CN102189792B - 液体喷射设备以及液体喷射设备的控制方法 - Google Patents
液体喷射设备以及液体喷射设备的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102189792B CN102189792B CN201110049653.5A CN201110049653A CN102189792B CN 102189792 B CN102189792 B CN 102189792B CN 201110049653 A CN201110049653 A CN 201110049653A CN 102189792 B CN102189792 B CN 102189792B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- change
- key element
- liquid
- balancing gate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14274—Structure of print heads with piezoelectric elements of stacked structure type, deformed by compression/extension and disposed on a diaphragm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04573—Timing; Delays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04581—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04588—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
提供一种液体喷射设备以及液体喷射设备的控制方法。振动脉冲(DPC)的收缩部分(p3)具有:在膨胀部分(p1)之后产生的第一收缩要素(p31)、接在该第一收缩要素(p31)之后的收缩维持要素(p32)、以及接在该收缩维持要素(p32)之后的第二收缩要素(p33),当将从膨胀部分(p1)的开始时间点到膨胀部分(p1)的结束时间点的时间设为(t1)、将从膨胀部分(p1)的结束时间点(p1)到收缩部分(p3)的开始时间点的时间设为(t2)、并且将包括压力室的墨水流路内的墨水的固有振动周期设为(Tc)时,收缩部分(p3)的开始时间点(t1+t2)被设定在下式(1)和(2)中任一个的范围内。(t1+t2)<t1/2+3Tc/8…(1)(t1+t2)>t1/2+5Tc/8…(2)
Description
本申请要求2010年2月26日申请的日本专利申请2010-42598的优先权,并通过引用将其合并于此。
技术领域
本发明涉及喷墨式打印机等液体喷射设备以及液体喷射设备的控制方法。
背景技术
作为液体喷射设备,有如下构成的设备:其产生包含驱动脉冲(排出脉冲)的驱动信号,通过向压力产生元件(例如,压电振子或发热元件等)施加(提供)所产生的驱动脉冲来驱动该压力产生元件,由此使压力产生室(压力室的一种)内的液体产生压力变动,并利用该压力变动来从与压力产生室连通的喷嘴开口排出液体。并且,在被构成为产生驱动压力产生装置的多个驱动脉冲的液体喷射设备中,当由于弯液面(喷嘴开口内的墨水的自由表面)等从喷嘴开口露出而墨水变稠时,向压力产生元件提供微振动脉冲,该微振动脉冲使喷嘴开口内的墨水以不会从喷嘴开口排出墨水的程度振动。
例如以日本专利文献特开2007-260933号公报为代表的那样,上述微振动脉冲被构成为包括:第一充电要素,其使电压从基准电压变化到微振动电压;第一放电要素,其使电压从微振动电压变化到中间电压,其中所述中间电压是在基准电压和微振动电压之间确定的;第二充电要素,其使电压从中间电压变化到微振动电压;以及第二放电要素,其使电压从微振动电压变化到基准电压,并通过将电压变化的方向以及变化量不同的这些各要素提供给压力产生元件,对压力产生室内的墨水或喷嘴开口内的弯液面赋予电压变化不同的多种振动,通过该振动搅拌墨水,由此抑制墨水变稠。
然而,在墨水的自然增稠已增进的情况下,即使赋予压力变动,也难以引起墨水的震荡,因此需要进一步提高压力产生室内墨水的搅拌效果。因此,可以考虑向压力产生元件提供仅增大了电压变化量的微振动波形,然而在以往的增大微振动脉冲的电压变化量的情况下,由于向压力产生装置提供充电要素而引起的弯液面的残余振动会与由此后产生的放电要素引起的压力变动相加,弯液面的振动被放大,从而有可能从喷嘴开口误排出墨水。另外,为了防止所述误排出,也可以考虑延长提供微振动脉冲的放电要素的时间宽度,但由于微振动脉冲整体的波形长度变长,因此存在不能进行高频驱动或者波形的设计自由度下降的问题。
