CN104703801B - 喷墨头的驱动方法、喷墨头的驱动装置以及喷墨记录装置 - Google Patents

喷墨头的驱动方法、喷墨头的驱动装置以及喷墨记录装置 Download PDF

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Abstract

目的在于提供不对头结构进行任何变更就能够同时降低经由在共用墨水室相连通的多个压力室的列间产生的串扰和驱动负荷的喷墨头的驱动方法、喷墨头的驱动装置以及喷墨记录装置,具有2列以上的通过由驱动信号的施加进行动作的压力赋予单元产生用于从喷嘴吐出内部的墨水的压力的压力室的列、各压力室的列的压力室彼此之间通过共用墨水室连通,将压力室的列分割为N个(N为2以上的整数)的驱动分组,向施加到压力室的压力赋予单元的驱动信号在不同的驱动分组间提供nAL+t(其中,n是1以上的整数、AL是压力室中的压力波的音响谐振周期的1/2、t是通过“驱动分组间的喷嘴间距离”/“声音在墨水中传播的速度”求出的压力波传递时间)的相位差。

Description

喷墨头的驱动方法、喷墨头的驱动装置以及喷墨记录装置
技术领域
本发明涉及一种喷墨头的驱动方法、喷墨头的驱动装置以及喷墨记录装置,详细地说涉及能够降低2列以上的压力室列的压力室彼此之间通过共用墨水室连通的喷墨头中的串扰影响的喷墨头的驱动方法、喷墨头的驱动装置以及喷墨记录装置。
背景技术
要求通过压力赋予单元的动作使压力室内产生压力而将该压力室内的墨水从喷嘴吐出的喷墨头更高速地高精细地进行记录,存在喷嘴数、喷嘴列数逐渐增加的倾向。与之相伴,在吐出时在压力室内产生的压力波传播到其它的压力室而使得液滴速度(液滴量)不稳定的串扰的增大以及同时驱动多个压力室引起的驱动负荷的增大成为问题。
串扰引起的液滴速度不稳定化是通过吐出时在压力室内产生的压力波从压力室的入口侧传播到共用墨水室并经由共用墨水室向其它的压力室波及影响所产生的。特别是,在具有2列以上的压力室列、各压力室列的压力室彼此之间通过共用墨水室连通的喷墨头的情况下,压力波还经由共用墨水室传播到其它的压力室列的各压力室,因此抑制压力室的列间串扰是重要的。
关于该串扰问题,专利文献1记载了如下技术:对共用墨水室通过分离壁沿着压力室的列间进行二分来防止压力波从一个压力室列向另一个压力室列传播。
另外,专利文献2记载了如下技术:通过将与压力室的入口相对置的共用墨水室的壁面限定为规定的体积弹性模量以下,使传播到共用墨水室内的压力波衰减来降低串扰。
另一方面,关于驱动负荷的问题,专利文献3记载了如下技术:将喷嘴列间的喷嘴间距错开最小像素间距的整数倍地配置,根据该偏移量错开驱动信号的相位进行调整使得来自各喷嘴列的液滴落到图像的格点,由此抑制驱动电路的负荷。
另外,专利文献4记载了如下技术:为了使对压电元件进行充电的充电电流或者进行放电的放电电流的峰值不在通道间重叠,通过将驱动信号的相位错开规定的延迟时间来实现低电力化。该延迟时间设为与由压电元件的静电容量和充电电阻决定的上升时间相等。
专利文献1:日本特开2003-11368号公报
专利文献2:日本特开2007-168185号公报
专利文献3:日本特开2002-137388号公报
专利文献4:日本特开平7-125195号公报
发明内容
在专利文献1、2所述的技术中,存在如下问题:为了降低压力室的列间的串扰,需要变更喷墨头构造本身。特别是如专利文献1那样在共用墨水室内设置分离壁的情况下,存在由于头构造复杂化而成本增大的问题。并且还存在如下问题:伴随着压力室的列数的增加,分离壁也不得不增设,墨水供给系统变得复杂,头的操作变得困难。
另一方面,如果只关注抑制驱动负荷的观点,则认为如专利文献3、4所述那样错开驱动信号的相位是有效的。但是,即使仅错开驱动信号的相位,吐出时产生的压力波经由共用墨水室向其它的压力室波及影响也并未改变。在这些专利文献3、4中,完全没有提及降低在压力室的列间产生的串扰。
