CN110861410A - 液体喷出装置以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供液体喷出装置以及图像形成装置，能够抑制使致动器的动作相互干扰的串扰而进行稳定的液体喷出。实施方式的液体喷出装置(1A)具备：排列有喷出液体的喷嘴(51)的喷嘴板(5)、致动器(8)、液体供给部(4)和驱动控制部(7)。致动器设置于每个喷嘴。液体供给部与喷嘴连通。关注多个喷嘴中的一个喷嘴时，驱动控制部向沿X方向和Y方向分别相邻的喷嘴的致动器提供以与关注的所述喷嘴的致动器错开了一半驱动周期的定时驱动的驱动信号。

Description

液体喷出装置以及图像形成装置
技术领域
本发明的实施方式涉及液体喷出装置和图像形成装置。
背景技术
已知一种向规定的位置供给规定量液体的液体喷出装置。液体喷出装置搭载于例如喷墨打印机、3D打印机和分注装置等。喷墨打印机从喷墨头喷出墨水的液滴，在记录介质的表面形成图像等。3D打印机从造型材料的喷头喷出造型材料的液滴，使其固化来形成三维造型物。分注装置喷出试样的液滴并向多个容器等供给规定量。
具备驱动致动器来喷出墨水的多个喷嘴的液体喷出装置以同相驱动多个致动器，或者为了避免驱动电流集中而使相位略微错开来驱动多个致动器。但是，在以大致相同的定时驱动多个致动器的情况下，因致动器的动作相互干扰的串扰，有时墨水的喷出会不稳定。
发明内容
本发明想要解决的课题在于提供能够抑制致动器的动作相互干扰的串扰来进行稳定的液体喷出的液体喷出装置和图像形成装置。
本发明的实施方式的液体喷出装置具备：排列有喷出液体的喷嘴的喷嘴板、致动器、液体供给部和驱动控制部。致动器设置于每个喷嘴。液体供给部与喷嘴连通。在关注多个喷嘴中的一个喷嘴时，驱动控制部向分别在X方向和Y方向相邻的喷嘴的致动器以与关注的所述喷嘴的致动器错开了一半驱动周期的定时驱动的驱动信号。
本发明的另一实施方式的液体喷出装置，具备：喷嘴板，在XY方向的二维上排列有喷出液体的多个喷嘴；致动器，设置于所述喷嘴的每一个；液体供给部，与所述喷嘴连通；以及驱动控制部，关注所述多个喷嘴中的一个喷嘴时，向沿X方向和Y方向分别相邻的喷嘴的致动器提供以与关注的所述喷嘴的致动器错开了一半驱动周期的定时驱动的驱动信号，所述驱动信号使如下的三组致动器中的任意组为相互反相的驱动波形：沿+X方向相邻的喷嘴的致动器与沿-X方向相邻的喷嘴的致动器、沿+Y方向相邻的喷嘴的致动器与沿-Y方向相邻的喷嘴的致动器、以及沿+X方向和-X方向中的一方相邻的喷嘴的致动器和沿+Y方向和-Y方向中的一方相邻的喷嘴的致动器。
本发明的另一实施方式的液体喷出装置具备：喷嘴板，在XY方向的二维上排列有喷出液体的多个喷嘴；致动器，设置于所述喷嘴的每一个；液体供给部，与所述喷嘴连通；以及驱动控制部，关注所述多个喷嘴中的一个喷嘴时，向沿+X方向相邻的喷嘴的致动器和沿-X方向相邻的喷嘴的致动器提供相互为反相的驱动波形的驱动信号，并且向沿+Y方向相邻的喷嘴的致动器和沿-Y方向相邻的喷嘴的致动器提供相互为反相的驱动波形的驱动信号。
本发明的另一实施方式的液体喷出装置其在XY方向的二维上排列有喷出液体的多个喷嘴，关注所述多个喷嘴中的一个喷嘴时，沿+X方向和-X方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的错开距离为(m+0.5)p，沿+Y方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的分离距离为(n+0.5)p，沿-Y方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的分离距离为(n-0.5)p，所述m是包括0的自然数，n是不包括0的自然数，p是由喷出的液体形成的点的点间距。
本发明的另一实施方式的液体喷出装置，其在XY方向的二维上排列有喷出液体的多个喷嘴，关注所述多个喷嘴中的一个喷嘴时，沿+X方向和-X方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的错开距离为(m+0.5)p，沿+Y方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的分离距离为(n+0.5)p，沿-Y方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的分离距离为(n-0.5)p，所述m是包括0的自然数，n是不包括0的自然数，p是X轴方向的喷嘴间距。
附图说明
图1是根据第一实施方式的喷墨打印机的整体构成图。
图2是上述喷墨打印机的喷墨头的立体图。
图3是上述喷墨头的喷嘴板的俯视图。
图4是上述喷墨头的纵剖视图。
图5是上述喷墨头的喷嘴板的纵剖视图。
图6是上述喷墨打印机的控制系统的块构成图。
图7是向上述喷墨头的致动器提供的驱动信号。
图8是说明提供了上述驱动信号的致动器的动作的说明图。
图9是描绘了排列于上述喷嘴板的通道的通道编号和各通道向关注通道108提供的压力振幅大小的分布图。
图10是示出驱动了通道109时被关注通道108引导的残留振动的振幅波形和振幅大小的图表。
图11是描绘了排列于上述喷嘴板的通道的通道编号和各通道向关注通道108提供的压力大小的分布图。
