JP2010149335A - 液滴吐出装置、液滴吐出方法および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動パルスを所定の間隔で2個以上連続して圧力発生手段81に印加し、その駆動パルス数に応じて吐出された液滴が被着媒体に到達する前に一つの液滴に合体して被着媒体に着弾する液滴吐出装置であって、同じパルス形状の駆動パルスを出力し、ノズル開口11から流体抵抗部32までの液体流路によって決まる固有振動数の周期をTcとしたとき、駆動パルスのパルス幅Tpは周期Tcよりも小さく設定され、駆動パルスのパルス間隔をTNnとしたとき、第1パルスと第2パルスとのパルス間隔TN1は1.2×Tc〜1.5×Tcの範囲に設定され、パルス間隔TN2以降のパルス間隔TN2、TN3、・・TNnは、TN1より小さいく、前記周期Tc以上に設定されていることを特徴とする。
【選択図】図6
Description
液体を吐出するために設けられたノズル開口と、そのノズル開口に連通して設けられた圧力発生室と、その圧力発生室の容積を膨張・収縮させる圧力発生手段と、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体流路の途中に設けられた流体抵抗部を有する液滴吐出ヘッドと、
前記圧力発生室の容積を膨張・収縮させるための駆動パルスを前記圧力発生手段に印加する駆動制御部を備え、
その駆動制御部から駆動パルスを所定の間隔で2個以上連続して前記圧力発生手段に印加して、その駆動パルス数に応じて吐出された液滴が、被着媒体に到達する前にほぼ一つの液滴に合体して前記被着媒体に着弾する液滴吐出装置を対象とするものである。
同じパルス形状の駆動パルスを出力し、
前記ノズル開口から流体抵抗部までの液体流路によって決まる固有振動数の周期をTcとしたときに、前記駆動パルスのパルス幅Tpは前記周期Tcよりも小さく設定され(Tp<Tc)、
連続するn個(n≧2の整数)の駆動パルスの第nパルス開始から第(n+1)パルスの開始までのパルス間隔をTNnとしたときに、n=1である第1パルスとn=2である第2パルスとのパルス間隔TN1は、1.2×Tc〜1.5×Tcの範囲に設定されて、前記第2パルスと次の第3パルスとのパルス間隔TN2以降のパルス間隔TN2、TN3、・・TNnは、前記TN1より小さいく、かつ前記液体流路の固有振動数の周期Tc以上に設定されている(TN1=1.2×Tc〜1.5×Tc>(TN2、TN3、・・、TNn≧Tc)ことを特徴とするものである。
液体を吐出するために設けられたノズル開口と、そのノズル開口に連通して設けられた圧力発生室と、その圧力発生室の容積を膨張・収縮させる圧力発生手段と、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体流路の途中に設けられた流体抵抗部を有する液滴吐出ヘッドを備え、
前記圧力発生手段に駆動パルスを所定の間隔で2個以上連続して印加して、その駆動パルス数に応じて吐出された液滴が、被着媒体に到達する前にほぼ一つの液滴に合体して前記被着媒体に着弾する液滴吐出方法を対象とするものである。
前記ノズル開口から流体抵抗部までの液体流路によって決まる固有振動数の周期をTcとしたときに、前記駆動パルスのパルス幅Tpは前記周期Tcよりも小さく設定され(Tp<Tc)、
連続するn個(n≧2の整数)の駆動パルスの第nパルス開始から第(n+1)パルスの開始までのパルス間隔をTNnとしたときに、n=1である第1パルスとn=2である第2パルスとのパルス間隔TN1は、1.2×Tc〜1.5×Tcの範囲に設定されて、前記第2パルスと次の第3パルスとのパルス間隔TN2以降のパルス間隔TN2、TN3、・・TNnは、前記TN1より小さいく、かつ前記液体流路の固有振動数の周期Tc以上に設定されている(TN1=1.2×Tc〜1.5×Tc>(TN2、TN3、・・、TNn≧Tc)ことを特徴とするものである。
また本発明は、高精度のドット諧調記録が可能な画像形成装置を提供することができる。
5:流路基板
6:インク
7,7a,7b:駆動パルス
8:インク滴
9:駆動パルス
9a:時間Tfに相当する駆動パルス
10:ノズルプレート
11:ノズル開口
20:チャンバープレート
21:連通流路
30:リストリクタプレート
31:圧力発生室
32:リストリクタ
33:開口
40:ダイアフラムプレート
41:振動板
50:サポートプレート
52:共通のインク溜まり部
60:フィルタープレート
61:フィルター
70:高剛性プレート
71:共通インク室
72:開口溝
80:圧電アクチュエータ
81:圧電振動子
82:支持部材
83:駆動制御部
100:記録媒体
101:サブインクタンク
102:ヘッド保全部
103:メインインクタンク
104:供給チューブ
105:キャップ
110、111:ガイド軸
200:ヒータ。
Claims (20)
- 液体を吐出するために設けられたノズル開口と、そのノズル開口に連通して設けられた圧力発生室と、その圧力発生室の容積を膨張・収縮させる圧力発生手段と、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体流路の途中に設けられた流体抵抗部を有する液滴吐出ヘッドと、
前記圧力発生室の容積を膨張・収縮させるための駆動パルスを前記圧力発生手段に印加する駆動制御部を備え、
その駆動制御部から駆動パルスを所定の間隔で2個以上連続して前記圧力発生手段に印加して、その駆動パルス数に応じて吐出された液滴が、被着媒体に到達する前にほぼ一つの液滴に合体して前記被着媒体に着弾する液滴吐出装置において、
前記駆動制御部は、
同じパルス形状の駆動パルスを出力し、
前記ノズル開口から流体抵抗部までの液体流路によって決まる固有振動数の周期をTcとしたときに、前記駆動パルスのパルス幅Tpは前記周期Tcよりも小さく設定され(Tp<Tc)、
連続するn個(n≧2の整数)の駆動パルスの第nパルス開始から第(n+1)パルスの開始までのパルス間隔をTNnとしたときに、n=1である第1パルスとn=2である第2パルスとのパルス間隔TN1は、1.2×Tc〜1.5×Tcの範囲に設定されて、前記第2パルスと次の第3パルスとのパルス間隔TN2以降のパルス間隔TN2、TN3、・・TNnは、前記TN1より小さいく、かつ前記液体流路の固有振動数の周期Tc以上に設定されている(TN1=1.2×Tc〜1.5×Tc>(TN2、TN3、・・、TNn≧Tc)ことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1に記載の液滴吐出装置において、前記パルス間隔TN2以降のパルス間隔は順次小さくなっており、かつ最終のパルス間隔TNnは前記液体流路の固有振動数の周期Tc以上に設定されている(TN2>TN3>・・>TNn≧Tc)ことを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項1または2に記載の液滴吐出装置において、前記駆動パルスは、前記圧力発生室の容積を膨張するために電圧を立ち上げる膨張時間Tfと、立ち上げた電圧を一定に保持する保持時間Thと、圧力発生室の容積を収縮するために電圧を立ち下げる収縮時間Trとを有する台形の波形形状をしていることを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項3に記載の液滴吐出装置において、前記膨張時間Tfと保持時間Thの合計時間Twが、前記圧力発生室の膨張によってメニスカスが引き込まれ、そのメニスカスの引き込み位置がほぼ1/2となる点から最初にメニスカス位置が最下点になるまでの時間の範囲内であることを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液滴吐出装置において、前記ノズル開口の表面の前記液体に対する接触角が65°以上であることを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の液滴吐出装置において、前記駆動パルス数に応じて吐出された複数の液滴は、前記ノズル開口から前記被着媒体までの距離の1/2以上を超えた所から前記被着媒体までの範囲で一つの液滴となることを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の液滴吐出装置において、前記駆動パルス数に応じて吐出された複数の液滴は、前記ノズル開口から前記被着媒体までの距離が0.5mm〜2mm範囲内で一つの液滴となることを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の液滴吐出装置において、前記駆動パルス数に応じて吐出された複数の液滴の先頭の液滴が前記被着媒体に到達してから最後尾の液滴が前記被着媒体に着弾するまでの時間差をTsとし、先頭の液滴の速度V1の着弾によって形成される前記被着媒体上のドット径D1、最後尾の液滴の速度V2によって形成されるドット径D2とし、ラインヘッド型装置の前記被着媒体の速度、またはシリアル型のキャリッジ速度をVpとし、先頭の液滴の中心から最後尾の液滴の中心までの距離をLnとすると、先頭の液滴と最後尾の液滴との時間差Tsは、Ts=Ln/Vp={(1/2)×D1+D2+D3+・・+Dn+(1/2)×D(n+1)}以下とすることを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドにヒータが設置され、吐出される液体の粘度がほぼ一定になるように温度制御されていることを特徴とする液滴吐出装置。
- 液体を吐出するために設けられたノズル開口と、そのノズル開口に連通して設けられた圧力発生室と、その圧力発生室の容積を膨張・収縮させる圧力発生手段と、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体流路の途中に設けられた流体抵抗部を有する液滴吐出ヘッドを備え、
前記圧力発生手段に駆動パルスを所定の間隔で2個以上連続して印加して、その駆動パルス数に応じて吐出された液滴が、被着媒体に到達する前にほぼ一つの液滴に合体して前記被着媒体に着弾する液滴吐出方法において、
前記連続する駆動パルスは同じパルス形状を有し、
前記ノズル開口から流体抵抗部までの液体流路によって決まる固有振動数の周期をTcとしたときに、前記駆動パルスのパルス幅Tpは前記周期Tcよりも小さく設定され(Tp<Tc)、
連続するn個(n≧2の整数)の駆動パルスの第nパルス開始から第(n+1)パルスの開始までのパルス間隔をTNnとしたときに、n=1である第1パルスとn=2である第2パルスとのパルス間隔TN1は、1.2×Tc〜1.5×Tcの範囲に設定されて、前記第2パルスと次の第3パルスとのパルス間隔TN2以降のパルス間隔TN2、TN3、・・TNnは、前記TN1より小さいく、かつ前記液体流路の固有振動数の周期Tc以上に設定されている(TN1=1.2×Tc〜1.5×Tc>(TN2、TN3、・・、TNn≧Tc)ことを特徴とする液滴吐出方法。 - 請求項10に記載の液滴吐出方法において、前記パルス間隔TN2以降のパルス間隔は順次小さくなっており、かつ最終のパルス間隔TNnは前記液体流路の固有振動数の周期Tc以上に設定されている(TN2>TN3>・・>TNn≧Tc)ことを特徴とする液滴吐出方法。
- 請求項10または11に記載の液滴吐出方法において、前記駆動パルスは、前記圧力発生室の容積を膨張するために電圧を立ち上げる膨張工程の時間Tfと、立ち上げた電圧を一定に保持する保持工程の時間Thと、圧力発生室の容積を収縮するために電圧を立ち下げる収縮工程の時間Trとを有する台形の波形形状をしていることを特徴とする液滴吐出方法。
- 請求項12に記載の液滴吐出方法において、前記膨張工程の時間Tfと保持工程の時間Thの合計時間Twが、前記圧力発生室の膨張によってメニスカスが引き込まれ、そのメニスカスの引き込み位置がほぼ1/2となる点から最初にメニスカス位置が最下点になるまでの時間の範囲内であることを特徴とする液滴吐出方法。
- 請求項10ないし13のいずれか1項に記載の液滴吐出方法において、前記ノズル開口の表面の前記液体に対する接触角が65°以上であることを特徴とする液滴吐出方法。
- 請求項10ないし14のいずれか1項に記載の液滴吐出方法において、前記駆動パルス数に応じて吐出された複数の液滴は、前記ノズル開口から前記被着媒体までの距離の1/2以上を超えた所から前記被着媒体までの範囲で一つの液滴となることを特徴とする液滴吐出方法。
- 請求項10ないし15のいずれか1項に記載の液滴吐出方法において、前記駆動パルス数に応じて吐出された複数の液滴は、前記ノズル開口から前記被着媒体までの距離が0.5mm〜2mm範囲内で一つの液滴となることを特徴とする液滴吐出方法。
- 請求項10ないし15のいずれか1項に記載の液滴吐出方法において、前記駆動パルス数に応じて吐出された複数の液滴の先頭の液滴が前記被着媒体に到達してから最後尾の液滴が前記被着媒体に着弾するまでの時間差をTsとし、先頭の液滴の速度V1の着弾によって形成される前記被着媒体上のドット径D1、最後尾の液滴の速度V2によって形成されるドット径D2とし、ラインヘッド型装置の前記被着媒体の速度、またはシリアル型のキャリッジ速度をVpとし、先頭の液滴の中心から最後尾の液滴の中心までの距離をLnとすると、先頭の液滴と最後尾の液滴との時間差Tsは、Ts=Ln/Vp={(1/2)×D1+D2+D3+・・+Dn+(1/2)×D(n+1)}以下とすることを特徴とする液滴吐出方法。
- 請求項10ないし17のいずれか1項に記載の液滴吐出方法において、前記液滴吐出ヘッドにヒータが設置され、吐出される液体の粘度がほぼ一定になるように温度制御されていることを特徴とする液滴吐出方法。
- 前記液体がインクであって、前記着弾媒体が記録媒体であって、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の液滴吐出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項19に記載の画像形成装置において、色の異なるインクをそれぞれ装填した前記液滴吐出ヘッドが複数個設けられていることを特徴とする画像形成装置。
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