JP3284502B2 - Ink jet recording device - Google Patents
Ink jet recording deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズル開口を有
し、ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッドを備
えたインクジェット式記録装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus having a nozzle opening and a recording head for discharging ink droplets from the nozzle opening.
【0002】[0002]
【従来の技術】インクジェット式記録装置は、印刷時の
騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で
形成できる。このため、昨今においてはカラー印刷を含
めた多くの印刷に使用されている。2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus has relatively low noise during printing and can form small dots at a high density. For this reason, they are used in many printings including color printing these days.
【0003】このようなインクジェット式記録装置は、
インクカートリッジからのインクの供給を受けるインク
ジェット式記録ヘッドと、記録ヘッドに対して相対的に
記録用紙を移動させる紙送り手段とを備え、記録ヘッド
をキャリッジ上で記録用紙の幅方向に移動させながら記
録用紙に対してインク滴を吐出させることで記録(印
刷)が行われる。キャリッジ上に、ブラックインクおよ
びイエロー・シアン・マゼンタの各カラーインクを吐出
可能な記録ヘッドが搭載され、ブラックインクによるテ
キスト印刷の他、各インクの吐出割合を変えることによ
り、フルカラー印刷が可能となっている。[0003] Such an ink jet recording apparatus is
An ink jet recording head that receives supply of ink from an ink cartridge, and a paper feeding unit that moves recording paper relatively to the recording head, while moving the recording head on the carriage in the width direction of the recording paper. Recording (printing) is performed by discharging ink droplets onto the recording paper. A print head that can eject black, yellow, cyan, and magenta color inks is mounted on the carriage.Full-color printing is possible by changing the ejection ratio of each ink in addition to text printing using black ink. ing.
【0004】前記インクジェット式記録ヘッドは、圧力
発生室で加圧したインクをノズルからインク滴として記
録用紙に吐出させて印刷を行う。従って、ノズル開口か
らのインク溶媒成分の蒸発に起因するインク粘度の上昇
や、インクの固化により、印刷不良が起こり得る。ま
た、塵挨の付着、さらには気泡の混入などによっても、
印刷不良が起こり得る。The ink jet recording head performs printing by discharging ink pressurized in a pressure generating chamber from a nozzle as ink droplets onto recording paper. Therefore, printing failure may occur due to an increase in ink viscosity due to evaporation of the ink solvent component from the nozzle opening and solidification of the ink. Also, due to the adhesion of dust and air bubbles,
Poor printing can occur.
【0005】このため、インクジェット式記録装置に
は、非印刷時に記録ヘッドのノズル開口を封止するため
のキャッピング手段と、必要に応じてノズルプレートを
清掃するクリーニング装置とを備えている。[0005] For this reason, the ink jet recording apparatus is provided with a capping means for sealing the nozzle openings of the recording head during non-printing, and a cleaning device for cleaning the nozzle plate if necessary.
【0006】このキャッピング手段は、印刷の休止時に
前記したノズル開口におけるインクの乾燥を防止する蓋
として機能する。さらには、吸引ポンプと協働して、ノ
ズル開口に目詰まりが生じた場合に、キャッピング手段
にノズルプレートを密着させ、吸引ポンプからの負圧に
よりノズル開口からインクを吸引して、ノズル開口のイ
ンク固化による目詰まりや、インク流路内への気泡混入
によるインク吐出不良を解消する機能をも備えている。The capping means functions as a lid for preventing the ink from drying at the nozzle openings when printing is stopped. Further, when the nozzle opening is clogged in cooperation with the suction pump, the nozzle plate is brought into close contact with the capping means, and the ink is suctioned from the nozzle opening by the negative pressure from the suction pump, thereby opening the nozzle opening. It also has a function of eliminating clogging due to ink solidification and ink ejection failure due to air bubbles entering the ink flow path.
【0007】記録ヘッドの目詰まりや、インク流路内へ
の気泡の混入を解消させるために行うインクの強制的な
吸引排出処理は、通常クリーニング操作と呼ばれる。こ
の処理操作は、装置の長時間の休止後に印刷を再開する
場合や、記録画像の品質が悪化したのを解消するために
ユーザが例えばクリーニングスイッチを操作した場合等
に実行される。[0007] Forcible suction and discharge processing of ink for eliminating clogging of the recording head and mixing of air bubbles into the ink flow path is usually called a cleaning operation. This processing operation is executed when printing is restarted after a long period of suspension of the apparatus, or when the user operates, for example, a cleaning switch in order to eliminate the deterioration of the quality of the recorded image.
【0008】インク滴を負圧により排出させた後には、
ゴムなどの弾性板からなるワイピング部材によりヘッド
表面のワイピング操作が行われる。After the ink droplets are discharged by negative pressure,
A wiping operation of the head surface is performed by a wiping member made of an elastic plate such as rubber.
【0009】また、印刷とは関係のない駆動信号を記録
ヘッドに印加してインク滴を強制的に吐出させる機能も
備えている。これは通常フラッシング操作と呼ばれる。
この処理操作は、クリーニング操作後のワイピング等に
より記録ヘッドのノズル開口近傍で不揃いとなったメニ
スカスを回復する目的で実行される。また、ワイピング
によりノズルから逆流した混色インクを吐出排出する目
的で実行される。さらに、印刷中にインク滴の吐出量の
少ないノズル開口において、インクの増粘による目詰ま
りを防止する目的で一定周期ごとに実行される。[0009] A function is also provided for forcibly ejecting ink droplets by applying a drive signal unrelated to printing to the recording head. This is commonly called a flushing operation.
This processing operation is performed for the purpose of recovering an irregular meniscus near the nozzle opening of the recording head due to wiping or the like after the cleaning operation. In addition, the process is performed for the purpose of discharging and discharging the mixed color ink flowing backward from the nozzle by wiping. Further, the process is executed at regular intervals for the purpose of preventing clogging due to thickening of the ink in the nozzle opening having a small ejection amount of the ink droplet during printing.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うなインクジェット式記録装置には、例えば図10に示
した構成の記録ヘッドが搭載されている。すなわち、図
10は記録ヘッド5の一流路の構成を断面図によって示
したものである。図10に示すように、実際のマルチノ
ズルタイプの記録ヘッドは、流路とノズルとが列状に形
成されたノズル列が並列に配置されている。By the way, the above-described ink jet type recording apparatus is equipped with a recording head having a structure shown in FIG. 10, for example. That is, FIG. 10 is a sectional view showing the configuration of one flow path of the recording head 5. As shown in FIG. 10, in an actual multi-nozzle type print head, nozzle rows in which channels and nozzles are formed in rows are arranged in parallel.
【0011】図中、符号5aは振動板である。この振動
板5aの表層部には、下部電極5bが形成されている。
下部電極5bの表面には、PZT等からなる圧電素子5
cが配置されている。圧電素子5cの表面には、上部電
極5dが配置されている。このため、上下の各電極に供
給される駆動信号によって圧電素子5cは伸縮駆動し、
これに伴って振動板5aが図中上下方向に駆動される。In the figure, reference numeral 5a is a diaphragm. A lower electrode 5b is formed on the surface of the diaphragm 5a.
A piezoelectric element 5 made of PZT or the like is provided on the surface of the lower electrode 5b.
c is arranged. An upper electrode 5d is arranged on the surface of the piezoelectric element 5c. For this reason, the piezoelectric element 5c is driven to expand and contract by the drive signals supplied to the upper and lower electrodes,
Along with this, the diaphragm 5a is driven vertically in the figure.
【0012】振動板5aの下面側には、スペーサ5eが
配置されている。スペーサ5eは、圧電素子5cが配置
された振動板5aの下面側に、キャビティ(圧力発生
室)5fを形成する凹部を有している。A spacer 5e is arranged on the lower surface side of the diaphragm 5a. The spacer 5e has a concave portion forming a cavity (pressure generating chamber) 5f on the lower surface side of the vibration plate 5a on which the piezoelectric element 5c is arranged.
【0013】スペーサ5eの下面側には、インク供給口
形成基板5gが配置されている。基板5gには、前記キ
ャビティ5fに連通するようにインク供給口5hが形成
されている。An ink supply port forming substrate 5g is disposed on the lower surface side of the spacer 5e. An ink supply port 5h is formed in the substrate 5g so as to communicate with the cavity 5f.
【0014】インク供給口形成基板5gのさらに下面側
には、スペーサ5iが配置されている。スペーサ5i
は、共通のインク室、すなわちリザーバ5jを形成する
凹部を有している。On the lower surface side of the ink supply port forming substrate 5g, a spacer 5i is arranged. Spacer 5i
Have a common ink chamber, that is, a concave portion forming a reservoir 5j.
【0015】スペーサ5iのさらに下面側には、ノズル
開口5kを有するノズルプレート5mが配置されてい
る。また、インク供給口形成基板5g、スペーサ5iに
は、キャビティ5fとノズル開口5kとを直線状に連通
させるノズル連絡路5nを形成する開口部が設けられて
いる。スペーサ5e、インク供給口形成基板5g、スペ
ーサ5i等は、互いに接着層を介して一体に接合されて
いる。A nozzle plate 5m having a nozzle opening 5k is arranged on the lower surface of the spacer 5i. In addition, the ink supply port forming substrate 5g and the spacer 5i are provided with an opening for forming a nozzle communication path 5n that linearly connects the cavity 5f and the nozzle opening 5k. The spacer 5e, the ink supply port forming substrate 5g, the spacer 5i, and the like are integrally joined to each other via an adhesive layer.
【0016】前述のように、圧電素子5cの伸縮作用に
よって振動板5aが図中上下方向に振動する。この場
合、圧電素子5cに給電すると、振動板5aが下方向へ
移動する。この時、キャビティ5f内のインクが加圧さ
れてノズル連通路5nを介して押し出され、ノズル開口
5kからインク滴として吐出される。また圧電素子5c
の電荷が放電されると、振動板5aは元の状態に戻る。
この結果キャビティ5fが膨張し、共通のインク室を構
成するリザーバ5j内のインクが、インク供給口5hを
経由してキャビティ5fに取り込まれ、次の印字のため
のインクとしてキャビティ5fに補給される。As described above, the diaphragm 5a vibrates in the vertical direction in the figure due to the expansion and contraction of the piezoelectric element 5c. In this case, when power is supplied to the piezoelectric element 5c, the diaphragm 5a moves downward. At this time, the ink in the cavity 5f is pressurized and pushed out through the nozzle communication path 5n, and is ejected as an ink droplet from the nozzle opening 5k. Also, the piezoelectric element 5c
Is discharged, the diaphragm 5a returns to the original state.
As a result, the cavity 5f expands, and the ink in the reservoir 5j forming the common ink chamber is taken into the cavity 5f via the ink supply port 5h, and is supplied to the cavity 5f as ink for the next printing. .
【0017】このような圧電素子5cによるキャビティ
5fの収縮作用により、リザーバ5jからキャビティ5
fにインクが補給されつつ、キャビティ5f及びノズル
連通路5nを介してノズル開口5kからインク滴が吐出
される。Due to the contraction of the cavity 5f by the piezoelectric element 5c, the cavity 5f is moved from the reservoir 5j.
While f is supplied with ink, ink droplets are ejected from the nozzle opening 5k through the cavity 5f and the nozzle communication path 5n.
【0018】図11(a)及び図11(b)は、前記し
た構成の記録ヘッドにおいて、フラッシング操作時にイ
ンク滴を吐出させた場合におけるインク滴の動作態様を
示したものである。FIGS. 11 (a) and 11 (b) show the operation of ink droplets when ink droplets are ejected during a flushing operation in the recording head having the above-described configuration.