图12是示出分别驱动通道116和通道132时关注通道108显现的压力波形(残留振动波形)的图表。
图13是示出分别驱动通道109和通道107时关注通道108显现的压力波形(残留振动波形)的图表。
图14是示出分别驱动通道100和通道116时关注通道108显现的压力波形(残留振动波形)的图表。
图15是示出分别驱动通道101和通道99时关注通道108显现的压力波形(残留振动波形)的图表。
图16是示出分别驱动通道117和通道115时关注通道108显现的压力波形(残留振动波形)的图表。
图17是示出对驱动通道的驱动波形相互设定了时间差(延迟时间)的四个驱动定时A1、A2、B1、B2的说明图。
图18是示出向全部通道有规则地分配了上述驱动定时A1、A2、B1、B2的矩阵和各通道的延迟时间的分布的矩阵。
图19是作为第二实施方式的液体喷出装置的一个例子的喷墨头的喷嘴配置图。
图20是对喷嘴的位置关系和距离进行说明的说明图。
图21是作为第三实施方式的液体喷出装置的一个例子的喷墨头的纵剖视图。
【附图标记说明】
10…喷墨打印机；1A…喷墨头；4…墨水供给部；5…喷嘴板；51…喷嘴；7…驱动电路；8…致动器。
具体实施方式
以下，参照附图，对根据实施方式的液体喷出装置和图像形成装置进行详细说明。此外，在各图中对同一结构标注同一附图标记。
(第一实施方式)
作为搭载有实施方式的液体喷出装置1的图像形成装置的一个例子，说明在记录介质上印刷图像的喷墨打印机10。图1示出了喷墨打印机10的概略构成。喷墨打印机10例如具备作为外装体的箱型的框体11。在框体11的内部配置有：收纳作为记录介质的一个例子的片材S的盒12、片材S的上游输送通道13、输送从盒12内取出的片材S的输送带14、朝向输送带14上的片材S喷出墨水的液滴的喷墨头1A～1D、片材S的下游输送通道15、排出盘16和控制基板17。作为用户接口的操作部18配置在框体11的上部侧。
例如由作为外部连接设备的计算机2生成印刷于片材S的图像的数据。由计算机2生成的图像数据通过电缆21和连接器22B、22A被送至喷墨打印机10的控制基板17。
搓纸辊(pickup roller)23将片材S一张张地从盒12向上游输送通道13供给。上游输送通道13由送出辊对13a、13b和片材引导板13c、13d构成。片材S经由上游输送通道13被送往输送带14的上表面。图中的箭头A1表示从盒12向输送带14的片材S的输送路径。
输送带14是在表面形成有多个贯通孔的网状的环形带。驱动辊14a和从动辊14b、14c这三个辊将输送带14以转动自如的方式支承。驱动电机24通过使驱动辊14a旋转而使输送带14转动。驱动电机24是驱动装置的一个例子。图中A2表示输送带14的转动方向。在输送带14的背面侧配置有负压容器25。负压容器25与减压用的风扇26连结，容器内通过风扇26形成的气流而成为负压。片材S通过负压容器25内成为负压而被吸附保持在输送带14的上表面。图中A3示出了气流的流动。
喷墨头1A～1D被配置成与吸附保持在输送带14上的片材S隔着例如1mm的微小间隙相对。喷墨头1A～1D分别朝向片材S喷出墨水的液滴。片材S通过喷墨头1A～1D的下方时形成图像。各喷墨头1A～1D除了喷出的墨水的颜色不同以外是相同的结构。墨水的颜色例如是青色、品红色、黄色和黑色。
各喷墨头1A～1D经由墨水流路31A～31D分别与墨盒3A～3D和墨水供给压力调整装置32A～32D连结。墨水流路31A～31D例如是树脂制的管。墨盒3A～3D是贮存墨水的容器。各墨盒3A～3D配置在各喷墨头1A～1D的上方。待机时，各墨水供给压力调整装置32A～32D将各喷墨头1A～1D内相对于大气压调整成负压，例如调整为-1kPa，以使墨水不会从喷墨头1A～1D的喷嘴51(参照图2)漏出来。图像形成时，各墨盒3A～3D的墨水通过墨水供给压力调整装置32A～32D被供给至各喷墨头1A～1D。
图像形成后，片材S从输送带14送往下游输送通道15。下游输送通道15由送出辊对15a、15b、15c、15d和规定片材S的输送路径的片材引导板15e、15f构成。片材S经由下游输送通道15从排出口27送往排出盘16。图中箭头A4示出了片材S的输送路径。
接着，参照图2～图6对喷墨头1A的构成进行说明。此外，喷墨头1B～1D与喷墨头1A是相同的结构，因此省略详细说明。
图2是喷墨头1A的外观立体图。喷墨头1A具备：作为液体供给部的一个例子的墨水供给部4、喷嘴板5、柔性基板6和驱动电路7。喷出墨水的多个喷嘴51排列于喷嘴板5。从与喷嘴51连通的墨水供给部4供给从各喷嘴51喷出的墨水。从墨水供给压力调整装置32A开始的墨水流路31A与墨水供给部4的上部侧连接。驱动电路7是驱动控制部的一个例子。箭头A2示出了已说明的输送带14的转动方向(参照图1)。
图3是喷嘴板5的局部放大俯视图。喷嘴51以列方向(X方向)和行方向(Y方向)二维排列。但是，沿行方向(Y方向)排列的喷嘴51以喷嘴51在Y轴的轴线上不重合的方式倾斜排列。各喷嘴51以X轴方向上为距离X1、Y轴方向上为距离Y1的间隔配置。作为一个例子，距离X1约为42.25μm，距离Y1约为253.5μm。即，在X轴方向上以成为600DPI的记录密度的方式确定距离X1。进一步地，在Y轴方向上也以600DPI进行打印的方式确定距离Y1。喷嘴51将沿Y方向排列的八个喷嘴51作为一组而在X方向排列多组。虽然省略了图示，但是在X方向排列了例如150组，从而排列了总数为1200个的喷嘴51。