发明内容
为了达到上述目的,本发明的液体喷射设备包括:
液体排出头,所述液体排出头通过压力产生装置的工作而使压力室内产生压力变动,从而从喷嘴排出被填充在所述压力室中的液体;以及
驱动信号产生部,所述驱动信号产生部能够产生包含微振动脉冲的驱动信号,所述微振动脉冲驱动所述压力产生装置,从而使所述喷嘴内的液体以不会从所述喷嘴排出液体的程度振动;
其中,所述微振动脉冲包括:其电压向第一方向变化的第一电压变化部分;以及在所述第一电压变化部分之后产生、并且其电压向与所述第一方向相反的第二方向变化的第二电压变化部分;
并且,所述第二电压变化部分包括:在第一变化部分之后产生并且其电压向第二方向变化的第一变化要素;接在所述第一变化要素之后并且维持所述第一变化要素的终端电压的电压维持要素;以及接在所述电压维持要素之后并且其电压向所述第二方向变化的第二变化要素;
当将从所述第一电压变化过程的开始时间点到所述第一电压变化过程的结束时间点的时间设为t1、将从所述第一电压变化过程的结束时间点到所述第二电压变化过程的开始时间点的时间设为t2、并且将包括所述压力室的液体流路内的液体的固有振动周期设为Tc时,
所述第二电压变化过程的开始时间点(t1+t2)被设定在以下式(1)和式(2)中任一个的范围内:
(t1+t2)<t1/2+3Tc/8…(1);
(t1+t2)>t1/2+5Tc/8…(2)。
附图说明
图1是用于说明本发明的打印机的构成的立体图;
图2是本发明的记录头的主要部分的截面图;
图3是用于说明本发明的打印机的电气构成的框图;
图4是用于说明本发明的微振动脉冲的构成的波形图;
图5是用于说明当提供了本发明的膨胀部分时弯液面的运动的模式图;
图6是示出当改变了从本发明的膨胀部分的提供结束时间点至收缩部分的供应开始时间点的时间宽度时有没有排出墨滴的表。
具体实施方式
以下,参照附图等,对用于实施本发明的优选方式进行说明。在以下所述的实施方式中,作为本发明优选的具体例,进行了各种限定,但本发明的范围不限于这些方式,除非在以下的说明中特别对本发明进行了限定。另外,本实施方式中,作为液体喷射设备的一个例子,以喷墨式记录设备(以下称作“打印机”)为例,并作为液体喷射头的一个例子,以喷墨式记录头(以下称作“记录头”)为例进行说明。
图1是用于说明打印机1的构成的立体图。该打印机1在壳体2的内部包括:托架5,作为液体喷射头的一种的记录头3被安装在该托架5上,并且存储墨水(相当于本发明中的液体)的墨盒4可装卸地被安装至该托架5上;压纸卷筒6,其配置在记录头3的下方;托架移动机构8,其使托架5(记录头3)在记录纸7(着陆对象的一种)的纸宽度方向、即主扫描方向上往复移动;送纸机构9,其在副扫描方向上运送记录纸7,副扫描方向是与主扫描方向垂直的方向。另外,也可以采用在打印机1的壳体2侧安装墨盒4并经由墨水供应管向记录头3供应墨水的构成。
托架5以被导杆10轴支撑的状态被安装,并被构成为:通过托架移动机构8的工作,沿导杆10在主扫描方向上移动,其中导杆10沿主扫描方向架设。托架5在主扫描方向上的位置由线性编码器11检测,其检测信号、即编码器脉冲被发送给打印机控制器的控制部56(参照图3)。由此,控制部56能够基于来自该线性编码器11的编码器脉冲来识别托架5(记录头3)的扫描位置,并能够控制记录头3的记录动作(排出动作)等。
在托架5的移动范围中比记录区域更靠外侧(图1中的右侧)的端部区域设定有作为扫描基点的初始位置。在本实施方式中的初始位置配置有用于密封记录头3的喷嘴形成面(喷嘴板32:参照图2)的封盖部件12、以及用于擦拭喷嘴形成面的擦拭部件13。并且,打印机1被构成为能够进行所谓的双向记录,即能够在托架5(记录头3)从该初始位置向相反侧的端部移动的前向移动时和托架5从相反侧的端部向初始位置侧返回的反向移动时这两个方向上将字符或图像等记录到记录纸7上。
图2是上述记录头3的主要部分的截面图。本实施方式中的记录头3被构成为包括:将压电振子组22、固定板23以及柔性电缆24等单元化的振子单元25;能够容纳该振子单元25的头盒26;以及流路单元27,该流路单元27形成从储存室(公共墨水室)36通过压力室(压力产生室)38到达至喷嘴开口35(相当于本发明中的喷嘴)的一系列的墨水流路(相当于本发明中的液体流路)。
首先,说明振子单元25。构成压电振子组22的压电振子30(相当于本发明中的压力产生装置的一种)形成为在纵向上细长的梳齿形状,被切割成几十μm程度的极细的宽度。并且,该压电振子30被构成为能够纵向伸缩的纵向振动型压电振子。各压电振子30以所谓的悬臂梁状态被固定,该悬臂梁状态是指:将固定端部接合到固定板23上并使自由端部比固定板23的顶端边缘更向外侧突出。并且,各压电振子30中的自由端部的前端如后所述的那样分别与流路单元27中的构成隔膜部42的岛部44接合。柔性电缆24在与固定板23相反的一侧的固定端部的侧面上与压电振子30电连接。并且,支撑各压电振子30的固定板23由具有能够承受来自压电振子30的反作用力的刚性的金属制成的板材构成。在本实施方式中,由厚度为1mm左右的不锈钢板制成。
