CN109532233B - 波形生成装置以及喷墨记录装置 - Google Patents

波形生成装置以及喷墨记录装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109532233B
CN109532233B CN201811064479.XA CN201811064479A CN109532233B CN 109532233 B CN109532233 B CN 109532233B CN 201811064479 A CN201811064479 A CN 201811064479A CN 109532233 B CN109532233 B CN 109532233B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pulse
ink
application
time
pressure chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811064479.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109532233A (zh
Inventor
渡边洋之
高村纯
仁田昇
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.)
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba TEC 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba TEC Corp filed Critical Toshiba TEC Corp
Publication of CN109532233A publication Critical patent/CN109532233A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109532233B publication Critical patent/CN109532233B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • B41J2/015—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
    • 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
    • B41J2/0452—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits reducing demand in current or voltage
    • 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
    • B41J2/0459—Height of the driving signal being adjusted
    • 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
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10—Finger type 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
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/12—Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head

Landscapes

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

Abstract

一种波形生成装置以及喷墨记录装置，能够将驱动电压抑制得较低。实施方式的波形生成装置包括生成部，所述生成部生成为了使压力室内的液体从喷嘴喷出而施加于致动器的驱动信号。所述驱动信号包含：第一脉冲，以使所述压力室的墨水压力减小的方式驱动所述致动器；以及第二脉冲，使所述压力室的墨水压力阶段性增加。所述第二脉冲的第一增加的定时是通过施加所述第一增加而与不施加所述第二脉冲时相比所述压力室的墨水压力的正的峰值变大的时刻。所述第二脉冲的第二增加的定时是比所述第一增加靠后且所述压力室的墨水压力为负的时刻。

Description

波形生成装置以及喷墨记录装置
技术领域
本发明的实施方式涉及波形生成装置以及喷墨记录装置。
背景技术
已知搭载有使液体从喷嘴喷出的喷墨头的喷墨打印机等喷墨记录装置。在喷墨记录装置中，作为喷出液体的方式，已知各种方式，但作为一例，已知利用压电元件的方式。这种喷墨记录装置通过对压电元件施加驱动信号而使该压电元件变形，从而喷出液体。为了降低电力消耗等，期望将驱动信号的电压(以下称为“驱动电压”)抑制得较低。
