in which the amount of fluctuation of the liquid in the liquid chamber is small,
The intermediate voltage correction value and the drive voltage correction value are set to values that reduce the potential difference between the two electrodes.
The unit which discharges the droplet according to claim 3 or 4.
前記制御部において、前記駆動素子が低い周波数で駆動される低周波駆動の際に、前記ノズルから吐出される吐出液滴体積の、前記複数のノズル間の吐出液滴体積分布の標準偏差よりも、
高周波駆動の際の、前記複数のノズル間の吐出液滴体積分布の標準偏差が、小さくなるように補正することを特徴とする、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の液滴を吐出するユニット。
In the control unit, when the drive element is driven at a low frequency, the standard deviation of the discharge droplet volume distribution between the plurality of nozzles is smaller than the discharge droplet volume discharged from the nozzle. ,
When the high frequency driving, the standard deviation of the ejection droplet volume distribution between the plurality of nozzles is corrected to be small,
A unit for discharging droplets according to any one of claims 1 to 6.
前記第2の電極は、前記複数の駆動素子に共通する電圧が与えられる共通電極である、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の液滴を吐出するユニット。
The second electrode is a common electrode to which a voltage common to the plurality of driving elements is applied.
A unit for discharging droplets according to any one of claims 1 to 7.
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液滴を吐出するユニットと、
前記液滴を吐出するユニットに対して、記録媒体を相対的に移動させる搬送手段と、を備える、
液滴吐出装置。
A unit for discharging droplets according to any one of claims 1 to 8,
A transport unit that moves the recording medium relative to the unit that ejects the droplets,
Droplet discharge device.
液滴を吐出する複数のノズル、該複数のノズルのそれぞれと連通する複数の液室、前記複数の液室のそれぞれの容積を変化させる複数の駆動素子、及び該各駆動素子と接続される2つの電極を備える液滴吐出ヘッドの制御方法であって、
波形に変化する電圧の基になる駆動波形データを生成する生成ステップと、
各液室の特性に応じて、各駆動素子でそれぞれ独立に、前記駆動波形データを補正して、波形に変化する電圧を夫々生成する、補正ステップと、
夫々の波形に変化する電圧を前記各駆動素子に接続される第1の電極へ与え、前記2つの電極間の電位差が波形に変化することで、前記複数の駆動素子は対応する液室それぞれの容積を変化させて、液滴を吐出させる吐出ステップと、を有し、
前記駆動波形データには、前記液室を複数回膨張または縮小させるように前記2つの電極間の前記電位差が変化する駆動部分と、前記駆動部分の前に前記2つの電極間の前記電位差が所定の電位差となる、所定の中間電圧を含む電圧保持部分と、が含まれており、
前記補正ステップにおいて、各液室の特性に応じて、各液室に対応する各駆動素子に接続される前記第1の電極に与えられる前記波形に変化する電圧の前記中間電圧を、夫々独立に補正することを特徴とする、
液滴吐出ヘッドの制御方法。
A plurality of nozzles for discharging droplets, a plurality of liquid chambers communicating with each of the plurality of nozzles, a plurality of driving elements for changing the respective volumes of the plurality of liquid chambers, and 2 connected to the driving elements A method for controlling a droplet discharge head comprising two electrodes,
A generation step for generating drive waveform data that is a basis of a voltage that changes to a waveform;
According to the characteristics of each liquid chamber, each of the drive elements independently corrects the drive waveform data to generate voltages that change into waveforms, respectively, a correction step,
A voltage that changes in each waveform is applied to the first electrode connected to each of the drive elements, and the potential difference between the two electrodes changes in a waveform, so that the plurality of drive elements can correspond to the respective liquid chambers. An ejection step for ejecting droplets by changing the volume, and
The drive waveform data includes a drive portion where the potential difference between the two electrodes changes so as to expand or contract the liquid chamber a plurality of times, and the potential difference between the two electrodes before the drive portion. A voltage holding portion including a predetermined intermediate voltage, which is a potential difference of
In the correction step, the intermediate voltage of the voltage changing to the waveform applied to the first electrode connected to each driving element corresponding to each liquid chamber according to the characteristics of each liquid chamber is independently set. It is characterized by correcting,
Control method of droplet discharge head.
JP2016056294A 2016-03-18 2016-03-18 Control method for a unit that ejects droplets, a droplet ejection device, and a droplet ejection head Active JP6766390B2 (en)

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