【0019】従来の制御態様においては、図11(a)
に示すように、前記キャビティ5fの収縮作用によリ、
ノズル開口5kからは、インクのメイン滴Mと、これに
続いて柱状のインクとが吐出される。そして、メイン滴
Mに続く柱状の吐出インクの一部は、図11(b)に示
すように、インクの表面張力によって複数の微小インク
滴S(サテライト滴とも言う。以下「微小滴」とする)
となる。In the conventional control mode, FIG.
As shown in FIG.
From the nozzle opening 5k, a main droplet M of ink and subsequently a columnar ink are ejected. As shown in FIG. 11B, a part of the columnar ejection ink following the main droplet M is formed by a plurality of minute ink droplets S (also referred to as satellite droplets. )
Becomes
【0020】図11(b)に示した微小滴Sは、通常ス
ピードが遅く、重量も極めて小さいため、浮遊しやすい
状態にある。このため、微小滴Sは、霧状インク(ミス
ト)となり、記録装置の内部を汚染させたり、記録装置
に設けられた開口穴(例えば冷却ファンの排気穴)から
外部に排出されて装置周辺を汚染させたりする。The microdroplets S shown in FIG. 11B usually have a slow speed and an extremely small weight, and are in a state of being easily floated. For this reason, the fine droplet S becomes mist ink (mist) and contaminates the inside of the printing apparatus, or is discharged outside through an opening hole (for example, an exhaust hole of a cooling fan) provided in the printing apparatus to clean the periphery of the apparatus. Or pollute.
【0021】特に、印字領域を挟んで、キャッピング手
段とは反対側に第2のフラッシング領域を配置した記録
装置においては、通常キャッピング手段内に吐出できる
フラッシング量が制約され、第2のフラッシング領域に
対して大量のフラッシングが行われる必要がある。In particular, in a recording apparatus in which the second flushing area is arranged on the opposite side of the capping means with respect to the printing area, the flushing amount that can be discharged into the capping means is usually restricted, and the second flushing area is limited. On the other hand, a large amount of flushing needs to be performed.
【0022】特に、図12に示すように、第2のフラッ
シング領域として、記録ヘッド5のノズル開口5kと対
面する部材(紙案内部材)8に開口穴13を形成し、そ
の底部側に吸収材14を設けた場合においては、記録ヘ
ッド5のノズル形成面から、フラッシングされたインク
を受けとめる吸収材14までの距離が数十mm程度と比
較的大きい。In particular, as shown in FIG. 12, an opening hole 13 is formed in a member (paper guide member) 8 facing the nozzle opening 5k of the recording head 5 as a second flushing area, and an absorbing material is formed on the bottom side thereof. In the case where the recording head 14 is provided, the distance from the nozzle forming surface of the recording head 5 to the absorbent 14 for receiving the flushed ink is relatively large, about several tens mm.
【0023】このように、記録ヘッド5のノズル形成面
から吸収材14までに比較的大きな距離が存在する場合
には、微小滴Sが、開口穴13の底部側に配置された吸
収材14に達する前に、矢印で示したように浮遊して、
周囲を汚染させるという問題が発生する。特に、高画質
化を実現させるために各インク滴の量を可及的に小さく
制御する昨今の記録装置においては、その問題がより顕
著に現れてしまう。As described above, when there is a relatively large distance from the nozzle forming surface of the recording head 5 to the absorbing material 14, the minute droplet S is applied to the absorbing material 14 arranged on the bottom side of the opening 13. Before reaching, float as indicated by the arrow,
The problem of contaminating the surroundings occurs. In particular, in a recent printing apparatus in which the amount of each ink droplet is controlled as small as possible in order to realize high image quality, the problem appears more remarkably.
【0024】また、ノズル開口から吐出されるインク滴
は少なからず帯電しており、記録装置内の駆動部で発生
した静電気によって加速され得る。Further, the ink droplets discharged from the nozzle openings are considerably charged, and can be accelerated by the static electricity generated in the driving section in the recording apparatus.
【0025】さらに、吐出されたインク滴は、装置内の
温度上昇を抑えるために配置した排気ファンによる空気
流によっても加速され得る。Further, the ejected ink droplets can be accelerated by an airflow from an exhaust fan arranged to suppress a rise in temperature in the apparatus.
【0026】本発明は、前記したような問題に鑑みてな
されたものであリ、フラッシング動作時において、ミス
トとなって浮遊する微小滴の発生を効果的に抑制し得る
インクジェット式記録装置を提供することを目的とする
ものであり、これにより装置の内外を汚染させることの
ないインクジェット式記録装置を提供しようとするもの
である。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides an ink jet recording apparatus capable of effectively suppressing the generation of mist and floating fine droplets during a flushing operation. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus that does not contaminate the inside and outside of the apparatus.
【0027】[0027]
【課題を解決するための手段】本発明は、フラッシング
駆動信号を発生させる駆動信号供給部と、ノズル開口を
有し、前記フラッシング駆動信号に基づいて前記ノズル
開口からインク滴を吐出する記録ヘッドと、を備え、前
記フラッシング駆動信号は、前記ノズル開口から吐出さ
れるインク滴が、メインインク滴のみとなるような信号
であることを特徴とするインクジェット式記録装置であ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a drive signal supply unit for generating a flushing drive signal, a recording head having a nozzle opening, and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal. Wherein the flushing drive signal is a signal such that the ink droplets ejected from the nozzle openings are only the main ink droplets.
【0028】本発明のフラッシング駆動信号は、ノズル
開口から吐出されるインク滴をメインインク滴のみとし
て、微小滴を発生させないため、微小滴の発生に起因す
る汚染を防止することができる。The flushing drive signal of the present invention uses only ink droplets ejected from the nozzle openings as main ink droplets and does not generate microdroplets, so that contamination due to the generation of microdroplets can be prevented.
【0029】このようなフラッシング駆動信号は、フラ
ッシングの効率のため、通常は周期信号である。特に、
単位周期波形が、連続する第1傾斜部、電位維持部及び
第2傾斜部からなる台形状波形を有する場合、駆動信号
の周波数の他に、台形状波形の継続時間、第1傾斜部の
傾斜度、電位維持部の電位の大きさ及び第2傾斜部の傾
斜度を可変パラメータとして制御できる。Such a flushing drive signal is usually a periodic signal for flushing efficiency. In particular,
When the unit cycle waveform has a trapezoidal waveform including a continuous first slope, a potential maintaining section, and a second slope, the duration of the trapezoidal waveform, the slope of the first slope, in addition to the frequency of the drive signal. The degree, the magnitude of the potential of the potential maintaining unit, and the degree of inclination of the second inclined part can be controlled as variable parameters.
【0030】さらに具体的には、第1傾斜部の傾斜が緩
やかで、第2傾斜部の傾斜が急峻である場合、駆動信号
の周波数、台形状波形の継続時間及び電位維持部の電位
の大きさに許容される設定範囲が大きくなるため、好ま
しい。More specifically, when the slope of the first slope is gentle and the slope of the second slope is steep, the frequency of the drive signal, the duration of the trapezoidal waveform, and the magnitude of the potential of the potential maintaining unit This is preferable because the allowable setting range becomes large.
【0031】また、本発明は、フラッシング駆動信号を
発生させる駆動信号供給部と、ノズル開口を有し、前記
フラッシング駆動信号に基づいて前記ノズル開口からイ
ンク滴を吐出する記録ヘッドと、を備え、前記フラッシ
ング駆動信号は、吐出される各インク滴の運動量がそれ
ぞれ所定値以上となるような信号であることを特徴とす
るインクジェット式記録装置である。Further, the present invention includes a drive signal supply unit for generating a flushing drive signal, a recording head having a nozzle opening, and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal, The above-mentioned flushing drive signal is a signal such that the momentum of each of the ejected ink droplets is equal to or more than a predetermined value.
【0032】本発明のフラッシング駆動信号は、ノズル
開口から吐出されるインク滴の運動量をそれぞれ所定値
以上とする、すなわち、微小滴であっても所定値以上の
運動量で吐出させるため、微小滴の飛散による汚染を防
止することができる。The flushing drive signal according to the present invention is used to set the momentum of the ink droplet ejected from the nozzle opening to a predetermined value or more. Contamination due to scattering can be prevented.
【0033】このようなフラッシング駆動信号も、フラ
ッシングの効率のため、通常は周期信号である。特に、
単位周期波形が、連続する第1傾斜部、電位維持部及び
第2傾斜部からなる台形状波形を有する場合、駆動信号
の周波数の他に、台形状波形の継続時間、第1傾斜部の
傾斜度、電位維持部の電位の大きさ及び第2傾斜部の傾
斜度を可変パラメータとして制御できる。Such a flushing drive signal is usually a periodic signal because of the efficiency of flushing. In particular,
When the unit cycle waveform has a trapezoidal waveform including a continuous first slope, a potential maintaining section, and a second slope, the duration of the trapezoidal waveform, the slope of the first slope, in addition to the frequency of the drive signal. The degree, the magnitude of the potential of the potential maintaining unit, and the degree of inclination of the second inclined part can be controlled as variable parameters.
【0034】また、本発明は、フラッシング駆動信号を
発生させる駆動信号供給部と、ノズル開口を有し、前記
フラッシング駆動信号に基づいて前記ノズル開口からイ
ンク滴を吐出する記録ヘッドと、を備え、前記フラッシ
ング駆動信号は、前記ノズル開口からインク滴を間欠連
続的に吐出させると共に、吐出されるインク滴がメイン
インク滴と当該メインインク滴の後に吐出される微小滴
とを有し、当該微小滴が所定の距離範囲内で後続のメイ
ンインク滴と合体するような信号であることを特徴とす
るインクジェット式記録装置である。Further, the present invention includes a drive signal supply unit for generating a flushing drive signal, a recording head having a nozzle opening, and discharging ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal, The flushing drive signal causes the ink droplet to be ejected intermittently and continuously from the nozzle opening, and the ejected ink droplet has a main ink droplet and a minute droplet ejected after the main ink droplet. Is a signal that combines with a subsequent main ink droplet within a predetermined distance range.
【0035】本発明のフラッシング駆動信号は、ノズル
開口から吐出される微小滴を後続のメインインク滴と合
体させるため、微小滴の飛散による汚染を防止すること
ができる。The flushing drive signal of the present invention combines the microdroplets ejected from the nozzle openings with the subsequent main ink drops, so that contamination due to the scattering of the microdroplets can be prevented.
【0036】このようなフラッシング駆動信号も、フラ
ッシングの効率のため、通常は周期信号である。特に、
単位周期波形が、連続する第1傾斜部、電位維持部及び
第2傾斜部からなる台形状波形を有する場合、駆動信号
の周波数の他に、台形状波形の継続時間、第1傾斜部の
傾斜度、電位維持部の電位の大きさ及び第2傾斜部の傾
斜度を可変パラメータとして制御できる。Such a flushing drive signal is usually a periodic signal because of the efficiency of flushing. In particular,
When the unit cycle waveform has a trapezoidal waveform including a continuous first slope, a potential maintaining section, and a second slope, the duration of the trapezoidal waveform, the slope of the first slope, in addition to the frequency of the drive signal. The degree, the magnitude of the potential of the potential maintaining unit, and the degree of inclination of the second inclined part can be controlled as variable parameters.