因此,本发明人专心研究了经由共用墨水室连通的压力室的列间的串扰和驱动负荷的问题,发现如下内容:为了降低驱动负荷,不仅仅单纯地在压力室的列间错开驱动信号的相位,而且通过提供特定的相位差,能够同时解决串扰和驱动负荷的问题。
即,本发明的课题在于提供不对头构造进行任何变更也能够同时降低在经由共用墨水室连通的多个压力室的列间产生的串扰和驱动负荷的喷墨头的驱动方法、喷墨头的驱动装置以及喷墨记录装置。
本发明的其它课题通过以下记载变得明确。
1.一种喷墨头的驱动方法,该喷墨头具有2列以上的压力室的列,该压力室通过施加驱动信号而进行动作的压力赋予单元产生用于从喷嘴吐出内部的墨水的压力,并且各压力室的列的所述压力室彼此之间通过共用墨水室连通,该喷墨头的驱动方法的特征在于,
将所述压力室的列分割为N个(N为2以上的整数)驱动分组,对施加到所述压力室的所述压力赋予单元的所述驱动信号在不同的所述驱动分组间提供nAL+t(其中,n是1以上的整数,AL是压力室中的压力波的音响谐振周期的1/2,t是通过“驱动分组间的喷嘴间距离”/“声音在墨水中传播的速度”求出的压力波传递时间)的相位差。
2.根据所述1所述的喷墨头的驱动方法,将相邻的所述压力室的列分割为不同的驱动分组。
3.根据所述1所述的喷墨头的驱动方法,所述压力室的列被2个以上的驱动电路所驱动,将所述驱动电路相同的所述压力室的列分割为不同的驱动分组。
4.根据所述1、2或者3所述的喷墨头的驱动方法,所述喷墨头是所述压力室的入口和出口在相反的端面分别开口、所述压力室具有从所述入口到所述出口形成为直线状的头芯片、在所述头芯片中的所述压力室的入口侧配置了所述共用墨水室的喷墨头。
5.一种喷墨头的驱动装置,具有2列以上的压力室的列,该压力室通过施加驱动信号而进行动作的压力赋予单元产生用于从喷嘴吐出内部的墨水的压力,并且各压力室的列的所述压力室彼此之间通过共用墨水室连通,该喷墨头的驱动装置的特征在于,
将所述喷墨头的所述压力室的列分割为N个(N为2以上的整数)的驱动分组,对施加到所述压力室的所述压力赋予单元的所述驱动信号在不同的所述驱动分组间提供nAL+t(其中,n为1以上的整数,AL是压力室中的压力波的音响谐振周期的1/2,t是通过“驱动分组间的喷嘴间距离”/“在墨水中传播的音速值”求出的压力波传递时间)的相位差。
6.根据所述5所述的喷墨头的驱动装置,相邻的所述压力室的列分割为不同的驱动分组。
7.根据所述5所述的喷墨头的驱动装置,具有驱动所述压力室的列的2个以上的驱动电路,所述驱动电路相同的所述压力室的列分割为不同的驱动分组。
8.根据所述5、6或者7所述的喷墨头的驱动装置,所述喷墨头是所述压力室的入口和出口在相反的端面分别开口、所述压力室具有从所述入口向所述出口形成为直线状的头芯片、且在所述头芯片中的所述压力室的入口侧配置了所述共用墨水室的喷墨头。
9.一种喷墨记录装置,其特征在于,
喷墨头,具有2列以上的压力室的列,该压力室通过施加驱动信号而进行动作的压力赋予单元产生用于从喷嘴吐出内部的墨水的压力、各压力室的列的所述压力室彼此之间通过共用墨水室连通;以及
根据所述5~8中的任一项所述的喷墨头的驱动装置。
附图说明
图1是表示喷墨记录装置的概要结构的图。
图2是表示喷墨头的概要结构的分解立体图。
图3是图2所示的头芯片的部分后视图。
图4是头芯片的部分截面图。
图5是表示在本发明中使用的驱动信号的一个例子的图。
图6是说明图5所示的驱动信号导致的隔壁的变形动作的图。
图7是表示2列的通道列的驱动分组的分割方式的头芯片的主视图。
图8是施加到图7所示的各驱动分组的驱动信号的时序图。
图9是说明液滴速度的变动和Delay[AL]的关系的曲线。
图10是说明多个通道列间的驱动定时的图。
图11是表示4列的通道列的驱动分组的分割方式的头芯片的主视图。
图12是施加到图11所示的各驱动分组的驱动信号的时序图。
图13是表示6列的通道列的驱动分组的分割方式的头芯片的主视图。
图14是施加到图13所示的各驱动分组的驱动信号的时序图。
图15是说明多个通道列被多个驱动电路驱动的方式的图。
附图标记说明