对每个喷嘴51设置有成为喷出墨水的动作的驱动源的致动器8。各致动器8形成为圆环状，并且排列成喷嘴51位于其中央。一组喷嘴51和致动器8构成一个通道。致动器8的尺寸例如是内径30μm、外径140μm。各致动器8分别与单独电极81电连接。进一步地，各致动器8利用共用电极82与沿Y方向排列的八个致动器8电连接。各单独电极81和各共用电极82还分别与安装焊盘9电连接。安装焊盘9是向致动器8提供驱动信号(电信号)的输入端口。各单独电极81分别向各致动器8提供驱动信号，根据提供的驱动信号来驱动各致动器8。此外，为了便于说明，图3由实线记载了致动器8、单独电极81、共用电极82和安装焊盘9，但它们是配置在喷嘴板5的内部的(参照图4的纵剖视图)。当然，致动器8的配置并不限定于喷嘴板5的内部。
安装焊盘9例如通过各向异性导电膜(ACF：Anisotropic Contact Film)与形成于柔性基板6的布线图案电连接。进一步地，柔性基板6的布线图案与驱动电路7电连接。驱动电路7例如是IC(Integrated Circuit：集成电路)。驱动电路7生成向致动器8提供的驱动信号。
图4是喷墨头1A的纵剖视图。如图4所示，喷嘴51在Z轴方向贯通喷嘴板5。喷嘴51的尺寸例如为直径20μm、长度8μm。在墨水供给部4的内部设置有分别与各喷嘴51连通的多个压力室(单独压力室)41。压力室41例如是上部敞开的圆柱形的空间。各压力室41的上部开口并与共用墨水室42连通。墨水流路31A经由墨水供给口43与共用墨水室42连通。各压力室41和共用墨水室42内由墨水充满。共用墨水室42有时形成为例如使墨水循环的流路状。压力室41例如是如下构成：在厚度为500μm的单晶硅片上形成有例如直径为200μm的圆柱形的孔。墨水供给部4例如是如下构成：在氧化铝(Al2O3)上形成有与共用墨水室42对应的空间。
图5是喷嘴板5的局部放大图。喷嘴板5是从底面侧依次层叠有保护层52、致动器8和振动板53的结构。致动器8是层叠有下部电极84、作为压电元件的一个例子的薄板状的压电体85和上部电极86的结构。上部电极86与单独电极81电连接，下部电极84与共用电极82电连接。使防止单独电极81与共用电极82的短路的绝缘层54介于保护层52与振动板53的边界。绝缘层54由例如厚度为0.5μm的二氧化硅(SiO2)膜形成。下部电极84和共用电极82通过形成于绝缘层54的接触孔55电连接。考虑到压电特性和绝缘击穿电压，压电体85例如由厚度为5μm以下的PZT(锆钛酸铅)形成。上部电极86和下部电极84例如由厚度为0.15μm的铂形成。单独电极81和共用电极82例如由厚度为0.3μm的金(Au)形成。
振动板53由绝缘性无机材料形成。绝缘性无机材料例如是二氧化硅(SiO2)。振动板53的厚度例如为2～10μm，优选为4～6μm。详细情况后述，振动板53和保护层52随着施加了电压的压电体85进行d31模式变形而向内侧弯曲。并且，如果停止向压电体85施加电压则恢复原状。通过该可逆的变形，压力室(单独压力室)41的容积扩张和收缩。如果改变压力室41的容积，则压力室41内的墨水压力也改变。
保护层52例如由厚度为4μm的聚酰亚胺形成。保护层52覆盖喷嘴板5的底面侧的一面，进一步覆盖喷嘴51的孔的内周面。
图6是喷墨打印机10的功能框图。作为控制部的控制基板17搭载有CPU90、ROM91、RAM92、作为输入输出端口的I/O端口93和图像存储器94。CPU90通过I/O端口93控制驱动电机24、墨水供给压力调整装置32A～32D、操作部18和各种传感器。来自作为外部连接设备的计算机2的打印数据通过I/O端口93向控制基板17发送并保存于图像存储器94。CPU90将保存于图像存储器94的打印数据按照描绘顺序向驱动电路7发送。
驱动电路7具备：打印数据缓冲器71、解码器72和驱动器73。打印数据缓冲器71以时间序列对每个致动器8保存打印数据。解码器72基于保存于打印数据缓冲器71的打印数据，按照每个致动器8控制驱动器73。驱动器73基于解码器72的控制，输出使各致动器8动作的驱动信号。驱动信号是向各致动器8施加的电压。
接着，参照图7和图8，说明向致动器8提供的驱动信号的驱动波形和从喷嘴51喷出墨水的动作。图7示出了作为驱动波形的一个例子通过三脉冲(triple pulse)以一个驱动周期使墨水的液滴滴落三次的多次滴落的驱动波形。如果以高速滴落，则墨水成为一个液滴并落到片材S上。图7的驱动波形是所谓的推式(引き打ち)的驱动波形。但是，驱动波形并不限定于三脉冲。例如可以是双脉冲。另外，并不限定于拉压，也可以是挽式(押し打ち)或推挽式(押し引き打ち)。
驱动电路7从时刻t0到时刻t1向致动器8施加偏置电压V1。即，向上部电极86和下部电极84之间施加电压V1。并且，在从开始墨水的喷出动作的时刻t1到时刻t2设为电压V0(＝0V)后，从时刻t2到时刻t3施加电压V2并进行第一次墨水的滴落。然后，在从时刻t3到时刻t4设为电压V0(＝0V)后，从时刻t4到时刻t5施加电压V2并进行第二次墨水的滴落。然后，在从时刻t5到时刻t6设为电压V0(＝0V)后，从时刻t6到时刻t7施加电压V2并进行第三次墨水的滴落。如果以高速滴落，则液滴成为一体并落到片材S上。在滴落已结束的时刻t7施加偏置电压V1使压力室41内的残留振动衰减。
电压V2是比偏置电压V1小的电压，例如基于压力室41内墨水的压力振动的衰减率来确定电压值。从时刻t1到时刻t2的时间、从时刻t2到时刻t3的时间、从时刻t3到时刻t4的时间、从时刻t4到时刻t5的时间、从时刻t5到时刻t6的时间、以及从时刻t6到时刻t7的时间分别被设定为由墨水的特性和头部内结构确定的固有振动周期λ的半周期。固有振动周期λ的半周期也被称为AL(Acoustic Length：声学长度)。此外，在一系列的动作中，共用电极82的电压固定为0V。
图8是示意性示出了以图7的驱动波形驱动致动器8来喷出墨水的动作。在待机状态下压力室41内被墨水填满。喷嘴51内的墨水的弯月面位置如图8的(a)所示在大约0附近静止。并且，如果从时刻t0到时刻t1施加偏置电压V1作为收缩脉冲，则在压电体85的厚度方向上产生电场，如图8的(b)所示在压电体85产生d31模式的变形。具体而言，圆环状的压电体85沿厚度方向伸长并沿径向收缩。虽然会因该压电体85的变形而在振动板53和保护层52产生压缩应力，但是由于在振动板53产生的压缩力比在保护层52产生的压缩力大，所以致动器8向内侧弯曲。即，致动器8变形为以喷嘴51为中心的凹部，压力室41的容积收缩。
如果在时刻t1施加作为扩张脉冲的电压V0(＝0V)，则致动器8如图8的(c)示意性所示返回到变形前的状态。此时，在压力室41内，容积返回到原来的状态，由此内部的墨水压力下降，但是通过从共用墨水室42向压力室41内供给墨水，墨水压力不断上升。此后，若成为时刻t2，则向压力室41的墨水供给停止，墨水压力的上升也停止。即，成为所谓的吸引的状态。
如果在时刻t2施加作为收缩脉冲的电压V2，则如图8的(d)示意性所示，致动器8的压电体85再次变形，压力室41的容积收缩。如上所述在从时刻t1到时刻t2的期间墨水压力上升，并且还通过利用致动器8进行推压以使压力室41的容积变小，而使墨水压力升高，从而从喷嘴51挤压出墨水。电压V2的施加持续到时刻t3为止，如图8的(e)示意性所示墨水成为液滴而从喷嘴51喷出。即，进行第一次墨水的滴落。
在从时刻t3到时刻t4设为电压V0(＝0V)后，从时刻t4到时刻t5施加电压V2时以同样的动作和作用来进行第二次墨水的滴落(图8的(b)～(e))。然后，在从时刻t5到时刻t6设为电压V0(＝0V)后，从时刻t6到时刻t7施加电压V2时也以同样的动作和作用来进行第三次墨水的滴落(图8的(b)～(e))。
若进行第三次滴落，则在时刻t7施加作为消除脉冲的电压V1。由于喷出了墨水，所以压力室41内的墨水压力下降。而且，在压力室41内残留有墨水的振动。因此，从电压V2设为电压V1并以压力室41的容积收缩的方式驱动致动器8，而使压力室41内的墨水压力实质上为0，并且强制性地使压力室41内的墨水的残留振动衰减。
在此，基于使用将213个通道二维排列于喷嘴板5的喷墨头1A进行的试验结果，说明驱动致动器8时向周围的通道传递的压力振动的特性。如上所述，一个通道由一组喷嘴51和致动器8构成。图9的(a)表示分配给沿XY方向排列的213个通道的通道编号。当然，沿Y方向排列的通道实际上如图3所示倾斜排列。另外，下面为了便于说明通道之间的位置关系，有时会称为左右(X方向)、上下(Y方向)、倾斜。
如果关注作为213个中的通道之一的例如通道108，并且描绘分别单独驱动其他通道时施加于关注通道108的压力振动振幅的大小，则成为图9的(b)的分布图。通过向致动器8提供阶梯波形来驱动通道。所述阶梯波形是图9的(c)所示的使致动器8仅收缩一次的测量用波形。并且将收缩后作为测量期间。图9的(b)的分布图的各框内的数值是在向驱动的通道提供驱动信号后在测量期间被引导到关注通道108的残留振动振幅的最大值。作为表示残留振动振幅的大小的值，使用在关注通道108的致动器8的压电体85产生的压电效应的电压值(mV)。
更详细而言，以如下方式计算残留振动振幅的最大值。例如驱动从上方与关注通道108相邻的通道109时，如果由在压电体85产生的压电效应的电压值(mV)表示被引导到关注通道108的残留振动，则成为图10的压力波形。如果使此时8μs的区间沿时间轴移动并描绘从该区间的最大值到最小值的幅度，则成为图10的“残留振动的最大最小的幅度”波形。并且将所描绘的幅度中的最大值在图9的(b)中描绘为残留振动的最大值。通道109的“残留振动的最大最小的幅度”的最大值是135mV。对剩余的通道也以同样的步骤来测量“残留振动的最大最小的幅度”的最大值。
由图9的(b)的结果可知：对于关注通道108，来自上下相邻的通道109、107的振动的影响最大。可知：其次是来自左右相邻的通道100、116的振动的影响大。即，为了减少来自通道周围的通道的影响来进行稳定的喷出，尤其期望尽可能地抑制来自上下左右的通道的振动的影响。
接着，如果描绘施加于关注通道108的压力的大小，则成为图11的分布图。图11的分布图各框内的数值示出了从向通道提供驱动信号开始经过了10μs时在关注通道108产生的压力的大小。正值是正压，负值是负压。表示压力的大小的值使用在关注通道108的致动器8的压电体85产生的压电效应的电压值(mV)。
对图11的分布图进行观察，以关注通道108为中心包围周围的通道以相互大致同相产生压力(正值的范围)，而包围其外周的通道反之以大致反相产生压力(负值的范围)。即，从关注通道108到产生反相的压力的通道组的区域为止的距离相当于沿喷嘴板5的面扩大并传递的压力振动的半波长。即，沿喷嘴板5的面扩大并传递的压力振动的半波长比排列于喷嘴板5的通道的面方向的间距(相邻距离)长。因此，相邻的通道彼此等处于非常接近的位置关系的通道的压力振动为同相。
此外，图12的波形图将分别驱动通道116和通道132时关注通道108所显现的压力波形(残留振动波形)分别示出。通道116从右方与关注通道108相邻。通道132位于从关注通道108向右方第三个的位置。在压力波形(残留振动波形)中纵轴示出了表示压力的大小的压电效应的电压值(mV)，横轴示出了时间(μs)。另外，喷墨头1A的固有压力振动周期λ是4μs，其半周期(AL)是2μs。由该结果可知：根据驱动的通道的位置的不同，施加于关注通道108的压力的大小和相位是不同的。
另一方面，图13的波形图将分别驱动通道109和通道107时关注通道108所显现的压力波形(残留振动波形)分别示出。通道109在上方与关注通道108相邻。通道107在下方与关注通道相邻。由该结果可知：在上方和下方与关注通道相邻的通道施加于关注通道的压力波形相似。
图14的波形图将分别驱动通道100和通道116时关注通道108所显现的压力波形(残留振动波形)分别示出。通道100在左方与关注通道108相邻。通道116在右方与关注通道108相邻。由该结果可知：在左方和右方与关注通道相邻的通道施加于关注通道的压力波形大体一致。
图15的波形图将分别驱动通道101和通道99时关注通道108所显现的压力波形(残留振动波形)分别示出。通道101在左斜上方与关注通道108相邻。通道99在左斜下方与关注通道108相邻。由该结果可知：在左斜上方和左斜下方与关注通道相邻的通道施加于关注通道的压力波形也相似。
图16的波形图将分别驱动通道117和通道115时关注通道108所显现的压力波形(残留振动波形)分别示出。通道117在右斜上方与关注通道108相邻。通道115在右斜下与关注通道108相邻。由该结果可知：在右斜上方和右斜下方与关注通道相邻的通道施加于关注通道的压力波形也相似。
由图11～图16所示的结果可知：以关注通道为基准位于对称位置的通道对关注通道施加大致相同的压力振动。即，以关注通道为基准左右(X方向)相邻的通道之间、以关注通道为基准上下(Y方向)相邻的通道之间、以及以关注通道为基准在斜上方和斜下方相邻的通道之间以关注通道为基准位于对称位置，并且对关注通道施加大致相同的压力振动。
鉴于以上的结果，如图17中的一例所示，准备了对向多个致动器8提供的驱动波形相互设定了时间差(延迟时间)的四个驱动定时A1、A2、B1、B2。由驱动定时A1、A2构成的A组驱动波形和由驱动定时B1、B2构成的B组驱动波形相互错开了一半驱动周期。一个驱动周期由进行前半部分的喷出动作的时间tAB和到开始下一喷出动作为止进行待机的时间tBA构成。作为一例，将驱动波形的时刻t1～时刻t7的各脉冲作为各固有振动周期λ的半周期AL时，如果该喷墨头的驱动周期是24μs，则喷出动作的时间tAB是12μs。喷出动作的时间tAB和待机的时间tBA优选为相同时间或大致相同时间。
进一步地，在A组驱动波形之间，驱动定时A1的驱动波形和驱动定时A2的驱动波形也错开了固有压力振动周期λ的半周期AL(λ的二分之一)。同样，在B组驱动波形之间，驱动定时B1的驱动波形和驱动定时B2的驱动波形也错开了固有压力振动周期λ的半周期AL(λ的二分之一)。但是只要是相互反相的驱动波形即可，错开的时间(延迟时间)并不限定于半周期(1AL)。可以是半周期AL的奇数倍。
并且，如图18中的一例所示，以成为格子图案(市松模様)的方式对213个全部的通道有规则地分配驱动定时A1、A2、B1、B2。即，与分配了A组驱动定时(A1或A2)的通道上下及左右相邻的通道均被分配B组驱动定时(B1或B2)。反之，与分配了B组驱动定时(B1或B2)的通道上下及左右相邻的通道均被分配A组驱动定时(A1或A2)。当然，位于角部的通道的对象为在上下的一方和左右的一方上相邻的通道。
进一步地，与分配了A组驱动定时(A1或A2)的通道上下相邻的通道中，对一方分配驱动定时B1，对另一方分配驱动定时B2。左右相邻的通道中，对一方分配驱动定时B1，对另一方分配驱动定时B2。即，上下及左右相邻的通道成为分别由反相的驱动波形驱动的通道对。
同样，与分配了B组驱动定时(B1或B2)的通道的上下相邻的通道对一方分配驱动定时A1，对另一方分配驱动定时A2。左右相邻的通道对一方分配驱动定时A1，对另一方分配驱动定时A2。即，上下和左右相邻的通道分别成为由反相的驱动波形驱动的通道对。
即，对于图18的213个通道，无论关注哪个通道，与该通道上下相邻的通道之间和左右相邻的通道之间的驱动周期都错开了一半。
如果驱动周期短，则打印速度快。根据打印装置所要求的打印速度来确定驱动周期。驱动周期为规定值时，通过设为tAB＝tBA，以任意的通道的驱动定时会以与上下左右相邻的通道的驱动定时的定时尽可能地分离的定时进行驱动。由此能够减少来自最容易造成影响的上下左右相邻的通道的串扰。
而且，上下相邻的通道之间和左右相邻的通道之间成为分别由相互反相的驱动波形驱动的对，因此相互抵消了对位于其中央的通道造成的压力影响。即，如上所述，上下及左右相邻的通道是以关注通道为基准位于对称位置的通道。位于对称位置的通道将大致相同或相似的波形的压力振动施加于关注通道。由此，如果双方以相同的定时(同相)驱动，则会将对相互的振动进行加法计算而增幅的压力振动施加于关注通道，但是通过使驱动定时错开半周期而以反相的驱动波形驱动，会将相互抵消振动的反相的压力振动施加于关注通道。
图7和图17所示的驱动波形是在形成一点的期间喷出三滴小滴的多滴波形。在图7和图17所示的多滴波形中，以在时刻t2、t4、t6向致动器施加电压V2的定时为起点来进行各小滴的喷出。从时刻t1到时刻t2的时间、从时刻t2到时刻t3的时间、从时刻t3到时刻t4的时间、从时刻t4到时刻t5的时间、从时刻t5到时刻t6的时间、以及从时刻t6到时刻t7的时间分别设定为固有振动周期λ的半周期(AL)。并且，驱动定时A2相对于驱动定时A1延迟半周期(AL)。驱动定时B2相对于驱动定时B1延迟半周期(AL)。因此，多滴波形的驱动定时A1和驱动定时A2每次喷出各小滴时以反相驱动。多滴波形的驱动定时B1和驱动定时B2每次喷出各小滴时以反相驱动。因此，在多滴波形中能够更有效地削减串扰。当然，并不限定于在形成一点的期间喷出三滴小滴的多滴波形。例如，可以是在形成一点的期间喷出两滴或四滴小滴的多滴波形。此外，驱动波形不是多滴波形也能够得到上述串扰削减的效果。即，驱动波形并不限定于多滴波形。
此外，如果如图18所示进行格子图案的分配，则与关注通道的左右任意一方相邻的通道和与上下任意一方相邻的通道成为以反相的驱动波形驱动的对或以同相的驱动波形驱动的对。在这种情况下，以反相的驱动波形驱动的对会向关注通道施加相互抵消振动的反相的压力振动。另外，左斜上方、左斜下方、右斜上方和右斜下方的通道为与关注通道驱动周期相同的A组驱动定时，但左斜上方和左斜下方的通道之间、右斜上方和右斜下方的通道之间以相互反相的驱动波形驱动，因此向关注通道施加相互抵消振动的反相的压力振动。
此外，图18是分配给213个通道的驱动定时A1、A2、B1、B2的一个例子，通道为213个以上时，也能够通过基于同样的规则来分配驱动定时A1、A2、B1、B2，由此能够进行稳定的喷出。
(第二实施方式)
接着，对第二实施方式的液体喷出装置1进行说明。图19是透视作为液体喷出装置1的一个例子的喷墨头1A并从图1中的Z轴方向观察片材S时的喷嘴配置。即，图19是喷嘴配置的平面投影图。图中的附图标记#1～#66示出了与图9的(a)对应的通道编号，为了便于作图，省略了通道编号66以后的喷嘴51的图示。此外，致动器8的构成等除了喷嘴配置以外与第一实施方式的喷墨头1A相同。因此省略了详细说明。
如图19所示，沿列方向(X方向)排列的喷嘴51配置成每隔一个在Y轴方向分离规定的距离。例如如果观察列1，则#1、#17、#33、#49、#65的喷嘴51组和#9、#25、#41、#57的喷嘴51组在Y轴方向分离规定的距离。即，成为导入了相对的Y轴方向的错开的配置。Y轴方向上相对错开的距离在将喷嘴间距离X1定义为“1p”时为0.5p。喷嘴间距离X1是将列1至列8的全部喷嘴51作为对象而从Y方向观察时的X方向的喷嘴间距。此外，位于相同列的喷嘴51的X方向上的间距是8p。沿列2至列8的列方向(X方向)排列的喷嘴51也同样每隔一个在Y轴方向错开。但是，行是与在Y轴方向错开的喷嘴51位于上下的列是交替的。由此由沿Y轴方向错开的喷嘴51和未错开的喷嘴51形成格子图案。
如果以上述方式配置为格子图案，则在关注例如#14的喷嘴51的情况下，沿+X方向相邻的#22的喷嘴51和沿-X方向相邻的#6的喷嘴51从关注的#14的喷嘴51观察时沿Y轴方向分离了0.5p的距离。沿+Y方向相邻的#15的喷嘴51相对于关注的#14的喷嘴51在Y轴方向上的分离距离为6.5p。沿-Y方向相邻的#13的喷嘴51相对于关注的#14的喷嘴51在Y轴方向上的分离距离为5.5p。即，关注多个喷嘴51中的任意一个时，与关注的喷嘴51沿+X方向和-X方向相邻的喷嘴51成为在Y轴方向相对错开了0.5p的距离的配置，沿+Y方向和-Y方向相邻的喷嘴51相对于关注的喷嘴51在Y轴方向上的分离距离包括一方的喷嘴51为6.5p时另一方的喷嘴51为5.5p的喷嘴51的配置。另外，如果观察关注的喷嘴51自身，则相对于+X方向、-X方向、+Y方向和-Y方向这上下左右相邻的喷嘴51成为沿Y轴方向相对错开了0.5p的距离的配置。
沿+X方向相邻的喷嘴51、沿+Y方向相邻的喷嘴51、Y轴方向的错开距离和Y轴方向的分离距离成为图20所示的喷嘴51的位置关系和距离。即，沿+X方向相邻的喷嘴51是在同列中相邻的喷嘴51，可以不在X轴线上。-X方向的情况下也相同。沿+Y方向相邻的喷嘴51是在倾斜排列的同行中相邻的喷嘴51，可以不在Y轴线上。在-Y方向的情况下也相同。Y轴方向的错开距离和Y轴方向的分离距离是Y轴线上的分离距离。Y轴是在片材S上印刷图像等时喷墨头1A和片材S的相对运动的朝向。
p是喷墨头1A喷出墨水而形成于片材S的点的点间距。在600DPI的喷墨头1A的情况下，p≈42.25μm。因此，0.5p≈21.13μm，5.5p≈232.38μm，6.5p≈274.63μm。在假设未导入0.5p的错开的情况下，沿Y方向相邻的喷嘴51在Y轴方向的分离距离全部为6p(≈253.5μm)。p的定义可以不与点间距相关联，例如可以由X方向的喷嘴间距(＝X1)来定义。
此外，0.5p、5.5p、6.5p是设定的距离的一个例子。在沿+X方向和-X方向相邻的喷嘴51在Y轴方向上错开的距离并不限定于0.5p，能够按照公式(m+0.5)p来设定。M是包括0的自然数。沿+Y方向和-Y方向相邻的喷嘴51的Y轴方向的分离距离并不限定于6.5p和5.5p，能够按照公式(n+0.5)p和公式(n-0.5)p来设定。n是不包括0的自然数。即，设定的距离均为P的一半的奇数倍。
如上所述，图19中的图中Y是在片材S印刷图像等时喷墨头1A和片材S的相对运动的朝向。例如片材S从-Y方向接近喷墨头1A的下方时，最初与片材S相对的喷嘴51是列8的#10、#26、#42、#58的喷嘴51，延迟将片材输送距离0.5p所需要的时间，同列的#2、#18、#34、#50、#66的喷嘴51与片材S相对。与片材S相对也是指喷嘴51位于片材S的打印范围。
此后，延迟将片材输送距离5.5p所需要的时间而使沿列7排列的#3、#19、#35、#51的喷嘴51与片材S相对后，延迟将片材输送距离0.5p所需要的时间，从而同列的#11、#27、#43、#59的喷嘴51与片材S相对。
此后，再延迟将片材输送距离6.5p所需要的时间而使沿列6排列的#12、#28、#44、#60的喷嘴51与片材S相对后，延迟将片材输送距离0.5p所需要的时间，从而同列的#4、#20、#36、#52的喷嘴51与片材S相对。
在相对于各通道设定图18所示的驱动定时的情况下，#9、#16、#41、#48、···、#19、#26、#51、#58的喷嘴51以A1的驱动定时驱动致动器8，#25、#32、#57、#64、···、#3、#10、#35、#42的喷嘴51以A2的驱动定时驱动致动器8，#8、#33、#40、#65、···、#11、#18、#32、#50的喷嘴51以B1的驱动定时驱动致动器8，并且#17、#24、#49、#56、···、#2、#27、#34、#59、#66的喷嘴51以B2的驱动定时驱动致动器8。
从上面关注的#14的喷嘴51来看，#14的喷嘴51的致动器8以A组(A1、A2)中的A2的驱动定时进行驱动。并且，沿位于左右的+X方向和-X方向相邻的#6和#22的喷嘴51、以及沿位于上下的+Y方向和-Y方向相邻的#13和#15的喷嘴51的致动器8均以与#14的喷嘴51错开一半驱动周期的B组(B1、B2)驱动定时进行驱动。执行印刷时，B组驱动定时的喷嘴51在A组驱动定时的喷嘴51驱动后，延迟驱动周期的一半的时间进行驱动。但是，B组驱动定时的喷嘴51与A组驱动定时的喷嘴51相比延迟0.5p而与片材S相对，因此即使以延迟驱动周期的一半的定时进行驱动，A组和B组打印结果也在片材S上沿一条直线排列。
另外，B1和B2的驱动定时的时间差、以及A1和A2的驱动定时的时间差微小，因而不会对直线性产生影响。或者即使产生了影响也是极小的。
此外，喷墨头1A和片材S的相对运动的朝向可以是固定喷墨头1A而片材S沿Y轴方向这一个方向移动的单程方式，但是也可以是例如喷墨头1A和片材S相对地沿X轴方向移动的扫描方式。在扫描方式的情况下，将喷墨头1A边进行印刷动作边运动的朝向作为X。由此，与上面同样，列8的#10、#26、#42、#58的喷嘴51最初与片材S相对，延迟头部移动距离0.5p所需要的时间，而使同列的#2、#18、#34、#50、#66的喷嘴51与片材S相对。
由此，即使在第二实施方式中，B组驱动定时的喷嘴51也以相对于A组驱动定时的喷嘴51延迟驱动周期的一半的定时驱动致动器8。即，由于在尽可能地与上下左右相邻的通道的驱动定时分离的定时进行驱动，所以能够减少来自最容易造成影响的上下左右相邻的通道的串扰。进一步地，通过使喷嘴51的位置沿片材S的输送方向(Y轴方向)错开点间距或喷嘴间距的一半的奇数倍，即使以延迟驱动周期的一半的定时进行驱动，也能够保持打印结果的直线性。
在上文中，说明了使喷嘴配置与驱动定时相对应的构成而作为优选的一个例子，但是也可以不与延迟定时相对应。
(第三实施方式)
接着，对第三实施方式的液体喷出装置进行说明。图21作为液体喷出装置的一个例子示出了喷墨头101A的纵剖视图。喷墨头101A省略了压力室(单独压力室)41，除了使喷嘴板5与共用墨水室42直接连通以外都是与由第一实施方式举例说明的喷墨头1A相同的构成。因此，通过对与喷墨头1A同样的构成标注相同的附图标记来省略详细说明。
在图21所示的喷墨头101A中，也对全部通道分配如图18所示的一例那样的格子图案的驱动定时A1、A2、B1、B2来驱动。
按照上述任意一个实施方式，通过分配如图18所示的一例那样的格子图案的驱动定时A1、A2、B1、B2，即使关注任意一个通道，上下及左右相邻的通道的驱动周期均错开了一半。由此，位于其中央的通道进行喷出动作时，不容易受到来自上下及左右相邻的通道的压力振动的影响。其结果为，能够抑制致动器的动作相互干扰的串扰，从而能够进行稳定的液体喷出。
即，喷墨头1A、101A将致动器8和喷嘴51配置在喷嘴板5的面上。在该情况下，如果同时驱动多个致动器8，则因受到喷嘴板5的面弯曲的经由共用墨水室42来自周围的致动器8的压力变化的影响等理由，致动器8的动作引起干扰其他致动器8的动作的串扰。因此，通过以上述方式分配驱动定时，抑制了来自周围的致动器8的串扰。
另外，在上述实施方式中，左右相邻的喷嘴的致动器之间、上下相邻的喷嘴的致动器之间、以及与左右的任意一方相邻的喷嘴、以及与上下任意一方相邻的喷嘴的致动器之间成为相互反相的驱动波形，但是可以就满足任意一个条件，可以不必满足全部的条件。
此外，在上述实施方式中，作为液体喷出装置的一个例子，说明了喷墨打印机1的喷墨头1A、101A，但是液体喷出装置可以是3D打印机的造型材料喷头和分注装置的试样喷头。
虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，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被包括在发明的范围和宗旨中，同样被包括在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (10)

1.一种液体喷出装置，其特征在于，具备：
喷嘴板，在XY方向的二维上排列有喷出液体的多个喷嘴；
致动器，设置于所述喷嘴的每一个；
液体供给部，与所述喷嘴连通；以及
驱动控制部，关注所述多个喷嘴中的一个喷嘴时，向沿X方向和Y方向分别相邻的喷嘴的致动器提供以与关注的所述喷嘴的致动器错开了一半驱动周期的定时驱动的驱动信号。
2.一种液体喷出装置，其特征在于，具备：
喷嘴板，在XY方向的二维上排列有喷出液体的多个喷嘴；
致动器，设置于所述喷嘴的每一个；
液体供给部，与所述喷嘴连通；以及
驱动控制部，关注所述多个喷嘴中的一个喷嘴时，向沿X方向和Y方向分别相邻的喷嘴的致动器提供以与关注的所述喷嘴的致动器错开了一半驱动周期的定时驱动的驱动信号，所述驱动信号使如下的三组致动器中的任意组为相互反相的驱动波形：沿+X方向相邻的喷嘴的致动器与沿-X方向相邻的喷嘴的致动器、沿+Y方向相邻的喷嘴的致动器与沿-Y方向相邻的喷嘴的致动器、以及沿+X方向和-X方向中的一方相邻的喷嘴的致动器和沿+Y方向和-Y方向中的一方相邻的喷嘴的致动器。
3.一种液体喷出装置，其特征在于，具备：
喷嘴板，在XY方向的二维上排列有喷出液体的多个喷嘴；
致动器，设置于所述喷嘴的每一个；
液体供给部，与所述喷嘴连通；以及
驱动控制部，关注所述多个喷嘴中的一个喷嘴时，向沿+X方向相邻的喷嘴的致动器和沿-X方向相邻的喷嘴的致动器提供相互为反相的驱动波形的驱动信号，并且向沿+Y方向相邻的喷嘴的致动器和沿-Y方向相邻的喷嘴的致动器提供相互为反相的驱动波形的驱动信号。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的液体喷出装置，其特征在于，
驱动所述致动器时的沿着所述喷嘴板的面方向的振动的半波长比所述致动器的排列的间距长。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的液体喷出装置，其特征在于，
所述致动器是喷出墨水的动作的驱动源。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的液体喷出装置，其特征在于，
所述致动器形成为圆环状。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的液体喷出装置，其特征在于，
所述致动器的尺寸为内径30μm且外径140μm。
8.一种液体喷出装置，在XY方向的二维上排列有喷出液体的多个喷嘴，其特征在于，
关注所述多个喷嘴中的一个喷嘴时，沿+X方向和-X方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的错开距离为(m+0.5)p，沿+Y方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的分离距离为(n+0.5)p，沿-Y方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的分离距离为(n-0.5)p，
所述m是包括0的自然数，n是不包括0的自然数，p是由喷出的液体形成的点的点间距。
9.一种液体喷出装置，在XY方向的二维上排列有喷出液体的多个喷嘴，其特征在于，
关注所述多个喷嘴中的一个喷嘴时，沿+X方向和-X方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的错开距离为(m+0.5)p，沿+Y方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的分离距离为(n+0.5)p，沿-Y方向相邻的喷嘴的位置相对于关注的所述喷嘴在Y轴方向的分离距离为(n-0.5)p，
所述m是包括0的自然数，n是不包括0的自然数，p是X轴方向的喷嘴间距。
10.一种图像形成装置，其特征在于，
具备权利要求1～9中任一项所述的液体喷出装置。
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