【0037】具体的には、駆動信号の周波数を(好まし
くは10kHz程度にまで)高めると、台形状波形の継
続時間、第1傾斜部の傾斜度、電位維持部の電位の大き
さ及び第2傾斜部の傾斜度に許容される設定範囲が大き
くなるため、好ましい。Specifically, when the frequency of the drive signal is increased (preferably to about 10 kHz), the duration of the trapezoidal waveform, the degree of inclination of the first inclined section, the magnitude of the potential of the potential maintaining section, and the second This is preferable because the setting range allowed for the degree of inclination of the inclined portion becomes large.
【0038】その他、記録ヘッドのノズル開口を封止可
能なキャッピング手段が設けられ、前記記録ヘッドによ
って前記フラッシング駆動信号に基づいて前記ノズル開
口から吐出されるインク滴が、前記キャッピング手段に
受け止められることが好ましい。In addition, capping means capable of sealing the nozzle opening of the recording head is provided, and the ink droplet ejected from the nozzle opening by the recording head based on the flushing drive signal is received by the capping means. Is preferred.
【0039】あるいは、記録ヘッドのノズル開口に対向
可能な開口が設けられ、開口の底部側にインク吸収材が
配置されて、前記記録ヘッドによって前記フラッシング
駆動信号に基づいて前記ノズル開口から吐出されるイン
ク滴が、前記開口を介して前記インク吸収材に受け止め
られてもよい。Alternatively, an opening capable of facing the nozzle opening of the recording head is provided, and an ink absorbing material is disposed on the bottom side of the opening, and the recording head ejects the ink from the nozzle opening based on the flushing drive signal. An ink droplet may be received by the ink absorbing material through the opening.
【0040】また、前記記録ヘッドが、複数のインクに
対応して複数のノズル開口を有している場合、前記フラ
ッシング駆動信号が、各インクに対応するノズル開口毎
に異なっていることが好ましい。In the case where the recording head has a plurality of nozzle openings corresponding to a plurality of inks, it is preferable that the flushing drive signal is different for each nozzle opening corresponding to each ink.
【0041】また、前記記録ヘッドが、複数のインクに
対応して複数のノズル開口を有しており、複数のフラッ
シング領域が設けられている場合、前記記録ヘッドによ
って前記フラッシング駆動信号に基づいて前記ノズル開
口から吐出されるインク滴が、各インク毎に異なるフラ
ッシング領域で受け止められることが好ましい。In the case where the recording head has a plurality of nozzle openings corresponding to a plurality of inks and a plurality of flushing areas are provided, the recording head controls the recording head based on the flushing drive signal. It is preferable that the ink droplet ejected from the nozzle opening is received in a different flushing area for each ink.
【0042】ここで複数のインクとは、異なる色を有す
るインクの他、異なる粘度を有するインクや、異なる表
面張力を有するインク等を意味する。Here, the plurality of inks means inks having different viscosities, inks having different viscosities, inks having different surface tensions, and the like, in addition to inks having different colors.
【0043】さらに、温度上昇を防止するためのファン
と、前記記録ヘッドによって前記フラッシング駆動信号
に基づいて前記ノズル開口からインク滴が吐出される際
に、前記ファンを停止させるファン制御手段とが設けら
れることが好ましい。この場合、更に、前記ファン制御
手段は、フラッシング駆動信号に基づいて前記ノズル開
口から吐出されるインク滴が対向する着弾部分に着弾す
るまでの時間以上、前記ファンを停止させるようになっ
ていることが好ましい。Further, a fan for preventing a rise in temperature and fan control means for stopping the fan when an ink droplet is ejected from the nozzle opening based on the flushing drive signal by the recording head are provided. Preferably. In this case, the fan control means is configured to stop the fan for at least the time required for the ink droplet ejected from the nozzle opening to land on the opposing landing portion based on the flushing drive signal. Is preferred.
【0044】[0044]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0045】図1は、本発明が適用されたインクジェッ
ト式記録装置の本体部分の構成を示したものである。図
1において、符号1はキャリッジである。キャリッジ1
は、図示せぬタイミングベルトによって、左右のフレー
ム2,3に支持されて水平方向に配置されたキャリッジ
軸4に案内されて往復移動するようになっている。タイ
ミングベルトは、通常キャリッジモータ(図示せず)に
よリ駆動されるキャリッジ1の下方側には、インクジェ
ット式記録ヘッド5が、ノズル開口5kが下方に向く姿
勢で搭載されている。記録ヘッド5の構造は、図10を
用いて前述した構造と同一である。FIG. 1 shows the structure of the main body of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a carriage. Carriage 1
Are reciprocated by a timing belt (not shown) guided by a carriage shaft 4 horizontally supported and supported by the left and right frames 2 and 3. In the timing belt, an ink jet recording head 5 is mounted below the carriage 1 which is normally driven by a carriage motor (not shown), with the nozzle opening 5k facing downward. The structure of the recording head 5 is the same as the structure described above with reference to FIG.
【0046】また、キャリッジ1の上部側には、記録ヘ
ッド5にインクを供給するブラック用インクカートリッ
ジ6とカラー用インクカートリッジ7とが、着脱可能に
装填されている。記録ヘッド5の下方には、その走査方
向に対応して、紙案内部材8が配置されている。紙案内
部材8上には、記録媒体としての記録用紙9が載置され
るようになっている。紙案内部材8は、図示せぬ紙送り
手段によって、記録ヘッド5の走査方向と直交する方向
(図1紙面の前後方向)に移動するようになっている。A black ink cartridge 6 for supplying ink to the recording head 5 and a color ink cartridge 7 are detachably mounted on the upper side of the carriage 1. Below the recording head 5, a paper guide member 8 is arranged corresponding to the scanning direction. On the paper guide member 8, a recording paper 9 as a recording medium is placed. The paper guide member 8 is moved by a paper feeding means (not shown) in a direction perpendicular to the scanning direction of the recording head 5 (a front-back direction on the paper surface of FIG. 1).
【0047】図中、符号10は、非印字領域(ホームポ
ジション)に配置されたキャッピング手段である。キャ
ッピング手段10は、記録ヘッド5がその直上にある時
に、記録ヘッド5のノズルプレート5mを封止できるよ
うに構成されている。そして、キャッピング手段10の
下方には、キャッピング手段10の内部空間に負圧を与
えるための吸引ポンプ11が配置されている。In the drawing, reference numeral 10 denotes capping means arranged in a non-printing area (home position). The capping unit 10 is configured to seal the nozzle plate 5m of the recording head 5 when the recording head 5 is directly above the recording head. A suction pump 11 for applying a negative pressure to the internal space of the capping unit 10 is disposed below the capping unit 10.
【0048】キャッピング手段10は、記録装置の休止
期問中における記録ヘッド5のノズル開口5kのインク
の乾燥を防止する蓋体として機能する。さらに、印刷と
は関係のない駆動信号を記録ヘッドに印加してインク滴
を空吐出させるフラッシング動作時のインク受け(第1
のフラッシング領域)として機能する。さらに、吸引ポ
ンプ11からの負圧を記録ヘッド5に作用させて、イン
クを吸引する(クリーニング)手段としての機能も兼ね
備えている。The capping means 10 functions as a lid for preventing the ink in the nozzle openings 5k of the recording head 5 from drying during the rest period of the recording apparatus. Further, an ink receiver (1st time) during a flushing operation for applying a drive signal irrelevant to printing to the recording head and causing ink droplets to be ejected idle.
Flashing area). Further, it has a function as a means for sucking (cleaning) ink by applying a negative pressure from the suction pump 11 to the recording head 5.
【0049】キャッピング手段10の近傍には、ゴムな
どの弾性板等によリ構成されたワイピング部材12が配
置されている。ワイピング部材12は、キャリッジ1が
キャッピング手段10側に往復移動する際に、記録ヘッ
ド5のノズル開口面を払拭するワイピング動作を行うよ
うに構成されている。In the vicinity of the capping means 10, there is arranged a wiping member 12 constituted by an elastic plate or the like made of rubber or the like. The wiping member 12 is configured to perform a wiping operation for wiping the nozzle opening surface of the recording head 5 when the carriage 1 reciprocates to the capping unit 10 side.
【0050】一方、中央の印字領域を挟んで、キャッピ
ング手段10と反対側の非印字領域に、第2のフラッシ
ング領域が形成されている。この第2のフラッシング領
域は、紙案内部材8に形成された開口穴13と、この開
口穴13の底部側に配置された吸収材14とから構成さ
れている。この吸収材14は、キャッピング手段10の
内部空間をポンプ11で吸引して排出させたインクをも
吸収保持するように、紙案内部材8に沿って配置された
吸収材収納ケース、すなわち廃インクタンク15内に納
められている。On the other hand, a second flushing area is formed in a non-printing area on the opposite side of the capping means 10 with respect to the central printing area. The second flushing area includes an opening 13 formed in the paper guide member 8 and an absorbing material 14 disposed on the bottom side of the opening 13. This absorbing material 14 absorbs the ink sucked and discharged from the internal space of the capping means 10 by the pump 11 and also absorbs and holds the ink. 15 is stored.
【0051】次に図2は、前記した構成の記録装置に搭
載された制御回路の例を示すものである。なお図2にお
いて、すでに説明した記録ヘッド5、インクカートリッ
ジ6,7、キャッピング手段10、吸引ポンプ11、お
よび廃インクタンク15については同一符号で示してお
り、その詳細な説明は省略する。Next, FIG. 2 shows an example of a control circuit mounted on the recording apparatus having the above-described configuration. In FIG. 2, the recording head 5, the ink cartridges 6, 7, the capping means 10, the suction pump 11, and the waste ink tank 15, which have already been described, are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0052】図2において、符号30は印刷制御手段で
あり、記録装置のホストコンピュータ(図示せず)から
の印刷データに基づいてビットマップデータを生成し、
ヘッド駆動手段31に送るものである。ヘッド駆動手段
31は、ビットマップデータに基づいて印字駆動信号を
発生させ、記録ヘッド5からインクを吐出させるように
なっている。ヘッド駆動手段31は、ビットマップデー
タに基づく印字駆動信号の他に、独立に生成されるフラ
ッシング制御手段32からのフラッシング指令信号に基
づいて、フラッシング操作のためのフラッシング駆動信
号をも記録ヘッド5に出力する。これにより、印字とは
関係のないインクの空吐出を行なうことができる。In FIG. 2, reference numeral 30 denotes print control means for generating bitmap data based on print data from a host computer (not shown) of the recording apparatus.
This is sent to the head driving means 31. The head drive unit 31 generates a print drive signal based on the bitmap data, and causes the recording head 5 to eject ink. The head driving means 31 sends a flushing drive signal for a flushing operation to the recording head 5 based on a flushing command signal from the flushing control means 32 which is independently generated, in addition to a print drive signal based on the bitmap data. Output. As a result, it is possible to perform idle discharge of ink irrelevant to printing.
【0053】符号33はクリーニング制御手段である。
クリーニング制御手段33からの指令によりポンプ駆動
手段34が作動して、吸引ポンプ11が駆動制御され
る。クリーニング制御手段33には、印刷制御手段30
及び/またはクリーニング指令検知手段(CL指令検知
手段)35からの指令信号が供給されるようになってい
る。クリーニング指令検知手段35には指令スイッチ3
6が接続されている。このスイッチ36がユーザにプッ
シュ操作されると、指令検知手段35が作動して、いわ
ゆるマニュアル動作によるクリーニング操作が実行され
る。Reference numeral 33 denotes cleaning control means.
The pump driving means 34 is operated by a command from the cleaning control means 33, and the driving of the suction pump 11 is controlled. The cleaning control unit 33 includes the print control unit 30.