H:喷墨头;1:头芯片;1a:前端面;1b:后端面;1c:端部边缘;11、11A、11B:驱动通道(压力室);12、12A、12B:虚拟通道;13、13A、13B:隔壁(压力赋予单元);14:驱动电极;15A、15B:连接电极;2:喷嘴板;21:喷嘴;3:布线基板;3a:端部;31:接合区域;32A、32B:贯通孔;33A、33B:布线电极;4:FPC;5:墨水管道(manifold);51:共用墨水室;100:喷墨记录装置;200:搬送机构;201:搬送辊对;202:搬送马达;203:搬送辊;300:导轨;400:滑架(carriage);500:驱动装置;501、502:驱动电路。
具体实施方式
以下使用附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的喷墨记录装置的一个例子的概要结构图。
在喷墨记录装置100中,记录介质P被搬送机构200的搬送辊对201所夹持,而且通过由搬送马达202进行旋转驱动的搬送辊203向图示Y方向(副扫描方向)搬送。
在搬送辊203与搬送辊对201之间,以与记录介质P的记录面PS相对置的方式设置有喷墨头H。该喷墨头H沿着架设在记录介质P的宽度方向的导轨300,以喷嘴面侧与记录介质P的记录面PS相对置的方式配置而搭载在滑架400,该滑架400通过未图示的驱动单元能够沿着与记录介质P的搬送方向(副扫描方向)大致正交的图示X-X’方向(主扫描方向)往复移动地设置,详细情况如后所述那样经由FPC 4与驱动装置500电连接。
喷墨头H伴随着滑架400的主扫描方向的移动而在图示X-X’方向对记录介质P的记录面PS进行扫描移动,在该扫描移动的过程中从喷嘴吐出液滴,由此记录所期望的喷墨图像。
接着,在图2~图4中示出在本发明中优选使用的喷墨头H的一个例子。图2是喷墨头的分解立体图,图3是其头芯片的部分后视图,图4是头芯片的部分截面图。
图中,1是所谓的口琴(harmonic)型的头芯片、2是喷嘴板、3是布线基板、4是FPC、5是墨水管道。
头芯片1呈现六面体形状,具有2列排列了多个通道的通道列。这里将图3中的下侧的通道列设为A列、上侧的通道列设为B列。该头芯片1作为通道具有作为压力室的吐出墨水的驱动通道11、和不吐出墨水的虚拟通道12,并且是通过只从驱动通道11吐出墨水来进行记录的独立驱动类型的头芯片。
以下,有时将A列的驱动通道称为11A、将B列的驱动通道称为11B、将A列的虚拟通道称为12A、将B列的虚拟通道称为12B。
在各通道列中,驱动通道11A、11B和虚拟通道12A、12B分别交替地配置。在相邻的驱动通道11A或者11B与虚拟通道12A、12B之间成为作为由PZT等压电元件构成的压力赋予单元的隔壁13。
以下,有时将A列的隔壁称为13A、B列的隔壁称为13B。
各驱动通道11A、11B和各虚拟通道12A、12B分别在头芯片1的前端面1a和后端面1b开口,在其内面分别紧贴形成了驱动电极14。驱动通道11A、11B以及虚拟通道12A、12B的出口和入口分别在作为头芯片1的相反端面的前端面1a和后端面1b开口,从入口到出口形成为直线状。
此外,在同图所示的喷墨头H中,将从头芯片1吐出墨水侧的端面称为“前端面”,其相反侧的端面称为“后端面”。
在头芯片1的后端面1b分别形成了与驱动通道11A、11B以及虚拟通道12A、12B的各驱动电极14导通的连接电极15A、15B。各连接电极15A、15B的一端与相对应的驱动通道11A、11B或者虚拟通道12A、12B内的驱动电极14导通。在与A列的驱动通道11A以及虚拟通道12A相对应的各连接电极15A中从各通道11A、12A内到头芯片1的一个端部边缘1c形成另一端,而在与B列的驱动通道11B以及虚拟通道12B相对应的各连接电极15B中,从各通道11B、12B内向A列侧延伸,形成到该A列的通道列的跟前为止。因而,连接电极15A、15B都从各通道11A、11B、12A、12B向相同方向延伸。
喷嘴板2通过粘接剂接合到头芯片1的前端面1a。在喷嘴板2中,只在与各驱动通道11A、11B相对应的位置开设了喷嘴21。
