JP6035226B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6035226B2
JP6035226B2 JP2013227057A JP2013227057A JP6035226B2 JP 6035226 B2 JP6035226 B2 JP 6035226B2 JP 2013227057 A JP2013227057 A JP 2013227057A JP 2013227057 A JP2013227057 A JP 2013227057A JP 6035226 B2 JP6035226 B2 JP 6035226B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
drive
nozzles
nozzle
drive waveform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013227057A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015085628A (ja
Inventor
隆志 染手
隆志 染手
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2013227057A priority Critical patent/JP6035226B2/ja
Priority to US14/525,918 priority patent/US9150013B2/en
Publication of JP2015085628A publication Critical patent/JP2015085628A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6035226B2 publication Critical patent/JP6035226B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04596Non-ejecting pulses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16505Caps, spittoons or covers for cleaning or preventing drying out
    • B41J2/16508Caps, spittoons or covers for cleaning or preventing drying out connected with the printer frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16517Cleaning of print head nozzles
    • B41J2/1652Cleaning of print head nozzles by driving a fluid through the nozzles to the outside thereof, e.g. by applying pressure to the inside or vacuum at the outside of the print head
    • B41J2/16526Cleaning of print head nozzles by driving a fluid through the nozzles to the outside thereof, e.g. by applying pressure to the inside or vacuum at the outside of the print head by applying pressure only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16585Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles for paper-width or non-reciprocating print heads

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンター等の記録装置において、用紙等の記録媒体にインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置に関するものであり、特にインクを吐出する記録ヘッドの回復に関するものである。
ファクシミリ、複写機、プリンター等の記録装置は、紙、布、OHP用シート等の記録媒体に画像を記録するように構成されているが、記録を行う方式により、インクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式等に分類することができる。また、インクジェット記録方式はさらに、記録ヘッドが記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型と、装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型に分類することができる。
このようなインクジェット記録装置では、印字待機時や連続印字中の紙間における各吐出ノズル、或いは、印字中に使用されない吐出ノズル等の、ノズル面にキャップが装着されておらず、且つ非吐出の状態の吐出ノズルにおいて、ノズル内のインクから水分が蒸発してインクの増粘が発生する。その結果、その後にインクを吐出しようとした時に、印字が乱れたり不吐出が発生したりするという問題点があった。
特に、記録ヘッドが固定されたラインヘッド型の記録方式においては、記録ヘッドの各ノズルは画像1ライン中の特定の画素(ドット)に対応しているため、左右の余白部分の画素に対応するノズル等、1枚の画像を印字する中で一度もインクを吐出しないノズルが存在する。このようなノズルも、その後に画像データが切り替わってドット形成を行う場合があり、その場合には安定してインクを吐出できるようにしなければならない。
一般に、記録ヘッドのインク吐出面に開口が設けられた吐出ノズル内のインクの乾燥やノズルの目詰まりを防止するために、ノズルからインクを強制吐出(パージ)した後、インク吐出面に付着したインクの拭き取り(ワイプ)を行って記録ヘッドの回復処理を行う構成になっている。しかし、上記の手順では、印字に用いられずに廃棄されるインクが多くなり、インクが無駄に消費されてしまう。また、インクを吐出しなかったノズルのみでなく、インクを吐出した直後のノズルにおいてもインクの強制吐出が行われるため効率的ではなかった。
一方、インクジェット記録装置の記録ヘッドとして、圧電インクジェットヘッドが広く用いられている。圧電インクジェットヘッドは、圧電素子が発生する力を加圧室内のインクに圧力として伝達し、この圧力によるノズル内のインクメニスカスの揺動を利用してインク滴を発生させるものである。
そこで、ノズルからインクを吐出しない程度にノズル内のインクメニスカスを振動させてノズルの目詰まりを防止する方法が提案されている。しかしながら、メニスカス揺動を行うと、ノズル内のインクが攪拌され、水分の蒸発によりメニスカス近傍で増粘したインクがノズルの奥に拡散され、増粘していないインクがメニスカス近傍に移動してくる。ここで、増粘していないインクは水分量が低下している増粘インクに比べて水分の蒸発速度が速いため、メニスカス近傍におけるインクの増粘が進行し易くなる。
このように、用紙1枚分の画像データ中で一度もドット形成を行わないノズルに対してメニスカス揺動を行うと、逆にノズル内でのインクの増粘が促進され、インクの吐出性が徐々に悪化してしまう。そのため、次の用紙に印字する画像データに切り替わった後に、前の用紙でドット形成を行わなかったノズルを用いてドット形成を行う場合、インク滴の吐出不良が発生するおそれがあった。
そこで、ノズル内の増粘したインクを吐出することによってインク詰まりを防止する予備吐出(捨て打ち)を行うインクジェット記録装置が開示されている。このインクジェット記録装置では、用紙上に予備吐出を行うので、記録ヘッドのインク吐出面を拭き取る必要がない。
なお、インク詰まりを防止するために、用紙上に予備吐出を行うインクジェット記録装置は、例えば特許文献1に開示されている。
特開平06−015815号公報
しかしながら、上記予備吐出を行うインクジェット記録装置では、用紙上に予備吐出を行うので、予備吐出により形成されるドットが主走査方向に連続するとラインとして認識されてしまい、画像品質が低下するという問題点がある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、画像品質の低下を抑制しながら、ノズルからのインク吐出を安定して行うことが可能なインクジェット記録装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体上にインクを吐出する複数のノズルと、該複数のノズルに連通し、内部にインクを収容可能な複数の加圧室と、該複数の加圧室に対応して配置され、各加圧室内のインクに圧力をかけて各ノズルからインクを吐出させる複数の圧電素子と、を有する記録ヘッドと、圧電素子の駆動電圧の駆動波形として、ノズルからのインク吐出回数に応じて設定された2以上のインク吐出用駆動波形と、インク吐出は行わずにノズル内のメニスカスを揺動させるメニスカス揺動用駆動波形とを有する複数の駆動波形を発生させる駆動パルス発生部を含み、印字対象となる画像データを構成する画素の階調に応じて定まる量のインク吐出を各ノズルに対して実行させるヘッド駆動部と、印字対象となる画像データを構成する各画素を多値階調で示した印字データを生成する画像処理部と、該画像処理部で生成された印字データを構成する各画素について、当該各画素の階調に対応した駆動波形選択データを生成するデータ加工部と、を有する制御部と、を備え、ヘッド駆動部および制御部の少なくとも一方には、何れの駆動波形を圧電素子に印加するか、或いは何れの駆動波形も圧電素子に印加しないかを各ノズルについて選択するセレクターが設けられており、1つの画像データを副走査方向にA個(ただし、Aは2以上の整数)のバンドに区分けし、ノズルを主走査方向にA列ずつのグループに区分けした場合、セレクターは、各グループ内において、1〜A列目のノズルに対して1〜Aバンド目を重複しないように対応させ、1つの画像データ内で1画素以下にインクを吐出するノズルに対して、そのノズルに対応するバンド内において、インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した駆動波形を選択することによって、予備吐出させる。
本発明によれば、セレクターは、1つの画像データ内で1画素以下にインクを吐出するノズルに対して、そのノズルに対応するバンド内において、インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した駆動波形を選択することによって、予備吐出させる。これにより、インク吐出が少ないノズルに対して、増粘したインクを吐出する予備吐出(捨て打ち)を行わせることができるので、次ページ(次の記録媒体)以降でのインク詰まりの発生を抑制することができる。このため、ノズルからのインク吐出を安定して行うことができる。なお、このインクジェット記録装置では、記録媒体上に予備吐出を行うので、記録ヘッドのインクを拭き取る必要がない。
また、セレクターはインク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した駆動波形を選択するので、予備吐出により形成されるドットを、最小サイズにすることができる。これにより、予備吐出により形成されるドットが人の眼によって認識されるのを抑制することができるので、画像品質が低下するのを抑制することができる。
また、セレクターは、各グループ内において、1〜A列目のノズルに対して1〜Aバンド目を重複しないように対応させる。これにより、隣り合うノズルが同一のバンド内で予備吐出することがない。すなわち、予備吐出によるドットが主走査方向に連続して形成されることがない。このため、予備吐出によるドットがラインとして見えるのを抑制することができるので、画像品質が低下するのをより抑制することができる。また、A個のノズルをA個のバンドに重複しないように対応させることによって、予備吐出を副走査方向に分散して行うことができるので、ドットが人の眼によって認識されるのをより抑制することができ、画像品質が低下するのをより抑制することができる。
本発明のインクジェット記録装置100の概略構造を模式的に示す側面図 図1に示すインクジェット記録装置100の第1搬送ユニット5及び記録部9を上方からみた平面図 本発明のインクジェット記録装置100に用いられる制御経路の一例を示すブロック図 記録ヘッド17の要部構成を示す断面拡大図 インク吐出用駆動波形である第1駆動波形(1)を示す波形図 インク吐出用駆動波形である第2駆動波形(2)を示す波形図 インク吐出用駆動波形である第3駆動波形(3)を示す波形図 メニスカス揺動用駆動波形である第4駆動波形(4)を示す波形図 第1駆動波形(1)が選択されたときの圧電素子31に印加される駆動電圧とノズル18内のインクの流速とを示すグラフ 第2駆動波形(2)が選択されたときの圧電素子31に印加される駆動電圧とノズル18内のインクの流速とを示すグラフ 第3駆動波形(3)が選択されたときの圧電素子31に印加される駆動電圧とノズル18内のインクの流速とを示すグラフ 第4駆動波形(4)が選択されたときの圧電素子31に印加される駆動電圧とノズル18内のインクの流速とを示すグラフ 画像データを副走査方向にA個のバンドに区分けした状態を示した図 ノズルを主走査方向にA列ずつのグループに区分けした状態を示した図 各ノズルに対応するバンドを示した図 本発明のインクジェット記録装置100における記録ヘッド17のインク吐出動作のシーケンスを示すフローチャート
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1に示すように、本発明の一実施形態のインクジェット記録装置100の左側部には用紙P(記録媒体)を収容する給紙トレイ2が設けられており、この給紙トレイ2の一端部には収容された用紙Pを、最上位の用紙Pから順に一枚ずつ後述する第1搬送ユニット5へと搬送給紙するための給紙ローラー3と、給紙ローラー3に圧接され従動回転する従動ローラー4とが設けられている。
用紙搬送方向(矢印X方向)に対し給紙ローラー3及び従動ローラー4の下流側(図1の右側)には、第1搬送ユニット5及び記録部9が配置されている。第1搬送ユニット5は、用紙搬送方向に対し下流側に配置された第1駆動ローラー6と、上流側に配置された第1従動ローラー7と、第1駆動ローラー6及び第1従動ローラー7に掛け渡された第1搬送ベルト8とを含む構成であり、第1駆動ローラー6が時計回り方向に回転駆動されることにより、第1搬送ベルト8に保持された用紙Pが矢印X方向に搬送される。
ここで、用紙搬送方向の下流側に第1駆動ローラー6を配置したことにより、第1搬送ベルト8の搬送面(図1の上側面)は第1駆動ローラー6に引っ張られるようになるため、第1搬送ベルト8の搬送面のテンションを高めることができ、安定した用紙Pの搬送が可能となる。なお、第1搬送ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、主として継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。
記録部9は、ヘッドハウジング10と、ヘッドハウジング10に保持されたラインヘッド11C、11M、11Y、及び11Kを備えている。これらのラインヘッド11C〜11Kは、第1搬送ベルト8の搬送面に対して所定の間隔(例えば1mm)が形成されるような高さに支持され、図2に示すように、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向(図2の上下方向)に沿って複数(ここでは3個)の記録ヘッド17a〜17cが千鳥状に配列されている。ラインヘッド11C〜11Kは、搬送される用紙Pの幅以上の記録領域を有しており、第1搬送ベルト8上を搬送される用紙Pに対して、印字位置に対応したノズル18からインクを吐出できるようになっている。