And / or a command signal from a cleaning command detecting means (CL command detecting means) 35 is supplied. The cleaning command detecting means 35 includes a command switch 3
6 are connected. When this switch 36 is pushed by the user, the command detecting means 35 is operated, and a cleaning operation by a so-called manual operation is executed.
【0054】前記フラッシング制御手段32には、キャ
リッジ位置制御手段37が接続されている。フラッシン
グ操作時には、フラッシング制御手段32がキャリッジ
位置制御手段37に対して位置制御信号を送出し、キャ
リッジモータ38を駆動させて、キャリッジ1に装填さ
れた記録ヘッド5を第1のフラッシング領域として機能
する前記キャッピング手段10の直上に、または第2の
フラッシング領域として機能する紙案内部材8に形成し
た開口穴13の直上に移動させるように制御する。A carriage position control means 37 is connected to the flushing control means 32. At the time of the flushing operation, the flushing control means 32 sends a position control signal to the carriage position control means 37 to drive the carriage motor 38 so that the recording head 5 mounted on the carriage 1 functions as a first flushing area. Control is performed so as to move directly above the capping means 10 or directly above the opening 13 formed in the paper guide member 8 functioning as a second flushing area.
【0055】また、前記フラッシング制御手段32には
ファン駆動制御手段39が接続されている。フラッシン
グ操作時には、フラッシング制御手段32がファン駆動
制御手段39に対して制御信号を送出し、記録装置内の
温度上昇を抑えるための排気ファン(図示せず)を駆動
するファンモータ40の駆動を、一時的に停止させるよ
うに制御する。The flushing control means 32 is connected to a fan drive control means 39. At the time of the flushing operation, the flushing control unit 32 sends a control signal to the fan drive control unit 39 to drive the fan motor 40 that drives an exhaust fan (not shown) for suppressing a rise in temperature in the printing apparatus. Control to stop temporarily.
【0056】図3は、記録ヘッド5を駆動するための制
御回路、すなわち、図2に示すヘッド駆動手段31の構
成例を示した結線図である。図中、符号50は、前記印
刷制御手段30またはフラッシング制御手段32からの
タイミング信号を受ける入力端子である。入力端子に印
加されたタイミング信号は、ワンショットマルチバイブ
レータ51に入力される。ワンショットマルチバイブレ
ータ51は、入力タイミンク信号に同期して、その非反
転出力端子および反転出力端子からそれぞれ正信号およ
び負信号を出力する。FIG. 3 is a connection diagram showing a control circuit for driving the recording head 5, that is, an example of the configuration of the head driving means 31 shown in FIG. In the figure, reference numeral 50 denotes an input terminal for receiving a timing signal from the printing control means 30 or the flushing control means 32. The timing signal applied to the input terminal is input to the one-shot multivibrator 51. One-shot multivibrator 51 outputs a positive signal and a negative signal from its non-inverted output terminal and inverted output terminal, respectively, in synchronization with the input timing signal.
【0057】前記ワンショットマルチバイブレータ51
の非反転出力端子には、NPN型トランジスタ52のべ
一スが接続され、このNPN型トランジスタ52のコレ
クタにはPNP型トランジスタ53のべ一スが接続され
ている。そしてトランジスタ53のエミッタは充電抵抗
54およびFET55を介して直流電源VHに接続され
ており、トランジスタ53のコレクタは、一端が基準電
位点(アース)に接続されたコンデンサ56の他端に接
続されている。The one-shot multivibrator 51
Is connected to the base of an NPN transistor 52, and the collector of the NPN transistor 52 is connected to the base of a PNP transistor 53. The emitter of the transistor 53 is connected to the DC power supply VH via the charging resistor 54 and the FET 55, and the collector of the transistor 53 is connected to the other end of the capacitor 56 whose one end is connected to the reference potential point (earth). I have.
【0058】さらに前記トランジスタ53のべ一スおよ
びエミッタには、PNP型トランジスタ57のコレクタ
およびべ一スがそれぞれ接続され、このトランジスタ5
7のエミッタは前記直流電源VHに接続されている。Further, the base and the emitter of the transistor 53 are connected to the collector and the base of a PNP transistor 57, respectively.
The emitter 7 is connected to the DC power supply VH.
【0059】これにより、マルチバイブレータ51の入
力端子50にタイミング信号が入力した時点で、コンデ
ンサ56が一定電流Irで充電される。Thus, when the timing signal is input to the input terminal 50 of the multivibrator 51, the capacitor 56 is charged with the constant current Ir.
【0060】また前記ワンショットマルチバイブレータ
51の反転出力端子には、NPN型トランジスタ58の
べ一スが接続され、このNPN型トランジスタ58のコ
レクタは前記コンデンサ56の他端に接続されている。
またトランジスタ58のエミッタは放電抵抗59および
FET60を介してアースに接続されている。さらにト
ランジスタ58のべ一スおよびエミッタには、NPNト
ランジスタ61のコレクタおよびべ一スがそれぞれ接続
されており、このトランジスタ61のエミッタはアース
に接続されている。The base of an NPN transistor 58 is connected to the inverted output terminal of the one-shot multivibrator 51, and the collector of the NPN transistor 58 is connected to the other end of the capacitor 56.
The emitter of the transistor 58 is connected to the ground via the discharge resistor 59 and the FET 60. Further, the base and the emitter of the transistor 58 are connected to the collector and the base of an NPN transistor 61, respectively, and the emitter of the transistor 61 is connected to the ground.
【0061】これにより、マルチバイブレータ51の入
力端子50に供給されるタイミング信号が切り替わった
時点で、コンデンサ56が一定電流Ifで放電される。As a result, when the timing signal supplied to the input terminal 50 of the multivibrator 51 switches, the capacitor 56 is discharged with the constant current If.
【0062】そして、前記コンデンサ56の他端側(充
放電端子)には、NPN型およびPNP型の一対のトラ
ンジスタ62,63による相補型の電流増幅回路が接続
されている。すなわち、トランジスタ62,63のベー
スがいずれもコンデンサ56の他端側に接続され、トラ
ンジスタ62,63の共通エミッタが出力端子64を構
成している。したがって、出力端子64には、前記コン
デンサ56の端子電圧が電流増幅されてもたらされる。A complementary current amplifier circuit comprising a pair of NPN and PNP transistors 62 and 63 is connected to the other end (charge / discharge terminal) of the capacitor 56. That is, the bases of the transistors 62 and 63 are both connected to the other end of the capacitor 56, and the common emitter of the transistors 62 and 63 forms the output terminal 64. Therefore, the terminal voltage of the capacitor 56 is supplied to the output terminal 64 by current amplification.
【0063】ここで、トランジスタ57のべ一ス・エミ
ッタ間電圧をVBE57、充電用抵抗54およびFET
55の直列合成抵抗値をRrとすると、コンデンサ56
への充電電流Irは、 Ir=VBE57/Rr ………(1) となる。また、コンデンサ56の静電容量をCOとする
と、充電電圧の立ち上がり時間Trは、 Tr=CO×VH/Ir ………(2) となる。Here, the base-emitter voltage of the transistor 57 is set to VBE 57, the charging resistor 54 and the FET
Assuming that the series combined resistance value of Rn 55 is Rr,
The charging current Ir to the transistor becomes: Ir = VBE57 / Rr (1) Further, assuming that the capacitance of the capacitor 56 is CO, the rising time Tr of the charging voltage is Tr = CO × VH / Ir (2).
【0064】一方、コンデンサ56からの放電電流If
は、トランジスタ61のべ一ス・エミッタ問電圧をVB
E61、放電用抵抗59およびFET60の直列合成抵
抗値をRfとすると、 If=VBE61/Rf ………(3) となる。また、コンデンサ56からの放電電圧の立ち下
がり時間Tfは、 Tf=CO×VH/If ………(4) となる。On the other hand, discharge current If from capacitor 56
Sets the base-emitter voltage of the transistor 61 to VB
If the series combined resistance value of E61, discharge resistor 59 and FET 60 is Rf, If = VBE61 / Rf (3) The fall time Tf of the discharge voltage from the capacitor 56 is as follows: Tf = CO × VH / If (4)
【0065】この結果、コンデンサ56の端子電圧は、
図4(a)に示したように一定の勾配αで上昇する領域
(第1傾斜部)と、一定値(V1)を保持する飽和領域
(電位維持部)と、一定の勾配βで降下する領域(第2
傾斜部)を備えた継続時間T1を有する台形状の波形と
なる。この波形は、トランジスタ62,63により電流
増幅されて、出力端子64に接続された記録ヘッドの各
圧電素子5c1,5c2,5c3……に駆動信号として
出力される。As a result, the terminal voltage of the capacitor 56 becomes
As shown in FIG. 4A, a region (a first slope portion) that rises at a constant gradient α, a saturation region (a potential maintaining portion) that keeps a constant value (V1), and a drop that has a constant gradient β. Area (second
It has a trapezoidal waveform having a duration T1 with a slope. This waveform is current-amplified by the transistors 62 and 63 and is output as a drive signal to each of the piezoelectric elements 5c1, 5c2, 5c3... Of the recording head connected to the output terminal 64.
【0066】一方、前記各圧電素子5c1,5c2,5
c3……の他端は、それぞれトランジスタ等のスイッチ
ング素子を備えたスイッチング回路65に接続されてい
る。そして、スイッチング回路65は、制御回路66か
らの信号に基づいて各圧電素子5c1,5c2,5c3
……の他端を選択的にアース接続できるように構成され
ている。On the other hand, each of the piezoelectric elements 5c1, 5c2, 5
The other ends of the switches c3 are connected to switching circuits 65 each including a switching element such as a transistor. Then, the switching circuit 65 determines whether each of the piezoelectric elements 5c1, 5c2, 5c3 is based on a signal from the control circuit 66.
The other end of... Can be selectively grounded.
【0067】ここで制御回路66は、印刷制御手段30
またはフラッシング制御手段32からの指令により、印
刷制御手段30またはフラッシング制御手段32からの
タイミング信号と同期した短時間の正パルス信号(図4
(c))を出力できるように構成されている。この正パ
ルス信号により、スイッチング回路65が動作して、前
記各圧電素子5c1,5c2,5c3……の他端がアー
スされる。Here, the control circuit 66 includes the print control unit 30.
Alternatively, in response to a command from the flushing control unit 32, a short-time positive pulse signal (FIG. 4) synchronized with the timing signal from the print control unit 30 or the flushing control unit 32.
(C)) is configured to be output. The switching circuit 65 is operated by the positive pulse signal, and the other ends of the piezoelectric elements 5c1, 5c2, 5c3,... Are grounded.
【0068】したがって、出力端子64からの台形波電
圧(図4(a))により、全ての圧電素子5c1,5c
2,5c3……が充電を受ける。しかし、その充電途中
で図4(c)に示す正パルス信号が立ち下がると、スイ
ッチング回路65がオフ状態となる。したがって、この
時点までの充電時間T3により決まる電圧(V2)で各
圧電素子5c1,5c2,5c3……への充電が終了す
ることになる。Therefore, the trapezoidal wave voltage (FIG. 4A) from the output terminal 64 causes all the piezoelectric elements 5c1, 5c
2, 5c3 ... are charged. However, when the positive pulse signal shown in FIG. 4C falls during the charging, the switching circuit 65 is turned off. Therefore, the charging of each of the piezoelectric elements 5c1, 5c2, 5c3,... Ends at the voltage (V2) determined by the charging time T3 up to this point.