头盒26是例如由环氧基树脂制成的中空箱体状部件,并且在其前端面(下面)上固定流路单元27,在形成在盒内部的容纳中空部28内容纳有作为致动器的一种的振子单元25。并且,在头盒26的内部以贯穿其高度方向的方式形成有盒流路29。该盒流路29是用于将来自墨盒4侧的墨水供应给储存室36的流路。
接下来,说明流路单元27。流路单元27包括喷嘴板32、流路形成基板33以及振动板34,并如下构成:通过将喷嘴板32配置在流路形成基板33的一个表面上、并将振动板34配置在流路形成基板33的与喷嘴板32相反侧的另一个表面上来层叠然后通过接合等而一体化。
喷嘴板32是将多个喷嘴开口35以与点(dot)形成密度对应的间距形成为列的不锈钢制成的薄板。在本实施方式中,例如,将180个喷嘴开口35形成为列,由这些喷嘴开口35构成了喷嘴列。并且,将该喷嘴列横向排列四列。
流路形成基板33是形成由储存室36、墨水供应口37、压力室38构成的一系列的墨水流路的板状部件。具体来说,该流路形成基板33是形成有作为墨水供应口37和储存室36的中空部以及多个作为压力室38的中空部的板状部件,其中,所述多个作为压力室38的中空部以通过间隔壁划分的状态与各喷嘴开口35对应地形成。并且,本实施方式的流路形成基板33通过对硅晶片进行蚀刻处理来制成。上述的压力室38被形成为在与喷嘴开口35的列方向(喷嘴列方向)垂直的方向上细长的室,墨水供应口37被形成为连通压力室38和储存室36的流路宽度窄的狭窄部。储存室36是用于将存储在墨盒4中的墨水供应给各压力室38的室,其通过墨水供应口37与对应的各压力室38连通。
振动板34是将PPS(聚苯硫醚)等树脂薄膜41层压加工到不锈钢等金属制成的支撑板40上的双层结构的复合板材,并且是具有用于密封压力室38一侧的开口面并改变该压力室38的容积的隔膜部42、并形成有用于密封储存室36一侧的开口面的柔性部43的部件。并且,隔膜部42通过如下构成:对与压力室38对应的部分的支撑板40实施蚀刻加工以环状地去除该部分,从而形成用于与压电振子30的自由端部的前端接合的岛部44。该岛部44与压力室38的平面形状同样地,被形成为在与喷嘴开口35的列方向垂直的方向上细长的块状,围绕该岛部44的树脂薄膜41起到弹性膜的功能。并且,起到柔性部43的功能的部分、即与储存室36对应的部分通过依照储存室36的开口形状经蚀刻加工去除支持板40而仅由树脂薄膜41构成。
并且,由于压电振子30的前端面接合在上述的岛部44上,因此通过使该压电振子30的自由端部伸缩,能够改变压力室38的容积。随着该容积变动,压力室38内的墨水也产生压力变动。并且,记录头3利用该压力变动使得墨滴(墨水的一种)从喷嘴开口35排出。
接下来,说明打印机1的电气构成。
图3是示出打印机1的电气构成的框图。本实施方式中的打印机1主要由打印机控制器50和打印机引擎51构成。打印机控制器50包括:输入来自主机等外部设备的印刷数据等的外部接口(外部I/F)52;存储各种数据等的RAM 53;存储有用于进行各种控制的控制程序等的ROM 54;由EEPROM或闪存ROM等构成的非易失性存储元件55;依照存储在ROM 54中的控制程序进行各部的综合控制的控制部56(相当于本发明中的驱动信号产生部的一部分);产生时钟信号的振荡电路57;产生向记录头3提供的驱动信号COM的驱动信号产生电路58(相当于驱动信号产生部的一部分);以及用于向记录头3输出点模式数据或驱动信号等的内部接口(内部I/F)59,点模式数据是通过将印刷数据按每个点展开而获得的。另外,打印机引擎51由记录头3、托架移动机构8、以及送纸机构9构成。
上述的控制部56依照存储在ROM 54中的动作程序等对记录头3的墨滴排出或者打印机1的其他各部进行控制。该控制部56将经由外部I/F 52从外部设备输入的印刷数据变换成在记录头3中用于墨滴排出的排出数据。变换后的排出数据通过内部I/F 59被传送给记录头3,在记录头3中,基于该排出数据来控制驱动信号COM向压电振子30的提供,进行墨滴的排出、即记录动作(排出动作)。如此,本发明中的驱动信号产生部由控制部56以及驱动信号产生电路58构成。
图4是用于说明由如上构成的驱动信号产生电路58产生的驱动信号COM中包含的微振动脉冲DPC的构成的波形图。另外,在图4中,纵轴是微振动脉冲DPC的电压[V],横轴是时间[μs]。
