CN114619760A - 喷墨头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了喷墨头,该喷墨头在以多滴方式喷出墨时,能够抑制由于附随的墨的液滴而导致打印质量降低。实施方式的喷墨头具备墨喷出部和致动器驱动电路。墨喷出部具备喷出墨的喷嘴、与喷嘴连通的墨压力室以及使墨压力室的容积改变的致动器。致动器驱动电路在喷出n次(n为3以上的整数)墨而进行3灰度以上的打印时,向致动器提供多滴驱动波形,该多滴驱动波形在喷出第n‑1滴墨的驱动波形与喷出第n滴墨的驱动波形之间设置有比从第一滴到第n‑1滴的各驱动波形的每一个的周期长的中间时间。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及喷墨头。
背景技术
作为液体喷出装置已知一种搭载于喷墨打印机的喷墨头。喷墨打印机从喷墨头喷出墨的液滴,在记录介质的表面形成图像等。喷墨头通过由压电式致动器改变墨压力室的容积,从与墨压力室连通的喷嘴喷出墨的液滴。通过输入到致动器的驱动波形来控制致动器的动作。
在刚喷出后,墨的液滴与喷嘴内的墨相连而成为拖尾的状态。并且,在尾部的部分(液柱)断开时,有时产生与喷出的液滴不同的液滴。该液柱溃散时产生的液滴被称为附随(satellite)液滴。在进行灰度打印时等,在以多滴方式连续喷出墨的情况下,液柱的量变多。即使调整了多滴驱动波形以使液柱的后端部变细,也难以完全消除液柱溃散时产生的附随液滴。附随液滴的飞行速度越慢,越在中途失速,导致由着落紊乱引起的打印质量降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-47674号公报
专利文献2:日本特开2019-048458号公报
专利文献3:日本特开2012-148479号公报
专利文献4:国际公开WO2019/135305号公报
发明内容
本发明要解决的课题在于提供一种喷墨头,该喷墨头例如在进行灰度打印的情况下等,当以多滴方式喷出墨时,能够抑制由于附随的墨的液滴而导致打印质量降低。
本发明的实施方式的喷墨头具备墨喷出部和致动器驱动电路。墨喷出部具备喷出墨的喷嘴、与喷嘴连通的墨压力室以及使墨压力室的容积改变的致动器。致动器驱动电路在喷出n次(n为3以上的整数)墨而进行3灰度以上的打印时,向致动器提供多滴驱动波形,该多滴驱动波形在喷出第n-1滴墨的驱动波形与喷出第n滴墨的驱动波形之间设置有比从第一滴到第n-1滴的各驱动波形的每一个的周期长的中间时间。
附图说明
图1是搭载有第一实施方式的喷墨头的喷墨打印机的整体构成图。
图2是上述喷墨头的立体图。
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方框构成图。
图7是向上述喷墨头的致动器提供的驱动波形。
图8是说明上述致动器的动作的说明图。
图9是向上述致动器提供的多滴驱动波形(n=2)。
图10是向上述致动器提供的多滴驱动波形(n≥3)。
图11是说明从上述喷墨头喷出的墨液滴的状态的说明图。
图12是示出上述喷墨头的喷墨试验的结果的说明图。
图13是示出上述喷墨头的喷墨试验的结果的说明图。
图14是向第二实施方式的喷墨头的致动器提供的驱动波形。
图15是向上述致动器提供的多滴驱动波形(n=2)。
图16是向上述致动器提供的多滴驱动波形(n≥3)。
图17是示出上述喷墨头的喷墨试验的结果的说明图。
符号说明
10…喷墨打印机;100~103…喷墨头;2…喷嘴板;23…驱动电路;24…喷嘴;25…墨压力室;3…致动器。
具体实施方式
下面,参照附图,对实施方式的喷墨头进行详细说明。另外,在各图中,对相同的构成赋予相同的符号。
(第一实施方式)
说明搭载有第一实施方式的喷墨头100~103的喷墨打印机10。图1示出了喷墨打印机10的简易构成。在喷墨打印机10中,在壳体11的内部配置有:收纳作为记录介质的一例的片材S的盒12、片材S的上游输送路13、输送从盒12内取出的片材S的输送带14、向输送带14上的片材S喷出墨的液滴的多个喷墨头100~103、片材S的下游输送路15、排出托盘16以及控制基板17。作为用户界面的操作部18配置在壳体11的上部侧。
印刷于片材S的图像数据例如由作为外部连接设备的计算机200生成。由计算机200生成的图像数据通过电缆201、连接器202、203发送到喷墨打印机10的控制基板17。
拾取辊204将片材S从盒12逐张地供给到上游输送路13。上游输送路13由输送辊对131、132和片材引导板133、134构成。片材S经由上游输送路13被输送到输送带14的上表面。图中的箭头104表示从盒12朝向输送带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141、从动辊142、143这三个辊旋转自如地支承输送带14。电动机205通过使驱动辊141旋转而使输送带14旋转。电动机205是驱动装置的一例。图中105表示输送带14的旋转方向。在输送带14的背面侧配置有负压容器206。负压容器206与减压用的风扇207连结。通过风扇207所形成的气流使负压容器206内成为负压,在输送带14的上表面吸附保持片材S。图中106表示气流的流动。
喷墨头100~103被配置成例如隔着1mm的微小间隙与吸附保持在输送带14上的片材S对置。喷墨头100~103分别向片材S喷出墨的液滴。喷墨头100~103在片材S通过下方时印刷图像。各喷墨头100~103除了喷出的墨的颜色不同以外,是相同的结构。墨的颜色例如是青色、品红色、黄色、黑色。
喷墨头100~103分别经由墨流路311~314与墨盒315~318及墨供给压力调整装置321~324连结。各墨盒315~318配置在各喷墨头100~103的上方。在待机时,各墨供给压力调整装置321~324将各喷墨头100~103内相对于大气压调整为负压、例如-1.2kPa,以使墨不会从喷墨头100~103的喷嘴24(参照图2)漏出。在图像形成时,各墨盒315~318的墨通过墨供给压力调整装置321~324供给到各喷墨头100~103。
在图像形成后,从输送带14向下游输送路15输送片材S。下游输送路15由输送辊对151、152、153、154和规定片材S的输送路径的片材引导板155、156构成。片材S经由下游输送路15从排出口157向排出托盘16输送。图中箭头107表示片材S的输送路径。
接着,对喷墨头100~103的构成进行说明。以下,参照图2~图5,对喷墨头100进行说明,但是喷墨头101~103也是与喷墨头100相同的结构。
图2是喷墨头100的外观立体图。喷墨头100具备:喷嘴板2、基板20、墨供给部21、柔性基板22以及驱动电路23。喷出墨的多个喷嘴24形成于喷嘴板2。从墨供给部21供给从各喷嘴24喷出的墨。来自上述墨供给压力调整装置321的墨流路311与墨供给部21的上部侧连接。箭头105表示输送片材S的输送带14的旋转方向(即打印方向)(参照图1)。
图3是由图2的虚线框P包围的部分的放大俯视图。喷嘴24在行方向(X轴方向)及列方向(Y轴方向)上二维排列。但是,在行方向(X轴方向)上排列的喷嘴24以在X轴的轴线上喷嘴24不重叠的方式倾斜排列。各喷嘴24在X轴方向上以距离X1、在Y轴方向上以距离Y1的间隔配置。作为一例,距离X1为338μm,距离Y1为84.5μm。即,以在Y轴方向上成为300DPI的记录密度的方式确定距离Y1。此外,以在X轴方向上也以300DPI进行打印的方式,基于输送带14的旋转速度与到墨着落为止所需的时间的关系,确定距离X1。喷嘴24将在X轴方向上排列的四个喷嘴24作为一组在Y轴方向上排列多组。虽然省略图示,但是在Y轴方向上例如排列75组,进而将75组喷嘴24作为一个集合在X轴方向上排列两个集合,由此排列总数600个喷嘴24(参照图2)。
成为喷出墨的动作的驱动源的致动器3设置于每个喷嘴24。一组的喷嘴24和致动器3构成一个通道。各致动器3形成为圆环状,配置成使喷嘴24位于其中央。致动器3的尺寸例如为内径为30μm、外径为140μm。各致动器3分别与单独电极31电连接。此外,各致动器3通过共用电极32使在X轴方向上排列的四个致动器3电连接。各单独电极31及共用电极32还分别与安装焊盘33电连接。安装焊盘33成为向各致动器3提供后述的驱动波形的输入端口。另外,为了便于说明,图3中以实线记载了致动器3、单独电极31以及共用电极32,但是它们设置在喷嘴板2的内部(参照图4的纵剖视图)。当然,致动器3的位置并不限定于喷嘴板2的内部。
安装焊盘33例如经由各向异性导电膜(ACF:Anisotropic Contact Film,各向异性接触膜)与形成于柔性基板22的布线图案电连接。此外,柔性基板22的布线图案与驱动电路23电连接。驱动电路23例如是IC(Integrated Circuit,集成电路)。驱动电路23根据所印刷的图像数据,选择喷出墨的通道,并且向所选择的通道的致动器3提供驱动波形。
图4是喷墨头100的纵剖视图。如图4所示,喷嘴24在Z轴方向上贯通喷嘴板2。喷嘴24的尺寸例如为直径为20μm。在基板20的内部设置有分别与各喷嘴24连通的墨压力室(单独压力室)25。墨压力室25例如是上部敞开的圆柱形的空间。各墨压力室25的上部开口,与共用墨室26连通。墨流路311经由墨供给口27与共用墨室26连通。各墨压力室25及共用墨室26内被墨充满。共用墨室26有时例如也形成为使墨循环的流路状。墨压力室25是在例如厚度为400μm的单晶硅晶片的基板20形成例如直径为200μm的圆柱形的孔的构成。墨供给部21例如是在氧化铝(Al2O3)形成与共用墨室26对应的空间的构成。
图5是喷嘴板2的纵截面的局部放大图。喷嘴板2是从底面侧依次层叠有保护层28、致动器3以及振动板29的结构。致动器3是层叠有上部电极34、薄板状的压电体35以及下部电极36的结构。下部电极36与单独电极31电连接,上部电极34与共用电极32电连接。在保护层28与振动板29的边界夹设有防止单独电极31和共用电极32的短路的绝缘层37。绝缘层37由例如厚度为0.5μm的二氧化硅膜(SiO2)形成。上部电极34和共用电极32通过形成于绝缘层37的接触孔38电连接。压电体35由例如厚度为5μm以下的PZT(锆钛酸铅)形成。下部电极36及上部电极34由例如厚度为0.1μm的铂形成。单独电极31和共用电极32由例如厚度为0.3μm的金(Au)形成。
振动板29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29的厚度例如为2~10μm,优选为4~6μm。详细情况在后面说明,振动板29及保护层28伴随被施加了电压的压电体35发生d31模式变形而向内侧弯曲。并且如果停止向压电体35施加电压,则恢复原状。通过该可逆的变形,墨压力室(单独压力室)25的容积扩张及收缩。如果改变墨压力室25的容积,则墨压力室25内的墨压力变化。利用该墨压力室25的容积的扩张和收缩、墨压力的变化,从喷嘴24喷出墨。即,喷嘴24、致动器3及墨压力室25构成喷墨头100的墨喷出部。
保护层28由例如厚度为4μm的聚酰亚胺形成。保护层28覆盖与片材S对置的喷嘴板2的底面侧的一面,进而覆盖喷嘴24的孔的内周面。
图6是喷墨打印机10的控制系统的方框构成图。作为控制部的控制基板17搭载有CPU170、ROM171、RAM172、作为输入输出端口的I/O端口173、图像存储器174。CPU170通过I/O端口173,控制电动机205、墨供给压力调整装置321~324、操作部18以及各种传感器。来自作为外部连接设备的计算机200的图像数据通过I/O端口173发送到控制基板17,并且保存于图像存储器174。CPU170将保存于图像存储器174的图像数据以描绘顺序分别发送到喷墨头100~103的驱动电路23。所发送的数据包含基于图像数据指定点的灰度的灰度数据。
驱动电路23包括数据缓冲器231、解码器232以及驱动器233。数据缓冲器71对每个致动器3以时间序列保存图像数据。解码器232对于每个致动器3,基于保存于数据缓冲器71的图像数据,控制驱动器233。驱动器233基于解码器232的控制,输出使各致动器3动作的驱动信号。驱动信号是按照驱动波形施加于致动器3的电压。即,驱动电路23具有作为向致动器3提供驱动波形的致动器驱动电路的功能。
接着,参照图7,对驱动致动器3的驱动波形进行说明。图7示出了喷出一次墨的基本驱动波形。该基本驱动波形是所谓的拉引的驱动波形。在通过喷出一次而形成点的情况下,以该基本驱动波形驱动致动器3。在进行喷出两次以上的墨而形成点的2灰度以上的打印的情况下,通过基于该基本驱动波形的多滴驱动波形驱动致动器3。在后面进行多滴驱动波形的详细说明。
如图7所示,基本驱动波形向致动器3施加电压V2作为偏置电压。即,通过单独电极31向致动器3的下部电极36施加电压V2。与致动器3的上部电极34连接的共用电极32为0V。并且,在通过单独电极31向致动器3施加了时间Ta的电压V3作为扩张脉冲之后,通过单独电极31向致动器3施加时间Ta的电压V2作为用于喷出墨的收缩脉冲。接着,通过单独电极31向致动器3施加时间Ta的电压V1作为用于使残留振动衰减的收缩脉冲。此后,向致动器3施加电压V2作为偏置电压。各电压V1~V3的大小为V1>V2>V3。作为一例,电压V1=24V,电压V2=15V,电压V3=0V。在一系列动作中,共用电极32的电压固定为0V。
各脉冲宽度(即时间Ta)优选为AL(Acoustic Length,声长)。AL是由墨的特性和头部内结构确定的固有振动周期λ的半周期。在将时间Ta设为AL的情况下,基本驱动波形的时间TD是3AL。固有振动周期λ能够通过在充满了墨的状态下检测致动器3的阻抗变化来测定。阻抗的检测例如使用阻抗分析仪。作为测定固有振动周期λ的其他方法,可以从驱动电路23向致动器3输入阶梯波形等电信号,通过激光多普勒测振仪测定致动器3的振动。此外,也可以通过使用计算机的模拟通过运算来求出。各脉冲宽度的时间Ta可以是AL的倍数,也可以是比AL短的时间。此外,各脉冲宽度的时间Ta也可以相互不同。此外,基本驱动波形并不限于拉引,也可以是推压或推压拉引的波形。
图8示意性地示出了通过图7的基本驱动波形驱动致动器3时的喷墨动作。如果在待机状态下施加偏置电压V2,则在压电体35的厚度方向上产生电场,如图8的(b)所示,在压电体35产生d31模式的变形。具体地说,圆环状的压电体35在厚度方向上伸长,在径方向上收缩。通过该压电体35的变形,在振动板29产生弯曲应力,致动器3向内侧弯曲。即,致动器3以成为以喷嘴24为中心的凹陷的方式变形,墨压力室25的容积收缩。
接着,如果施加时间Ta的扩张脉冲的电压V3,则致动器3如图8的(c)示意性所示返回到变形前的状态。此时在墨压力室25内,虽然由于容积扩张到原来状态而内部的墨压力降低,但是来自共用墨室26的墨流入其中,墨压力上升。此后,向墨压力室25的墨供给停止,墨压力的上升也停止。即,成为所谓的吸引状态。
接着,如果施加时间Ta的收缩脉冲的电压V2,则致动器3的压电体35再次变形,墨压力室25的容积收缩。如上所述,墨压力室25内的墨压力上升,进一步使墨压力室25的容积收缩来提高墨压力,由此如图8的(d)示意性所示从喷嘴24挤出墨。电压V2的施加持续时间Ta,如图8的(e)示意性所示从喷嘴24喷出墨。刚喷出后的墨的液滴与喷嘴24内的墨相连而拖尾。接着,施加时间Ta的电压V1作为抵消脉冲。即,如果喷出墨,则墨压力室25内的墨压力降低,在墨压力室25内残留有墨的振动。因此,通过向致动器3提供抵消脉冲使墨压力室25的容积收缩,使残留振动衰减。另一方面,如图8的(f)示意性所示,关于墨的液滴,与喷嘴24内的墨相连的液柱的部分断开,成为液滴而飞行。此时,有时产生附随液滴。
图9及图10示出了在一个循环的驱动周期Tc内喷出n次(n为2以上的整数)墨而形成一点的多滴驱动波形的一例。驱动周期Tc的频率例如为5kHz。关于图9的多滴驱动波形(n=2)是在滴落两次墨进行2灰度打印时输入到致动器3的多滴驱动波形。图10的多滴驱动波形(n≥3)是在滴落三次以上的墨进行3灰度以上的打印时输入到致动器3多滴驱动波形。一个循环的驱动周期Tc内的喷出次数优选为2~8次(n=2~8),但是也可以在其以上。各多滴驱动波形的波形数据例如预先存储于驱动电路23内的存储器等。驱动电路23的IC基于从上述控制基板17发送来的灰度数据,选择将哪一种多滴驱动波形输入到致动器3。
进行2灰度打印的图9的多滴驱动波形(n=2)由在一个循环的驱动周期Tc内排列的两个基本驱动波形构成。此时,在第一滴的驱动波形与第二滴的驱动波形之间设置中间时间Tm。中间时间Tm例如为4AL以上。中间时间Tm优选为4AL~8AL,其中,优选为AL的偶数倍。此外,在第二滴的驱动波形之前,设置提高第二滴墨的喷出速度的升压脉冲。该升压脉冲的驱动波形向致动器3施加时间TB的电压V1。升压脉冲的脉冲宽度(即时间TB)例如为0.2Ta~0.5Ta。在时间Ta为AL的情况下,时间TB为0.2AL~0.5AL。升压脉冲的脉冲宽度的中间点(时间TB的)与第二滴的扩张脉冲的脉冲宽度的中间点(时间Ta的二分之一)的间隔为时间Ta。在中间时间Tm设为例如4AL~8AL的情况下,第二滴墨的喷出速度优选为第一滴墨的喷出速度的例如1.01倍~1.20倍。
另外,在图9的例子中,在第一滴的驱动波形之前,也设置升压脉冲。该升压脉冲的驱动波形在驱动周期Tc开始前的待机状态下向致动器3施加时间T0的电压V1。升压脉冲的脉冲宽度(即时间T0)例如为0.15Ta。在时间Ta为AL的情况下,时间T0为0.15AL。由于在第一循环的驱动周期Tc中第一滴墨的喷出速度不充分,所以设置第一滴的升压脉冲以提高喷出速度。另外,如果成为第二循环以后的驱动周期Tc,则例如因残留振动等影响而第一滴墨的喷出速度上升,因此在第二循环以后的驱动周期Tc中省略升压脉冲。
进行3灰度以上的打印的图10的多滴驱动波形(n≥3)由在一个循环的驱动周期Tc内排列的n个基本驱动波形构成。在图10中作为一例示出了n=5的情况,但是在其他n数的情况下也是同样的。中间时间Tm设置于最后的第n滴的驱动波形与第(n-1)滴的驱动波形之间。中间时间Tm例如为4AL以上。中间时间Tm优选为4AL~8AL,其中,优选为AL的偶数倍。另一方面,从第一滴到第(n-1)滴的驱动波形未设置中间时间Tm而连续。但是,并不排除在各驱动波形之间设置比中间时间Tm短的延迟时间。
此外,在最后的第n滴的驱动波形之前,设置提高第n滴墨的喷出速度的升压脉冲。该升压脉冲的驱动波形向致动器3施加时间TB的电压V1。升压脉冲的脉冲宽度(即时间TB)例如为0.2Ta~0.5Ta。在时间Ta为AL的情况下,时间TB为0.2AL~0.5AL。升压脉冲的脉冲宽度的中间点(时间TB的二分之一)与第n滴的扩张脉冲的脉冲宽度的中间点(时间Ta的二分之一)的间隔为时间Ta。在将中间时间Tm设为例如4AL~8AL的情况下,第n滴墨的喷出速度优选为第一滴~第(n-1)滴墨的喷出速度的例如1.01倍~1.20倍。在n≥3的情况下,可以不设置n=2那样的第一滴之前的升压脉冲。
接着,说明以多滴驱动波形驱动致动器3时的喷墨动作。图11作为一例示意性地示出了通过喷出五次墨的多滴驱动波形(n=5)而喷出的墨的液滴的状态。另外,构成多滴驱动波形的基本驱动波形的部分的致动器3的动作如上所述。
即,在驱动周期Tc开始后,通过第一滴的驱动波形喷出第一滴墨。接着通过第二滴的驱动波形喷出第二滴墨。在第一滴墨的液滴还与喷嘴25内的墨相连的状态下喷出第二滴墨的液滴。此后也同样地喷出第三滴到第四滴墨。最后的第五滴墨延迟中间时间Tm而喷出。如图11的(a)示意性所示,第一滴到第五滴墨的液滴经由液柱以相互成串的状态喷出,但是通过设置中间时间Tm,形成于第五滴墨的液滴与喷嘴25内的墨之间的液柱细。大致为一滴的液量。
并且,如图11的(b)示意性所示,在经过该循环的驱动周期Tc后,第五滴液滴与喷嘴25内的墨之间的液柱断开,但是即使产生附随液滴,该液滴也小。而且,由于使第五滴墨的喷出速度加快,所以附随液滴的飞行速度也快。因此,即使产生了附随液滴,该液滴也小,飞行速度不易降低。即,由于从主液滴不延迟地飞行,所以不易发生着落的紊乱。关于第五滴墨的液滴,通过提高喷出速度,追回中间时间Tm的延迟部分,也不易发生着落的紊乱。
图12示出了实际从喷墨头100喷出墨,在经过规定时间后(经过200μs后)拍摄了飞行的墨液滴的结果。图12也示出了根据包括附随液滴的所有液滴着落的时间计算出的喷出速度。另外,距离1mm相当于喷嘴24与作为记录介质的片材S的分开距离。作为比较例,一并示出了以未设置中间时间Tm及升压脉冲(TB)的多滴驱动波形喷出墨时的结果。从图12的结果可知,两滴(n=2)、三滴(n=3)、七滴(n=7)均在比较例1~3的情况下,附随液滴相对于主液滴产生了较大的延迟。相对于此,在实施例1~3的情况下,附随液滴相对于主液滴的延迟小。而且,三滴的实施例2的附随液滴与第三滴的主液滴一体化。即,实施例1~3的附随液滴着落于偏离主液滴的位置的风险小。如上所述,第n滴墨的喷出速度优选为第一滴~第(n-1)滴墨的喷出速度的1.01倍~1.20倍。这基于图12的结果及后述的图17的结果导出。即,如果喷出速度不快,则附随液滴产生延迟。另一方面,如果喷出速度过快,则喷出本身变得不稳定。
此外,图13示出了改变多滴驱动波形(n=2)的中间时间Tm的长度来喷出墨并拍摄了飞行的墨液滴的结果。从图13的结果可知,在使中间时间Tm为4AL以上、且设定为AL的偶数倍时,能够减小附随的墨液滴的影响。该倾向即使改变升压脉冲的时间TB也不会改变。但是,如果将升压脉冲的时间TB设定为超过了0.5AL的值,则确认到第二滴墨的喷出状态变得不稳定。
(第二实施方式)
接着,对第二实施方式的喷墨头进行说明。第二实施方式的喷墨头除了向致动器3提供的驱动波形不同以外,与第一实施方式的喷墨头100相同。
图14示出了喷出一次墨的基本驱动波形。该基本驱动波形与第一实施方式的基本驱动波形同样,是所谓的拉引的驱动波形。在通过喷出一次而形成点的情况下,以该基本驱动波形驱动致动器3。在进行2灰度以上的打印的情况下,以基于该基本驱动波形的多滴驱动波形驱动致动器3。在后面进行多滴驱动波形的详细说明。
如图14所示,基本驱动波形向致动器3施加电压V1作为偏置电压。并且,在向致动器3施加时间Ta的电压V3作为扩张脉冲之后,向致动器3施加时间Ta的电压V2作为用于喷出墨的收缩脉冲。接着,向致动器3施加电压V1作为用于使残留振动衰减的收缩脉冲。电压V1例如为电压V2的三倍。作为一例,电压V1=22.5V,电压V2=7.5V,电压V3=0V。另外,提供扩张脉冲、用于喷出墨的收缩脉冲、用于使残留振动衰减的收缩脉冲时的致动器3的动作与第一实施方式相同。
各脉冲宽度(即时间Ta)优选为AL(Acoustic Length)。在将时间Ta设为AL的情况下,基本驱动波形的时间TD为2AL。各脉冲宽度的时间Ta可以是AL的倍数,也可以是比AL短的时间。此外,各脉冲宽度的时间Ta也可以相互不同。
如图15所示,进行2灰度打印的多滴驱动波形(n=2)由在一个循环的驱动周期Tc内排列的两个基本驱动波形构成。此时,在第一滴的驱动波形与第二滴的驱动波形之间设置中间时间Tm。中间时间Tm例如为8AL。中间时间Tm优选为4AL~8AL,其中,优选为AL的偶数倍。此外,使第二滴的扩张脉冲的脉冲宽度大于第一滴的扩张脉冲的脉冲宽度。由此,与第一滴墨的喷出速度相比提高第二滴墨的喷出速度。作为一例,将第一滴的扩张脉冲的脉冲宽度设为时间0.8Ta,将第二滴的扩张脉冲的脉冲宽度设为时间Ta。在将时间Ta设为AL的情况下,分别为0.8AL、AL。在将中间时间Tm设为例如4AL~8AL的情况下,第一滴墨的喷出速度优选为第二滴墨的喷出速度的例如1.01倍~1.20倍。
从驱动周期Tc的开始经过时间0.2Ta后向致动器3提供第一滴的扩张脉冲。即,第一滴的扩张脉冲的终期为从驱动周期Tc的开始到时间Ta后。并且,用于喷出墨的收缩脉冲在第一滴及第二滴中均为时间Ta。因此,第一滴的驱动波形的时间TD与第二滴的驱动波形的时间TD相同。
如图16所示,进行3灰度以上的打印的多滴驱动波形(n≥3)由在一个循环的驱动周期Tc内排列的n个基本驱动波形构成。在图16中作为一例示出了n=5的情况,但是在其他n数的情况下也同样。中间时间Tm设置于最后的第n滴的驱动波形与第(n-1)滴的驱动波形之间。中间时间Tm例如为8AL。中间时间Tm优选为4AL~8AL,其中,优选为AL的偶数倍。另一方面,从第一滴到第(n-1)滴的驱动波形未设置中间时间Tm及抵消脉冲而连续。但是,并不排除在各驱动波形之间设置比中间时间Tm短的延迟时间。
此外,使最后的第n滴的扩张脉冲的脉冲宽度比第一滴到第(n-1)滴的扩张脉冲的脉冲宽度大。由此,与第一滴到第(n-1)滴墨的喷出速度相比提高第n滴墨的喷出速度。作为一例,将第一滴到第(n-1)滴的扩张脉冲的脉冲宽度设为时间0.8Ta,将第n滴的扩张脉冲的脉冲宽度设为时间Ta。在将时间Ta设为AL的情况下,分别为0.8AL、AL。在将中间时间Tm设为例如4AL~8AL的情况下,第n滴墨的喷出速度优选为第一滴~第(n-1)滴墨的喷出速度的例如1.01倍~1.20倍。
在从驱动周期Tc的开始经过时间0.2Ta后向致动器3提供第一滴的扩张脉冲。即,第一滴的扩张脉冲的终期为从驱动周期Tc的开始到时间Ta后。并且,用于喷出墨的收缩脉冲为时间Ta。在从经过第一滴的收缩脉冲的时间Ta起进一步经过时间0.2Ta后向致动器3提供第二滴的扩张脉冲。即,第一滴的扩张脉冲的中间点与第二滴的扩张脉冲的中间点的间隔为2Ta。第三滴以后也同样。
图17与图12同样地示出了实际喷出墨,在经过规定时间后(经过200μs后)拍摄了飞行的墨液滴的结果。作为比较例,一并示出了以未设置中间时间Tm及升压脉冲(TB)的多滴驱动波形喷出墨时的结果。从图17的结果可知,两滴(n=2)、三滴(n=3)、七滴(n=7)均在比较例4~6的情况下,附随液滴相对于主液滴产生了较大的延迟。相对于此,在实施例4~6的情况下,附随液滴相对于主液滴的延迟小或与主液滴一体化。即,实施例4~6的附随液滴着落于偏离主液滴的位置的风险小。
根据上述任一种实施方式,例如在进行灰度打印的情况下等,在向致动器3提供多滴驱动波形而喷出墨时,通过在最后的第n滴的驱动波形与第(n-1)滴的驱动波形之间设置中间时间Tm,能够使形成于最后的第n滴墨的液滴与喷嘴24内的墨之间的液柱变细。其结果,即使产生了附随液滴,也能够减小液滴。而且,由于提高了最后的第n滴墨的喷出速度,所以飞行的附随液滴从主液滴的延迟小。其结果,能够抑制由于附随的墨的液滴而导致打印质量降低。
另外,喷墨头100~103也可以不将致动器3和喷嘴24两方设置在喷嘴板2的面上。例如也可以是具备例如按需喷墨/压电方式、共享壁式、共享模式型中的任一种驱动方式的致动器的喷墨头。
即,实施方式的喷墨头能够以如下方式表示。
(1)具备:墨喷出部,具备喷出墨的喷嘴、与所述喷嘴连通的墨压力室以及使所述墨压力室的容积改变的致动器;以及致动器驱动电路,在喷出n次(n为3以上的整数)所述墨而进行3灰度以上的打印时,向所述致动器提供多滴驱动波形,所述多滴驱动波形在喷出第n-1滴墨的驱动波形与喷出第n滴墨的驱动波形之间设置有比从第一滴到第n-1滴的各驱动波形的每一个的周期长的中间时间。
(2)具备:墨喷出部,具备喷出墨的喷嘴、与所述喷嘴连通的墨压力室以及使所述墨压力室的容积改变的致动器;以及致动器驱动电路,在喷出n次(n为2以上的整数)所述墨而进行2灰度以上的打印时,向所述致动器提供多滴驱动波形,所述多滴驱动波形在喷出第n-1滴墨的驱动波形与喷出第n滴墨的驱动波形之间设置有4AL(Acoustic Length)以上的中间时间。
本发明的实施方式是作为例子而提出的,并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施,能够在不脱离发明宗旨的范围进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和宗旨中,并且包含在与权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
Claims (7)
1.一种喷墨头,其特征在于,具备:
墨喷出部,具备喷出墨的喷嘴、与所述喷嘴连通的墨压力室以及使所述墨压力室的容积改变的致动器;以及
致动器驱动电路,在喷出n次所述墨而进行3灰度以上的打印时,向所述致动器提供多滴驱动波形,所述多滴驱动波形在喷出第n-1滴墨的驱动波形与喷出第n滴墨的驱动波形之间设置有比从第一滴到第n-1滴的各驱动波形的每一个的周期长的中间时间,其中,n为3以上的整数。
2.根据权利要求1所述的喷墨头,其特征在于,
所述多滴驱动波形是对喷出所述第n滴墨的驱动波形附加了升压脉冲的驱动波形。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨头,其特征在于,
所述多滴驱动波形是所述第n滴的驱动波形的脉冲宽度比从所述第一滴到所述第n-1滴的各驱动波形的每一个的脉冲宽度宽的驱动波形。
4.根据权利要求1或2所述的喷墨头,其特征在于,
所述中间时间为4声长以上。
5.根据权利要求3所述的喷墨头,其特征在于,
所述中间时间为4声长以上。
6.根据权利要求4所述的喷墨头,其特征在于,
所述中间时间为声长的偶数倍。
7.根据权利要求5所述的喷墨头,其特征在于,
所述中间时间为声长的偶数倍。
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