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的实施方式所要解决的技术问题在于，提供能够将驱动电压抑制得较低的波形生成装置以及喷墨记录装置。
用于解决技术问题的手段
根据一实施方式的波形生成装置，具备生成部，所述生成部生成为了使压力室内的液体从喷嘴喷出而施加于致动器的驱动信号，所述驱动信号包含：第一脉冲，以使所述压力室的墨水压力减小的方式驱动所述致动器；以及第二脉冲，使所述压力室的墨水压力阶段性增加，所述第二脉冲的第一增加的定时是通过施加所述第一增加而与不施加所述第二脉冲时相比所述压力室的墨水压力的正的峰值变大的时刻，所述第二脉冲的第二增加的定时是比所述第一增加靠后且所述压力室的墨水压力为负的时刻。
根据一实施方式的喷墨记录装置，具备上述实施方式的波形生成装置
附图说明
图1是示出实施方式的喷墨记录装置的结构的一例的示意图。
图2是示出图1中所示的液体喷出头的结构的一例的立体示意图。
图3是示出图1中所示的液体喷出头的结构的一例的分解立体示意图。
图4是图2的F-F线剖视示意图。
图5是示出图1所示的喷墨记录装置的主要部分电路结构的一例的框图。
图6是示出实施方式的驱动波形的一例以及将该驱动波形施加于致动器时的墨水压力、墨水流速、弯月面及推力的图。
图7是示出实施方式的驱动波形的一例以及将该驱动波形施加于致动器时的墨水压力、墨水流速、弯月面及推力的图。
图8是示出使时间w、时间v及时间P发生各种变化时的残余振动的大小的曲线图。
图9是表示使时间w、时间v及时间P发生各种变化时的残余振动的大小的曲线图。
图10是将在时间w为1.54μs时使时间v以0.1μs的间隔从0.1μs变化到0.4μs时的、残余振动成为最小的P的值提取而示出的曲线图。
图11是示出实施例的墨水的飞行状态的附图代用照片。
图12是示出比较例的墨水的飞行状态的附图代用照片。
附图标记说明：
1…喷墨记录装置；10…喷墨头；18…驱动元件；100…头部驱动器。
具体实施方式
以下，使用附图对实施方式的喷墨记录装置进行说明。需要说明的是，在实施方式的说明中所使用的各附图中，为了便于说明，有时适当地变更各部分的比例尺而示出。另外，在实施方式的说明中所使用的各附图中，为了便于说明，有时省略结构而示出。
图1是示出实施方式的喷墨记录装置1的结构的一例的示意图。
喷墨记录装置1使用墨水等记录材料在图像形成介质S等上形成图像。作为一例，喷墨记录装置1具备多个液体喷出部2、将液体喷出部2支承为能够移动的头部支承机构3以及将图像形成介质S支承为能够的介质支承机构4。图像形成介质S例如是以纸、布或树脂等为原材料的片材。
如图1所示，多个液体喷出部2在沿预定方向并列配置的状态下被头部支承机构3支承。头部支承机构3安装于挂在辊3a的环形带3b。喷墨记录装置1通过使辊3a旋转，能够使头部支承机构3在与图像形成介质S的输送方向正交的主扫描方向A上移动。液体喷出部2一体地具备喷墨头10和循环装置20。液体喷出部2进行使例如作为液体的墨水I从喷墨头10喷出的喷出工作。作为一例，喷墨记录装置1是通过边使头部支承机构3在主扫描方向A上往复移动边进行喷墨工作，从而在对置地配置的图像形成介质S上形成期望图像的扫描型。或者，喷墨记录装置1也可以是在不使头部支承机构3移动的情况下进行喷墨工作的单程型。在这种情况下，不需要设置辊3a和环形带3b。另外，在这种情况下，头部支承机构3例如固定于喷墨记录装置1的壳体等。
多个液体喷出部2例如分别喷出与CMYK(青色、品红色、黄色和关键(黑色))对应的四种颜色的墨水，即青色墨水、品红色墨水、黄色墨水以及黑色墨水。
以下，基于图2～图4对喷墨头10进行说明。需要说明的是，作为喷墨头10，在各图中例示共享模式共壁方式的循环型侧射式喷墨头。然而，喷墨头10也可以是其他类型的喷墨头。
图2是示出喷墨头10的结构的一例的立体图。图3是示出喷墨头10的结构的一例的分解立体图。图4是图2的F-F线剖视图。
喷墨头10搭载在喷墨记录装置1上，经由管那样的部件与墨罐连接。这种喷墨头10具备头部主体11、单元部12以及一对电路基板13。喷墨头10是波形生成装置的一例。
头部主体11是用于喷出墨水的装置。头部主体11安装于单元部12。单元部12包括形成头部主体11与上述墨罐之间的路径的一部分的歧管、用于安装于喷墨记录装置1的内部的部件。一对电路基板13分别安装于头部主体11。
如图3及图4所示，头部主体11具备基底板15、喷嘴板16、框部件17以及一对驱动元件18。如图4所示，在头部主体11的内部形成有供给墨水的墨水室19。
如图3所示，基底板15例如由氧化铝那样的陶瓷形成为矩形的板状。基底板15具有平坦的安装面21。基底板15在安装面21上开口有多个供给孔22和多个排出孔23。
供给孔22在基底板15的中央部沿基底板15的纵长方向并列设置。供给孔22与单元部12的上述歧管的墨水供给部12a连通。供给孔22经由墨水供给部12a与循环装置20内的墨罐连接。上述墨罐的墨水通过墨水供给部和供给孔22供给到墨水室19。
排出孔23以夹着供给孔22的方式排成两列设置。排出孔23与单元部12的上述歧管的墨水排出部12b连通。排出孔23经由墨水排出部12b与循环装置20内的墨罐连接。墨水室19的墨水通过墨水排出部12b和排出孔23而回收到上述墨罐中。这样，墨水在上述墨罐与墨水室19之间循环。