例示的微振动脉冲DPC是与通常的用于墨水排出中的排出脉冲不同的驱动脉冲,是用于搅拌在记录头3内增稠了的墨水的驱动脉冲。在本实施方式中的微振动脉冲DPC被设定为比用于使如水性墨水那样的粘度较低的液体微振动的微振动脉冲(例如10V)高的驱动电压VH(电压变化量的一种。例如,以往微振动脉冲的2倍以上,约24V)。该微振动脉冲DPC由膨胀部分p1(相当于本发明中的第一电压变化部分)、膨胀维持部分p2、收缩部分p3(相当于本发明中的第二电压变化部分)构成,膨胀部分p1是在时间宽度t1(例如,2.0μs)期间电压从基准电压VB以比较急速的固定梯度的电压变化量vh1向正侧(第一方向)变化到膨胀电压VH、从而使压力室38急速膨胀的部分,膨胀维持部分p2是将作为膨胀部分p1的终端电压的膨胀电压VH维持(短的)固定时间(时间宽度为t2,例如,1.0μs)的部分,收缩部分p3是在时间宽度t3(t31+t32+t33(例如,6.0μs))期间电压从膨胀电压VH以缓慢的固定斜率向负侧(第二方向)变化到基准电压VB、从而使压力室38比较缓慢地收缩的部分。
并且,本实施方式中的收缩部分p3具有:第一收缩要素p31(相当于本发明中的第一变化要素),其接在膨胀维持部分p2之后,并且在时间宽度t31(例如、2.0μs)期间电压从膨胀电压VH以固定梯度的电压变化量vh2向负侧变化到中间电压VM(例如,约15V),从而使压力室38收缩;收缩维持要素p32,其接在该第一收缩要素p31之后,并且将作为第一收缩要素p31的终端电压的中间电位VM维持(短的)固定时间(时间t32,例如1.0μs);第二收缩要素p33(相当于本发明中的第二变化要素),其接在该收缩维持要素p32之后,并且在时间宽度t33(例如、3.0μs)期间电压从电压VM以固定梯度的电压变化量vh3向负侧变化到基准电压VB,从而使压力室38收缩。
接下来,对向压电振子30提供(施加)了微振动脉冲DPC时的喷嘴开口35内的弯液面(喷嘴开口35内的墨水的自由表面)的运动进行说明。图5是用于说明当施加了膨胀部分p1时的弯液面的运动(振动)的模式图,示出了不向压电振子30部施加膨胀部分p1之后的波形要素时的振动状态。另外,在图5中,纵轴为弯液面的位置(在该图中,下侧为排出侧、上侧为压力室38侧),并且横轴为时间[μs],并与图4中的时间[μs]同步。并且,将该记录头3的压力室38内的墨水的固有振动周期Tc被设定为8.0μs。
上述的固有振动周期Tc是由喷嘴开口35或压力室38的形状等决定的值,压力室38内的墨水的振动周期Tc能够通过下式(A)表示。
其中,在式(A)中,Mn表示喷嘴开口35中的惯性,Ms表示与压力室38连通的墨水供应37中的惯性,Cc表示压力室38的柔度(每单位压力的容积变化,表示柔软程度)。在上述的式(A)中,惯性M表示在墨水流路中墨水的移动容易性,是每单位截面积的墨水的质量。并且,当将墨水的密度设为ρ、流路的与墨水流动方向垂直的面的截面积设为S、流路长度设为L时,惯性M可以近似地用下式(B)表示。
惯性M=(密度ρ×长度L)/截面积S …(B)
另外,Tc不限于上述式(B),只要是压力室38所具有的振动周期即可。
首先,当上述微振动脉冲DPC中的膨胀部分p1被施加到压电振子30时,压电振子30在元件长度方向上收缩,由此,压力室38从与基准电压VB对应的基准容积急速膨胀至与最高电压VH对应的最大容积(微振动动作中的最大容积)(膨胀过程(相当于本发明中的第一变化过程))。通过该膨胀过程,如图5所示,喷嘴开口35内的墨水的弯液面大幅度地被吸引到压力室38侧(图5中的上侧),并且墨水从储存室36侧通过墨水供应口37被供应到压力室38内。并且,该膨胀过程中的压力室38的膨胀状态在膨胀维持部分p2的供应期间t2内被维持恒定(膨胀维持过程)。被吸引到吸入压力室38侧的弯液面在比膨胀部分p1的供应期间t1稍微延迟的时间、即在膨胀维持部分p2的供应期间t2通过由膨胀过程中的吸引产生的惯性力而进一步被吸引到最大吸引位置(在图5中,以符号a表示该位置)。
然后,被吸引到最大吸引位置a的弯液面这次向排出侧(图5中的下侧)被推出,由于此时的惯性力而进一步被推出至超过原始位置(图5中,以符号b表示该位置)的位置(在图5中,以符号c表示该位置),此后,再次重复被吸引到压力室28侧的衰减振动。另外,由于向压电振子30提供膨胀部分p1而引起的弯液面的振动具有与以供应中间时间点Pc为起点(图5中的0时间点)的正弦波几乎相同的波形,并且是以与压力室38内墨水的固有振动周期Tc对应的振动周期振幅逐渐衰减的衰减振动,其中,供应中间时间点Pc是膨胀部分p1的供应开始时间点(图4中以符号Pcs表示)和膨胀部分p1的供应结束时间点(图4中以符号Pce表示)的中间。
当接在膨胀维持部分p2之后收缩部分p3的第一收缩要素p31被提供给压电振子30时,该压电振子30伸长,由此,压力室38从上述最大容积缓慢收缩至与中间电压VM对应的中间容积(第一收缩处理(本发明中的第二变化过程的一部分,并且相当于第一变化处理))。通过该压力室38的收缩,压力室38内的墨水被加压,由此压力室35内的墨水以不会从喷嘴开口35排出墨水的程度产生压力变动,从而包含弯液面的压力室35内的墨水被搅拌。然后,该第一收缩处理中的压力室38的收缩状态在收缩维持要素p32的供应期间被维持恒定(收缩维持处理(本发明中的第二变化过程的一部分,并且相当于保持处理))。当接在收缩维持要素p32之后第二收缩要素p33被提供给压电振子30时,该压电振子30进一步伸长,由此压力室38从上述中间容积缓慢收缩并恢复到与基准电压VB对应的基准容积(第二收缩处理(本发明中的第二变化过程的一部分,并且相当于第一变化处理))。
这里,对当改变了膨胀部分p1的结束时间点Pce(在本实施方式中,是图4中的2〔μs〕的时间点)至收缩部分p3的供应开始时间点(图4中的符号Pds)的时间、即膨胀维持部分p2的供应期间t2时测定墨滴是否从喷嘴开口35被排出的实验结果进行说明。根据图6,当膨胀维持部分p2的供应期间t2为1μs时(在图5中,收缩部分p3的供应开始时间点Pds为3〔μs〕时,即用阴影线表示的X1的范围之外)没有引起从喷嘴开口35的墨水的误排出。另外,当供应期间t2为2μs~4μs时(在图5中,收缩部分p3的供应开始时间点为4~6〔μs〕时,即在X1的范围内)从喷嘴开口35误排出了墨水。并且,当供应期间t2为5μs时(在图5中,收缩部分p3的供应开始时间点为7〔μs〕时,即在X1的范围外),没有引起从喷嘴开口35的墨水的误排出。即,当收缩部分p3的供应开始时间点Pds在Pc+Tc/2±Tc/8的范围(X1)内时发生误排出。
鉴于上述情况,在根据本发明的打印机1中,通过与压力室38内的墨水的固有振动周期Tc相应地设定微振动脉冲DPC的从膨胀部分p1的结束时间点Pce至收缩部分p3的供应开始时间点Pds的时间宽度t2,即便比以往微振动脉冲的驱动电压提高了驱动电压VH,也抑制了由于膨胀部分p1引起的残余振动和收缩部分p3引起的压力变动被合成而弯液面的振动被放大,从而抑制了墨水误排出的发生。具体来说,不发生上述误排出的条件是使得收缩部分p3的供应开始时间点Pds不落入范围X1内,满足以下的式(C)或(D)。其中,Pds>Pce。
Pds<Pc+Tc/2-Tc/8…(C)
Pds>Pc+Tc/2+Tc/8…(D)
上述的式(C)、(D)分别可以进行如下变形。
式(C):Pds<Pc+3Tc/8…(C′)
式(D):Pds>Pc+5Tc/8…(D′)
并且,由于Pc=(Pcs+Pce)/2,因此收缩部分p3的开始时间点Pds设定在以下式(1)和(2)中任一个的范围内。
Pds<(Pcs+Pce)/2+3Tc/8…(1)
Pds>(Pcs+Pce)/2+5Tc/8…(2)
这里,通过如此设定,在尽可能避开弯液面通过向压电振子30提供了膨胀部分p1时的残余振动而向排出方向急速移动的范围X1(图5中的阴影线部分)的定时,向压电振子30提供收缩部分p3。
如此,本实施方式的打印机1在尽可能地避开喷嘴开口35内的弯液面通过向压电振子30提供膨胀部分p1所导致的压力室38内的墨水的残余振动而向排出侧急速移动的范围(图5中,用斜线X1表示的4μs~6μs的范围)的定时,设定收缩部分p3的供应开始时间点Pds,由此即便比以往微振动脉冲的驱动电压提高了驱动电压VH,也能够抑制由于膨胀部分p1所导致的残余振动和收缩部分p3所导致的压力变动被合成而弯液面的振动被放大。除此之外,由于在收缩部分p3的中途设置收缩维持要素p32来在压力变动中设置了停顿期,因此,与不设置停顿期而直接使压力变动的构成相比,防止了弯液面被过度地振动。由此,通过向压电振子30提供驱动电压VH比以往高的微振动脉冲DPC,能够以墨滴不被排出的程度使喷嘴开口35内的墨水产生压力变动。其结果是,能够抑制墨水从喷嘴开口35错误地排出的误排出的发生,能够有效地搅拌,抑制墨水的增稠。此外,由于即使不延伸微振动脉冲DPC的波形长度,也能够抑制误排出的发生,因此可进行高频驱动,并能够提高波形(脉冲)的设计自由度。
另外,在本实施方式的微振动驱动脉冲DPC中,收缩部分p3中的第一收缩要素p31的供应开始时间点(在图4中,以符号Pds1(=收缩部分p3的供应开始时间点Pds)表示)与第二收缩要素p33的供应开始时间点(图4中以符号Pds2表示)之间的间隔、即将第一收缩要素p31的时间宽度t31与收缩维持要素p32的时间宽度t32加起来的时间宽度(t31+t32)被设定为大于等于Tc/4、且小于等于3Tc/4,并且其间的电压变化量vh2被设定为总电压变化量vh1(基准电压VB与膨胀电压VH之间的差)的20~50%。
由此,微振动脉冲DPC的波形长度不会变得过长,并且能够充分地搅拌墨水而不会发生误排出。即,通过将第一收缩要素p31的电压变化量vh2设定为总电压变化量的20~50%,更加可靠地防止了第一收缩要素p31被提供给压电振子30时的误排出。并且,通过将第一收缩要素p31的开始时间点Pds1与第二收缩要素p33的开始时间点pds2之间的间隔设定为大于等于Tc/4、且小于等于3Tc/4,通过第一收缩要素p31产生的弯液面的振动和通过第二收缩要素p33产生的弯液面的振动以相互抵消的方式作用,因此微振动脉冲DPC的波形长度不会变得过长,并且能够有效地搅拌墨水而不会发生误排出。