各ラインヘッド11C〜11Kを構成する記録ヘッド17a〜17cには、それぞれインクタンク(図示せず)に貯留されている4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)のインクがラインヘッド11C〜11Kの色毎に供給される。なお、記録ヘッド17a〜17cは、圧電素子31(図3参照)の変形による圧力をノズル18内のインクに伝達してメニスカスを揺動させ、インク滴を発生させる圧電インクジェットヘッドを用いている。
各記録ヘッド17a〜17cは、外部コンピューター等から受信した画像データに応じて、第1搬送ベルト8の搬送面に吸着保持されて搬送される用紙Pに向かってノズル18からインクを吐出する。これにより、第1搬送ベルト8上の用紙Pにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。
また、記録ヘッド17a〜17cの乾燥や目詰まりによるインクの吐出不良を防止するために、長期間停止後の印字開始時は全ての記録ヘッド17a〜17cのノズル18から、また印字動作の合間にはインク吐出量が規定値以下の記録ヘッド17a〜17cのノズル18から、ノズル内の粘度が高くなったインクを吐出するパージを実行して、次の印字動作に備える。
用紙搬送方向に対し第1搬送ユニット5の下流側(図1の右側)には第2搬送ユニット12が配置されている。第2搬送ユニット12は、用紙搬送方向に対し下流側に配置された第2駆動ローラー13と、上流側に配置された第2従動ローラー14と、第2駆動ローラー13及び第2従動ローラー14に掛け渡された第2搬送ベルト15とを含む構成であり、第2駆動ローラー13が時計回り方向に回転駆動されることにより、第2搬送ベルト15に保持された用紙Pが矢印X方向に搬送される。
記録部9にてインク画像が記録された用紙Pは第2搬送ユニット12へと送られ、第2搬送ユニット12を通過する間に用紙P表面に吐出されたインクが乾燥される。また、第2搬送ユニット12の下方にはメンテナンスユニット19が配置されている。メンテナンスユニット19は、上述したパージを実行する際に記録部9の下方に移動し、記録ヘッド17のノズル18から吐出されたインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。
また、用紙搬送方向に対し第2搬送ユニット12の下流側には、画像が記録された用紙Pを装置本体外へと排出する排出ローラー対16が設けられており、排出ローラー対16の下流側には、装置本体外へと排出された用紙Pが積載される排出トレイ(図示せず)が設けられている。
続いて、本発明のインクジェット記録装置100における記録部9の駆動制御について説明する。なお、インクジェット記録装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、インクジェット記録装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。また、記録ヘッド17a〜17cはa〜cの符号を省略して記載している。
図3に示すように、インクジェット記録装置100は、主に画像処理に関する制御を行う制御部20を備えている。制御部20は、印字対象となる画像データを構成する各画素を多値階調で示した印字データ(i)を生成する画像処理部21と、印字データ(i)を構成する各画素について、当該各画素に対応したインク吐出を行う各ノズル18のそれぞれの圧電素子31に対して後述する第1駆動波形(1)〜第4駆動波形(4)のいずれの駆動電圧を印加するか、或いはいずれの駆動電圧も印加しないかを示す駆動波形選択データ(ii)を生成するデータ加工部23とを備える。
記録部9は、各色のラインヘッド11C〜11K(図2参照)を構成する記録ヘッド17、及び記録ヘッド17を駆動するヘッド駆動部25を備えている。ヘッド駆動部25は、印字対象となる画像データを構成する1つの画素につき当該画素の階調に応じて定まる1回以上のインク吐出を記録ヘッド17に行わせて、用紙上に当該画素の記録を行う。
ヘッド駆動部25は、後述する第1駆動波形(1)、第2駆動波形(2)、第3駆動波形(3)、及び第4駆動波形(4)を発生させる駆動パルス発生部27と、データ加工部23から送信された駆動波形選択データ(ii)を格納する格納部29と、各ノズル18に対して乱数を設定する乱数設定部28と、格納部29に格納されている駆動波形選択データ(ii)に基づいて第1駆動波形(1)〜第4駆動波形(4)のいずれかを選択し、選択した駆動波形の駆動電圧を記録ヘッド17の圧電素子31に印加するか、或いはいずれの駆動波形も選択せず、記録ヘッド17の圧電素子31の駆動電圧を一定に保持する動作を行うセレクター30と、を備える。
記録ヘッド17は図2に示すようなラインヘッド型であり、図4に示すように、用紙に対向する吐出面33を有する。吐出面33には、ノズル18の開口部である微小径を有する吐出口18aが、吐出面33の長手方向(主走査方向)において少なくとも印字領域の最大幅に亘って複数設けられている。
また、図4に示すように、記録ヘッド17は、吐出面33の吐出口18a以外の部分を覆う撥水膜33aと、吐出口18aに対して1つずつ設けられた加圧室35と、インクを貯留するインクタンク(図示せず)から複数の加圧室35にインクを供給する共通流路37とを備える。加圧室35と共通流路37とは供給孔39で連通されており、この供給孔39を介して共通流路37から加圧室35にインクが供給される。ノズル18は加圧室35内から吐出口18aまで連続している。加圧室35の壁のうち吐出面33と逆側の壁は振動板40で構成されている。振動板40は複数の加圧室35に亘って連続して形成されており、振動板40には同様に複数の加圧室35に亘って連続して形成された共通電極41が積層されている。共通電極41上には、加圧室35毎に別個の圧電素子31が設けられており、共通電極41と共に圧電素子31を挟むように、加圧室35毎に別個の個別電極43が設けられる。
ヘッド駆動部25の駆動パルス発生部27で生成された駆動パルスが個別電極43に印加されることで、各圧電素子31は個別に駆動される。この駆動による圧電素子31の変形が振動板40に伝達され、振動板40の変形によって加圧室35が圧縮される。その結果、加圧室35内のインクに圧力が加わり、ノズル18を通ったインクが吐出口18aからインク滴となって用紙上に吐出される。なお、インク滴が吐出されない間も、ノズル18内にはインクが入っており、ノズル18内でインクはメニスカス面Mを形成している。
第1駆動波形(1)〜第3駆動波形(3)は、印字対象となる画像データを構成する画素の階調(ノズル18のインク吐出回数)毎に予め定められた通常のインク吐出時に用いられるインク吐出用駆動波形である。第1駆動波形(1)は、1画素に対してヘッド駆動部25が記録ヘッド17のノズル18によりインク吐出を1回行わせる階調値1の駆動波形選択データ(ii)に対応する駆動波形であり、図5に示すように、駆動電源の電圧値(V0)からパルス幅T1の間、駆動電源の電圧値よりも低い所定値(V1)になって駆動電源の電圧値(V0)に戻るものが用意されている。このような第1駆動波形(1)が圧電素子31に印加されると、図9に示すように、ノズル18内のインクの流速は1回10m/sを超えるため、吐出口18aからインク滴が1回吐出される。なお、図9〜図12では、駆動電圧(Volt)を細線で表示し、インクの流速(Vn)を太線で表示している。
第2駆動波形(2)は、1画素に対してヘッド駆動部25が記録ヘッド17のノズル18によりインク吐出を2回行わせる階調値2の駆動波形選択データ(ii)に対応する駆動波形であり、図6に示すように、駆動電源の電圧値(V0)からパルス幅T1の間、駆動電源の電圧値よりも低い所定値(V1)になって駆動電源の電圧値(V0)に戻る第1駆動波形(1)のパルスを2回繰り返すものが用意されている。このような第2駆動波形(2)が圧電素子31に印加されると、図10に示すように、ノズル18内のインクの流速は2回10m/sを超えるため、吐出口18aからインク滴が2回吐出される。
第3駆動波形(3)は、1画素に対してヘッド駆動部25が記録ヘッド17のノズル18によりインク吐出を3回行わせる階調値3の駆動波形選択データ(ii)に対応する駆動波形であり、図7に示すように、駆動電源の電圧値(V0)からパルス幅T1の間、駆動電源の電圧値よりも低い所定値(V1)になって駆動電源の電圧値(V0)に戻る第1駆動波形(1)のパルスを3回繰り返すものが用意されている。このような第3駆動波形(3)が圧電素子31に印加されると、図11に示すように、ノズル18内のインクの流速は3回10m/sを超えるため、吐出口18aからインク滴が3回吐出される。
一方、第4駆動波形(4)は、ノズル18内のインク滴を吐出させずにメニスカスMを揺動させることが可能となるように予め定められたメニスカス揺動用駆動波形であって、第1駆動波形(1)〜第3駆動波形(3)とは異なる波形からなる。第4駆動波形(4)は、図8に示すように、インクを吐出する駆動波形(図5〜図7参照)よりも狭いパルス幅T2を有し、インクを吐出する駆動波形よりも高い周波数を有するパルスを連続して複数回繰り返すものが用意されている。
この第4駆動波形(4)は、例えば駆動電源の電圧値(V0)からパルス幅T2(記録ヘッド17の固有振動周期の3/4時間)の間、駆動電源の電圧値よりも低い所定値(V1)にした後、パルス幅T3(記録ヘッド17の固有振動周期の1/10〜1/13時間)の間、駆動電源の電圧値(V0)に戻り、パルス幅T4(記録ヘッド17の固有振動周期の1/20〜1/26時間)の間、駆動電源の電圧値よりも低い所定値(V1)にすることを3回繰り返し、駆動電源の電圧値(V0)に戻るものである。このような第4駆動波形(4)が圧電素子31に印加されると、図12に示すように、ノズル18内のインクの流速は10m/sを超えず、メニスカス面Mは揺動するもののインク滴は吐出されない。
第4駆動波形(4)を用いたメニスカス面Mの揺動は、ドット形成直前のノズル18に加えて、連続印字の用紙間において、次の用紙で少なくとも1回以上インクを吐出する全てのノズル18に対しても行うことが好ましい。そして、用紙間に行うメニスカス面Mの揺動回数(圧電素子31に印加される第4駆動波形(4)のパルス数)は、ノズル18内のインク液成分の不均一化による吐出口18a近傍のインク液の増粘化が進行しても、メニスカス揺動によってノズル18内のインク液が再攪拌されてインク詰まりが発生しない程度の回数とする必要があり、100回以上が好ましい。
なお、ドット形成直前のノズル18のメニスカス面Mを大きく揺動させると、飛翔速度の遅い微小なインク滴が形成され、画像上でチリとして認識されることがある。そこで、第4駆動波形(4)のパルス幅T2を記録ヘッド17の固有振動周期よりも狭くすることにより、メニスカス面Mの揺動による微小なインク滴の発生を防止することができる。
次に、本発明のインクジェット記録装置100における記録ヘッド17のインク吐出制御について詳細に説明する。本発明においては、1つ(1ページ分)の画像データ内で1画素以下(0画素または1画素)インクを吐出するノズル18に対して、インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した第1駆動波形(1)を選択することによって、用紙上に予備吐出(捨て打ち)を行わせる。
前述したように、インクの非吐出が続いたノズル18では、インクの増粘が進行し、特に先頭吐出画素(インクを吐出する1画素目)でインク詰まりが発生し得るという不具合があった。そこで、インク吐出の少ないノズル18に対して、増粘したインクを吐出する予備吐出を行わせることによって、次ページ(次の用紙)以降でのインク詰まりの発生を抑制し、確実にドットを形成する。
具体的には、1つ(1ページ分)の画像データ内で1画素以下(0画素または1画素)インクを吐出するノズル18に対して、所定画素の駆動波形として、インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した第1駆動波形(1)を選択する。その結果、本来であれば階調値0に対応してインクが吐出されない画素に対して、階調値1に対応する第1駆動波形(1)が選択され、インク吐出させることができる。これにより、ノズル18内の増粘したインクを吐出(予備吐出)することができるので、次ページ(次の用紙)以降でのインク詰まりの発生を抑制することができる。この予備吐出は用紙上に行われるが、インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応したインク吐出が行われるので、ドットを目立たないようにすることができる。
なお、1つ(1ページ分)の画像データ内で1画素にインクを吐出するノズル18に対して、予備吐出を1回(1画素)行わせる必要がある一方、1つ(1ページ分)の画像データ内で0画素にインクを吐出する(インク吐出しない)ノズル18も予備吐出を1回(1画素)だけ行えばよい理由は、以下の通りである。すなわち、連続印字の用紙間において、次の用紙で少なくとも1回以上インクを吐出する全てのノズル18に対してメニスカス揺動が行われる。このため、1つ(1ページ分)の画像データ内で1画素にインクを吐出するノズル18では、インクの増粘した領域が広がっているため、1画素分のインク吐出だけでは増粘したインクを出し切れず、さらに予備吐出を行う必要がある。その一方、1つ(1ページ分)の画像データ内で0画素にインクを吐出するノズル18では、インクの増粘した領域が比較的広がっていないため、1回(1画素)の予備吐出を行うだけで、増粘したインクを出し切ることができる。
また、本発明においては、予備吐出によるドットが人の眼によって認識されるのを抑制するために、予備吐出を副走査方向に分散して行う。
具体的には、図13に示すように、1つの画像データの主走査方向の画素数をNX、副走査方向の画素数をNYとし、1つの画像データを副走査方向にA個(ただし、Aは2以上の整数)のバンドに区分けし、図14に示すようにノズル18を主走査方向にA列ずつのグループに区分けする。セレクター30は、各グループ内において、1〜A列目のノズル18に対して1〜Aバンド目を重複しないように対応させる。そして、ノズル18が予備吐出を行う場合、そのノズル18に対応するバンド内で予備吐出を行う。
例えば、(K+α1)(ただし、Kは1〜NXの整数、α1は0以上の整数)をAで除した余りをM1とした場合、セレクター30は、K列目のノズル18(図14参照)に対して、M1(=0〜A−1)バンド目(ただし、M1が0の場合は、Aバンド目)を対応させる。α1=0の場合、図15に示すように、各グループ内において、1列目のノズル18は1バンド目に対応され、2列目のノズル18は2バンド目に対応され、A列目のノズル18はAバンド目に対応される。なお、各記録ヘッド17におけるノズル18の数は、1つの画像データの主走査方向の画素数NXと同じである。
各バンドにはNB(≒NY/A)(ただし、NBは2以上の整数)行の画素が含まれている。乱数設定部28は、各ノズル18に対して1〜NBのいずれかの乱数を設定する。そして、セレクター30は、1つの画像データ内で1画素以下にインクを吐出するノズル18に対して、そのノズル18に対応するバンド内において、乱数設定部28により設定された乱数に対応する行の画素の駆動波形として、第1駆動波形(1)を選択する。このように、各ノズル18毎に、予備吐出するバンドおよび行を設定することによって、予備吐出する画素を副走査方向に、より分散させることができる。
また、記録ヘッド17はp(ただし、pは2以上の整数。本実施形態では、p=4)色分設けられているので、各色の記録ヘッド17に対して、異なるバンドが選択されることが好ましい。例えば、(M1+q+α2)(ただし、qおよびα2は1以上の整数、q=2〜p)をAで除した余りをM2(ただし、M2≠M1)とした場合、セレクター30は、q色目の記録ヘッド17のK列目のノズルに対して、M2バンド目(ただし、M2が0の場合は、Aバンド目)を対応させる。これにより、1色目の記録ヘッド17のK列目のノズル18とq色目の記録ヘッド17のK列目のノズル18とが同一のバンドに予備吐出するのを防止することができる。なお、全ての記録ヘッド17に対して、異なるバンドを設定するのが好ましい。
次に、必要に応じて図1〜図4を参照しながら、図16のステップに沿って本実施形態のインクジェット記録装置100を用いて画像を記録する際のインク吐出動作について説明する。
パーソナルコンピューターのプリンタードライバー等から印字命令が入力されると、まず、制御部20内の画像処理部21において入力された画像データに基づく印字データ(i)が生成される(ステップS1)。次に、印字データ(i)がデータ加工部23に送信され、印字データ(i)を構成する各画素について、当該各画素に対応したインク吐出を行う各ノズル18のインク吐出回数を示す駆動波形選択データ(ii)を生成する(ステップS2)。
本実施形態では、記録ヘッド17は階調値0、1、2、3の4階調のドット形成が可能である。データ加工部23において256階調の印字データ(i)を4階調の駆動波形選択データ(ii)に変換した後、格納部29に送信して格納する(ステップS3)。
その後、乱数設定部28は、各ノズル18に対して1〜NBのいずれかの乱数を設定する(ステップS4)。そして、セレクター30は、ノズル18の各グループ内において、1〜A列目のノズル18に対して1〜Aバンド目を重複しないように対応させる(ステップS5)。
その後、画像データのNライン目の駆動波形選択データ(ii)に対応する駆動波形を決定する。先ず、各ノズル18について、1つ(1ページ分)の画像データ内で1画素以下(0画素または1画素)にインクを吐出するか否かが判断される(ステップS6)。
ステップS6において、1つ(1ページ分)の画像データ内で2画素以上にインクを吐出すると判断された場合、ステップS7に進む。そして、各ノズル18に対して、インクを吐出する画素の駆動波形としてその画素の階調に対応したインク吐出用駆動波形が選択される。例えば、格納部29に格納されたNライン目の画素のうち階調値1〜3である画素には、それぞれ対応する第1駆動波形(1)〜第3駆動波形(3)が選択される。階調値0である画素はドット形成が行われないため、何れの駆動波形も選択されない。
ステップS6において、1つ(1ページ分)の画像データ内で1画素以下にインクを吐出すると判断された場合、ステップS8に進む。そして、Nライン目の画素が予備吐出するバンド(各ノズル18に対応するバンド)であるか否かが判断される。
ステップS8において、予備吐出するバンドではないと判断された場合、ステップS7に進む。そして、その画素の階調に対応するように、インク吐出用駆動波形が選択され、または、何れの駆動波形も選択されない。
ステップS8において、予備吐出するバンドであると判断された場合、ステップS9に進む。そして、Nライン目の画素が予備吐出する行の画素(設定された乱数に対応する行の画素)であるか否かが判断される。
ステップS9において、予備吐出する行の画素ではないと判断された場合、ステップS7に進む。そして、その画素の階調に対応するように、インク吐出用駆動波形が選択され、または、何れの駆動波形も選択されない。
ステップS9において、予備吐出する行の画素であると判断された場合、ステップS10に進む。そして、予備吐出する画素の駆動波形として、インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した第1駆動波形(1)が選択される(ステップS10)。なお、ステップS7およびS10において、Nライン目の画素に対して駆動波形が設定される場合、N−1ライン目の画素に対して、第4駆動波形(4)が設定されメニスカス揺動が行われる。
そして、上記の判断が各記録ヘッド17について全てのラインに対して行われたか否かが判断され(ステップS11)、未判断のラインが残っている場合は、次のラインに対してステップS8〜ステップS11の手順を繰り返す。
なお、1つ(1ページ分)の画像データ内で1画素にインクを吐出するノズル18に関して、インクを吐出する画素と、予備吐出する画素と、が同じになる場合も考えられる。この場合、予備吐出するバンドや行を所定数ずらすなどして、設定し直すことが好ましい。
本実施形態では、上記のように、セレクター30は、1つ(1ページ分)の画像データ内で1画素以下にインクを吐出するノズル18に対して、そのノズル18に対応するバンド内において、インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した駆動波形を選択することによって、予備吐出させる。これにより、インク吐出が少ないノズル18に対して、増粘したインクを吐出する予備吐出(捨て打ち)を行わせることができるので、次ページ(次の用紙)以降でのインク詰まりの発生を抑制することができる。このため、ノズル18からのインク吐出を安定して行うことができる。なお、このインクジェット記録装置100では、用紙上に予備吐出を行うので、記録ヘッド17のインクを拭き取る必要がない。
また、セレクター30はインク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した第1駆動波形(1)を選択するので、予備吐出により形成されるドットを、最小サイズにすることができる。これにより、予備吐出により形成されるドットが人の眼によって認識されるのを抑制することができるので、画像品質が低下するのを抑制することができる。
また、セレクター30は、各グループ内において、1〜A列目のノズル18に対して1〜Aバンド目を重複しないように対応させる。これにより、隣り合うノズル18が同一のバンド内で予備吐出することがない。すなわち、予備吐出によるドットが主走査方向に連続して形成されることがない。このため、予備吐出によるドットがラインとして見えるのを抑制することができるので、画像品質が低下するのをより抑制することができる。また、A個のノズル18をA個のバンドに重複しないように対応させることによって、予備吐出を副走査方向に分散して行うことができるので、ドットが人の眼によって認識されるのをより抑制することができ、画像品質が低下するのをより抑制することができる。
また、上記のように、セレクター30は、1つの画像データ内で1画素以下にインクを吐出するノズル18に対して、そのノズル18に対応するバンド内において、乱数設定部28により設定された乱数に対応する行の画素の駆動波形として、インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した駆動波形を選択することによって、予備吐出させる。これにより、予備吐出を副走査方向に、より分散して行うことができるので、画像品質が低下するのをより抑制することができる。
また、上記のように、(K+α1)をAで除した余りをM1とした場合、セレクター30は、K列目のノズル18に対して、M1バンド目(ただし、M1が0の場合は、Aバンド目)を対応させる。これにより、隣り合うノズル18同士で予備吐出するバンドを1つずつずらすことができるので、各グループ内において、容易に、1〜A列目のノズル18に対して1〜Aバンド目を重複しないように対応させることができる。
また、上記のように、(M1+q+α2)をAで除した余りをM2(ただし、M2≠M1)とした場合、セレクター30は、q色目の記録ヘッド17のK列目のノズル18に対して、M2バンド目(ただし、M2が0の場合は、Aバンド目)を対応させる。これにより、1色目の記録ヘッド17のK列目のノズル18とq色目の記録ヘッド17のK列目のノズル18とが同一のバンド内に予備吐出するのを防止することができる。このため、予備吐出をより分散して行うことができるので、画像品質が低下するのをより抑制することができる。なお、全ての記録ヘッド17に対して異なるバンドを設定すれば、予備吐出をさらに分散して行うことができる。
また、上記のように、連続印字中の用紙間で、メニスカス揺動用駆動波形の駆動電圧を、次の用紙上に少なくとも1画素以上にインクを吐出する全ての圧電素子31に印加する。これにより、ノズル18の目詰まりやインクの吐出不良を一層効果的に防止することができる。
次に、上記した本実施形態の効果を確認するために行った確認実験について説明する。この確認実験は、上記実施形態に対応した実施例1〜4と、比較例1と、について行った。
(実施例1〜4および比較例1共通)
[顔料分散体の作製]
使用する顔料分散体に関しては、画像品質を高めるために、微粒子且つ数万の分子量を有する樹脂に被覆された顔料分散体が適している。このような樹脂材料としては、酸価150〜300の樹脂が好適であり、スチレンアクリル樹脂等の水溶性樹脂が挙げられる。なお、酸価が低い場合は、顔料の分散性が悪く微粒子化が困難であり、発色・着色力が低くなる。また、酸価が高い場合は、インクの保存安定性が悪くなる。
この確認実験では、フタロシアニンブルー等の公知の顔料(15質量%)と、KOHで当量中和した水溶性樹脂(アルカリ可溶性樹脂)(1.5〜6.75質量%)と、オレフィンE1010(0.5質量%)と、水(83〜77.75質量%)と、をこの比率で混合し、メディア型分散器にて混練を行った。
分散機としては、湿式分散機(ナノグレンミル:浅田鉄工株式会社製、MSCミル:三井鉱山株式会社製、ダイノーミル:株式会社シンマルエンタープライゼスなど)を用いた。そして、小径ビーズ(直径0.5mm・1.0mmのジルコニアビーズ)を用い、平均粒子径が70〜130nmになるように調整した。なお、ビーズ径を変えることで分散度合いや遊離樹脂量を変化させることが可能であり、より小さい径のビーズを用いれば、微粒子化が可能であるとともに、顔料に対する樹脂の被覆が強くなる。粒度分布測定に関しては、イオン交換水で300倍に希釈した溶液をゼータサイザーナノ(シスメックス株式会社製)等の測定装置を用いて行うことができる。
[インクの作製]
そして、得られた顔料分散体(26.6質量%)と、オレフィンE1010(0.5質量%)と、1,3−ブタンジオール(5.0質量%)と、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(5.0質量%)と、2−ピロリドン(5.0質量%)と、グリセリン(15.0質量%)と、イオン交換水(42.9質量%)と、をこの比率で混合撹拌してインクを作製した。なお、得られたインクの粘度は、約6mPa・sであった。
(実施例1)
作製したインクを記録ヘッド17に充填した。そして、全ノズル18について、パージ(ノズル内の粘度が高くなったインクを吐出)した後、ワイプ(吐出されたインクを拭き取り)した。その後、A3サイズの用紙を搬送し、その用紙の後端部に全ノズル18から1画素だけインク吐出させた。実施例1では、インク吐出量を、階調値1(第1駆動波形(1))に対応する5.5plとした。
なお、用紙間におけるメニスカスの揺動回数を300回、吐出直前(ドット形成直前)におけるメニスカスの揺動回数を5回とした。また、揺動の頻度を20000回/秒とした。
(実施例2)
作製したインクを記録ヘッド17に充填し、全ノズル18について、パージ・ワイプを行った。その後、A3サイズの用紙を搬送し、その用紙の後端部に全ノズル18から1画素だけインクを吐出することを、1時間連続で行った。すなわち、A3サイズの用紙1枚当たりに1画素のインク吐出と1回(1画素)の予備吐出とを、1時間にわたって行った。実施例2のその他の構成は、実施例1と同様にした。
(実施例3)
作製したインクを記録ヘッド17に充填し、全ノズル18について、パージ・ワイプを行った。その後、A3サイズの用紙を非印字で搬送し続け、1時間経過後にベタ印字を行った。すなわち、A3サイズの用紙1枚当たりに1回(1画素)だけ予備吐出することを1時間にわたって行い、その後、ベタ印字を行った。実施例3のその他の構成は、実施例1と同様にした。
そして、実施例1、2について、用紙に印字されたドットについて評価を行い、実施例3について、用紙に印字されたベタ印字画像について評価を行った。その結果を以下の表1に示す。なお、実施例1、2については、問題なく印字ができたものを○、印字できなかったものを×とした。また、実施例3については、非印字時間を0minにしてベタ印字したものと比べて、濃度低下が0.04未満の場合を○、濃度低下が0.04以上の場合を×とした。
Figure 0006035226
表1を参照して、実施例1の結果から、パージ・ワイプ直後において、A3サイズの非印字領域があった場合であっても、インク詰まりが発生しないことが確認できた。実施例2の結果から、1つ(1ページ分)の画像データ内で1画素だけしかインク吐出しない場合であっても、1ページ当たりに1回(1画素)だけ予備吐出することによって、インク詰まりが発生しないことが確認できた。実施例3の結果から、1時間に1画素しかインク吐出しない場合であっても、1ページ当たりに1回(1画素)だけ予備吐出することによって、インク詰まりが発生しないことが確認できた。
以上のように、非吐出や低印字率の区間が長く続く場合であっても、1ページ当たりに1回(1画素)だけ予備吐出することによって、インクを安定して吐出することができることが確認できた。
(実施例4)
作製したインクを記録ヘッド17に充填し、全ノズル18について、パージ・ワイプを行った。その後、上記実施形態のインク吐出方法を用いて予備吐出を行った。すなわち、各ノズル18に対してバンドを対応させるとともに1〜NBの乱数を設定することによって、予備吐出を副走査方向に分散して行った。実施例4のその他の構成は、実施例1と同様にした。
(比較例1)
比較例1では、予備吐出を副走査方向に分散させずに行った。すなわち、全ノズル18に対して、同一のバンド内の同一の行の画素に予備吐出させた。比較例1のその他の構成は、実施例4と同様にした。
そして、実施例4および比較例1について、10〜50代の男女100人に、予備吐出した用紙を顔から約50cm離して観察してもらうことにより評価を行った。その結果を以下の表2に示す。なお、全員が予備吐出によるドットを認識できなかった場合を○、一人でも予備吐出によるドットを認識できた場合を×とした。
Figure 0006035226
表2を参照して、予備吐出を副走査方向に分散して行うことによって、ドットが人の眼によって認識されるのを抑制することができることが確認できた。
また、画像データを副走査方向にA個のバンドに区分けしない以下の比較例2を用いた実験では、ドットがライン状に認識された。具体的には、比較例2では、1〜7016(600dpiでのA4長辺の画素数)の範囲で公知の方法により乱数を発生させ、その乱数を4961(600dpiでのA4短辺の画素数)個のノズル18に割り振り、割り振られた乱数に対応する画素に対して予備吐出を行った。そして、目視によりドット認識評価を行った。この実験(乱数の割り振り〜ドット認識評価)を100種類の画像に対して行った。その結果、10種類の画像において、ドットがライン状に認識された。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態では、データ加工部23で生成する駆動波形選択データ(ii)を階調値0〜3の4階調としたが、これに限らず、0、1の2階調や0、1、2の3階調としても良いし、5階調以上としても良い。その場合、駆動パルス発生部27で発生する駆動波形の種類も駆動波形選択データ(ii)に対応して設定される。
また、記録ヘッド17のノズル18の個数やノズル間隔等はインクジェット記録装置100の仕様に応じて適宜設定することができる。また、各ラインヘッド11C〜11Kにつき記録ヘッド17の数量も特に限定されるものではなく、例えば各ラインヘッド11C〜11Kにつき記録ヘッド17を1つ配置することもできるし、4個以上配置することもできる。
また、上記実施形態では、図15に示したように、隣り合うノズル18同士で予備吐出するバンドを1つずつずらした例について示したが、本発明はこれに限らず、隣り合うノズル18同士で予備吐出するバンドを2つ以上ずつずらしてもよい。また、ノズル18とバンドとを、各グループ内において重複しないようにランダムに対応させてもよい。
また、上記実施形態では、吐出直前(ドット形成直前)の全ノズル18に対してメニスカス揺動を行う例について示したが、本発明はこれに限らない。吐出直前のノズル18に対してメニスカス揺動を行わないようにしてもよい。また、インク非吐出が所定画素以上連続したノズル18に対してのみメニスカス揺動を行うようにしてもよい。この場合にも、ノズル18の目詰まりやインクの吐出不良を抑制することができる。
また、上記実施形態では、記録ヘッド17を4色分設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、記録ヘッド17を1色(黒色)分だけしか設けていなくてもよい。
また、上記実施形態では、乱数設定部28をヘッド駆動部25に設けた例について示したが、本発明はこれに限らない。乱数設定部28を例えば制御部20に設けてもよい。この場合、乱数設定部28において乱数を設定した後、その乱数設定データと駆動波形選択データ(ii)とを格納部29に送信してもよい。
また、上記実施形態では、データ加工部23において256階調の印字データ(i)を4階調の駆動波形選択データ(ii)に変換した後、格納部29に送信して格納し、その後の制御をヘッド駆動部25にて行った例について示したが、本発明はこれに限らない。印字データ(i)を駆動波形選択データ(ii)に変換した後の制御(ステップS4〜S11)を、データ加工部23にて行ってもよい。また、印字データ(i)を駆動波形選択データ(ii)に変換した後、所定の画素について選択される駆動波形を変更することまでをデータ加工部23において行い、変更後のデータを格納部29に送信して、その後の制御をヘッド駆動部25にて行ってもよい。このとき、例えば、セレクター30は、制御部20に設けられていてもよいし、ヘッド駆動部25と制御部20とに設けられていてもよい。
また、上記実施形態では、データ加工部が、画素の階調に対応したインク吐出回数を表す駆動波形選択データを生成する例について示したが、本発明はこれに限らず、データ加工部は、画素の階調に対応したインク吐出量またはインク吐出速度を表す駆動波形選択データを生成してもよい。
17、17a〜17c 記録ヘッド
18 ノズル
20 制御部
21 画像処理部
23 データ加工部
25 ヘッド駆動部
27 駆動パルス発生部
28 乱数設定部
30 セレクター
31 圧電素子
35 加圧室
100 インクジェット記録装置
P 用紙(記録媒体)

Claims (6)

  1. 記録媒体上にインクを吐出する複数のノズルと、該複数のノズルに連通し、内部にインクを収容可能な複数の加圧室と、該複数の加圧室に対応して配置され、前記各加圧室内のインクに圧力をかけて前記各ノズルからインクを吐出させる複数の圧電素子と、を有する記録ヘッドと、
    前記圧電素子の駆動電圧の駆動波形として、前記ノズルからのインク吐出回数に応じて設定された2以上のインク吐出用駆動波形と、インク吐出は行わずに前記ノズル内のメニスカスを揺動させるメニスカス揺動用駆動波形とを有する複数の駆動波形を発生させる駆動パルス発生部を含み、印字対象となる画像データを構成する画素の階調に応じて定まる量のインク吐出を前記各ノズルに対して実行させるヘッド駆動部と、
    印字対象となる画像データを構成する各画素を多値階調で示した印字データを生成する画像処理部と、該画像処理部で生成された印字データを構成する各画素について、当該各画素の階調に対応した駆動波形選択データを生成するデータ加工部と、を有する制御部と、
    を備え、
    前記メニスカス揺動用駆動波形は、第1の駆動を行い、前記第1の駆動の後、複数回の第2の駆動を行い、その後、第3の駆動を行うものであり、
    前記第1の駆動は、駆動電源の電圧値から、第1のパルス幅の間、前記駆動電源の電圧値よりも低い所定値にし、
    前記第2の駆動は、第2のパルス幅の間、前記駆動電源の電圧値に戻り、その後、第3のパルス幅の間、前記所定値にし、
    前記第3の駆動は、前記駆動電源の電圧値に戻すものであり、
    前記第1のパルス幅は、前記記録ヘッドの固有振動周期よりも短く、
    前記第2のパルス幅は、前記第1のパルス幅よりも短く、
    前記第3のパルス幅は、前記第2のパルス幅よりも短く、
    前記ヘッド駆動部および前記制御部の少なくとも一方には、何れの駆動波形を前記圧電素子に印加するか、或いは何れの駆動波形も前記圧電素子に印加しないかを前記各ノズルについて選択するセレクターが設けられており、
    1つの画像データを副走査方向にA個(ただし、Aは2以上の整数)のバンドに区分けし、前記ノズルを主走査方向にA列ずつのグループに区分けした場合、
    前記セレクターは、
    前記各グループ内において、1〜A列目の前記ノズルに対して1〜Aバンド目を重複しないように対応させ、
    1つの画像データ内で1画素にインクを吐出するノズルと1つの画像データ内でインクを吐出しないノズルに対して、そのノズルに対応する前記バンド内において、前記インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した駆動波形を選択することによって、予備吐出させることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 前記各ノズルに対して1〜NB(ただし、NBは2以上の整数)のいずれかの乱数を設定する乱数設定部が設けられており、
    1つの前記バンドに対して、副走査方向にNB行の画素が含まれており、
    前記セレクターは、1つの画像データ内で1画素にインクを吐出するノズルと1つの画像データ内でインクを吐出しないノズルに対して、そのノズルに対応する前記バンド内において、前記乱数設定部により設定された前記乱数に対応する行の画素の駆動波形として、前記インク吐出用駆動波形のうちの最小階調に対応した駆動波形を選択することによって、予備吐出させることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. (K+α1)(ただし、Kは1以上の整数、α1は0以上の整数)をAで除した余りをM1とした場合、前記セレクターは、K列目の前記ノズルに対して、M1バンド目(ただし、M1が0の場合は、Aバンド目)を対応させることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記記録ヘッドはp(ただし、pは2以上の整数)色分設けられており、
    (M1+q+α2)(ただし、qおよびα2は1以上の整数、q=2〜p)をAで除した余りをM2(ただし、M2≠M1)とした場合、前記セレクターは、q色目の前記記録ヘッドのK列目の前記ノズルに対して、M2バンド目(ただし、M2が0の場合は、Aバンド目)を対応させることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。
  5. 連続印字中の記録媒体間で、前記メニスカス揺動用駆動波形の駆動電圧を、次の記録媒体上に少なくとも1画素以上にインクを吐出する全ての前記圧電素子に印加することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  6. インク非吐出が所定画素以上連続した前記ノズルは、インク吐出の直前に、メニスカス揺動を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
JP2013227057A 2013-10-31 2013-10-31 インクジェット記録装置 Active JP6035226B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013227057A JP6035226B2 (ja) 2013-10-31 2013-10-31 インクジェット記録装置
US14/525,918 US9150013B2 (en) 2013-10-31 2014-10-28 Inkjet recording apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013227057A JP6035226B2 (ja) 2013-10-31 2013-10-31 インクジェット記録装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015085628A JP2015085628A (ja) 2015-05-07
JP6035226B2 true JP6035226B2 (ja) 2016-11-30

Family

ID=52994907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013227057A Active JP6035226B2 (ja) 2013-10-31 2013-10-31 インクジェット記録装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9150013B2 (ja)
JP (1) JP6035226B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6838279B2 (ja) * 2016-03-31 2021-03-03 ブラザー工業株式会社 印刷装置
DE102016125308A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-28 Océ Holding B.V. Verfahren zur Ansteuerung eines Druckelementes einer Tintendruckvorrichtung
WO2021144877A1 (ja) * 2020-01-15 2021-07-22 コニカミノルタ株式会社 インクジェット記録装置及び記録動作駆動方法
JP2022121052A (ja) * 2021-02-08 2022-08-19 セイコーエプソン株式会社 駆動波形決定方法、駆動波形決定プログラムおよび駆動波形決定システム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0615815A (ja) 1992-07-01 1994-01-25 Seiko Epson Corp インクジェット記録装置及びこれを用いた電子機器
JP3290056B2 (ja) * 1995-07-18 2002-06-10 ブラザー工業株式会社 インク噴射装置およびその駆動方法
JPH10258523A (ja) * 1997-03-21 1998-09-29 Canon Aptecs Kk 画像形成装置
US6428134B1 (en) * 1998-06-12 2002-08-06 Eastman Kodak Company Printer and method adapted to reduce variability in ejected ink droplet volume
JP2001038927A (ja) * 1999-07-28 2001-02-13 Canon Inc インクジェット記録装置
JP4257842B2 (ja) * 2003-10-28 2009-04-22 富士フイルム株式会社 液滴吐出ヘッド及びその製造方法
US7021732B2 (en) * 2003-11-12 2006-04-04 Xerox Corporation Printer jet detection method and apparatus
JP4606101B2 (ja) * 2004-09-13 2011-01-05 キヤノンファインテック株式会社 紙面予備吐方法およびインクジェット記録装置
JP4693648B2 (ja) * 2005-03-23 2011-06-01 キヤノンファインテック株式会社 インクジェット印刷装置およびその予備吐出制御方法
JP4869614B2 (ja) * 2005-03-28 2012-02-08 大日本スクリーン製造株式会社 印刷システム、コントローラ、印刷ジョブ作成装置、印刷処理の実行方法、およびプログラム
JP4730066B2 (ja) * 2005-11-15 2011-07-20 富士ゼロックス株式会社 液滴吐出装置
JP2008149703A (ja) * 2006-11-23 2008-07-03 Ricoh Co Ltd 画像形成装置及び印刷物
JP4285534B2 (ja) * 2006-12-06 2009-06-24 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置
JP2009220288A (ja) * 2008-03-13 2009-10-01 Fujifilm Corp 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法
JP2009255480A (ja) * 2008-04-21 2009-11-05 Canon Finetech Inc インクジェット記録装置、該装置の吐出回復処理方法、前記装置を具える印刷システム
JP5362381B2 (ja) * 2009-02-10 2013-12-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP5845749B2 (ja) * 2011-09-12 2016-01-20 株式会社リコー 画像形成装置
JP5957886B2 (ja) * 2012-01-05 2016-07-27 セイコーエプソン株式会社 印刷用データ生成装置
JP5594909B2 (ja) * 2012-01-18 2014-09-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 インクジェット記録装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015085628A (ja) 2015-05-07
US20150116401A1 (en) 2015-04-30
US9150013B2 (en) 2015-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5625332B2 (ja) 画像形成方法、画像形成装置、及びプログラム
JP5594909B2 (ja) インクジェット記録装置
JP5863192B2 (ja) インクジェット記録装置
JP5471289B2 (ja) 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法
JP5927035B2 (ja) インクジェット記録装置
JP6035226B2 (ja) インクジェット記録装置
JP2011005701A (ja) インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
US6761423B2 (en) Ink-jet printing apparatus that vibrates ink in a pressure chamber without ejecting it
JP2006076011A (ja) 液体噴射記録ヘッド
JP2012179748A (ja) インクジェットプリンタ
JP5820769B2 (ja) インクジェット記録装置
JP2005001221A (ja) 中間調処理用マスク作成方法およびインクジェット記録装置
JP5959112B2 (ja) インクジェット記録装置
JP2013240919A (ja) インクジェット記録装置および記録方法
JP2004243574A (ja) インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録方法
JPH07178929A (ja) インクジェット記録方法、記録装置および情報処理システム
US20110050770A1 (en) Liquid ejecting apparatus and manufacturing method thereof
US20110090274A1 (en) Liquid ejecting apparatus and control method of liquid ejecting apparatus
US9156257B2 (en) Recording method
JP5365036B2 (ja) 液体吐出ヘッド及び画像形成装置
JP2017109480A (ja) 画像形成装置、画像形成方法、及びプログラム
JP2006116853A (ja) インクジェット記録装置における回復方法
JP2007336144A (ja) 階調再現方法、閾値マトリクス、画像処理方法、画像処理装置、プリンタドライバ、画像形成装置及びインクジェット記録装置
JP2004181676A (ja) インクジェット記録装置
JP2007152638A (ja) インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160422

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20160422

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161031

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6035226

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150