喷嘴板16例如由对表面赋予了疏液性功能的聚酰亚胺制的矩形状薄膜形成。喷嘴板16与基底板15的安装面21对置。在喷嘴板16上设有多个喷嘴25。多个喷嘴25沿喷嘴板16的纵长方向排成两列。
框部件17例如由镍合金形成为矩形框架形状。框部件17介于基底板15的安装面21与喷嘴板16之间。框部件17分别粘接于安装面21和喷嘴板16。即，喷嘴板16经由框部件17安装于基底板15。如图4所示，墨水室19由基底板15、喷嘴板16和框部件17包围而形成。
驱动元件18例如由通过锆钛酸铅(PZT)形成的两个板状压电体形成。上述两个压电体以极化方向在其厚度方向上彼此相反的方式粘合。
如图3所示，一对驱动元件18粘接在基底板15的安装面21上。如图4所示，与排成两列的喷嘴25对应地，一对驱动元件18平行地配置在墨水室19中。驱动元件18的截面形成为梯形。驱动元件18的顶部粘接于喷嘴板16。
在驱动元件18上设有多个槽27。槽27分别在与驱动元件18的纵长方向交叉的方向上延伸，并在驱动元件18的纵长方向上排列。多个槽27与喷嘴板16的多个喷嘴25相对。如图4所示，本实施方式的驱动元件18配置有成为向槽27喷出墨水的驱动流路的多个压力室51。
在多个槽27中分别设有电极28。电极28例如通过对镍薄膜进行光致抗蚀剂蚀刻加工而形成。电极28覆盖槽27的内表面。
如图3所示，以从基底板15的安装面21遍及至驱动元件18的方式设有多个布线图案35。这些布线图案35例如通过对镍薄膜进行光致抗蚀剂蚀刻加工而形成。
布线图案35分别从安装面21的一个侧端部21a和另一个侧端部21b延伸。需要说明的是，侧端部21a、21b不仅包括安装面21的边缘，还包括其周边的区域。因此，布线图案35也可以设置在安装面21的边缘的内侧。
以下，以从一个侧端部21a延伸的布线图案35为代表进行说明。需要说明的是，另一个侧端部21b的布线图案35的基本结构与一个侧端部21a的布线图案35相同。
如图3及图4所示，布线图案35具有第一部分35a和第二部分35b。布线图案35的第一部分35a是从安装面21的侧端部21a朝向驱动元件18直线状延伸的部分。第一部分35a彼此平行地延伸。布线图案35的第二部分35b是横跨第一部分35a的端部和电极28的部分。第二部分35b分别与电极28电连接。
在一个驱动元件18中，多个电极28中的几个电极28构成第一电极组31。多个电极28中的其他几个电极28构成第二电极组32。
第一电极组31和第二电极组32以驱动元件18的纵长方向的中央部为边界而分开。第二电极组32与第一电极组31相邻。第一和第二电极组31、32例如分别包括159个电极28。
如图2所示，一对电路基板13中的每个分别具有基板主体44和一对薄膜载体封装(FCP)45。需要说明的是，FCP也称为载带封装(TCP)。
基板主体44是形成为矩形形状的具有刚性的印刷线路板。各种电子部件、连接器安装在基板主体44上。另外，一对FCP45分别安装于基板主体44。
一对FCP45分别具有形成多条布线且具有柔软性的树脂制的薄膜46和与上述多条布线连接的头部驱动电路47。薄膜46是带式自动结合(TAB)。头部驱动电路47是用于对电极28施加电压的IC(集成电路)。头部驱动电路47通过树脂固定于薄膜46。
一个FCP45的端部通过各向异性导电薄膜(ACF)48热压接到布线图案35的第一部分35a。由此，FCP45的上述多条布线电连接到布线图案35。
通过将FCP45连接到布线图案35，头部驱动电路47经由FCP45的上述布线与电极28电连接。头部驱动电路47经由薄膜46的上述布线对电极28施加电压。
当头部驱动电路47对电极28施加电压时，通过驱动元件18进行共享模式变形，设有该电极28的压力室51的容积进行增减。由此，压力室51中的墨水压力发生变化，该墨水从喷嘴25喷出。这样，分隔压力室51的驱动元件18成为用于对压力室51的内部赋予压力振动的致动器。
图1所示的循环装置20通过金属制等的连结部件与喷墨头10的上部连结成一体。循环装置20具备构成为液体通过上述墨罐和喷墨头10而能够循环的预定的循环路径。循环装置20具备用于使液体循环的泵。该液体通过泵的作用从循环装置20通过墨水供给部而供给到喷墨头10内，并在通过预定的流路之后，通过墨水排出部而从喷墨头10内向循环装置20输送。
另外，循环装置20从作为设置于循环路径外部的补充罐的墨盒向循环路径补充液体。
对喷墨记录装置1的主要部分电路结构进行说明。图5是示出实施方式的喷墨记录装置1的主要部分电路结构的一例的框图。
喷墨记录装置1包括处理器101、ROM(只读存储器)102、RAM(随机存取存储器)103、通信接口104、显示部105、操作部106、头部接口107、总线108以及喷墨头10。
处理器101相当于进行喷墨记录装置1的工作所需的处理及控制的计算机的中枢部分。处理器101基于RAM102中存储的系统软件、应用软件或固件等的程序，控制各部分以实现喷墨记录装置1的各种功能。处理器101例如是CPU(central processing unit：中央处理单元)、MPU(micro processing unit：微处理单元)、SoC(system on a chip：片上系统)、DSP(digital signal processor：数字信号处理器)或GPU(graphics processing unit：图形处理单元)等。或者，处理器101是这些的组合。