【0069】すなわち、充電時間T3を制御することに
より、図4(b)に示すような台形状の第2の駆動信号
を生成することができる。この場合、第2の駆動信号の
立上がリ勾配αおよび立下がり勾配β、およびその継続
時間T2は共に、図4(a)に示した第1の駆動信号と
ほぼ同一となる。That is, by controlling the charging time T3, a trapezoidal second drive signal as shown in FIG. 4B can be generated. In this case, the rise of the second drive signal is a re-slope α and a fall slope β, and the duration T2 thereof is almost the same as the first drive signal shown in FIG. 4A.
【0070】このように、各圧電素子5c1,5c2,
5c3……が、第1の駆動信号または第2の駆動信号を
与えられることによって、圧電素子5c1,5c2,5
c3……は略一定電流で充電され、また略一定電流で放
電される。これによリ前記したとおり、圧電素子5c
(5c1,5c2,5c3……)が伸縮し、この作用に
よって各振動板5aが変位する。したがって、キャビテ
ィ5fより連通路5nを介してインクが押し出され、ノ
ズル開口5kからインク滴が吐出される。そして、記録
ヘッド5のリザーバ5jからキャビティ5fにインクが
補給される。As described above, each of the piezoelectric elements 5c1, 5c2,
Are supplied with the first drive signal or the second drive signal, so that the piezoelectric elements 5c1, 5c2, 5c
are charged at a substantially constant current and discharged at a substantially constant current. As described above, the piezoelectric element 5c
(5c1, 5c2, 5c3...) Expands and contracts, and each diaphragm 5a is displaced by this action. Therefore, ink is pushed out from the cavity 5f via the communication path 5n, and ink droplets are ejected from the nozzle opening 5k. Then, ink is supplied from the reservoir 5j of the recording head 5 to the cavity 5f.
【0071】本実施の形態のインクジェット式記録装置
においては、立上がリ勾配αと立下がり勾配βとが同一
である第2の駆動信号を、印字時の駆動信号として利用
する。In the ink jet recording apparatus of this embodiment, the second drive signal having the same rising slope α and falling slope β is used as a driving signal for printing.
【0072】一方、前記制御回路66は、充電時定数を
決定するFET55及び放電時定数を決定するFET6
0の各ゲートに対して、制御電圧を供給するように構成
されている。それぞれのFET55,60のゲートに与
える電圧値を制御することにより、各FET55,60
のドレイン、ソース間の実質的なインピーダンス(直流
抵抗値)を可変させることができる。On the other hand, the control circuit 66 comprises an FET 55 for determining a charging time constant and an FET 6 for determining a discharging time constant.
It is configured to supply a control voltage to each of the 0 gates. By controlling the voltage value applied to the gates of the respective FETs 55 and 60,
, The substantial impedance (DC resistance value) between the drain and the source can be varied.
【0073】例えば、充電時定数を決定するFET55
のドレイン、ソース間の直流抵抗値をより大きく制御さ
せた場合においては、前記した充電用抵抗54およびF
ET55による直列合成抵抗値Rrは大となり、この時
の充電電流Irはよリ小さくなる(式(1)参照)。し
たがって、図5に示すように、台形状の駆動信号の立上
がリ勾配αを、破線で示すα’のようにより緩やかに整
形することができる。For example, an FET 55 for determining a charging time constant
When the DC resistance value between the drain and the source is controlled to be larger, the charging resistor 54 and F
The series combined resistance value Rr due to ET55 becomes large, and the charging current Ir at this time becomes much smaller (see equation (1)). Therefore, as shown in FIG. 5, the rising of the trapezoidal drive signal can reshape the gradient α more gradually as indicated by the broken line α ′.
【0074】同様に、放電時定数を決定するFET60
のドレイン、ソース間の直流抵抗値をより大きく制御さ
せた場合においては、前記した充電用抵抗59およびF
ET60による直列合成抵抗値Rfも大となり、この時
の放電電流Ifはより小さくなる(式(3)参照)。し
たがって、図5には示されていないが、駆動信号の立下
がり勾配βも緩くすることができる。Similarly, the FET 60 for determining the discharge time constant
When the DC resistance value between the drain and the source is controlled to be larger, the above-described charging resistors 59 and F
The series combined resistance value Rf due to the ET60 also becomes large, and the discharge current If at this time becomes smaller (see Expression (3)). Therefore, although not shown in FIG. 5, the falling slope β of the drive signal can be reduced.
【0075】このように、前記FET55,60に加え
る直流電圧値を調整することで、台形状の駆動信号の立
上がり勾配αおよび立下がり勾配βを任意に調整するこ
とができる。As described above, by adjusting the DC voltage value applied to the FETs 55 and 60, the rising slope α and the falling slope β of the trapezoidal drive signal can be arbitrarily adjusted.
【0076】すなわち、以上のように構成されたインク
ジェット式記録装置によれば、図4(c)に示すタイミ
ング信号の周波数に応じて駆動信号の周波数が決定さ
れ、またタイミング信号の継続時間T3に応じて駆動信
号のレベルが制御される。さらに制御回路66から各F
ET55,60に出力される直流電圧値に応じて駆動信
号の立上がり勾配および立下がリ勾配を制御することが
できる。That is, according to the ink jet type recording apparatus configured as described above, the frequency of the drive signal is determined according to the frequency of the timing signal shown in FIG. The level of the drive signal is controlled accordingly. Further, each control signal from the control circuit 66
The rising slope and the falling slope of the drive signal can control the re-slope according to the DC voltage value output to the ETs 55 and 60.
【0077】このような制御特性を利用して、フラッシ
ング時において記録ヘッドから微小滴Sを発生させない
条件を設定することができた。このような条件は、駆動
信号の周波数、立上がり波形継続時間T1、立上がリ勾
配α、駆動信号のレベルV1及び立下がり勾配βの組合
せによって達成され、その組合せについての特徴を完全
に解析的に説明することはできない。しかしながら、こ
のような条件を満たす各パラメータの組合せにおいて、
圧電素子5cに加える駆動信号を通常の印字時よリもゆ
っくリ変位させて、記録ヘッド5の圧力室としてのキャ
ビティ5fを緩やかに加圧し、急速に変位を戻す制御を
なす場合、すなわち、図5に示すように、緩やかなα’
の立上がり勾配で電圧値V1を生成し、急峻なβの立下
がりで放電させるように制御する場合が多く含まれてい
た。By utilizing such control characteristics, it was possible to set conditions for preventing the recording head from generating the microdroplets S during flushing. Such a condition is achieved by a combination of the frequency of the drive signal, the rising waveform duration time T1, the rise slope α, the drive signal level V1 and the fall slope β, and the characteristics of the combination are completely analyzed. Cannot be explained. However, in the combination of each parameter satisfying such a condition,
When the drive signal applied to the piezoelectric element 5c is displaced more slowly than during normal printing, the cavity 5f serving as a pressure chamber of the recording head 5 is gently pressurized, and the displacement is quickly returned, that is, As shown in FIG.
In many cases, control is performed such that the voltage value V1 is generated at the rising slope of the voltage and the discharge is performed at the sharp falling of β.
【0078】各パラメータの具体的な数値を、以下に例
として示す。Specific numerical values of each parameter are shown below as examples.
【0079】実験に用いた記録ヘッド5は、たわみ型振
動子を採用したヘッドである。すなわち、キャビティ5
fの形状は、長さ2.3(mm)×幅0.22(m
m)、ノズル開口5kの開口径はφ25μm、振動板5
aの厚みは、10μmであった。The recording head 5 used in the experiment is a head employing a flexural vibrator. That is, the cavity 5
The shape of f is 2.3 (mm) length x 0.22 (m width)
m), the opening diameter of the nozzle opening 5k is φ25 μm, and the diaphragm 5
The thickness of “a” was 10 μm.
【0080】そして、図4に示すような台形状の単位周
期波形を有するフラッシング駆動信号が、振動板5aの
両電極間に適用された、この時、駆動信号の周波数は1
kHz、台形状波形の継続時間T1は25μsec、駆
動信号のレベルV1は20V、立上がり勾配αは6.6
7V/μsec、立下がり勾配βは9.6V/μsec
であった。この場合、微小滴は発生しなかった。なお、
メイン滴の飛行スピードは、5m/s以下であった。Then, a flushing drive signal having a trapezoidal unit period waveform as shown in FIG. 4 is applied between both electrodes of the diaphragm 5a. At this time, the frequency of the drive signal is 1
kHz, the duration T1 of the trapezoidal waveform is 25 μsec, the level V1 of the drive signal is 20 V, and the rising gradient α is 6.6.
7V / μsec, falling slope β is 9.6V / μsec
Met. In this case, no microdroplets were generated. In addition,
The flight speed of the main droplet was 5 m / s or less.
【0081】また、微小滴Sが発生してしまう条件であ
っても、各微小滴Sの飛行スピードが4m/sec以上
で、かつ、各々微小滴の重量が10ng以上となるよう
な制御条件の場合には、当該微小滴Sが外乱により浮遊
しないに十分な運動量を有して、ミストの発生に至らな
いことが確認できた。Even under the condition that the microdroplets S are generated, the control conditions are such that the flight speed of each microdroplet S is 4 m / sec or more and the weight of each microdroplet is 10 ng or more. In this case, it was confirmed that the microdrop S had a sufficient momentum so as not to float due to disturbance, and did not lead to generation of mist.
【0082】このような場合の制御条件について、具体
的な数値例を以下に示す。Specific numerical examples of the control conditions in such a case are shown below.
【0083】前記同様の記録ヘッド5に対して、駆動信
号の周波数が1kHz、台形状波形の継続時間T1が2
5μsec、駆動信号のレベルV1が20V、立上がり
勾配αが10V/μsec、立下がり勾配βが9.6V
/μsecの台形状の単位周期波形を有するフラッシン
グ駆動信号が適用された。For the recording head 5 similar to the above, the frequency of the drive signal is 1 kHz and the duration T1 of the trapezoidal waveform is 2
5 μsec, drive signal level V1 is 20 V, rising slope α is 10 V / μsec, and falling slope β is 9.6 V
A flashing drive signal having a trapezoidal unit period waveform of / μsec was applied.
【0084】この場合、メイン滴の後に微小滴が発生し
たが、微小滴の飛行スピードは4m/sec以上で、微
小滴の重量が10ng以上であった。なお、この時のメ
イン滴の飛行スピードは、7〜8m/sであった。In this case, a fine droplet was generated after the main droplet, but the flying speed of the fine droplet was 4 m / sec or more, and the weight of the fine droplet was 10 ng or more. At this time, the flight speed of the main droplet was 7 to 8 m / s.
【0085】さらに、微小滴が発生する条件の中でも、
微小滴が後から吐出されるメイン滴と合体するような制
御条件においては、合体する微小滴の運動量が所定量に
満たない場合であっても、ミストの発生を効果的に抑制
させることができる。図6に、その原理を模式的に示
す。Further, among the conditions in which a microdroplet is generated,
Under control conditions where the microdroplets merge with the main droplets to be ejected later, the generation of mist can be effectively suppressed even when the momentum of the coalescing microdroplets is less than a predetermined amount. . FIG. 6 schematically shows the principle.
【0086】図6に示すように、メイン滴M1の後に吐
出される微小滴S1がさらに後から吐出されるメイン滴
M2によって吸収(合体)されるように、メイン滴M
0、M1、M2の吐出速度が制御され得た。これによ
り、先に発生した微小滴は次のメイン滴Mに合体し、そ
のままインク吸収材14に至る。したがって微小滴Sが
ミストとして飛散(浮遊)する割合を極力抑制させるこ
とができた。As shown in FIG. 6, the main droplet M1 is ejected after the main droplet M1 so as to be absorbed (combined) by the main droplet M2 ejected later.
The discharge speeds of 0, M1, and M2 could be controlled. As a result, the previously generated fine droplets merge with the next main droplet M and directly reach the ink absorbing material 14. Therefore, the rate at which the microdroplets S scatter (float) as mist could be suppressed as much as possible.
【0087】なお、図6に示すように、メイン滴の直後
に吐出され所定値以上の運動量を有する中間滴M0’,
M1’,M2’も広義の微小滴であるが、これら中間滴
は所定値以上の運動量を有するためにミスト発生の原因
とはならないため、後続のメイン滴と合体しなくてもよ
い。勿論、合体してもよい。As shown in FIG. 6, intermediate drops M0 ′, M0 ′, which are discharged immediately after the main drop and have a momentum equal to or more than a predetermined value.
M1 ′ and M2 ′ are also fine droplets in a broad sense, but since these intermediate droplets have a momentum greater than or equal to a predetermined value and do not cause mist generation, they need not be combined with the subsequent main droplet. Of course, they may be combined.
【0088】さて、このような制御をなすための参考に
されたシュミレーションの例を図7に示す。図7におけ
る横軸は時間(μsec)を示し、縦軸はノズルからの
距離(mm)を示している。そして、図中実線は、前に
発生した微小滴の飛行特性を示し、二点鎖線は記録ヘッ
ドに与える駆動信号の周波数が1000Hzの場合にお
ける次に発生するメイン滴の飛行特性を、また同様に一
点鎖線は3600Hzの場合における次に発生するメイ
ン滴の飛行特性を、さらに以下同様に短破線は7200
Hzの場合を、長破線は28800Hzの場合をそれぞ
れ示している。FIG. 7 shows an example of a simulation referred to for performing such control. The horizontal axis in FIG. 7 indicates time (μsec), and the vertical axis indicates distance (mm) from the nozzle. The solid line in the figure indicates the flight characteristics of the previously generated microdroplet, and the two-dot chain line indicates the flight characteristics of the next main drop when the frequency of the drive signal applied to the recording head is 1000 Hz. The dashed-dotted line indicates the flight characteristics of the next main droplet at 3600 Hz, and the short dashed line indicates the 7200 Hz.
Hz, and the long dashed line indicates the case of 28800 Hz.
【0089】図7から理解できるように、各特性を示す
勾配は速度を示すことになり、このシュミレーションに
おいては、微小滴の飛行速度は約4.5mmsec、メ
イン滴の飛行速度は約8m/secに設定されている。As can be understood from FIG. 7, the gradient indicating each characteristic indicates the speed. In this simulation, the flight speed of the microdroplets is about 4.5 mmsec, and the flight speed of the main drops is about 8 m / sec. Is set to
【0090】例えば、二点鎖線で示す駆動信号の周波数
が1000Hzの場合においては、その周期が長いため
に、図に示す範囲では、次のメイン滴Mが先に発生した
微小滴に追いつくことはできない。このような場合、微
小滴がミストとなって浮遊することになる。For example, when the frequency of the drive signal indicated by the two-dot chain line is 1000 Hz, the period is long, so that the next main droplet M cannot catch up with the previously generated fine droplet in the range shown in FIG. Can not. In such a case, the microdroplets become mist and float.
【0091】また、例えば短破線で示す駆動信号の周波
数が7200Hzの場合においては、その周期が短いた
めに、記録ヘッドのノズルからの距離が2mm弱の範囲
で、メイン滴Mが先に発生した微小滴Sに追いつくこと
になる。Further, for example, when the frequency of the drive signal indicated by the short dashed line is 7200 Hz, since the period is short, the main droplet M is generated first within a range of less than 2 mm from the nozzle of the recording head. It will catch up with the minute droplet S.
【0092】特に、後続のメイン滴Mが、先に発生した
微小滴Sに追いつく距離が小さいほど、微小滴Sが存在
する確率が低くなり、ミストとして飛散する量を効果的
に抑えることができる。好ましくは、記録ヘッドのノズ
ルからの距離が2mm以内の範囲においてメイン滴Mが
先に発生した微小滴Sに追いつくことが好ましい。In particular, the smaller the distance that the succeeding main droplet M catches up with the previously generated microdroplet S, the lower the probability of the existence of the microdroplet S, and the amount of scattered mist can be effectively suppressed. . Preferably, it is preferable that the main droplet M catch up with the previously generated fine droplet S in a range where the distance from the nozzle of the recording head is within 2 mm.
【0093】ここで、メイン滴の飛行スピードをVm
〔m/sec〕、微小滴の飛行スピードをVs〔m/s
ec〕、記録ヘッドに与える駆動信号の周波数をf〔H
z〕、次のメイン滴が前の微小滴に追いつくまでのノズ
ルからの距離をL〔mm〕、次のメイン滴が前の微小滴
に追いつくまでの時間をt〔sec〕とし、次のメイン
滴が前の微小滴に追いつく条件を考えると、次の関係式
が成り立つ。Here, the flight speed of the main droplet is Vm
[M / sec], the flight speed of the microdroplet is Vs [m / s
ec] and the frequency of the drive signal given to the printhead is f [H
z], the distance from the nozzle until the next main drop catches up with the previous microdroplet is L [mm], the time until the next main drop catches up with the previous microdroplet is t [sec], and the next main drop is t [sec]. Considering the conditions under which a droplet catches up with the previous microdrop, the following relational expression holds.
【0094】 (1/f+t)×Vs≦t×Vm ………(5) t=L/Vm ………(6) そして式(5)と式(6)とにより、 f≧〔Vs×Vm〕/〔(Vm−Vs)×L〕………(7) の関係を得ることができる。(1 / f + t) × Vs ≦ t × Vm (5) t = L / Vm (6) Then, f ≧ [Vs × Vm by formulas (5) and (6). ] / [(Vm−Vs) × L] (7) can be obtained.
【0095】図8は、メイン滴の飛行速度Vmを8m/
secに設定し、記録ヘッドのノズルからの距離が2m
m以内の範囲においてメイン滴Mが先に発生した微小滴
Sに追いつくとした制御条件において、式(7)に基づ
いて、微小滴の飛行スピードVs〔m/sec〕と、記
録ヘッドに与える駆動信号の周波数f〔Hz〕との組み
合わせ条件を考察したものである。FIG. 8 shows that the flight speed Vm of the main droplet is 8 m / m.
sec, and the distance from the nozzle of the print head is 2 m
Under the control condition that the main droplet M catches up with the previously generated microdroplet S within the range of m or less, the flight speed Vs [m / sec] of the microdroplet and the drive applied to the recording head are calculated based on the equation (7). It considers a combination condition with a signal frequency f [Hz].
【0096】図8から理解できるように、微小滴の飛行
スピードVsが概ね5m/sec以上の条件において
も、駆動信号の周波数fとして10kHz以上を用いれ
ば、メインのインク滴に続いて発生した微小滴Sが、次
に発生するメインのインク滴に追いついて合体すること
ができる。As can be understood from FIG. 8, even when the flight speed Vs of the fine droplet is approximately 5 m / sec or more, if the driving signal frequency f is 10 kHz or more, the fine droplet generated following the main ink droplet is used. The droplet S can catch up with the next main ink droplet to be coalesced.
【0097】このようなシミュレーション結果を参考に
すると、メイン滴の飛行速度Vm、微小滴の飛行速度V
s及び駆動信号の周波数fがまず設定され、それらのパ
ラメータと調和する継続時間T1、駆動信号のレベルV
1、立上がり勾配α、立下がり勾配βの組合せが適宜に
選択され、微小滴Sを後続のメイン滴Mに合体させる制
御条件の選定を容易に実現することができる。Referring to such simulation results, the flight speed Vm of the main droplet and the flight speed V
s and the frequency f of the drive signal are first set and the duration T1, which is consistent with those parameters, the level V of the drive signal
1. The combination of the rising slope α and the falling slope β is appropriately selected, and the selection of the control conditions for combining the microdroplets S with the subsequent main drops M can be easily realized.
【0098】具体的な例として、図9に、ミストによる
機内および機外の汚染状況についての駆動周波数とイン
クの種類とをパラメータとした実測結果を示す。図中○
印は汚染が殆ど発生しない、△印は若干の汚染が確認さ
れた、×印は汚染の程度がより大きい、××印は汚染の
程度が顕著であることをそれぞれ示している。As a specific example, FIG. 9 shows the results of actual measurement using the drive frequency and the type of ink as parameters for the inside and outside contamination states of the mist due to the mist. ○ in the figure
The mark indicates almost no contamination, the mark .DELTA. Indicates that some contamination was confirmed, the mark X indicates that the degree of contamination was larger, and the mark XX indicates that the degree of contamination was remarkable.
【0099】図9の実験に用いられた各パラメータは、
以下の通りである。The parameters used in the experiment of FIG.
It is as follows.
【0100】前記同様の記録ヘッド5に対して、台形状
波形の継続時間T1が25μsec、駆動信号のレベル
V1が20V、立上がり勾配αが10V/μsec、立
下がり勾配βが1.33V/μsecの台形状の単位周
期波形を有するフラッシング駆動信号が、図9に示す各
周波数で適用された。For the same recording head 5 as described above, the trapezoidal waveform duration T1 is 25 μsec, the driving signal level V1 is 20 V, the rising gradient α is 10 V / μsec, and the falling gradient β is 1.33 V / μsec. A flushing drive signal having a trapezoidal unit period waveform was applied at each frequency shown in FIG.
【0101】使用されたインクは、日本国内製品用MJ
810用カートリッジで採用しているものを使用した。The ink used was MJ for Japanese domestic products.
The cartridge used for the 810 cartridge was used.
【0102】図9に示す実測結果の一つを例にとって詳
細に説明すれば、ブラックインクを4800Hzに駆動
信号で吐出させた場合、メイン滴の後に中間滴及び狭義
の微小滴が発生したが、メイン滴の飛行スピードは7m
/sec以上で、メイン滴の重量が12ng以上であ
り、微小滴の飛行スピードは2m/secで、微小滴の
重量が3ngであった。すなわち、微小滴は、ノズル開
口から約0.6mmの範囲内で、後続のメイン滴と合体
した。In detail, taking one of the actual measurement results shown in FIG. 9 as an example, when a black ink is ejected at a driving signal of 4800 Hz, an intermediate droplet and a fine droplet in a narrow sense are generated after the main droplet. Flight speed of the main drop is 7m
/ Sec or more, the weight of the main droplet was 12 ng or more, the flying speed of the microdroplet was 2 m / sec, and the weight of the microdroplet was 3 ng. That is, the microdroplet merged with the subsequent main drop within a range of about 0.6 mm from the nozzle opening.
【0103】図9から理解できるように、シアンおよび
マゼンタの各インクによる汚染の程度が他のインクに比
較して大きく出る傾向がある。換言すれば、インクの種
類に応じてミストの発生度合いが相違するので、必要に
応じて、吐出させるインクの種類によって異なる周波数
条件でフラッシングを実行させることで、総合的に汚染
の程度を低減させることができる。As can be understood from FIG. 9, the degree of contamination by the cyan and magenta inks tends to be greater than that of the other inks. In other words, the degree of mist generation differs depending on the type of ink, so that if necessary, flushing is performed under different frequency conditions depending on the type of ink to be ejected, so that the degree of contamination is reduced overall. be able to.
【0104】もっとも、図9から理解できるように、フ
ラッシングの駆動周波数を10kHz以上とすれば、い
ずれのインクによっても殆ど汚染が進行しないという結
果が得られている。However, as can be understood from FIG. 9, when the driving frequency of the flushing is set to 10 kHz or more, the result is that the contamination hardly progresses with any ink.
【0105】また、前記したように、インクの種類に応
じてミストの発生度合いが相違するので、インクの種類
に応じてキャッピング手段による第1のフラッシング領
域及びキャッピング手段と対向する位置に配置された第
2のフラッシング領域のいずれかにおいて選択的にフラ
ッシング動作させることで、総合的に汚染の程度を低減
させることができる。例えば、シアンおよびマゼンタイ
ンクのフラッシングにおいては、キャッピング手段によ
る第1のフラッシング領域を用い、ブラックおよびイェ
ローインクのフラッシングにおいては、第2のフラッシ
ング領域を用いてフラッシング動作を実行することが好
適である。As described above, since the degree of mist generation differs depending on the type of ink, the first flushing area by the capping means and the position facing the capping means are arranged according to the type of ink. By selectively performing the flushing operation in any of the second flushing regions, the degree of contamination can be reduced overall. For example, in the flushing of cyan and magenta inks, it is preferable to execute the flushing operation using the first flushing area by the capping unit, and in the flushing of black and yellow inks, using the second flushing area.
【0106】また前記したとおり、フラッシング操作時
においては、記録装置内の温度上昇を抑えるための排気
ファン101(図1参照)を駆動するファンモータ10
2を一時的に停止させることで、ミストの拡散という不
都合を効果的に回避でき、汚染の程度をより低減させる
ことができる。この場合、ファン駆動制御手段103
が、フラッシング動作時に吐出されるインク滴が着弾す
る着弾部分、本実施の形態においてはキャッピング手段
10またはインク吸収材14、に着弾するまでの時間以
上、ファン101の駆動を停止させるように制御するこ
とが望ましい。As described above, at the time of the flushing operation, the fan motor 10 for driving the exhaust fan 101 (see FIG. 1) for suppressing the temperature rise in the recording apparatus.
By temporarily stopping 2, the inconvenience of mist diffusion can be effectively avoided, and the degree of contamination can be further reduced. In this case, the fan drive control means 103
However, control is performed so that the driving of the fan 101 is stopped for a time equal to or longer than the time at which the ink droplets ejected during the flushing operation land on the landing portion, in this embodiment, the capping means 10 or the ink absorbing material 14. It is desirable.
【0107】なお、以上に説明した記録ヘッド5は、い
わゆるたわみ型振動子を採用したヘッドであるが、縦型
振動子を採用したヘッドを用いてもよい。ただし、縦型
振動子を採用したヘッドのキャビティ(圧力室)は、圧
電素子の充電時に膨張し、法典時に収縮するため、駆動
信号の電圧の正負がたわみ型振動子を採用した時とは逆
になることに留意すべきである。例えば、図4(a)の
信号は、図13のような信号となる。Although the recording head 5 described above is a head employing a so-called flexural vibrator, a head employing a vertical vibrator may be used. However, the cavity (pressure chamber) of the head using the vertical vibrator expands when the piezoelectric element is charged and contracts during the law, so the polarity of the drive signal voltage is opposite to that when the flexural vibrator is used. It should be noted that For example, the signal in FIG. 4A is a signal as shown in FIG.
【0108】なお、以上の説明では、駆動信号の単位周
期波形を台形状波形としているが、例えば図14に示す
ような、連続する第1傾斜部α1、第1電位維持部h
1、第2傾斜部α2、第2電位維持部h2、第3傾斜部
β3、第3電位維持部h3及び第4傾斜部β4からなる
波形を単位周期波形として用いてもよい。In the above description, the unit period waveform of the drive signal is a trapezoidal waveform. However, as shown in FIG. 14, for example, a continuous first inclined portion α1 and first potential maintaining portion h
A waveform including the first, second inclined portion α2, second potential maintaining portion h2, third inclined portion β3, third potential maintaining portion h3, and fourth inclined portion β4 may be used as a unit periodic waveform.
【0109】この場合、信号発生回路の構成が複雑にな
るが、可変制御パラメータの数が増えるため、よりきめ
細かい制御条件の選定が可能となる。In this case, the configuration of the signal generation circuit becomes complicated, but the number of variable control parameters increases, so that more detailed control conditions can be selected.
【0110】その他、図4及び図14の駆動信号を応用
した各種の傾斜段状の駆動信号が利用され得るが、それ
らの振動を用いる態様も、本発明の範囲内のものであ
る。In addition, various drive signals in the form of inclined steps to which the drive signals shown in FIGS. 4 and 14 are applied can be used, and the mode of using these vibrations is also within the scope of the present invention.
【0111】[0111]
【発明の効果】本発明によれば、フラッシング時にノズ
ル開口から吐出されるインク滴がメインインク滴のみと
なって微小滴が発生しないため、微小滴の発生に起因す
る汚染を防止することができる。According to the present invention, ink droplets ejected from the nozzle openings during flushing are only main ink droplets and no microdroplets are generated, so that contamination due to the generation of microdroplets can be prevented. .
【0112】また本発明によれば、フラッシング時にノ
ズル開口から吐出されるインク滴の運動量が所定値以上
である、すなわち、微小滴であっても所定値以上の運動
量で吐出されるため、微小滴の飛散による汚染を防止す
ることができる。Further, according to the present invention, the momentum of the ink droplet ejected from the nozzle opening at the time of flushing is equal to or more than a predetermined value. It is possible to prevent the contamination due to the scattering of water.
【0113】また本発明によれば、フラッシング時にノ
ズル開口から吐出される微小滴が後続のメインインク滴
と合体するため、微小滴の飛散による汚染を防止するこ
とができる。Further, according to the present invention, since the fine droplets ejected from the nozzle openings during flushing are combined with the subsequent main ink droplets, contamination due to scattering of the fine droplets can be prevented.
【図1】本発明によるインクジェット式記録装置の一実
施の形態の本体部分を示した概略正面断面図である。FIG. 1 is a schematic front sectional view showing a main body of an embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
【図2】図1に示す記録装置に装填された制御回路の例
を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a control circuit installed in the recording apparatus illustrated in FIG.
【図3】図2におけるヘッド駆動手段の構成例を示した
結線図である。FIG. 3 is a connection diagram illustrating a configuration example of a head driving unit in FIG. 2;
【図4】図3に示す回路によって生成される駆動信号の
波形図である。4 is a waveform diagram of a drive signal generated by the circuit shown in FIG.
【図5】図3に示す回路によって生成される駆動信号に
おいて立上がり特性を制御する状態を示す波形図であ
る。5 is a waveform chart showing a state in which a rise characteristic is controlled in a drive signal generated by the circuit shown in FIG. 3;
【図6】フラッシング時におけるインクのメイン滴と微
小滴の関係の例を示した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a relationship between a main droplet and a minute droplet of ink during flushing.
【図7】フラッシング時におけるインクのメイン滴と微
小滴の飛行特性の例を示した特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing an example of flight characteristics of main droplets and minute droplets of ink during flushing.
【図8】インクのメイン滴と微小滴の飛行スピードとフ
ラッシング駆動周波数との関係の例を示した相関図であ
る。FIG. 8 is a correlation diagram showing an example of the relationship between the flight speed of the main ink droplet and the minute droplet of ink and the flushing drive frequency.
【図9】インクの種類毎及び駆動信号の周波数毎のミス
トによる汚染状況を実測した評価結果の例を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an evaluation result obtained by actually measuring a contamination state due to a mist for each type of ink and for each frequency of a drive signal.
【図10】インクジェット式記録装置に用いられる記録
ヘッドの一例を示した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an example of a recording head used in an ink jet recording apparatus.
【図11】図10に示した記録ヘッドのフラッシング時
におけるインクの吐出態様を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an ink ejection mode when the recording head illustrated in FIG. 10 is flushed.
【図12】フラッシング時においてミストが飛散する状
況を一部断面状態で示した正面図である。FIG. 12 is a front view showing a state in which mist is scattered during flushing in a partially sectional state.
【図13】駆動信号の他の例を示す波形図である。FIG. 13 is a waveform chart showing another example of a drive signal.
【図14】駆動信号の他の例を示す波形図である。FIG. 14 is a waveform chart showing another example of a drive signal.
1 キャリッジ 4 キャリッジ軸 5 記録ヘッド 5c 圧電素子 5f キャビティ(圧力発生室) 5m ノズルプレート 5k ノズル開口 6 ブラックインクカートリッジ 7 カラーインクカートリッジ 8 紙案内部材 9 記録用紙(記録媒体) 10 キャッピング手段(第1フラッシング領域) 11 吸引ポンプ 12 ワイピング部材 13 開口穴(第2フラッシング領域) 14 インク吸収材 15 吸収材収納ケース(廃インクタンク) 30 印刷制御手段 31 ヘッド駆動手段 32 フラッシング制御手段 33 クリーニング制御手段 34 ポンプ駆動手段 37 キャリッジ位置制御手段 38 キャリッジモータ 39 ファン駆動制御手段 40 ファンモータ M インクのメイン滴 S インクの微小滴(サテライト滴) Reference Signs List 1 carriage 4 carriage shaft 5 recording head 5c piezoelectric element 5f cavity (pressure generating chamber) 5m nozzle plate 5k nozzle opening 6 black ink cartridge 7 color ink cartridge 8 paper guide member 9 recording paper (recording medium) 10 capping means (first flushing Area) 11 Suction pump 12 Wiping member 13 Opening hole (second flushing area) 14 Ink absorbent 15 Absorbent storage case (waste ink tank) 30 Print control means 31 Head drive means 32 Flushing control means 33 Cleaning control means 34 Pump drive Means 37 Carriage position control means 38 Carriage motor 39 Fan drive control means 40 Fan motor M Main ink droplet S Micro ink droplet (satellite droplet)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸 山 典 広 長野県諏訪市大和三丁目3番5号 セイ コーエプソン株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−174883(JP,A) 特開 平4−10941(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/165 B41J 2/175 B41J 2/18 B41J 2/185 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Norihiro Maruyama 3-5-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano Seiko Epson Corporation (56) References JP-A-9-174883 (JP, A) Kaihei 4-10941 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/165 B41J 2/175 B41J 2/18 B41J 2/185
Claims (20)
号供給部と、 ノズル開口を有し、前記フラッシング駆動信号に基づい
て前記ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッド
と、 を備え、 前記フラッシング駆動信号は、前記ノズル開口から吐出
されるインク滴が、メインインク滴のみとなるような信
号であり、 前記記録ヘッドは、複数のインクに対応して複数のノズ
ル開口を有しており、 前記フラッシング駆動信号は、各インクに対応するノズ
ル開口毎に異なっていることを特徴とするインクジェッ
ト式記録装置。A drive signal supply unit for generating a flushing drive signal; and a recording head having a nozzle opening and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal. Is a signal such that an ink droplet ejected from the nozzle opening becomes only a main ink droplet. The recording head has a plurality of nozzle openings corresponding to a plurality of inks, and the flushing drive An ink jet recording apparatus, wherein the signal is different for each nozzle opening corresponding to each ink.
号供給部と、 ノズル開口を有し、前記フラッシング駆動信号に基づい
て前記ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッド
と、 を備え、 前記フラッシング駆動信号は、前記ノズル開口から吐出
されるインク滴が、メインインク滴のみとなるような信
号であり、 前記記録ヘッドは、複数のインクに対応して複数のノズ
ル開口を有しており、 複数のフラッシング領域が設けられ、 前記記録ヘッドによって前記フラッシング駆動信号に基
づいて前記ノズル開口から吐出されるインク滴は、各イ
ンク毎に、異なるフラッシング領域で受け止められるこ
とを特徴とするインクジェット式記録装置。2. A flushing drive signal, comprising: a drive signal supply unit for generating a flushing drive signal; and a recording head having a nozzle opening and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal. Is a signal such that ink droplets ejected from the nozzle openings are only main ink droplets. The recording head has a plurality of nozzle openings corresponding to a plurality of inks, An ink jet recording apparatus, wherein an area is provided, and ink droplets ejected from the nozzle openings by the recording head based on the flushing drive signal are received in different flushing areas for each ink.
号供給部と、 ノズル開口を有し、前記フラッシング駆動信号に基づい
て前記ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッド
と、 温度上昇を防止するためのファンと、 前記記録ヘッドによって前記フラッシング駆動信号に基
づいて前記ノズル開口からインク滴が吐出される際に、
前記ファンを停止させるファン制御手段と、 を備え、 前記フラッシング駆動信号は、前記ノズル開口から吐出
されるインク滴が、メインインク滴のみとなるような信
号であることを特徴とするインクジェット式記録装置。3. A printhead for generating a flushing drive signal, a recording head having a nozzle opening and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal, and a device for preventing a temperature rise. A fan, when the recording head ejects ink droplets from the nozzle openings based on the flushing drive signal,
An ink jet recording apparatus, comprising: a fan control unit for stopping the fan; and wherein the flushing drive signal is a signal such that ink droplets ejected from the nozzle openings are only main ink droplets. .
号供給部と、 ノズル開口を有し、前記フラッシング駆動信号に基づい
て前記ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッド
と、 を備え、 前記フラッシング駆動信号は、吐出される各インク滴の
運動量がそれぞれ所定値以上となるような信号であり、 前記フラッシング駆動信号は、周期信号であり、 前記フラッシング駆動信号の単位周期波形は、連続する
第1傾斜部、電位維持部及び第2傾斜部からなる台形状
波形を有しており、 前記台形状波形の継続時間が25μsecであり、 前記第1傾斜部の傾斜が10V/μsecであり、 前記電位維持部の電位が20Vであり、 前記第2傾斜部の傾斜が9.6V/μsecであること
を特徴とするインクジェット式記録装置。4. A flushing drive signal, comprising: a drive signal supply unit for generating a flushing drive signal; and a recording head having a nozzle opening and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal. Is a signal such that the momentum of each ejected ink droplet is equal to or more than a predetermined value. The flushing drive signal is a periodic signal, and the unit periodic waveform of the flushing drive signal is a continuous first inclined portion. A trapezoidal waveform comprising a potential maintaining section and a second slope section, the duration of the trapezoidal waveform is 25 μsec, the slope of the first slope section is 10 V / μsec, and the potential maintaining section Wherein the second inclined portion has an inclination of 9.6 V / μsec.
号供給部と、 ノズル開口を有し、前記フラッシング駆動信号に基づい
て前記ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッド
と、 を備え、 前記フラッシング駆動信号は、吐出される各インク滴の
運動量がそれぞれ所定値以上となるような信号であり、 前記ノズル開口から吐出される各インク滴は、それぞれ
重量が10ng以上であり、吐出速度が4m/sec以
上であることを特徴とするインクジェット式記録装置。5. A flushing drive signal, comprising: a drive signal supply unit for generating a flushing drive signal; and a recording head having a nozzle opening and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal. Is a signal such that the momentum of each ejected ink droplet is equal to or greater than a predetermined value. Each ink droplet ejected from the nozzle opening has a weight of 10 ng or more and an ejection speed of 4 m / sec or more. An ink jet recording apparatus, characterized in that:
号供給部と、 ノズル開口を有し、前記フラッシング駆動信号に基づい
て前記ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッド
と、 を備え、 前記フラッシング駆動信号は、吐出される各インク滴の
運動量がそれぞれ所定値以上となるような信号であり、 前記記録ヘッドは、複数のインクに対応して複数のノズ
ル開口を有しており、 前記フラッシング駆動信号は、各インクに対応するノズ
ル開口毎に異なっていることを特徴とするインクジェッ
ト式記録装置。6. A flushing drive signal, comprising: a drive signal supply unit for generating a flushing drive signal; and a recording head having a nozzle opening and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal. Is a signal such that the momentum of each ink droplet to be ejected is equal to or greater than a predetermined value. The recording head has a plurality of nozzle openings corresponding to a plurality of inks, and the flushing drive signal is An ink jet recording apparatus characterized in that the ink jet recording apparatus differs for each nozzle opening corresponding to each ink.
号供給部と、 ノズル開口を有し、前記フラッシング駆動信号に基づい
て前記ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッド
と、 を備え、 前記フラッシング駆動信号は、吐出される各インク滴の
運動量がそれぞれ所定値以上となるような信号であり、 前記記録ヘッドは、複数のインクに対応して複数のノズ
ル開口を有しており、複数のフラッシング領域が設けら
れ、 前記記録ヘッドによって前記フラッシング駆動信号に基
づいて前記ノズル開口から吐出されるインク滴は、各イ
ンク毎に、異なるフラッシング領域で受け止められるこ
とを特徴とするインクジェット式記録装置。7. A flushing drive signal, comprising: a drive signal supply unit for generating a flushing drive signal; and a recording head having a nozzle opening and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal. Is a signal such that the momentum of each of the ejected ink droplets is equal to or more than a predetermined value. The recording head has a plurality of nozzle openings corresponding to a plurality of inks, and a plurality of flushing areas are provided. An ink jet recording apparatus provided, wherein ink droplets ejected from the nozzle openings by the recording head based on the flushing drive signal are received in different flushing areas for each ink.
号供給部と、 ノズル開口を有し、前記フラッシング駆動信号に基づい
て前記ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッド
と、 温度上昇を防止するためのファンと、 前記記録ヘッドによって前記フラッシング駆動信号に基
づいて前記ノズル開口からインク滴が吐出される際に、
前記ファンを停止させるファン制御手段と、を備え、 前記フラッシング駆動信号は、吐出される各インク滴の
運動量がそれぞれ所定値以上となるような信号であるこ
とを特徴とするインクジェット式記録装置。8. A printhead for generating a flushing drive signal, a recording head having a nozzle opening, and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal, for preventing a rise in temperature. A fan, when ink droplets are ejected from the nozzle openings based on the flushing drive signal by the recording head,
An ink jet recording apparatus, comprising: fan control means for stopping the fan; and wherein the flushing drive signal is a signal such that the momentum of each ejected ink droplet is equal to or greater than a predetermined value.
号供給部と、 ノズル開口を有し、前記フラッシング駆動信号に基づい
て前記ノズル開口からインク滴を吐出する記録ヘッド
と、 を備え、 前記フラッシング駆動信号は、前記ノズル開口からイン
ク滴を間欠連続的に吐出させると共に、吐出されるイン
ク滴がメインインク滴と当該メインインク滴の後に吐出
される微小滴とを有し、当該微小滴が所定の距離範囲内
で後続のメインインク滴と合体するような信号であるこ
とを特徴とするインクジェット式記録装置。9. A flushing drive signal, comprising: a drive signal supply unit for generating a flushing drive signal; and a recording head having a nozzle opening and ejecting ink droplets from the nozzle opening based on the flushing drive signal. The ink droplets are ejected intermittently and continuously from the nozzle openings, and the ejected ink droplets have a main ink droplet and a minute droplet ejected after the main ink droplet. An ink jet recording apparatus characterized in that the signal is such that it merges with a subsequent main ink droplet within the range.
であることを特徴とする請求項1乃至3及び9のいずれ
かに記載のインクジェット式記録装置。10. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said flushing drive signal is a periodic signal.
形は、連続する第1傾斜部、電位維持部及び第2傾斜部
からなる台形状波形を有することを特徴とする請求項1
0に記載のインクジェット式記録装置。11. A flash memory according to claim 1, wherein the unit period waveform of the flushing drive signal has a trapezoidal waveform composed of a continuous first inclined portion, a potential maintaining portion and a second inclined portion.
0. The ink jet recording apparatus according to 0.
て、 前記第2傾斜部の傾斜は急峻であることを特徴とする請
求項11に記載のインクジェット式記録装置。12. The ink jet recording apparatus according to claim 11, wherein the inclination of the first inclined portion is gentle, and the inclination of the second inclined portion is steep.
の吐出速度は、5m/sec以上であることを特徴とす
る請求項1乃至3及び10乃至12のいずれかに記載の
インクジェット式記録装置。13. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the discharge speed of the ink droplet discharged from the nozzle opening is 5 m / sec or more.
タに基づく印字駆動信号とは独立に生成されることを特
徴とする請求項1乃至3及び10乃至13のいずれかに
記載のインクジェット式記録装置。14. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said flushing drive signal is generated independently of a print drive signal based on print data.
動信号に基づいて前記ノズル開口から吐出されるインク
滴が対向する着弾部分に着弾するまでの時間以上、前記
ファンを停止させるようになっていることを特徴とする
請求項3または8に記載のインクジェット式記録装置。15. The fan control means according to claim 1, wherein said fan control means stops said fan for at least the time required for ink droplets ejected from said nozzle opening to land on an opposing landing portion based on a flushing drive signal. The ink jet recording apparatus according to claim 3 or 8, wherein:
10kHz以上であることを特徴とする請求項10また
は11に記載のインクジェット式記録装置。16. The frequency of the flushing drive signal is
The ink jet recording apparatus according to claim 10, wherein the frequency is 10 kHz or more.
/sec以上であることを特徴とする請求項9乃至11
及び16のいずれかに記載のインクジェット式記録装
置。17. A discharge speed of the main ink droplet is 8 m.
/ Sec or more.
17. The ink jet recording apparatus according to any one of claims 16 and 17.
2mmの範囲であることを特徴とする請求項9乃至11
及び16乃至17のいずれかに記載のインクジェット式
記録装置。18. The apparatus according to claim 9, wherein said predetermined distance range is a range of 2 mm from the nozzle opening.
And the ink jet recording apparatus according to any one of 16 to 17.
ャッピング手段を備え、 前記記録ヘッドによって前記フラッシング駆動信号に基
づいて前記ノズル開口から吐出されるインク滴は、前記
キャッピング手段に受け止められることを特徴とする請
求項1乃至18のいずれかに記載のインクジェット式記
録装置。19. A printing apparatus, comprising: capping means capable of sealing a nozzle opening of a recording head, wherein ink droplets ejected from said nozzle opening by said recording head based on said flushing drive signal are received by said capping means. An ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 18, wherein:
口と、 開口の底部側に配置されたインク吸収材を備え、 前記記録ヘッドによって前記フラッシング駆動信号に基
づいて前記ノズル開口から吐出されるインク滴は、前記
開口を介して前記インク吸収材に受け止められることを
特徴とする請求項1乃至19のいずれかに記載のインク
ジェット式記録装置。20. An ink jet printer comprising: an opening capable of facing a nozzle opening of a recording head; and an ink absorbing material disposed on a bottom side of the opening, wherein the recording head ejects ink from the nozzle opening based on the flushing drive signal. 20. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the droplet is received by the ink absorbing material through the opening.
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