布线基板3是比头芯片1的后端面1b大的平板状的基板,在与头芯片1的后端面1b接合的接合区域(图2中以点划线表示的区域)31内,只在与在头芯片1的后端面1b开口的驱动通道11A、11B与相对应的位置单独地开设了用于从墨水管道5的共用墨水室51向各驱动通道11A、11B内提供墨水的贯通孔32A、32B。
共用墨水室51由粘接在布线基板3的背面侧(与头芯片1相反面侧)的箱型的墨水管道5的内部空间构成,通过贯通孔32A、32B向各驱动通道11A、11B共用地提供墨水。因而,各驱动通道11A、11B经由该共用墨水室51相连通。另一方面,虚拟通道12A、12B通过布线基板3塞住。
在布线基板3的表面通过蒸镀或者溅射等形成了与排列在头芯片1的后端面1b的各连接电极15A、15B电连接的布线电极33A、33B。布线电极33A、33B在布线基板3的表面上向与头芯片1的通道列正交的方向延伸。
与从A列的各通道11A、12A引出的连接电极15A相对应的各布线电极33A的一端位于接合区域31内的A列的各通道11A、12A的附近,另一端从该接合区域31向与头芯片1的通道列正交的侧方延伸而到达布线基板3的端部3a。
另一方面,与从B列的各通道11B、12B引出的连接电极15B相对应的各布线电极33B的一端位于接合区域31内的B列的各通道11B、12B的附近,另一端向与布线电极33A相同方向延伸,通过A列的相邻的贯通孔32A之间到达布线基板3的端部3a。布线电极33A和33B交替地排列在布线基板3的端部3a。
该布线基板3以头芯片1侧的各连接电极15A、15B和布线基板3侧的各布线电极33A、33B相对应地电连接的方式贴合到该头芯片1的后端面1b,通过粘接剂以规定的按压力(例如1MPa以上)接合。作为粘接剂,还能够使用包含导电性粒子的各向异性导电性粘接剂,但是为了提高防止短路的可靠性,也优选使用不含导电粒子的粘接剂。
该喷墨头H以通道列的列方向沿图1中的Y方向的方式搭载在喷墨记录装置100的滑架400,如图1所示,经由FPC 4与驱动装置500电连接。并且,当从驱动装置500内的驱动电路发送的与图像数据相应的驱动信号经由FPC 4施加到各驱动通道11的驱动电极14时,隔壁13剪切变形从而使驱动通道11的容积变化,向驱动通道11内的墨水施加用于吐出的压力。
图5表示为了吐出墨水而向喷墨头H提供的驱动信号的一个例子。该驱动信号是由在通道内产生负的压力的脉宽PW的正电压(+V)构成的矩形波。
参照图6说明该驱动信号导致的墨水的吐出动作。图6只示出了喷墨头H的一个通道列中的一个驱动通道11及与其左右相邻的两个虚拟通道12、它们之间的两个隔壁13。
现在,如图6(a)所示当各通道11、12间的隔壁13都处于中立状态时,如果向中央的驱动通道11的驱动电极14施加图5所示的驱动信号,则如图6(b)所示在形成隔壁13的压电元件的分极方向(图中箭头所示。)产生直角方向的电场,两个隔壁13相互向外侧进行剪切变形,使驱动通道11的容积扩大。通过该隔壁13的变形在驱动通道11内流入墨水。如果在将该状态维持规定的脉宽PW后驱动信号回到0电位,则向驱动通道11内的墨水施加压力,从喷嘴21吐出液滴。
由朝向隔壁13的外侧的变形所产生的驱动通道11内的压力从负向正、从正向负时这样每1AL地重复翻转。因此,为了高效地吐出液滴,作为驱动信号的正电压持续时间的脉宽PW优选设为驱动通道11内的压力从负翻转为正的1AL附近,具体地说优选设为0.8AL以上1.2AL以下的范围。
这里表示驱动信号的持续时间的AL(Acoustic Length:声波长)是通道12中的压力波的音响谐振周期的1/2。测量向驱动电极14施加了矩形波的驱动信号时AL作为吐出的液滴的速度,当将矩形波的电压值设为固定而改变矩形波的脉宽PW时液滴的飞翔速度成为最大的脉宽而被求出。
另外,脉冲是固定电压波高值的矩形波,在将0V设为0%、将波高值设为100%的情况下,脉宽PW定义为电压从0V上升10%和从波高值电压下降10%之间的时间。
而且,矩形波是指如电压的10%和90%之间的上升时间、下降时间都在AL的1/2以内、优选是1/4以内那样的波形。
接着,说明在本发明中从驱动装置500向喷墨头H施加驱动信号的方法。
在本发明中,驱动装置500将喷墨头H所具有的全通道列分割为N个驱动分组。N是2以上的整数。
驱动分组是将具有在喷墨头H的驱动周期T内从驱动装置500以相同定时施加驱动信号的驱动通道11的通道列作为单位的分组。因而,相同通道列内的各驱动通道11以及各虚拟通道12被包含在相同的驱动分组内。但是,相同的驱动分组也可以由多个通道列构成。图1、图2所示的喷墨头H具有2列的通道列,因此这里设为N=2,如图7所示地A列的通道列设为驱动分组A,B列的通道列设为驱动分组B,分割为两个不同的驱动分组。
此外,喷墨头H中的相同驱动分组的驱动通道11全都同时地进行驱动。
在对喷墨头H从驱动装置500施加到构成驱动分组A的各驱动通道11的驱动电极14的驱动信号、与施加到构成驱动分组B的各驱动通道11的驱动电极14的驱动信号之间,如图8的时序图所示地提供nAL+t的相位差。这里示出了在驱动分组A的各驱动周期T中施加驱动信号、与驱动分组B相比先对驱动分组A进行驱动的情况。
此外,n是1以上的整数、AL是如上所述那样驱动通道11中的压力波的音响谐振周期的1/2。在图8中例示了n=1的情况。
另外,t是通过“驱动分组间的喷嘴间距离”/“声音在墨水中传播的速度”求出的压力波传递时间。
该“驱动分组间的喷嘴间距离”中的驱动分组间是指在本发明中成为具有相位差地被驱动的对象的两个不同的驱动分组间。在如图7那样具有2列的通道列的情况下,该驱动分组间的喷嘴间距离在图7中成为D所示的距离。
声音在墨水中传播的速度C能够通过下述式子算出。
[数1]
c = k / ρ
K是墨水的体积弹性模量,ρ是墨水的密度。该速度C是墨水固有的值。
这里,当向驱动分组A、B的各个驱动通道11A、11B的驱动电极14施加驱动信号而使其吐出液滴时,驱动分组A、B的驱动通道11A、11B彼此之间通过共用墨水室51连通,因此有时由于串扰的影响而液滴速度变动得大。但是,根据本发明人进行实验的结果,发现如下:在以首先例如从驱动分组A的驱动通道11A吐出液滴、接着经过规定的Delay(延迟)时间后从驱动分组B的驱动通道11B吐出液滴的方式进行驱动的情况下,相对于从驱动分组A的驱动通道11A吐出的液滴速度,从驱动分组B的驱动通道11B吐出的液滴速度与Delay时间相应地在正侧以及负侧周期性地变动。
如图9所示,该周期在从驱动分组A的液滴吐出时隔若干时滞后、每1AL重复翻转为正或者负,在该翻转时来自驱动分组B的驱动通道11B的液滴速度成为与来自驱动分组A的驱动通道11A的液滴速度大致相同的速度。因此,本发明人对该周期的时滞进行了研究,查明了在驱动分组A的液滴吐出后经过上述的t时间起周期开始。即,知道了来自驱动分组A的驱动通道11A液滴吐出后、经过nAL+t后来自驱动分组B的驱动通道11B的液滴速度成为与先吐出的来自驱动分组A的驱动通道11A的液滴速度大致相同速度。
因此,根据该驱动方法、驱动装置500以及具备它的喷墨记录装置100,通过向对驱动分组A、B分别施加的各驱动信号赋予该nAL+t的相位差,完全不需要对喷墨头H的头结构加以变更,就能够实质性地忽略将共用墨水室51设为共用的驱动分组A、B间的串扰影响,能够抑制通道列间的液滴速度的变动。并且在各驱动分组A、B间向驱动信号赋予相位差,因此驱动负荷也被抑制。
如图9所示,来自后施加驱动信号的驱动分组的驱动通道11的液滴速度在经过t时间后每1AL翻转为正或者负,因此n只要是1以上的整数即可。但是,需要来自后驱动的驱动分组的用于吐出的驱动不会在其后的驱动周期T中施加。另外,当n变得过大时,担心不同的驱动分组间的驱动定时分离而导致打印速度的下降,因此从打印高速化的观点考虑希望尽可能设为小的值,最好是设为n=1。
此外,具有多个通道列的喷墨头通常为了相邻的通道列间的物理喷嘴位置不同导致的落点位置调整,预先以不同的时间定时来开始吐出。例如在以上说明的具有2列的通道列的喷墨头H中,如图10所示地第1列(例如驱动分组A)开始吐出、然后记录介质P和喷墨头H相对地移动,在吐出开始时第2列(驱动分组B)的各喷嘴21到达第1列的各喷嘴21所存在的物理位置,从这瞬间开始第2列的吐出。在这种情况下,通常各驱动通道11以相同的驱动定时进行吐出,只不过在每个通道列中开始时间和结束时间不同。
本发明所说的驱动分组间的nAL+t的相位差是指不包含这样驱动分组间的物理喷嘴位置不同导致的落点位置调整所引起的开始时间以及结束时间之差(驱动分组间的落点位置调整期间)的Delay时间。即,如图10所示,表示在成为赋予相位差的对象的两个驱动分组都被驱动的期间内设置的Delay时间,在该驱动分组都被驱动的期间内的不同驱动分组A、B间向驱动信号的施加定时赋予nAL+t的相位差,吐出液滴的定时本身不同。
由于在驱动分组A、B间赋予nAL+t的相位差,具有需要严格地在驱动分组A、B间进行落点位置调整的问题,但是该问题能够通过调整记录介质P和喷墨头H的相对移动速度来解决。
以上的说明是通道列为2列的情况,但是在本发明中通道列可为多列,通过将该多个通道列分割为N个(N为2以上的整数)的驱动分组,能够与上述同样地构成。
图11示出了具有4列的通道列的情况,这里将全通道列分割为两个驱动分组A、B,以在相邻的通道列中成为不同的驱动分组的方式,从图中上部起以驱动分组按照A、B、A、B的顺序交替地分组。
在这种实施方式中,优选D’与D相等或压力波越是充分衰减越大。
通过对此时的驱动信号的施加定时如图12所示地在不同的驱动分组A、B间赋予1AL+t(设为n=1的情况)的相位差,由此能够实现在各驱动分组A、B间的液滴速度的变动的抑制和驱动负荷的降低化。
另外,图13示出了具有6列的通道列的情况,这里将全通道列分割为三个驱动分组,以在相邻的通道列中成为不同的驱动分组的方式,从图中上部上如驱动分组按照A、B、C、A、B、C的顺序交替地分组。
在这种实施方式中,优选D’与D相等或压力波越是充分衰减越大。
通过对此时的驱动信号的施加定时如图14所示地在分别相邻的不同的驱动分组A、B间以及驱动分组B、C间赋予1AL+t(设为n=1的情况)的相位差,能够实现各驱动分组A、B、C间的液滴速度的变动的抑制和驱动负荷的降低化。
在这样分割的驱动分组为3个以上的情况下,驱动分组间的相位差nAL+t的n全都设为相同值,从避免打印速度下降的观点考虑是优选的。
在通道列成为3列以上的情况下,优选是分割成在相邻的通道列中使驱动分组不同。在属于相同的驱动分组的通道列之间配置至少一个属于不同的驱动分组的通道列,因此相同的驱动分组的相隔距离变大,能够降低相同的驱动分组间的串扰影响。
在本发明中,不限于喷墨头H的全部的通道列被驱动装置500内的共用的驱动电路所驱动,也可以是在驱动装置500内具有2个以上驱动电路、并由该2个以上的驱动电路分别驱动。在这种情况下,驱动分组优选使驱动电路在相同的通道列中不同。
图15表示4列的通道列被驱动装置500内的两个驱动电路501、502每2列地驱动的例子。在这种情况下,将由驱动电路501所驱动的两个通道列分为不同的驱动分组A、B,另外将由驱动电路502所驱动的两个通道列分为不同的驱动分组A、B。由此能够降低液滴速度的下降。其理由是因为:通过减少由一个驱动电路同时驱动的驱动通道数,减少向驱动电路的负荷,能够降低驱动信号的波形钝化。
另外,在以上的说明中,作为驱动信号例示了由在通道12内产生负的压力的脉宽PW的正电压(+V)构成的矩形波,但是本发明中的驱动信号不限于这种信号,只要是用于吐出液滴的驱动信号,则哪种都可以。
而且,在以上的说明中,作为喷墨头H的头芯片1,例示了通道的入口和出口配置在相反的端面的呈现六面体形状的所谓的口琴(harmonica)型的头芯片。这种头芯片1在全部的通道列中驱动通道11的入口配置在后端面1b的同一平面上,在该驱动通道11的入口侧配置共用墨水室51,因此串扰的影响较大,容易产生液滴速度的变动,因此由于通过本发明的应用而能获得显著效果可以是优选的方式。但是,本发明中的头芯片结构并非必须限于这种结构,只要是在多个压力室的列间的压力室彼此之间通过共用墨水室连通即可。
另外,本发明中的喷墨记录装置不限于如以上所说明那样在使喷墨头H在记录介质P的宽度方向(主扫描方向)扫描移动的过程中吐出液滴来进行记录,也可以是如下:喷墨头H由在记录介质P的宽度方向固定的线状的喷墨头构成,在使记录介质P沿着图1中的Y方向移动的过程中从喷嘴21吐出液滴来进行记录。在这种情况下,喷墨头H的通道列沿着图1中的X-X’方向配置。
实施例
以下通过实施例来例证本发明的效果。
(实施例1)
准备具有与图2所示的喷墨头相同结构的2列的通道列的喷墨头,将一个通道列设为驱动分组A,将另一个通道列设为驱动分组B。各通道列分别具有256个喷嘴,通道列间的喷嘴间距离D为1.128mm、AL=5.0μs。
该喷墨头的两个通道列由相同的驱动电路进行驱动。
对该喷墨头使用的墨水的粘度为10mPa·s、表面张力为32mN/m、声音在墨水中传播的速度为1300m/s。
根据以上的条件,以“驱动分组间的喷嘴间距离”/“声音在墨水中传播的速度”求出的压力波传递时间t的值为1128(μm)/1300×106(μm/s)=0.87×10-6(s)=0.87(μs),这里根据该计算值设为t=0.9(μs)。
从驱动装置对各驱动通道施加的驱动信号使用了只由图5所示的正电压(+V)构成的矩形波。脉宽PW设为1AL=5.0μs、驱动周期T设为100μs。此外,驱动信号是对全通道列从共用的驱动装置施加的信号。
将该喷墨头搭载到图1所示的喷墨记录装置的滑架上,将驱动分组A、B间的相位差(nAL+t)设为n=1而成为1×5.0+0.9=5.9μs,以先向驱动分组A施加驱动信号的方式驱动了喷墨头。
<串扰的评价>
使用照相机对从各驱动分组A、B的各喷嘴分别吐出的液滴进行拍摄,对获得的液滴像进行图像处理,由此计算液滴速度,根据该结果求出了每个通道列的各喷嘴的平均速度。根据获得的平均速度计算|驱动分组A的平均速度-驱动分组B的平均速度|,根据该计算值求出相对于驱动分组A的平均速度的变动比率(=计算值/驱动分组A的平均速度×100:单位%),按照以下的基准评价了串扰的影响。其结果表示在表1中。
◎:小于5%
○:5%以上且小于10%
△:10%以上且小于15%
×:15%以上
<驱动负荷>
关于驱动喷墨头时的驱动负荷,作为nAL+t=0在全通道列中不设置相位差地将驱动全驱动通道时的电流值设为100,求出了对它的比率(%)。驱动负荷的值越小越好。其结果表示在表1中。
(实施例2)
除了将相位差(nAL+t)设为n=2而成为2×5.0+0.9=10.9μs以外与实施例1相同,同样地对串扰和驱动负荷进行了评价。其结果表示在表1中。
(比较例1)
在与实施例1相同的喷墨头中,完全不设置驱动分组A、B间的相位差,设为nAL+t=0,同样地对串扰和驱动负荷进行了评价。其结果表示在表1中。
(比较例2)
除了将相位差(nAL+t)设为n=0.5、t=0而成为0.5×5.0=2.5μs以外与实施例1相同,同样地对串扰和驱动负荷进行了评价。其结果表示在表1中。
[表1]
串扰 驱动负荷
实施例1 50%
实施例2 50%
比较例1 100%
比较例2 × 50%
(实施例3)
准备将喷墨头的喷嘴列如图11所示地设为4列的喷墨头,将全通道列以在相邻的通道列间驱动分组不同的方式分割为驱动分组A、B两个。各通道列分别为256个喷嘴,成为不同的驱动分组的通道列间的喷嘴间距离D为0.846mm、AL=5.0μs。
该喷墨头的四个通道列如图15所示地由两个驱动电路进行驱动。
对该喷墨头使用的墨水的粘度为5.7mPa·s、表面张力为41mN/m、声音在墨水中传播的速度为1600m/s。
根据以上的条件,通过“相邻的压力室的列间的喷嘴间距离”/“声音在墨水中传播的速度”求出的压力波传递时间t的值为846(μm)/1600×106(μm/s)=0.53×10-6(s)=0.53(μs),这里,根据该计算值设为t=0.5(μs)。
驱动信号设为与实施例1相同。
将驱动分组A、B间的相位差(nAL+t)设为n=1而成为1×5.0+0.5=5.5μs,以先向驱动分组A施加驱动信号的方式驱动喷墨头,与实施例1同样地评价了串扰以及驱动负荷。其结果表示在表2中。
(实施例4)
除了将相位差(nAL+t)设为n=2而成为2×5.0+0.5=10.5μs以外与实施例3相同,同样地对串扰和驱动负荷进行了评价。其结果表示在表2中。
(比较例3)
在与实施例3相同的喷墨头中,完全没有设置驱动分组A、B间的相位差,设为nAL+t=0而同样地对串扰和驱动负荷进行了评价。其结果表示在表2中。
(比较例4)
除了将相位差(nAL+t)设为n=0.5、t=0而成为0.5×5.0=2.5μs以外与实施例3相同,同样地对串扰和驱动负荷进行了评价。其结果表示在表2中。
[表2]
串扰 驱动负荷
实施例3 50%
实施例4 50%
比较例3 100%
比较例4 × 50%
根据以上的结果,在任何实施例中液滴速度的变动都被抑制,降低了串扰的影响。

Claims (9)

1.一种喷墨头的驱动方法,该喷墨头具有2列以上的压力室的列,该压力室通过施加驱动信号而进行动作的压力赋予单元产生用于从喷嘴吐出内部的墨水的压力,并且各压力室的列的所述压力室彼此之间通过共用墨水室连通,该喷墨头的驱动方法的特征在于,
将所述压力室的列分割为N个驱动分组,对施加到所述压力室的所述压力赋予单元的所述驱动信号在不同的所述驱动分组间提供nAL+t的相位差,其中,N为2以上的整数,n是1以上的整数,AL是压力室中的压力波的音响谐振周期的1/2,t是通过“驱动分组间的喷嘴间距离”除以“声音在墨水中传播的速度”求出的压力波传递时间。
2.根据权利要求1所述的喷墨头的驱动方法,其特征在于,
将相邻的所述压力室的列分割为不同的驱动分组。
3.根据权利要求1所述的喷墨头的驱动方法,其特征在于,
所述压力室的列被2个以上的驱动电路驱动,
将所述驱动电路相同的所述压力室的列分割为不同的驱动分组。
4.根据权利要求1、2或者3所述的喷墨头的驱动方法,其特征在于,
所述压力室的入口和出口在头芯片的相反的端面分别开口,所述压力室从所述入口到所述出口形成为直线状,所述喷墨头是具有所述头芯片且在所述头芯片中的所述压力室的入口侧配置了所述共用墨水室的喷墨头。
5.一种喷墨头的驱动装置,该喷墨头具有2列以上的压力室的列,该压力室通过施加驱动信号而进行动作的压力赋予单元产生用于从喷嘴吐出内部的墨水的压力,并且各压力室的列的所述压力室彼此之间通过共用墨水室连通,该喷墨头的驱动装置的特征在于,
将所述喷墨头的所述压力室的列分割为N个的驱动分组,对施加到所述压力室的所述压力赋予单元的所述驱动信号在不同的所述驱动分组间提供nAL+t的相位差,其中,N为2以上的整数,n为1以上的整数,AL是压力室中的压力波的音响谐振周期的1/2,t是通过“驱动分组间的喷嘴间距离”除以“在墨水中传播的音速值”求出的压力波传递时间。
6.根据权利要求5所述的喷墨头的驱动装置,其特征在于,
相邻的所述压力室的列分割为不同的驱动分组。
7.根据权利要求5所述的喷墨头的驱动装置,其特征在于,
具有驱动所述压力室的列的2个以上的驱动电路,
将所述驱动电路相同的所述压力室的列分割为不同的驱动分组。
8.根据权利要求5、6或者7所述的喷墨头的驱动装置,其特征在于,
所述压力室的入口和出口在头芯片的相反的端面分别开口,所述压力室从所述入口向所述出口形成为直线状,所述喷墨头是具有所述头芯片且在所述头芯片中的所述压力室的入口侧配置了所述共用墨水室的喷墨头。
9.一种喷墨记录装置,其特征在于,包括:
喷墨头,具有2列以上的压力室的列,该压力室通过施加驱动信号而进行动作的压力赋予单元产生用于从喷嘴吐出内部的墨水的压力,各压力室的列的所述压力室彼此之间通过共用墨水室连通;以及
根据权利要求5~8中的任一项所述的喷墨头的驱动装置。
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