ROM102是相当于以处理器101为中枢的计算机的主存储部分的、专门用于读出数据的非易失性存储器。ROM102存储上述程序。另外，ROM102存储处理器101在进行各种处理时所使用的数据或各种设定值等。
RAM103是相当于以处理器101为中枢的计算机的主存储部分的、用于读写数据的存储器。RAM103用作所谓的工作区等，即存储处理器101在进行各种处理时暂时使用的数据。
通信接口104是用于喷墨记录装置1经由网络或通信电缆等与主计算机等进行通信的接口。
显示部105显示用于向喷墨记录装置1的操作者通知各种信息的画面。显示部105例如是液晶显示器或有机EL(electro-luminescence：电致发光)显示器等显示器。
操作部106接受喷墨记录装置1的操作者的操作。操作部106例如是键盘、小键盘、触摸板或鼠标等。另外，作为操作部106，也可以使用与显示部105的显示面板重叠配置的触摸板。即，能够将触摸面板所具备的显示面板用作显示部105，并将触摸面板所具备的触摸板用作操作部106。
头部接口107为了使处理器101与喷墨头10进行通信而设置。头部接口107在处理器101的控制下，向喷墨头10发送灰度数据等。
总线108包括控制总线、地址总线以及数据总线等，传输由喷墨记录装置1的各部分接收或发送的信号。
喷墨头10具备头部驱动器100。
头部驱动器100是用于使喷墨头10工作的驱动电路。头部驱动器100例如是线性驱动器。头部驱动器100存储波形数据WD。
头部驱动器100基于波形数据WD反复生成单一驱动信号。然后，头部驱动器100基于灰度数据，控制对图像形成介质S上的各个像素喷出液滴的次数。每次施加单一驱动信号时，从喷嘴25喷出一发墨水(主液滴)。因此，喷墨记录装置1例如通过向各个像素喷出多少发墨水来表现浓淡。即，对一个像素喷出越多组墨水，该像素中对应的颜色的浓度越浓。
头部驱动器100是波形生成装置的一例。另外，头部驱动器100通过生成驱动信号，作为生成部进行工作。
作为一例，头部驱动器100在存储有波形数据WD的状态下被分配给头部驱动器100的管理员等。然而，也可以在波形数据WD未存储于头部驱动器100的状态下，将头部驱动器100分配给该管理员等。另外，头部驱动器100也可以在存储有其他波形数据的状态下被分配给该管理员等。并且，波形数据WD也可以被单独地分配给该管理员等，并在该管理员或维修人员等的操作下写入头部驱动器100。此时的波形数据WD的分配例如能够通过将其记录在磁盘、磁光盘、光盘或半导体存储器等那样的可移动存储介质上，或者通过经由网络等的下载来实现。
通过施加驱动信号，作为压电体的驱动元件18进行共享模式变形。通过该变形，压力室51的容积发生变化。
当驱动信号的电位为零时，设为压力室51处于通常状态。当驱动信号的电位为正时，压力室51收缩，压力室51的容积与通常状态相比减小。另外，当驱动信号的电位为负时，压力室51膨胀，压力室51的容积与通常状态相比增加。随着上述那样的压力室51的容积变化，压力室51内的墨水的压力发生变化。通过施加具有特定波形的驱动信号，喷墨头10喷出墨水。需要说明的是，以下将驱动信号的波形称为“驱动波形”。
基于图6对实施方式的驱动波形的示例进行说明。图6示出为了使墨水从喷嘴25喷出而头部驱动器100对致动器施加的驱动信号D1的波形的一例。通过对致动器施加驱动信号D1，墨水从喷嘴25喷出。
需要说明的是，图6所示的墨水流速是压力室51的喷嘴25中的弯月面处的液体(墨水)的速度。墨水流速是以与喷嘴的开口面(以下称为“喷嘴面”)垂直且墨水喷出的方向为正、以与喷嘴面垂直且墨水室侧的方向为负的量。另外，图6所示的墨水压力是喷嘴25中的弯月面处的液体(墨水)的压力。与墨水流速同样地，墨水压力是以与喷嘴面垂直且墨水喷出的方向为正、以与喷嘴面垂直且墨水室侧的方向为负的量。图6所示的弯月面表示弯月面相对于基准面的位移。该位移同样是以与喷嘴面垂直且墨水喷出的方向为正、以与喷嘴面垂直且墨水室侧的方向为负的量。图6所示的推力表示试图将弯月面处的墨水推出的力。推力同样是以与喷嘴面垂直且喷出墨水方向为正、以与喷嘴面垂直且墨水室侧的方向为负的量。
驱动信号D1依次包括脉冲PL1和脉冲PL2。
脉冲PL1具有按零电位(a)、第一负电位(b)、第二负电位(c)、第一负电位(d)、零电位(e)的顺序变化的波形。需要说明的是，作为一例，第一负电位的大小是第二负电位的大小的1/2。
脉冲PL2具有按零电位(e)、第一正电位(f)、第二正电位(g)、第一正电位(h)、零电位(i)的顺序变化的波形。即，作为一例，脉冲PL2分为两个阶段而阶段性增加，并分为两个阶段而阶段性结束施加。需要说明的是，作为一例，第一正电位的大小是第二正电位的大小的1/2。
即，驱动信号D1具有按零电位(a)、第一负电位(b)、第二负电位(c)、第一负电位(d)、零电位(e)、第一正电位(f)、第二正电位(g)、第一正电位(h)、零电位(i)的顺序变化的波形。从零电位(e)向第一正电位(f)的转变是第一阶段的增加。从第一正电位(f)向第二正电位(g)的转变是第二阶段的增加。从第二正电位(g)向第一正电位(h)的转变是第一阶段的施加结束。从第一正电位(h)向零电位(i)的转变是第二阶段的施加结束。第一阶段的增加是第一增加的一例。第二阶段的增加是第二增加的一例。第一阶段的施加结束是第一施加结束的一例。第二阶段的施加结束是第二施加结束的一例。
需要说明的是，零电位表示与基准电位的电位差在零附近的预定范围内。
脉冲PL1是驱动致动器以使压力室的压力减小的第一脉冲的一例。脉冲PL2是驱动致动器以使压力室的压力增加的第二脉冲的一例。
在开始施加驱动信号D1之后，在一定时间内施加零电位(a)。作为一例，零电位(a)的施加时间为0.12μs。然后，在零电位(a)之后，开始施加脉冲PL1。脉冲PL1首先从零电位(a)向第一负电位(b)、从第一负电位(b)向第二负电位(c)变化。然后，脉冲PL1在成为第二负电位(c)之后，从开始施加脉冲PL1到经过D秒为止持续第二负电位(c)。脉冲PL1在从开始施加脉冲PL1经过D秒之后，开始从第二负电位(c)向第一负电位(d)、从第一负电位(d)向零电位(e)的变化。
驱动信号D1具有在结束施加脉冲PL1之后，零电位(e)持续R秒，然后开始施加脉冲PL2的波形。
脉冲PL2从零电位(e)变化为第一正电位(f)，并在使第一正电位(f)持续w秒之后，从第一正电位(f)向第二正电位(g)变化。然后，在从脉冲PL2的施加开始经过P秒之后，从第二正电位(g)向第一正电位(h)变化。然后，在使第一正电位(h)持续v秒之后，从第一正电位(h)向零电位(i)变化。
时间D优选为压力室51的固有振动周期的一半时间。需要说明的是，将压力室51的固有振动周期的一半时间设为1AL(acoustic length：声学长度)。因此，时间D优选为1AL。
优选地，在墨水压力的正的峰值大于未施加脉冲PL2时的墨水压力的正的峰值的定时，开始施加脉冲PL2(第一阶段的增加)。更优选地，在脉冲PL1的施加结束之后不久开始施加脉冲PL2。这里，脉冲PL1的施加结束之后不久是指时间R为大于0秒的0秒附近的时间、或者为0秒。其中，R特别优选为大于0秒的0秒附近的时间。大于0秒的0秒附近的时间例如是喷墨头10在机械性能方面可能的最小时间。在实施方式中，时间R为0.2μs。因此，大于0秒的0秒附近的时间包含0.2μs以下的范围。
通过在墨水压力的正的峰值大于未施加脉冲PL2时的墨水压力的正的峰值的定时开始施加脉冲PL2，与以往相比能够降低驱动电压。特别地，通过在脉冲PL1后不久开始施加脉冲PL2，与以往相比能够降低驱动电压。进一步地，与R为0秒的情况相比，通过R大于0秒，能够降低驱动电压。
从第一正电位(f)变化为第二正电位(g)的定时(第二阶段的增加)优选为墨水压力具有负值的时刻。更优选地，从第一正电位(f)变化为第二正电位(g)的定时是墨水压力为负的峰值的时刻。通过从第一正电位(f)变化为第二正电位(g)的定时在这样的定时结束施加，残余振动减小。通过减小残余振动，能够期待打印质量的提高。
另外，时间w优选为1AL。通过时间w为1AL，残余振动变得特别小。
时间P优选为1.3AL～1.6AL。由此，残余振动减小。
在图8中，示出使时间w、时间v及时间P发生各种变化时的残余振动的大小。在图8的横轴，记载有如134-218或134-228等那样以XXX-YYY的形式将两个数值用“-”连接的字符串。这表示w为(XXX×0.01)μs，P为(YYY×0.01)μs。从图8中，可知对于时间w和时间v的每个组合，残余振动为最小的时间P不同。在图8所示的范围中，可知在大部分时间w和时间v的组合中，残余振动最小的时间P在2.28μs～2.58μs的范围内。
从图8所示的数据中，提取对于时间w和时间v的每个组合残余振动为最小的P的数据。提取的数据在图9中示出。在图9的横轴，记载有如134-258-010那样以xxx-yyy-zzz的形式将三个数值用“-”连接的字符串。这表示w为(xxx×0.01)μs、p为(yyy×0.01)μs、v为(zzz×0.01)μs。
进一步地，在图10中示出如下曲线图：从图8所示的数据中，提取时间w为1.54μs时的、使时间v以0.1μs的间隔从0.1μs变化到0.4μs时的、残余振动为最小的P的值而示出。
根据图8～图10，可知如何选择时间w、时间v及时间P以减小残余振动。
时间v例如是喷墨头10在机械性能方面可能的最小时间。或者，时间v也可以是比此时间长的时间。在延长时间v的情况下，优选地，根据延长时间v来缩短时间P。
根据图10，优选地，时间P和时间v满足下述公式(1)。
P＝-0.6v+2.63 (1)
公式(1)是表示图10所示的“线性(1.54)”的公式。“线性(1.54)”是将时间P和时间v的关系近似为线性而得的。
通过使时间P和时间v满足公式(1)，残余振动减小。
需要说明的是，时间P和时间v的组合优选为在结束施加脉冲PL2的时间点墨水流速为0的时间的组合。
需要说明的是，在实施方式中，作为一例1AL约为1.7μs。但是，AL的长度根据墨水的物理性质等而变化。
使用图6及图7，将驱动信号D1的波形与以往的驱动波形进行比较。图7是示出以往驱动信号D2的波形的一例的图。
驱动信号D2具有在脉冲PL21的施加结束后再经过预定的时间后开始施加脉冲PL22的波形。
脉冲PL21是施加负电位的脉冲，例如与图6的驱动信号D1的脉冲PL1相同。
脉冲PL22是施加正电位的脉冲。
通过比较图6及图7可知，与驱动信号D2相比，驱动信号D1的墨水压力的峰值更大。因此可知，即使使驱动信号D1的电压低于驱动信号D2的驱动电压，也能够进行与驱动信号D2同等的喷出。或者，在驱动信号D1的驱动电压与驱动信号D2的驱动电压相同的情况下，驱动信号D1能够获得较大的喷出力。
〔实施例〕
作为实施例，使用D＝1AL、R＝0.2μs、w＝1AL、P＝1.3～1.6AL这样的驱动信号D1，从七个喷嘴喷出墨水。由此，在图11中示出从侧方拍摄到的喷出的墨水飞行的状态。图11是示出实施例的墨水的飞行状态的附图代用照片。图11左侧的黑色较浓的部分是喷墨头，按纵向每个刻度设置一个喷嘴共设置七个喷嘴。需要说明的是，各喷嘴设置于刻度和刻度的正中间。而且，从该七个喷嘴喷出的墨水从左侧飞行到右侧。需要说明的是，黑点分别是飞行的墨水。墨水在离刻度和刻度的正中间越近的地方飞翔，表示打印精度越高。
〔比较例〕
作为比较例，除了使用驱动信号D2来代替驱动信号D1以外，与实施例同样地喷出墨水。其中，实施例的驱动电压设定为比比较例的驱动电压低。由此，在图12中示出从侧方拍摄到的喷出的墨水飞行的状态。图12是示出比较例的墨水的飞行状态的附图代用照片。
将图11与图12进行比较，未看出大的差异。因此，可知实施例能够获得与比较例同等的打印精度。
因此，可知实施例的驱动信号D1与驱动信号D2相比，能够以较少的电力，获得与驱动信号D2同等的打印精度。
上述实施方式也可以进行以下变形。
在上述实施方式中，脉冲PL2分为两个阶段而阶段性增加。然而，脉冲PL2也可以分为三个阶段以上而阶段性增加。在这种情况下，从多个阶段中选择的两个阶段是第一增加和第二增加。
另外，在上述实施方式中，脉冲PL2分为两个阶段而阶段性结束施加。然而，脉冲PL2也可以分为三个阶段以上而阶段性结束施加。在这种情况下，从多个阶段中选择的两个阶段是第一施加结束和第二施加结束。
在上述实施方式中，驱动元件18进行共享模式变形。然而，驱动元件18也可以以共享模式以外的模式进行变形。
除了上述实施方式以外，喷墨头10例如也可以是利用静电使振动板变形而喷出墨水的结构、或者利用加热器等的热能从喷嘴喷出墨水的结构等。在这些情况下，该振动板或加热器等是用于对压力室51的内部施加压力振动的致动器。
实施方式的喷墨记录装置1是在图像形成介质S上形成基于墨水的二维图像的喷墨打印机。然而，实施方式的喷墨记录装置并不限于此。实施方式的喷墨记录装置例如也可以是3D打印机、产业用的制造机械或医疗用机械等。在实施方式的喷墨记录装置是3D打印机等的情况下，实施方式的喷墨记录装置例如通过从喷墨头喷出作为原材料的物质或用于固定原材料的粘合剂等，从而形成立体物。
实施方式的喷墨记录装置1具备四个液体喷出部2，各个液体喷出部2使用的墨水I的颜色为青色、品红色、黄色或黑色。然而，喷墨记录装置具备的液体喷出部2的数量并不限定于四个，另外，也可以不是多个。另外，各个液体喷出部2使用的墨水I的颜色及特性等并不受限制。
另外，液体喷出部2也能够喷出透明光泽墨水、在照射红外线或紫外线等时显色的墨水、或其他特殊墨水等。进一步地，液体喷出部2也可以喷出除墨水以外的液体。需要说明的是，液体喷出部2喷出的液体也可以是悬浮液等分散液。作为液体喷出部2喷出的除墨水以外的液体，例如可以列举出包含用于形成印刷线路板的布线图案的导电性粒子的液体、包含用于人工地形成组织或脏器等的细胞等的液体、粘接剂等粘合剂、蜡或液体状的树脂等。
对于上述实施方式中的各数值，允许在实现本发明目的的范围内的误差。
虽说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出，并非旨在限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和宗旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同范围内。

Claims (9)

1.一种波形生成装置，具备生成部，所述生成部生成为了使压力室内的液体从喷嘴喷出而施加于致动器的驱动信号，
所述驱动信号包含：第一脉冲，以使所述压力室的墨水压力减小的方式驱动所述致动器；以及第二脉冲，使所述压力室的墨水压力阶段性增加，
所述第二脉冲的第一增加的定时是通过施加所述第一增加而与不施加所述第二脉冲时相比所述压力室的墨水压力的正的峰值变大的时刻，
所述第二脉冲的第二增加的定时是比所述第一增加靠后且所述压力室的墨水压力为负的时刻，
从所述第一增加的定时到所述第二增加的定时的时间为所述压力室的固有振动周期的一半时间。
2.根据权利要求1所述的波形生成装置，其中，
所述第二脉冲阶段性结束施加。
3.根据权利要求2所述的波形生成装置，其中，
在将从所述第二脉冲的施加开始到所述第二脉冲的第一施加结束的时间设为P、将从所述第一施加结束到所述第二脉冲的第二施加结束的时间设为v时，所述驱动信号满足下述公式：
P＝-0.6v+2.63。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的波形生成装置，其中，
所述驱动信号在结束施加所述第一脉冲之后到开始施加所述第二脉冲的期间内还包含零电位的施加。
5.根据权利要求4所述的波形生成装置，其中，
所述零电位的施加时间为0.2μs以下。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的波形生成装置，其中，
所述驱动信号在施加所述第一脉冲之前还包含零电位的施加。
7.根据权利要求6所述的波形生成装置，其中，
所述零电位的施加时间为0.12μs。
8.根据权利要求3所述的波形生成装置，其中，
P为所述压力室的固有振动周期的一半时间的1.3倍～1.6倍。
9.一种喷墨记录装置，具备权利要求1至8中任一项所述的波形生成装置。
CN201811064479.XA 2017-09-22 2018-09-12 波形生成装置以及喷墨记录装置 Active CN109532233B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-181959 2017-09-22
JP2017181959A JP6987580B2 (ja) 2017-09-22 2017-09-22 波形生成装置及びインクジェット記録装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109532233A CN109532233A (zh) 2019-03-29
CN109532233B true CN109532233B (zh) 2021-03-19

Family

ID=63556230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811064479.XA Active CN109532233B (zh) 2017-09-22 2018-09-12 波形生成装置以及喷墨记录装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10500844B2 (zh)
EP (1) EP3459741B1 (zh)
JP (1) JP6987580B2 (zh)
CN (1) CN109532233B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7355561B2 (ja) * 2019-09-04 2023-10-03 東芝テック株式会社 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置
JP2021066133A (ja) * 2019-10-25 2021-04-30 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
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
JP2023042913A (ja) * 2021-09-15 2023-03-28 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2936358B2 (ja) * 1990-07-16 1999-08-23 テクトロニクス・インコーポレイテッド インクジェット印刷ヘッドの駆動方法
US5155498A (en) * 1990-07-16 1992-10-13 Tektronix, Inc. Method of operating an ink jet to reduce print quality degradation resulting from rectified diffusion
JP4032338B2 (ja) * 1998-06-10 2008-01-16 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録装置、及び、インクジェット式記録ヘッドの駆動方法
JP3223892B2 (ja) * 1998-11-25 2001-10-29 日本電気株式会社 インクジェット式記録装置及びインクジェット式記録方法
JP3960083B2 (ja) * 2002-03-06 2007-08-15 セイコーエプソン株式会社 ヘッド駆動装置及び方法、液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びにデバイス製造方法及びデバイス
JP4342781B2 (ja) * 2002-09-03 2009-10-14 株式会社リコー インクジェット記録装置、画像形成装置、液滴を吐出する装置
US6739690B1 (en) * 2003-02-11 2004-05-25 Xerox Corporation Ink jet apparatus
JP3967296B2 (ja) * 2003-08-08 2007-08-29 シャープ株式会社 静電吸引型流体吐出方法及びその装置
JP5212621B2 (ja) * 2008-03-27 2013-06-19 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの駆動方法
JP5407926B2 (ja) * 2010-02-22 2014-02-05 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッドの駆動方法及び液体噴射ヘッドの駆動信号生成装置
US20110279502A1 (en) 2010-05-11 2011-11-17 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Ink jet head and driving method thereof
JP5871851B2 (ja) 2013-04-16 2016-03-01 株式会社東芝 インクジェットヘッドの駆動方法及び駆動装置
JP5890812B2 (ja) 2013-09-09 2016-03-22 株式会社東芝 インクジェットヘッド
JP6409519B2 (ja) * 2013-11-20 2018-10-24 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置
JP6425987B2 (ja) 2014-12-11 2018-11-21 株式会社東芝 インクジェットヘッド、及び、印刷装置
US9925765B2 (en) * 2015-12-08 2018-03-27 Ricoh Company, Ltd. Apparatus for ejecting liquid
JP6644537B2 (ja) * 2015-12-11 2020-02-12 ローランドディー．ジー．株式会社 液体吐出装置及びこれを備えたインクジェット式記録装置
JP6920847B2 (ja) 2017-03-24 2021-08-18 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019055545A (ja) 2019-04-11
JP6987580B2 (ja) 2022-01-05
EP3459741A1 (en) 2019-03-27
CN109532233A (zh) 2019-03-29
EP3459741B1 (en) 2020-08-12
US20190091999A1 (en) 2019-03-28
US10500844B2 (en) 2019-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109532233B (zh) 波形生成装置以及喷墨记录装置
EP3199352B1 (en) Liquid-discharging head and printing device using same
EP3590717A1 (en) Liquid discharge head, recording device using same, and recording method
EP3196026A1 (en) Liquid discharge head and recording device using same
CN108995382B (zh) 驱动装置及喷墨记录装置
US20170113457A1 (en) Inkjet head and inkjet printer
EP3556560B1 (en) Fluid discharge head
JP7043206B2 (ja) 波形生成装置及びインクジェット記録装置
US20170113460A1 (en) Inkjet head and inkjet printer
JP4763418B2 (ja) インクジェットヘッドの駆動方法、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置
JP6995545B2 (ja) 波形生成装置及びインクジェット記録装置
US20230059292A1 (en) Inkjet head and inkjet recording apparatus
CN112706521A (zh) 喷墨头、喷墨记录装置、喷墨记录方法及存储介质
EP4032707A1 (en) Inket head and inkjet recording device
JP2023045656A (ja) インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
JP2015223805A (ja) 液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置
CN114851711B (zh) 液体喷出头
CN114619760B (zh) 喷墨头
JP2024031599A (ja) 液体吐出ヘッド
CN114851711A (zh) 液体喷出头
JP2008093959A (ja) 画像形成装置
JP2016150521A (ja) 駆動信号の生成方法および液体噴射装置
JP2008030341A (ja) 静電アクチュエータ及び静電駆動デバイスの駆動制御方法並びに液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の吐出制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant