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JP2007015178A - Liquid discharge head and image forming device - Google Patents

Liquid discharge head and image forming device Download PDF

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JP2007015178A
JP2007015178A JP2005197723A JP2005197723A JP2007015178A JP 2007015178 A JP2007015178 A JP 2007015178A JP 2005197723 A JP2005197723 A JP 2005197723A JP 2005197723 A JP2005197723 A JP 2005197723A JP 2007015178 A JP2007015178 A JP 2007015178A
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JP
Japan
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head
piezoelectric element
ink
liquid
ejection
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005197723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuya Takada
拓也 高田
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.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fujifilm Holdings Corp
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.)
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Publication date
Application filed by Fujifilm Holdings Corp filed Critical Fujifilm Holdings Corp
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To permit excellent refill and stable discharge of an ink. <P>SOLUTION: The liquid discharge head comprises a plurality of discharge openings which discharge a liquid, a plurality of pressure chambers communicating with the discharge openings, a piezoelectric element provided on the side opposite to the sides of the pressure chambers where the discharge openings are formed and deforming the pressure chambers, a common liquid chamber supplying the liquid to the pressure chambers on the side opposite to the side where the discharge openings of the pressure chambers are formed, and a heat dissipation element formed nearly vertically to a surface where the piezoelectric element is arranged so as to make at least its part rise through the common liquid chamber nearly vertically to the surface where the piezoelectric element is arranged, including a member having at least electrical conductivity and thermal conductivity and dissipating heat generated by the piezoelectric element. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は液体吐出装置及び画像形成装置に係り、特に、圧電素子の変位を利用して吐出口より液体を吐出する液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and an image forming apparatus, and more particularly to a liquid ejecting head and an image forming apparatus that eject liquid from an ejection port using displacement of a piezoelectric element.

一般に、インクジェット記録装置では、ホストコンピュータから入力された印刷用の画像データを展開してなるドットパターンデータ(「ドットデータ」或いは「印字データ」ともいう。)に基づいて、ヘッドが有する多数のノズルからそれぞれ所定のタイミングでインク滴を吐出させ、これらの各インク滴が記録紙等のメディアに着弾し付着することにより印刷が行われる。   In general, in an ink jet recording apparatus, a number of nozzles of a head are based on dot pattern data (also referred to as “dot data” or “print data”) obtained by developing print image data input from a host computer. Then, ink droplets are ejected at predetermined timings, and printing is performed when these ink droplets land and adhere to a medium such as recording paper.

従来より、インクジェット記録装置に搭載されるヘッドに様々な冷却手段を備えたものが提案されている。例えば、特許文献1では、ヘッド内の温度をコントロールするために、ヘッドユニットに送風機が設けられている。また、特許文献2では、ヘッドの駆動回路を冷却するために、放熱器が駆動回路に取り付けられている。
特開昭62−113562号公報 特開2000−294705号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, heads mounted on an ink jet recording apparatus have been provided with various cooling means. For example, in patent document 1, in order to control the temperature in a head, the air blower is provided in the head unit. In Patent Document 2, a radiator is attached to the drive circuit in order to cool the head drive circuit.
Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 62-113562 JP 2000-294705 A

しかしながら、この種のヘッドには圧電素子等の吐出素子が多数設けられており、吐出素子による発熱が問題になることがある。例えば、圧電素子が過度に発熱した状態になると圧電素子の変位特性が悪くなり、インク吐出が不安定になって画質の低下を招く恐れがある。また、圧電素子の劣化を招いて寿命を短くしてしまう。特に、高粘度インクが用いられる場合には、一般的な粘度のインクを吐出する場合と比較して高い駆動電圧が各吐出素子に印加されるため、各吐出素子の発熱量が大きくなる。また、一方では、高粘度インクを短い吐出周期(高吐出周波数)で吐出することができるリフィル性に優れたヘッドを実現することも要求されている。   However, this type of head is provided with a large number of ejection elements such as piezoelectric elements, and heat generation by the ejection elements may cause a problem. For example, when the piezoelectric element is excessively heated, the displacement characteristics of the piezoelectric element are deteriorated, and ink ejection may become unstable, leading to a decrease in image quality. In addition, the piezoelectric element is deteriorated and the life is shortened. In particular, when high-viscosity ink is used, a higher driving voltage is applied to each ejection element compared to the case of ejecting general viscosity ink, so that the amount of heat generated by each ejection element increases. On the other hand, it is also required to realize a head with excellent refilling property that can discharge high-viscosity ink with a short discharge cycle (high discharge frequency).

さらに、メディアの幅方向に対応する長さのノズル列を持ったラインヘッドでは、高速スループットが重視されるため、各吐出素子は連続駆動を強いられることが多くヘッド全体での発熱量が大きくなる。また、局所的にインク吐出が頻度に行われるノズルとインク吐出がほとんど行われないノズルが存在してしまい、吐出素子毎の発熱量が異なり、ヘッドの吐出特性に変化が生じ、画像むら等が生じる場合がある。   Furthermore, in a line head having a nozzle row having a length corresponding to the width direction of the medium, since high-speed throughput is important, each discharge element is often forced to continuously drive, and the amount of heat generated by the entire head increases. . In addition, there are nozzles that eject ink locally and nozzles that eject little ink, the amount of heat generated by each ejection element is different, changes occur in the ejection characteristics of the head, and image unevenness occurs. May occur.

特許文献1では、ヘッド全体の温度をコントロールするだけであり、ヘッド内の吐出素子に対する放熱を効果的に行うことはできない。   In Patent Document 1, only the temperature of the entire head is controlled, and it is not possible to effectively dissipate heat to the ejection elements in the head.

特許文献2では、放熱器は駆動回路を冷却するだけであり、ヘッド内の吐出素子に対する放熱はできない。   In Patent Document 2, the radiator only cools the drive circuit, and cannot radiate heat to the ejection elements in the head.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、リフィル性に優れ、且つ、安定したインク吐出を可能にする液体吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid discharge head and an image forming apparatus that are excellent in refilling properties and enable stable ink discharge.

上記目的を達成するために請求項1に係る発明は、液体を吐出する複数の吐出口と、前記複数の吐出口のそれぞれと連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に設けられ、前記複数の圧力室のそれぞれを変形する圧電素子と、前記圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室と、前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に、その少なくとも一部が前記共通液室内を前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に立ち上がるように形成され、少なくとも電気伝導性及び熱伝導性を有する部材を含み、前記圧電素子が発生する熱を放熱する放熱素子と、を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a plurality of discharge ports for discharging liquid, a plurality of pressure chambers communicating with each of the plurality of discharge ports, and the discharge ports of the plurality of pressure chambers. A piezoelectric element that deforms each of the plurality of pressure chambers, and is disposed on the opposite side of the pressure chamber from the side on which the discharge port is formed. A common liquid chamber for supplying a liquid and a direction substantially perpendicular to a surface on which the piezoelectric element is disposed, and at least a part of the common liquid chamber is disposed in a direction substantially perpendicular to the surface on which the piezoelectric element is disposed. There is provided a liquid discharge head comprising: a heat dissipating element that includes at least a member having electrical conductivity and heat conductivity and that radiates heat generated by the piezoelectric element.

本発明によれば、共通液室と各圧力室が略真っ直ぐに連通する簡易な構成になり、リフィル性が向上する。また、各圧電素子は放熱素子により放熱されるので、液体吐出ヘッドの吐出特性が変化することなく安定吐出が可能になり、圧電素子の劣化を防止することができる。   According to the present invention, the common liquid chamber and each pressure chamber have a simple configuration in which the common liquid chamber and the pressure chamber communicate with each other substantially straight, and the refilling property is improved. Further, since each piezoelectric element is radiated by the heat radiating element, stable ejection is possible without changing the ejection characteristics of the liquid ejection head, and deterioration of the piezoelectric element can be prevented.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の液体吐出ヘッドであって、前記放熱素子は、前記圧電素子を駆動するための配線部材を兼ねていることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the liquid discharge head according to claim 1, wherein the heat dissipating element also serves as a wiring member for driving the piezoelectric element.

請求項2の態様は、あらたに配線部材を設けることがなく、液体吐出ヘッドの構成が簡易になる。   According to the second aspect of the present invention, the wiring member is not newly provided, and the configuration of the liquid discharge head is simplified.

請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の液体吐出ヘッドであって、前記放熱素子は、前記液体吐出ヘッド外部の大気中、及び、前記液体吐出ヘッド内部の前記液体中の少なくとも一方に前記圧電素子が発生する熱を放熱することを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the liquid discharge head according to claim 1 or 2, wherein the heat radiating element is in the atmosphere outside the liquid discharge head and in the liquid inside the liquid discharge head. The heat generated by the piezoelectric element is radiated to at least one of the above.

請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドであって、前記液体吐出ヘッドの中央部側の前記放熱素子の熱伝導率は、前記液体吐出ヘッドの端部側の前記圧電素子の熱伝導率より大きく構成されていることを特徴とする。   The invention according to a fourth aspect is the liquid ejection head according to any one of the first to third aspects, wherein the thermal conductivity of the heat radiating element on the center side of the liquid ejection head is the liquid ejection head. It is configured to be larger than the thermal conductivity of the piezoelectric element on the end side of the discharge head.

請求項4の態様は、液体吐出ヘッドの端部側より中央部側の方の圧電素子の駆動頻度が多く中央部側の発熱量が大きい場合に有効である。特に、ラインヘッドに対して好適な態様である。   The aspect of claim 4 is effective when the driving frequency of the piezoelectric element closer to the center side than the end side of the liquid discharge head is high and the heat generation amount on the center side is large. In particular, this is a preferred embodiment for a line head.

請求項5に係る発明は、請求項4に記載の液体吐出ヘッドであって、前記液体吐出ヘッドの中央部側の前記放熱素子の断面積は、前記液体吐出ヘッドの端部側の前記圧電素子の断面積より大きく構成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the liquid discharge head according to claim 4, wherein the cross-sectional area of the heat radiating element on the center side of the liquid discharge head is the piezoelectric element on the end side of the liquid discharge head. It is characterized by being configured to be larger than the cross-sectional area.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドであって、前記放熱素子は、電気伝導性及び熱伝導性を有する芯材と、電気絶縁性及び熱伝導性を有する被覆材とから構成されることを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the liquid ejection head according to any one of the first to fifth aspects, wherein the heat radiating element includes a core material having electrical conductivity and thermal conductivity, It is comprised from the coating | covering material which has insulation and heat conductivity.

また、上記目的を達成するために、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus comprising the liquid ejection head according to any one of claims 1 to 6 is provided.

本発明によれば、共通液室と各圧力室が略真っ直ぐに連通する簡易な構成になり、リフィル性が向上する。また、各圧電素子は放熱素子により放熱されるので、液体吐出ヘッドの吐出特性が変化することなく安定吐出が可能になり、圧電素子の劣化を防止することができる。   According to the present invention, the common liquid chamber and each pressure chamber have a simple configuration in which the common liquid chamber and the pressure chamber communicate with each other substantially straight, and the refilling property is improved. Further, since each piezoelectric element is radiated by the heat radiating element, stable ejection is possible without changing the ejection characteristics of the liquid ejection head, and deterioration of the piezoelectric element can be prevented.

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図1は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置10は、黒(K),シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド(以下、ヘッドという。)12K,12C,12M,12Yを有する印字部12と、各ヘッド12K,12C,12M,12Y(液体吐出ヘッド)に供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵/装填部14と、被吐出媒体たる記録紙16を供給する給紙部18と、記録紙16のカールを除去するデカール処理部20と、前記印字部12のノズル面(インク吐出面)に対向して配置され、記録紙16の平面性を保持しながら記録紙16を搬送する吸着ベルト搬送部22(搬送手段)と、印字部12による印字結果を読み取る印字検出部24と、記録済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部26と、を備えている。
[Overall configuration of inkjet recording apparatus]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the ink jet recording apparatus 10 includes a plurality of ink jet heads (hereinafter referred to as “ink jet heads”) corresponding to black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) inks. A printing unit 12 having 12K, 12C, 12M, and 12Y, an ink storage / loading unit 14 that stores ink to be supplied to each of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y (liquid ejection heads); A paper feeding unit 18 that supplies recording paper 16 as a medium to be ejected, a decurling unit 20 that removes curl of the recording paper 16, and a nozzle surface (ink ejection surface) of the printing unit 12 are arranged to face recording. Adsorption belt conveyance unit 22 (conveyance means) that conveys the recording paper 16 while maintaining the flatness of the paper 16, a print detection unit 24 that reads a printing result by the printing unit 12, and a recorded recording paper A paper output unit 26 for discharging the printed matter) to the outside, and a.

インク貯蔵/装填部14は、各ヘッド12K,12C,12M,12Yに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド12K,12C,12M,12Yと連通されている。また、インク貯蔵/装填部14は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段)を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。   The ink storage / loading unit 14 has an ink tank that stores ink of a color corresponding to each of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y, and each tank has a head 12K, 12C, 12M, and 12Y through a required pipe line. Communicated with. Further, the ink storage / loading unit 14 includes notifying means (display means, warning sound generating means) for notifying when the ink remaining amount is low, and has a mechanism for preventing erroneous loading between colors. ing.

図1では、給紙部18の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。   In FIG. 1, a magazine for rolled paper (continuous paper) is shown as an example of the paper supply unit 18, but a plurality of magazines having different paper widths, paper quality, and the like may be provided side by side. Further, instead of the roll paper magazine or in combination therewith, the paper may be supplied by a cassette in which cut papers are stacked and loaded.

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類(メディア種)を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。   When multiple types of recording paper are used, an information recording body such as a barcode or wireless tag that records paper type information is attached to the magazine, and the information on the information recording body is read by a predetermined reader. Thus, it is preferable to automatically determine the type of recording medium (media type) to be used and perform ink ejection control so as to realize appropriate ink ejection according to the media type.

給紙部18から送り出される記録紙16はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部20においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム30で記録紙16に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。   The recording paper 16 delivered from the paper supply unit 18 retains curl due to having been loaded in the magazine. In order to remove this curl, heat is applied to the recording paper 16 by the heating drum 30 in the direction opposite to the curl direction of the magazine in the decurling unit 20. At this time, it is more preferable to control the heating temperature so that the printed surface is slightly curled outward.

ロール紙を使用する装置構成の場合、図1のように、裁断用のカッター(第1のカッター)28が設けられており、該カッター28によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター28は、記録紙16の搬送路幅以上の長さを有する固定刃28Aと、該固定刃28Aに沿って移動する丸刃28Bとから構成されており、印字裏面側に固定刃28Aが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃28Bが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター28は不要である。   In the case of an apparatus configuration that uses roll paper, a cutter (first cutter) 28 is provided as shown in FIG. 1, and the roll paper is cut into a desired size by the cutter 28. The cutter 28 includes a fixed blade 28A having a length equal to or greater than the conveyance path width of the recording paper 16, and a round blade 28B that moves along the fixed blade 28A. The fixed blade 28A is provided on the back side of the print. The round blade 28B is disposed on the printing surface side with the conveyance path interposed therebetween. Note that the cutter 28 is not necessary when cut paper is used.

デカール処理後、カットされた記録紙16は、吸着ベルト搬送部22へと送られる。吸着ベルト搬送部22は、ローラ31、32間に無端状のベルト33が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部12のノズル面及び印字検出部24のセンサ面に対向する部分が水平面(フラット面)をなすように構成されている。   After the decurling process, the cut recording paper 16 is sent to the suction belt conveyance unit 22. The suction belt conveyance unit 22 has a structure in which an endless belt 33 is wound between rollers 31 and 32, and at least portions facing the nozzle surface of the printing unit 12 and the sensor surface of the printing detection unit 24 are horizontal ( Flat surface).

ベルト33は、記録紙16の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴(不図示)が形成されている。図1に示したとおり、ローラ31、32間に掛け渡されたベルト33の内側において印字部12のノズル面及び印字検出部24のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ34が設けられており、この吸着チャンバ34をファン35で吸引して負圧にすることによって記録紙16がベルト33上に吸着保持される。   The belt 33 has a width that is wider than the width of the recording paper 16, and a plurality of suction holes (not shown) are formed on the belt surface. As shown in FIG. 1, a suction chamber 34 is provided at a position facing the nozzle surface of the print unit 12 and the sensor surface of the print detection unit 24 inside the belt 33 spanned between the rollers 31 and 32. The recording paper 16 is sucked and held on the belt 33 by sucking the suction chamber 34 with a fan 35 to a negative pressure.

ベルト33が巻かれているローラ31、32の少なくとも一方にモータ(図7中符号88)の動力が伝達されることにより、ベルト33は図1上の時計回り方向に駆動され、ベルト33上に保持された記録紙16は図1の左から右へと搬送される。   When the power of the motor (reference numeral 88 in FIG. 7) is transmitted to at least one of the rollers 31 and 32 around which the belt 33 is wound, the belt 33 is driven in the clockwise direction in FIG. The held recording paper 16 is conveyed from left to right in FIG.

縁無しプリント等を印字するとベルト33上にもインクが付着するので、ベルト33の外側の所定位置(印字領域以外の適当な位置)にベルト清掃部36が設けられている。ベルト清掃部36の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。   Since ink adheres to the belt 33 when a borderless print or the like is printed, the belt cleaning unit 36 is provided at a predetermined position outside the belt 33 (an appropriate position other than the print area). Although details of the configuration of the belt cleaning unit 36 are not shown, for example, there are a method of niping a brush roll, a water absorbing roll, etc., an air blow method of blowing clean air, or a combination thereof. In the case where the cleaning roll is nipped, the cleaning effect is great if the belt linear velocity and the roller linear velocity are changed.

なお、吸着ベルト搬送部22に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。   Although a mode using a roller / nip conveyance mechanism instead of the suction belt conveyance unit 22 is also conceivable, if the roller / nip conveyance is performed in the print area, the image easily spreads because the roller contacts the printing surface of the sheet immediately after printing. There is a problem. Therefore, as in this example, suction belt conveyance that does not bring the image surface into contact with each other in the print region is preferable.

吸着ベルト搬送部22により形成される用紙搬送路上において印字部12の上流側には、加熱ファン40が設けられている。加熱ファン40は、印字前の記録紙16に加熱空気を吹き付け、記録紙16を加熱する。印字直前に記録紙16を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。   A heating fan 40 is provided on the upstream side of the printing unit 12 on the paper conveyance path formed by the suction belt conveyance unit 22. The heating fan 40 blows heated air on the recording paper 16 before printing to heat the recording paper 16. Heating the recording paper 16 immediately before printing makes it easier for the ink to dry after landing.

印字部12の各ヘッド12K,12C,12M,12Yは、当該インクジェット記録装置10が対象とする記録紙16の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ(描画可能範囲の全幅)にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている(図2参照)。   Each of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y of the printing unit 12 has a length corresponding to the maximum paper width of the recording paper 16 targeted by the inkjet recording apparatus 10, and the nozzle surface has a recording medium of the maximum size. This is a full-line type head in which a plurality of nozzles for ink discharge are arranged over a length exceeding at least one side (full width of the drawable range) (see FIG. 2).

図2に示すように、ヘッド12K,12C,12M,12Yは、記録紙16の送り方向に沿って上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の色順に配置され、それぞれのヘッド12K,12C,12M,12Yが記録紙16の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。   As shown in FIG. 2, the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y are black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) colors from the upstream side along the feeding direction of the recording paper 16. The heads 12 </ b> K, 12 </ b> C, 12 </ b> M, and 12 </ b> Y are fixedly installed so as to extend along a direction substantially orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 16.

吸着ベルト搬送部22により記録紙16を搬送しつつ各ヘッド12K,12C,12M,12Yからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙16上にカラー画像を形成し得る。   A color image can be formed on the recording paper 16 by discharging different color inks from the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y while transporting the recording paper 16 by the suction belt transporting section 22.

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド12K,12C,12M,12Yを色別に設ける構成によれば、紙送り方向(副走査方向)について記録紙16と印字部12を相対的に移動させる動作を1回行うだけで(即ち1回の副走査で)、記録紙16の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。   As described above, according to the configuration in which the full-line heads 12K, 12C, 12M, and 12Y having nozzle rows that cover the entire width of the paper are provided for each color, the recording paper 16 and the printing unit in the paper feeding direction (sub-scanning direction). The image can be recorded on the entire surface of the recording paper 16 by performing the operation of relatively moving the 12 only once (that is, by one sub-scanning). Thereby, it is possible to perform high-speed printing as compared with a shuttle type head in which the recording head reciprocates in a direction orthogonal to the paper transport direction, and productivity can be improved.

ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いる。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、(1)全ノズルを同時に駆動するか、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向(記録紙の搬送方向と直交する方向)に1ライン(1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン)の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される1ライン(帯状領域の長手方向)の示す方向を主走査方向という。   Here, the main scanning direction and the sub-scanning direction are used in the following meaning. That is, when driving the nozzles with a full line head having a nozzle row corresponding to the full width of the recording paper, (1) whether all the nozzles are driven simultaneously or (2) whether the nozzles are driven sequentially from one side to the other (3) The nozzles are divided into blocks, and each nozzle is driven sequentially from one side to the other for each block, and the width direction of the paper (perpendicular to the conveyance direction of the recording paper) Nozzle driving that prints one line (a line made up of a single row of dots or a line made up of a plurality of rows of dots) in the direction of scanning is defined as main scanning. A direction indicated by one line (longitudinal direction of the belt-like region) recorded by the main scanning is called a main scanning direction.

一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1ライン(1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン)の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。   On the other hand, by relatively moving the above-described full line head and the recording paper, printing of one line (a line formed by one line of dots or a line composed of a plurality of lines) formed by the above-described main scanning is repeatedly performed. Is defined as sub-scanning. A direction in which sub-scanning is performed is referred to as a sub-scanning direction. After all, the conveyance direction of the recording paper is the sub-scanning direction, and the direction orthogonal to it is the main scanning direction.

また本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。更に、記録紙16上でインクと処理液とを反応させてインク色材を凝集させる2液系のシステムでは、インクを吐出させるヘッドに加えて処理液を吐出させる処理液吐出ヘッドを追加する構成もある。   Further, in this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special color ink are used as necessary. May be added. For example, it is possible to add an ink jet head that discharges light ink such as light cyan and light magenta. Also, the arrangement order of the color heads is not particularly limited. Further, in the two-liquid system in which the ink and the processing liquid are reacted on the recording paper 16 to aggregate the ink coloring material, a processing liquid discharge head for discharging the processing liquid is added in addition to the head for discharging the ink. There is also.

図1に示した印字検出部24は、印字部12の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。   The print detection unit 24 shown in FIG. 1 includes an image sensor for imaging the droplet ejection result of the printing unit 12, and means for checking nozzle clogging and other ejection defects from the droplet ejection image read by the image sensor. Function as.

本例の印字検出部24は、少なくとも各ヘッド12K,12C,12M,12Yによるインク吐出幅(画像記録幅)よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤(R)の色フィルタが設けられた光電変換素子(画素)がライン状に配列されたRセンサ列と、緑(G)の色フィルタが設けられたGセンサ列と、青(B)の色フィルタが設けられたBセンサ列と、からなる色分解ラインCCDセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が2次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。   The print detection unit 24 of this example is composed of a line sensor having a light receiving element array that is wider than at least the ink ejection width (image recording width) by the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y. The line sensor includes an R sensor row in which photoelectric conversion elements (pixels) provided with red (R) color filters are arranged in a line, a G sensor row provided with green (G) color filters, The color separation line CCD sensor is composed of a B sensor array provided with a blue (B) color filter. Instead of the line sensor, an area sensor in which the light receiving elements are two-dimensionally arranged can be used.

各色のヘッド12K,12C,12M,12Yにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部24により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。   A test pattern or practical image printed by the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y of each color is read by the print detection unit 24, and ejection determination of each head is performed. The ejection determination includes the presence / absence of ejection, measurement of dot size, measurement of dot landing position, and the like.

印字検出部24の後段には後乾燥部42が設けられている。後乾燥部42は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。   A post-drying unit 42 is provided following the print detection unit 24. The post-drying unit 42 is means for drying the printed image surface, and for example, a heating fan is used. Since it is preferable to avoid contact with the printing surface until the ink after printing is dried, a method of blowing hot air is preferred.

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。   When printing on porous paper with dye-based ink, the weather resistance of the image is improved by preventing contact with ozone or other things that cause dye molecules to break by pressurizing the paper holes with pressure. There is an effect to.

後乾燥部42の後段には、加熱・加圧部44が設けられている。加熱・加圧部44は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ45で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。   A heating / pressurizing unit 44 is provided following the post-drying unit 42. The heating / pressurizing unit 44 is a means for controlling the glossiness of the image surface, and pressurizes with a pressure roller 45 having a predetermined surface uneven shape while heating the image surface to transfer the uneven shape to the image surface. To do.

こうして生成されたプリント物は排紙部26から排出される。本来プリントすべき本画像(目的の画像を印刷したもの)とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置10では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部26A、26Bへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)48によってテスト印字の部分を切り離す。カッター48は、排紙部26の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター48の構造は前述した第1のカッター28と同様であり、固定刃48Aと丸刃48Bとから構成される。   The printed matter generated in this manner is outputted from the paper output unit 26. It is preferable that the original image to be printed (printed target image) and the test print are discharged separately. The ink jet recording apparatus 10 is provided with a sorting means (not shown) for switching the paper discharge path in order to select the print product of the main image and the print product of the test print and send them to the discharge units 26A and 26B. Yes. Note that when the main image and the test print are simultaneously formed in parallel on a large sheet, the test print portion is separated by a cutter (second cutter) 48. The cutter 48 is provided immediately before the paper discharge unit 26, and cuts the main image and the test print unit when the test print is performed on the image margin. The structure of the cutter 48 is the same as that of the first cutter 28 described above, and includes a fixed blade 48A and a round blade 48B.

また、図1には示さないが、本画像の排出部26Aには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。   Although not shown in FIG. 1, the paper output unit 26A for the target prints is provided with a sorter for collecting prints according to print orders.

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド12K,12C,12M,12Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号50によってヘッドを示すものとする。
[Head structure]
Next, the structure of the head will be described. Since the structures of the respective heads 12K, 12C, 12M, and 12Y for each color are common, the heads are represented by the reference numeral 50 in the following.

図3は、ヘッド50(液体吐出ヘッド)を簡略化して表示した平面透視図であり、図4は、ヘッド50の他の構造例を表す平面透視図である。図5は、図3に示したヘッド50の1つの吐出素子(1つのノズル51に対応したインク室ユニット)の拡大図である。   FIG. 3 is a plane perspective view showing the head 50 (liquid ejection head) in a simplified manner, and FIG. 4 is a plane perspective view showing another structural example of the head 50. FIG. 5 is an enlarged view of one ejection element (ink chamber unit corresponding to one nozzle 51) of the head 50 shown in FIG.

記録紙16上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド50におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド50は、図3に示したように、インク滴の吐出口であるノズル51と、各ノズル51に対応する圧力室52等からなる複数の吐出素子(インク室ユニット)53を千鳥でマトリクス状(2次元的)に配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向(紙送り方向と直交する方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。   In order to increase the dot pitch printed on the recording paper 16, it is necessary to increase the nozzle pitch in the head 50. As shown in FIG. 3, the head 50 of this example includes a plurality of ejection elements (ink chamber units) 53 including nozzles 51 serving as ink droplet ejection ports and pressure chambers 52 corresponding to the nozzles 51. In this way, a substantial nozzle interval (projection nozzle pitch) projected so as to be arranged along the longitudinal direction of the head (direction perpendicular to the paper feed direction) is arranged in a matrix (two-dimensional). ) Is achieved.

具体的には、記録紙16の搬送方向と略直交する方向(主走査方向)に沿う行方向及び、該主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。即ち、本例のヘッド50は、該列方向に沿って並べられた複数の吐出素子を有する吐出素子群53Aを主走査方向に沿って複数並べた構造を有している。図3に示す態様では、1つの吐出素子群53Aは6つの吐出素子53を有している。   Specifically, along a row direction along a direction (main scanning direction) substantially orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 16 and an oblique row direction having a constant angle θ that is not orthogonal to the main scanning direction. The high-density nozzle head of this example is realized by arranging a large number in a lattice pattern with a fixed arrangement pattern. That is, the head 50 of this example has a structure in which a plurality of ejection element groups 53A having a plurality of ejection elements arranged along the column direction are arranged along the main scanning direction. In the aspect shown in FIG. 3, one ejection element group 53 </ b> A has six ejection elements 53.

記録紙16の送り方向と略直交する方向に記録紙16の全幅に対応する長さにわたり1列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図3の構成に代えて、図4に示すように、複数のノズル51が2次元に配列された短尺のヘッドブロック50’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙16の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。   The configuration in which one or more nozzle rows are configured over a length corresponding to the entire width of the recording paper 16 in a direction substantially orthogonal to the feeding direction of the recording paper 16 is not limited to this example. For example, instead of the configuration of FIG. 3, as shown in FIG. 4, the entire width of the recording paper 16 is obtained by arranging short head blocks 50 ′ in which a plurality of nozzles 51 are two-dimensionally arranged in a staggered manner and joined together. You may comprise the line head which has a nozzle row of the length corresponding to.

図5に示すように、各ノズル51に対応して設けられている圧力室52は、その平面形状が概略正方形となっている。圧力室52の一の隅部にはノズル51が設けられ、ノズル51に対向する他の隅部には外側に延びるように形成された供給インクの流入口(供給口)54が設けられている。   As shown in FIG. 5, the pressure chamber 52 provided corresponding to each nozzle 51 has a substantially square planar shape. A nozzle 51 is provided at one corner of the pressure chamber 52, and an inlet (supply port) 54 of supply ink formed to extend outward is provided at the other corner facing the nozzle 51. .

また、圧力室52に略重なるようにして、圧電素子(アクチュエータ)58が設けられている。圧電素子58のノズル51側隅部は外側に突出するように形成されており、その端部には圧電素子58の放熱を行うための放熱素子60が設けられている。   A piezoelectric element (actuator) 58 is provided so as to substantially overlap the pressure chamber 52. The nozzle 51 side corner of the piezoelectric element 58 is formed so as to protrude outward, and a heat radiating element 60 for radiating heat of the piezoelectric element 58 is provided at the end thereof.

図6は、図5中6−6線に沿う断面図である。同図に示すように、圧力室52に相当する空間が形成されるキャビティプレート61の片面(図6の下面)はノズル51が形成されるノズルプレート62が接合され、その反対側の面は供給口54の一部に相当する孔部が形成された振動板56が接合される。圧力室52の一端はノズル51に連通し、他端は供給口54を介して共通液室55に連通する。   6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 in FIG. As shown in the figure, the nozzle plate 62 on which the nozzle 51 is formed is joined to one surface (the lower surface in FIG. 6) of the cavity plate 61 in which a space corresponding to the pressure chamber 52 is formed, and the opposite surface is supplied. A diaphragm 56 having a hole corresponding to a part of the mouth 54 is joined. One end of the pressure chamber 52 communicates with the nozzle 51, and the other end communicates with the common liquid chamber 55 via the supply port 54.

共通液室55は、圧力室52のノズル51が形成される側と反対側、具体的には、振動板56を挟んで圧力室52の反対側に共通液室55が配置されている。このような共通液室55の配置構成は、共通液室55から圧力室52に対してほぼ真っ直ぐ連通する簡易な構成になる。これにより、リフィル性が向上し、高粘度インクの吐出が可能になる。共通液室55はインク供給源たるインクタンク(図6中不図示、図8中符号64として記載)と連通しており、インクタンク64から供給されるインクは図6の共通液室55を介して各圧力室52に分配供給される。   The common liquid chamber 55 is disposed on the opposite side of the pressure chamber 52 from the side where the nozzle 51 is formed, specifically, on the opposite side of the pressure chamber 52 with the diaphragm 56 interposed therebetween. Such an arrangement configuration of the common liquid chamber 55 is a simple configuration in which the common liquid chamber 55 communicates with the pressure chamber 52 almost straight. As a result, refilling properties are improved and high-viscosity ink can be discharged. The common liquid chamber 55 communicates with an ink tank (not shown in FIG. 6, described as reference numeral 64 in FIG. 8) as an ink supply source, and the ink supplied from the ink tank 64 passes through the common liquid chamber 55 in FIG. Then, it is distributed and supplied to each pressure chamber 52.

振動板56の圧力室52側の反対側の表面の圧力室52に対応する位置には、個別電極57を備えた圧電素子(アクチュエータ)58が接合されている。振動板56はSUS等の導電部材により構成されており、圧電素子58の共通電極を兼ねている。共通液室55内のインクに接液する圧電素子58や振動板56などの表面には樹脂等の絶縁・保護膜(不図示)が形成されている。尚、振動板56の圧電素子58側の表面に共通電極となる電極層を形成しておいてもよい。   A piezoelectric element (actuator) 58 including an individual electrode 57 is joined to a position corresponding to the pressure chamber 52 on the surface opposite to the pressure chamber 52 side of the diaphragm 56. The diaphragm 56 is made of a conductive member such as SUS, and also serves as a common electrode of the piezoelectric element 58. An insulating / protective film (not shown) such as a resin is formed on the surface of the piezoelectric element 58 and the diaphragm 56 that come into contact with the ink in the common liquid chamber 55. An electrode layer serving as a common electrode may be formed on the surface of the diaphragm 56 on the piezoelectric element 58 side.

図6の圧電素子58(個別電極57)の左端には、(圧電素子58が配置される)振動板56に対して略垂直方向に、共通液室55を立ち上がるように形成された略円柱状の放熱素子60が設けられている。放熱素子60は、圧電素子58を駆動するための配線部材を兼ねており、芯材である内部配線部材60A及びその表面を覆う被覆材60Bから構成される。放熱素子60(内部配線部材60A)の一端(図6の下端)は圧電素子58上面の個別電極57に接続され、他端(図6の上端)は共通液室55上方の天板59を介して外部配線63に接続される。外部配線63は駆動回路(ヘッドドライバ)(図6中不図示、図9中符号84として記載)に接続されており、画像データに応じた駆動信号(駆動電圧)が放熱素子60(内部配線部材60A)を介して圧電素子58(個別電極57)に供給されるように構成されている。尚、放熱素子60は、ヘッド50の剛性を確保する観点から、図6の如く、圧力室隔壁52Aに対応する位置に配置されていることが好ましい。   At the left end of the piezoelectric element 58 (individual electrode 57) in FIG. 6, a substantially cylindrical shape formed so as to rise up the common liquid chamber 55 in a direction substantially perpendicular to the diaphragm 56 (where the piezoelectric element 58 is disposed). The heat dissipating element 60 is provided. The heat dissipating element 60 also serves as a wiring member for driving the piezoelectric element 58, and includes an internal wiring member 60A that is a core material and a covering material 60B that covers the surface thereof. One end (lower end in FIG. 6) of the heat dissipating element 60 (internal wiring member 60A) is connected to the individual electrode 57 on the upper surface of the piezoelectric element 58, and the other end (upper end in FIG. 6) is passed through a top plate 59 above the common liquid chamber 55. To the external wiring 63. The external wiring 63 is connected to a driving circuit (head driver) (not shown in FIG. 6, described as reference numeral 84 in FIG. 9), and a driving signal (driving voltage) according to image data is transmitted to the heat dissipation element 60 (internal wiring member). 60A) to be supplied to the piezoelectric element 58 (individual electrode 57). Note that, from the viewpoint of ensuring the rigidity of the head 50, the heat dissipating element 60 is preferably disposed at a position corresponding to the pressure chamber partition wall 52A as shown in FIG.

本例で用いられる内部配線部材60Aは、電気伝導性及び熱伝導性を有する材料で構成される。熱伝導率は物質の構成粒子の移動又は衝突などによって熱運動のエネルギーが伝えられていく機構で決定される。金属は自由電子による大きな熱伝導率kを有し、ウィーデマン-フランツの法則(Wiedeman-Franzの法則)により、電気伝導率σとの間に、k=LTσ(但し、Lはローレンツ係数、Tは絶対温度である)という関係が成り立つ。即ち、電気伝導率σが高ければ(即ち、抵抗率が低ければ)、熱伝導率kは高くなる。従って、内部配線部材60Aの抵抗率は十分低い値であることが好ましく、特に、抵抗率が100[×10-3μΩm]未満であることが好ましい。 The internal wiring member 60A used in this example is made of a material having electrical conductivity and thermal conductivity. The thermal conductivity is determined by a mechanism in which energy of thermal motion is transmitted by movement or collision of the constituent particles of the substance. Metals have a large thermal conductivity k due to free electrons. According to the Wiedeman-Franz law (Wiedeman-Franz law), k = LTσ (where L is the Lorentz coefficient and T is (Absolute temperature). That is, if the electrical conductivity σ is high (that is, if the resistivity is low), the thermal conductivity k becomes high. Therefore, the resistivity of the internal wiring member 60A is preferably a sufficiently low value, and in particular, the resistivity is preferably less than 100 [× 10 −3 μΩm].

Figure 2007015178
表1は、内部配線部材60Aの材料例であり、抵抗率が100[×10-3μΩm]未満である材料には評価を○とし、それ以外の材料は評価を×としている。同表から分かるように、内部配線部材60Aには金、銅、Al(アルミニウム)が適している。
Figure 2007015178
Table 1 shows an example of the material of the internal wiring member 60A. The evaluation is “good” for a material having a resistivity of less than 100 [× 10 −3 μΩm], and the evaluation for other materials is “poor”. As can be seen from the table, gold, copper, and Al (aluminum) are suitable for the internal wiring member 60A.

これに対して、本例で用いられる被覆材60Bは、電気絶縁性及び熱伝導性を有する材料で構成される。被覆材60Bは、絶縁性の高い(即ち、抵抗率が高い)材質であることが好ましく、特に、抵抗率が106 [Ωm]より大きい材質であることがより好ましい。また、被覆材60Bの熱伝導率は、熱を内部配線部材60Aから外部へ伝達するために内部配線部材60Aと同等程度若しくはそれ以上であることが望ましい。 On the other hand, the covering material 60B used in this example is made of a material having electrical insulation and thermal conductivity. The covering material 60B is preferably made of a material having high insulation (that is, having a high resistivity), and more preferably a material having a resistivity higher than 10 6 [Ωm]. Further, it is desirable that the thermal conductivity of the covering material 60B is equal to or higher than that of the internal wiring member 60A in order to transfer heat from the internal wiring member 60A to the outside.

Figure 2007015178
表2は、被覆材60Bの材料例であり、表1の内部配線部材60Aとして適しているAl(アルミニウム)相当である200[W/(m・K)]以上の熱伝導率であり、且つ、絶縁性が保障される抵抗率が106 [Ωm]より大きい材料には評価を○とし、それら以外の材料は評価を×としている。同表から分かるように、被覆材60BにはAIN(窒化アルミニウム)、BeO(酸化ベリウム)が適している。尚、環境的な観点から、電気絶縁性が高く誘電率が低い低熱膨張率の材料として、AIN(窒化アルミニウム)を使用することが好ましい。
Figure 2007015178
Table 2 is a material example of the covering material 60B, and has a thermal conductivity of 200 [W / (m · K)] or more equivalent to Al (aluminum) suitable as the internal wiring member 60A of Table 1, and In addition, a material having a resistivity greater than 10 6 [Ωm] for which insulation is guaranteed is evaluated as “good”, and other materials are evaluated as “poor”. As can be seen from the table, AIN (aluminum nitride) and BeO (berium oxide) are suitable for the covering material 60B. From an environmental point of view, it is preferable to use AIN (aluminum nitride) as a low thermal expansion material with high electrical insulation and low dielectric constant.

このような内部配線部材60A及び被覆材60Bで構成される放熱素子60によって、共通液室55内のインクに対する電気絶縁性を保ちつつ、圧電素子58が発生する熱の一部は共通液室55内のインクに放熱される。ヘッド内ではインク吐出(又は排出)によってインクが適度に循環するため、放熱素子60から共通液室55内のインクに放熱された熱が蓄積されず、ヘッド内のインク温度が過度に上昇することなく、圧電素子58を冷却することができる。更に、圧電素子58が発生する熱の他の一部は放熱素子60(内部配線部材60A)を介して外部配線63に伝達され、ヘッド外部の大気雰囲気中に放熱される。そのため、ヘッド内部及び外部のいずれか一方に放熱する場合に比べて、圧電素子58に対する放熱効果が優れたものになっている。尚、空気の熱伝導率(0.02 [W/(m・K)])は金や銅などの金属と比較して極端に低いため、大気との接触面積が大きくなるように外部配線63の表面積を大きくすることが好ましい。   A part of the heat generated by the piezoelectric element 58 is maintained in the common liquid chamber 55 while maintaining electrical insulation with respect to the ink in the common liquid chamber 55 by the heat dissipating element 60 composed of the internal wiring member 60A and the covering material 60B. Heat is dissipated to the ink inside. Since the ink circulates moderately by ink discharge (or discharge) in the head, the heat dissipated from the heat radiating element 60 to the ink in the common liquid chamber 55 is not accumulated, and the ink temperature in the head rises excessively. In addition, the piezoelectric element 58 can be cooled. Further, another part of the heat generated by the piezoelectric element 58 is transmitted to the external wiring 63 via the heat dissipation element 60 (internal wiring member 60A), and is radiated to the atmosphere outside the head. Therefore, compared with the case where heat is radiated to either the inside or the outside of the head, the heat radiation effect on the piezoelectric element 58 is superior. Since the thermal conductivity of air (0.02 [W / (m · K)]) is extremely low compared to metals such as gold and copper, the surface area of the external wiring 63 is increased so as to increase the contact area with the atmosphere. Is preferably increased.

図7は、共通液室55内の放熱素子60の配置構成を簡略化して表示した平面図である。図5及び図6に示したように、放熱素子60は圧力室52に対応する圧電素子58毎に設けられる。即ち、図3に示した吐出素子53の配列パターンと同様に、記録紙16の搬送方向と略直交する方向(主走査方向)に沿う行方向及び、該主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に放熱素子60を多数配列させた構造となっている。   FIG. 7 is a plan view showing a simplified arrangement of the heat dissipating elements 60 in the common liquid chamber 55. As shown in FIGS. 5 and 6, the heat dissipation element 60 is provided for each piezoelectric element 58 corresponding to the pressure chamber 52. That is, similarly to the arrangement pattern of the ejection elements 53 shown in FIG. 3, the row direction along the direction (main scanning direction) substantially orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 16 and a constant not orthogonal to the main scanning direction. A large number of heat dissipating elements 60 are arranged in a lattice pattern in a fixed arrangement pattern along an oblique row direction having an angle θ.

かかる構成により、駆動回路84から外部配線63及び放熱素子60(内部配線部材60B)を介して駆動電圧(駆動信号)が圧電素子58(個別電極57)に印加されると、圧電素子58が変形して圧力室52の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル51からインクが吐出される。そして、インク吐出後、共通液室55から供給口54を通って新しいインクが圧力室52に供給される。   With this configuration, when a drive voltage (drive signal) is applied from the drive circuit 84 to the piezoelectric element 58 (individual electrode 57) via the external wiring 63 and the heat dissipation element 60 (internal wiring member 60B), the piezoelectric element 58 is deformed. As a result, the volume of the pressure chamber 52 changes, and ink is ejected from the nozzle 51 due to the pressure change accompanying this. After ink discharge, new ink is supplied from the common liquid chamber 55 to the pressure chamber 52 through the supply port 54.

圧電素子58の駆動時に生じる熱は、放熱素子60によって、ヘッド内部(共通液室55内)のインクやヘッド外部の大気雰囲気中に放熱される。これにより、圧電素子58の過度の発熱が抑止され、ヘッド50の吐出特性が変化することなく安定吐出が可能になり、また、圧電素子58の劣化を抑えることができる。   Heat generated when the piezoelectric element 58 is driven is dissipated by the heat dissipating element 60 into the ink inside the head (in the common liquid chamber 55) and the atmospheric air outside the head. Thereby, excessive heat generation of the piezoelectric element 58 is suppressed, stable ejection can be performed without changing the ejection characteristics of the head 50, and deterioration of the piezoelectric element 58 can be suppressed.

本実施形態では、共通液室55を立ち上がるように形成された放熱素子60(内部配線部材60A)が圧電素子58を駆動するための配線部材を兼ねるため、ヘッド50の構成を複雑にすることなく、圧電素子58が配置される面に比べて共通液室55上方に配線スペースを十分に確保することができ、高密度配線の実装が可能となっている。   In the present embodiment, since the heat dissipating element 60 (internal wiring member 60A) formed so as to rise in the common liquid chamber 55 also serves as a wiring member for driving the piezoelectric element 58, the configuration of the head 50 is not complicated. As compared with the surface on which the piezoelectric element 58 is arranged, a sufficient wiring space can be secured above the common liquid chamber 55, and high-density wiring can be mounted.

また、ヘッド50の構成部材、特に、圧電素子58が配置される振動板56や、共通液室55の上面を構成する天板59などをSUS等のように熱伝導率の高い部材で構成することが好ましく、圧電素子58の放熱を更に効率良く行うことができる。   Further, the constituent members of the head 50, in particular, the diaphragm 56 on which the piezoelectric element 58 is disposed, the top plate 59 constituting the upper surface of the common liquid chamber 55, and the like are made of members having high thermal conductivity such as SUS. It is preferable that the heat dissipation of the piezoelectric element 58 can be performed more efficiently.

〔インク供給系の構成〕
図8は、インクジェット記録装置10におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク64はヘッド50にインクを供給する基タンクであり、図1で説明したインク貯蔵/装填部14に設置される。インクタンク64の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図8のインクタンク64は、先に記載した図1のインク貯蔵/装填部14と等価のものである。
[Configuration of ink supply system]
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the ink supply system in the inkjet recording apparatus 10. The ink tank 64 is a base tank that supplies ink to the head 50 and is installed in the ink storage / loading unit 14 described with reference to FIG. There are two types of the ink tank 64: a system that replenishes ink from a replenishing port (not shown) and a cartridge system that replaces the entire tank when the ink remaining amount is low. A cartridge system is suitable for changing the ink type according to the intended use. In this case, it is preferable that the ink type information is identified by a barcode or the like, and ejection control is performed according to the ink type. The ink tank 64 in FIG. 8 is equivalent to the ink storage / loading unit 14 in FIG. 1 described above.

図8に示したように、インクタンク64とヘッド50の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ65が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下(一般的には、20μm程度)とすることが好ましい。図8には示さないが、ヘッド50の近傍又はヘッド50と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。   As shown in FIG. 8, a filter 65 is provided between the ink tank 64 and the head 50 in order to remove foreign substances and bubbles. The filter mesh size is preferably equal to or smaller than the nozzle diameter (generally about 20 μm). Although not shown in FIG. 8, a configuration in which a sub tank is provided in the vicinity of the head 50 or integrally with the head 50 is also preferable. The sub-tank has a function of improving a damper effect and refill that prevents fluctuations in the internal pressure of the head.

また、インクジェット記録装置10には、ノズル51の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ69と、ノズル面50Aの清掃手段としてのクリーニングブレード66とが設けられている。これらキャップ69及びクリーニングブレード66を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によってヘッド50に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド50下方のメンテナンス位置に移動される。   Further, the inkjet recording apparatus 10 is provided with a cap 69 as a means for preventing the nozzle 51 from drying or preventing an increase in ink viscosity near the nozzle, and a cleaning blade 66 as a means for cleaning the nozzle surface 50A. . The maintenance unit including the cap 69 and the cleaning blade 66 can be moved relative to the head 50 by a moving mechanism (not shown), and is moved from a predetermined retracted position to a maintenance position below the head 50 as necessary.

キャップ69は、図示せぬ昇降機構によってヘッド50に対して相対的に昇降変位される。電源OFF時や印刷待機時にキャップ69を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド50に密着させることにより、ノズル面50Aをキャップ69で覆う。   The cap 69 is displaced up and down relatively with respect to the head 50 by an elevator mechanism (not shown). The cap 69 is raised to a predetermined raised position when the power is turned off or during printing standby, and is brought into close contact with the head 50, thereby covering the nozzle surface 50 </ b> A with the cap 69.

クリーニングブレード66は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド50のインク吐出面(ノズル板表面)に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード66をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。   The cleaning blade 66 is made of an elastic member such as rubber, and can slide on the ink discharge surface (nozzle plate surface) of the head 50 by a blade moving mechanism (not shown). When ink droplets or foreign substances adhere to the nozzle plate, the nozzle plate surface is wiped by sliding the cleaning blade 66 on the nozzle plate to clean the nozzle plate surface.

印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ69に向かって予備吐出が行われる。   During printing or standby, when a specific nozzle is used less frequently and the ink viscosity in the vicinity of the nozzle increases, preliminary discharge is performed toward the cap 69 to discharge the deteriorated ink.

また、ヘッド50内のインク(圧力室52内)に気泡が混入した場合、ヘッド50にキャップ69を当て、吸引ポンプ67で圧力室52内のインク(気泡が混入したインク)を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク68へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッド50への装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇(固化)した劣化インクの吸い出しが行われる。   When air bubbles are mixed in the ink in the head 50 (in the pressure chamber 52), the cap 69 is applied to the head 50, and the ink in the pressure chamber 52 (ink in which the air bubbles are mixed) is removed by suction with the suction pump 67. Then, the sucked and removed ink is sent to the collection tank 68. In this suction operation, the deteriorated ink that has increased in viscosity (solidified) is sucked out when the ink is initially loaded into the head 50 or when the ink is used after being stopped for a long time.

ヘッド50は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用の圧電素子58が動作してもノズル51からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で(圧電素子58の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で)、インク受けに向かって圧電素子58を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面50Aの清掃手段として設けられているクリーニングブレード66等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル51内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。   If the head 50 is not ejected for a certain period of time, the ink solvent near the nozzle evaporates and the viscosity of the ink near the nozzle increases. Ink will not be ejected. Therefore, before this state is reached (within the viscosity range in which ink can be ejected by the operation of the piezoelectric element 58), the piezoelectric element 58 is operated toward the ink receiver, and the ink in the vicinity of the nozzle whose viscosity has increased is removed. “Preliminary discharge” is performed. In addition, after the dirt on the surface of the nozzle plate is cleaned by a wiper such as a cleaning blade 66 provided as a cleaning means for the nozzle surface 50A, the foreign matter is prevented from entering the nozzle 51 by the wiper rubbing operation. Also, preliminary discharge is performed. Note that the preliminary discharge may be referred to as “empty discharge”, “purge”, “spitting”, or the like.

また、ノズル51や圧力室52に気泡が混入したり、ノズル51内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。   In addition, if bubbles are mixed into the nozzle 51 or the pressure chamber 52 or if the viscosity increase of the ink in the nozzle 51 exceeds a certain level, ink cannot be ejected by the preliminary ejection, and the suction operation described below is performed.

即ち、ノズル51や圧力室52のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル51内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、圧電素子58を動作させてもノズル51からインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド50のノズル面50Aに、圧力室52内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。   That is, when bubbles are mixed in the ink in the nozzle 51 or the pressure chamber 52, or when the ink viscosity in the nozzle 51 rises to a certain level or more, ink is ejected from the nozzle 51 even if the piezoelectric element 58 is operated. become unable. In such a case, a suction means for sucking ink in the pressure chamber 52 with a pump or the like is brought into contact with the nozzle surface 50A of the head 50, and an operation of sucking ink mixed with bubbles or thickened ink is performed.

但し、上記の吸引動作は、圧力室52内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。   However, since the above suction operation is performed on the entire ink in the pressure chamber 52, the ink consumption is large. Therefore, when the increase in viscosity is small, it is preferable to perform preliminary discharge as much as possible.

〔制御系の説明〕
図9は、インクジェット記録装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置10は、通信インターフェース70、システムコントローラ72、画像メモリ74、ROM75、モータドライバ76、ヒータドライバ78、プリント制御部80、画像バッファメモリ82、ヘッドドライバ84等を備えている。
[Explanation of control system]
FIG. 9 is a principal block diagram showing the system configuration of the inkjet recording apparatus 10. The inkjet recording apparatus 10 includes a communication interface 70, a system controller 72, an image memory 74, a ROM 75, a motor driver 76, a heater driver 78, a print control unit 80, an image buffer memory 82, a head driver 84, and the like.

通信インターフェース70は、ホストコンピュータ86から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース70にはUSB、IEEE1394、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。   The communication interface 70 is an interface unit that receives image data sent from the host computer 86. As the communication interface 70, a serial interface such as USB, IEEE 1394, Ethernet, and wireless network, or a parallel interface such as Centronics can be applied. In this part, a buffer memory (not shown) for speeding up communication may be mounted.

ホストコンピュータ86から送出された画像データは通信インターフェース70を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、一旦画像メモリ74に記憶される。画像メモリ74は、通信インターフェース70を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ72を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ74は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。   Image data sent from the host computer 86 is taken into the inkjet recording apparatus 10 via the communication interface 70 and temporarily stored in the image memory 74. The image memory 74 is a storage unit that temporarily stores an image input via the communication interface 70, and data is read and written through the system controller 72. The image memory 74 is not limited to a memory made of a semiconductor element, and a magnetic medium such as a hard disk may be used.

システムコントローラ72は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ72は、通信インターフェース70、画像メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78等の各部を制御し、ホストコンピュータ86との間の通信制御、画像メモリ74の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ88やヒータ89を制御する制御信号を生成する。   The system controller 72 includes a central processing unit (CPU) and its peripheral circuits, and functions as a control device that controls the entire inkjet recording apparatus 10 according to a predetermined program, and also functions as an arithmetic device that performs various calculations. . That is, the system controller 72 controls each part such as the communication interface 70, the image memory 74, the motor driver 76, the heater driver 78, etc., performs communication control with the host computer 86, read / write control of the image memory 74, etc. A control signal for controlling the motor 88 and the heater 89 of the transport system is generated.

ROM75には、システムコントローラ72のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データや制御パラメータなどが格納されている。なお、ROM75は、書換不能な記憶素子(記憶手段)であってもよいし、EEPROMのような書換可能な記憶素子であってもよい。画像メモリ74は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。   The ROM 75 stores programs executed by the CPU of the system controller 72, various data necessary for control, control parameters, and the like. The ROM 75 may be a non-rewritable storage element (storage means) or a rewritable storage element such as an EEPROM. The image memory 74 is used as a temporary storage area for image data, and is also used as a program development area and a calculation work area for the CPU.

モータドライバ76は、システムコントローラ72からの指示にしたがってモータ88を駆動するドライバである。ヒータドライバ78は、システムコントローラ72からの指示にしたがって後乾燥部42等のヒータ89を駆動させるためのドライバである。モータ88にはベルト吸着搬送部22のローラ31,32を駆動するモータなどの複数のモータが含まれており、ヒータ89は後乾燥部42に設けられるヒータなど複数のヒータが含まれている。   The motor driver 76 is a driver that drives the motor 88 in accordance with instructions from the system controller 72. The heater driver 78 is a driver for driving the heater 89 such as the post-drying unit 42 in accordance with an instruction from the system controller 72. The motor 88 includes a plurality of motors such as motors for driving the rollers 31 and 32 of the belt suction conveyance unit 22, and the heater 89 includes a plurality of heaters such as a heater provided in the post-drying unit 42.

プリント制御部80は、システムコントローラ72の制御に従い、画像メモリ74内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ(ドットデータ)をヘッドドライバ84に供給する制御部である。プリント制御部80において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ84を介してヘッド50のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。   The print control unit 80 has a signal processing function for performing various processing and correction processing for generating a print control signal from the image data in the image memory 74 according to the control of the system controller 72, and the generated print It is a control unit that supplies data (dot data) to the head driver 84. Necessary signal processing is performed in the print control unit 80, and the ejection amount and ejection timing of the ink droplets of the head 50 are controlled via the head driver 84 based on the image data. Thereby, a desired dot size and dot arrangement are realized.

プリント制御部80には画像バッファメモリ82が備えられており、プリント制御部80における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ82に一時的に格納される。なお、図9において画像バッファメモリ82はプリント制御部80に付随する態様で示されているが、画像メモリ74と兼用することも可能である。また、プリント制御部80とシステムコントローラ72とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。   The print control unit 80 includes an image buffer memory 82, and image data, parameters, and other data are temporarily stored in the image buffer memory 82 when image data is processed in the print control unit 80. In FIG. 9, the image buffer memory 82 is shown as being attached to the print control unit 80, but can also be used as the image memory 74. Also possible is an aspect in which the print controller 80 and the system controller 72 are integrated and configured with one processor.

ヘッドドライバ84はプリント制御部80から与えられるドットデータに基づいて各色のヘッド12K,12C,12M,12Yの圧電素子58を駆動する。ヘッドドライバ84にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。   The head driver 84 drives the piezoelectric elements 58 of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y of the respective colors based on the dot data given from the print control unit 80. The head driver 84 may include a feedback control system for keeping the head driving conditions constant.

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース70を介して外部から入力され、画像メモリ74に蓄えられる。この段階では、RGBの画像データが画像メモリ74に記憶される。   Image data to be printed is input from the outside via the communication interface 70 and stored in the image memory 74. At this stage, RGB image data is stored in the image memory 74.

画像メモリ74に蓄えられた画像データは、システムコントローラ72を介してプリント制御部80に送られ、該プリント制御部80において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。即ち、プリント制御部80は、入力されたRGB画像データをKCMYの4色のドットデータに変換する処理を行う。プリント制御部80で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ82に蓄えられる。   The image data stored in the image memory 74 is sent to the print control unit 80 via the system controller 72, and the print control unit 80 converts it into dot data for each ink color by a known method such as dithering or error diffusion. Converted. That is, the print control unit 80 performs processing for converting the input RGB image data into dot data of four colors of KCMY. The dot data generated by the print controller 80 is stored in the image buffer memory 82.

ヘッドドライバ84は、画像バッファメモリ82に記憶されたドットデータに基づき、ヘッド50の各圧電素子58を駆動するための信号を出力するヘッドドライバ84から出力された駆動信号がヘッド50に加えられることによって、ヘッド50からインクが吐出される。記録紙16の搬送速度に同期してヘッド50からのインク吐出を制御することにより、記録紙16上に画像が形成される。   The head driver 84 applies a drive signal output from the head driver 84 that outputs a signal for driving each piezoelectric element 58 of the head 50 to the head 50 based on the dot data stored in the image buffer memory 82. Thus, ink is ejected from the head 50. An image is formed on the recording paper 16 by controlling the ink ejection from the head 50 in synchronization with the conveyance speed of the recording paper 16.

印字検出部24は、図1で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙16に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況(吐出の有無、打滴のばらつきなど)を検出し、その検出結果をプリント制御部80に提供する。   As described with reference to FIG. 1, the print detection unit 24 is a block including a line sensor, reads an image printed on the recording paper 16, performs necessary signal processing, and the like to perform a print status (whether ejection is performed, droplet ejection And the detection result is provided to the print control unit 80.

プリント制御部80は、必要に応じて印字検出部24から得られる情報に基づいてヘッド50に対する各種補正を行う。また、システムコントローラ72は、印字検出部24から得られる情報に基づいて、予備吐出や吸引その他の所定の回復動作を実施する制御を行う。   The print controller 80 performs various corrections on the head 50 based on information obtained from the print detector 24 as necessary. Further, the system controller 72 performs control to perform a predetermined recovery operation such as preliminary ejection, suction, or the like based on information obtained from the print detection unit 24.

〔ヘッド駆動方法の説明〕
次に、本例のインクジェット記録装置10におけるヘッド50の駆動方法について説明する。図10は、インクジェット記録装置10のヘッド駆動に関係する主要な回路の要部構成図である。
[Description of head drive method]
Next, a method for driving the head 50 in the inkjet recording apparatus 10 of this example will be described. FIG. 10 is a main part configuration diagram of main circuits related to head driving of the ink jet recording apparatus 10.

インクジェット記録装置10に搭載される回路基板100には、通信インターフェースIC102、CPU104、ROM75、RAM108、ラインバッファ110、及びプリント制御部(ヘッドコントローラ)80が実装されている。   A communication interface IC 102, a CPU 104, a ROM 75, a RAM 108, a line buffer 110, and a print controller (head controller) 80 are mounted on the circuit board 100 mounted on the inkjet recording apparatus 10.

通信インターフェースIC102は、図9において符号70で示した通信インターフェースに相当する。図10のCPU104は、図9で説明したシステムコントローラ72として機能する。図10のRAM108は、図9で説明した画像メモリ74として機能し、図10のラインバッファ110は、図9の画像バッファメモリ82として機能する。なお、ラインバッファ110に代えて、又はこれと併用してメモリ114を具備してもよい。メモリ114はRAM108の一部を共用することも可能である。   The communication interface IC 102 corresponds to the communication interface indicated by reference numeral 70 in FIG. The CPU 104 in FIG. 10 functions as the system controller 72 described in FIG. 10 functions as the image memory 74 described in FIG. 9, and the line buffer 110 in FIG. 10 functions as the image buffer memory 82 in FIG. Note that the memory 114 may be provided in place of or in combination with the line buffer 110. The memory 114 can share a part of the RAM 108.

図10に示したプリント制御部80は、図9のヘッドドライバ84に相当する吐出駆動部116を備えている。プリント制御部80は、スイッチIC120(吐出駆動選択手段)を介してヘッド50(放熱素子60及び圧電素子58)に電気的に接続されている。スイッチIC120は、シリアル/パラレル(S/P)変換回路及びスイッチアレイ(図13に符号134で図示)を含んで構成される。この回路基板100には電源回路124が接続されており、該電源回路124から各回路ブロックに電力が供給されるようになっている。   The print control unit 80 shown in FIG. 10 includes an ejection driving unit 116 corresponding to the head driver 84 of FIG. The print control unit 80 is electrically connected to the head 50 (the heat radiating element 60 and the piezoelectric element 58) via the switch IC 120 (ejection drive selection unit). The switch IC 120 includes a serial / parallel (S / P) conversion circuit and a switch array (indicated by reference numeral 134 in FIG. 13). A power circuit 124 is connected to the circuit board 100, and power is supplied from the power circuit 124 to each circuit block.

図11には、プリント制御部80に含まれる駆動回路130の基本的な構成を示す。図11に示すように、駆動回路130は、D/A変換器126、帰還回路(フィードバックループ)127Aを含むアンプ回路127、充放電回路128、トランジスタを含むプッシュプル回路129等から構成される。駆動回路130の出力部130Aには、図10のスイッチIC120に含まれるスイッチ素子120Aを介して放熱素子60及び圧電素子58が直列的に接続される。出力部130Aから出力される駆動信号 (駆動電圧)は、各スイッチ素子120Aを切換制御することで、放熱素子60及び圧電素子58に供給される。   FIG. 11 shows a basic configuration of the drive circuit 130 included in the print control unit 80. As shown in FIG. 11, the drive circuit 130 includes a D / A converter 126, an amplifier circuit 127 including a feedback circuit (feedback loop) 127A, a charge / discharge circuit 128, a push-pull circuit 129 including a transistor, and the like. The heat radiating element 60 and the piezoelectric element 58 are connected in series to the output unit 130A of the drive circuit 130 via the switch element 120A included in the switch IC 120 of FIG. A drive signal (drive voltage) output from the output unit 130A is supplied to the heat dissipation element 60 and the piezoelectric element 58 by switching control of each switch element 120A.

図12には、駆動回路130からスイッチICを介して複数(m個)の放熱素子60-1〜60-m及びそれらに直列的に接続される圧電素子58-1〜58-m に駆動信号を選択的に供給するための基本構成を示す。   In FIG. 12, a drive signal is sent from the drive circuit 130 to a plurality of (m) radiating elements 60-1 to 60-m and the piezoelectric elements 58-1 to 58-m connected in series via the switch IC. The basic structure for selectively supplying the is shown.

図12の駆動回路130は、図10のプリント制御部80から出力されるデジタル波形データをアナログ信号に変換するD/A変換器126(図11に図示)を含む波形発生回路132と、波形発生回路132の出力レベルに応じて駆動波形を増幅するアンプ回路127及びプッシュプル回路129’を含んで構成される。即ち、プリント制御部80から出力された駆動波形のデジタル波形データは波形生成回路132に入力され、波形生成回路132において入力波形データに応じたアナログ波形信号に変換される。このアナログ波形信号は、アンプ回路127で所定のレベルに増幅され、プッシュプル回路129’を用いて電力増幅された後、駆動信号として出力される。   The drive circuit 130 in FIG. 12 includes a waveform generation circuit 132 including a D / A converter 126 (shown in FIG. 11) that converts digital waveform data output from the print control unit 80 in FIG. 10 into an analog signal, and waveform generation An amplifier circuit 127 and a push-pull circuit 129 ′ that amplify the drive waveform in accordance with the output level of the circuit 132 are configured. In other words, the digital waveform data of the drive waveform output from the print control unit 80 is input to the waveform generation circuit 132 and converted into an analog waveform signal corresponding to the input waveform data by the waveform generation circuit 132. The analog waveform signal is amplified to a predetermined level by the amplifier circuit 127, and after power amplification using the push-pull circuit 129 ', the analog waveform signal is output as a drive signal.

なお、図11に示すプッシュプル回路129にはバイポーラトランジスタを用いる態様を示したが、図12に示すプッシュプル回路129’のようにバイポーラトランジスタに代わりFETを用いる構成も可能である。図12の駆動回路130では、波形生成回路132には図11のD/A変換器126を含み、図11の充放電回路128は省略されている。   Note that the push-pull circuit 129 shown in FIG. 11 uses a bipolar transistor, but a configuration using a FET instead of the bipolar transistor as in the push-pull circuit 129 ′ shown in FIG. 12 is also possible. In the drive circuit 130 of FIG. 12, the waveform generation circuit 132 includes the D / A converter 126 of FIG. 11, and the charge / discharge circuit 128 of FIG. 11 is omitted.

駆動回路130の出力部130Aから出力された駆動信号は、各スイッチIC120のCOMポートに入力され、スイッチ素子120A-1〜120A-mを選択的に切り換えることで、各スイッチ素子120A-1〜120A-mに接続される放熱素子60-1〜60-m 及びそれらに直列的に接続される各圧電素子58-1〜58-mに選択的に供給される。   The drive signal output from the output unit 130A of the drive circuit 130 is input to the COM port of each switch IC 120, and the switch elements 120A-1 to 120A-m are selectively switched, so that the switch elements 120A-1 to 120A are switched. -m is selectively supplied to the heat dissipating elements 60-1 to 60-m connected to -m and the piezoelectric elements 58-1 to 58-m connected in series therewith.

ここで、図13を用いてスイッチIC120の構成を詳説する。図13に示すように、プリント制御部80は、ホストコンピュータ86(図9参照)から与えられた画像情報に基づいて、ドットパターンに展開された印字データを生成するとともに、シリアル伝送のクロック信号(CLK)及びラッチタイミングを制御するラッチ信号(LAT)を生成する。図13のプリント制御部80で生成された印字データは、クロック信号CLKに同期してクロック信号CLKとともに印字シリアルデータSDとしてシフトレジスタ140に伝送(シリアル伝送)される。シフトレジスタ140に記憶された印字データは、プリント制御部80から出力されるラッチ信号LATに基づいてラッチ回路142によってラッチされる。   Here, the configuration of the switch IC 120 will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 13, the print control unit 80 generates print data developed in a dot pattern based on image information given from the host computer 86 (see FIG. 9), and also transmits a serial transmission clock signal ( CLK) and a latch signal (LAT) for controlling the latch timing. The print data generated by the print control unit 80 in FIG. 13 is transmitted (serial transmission) to the shift register 140 as print serial data SD together with the clock signal CLK in synchronization with the clock signal CLK. The print data stored in the shift register 140 is latched by the latch circuit 142 based on the latch signal LAT output from the print control unit 80.

ラッチ回路142でラッチされた信号はレベル変換回路144においてスイッチ素子120A-1〜120A-mを駆動可能な所定の電圧値に変換される。このレベル変換回路144の出力信号によって、スイッチ素子120A-1〜120A-mのON/OFFが制御される。   The signal latched by the latch circuit 142 is converted into a predetermined voltage value capable of driving the switch elements 120A-1 to 120A-m in the level conversion circuit 144. The ON / OFF of the switch elements 120A-1 to 120A-m is controlled by the output signal of the level conversion circuit 144.

図14は、インクジェット記録装置10に複数の駆動回路130が搭載される場合の構成例である。図14に示すように、各駆動回路130は、波形生成回路132、アンプ回路127、プッシュプル回路129’を含んで構成される。各駆動回路130から出力された駆動信号は、各駆動回路130の出力部130Aに接続されるスイッチIC120を介して各放熱素子60及びそれらに直列的に接続される圧電素子58に選択的に供給される。尚、図14の駆動回路130及びスイッチIC120は、図12に示す駆動回路130及びスイッチIC120と同一の構成であり、ここでは説明を省略する。   FIG. 14 shows a configuration example when a plurality of drive circuits 130 are mounted on the inkjet recording apparatus 10. As shown in FIG. 14, each drive circuit 130 includes a waveform generation circuit 132, an amplifier circuit 127, and a push-pull circuit 129 '. The drive signal output from each drive circuit 130 is selectively supplied to each heat dissipating element 60 and the piezoelectric element 58 connected in series via the switch IC 120 connected to the output part 130A of each drive circuit 130. Is done. The drive circuit 130 and the switch IC 120 in FIG. 14 have the same configuration as the drive circuit 130 and the switch IC 120 shown in FIG.

図15(a) は、吐出用共通駆動波形の一例を示した波形図である。図15(a) に示すように、この吐出用共通駆動波形160は、小ドットの液滴(例えば、3pl)を吐出させるための第1波形要素161と中ドットの液滴(例えば、6pl) を吐出させるための第2波形要素162とを連続的に繋げた構成から成り、この第1波形要素161と第2波形要素162とを組み合わせた波形が周期T1 で繰り返される。   FIG. 15A is a waveform diagram showing an example of a common drive waveform for ejection. As shown in FIG. 15A, the discharge common drive waveform 160 includes a first waveform element 161 for discharging a small dot droplet (for example, 3 pl) and a medium dot droplet (for example, 6 pl). The second waveform element 162 for discharging the gas is continuously connected, and the waveform obtained by combining the first waveform element 161 and the second waveform element 162 is repeated at the period T1.

吐出用共通駆動波形160のうち第1波形要素161を圧電素子58に印加することにより、小ドットの液滴が吐出され、第2波形要素162のみを印加することによって中ドットの液滴が吐出される。また、第1波形要素161と第2波形要素162とを連続して圧電素子58に印加することにより、大ドットの液滴(例えば、9pl) が吐出される。   By applying the first waveform element 161 of the ejection common drive waveform 160 to the piezoelectric element 58, a small dot droplet is ejected, and by applying only the second waveform element 162, a medium dot droplet is ejected. Is done. Further, by continuously applying the first waveform element 161 and the second waveform element 162 to the piezoelectric element 58, a large dot droplet (for example, 9pl) is ejected.

なお、吐出する液滴体積に応じて吐出周期T1 内で駆動波形の印加タイミング(吐出タイミング)が変わるが、この時間差による小ドット、中ドットの着弾位置の差は記録媒体上において実質的に画像の一画素とみなせる範囲内である。   Note that the drive waveform application timing (ejection timing) varies within the ejection cycle T1 depending on the volume of the ejected droplet. The difference in the landing positions of small dots and medium dots due to this time difference is substantially the same on the recording medium. Within a range that can be regarded as one pixel.

図12乃至図14で説明したスイッチIC120を制御することにより、各吐出素子53に対応する圧電素子58に対して、図15(a) に示した第1波形要素161又は第2波形要素162を選択的に印加することが可能である。   By controlling the switch IC 120 described with reference to FIGS. 12 to 14, the first waveform element 161 or the second waveform element 162 shown in FIG. 15A is applied to the piezoelectric element 58 corresponding to each ejection element 53. It is possible to selectively apply.

図15(b) は、小ドット吐出時に圧電素子58に印加される波形を示し、同図(c) は中ドット吐出時に印加される波形、同図(d) は大ドット吐出時に印加される波形を示す。   FIG. 15B shows a waveform applied to the piezoelectric element 58 during small dot ejection, FIG. 15C shows a waveform applied during medium dot ejection, and FIG. 15D applies during large dot ejection. Waveform is shown.

図15(b) 〜(d) の各波形図において、A1 〜A4 、B1 〜B4 、C1 〜C4 で示した部分について、文字「A」〜「C」を代表して「n」(n=A,B,C)で表すことにすると、「n1 」はメニスカスの静定、「n2」はメニスカス引き込み、「n3」はメニスカス引き出し(すなわち吐出)、「n4」は次の吐出準備の状態にそれぞれ対応している。   In each of the waveform diagrams of FIGS. 15 (b) to 15 (d), “n” (n = n = representing the letters “A” to “C”) for the portions indicated by A1 to A4, B1 to B4, and C1 to C4. A, B, and C), “n1” is the meniscus stabilization, “n2” is the meniscus pull, “n3” is the meniscus pull (ie, discharge), and “n4” is the next discharge ready state. Each corresponds.

印字データに基づいて吐出を行うノズル(駆動される吐出素子53)と、吐出を行わないノズル(駆動されない吐出素子53)とが決定され、駆動される吐出素子53に対応する圧電素子58に対しては、図15(b) 〜(d) のいずれかの駆動波形が印加される。   Based on the print data, a nozzle that performs ejection (driven ejection element 53) and a nozzle that does not perform ejection (undriven ejection element 53) are determined, and the piezoelectric element 58 corresponding to the driven ejection element 53 is determined. As a result, any one of the drive waveforms in FIGS. 15B to 15D is applied.

一方、駆動されない吐出素子53の一部又は全部に対応する圧電素子58に対しては、図15(e) に示すメニスカス微振動駆動波形163が印加される。このメニスカス微振動駆動波形163は、ノズル51からインクを吐出させない程度のエネルギーに抑えてメニスカスを振動させる波形であり、図15(a) に示した吐出用共通駆動波形160と比較して、振幅の小さい微振動波形要素が所定の周期T2で繰り返されるものとなっている。所定の周期の一例を挙げると、メニスカス微振動駆動波形163の周期T2を吐出用共通駆動波形160の周期T1の1/3とする態様がある。もちろん、メニスカス微振動駆動波形163の周期T2と吐出用共通駆動波形160の周期T1の関係はこの例に限定されない。メニスカス微振動駆動波形163の周期T2を吐出用共通駆動波形160の周期T1の1/N(ただし、Nは正の整数)とすることにより、メニスカス微振動駆動波形163の印加タイミングの制御が容易となり、制御上好ましい。   On the other hand, the meniscus slight vibration drive waveform 163 shown in FIG. 15E is applied to the piezoelectric elements 58 corresponding to a part or all of the ejection elements 53 that are not driven. This meniscus slight vibration driving waveform 163 is a waveform that vibrates the meniscus while suppressing the energy to the extent that ink is not ejected from the nozzles 51, and has an amplitude compared to the ejection common driving waveform 160 shown in FIG. A small vibration waveform element having a small length is repeated at a predetermined period T2. As an example of the predetermined period, there is an aspect in which the period T2 of the meniscus micro-vibration driving waveform 163 is set to 1/3 of the period T1 of the ejection common driving waveform 160. Of course, the relationship between the period T2 of the meniscus micro-vibration driving waveform 163 and the period T1 of the ejection common driving waveform 160 is not limited to this example. By controlling the period T2 of the meniscus micro-vibration driving waveform 163 to 1 / N (where N is a positive integer) of the period T1 of the ejection common driving waveform 160, the application timing of the meniscus micro-vibration driving waveform 163 can be easily controlled. This is preferable in terms of control.

このように駆動されない吐出素子53の一部又は全部に対応する圧電素子58に対して上記のようなメニスカス微振動駆動波形163を印加することにより、吐出不良の要因となるメニスカスにおけるインクの増粘を未然に防止することができる。   By applying the meniscus micro-vibration driving waveform 163 as described above to the piezoelectric elements 58 corresponding to a part or all of the ejection elements 53 that are not driven in this way, the viscosity of the ink in the meniscus that causes ejection failure is increased. Can be prevented in advance.

また、圧電素子58に対する駆動波形の印加によって圧電素子58が発熱するが、前述したように、放熱素子60によってヘッド外部の大気雰囲気中やヘッド内部(共通液室55内)のインクに放熱されるため、安定したインク吐出が可能である。   In addition, although the piezoelectric element 58 generates heat by applying a drive waveform to the piezoelectric element 58, as described above, the heat radiating element 60 radiates heat to the air atmosphere outside the head or to the ink inside the head (in the common liquid chamber 55). Therefore, stable ink discharge is possible.

尚、本実施形態では、好ましい態様として、駆動されない吐出素子53の一部又は全部に対応する圧電素子58にメニスカス微振動駆動波形163が印加される例を示したが、本発明の実施に際してはこれに限定されない。   In the present embodiment, an example in which the meniscus micro-vibration driving waveform 163 is applied to the piezoelectric elements 58 corresponding to a part or all of the ejection elements 53 that are not driven is shown as a preferable aspect. It is not limited to this.

次に、放熱素子60の変形例について説明する。   Next, a modified example of the heat dissipation element 60 will be described.

図16は、放熱素子60の形状や配置を変えた変形例であり、図7に示した各放熱素子60を紙送り方向(副走査方向)に略平行方向に並べて簡略的に表示した説明図である。ここでは、放熱素子60は内部配線部材62と等価であるものとして説明を行う。   FIG. 16 is a modified example in which the shape and arrangement of the heat dissipating elements 60 are changed, and the heat dissipating elements 60 shown in FIG. 7 are simply illustrated by being arranged in a direction substantially parallel to the paper feed direction (sub-scanning direction). It is. Here, description will be made assuming that the heat dissipation element 60 is equivalent to the internal wiring member 62.

図16(a) では、ヘッド50(共通液室55)の長手方向に相当する主走査方向及びその短手方向に相当する副走査方向(紙送り方向)に放熱素子60が2次元的に配列されており、各放熱素子60の大きさ(断面積)は略均一に構成されている。   In FIG. 16A, the heat radiating elements 60 are two-dimensionally arranged in the main scanning direction corresponding to the longitudinal direction of the head 50 (common liquid chamber 55) and the sub-scanning direction (paper feeding direction) corresponding to the short direction. The size (cross-sectional area) of each heat dissipating element 60 is substantially uniform.

これに対して、図16(b) では、一部の放熱素子60の大きさ(断面積)が変えられて構成されており、具体的には、ヘッド端部に比べてヘッド中央部の放熱素子60の大きさ(断面積)が大きくなっている。放熱素子60の抵抗値は、その長さ(配線長)に比例し、断面積に反比例する。従って、ヘッド中央部の放熱素子60は、ヘッド端部に比べて、抵抗値が小さくなっている(即ち、熱伝導率が大きくなっている)。   On the other hand, in FIG. 16B, the size (cross-sectional area) of some of the heat dissipating elements 60 is changed. Specifically, the heat dissipating at the center of the head compared to the head end. The size (cross-sectional area) of the element 60 is increased. The resistance value of the heat dissipation element 60 is proportional to the length (wiring length) and inversely proportional to the cross-sectional area. Therefore, the heat radiating element 60 in the central portion of the head has a smaller resistance value (that is, higher thermal conductivity) than the head end portion.

一般的な画像においては、画像の中心となるヘッド中央部の圧電素子58はヘッド端部に比べて駆動頻度が多く、より多くの熱を発生しやすい傾向にある。そのため、ヘッド50の吐出特性が変化してしまい、ヘッド端部からヘッド中央部に徐々に濃度が変化するような画像むらが生じる場合がある。そこで、図16(b)に示した例のように、ヘッド端部に比べて、ヘッド中央部の放熱素子60の熱伝導率が方が大きくなるように構成することにより、ヘッド50内の圧電素子58の発熱分布を均一にすることができ、前記画像むらをなくすことができる。   In a general image, the piezoelectric element 58 at the center of the head, which is the center of the image, is driven more frequently than the head end and tends to generate more heat. For this reason, the ejection characteristics of the head 50 may change, and image unevenness in which the density gradually changes from the head end to the center of the head may occur. Therefore, as in the example shown in FIG. 16B, the thermal conductivity of the heat radiating element 60 at the center of the head is larger than that at the end of the head. The heat generation distribution of the element 58 can be made uniform, and the image unevenness can be eliminated.

本例では、放熱素子60の大きさ(断面積)を変えることで熱伝導率を変えているが、本発明の実施に際してはこれに限定されず、例えば、放熱素子60を構成する材料を変えてもよいし、放熱素子60の長さ(配線長)を変えてもよい。尚、放熱素子60の形状や材質を変化させる場合には、外部配線63の配線長や配線幅を変化させることで全体の抵抗値を調整することが望ましい。   In this example, the thermal conductivity is changed by changing the size (cross-sectional area) of the heat dissipating element 60. However, the present invention is not limited to this. For example, the material constituting the heat dissipating element 60 is changed. Alternatively, the length (wiring length) of the heat dissipation element 60 may be changed. When the shape and material of the heat dissipation element 60 are changed, it is desirable to adjust the overall resistance value by changing the wiring length and wiring width of the external wiring 63.

また、ヘッド50(共通液室55)内の放熱素子60の配置構成は上述した例に限定されず、図16(c) に示すように主走査方向に位相をずらして放熱素子60を配置してもよいし、図16(d) に示すように副走査方向に位相をずらして配置してもよい。   Further, the arrangement configuration of the heat dissipating element 60 in the head 50 (common liquid chamber 55) is not limited to the above-described example, and the heat dissipating element 60 is disposed with the phase shifted in the main scanning direction as shown in FIG. Alternatively, the phase may be shifted in the sub-scanning direction as shown in FIG.

一般に、高粘度インク等を用いる場合には、外部で加温したインクをヘッド50(の共通液室55)に供給する。共通液室55のインク供給側に比べてインク排出側のインク温度が低くなり、また、共通液室55が本流と支流から構成される場合には本流側より支流側のインク温度が低くなる。そのため、共通液室55内のインク温度分布が均一となるように、共通液室55のインク供給側に比べてインク排出側の放熱素子60の熱伝導率を高く、共通液室55の本流側より支流側の放熱素子60の熱伝導率を高くすることが好ましい。   In general, when high viscosity ink or the like is used, the ink heated outside is supplied to the head 50 (the common liquid chamber 55). The ink temperature on the ink discharge side is lower than that on the ink supply side of the common liquid chamber 55, and when the common liquid chamber 55 is composed of a main flow and a tributary, the ink temperature on the tributary side is lower than the main flow side. Therefore, the thermal conductivity of the heat radiating element 60 on the ink discharge side is higher than that on the ink supply side of the common liquid chamber 55 so that the ink temperature distribution in the common liquid chamber 55 is uniform, and the main flow side of the common liquid chamber 55 It is preferable to increase the thermal conductivity of the heat dissipation element 60 on the tributary side.

以上説明したように、本実施形態のヘッド50は、圧力室52のノズル51側と反対側に共通液室55を配置した構成で、圧電素子58を駆動するための配線部材(内部配線)を兼ねる放熱素子60が共通液室55内に配置される。これにより、共通液室55から圧力室52に略真っ直ぐに連通する簡易な構成でリフィル性が向上し、高粘度インクの吐出に適し、且つ、圧電素子58が発生する熱をヘッド外部の大気雰囲気又はヘッド内部(共通液室55内)のインクに放熱でき、ヘッド50の吐出特性が変化することなく、安定したインク吐出が可能になる。   As described above, the head 50 of this embodiment has a configuration in which the common liquid chamber 55 is disposed on the opposite side of the pressure chamber 52 from the nozzle 51 side, and the wiring member (internal wiring) for driving the piezoelectric element 58 is provided. The heat dissipating element 60 also serving as the common liquid chamber 55 is disposed. Accordingly, the refilling property is improved with a simple configuration in which the common liquid chamber 55 communicates with the pressure chamber 52 substantially straight, and it is suitable for discharging high-viscosity ink. Alternatively, heat can be radiated to the ink inside the head (in the common liquid chamber 55), and the ink can be stably ejected without changing the ejection characteristics of the head 50.

尚、上述した実施形態では、略円柱状に構成された放熱素子60を例示したが、これに限定されるものでない。例えば、略角柱状であってもよいし、圧電素子58側若しくはその反対側に向かって径が拡がるテーパ状であってもよい。また、図17に示す放熱素子60の他の変形例のように、放熱素子60を壁状に構成してもよい。この場合、放熱素子60の断面積が大きくなって抵抗率が低くなるので、熱伝導率が大きくなり、圧電素子58の放熱性が更に向上する。   In the above-described embodiment, the heat dissipating element 60 configured in a substantially cylindrical shape is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, it may be a substantially prismatic shape, or may be a tapered shape whose diameter increases toward the piezoelectric element 58 side or the opposite side. Moreover, you may comprise the thermal radiation element 60 in the shape of a wall like the other modification of the thermal radiation element 60 shown in FIG. In this case, since the cross-sectional area of the heat dissipating element 60 is increased and the resistivity is decreased, the thermal conductivity is increased, and the heat dissipating property of the piezoelectric element 58 is further improved.

また、発熱あるいは放熱によって生じるインクの温度(分布)変化を把握するために、ヘッド50内部(の共通液室55内)に放熱素子60と同様の構造を有するサーミスタ(不図示)を実装するようにしてもよい。インク温度を検出できるようにすることで、インク温度が上昇した場合には、インク温度を下げるために、圧電素子58に印加する駆動電圧を下げて圧電素子58の発熱を抑えたり、対応するノズル51の微振動駆動数や吐出駆動数などを減少させたりすることで、より一層、効果的に放熱を利用することができ、吐出安定化を図れる。また、サーミスタを放熱素子60と同様の構造とすることで、放熱素子60と同様に加工することができ、且つ、組立性も良くなる。サーミスタの実装数については、代表として1個でもよいが、ヘッドの局所的温度依存を正確に検出するには、ヘッド中央部とヘッド端部(周辺部)、インクの供給側と排出側、又は、本流側と支流側に設けてもよい。   Further, in order to grasp the temperature (distribution) change of the ink caused by heat generation or heat dissipation, a thermistor (not shown) having the same structure as the heat dissipation element 60 is mounted inside the head 50 (in the common liquid chamber 55). It may be. By enabling the ink temperature to be detected, when the ink temperature rises, in order to lower the ink temperature, the drive voltage applied to the piezoelectric element 58 is lowered to suppress the heat generation of the piezoelectric element 58, or the corresponding nozzle By reducing the number of micro-vibration drives 51, the number of ejection drives 51, etc., it is possible to more effectively use heat dissipation and to stabilize the ejection. In addition, when the thermistor has the same structure as the heat dissipation element 60, it can be processed in the same manner as the heat dissipation element 60, and the assemblability is improved. The number of mounted thermistors may be one as a representative, but in order to accurately detect the local temperature dependence of the head, the head central portion and the head end (peripheral portion), the ink supply side and the discharge side, or The main stream side and the tributary side may be provided.

尚、本実施形態では、ヘッド50が記録紙16の全幅に対応するノズル列を有するフルラインヘッドである場合の構成を例示したが、本発明の実施に際してはこれに限定されず、例えば、シャトル型ヘッドであってもよい。   In the present embodiment, the configuration in the case where the head 50 is a full line head having a nozzle row corresponding to the entire width of the recording paper 16 is exemplified. However, the present invention is not limited to this. It may be a mold head.

以上、本発明の液体吐出ヘッド及び画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。   The liquid ejection head and the image forming apparatus of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications are made without departing from the gist of the present invention. Of course it is also good.

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 印字部周辺の要部平面図である。It is a principal part top view of a printing part periphery. ヘッドの構造例を示す平面透視図である。It is a plane perspective view which shows the structural example of a head. ヘッドの他の構造例を示す平面透視図である。It is a plane perspective view which shows the other structural example of a head. ヘッドの一部拡大図である。It is a partial enlarged view of a head. 図5中6−6線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the 6-6 line in FIG. 共通液室内の放熱素子の配列構成を簡略化して表示した平面図である。It is the top view which simplified and displayed the arrangement structure of the thermal radiation element in a common liquid chamber. インク供給系の構成を示した概要図である。It is the schematic which showed the structure of the ink supply system. システム構成を示す要部ブロック図である。It is a principal part block diagram which shows a system structure. ヘッド駆動に関係する主要な回路の要部構成図である。It is a principal part block diagram of the main circuits relevant to head drive. 図10のプリント制御部に含まれる駆動回路の基本的な構成図である。FIG. 11 is a basic configuration diagram of a drive circuit included in the print control unit of FIG. 10. 複数の放熱素子及び圧電素子に選択的に駆動信号を供給するための基本構成図である。FIG. 4 is a basic configuration diagram for selectively supplying drive signals to a plurality of heat dissipation elements and piezoelectric elements. スイッチICを説明する図である。It is a figure explaining switch IC. 複数の駆動回路が搭載される場合の構成例である。It is a structural example in case a some drive circuit is mounted. 共通駆動波形の一例を示した波形図である。It is a wave form diagram showing an example of a common drive waveform. 放熱素子の形状や配置を変えた変形例である。It is the modification which changed the shape and arrangement | positioning of the thermal radiation element. 放熱素子の他の変形例である。It is another modification of a thermal radiation element.

符号の説明Explanation of symbols

10…インクジェット記録装置、50…ヘッド、51…ノズル、52…圧力室、53…吐出素子、54…供給口、55…共通液室、56…振動板、57…個別電極、58…圧電素子、60…放熱素子、60A…内部配線部材、60B…被覆材、72…システムコントローラ、75…ROM、80…プリント制御部、104…CPU、108…RAM、116…吐出駆動部、120…スイッチIC、120A…スイッチ素子、130…駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inkjet recording device 50 ... Head, 51 ... Nozzle, 52 ... Pressure chamber, 53 ... Discharge element, 54 ... Supply port, 55 ... Common liquid chamber, 56 ... Diaphragm, 57 ... Individual electrode, 58 ... Piezoelectric element, 60 ... Heat dissipation element, 60A ... Internal wiring member, 60B ... Coating material, 72 ... System controller, 75 ... ROM, 80 ... Print control unit, 104 ... CPU, 108 ... RAM, 116 ... Discharge drive unit, 120 ... Switch IC, 120A ... Switch element, 130 ... Drive circuit

Claims (7)

液体を吐出する複数の吐出口と、
前記複数の吐出口のそれぞれと連通する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に設けられ、前記複数の圧力室のそれぞれを変形する圧電素子と、
前記圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室と、
前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に、その少なくとも一部が前記共通液室内を前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に立ち上がるように形成され、少なくとも電気伝導性及び熱伝導性を有する部材を含み、前記圧電素子が発生する熱を放熱する放熱素子と、を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
A plurality of outlets for discharging liquid;
A plurality of pressure chambers communicating with each of the plurality of discharge ports;
A piezoelectric element provided on the opposite side of the plurality of pressure chambers from the side on which the discharge ports are formed, and deforming each of the plurality of pressure chambers;
A common liquid chamber for supplying liquid to the plurality of pressure chambers on the opposite side of the pressure chamber from the side on which the discharge port is formed;
At least a part of the piezoelectric element is formed so as to rise in a direction substantially perpendicular to the surface on which the piezoelectric element is disposed, and at least part of the common liquid chamber rises in a direction substantially perpendicular to the surface on which the piezoelectric element is disposed. A liquid discharge head comprising: a member having heat conductivity and heat conductivity, and a heat dissipating element that dissipates heat generated by the piezoelectric element.
前記放熱素子は、前記圧電素子を駆動するための配線部材を兼ねていることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the heat dissipating element also serves as a wiring member for driving the piezoelectric element. 前記放熱素子は、前記液体吐出ヘッド外部の大気中、及び、前記液体吐出ヘッド内部の前記液体中の少なくとも一方に前記圧電素子が発生する熱を放熱することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体吐出ヘッド。   The heat radiating element radiates heat generated by the piezoelectric element in at least one of the atmosphere outside the liquid ejection head and the liquid inside the liquid ejection head. The liquid discharge head according to 2. 前記液体吐出ヘッドの中央部側の前記放熱素子の熱伝導率は、前記液体吐出ヘッドの端部側の前記圧電素子の熱伝導率より大きく構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   2. The thermal conductivity of the heat dissipating element on the center side of the liquid ejection head is configured to be greater than the thermal conductivity of the piezoelectric element on the end side of the liquid ejection head. Item 4. The liquid ejection head according to any one of Items 3 to 4. 前記液体吐出ヘッドの中央部側の前記放熱素子の断面積は、前記液体吐出ヘッドの端部側の前記圧電素子の断面積より大きく構成されていることを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッド。   5. The liquid according to claim 4, wherein a cross-sectional area of the heat dissipating element on the center side of the liquid discharge head is configured to be larger than a cross-sectional area of the piezoelectric element on the end side of the liquid discharge head. Discharge head. 前記放熱素子は、電気伝導性及び熱伝導性を有する芯材と、電気絶縁性及び熱伝導性を有する被覆材とから構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   6. The heat dissipation element includes a core material having electrical conductivity and thermal conductivity, and a covering material having electrical insulation properties and thermal conductivity. The liquid discharge head according to item. 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the liquid ejection head according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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