另外,上述的构成适于:排出例如如通过被照射紫外线等光能而硬化的光硬化型墨水那样粘度为8mPa·s以上的粘度比以往的墨水高的墨水(高粘度液体)的情况、或者墨水的自然增稠已增进的情况。在此情况下,与如以往所排出的水性墨水那样粘度低的墨水相比,墨水较难以通过压力变动而震荡,当对该高粘度的液体进行微振动动作时,需要通过比以往的水性墨水那样的低粘度的液体的情况更增大微振动脉冲的电压变化量来赋予更大的压力变动,如果使用上述的微振动脉冲DPC进行微振动,则能够在抑制误排出的发生的同时,有效地搅拌液体来抑制液体的增稠。
然而,本发明不限定于上述实施方式,可基于权利要求书的记载进行各种变形。
在上述的实施方式中,作为本发明中的微振动脉冲DPC的一个例子,举例说明了图4所示的微振动脉冲DPC,但脉冲的形状不限于例示的形状,可以采用任意的波形。即,包含在微振动脉冲DPC的收缩部分p3中的收缩维持要素p32的个数不限于一个,也可以通过两个以上的驱动脉冲DP来构成驱动信号COM,微振动脉冲DPC的收缩部分p3也可以具有三个以上的收缩要素。
另外,在上述的实施方式中,作为压力产生元件,例示了所谓的纵向振动模式的压电振子30,但不限于此。例如,本发明也可适用于所谓的弯曲振动模式的压电振子或利用发热元件的情况。另外,当采用该弯曲振动模式的压电振子时,图4所示的微振动脉冲DPC的波形将上下反转。
此外,本发明只要是可利用多个驱动信号进行排出控制的液体喷射设备即可适用,不限于打印机,也可以适用于绘图仪、传真设备、复印机等各种喷墨式记录设备或记录设备以外的液体喷射设备,例如、显示器制造设备、电极制造设备、芯片制造设备等。
Claims (4)
1.一种液体喷射设备,包括:
液体排出头,所述液体排出头通过压力产生装置的工作而使压力室内产生压力变动,从而从喷嘴排出被填充在所述压力室中的液体;以及
驱动信号产生部,所述驱动信号产生部能够产生包含微振动脉冲的驱动信号,所述微振动脉冲驱动所述压力产生装置,从而使所述喷嘴内的液体以不会从所述喷嘴排出液体的程度振动;
其中,所述微振动脉冲包括:其电压向第一方向变化的第一电压变化部分;以及在所述第一电压变化部分之后产生、并且其电压向与所述第一方向相反的第二方向变化的第二电压变化部分;
并且,所述第二电压变化部分包括:在第一电压变化部分之后产生并且其电压向第二方向变化的第一变化要素;接在所述第一变化要素之后并且维持所述第一变化要素的终端电压的电压维持要素;以及接在所述电压维持要素之后并且其电压向所述第二方向变化的第二变化要素;
当将从所述第一电压变化过程的开始时间点到所述第一电压变化过程的结束时间点的时间设为t1、将从所述第一电压变化过程的结束时间点到所述第二电压变化过程的开始时间点的时间设为t2、并且将包括所述压力室的液体流路内的液体的固有振动周期设为Tc时,
所述第二电压变化过程的开始时间点(t1+t2)被设定在以下式(1)和式(2)中任一个的范围内:
(t1+t2)<t1/2+3Tc/8...(1);
(t1+t2)>t1/2+5Tc/8...(2)。
2.如权利要求1所述的液体喷射设备,其中,
所述第二电压变化部分中的所述第一变化要素的开始时间点与所述第二变化要素的开始时间点之间的间隔被设定为大于或等于Tc/4且小于或等于3Tc/4,并且该间隔内的电压变化量被设定为总电压变化量的20~50%。
3.如权利要求1所述的液体喷射设备,其中,
所述液体具有大于或等于8mPa·s的粘度。
4.一种液体排出设备的控制方法,其中,
所述液体排出设备包括:
液体喷射头;以及
驱动信号产生部,所述驱动信号产生部能够产生包含微振动脉冲的驱动信号,所述微振动脉冲驱动压力产生装置,从而以不会从喷嘴排出液体的程度使喷嘴内的液体振动;
所述微振动脉冲包括:其电压向第一方向变化的第一电压变化部分;以及在所述第一电压变化部分之后产生、并且其电压向与所述第一方向相反的第二方向变化的第二电压变化部分;
所述第二电压变化部分包括:在第一电压变化部分之后产生并且其电压向第二方向变化的第一变化要素;接在所述第一变化要素之后并且维持所述第一变化要素的终端电压的电压维持要素;以及接在所述电压维持要素之后并且其电压向所述第二方向变化的第二变化要素;
所述控制方法包括:
通过所述第一电压变化部分来改变所述压力室的容积的第一变化过程;和
通过所述第二电压变化部分来改变在所述第一变化过程中改变的压力室容积的第二变化过程;
所述第二变化过程包括:
通过所述第一变化要素来使在所述第一变化过程中改变的压力室容积部分改变的第一变化处理;
将在所述第一变化处理中改变的压力室容积维持一定时间的保持处理;以及
通过所述第二变化要素来改变在所述保持处理中维持的压力室容积的第二变化处理;
当将从所述第一电压变化过程的开始时间点到所述第一电压变化过程的结束时间点的时间设为t1、将从所述第一电压变化过程的结束时间点到所述第二电压变化过程的开始时间点的时间设为t2、并且将包括所述压力室的液体流路内的液体的固有振动周期设为Tc时,
所述第二电压变化过程的开始时间点(t1+t2)被设定在以下式(1)和式(2)中任一个的范围内:
(t1+t2)<t1/2+3Tc/8...(1);
(t1+t2)>t1/2+5Tc/8...(2)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010042598A JP2011177963A (ja) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | 液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法 |
JP2010-042598 | 2010-02-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102189792A CN102189792A (zh) | 2011-09-21 |
CN102189792B true CN102189792B (zh) | 2014-04-23 |
Family
ID=44505063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110049653.5A Active CN102189792B (zh) | 2010-02-26 | 2011-02-28 | 液体喷射设备以及液体喷射设备的控制方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8167396B2 (zh) |
JP (1) | JP2011177963A (zh) |
CN (1) | CN102189792B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013163290A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Seiko Epson Corp | 液体噴射装置およびその制御方法 |
EP2805826A1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-11-26 | Tonejet Limited | Printhead calibration and printing |
JP6935174B2 (ja) * | 2016-08-05 | 2021-09-15 | 東芝テック株式会社 | インクジェットヘッドおよびインクジェットプリンタ |
JP2018130903A (ja) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | 東芝テック株式会社 | インクジェットヘッド及びその駆動方法 |
JP7458914B2 (ja) * | 2020-06-25 | 2024-04-01 | 東芝テック株式会社 | 液体吐出ヘッド及びプリンタ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1186410A2 (en) * | 2000-09-08 | 2002-03-13 | Seiko Epson Corporation | Liquid jet apparatus and method for driving the same |
CN101304881A (zh) * | 2005-10-31 | 2008-11-12 | 京瓷株式会社 | 液体喷出装置、压电喷墨头及液体喷出装置的驱动方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7195327B2 (en) * | 2003-02-12 | 2007-03-27 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Droplet ejection apparatus and its drive method |
JP2006035568A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置及び画像形成装置 |
JP4720226B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2011-07-13 | 富士ゼロックス株式会社 | 液滴吐出記録ヘッドの駆動方法及び液滴吐出記録装置 |
JP2007260933A (ja) | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Seiko Epson Corp | 液体吐出装置、液体に圧力変化を付与する方法、及び、プログラム |
JP5274883B2 (ja) * | 2008-04-23 | 2013-08-28 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | インクジェットヘッド及びその揺動方法、並びに画像形成装置 |
-
2010
- 2010-02-26 JP JP2010042598A patent/JP2011177963A/ja active Pending
-
2011
- 2011-02-25 US US13/035,009 patent/US8167396B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-28 CN CN201110049653.5A patent/CN102189792B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1186410A2 (en) * | 2000-09-08 | 2002-03-13 | Seiko Epson Corporation | Liquid jet apparatus and method for driving the same |
CN101304881A (zh) * | 2005-10-31 | 2008-11-12 | 京瓷株式会社 | 液体喷出装置、压电喷墨头及液体喷出装置的驱动方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110211022A1 (en) | 2011-09-01 |
CN102189792A (zh) | 2011-09-21 |
JP2011177963A (ja) | 2011-09-15 |
US8167396B2 (en) | 2012-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5309808B2 (ja) | 液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法 | |
JP4677365B2 (ja) | 液体噴射装置 | |
US8376492B2 (en) | Liquid ejecting apparatus and controlling method of the same | |
US8020955B2 (en) | Liquid ejecting apparatus and method of setting signal for micro vibration | |
JP4687442B2 (ja) | 液体噴射装置 | |
CN102189792B (zh) | 液体喷射设备以及液体喷射设备的控制方法 | |
US20150145912A1 (en) | Liquid ejecting apparatus | |
JP6365005B2 (ja) | 液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法 | |
JP2003034019A (ja) | 液体噴射装置 | |
JP2011189518A (ja) | 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法 | |
JP5605185B2 (ja) | 液体噴射装置、および、その制御方法 | |
JP5609501B2 (ja) | 液体噴射装置及びその制御方法 | |
JP2014111314A (ja) | 液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置 | |
JP2005104107A (ja) | 液体噴射装置、及び、その微振動制御方法 | |
JP6268929B2 (ja) | 液体噴射装置 | |
JP2009234134A (ja) | 液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの駆動方法 | |
JP2008105265A (ja) | 液体噴射ヘッドの駆動方法、及び、液体噴射装置 | |
JP2001179949A (ja) | インクジェット式記録装置 | |
JP2011207078A (ja) | 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法 | |
JP2009035011A (ja) | 液体噴射装置 | |
JP2007230243A (ja) | 液体噴射装置の制御方法 | |
JP2011110716A (ja) | 液体噴射装置、及び、その制御方法 | |
JP2010179539A (ja) | 液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの駆動方法 | |
JP2014111362A (ja) | 液体噴射装置 | |
JP2011189517A (ja) | 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |