JP2018154079A - Method for driving liquid discharge device and liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インク等の液体を吐出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for discharging a liquid such as ink.
液体吐出装置では、印刷データから展開されたドットパターンに基づいて、液体容器から共通液室(リザーバー)を介して供給されたインクなどの液体をノズルから吐出する。このドットパターンによっては、液体の供給が間に合わずに供給不足となってノズル内のメニスカス(ノズル内に形成される液体の表面)が破壊されて、ノズルから共通液室に空気が引き込まれてしまう可能性がある。ノズルから空気が引き込まれると、ノズルの吐出不良が発生する虞がある。特許文献1では、液体の供給不足になり易い場合として、2回以上の吐出が連続するドットパターンを例示する。そして、例えば直前に連続する2回以上の吐出における液体の吐出量(デューティーの値)に応じて、各吐出の後に待機時間を設けることで、液体の供給不足を解消する。 In the liquid ejecting apparatus, a liquid such as ink supplied from a liquid container via a common liquid chamber (reservoir) is ejected from a nozzle based on a dot pattern developed from print data. Depending on the dot pattern, the supply of liquid is not in time, the supply is insufficient, the meniscus in the nozzle (the surface of the liquid formed in the nozzle) is destroyed, and air is drawn from the nozzle into the common liquid chamber. there is a possibility. When air is drawn from the nozzle, there is a possibility that a defective ejection of the nozzle may occur. Patent Document 1 exemplifies a dot pattern in which two or more discharges are continued as a case where liquid supply is likely to be insufficient. Then, for example, according to the liquid discharge amount (duty value) in the two or more continuous discharges immediately before, a waiting time is provided after each discharge, thereby eliminating the shortage of liquid supply.
しかしながら、特許文献1のように各吐出の後に待機時間を設けると、全体の印刷速度が低下してしまう。また、実際に空気の引き込みが発生し易いドットパターンとしては、特許文献1で例示されるような2回以上の吐出が連続するドットパターンだけではない。例えば吐出量が多い吐出と吐出量が多い吐出との間に、非吐出または吐出量が少ない吐出の時間が介在するドットパターンでも空気の引き込みが発生し易い。このようなドットパターンでは、共通液室内に流速の急激な変化が生じることで液体の供給が間に合わなくなる可能性が高い。多くノズルから液体が吐出される中でもし非吐出のノズルがあると、共通液室ではその非吐出のノズルの近傍のインクまで奪い取られるほどの過剰な負圧が発生し、その非吐出のノズルからも空気が引き込まれ易くなる。このようなドットパターンによる空気の引き込みまでは特許文献1で想定されておらず、特許文献1の技術では対応できない。また、液体の供給を間に合わせるためには、ノズルからの液体の吐出量を少なくすればよいが、液体の吐出量を少なくしただけでは、印刷画質が低下してしまう。以上の事情を考慮して、本発明は、空気の引き込みを的確に抑制しつつ、印刷画質の低下を抑制することを目的とする。 However, if a standby time is provided after each discharge as in Patent Document 1, the overall printing speed is reduced. In addition, the dot pattern in which air is actually likely to be drawn is not limited to a dot pattern that is continuously ejected twice or more as exemplified in Patent Document 1. For example, air is likely to be drawn even in a dot pattern in which a non-ejection or ejection period with a small ejection volume is interposed between ejection with a large ejection volume and ejection with a large ejection volume. In such a dot pattern, there is a high possibility that the supply of liquid will not be in time because of a rapid change in flow velocity in the common liquid chamber. If there is a non-ejection nozzle, even if liquid is ejected from many nozzles, an excessive negative pressure is generated in the common liquid chamber so that even the ink in the vicinity of the non-ejection nozzle is taken away, and the non-ejection nozzle Even air is easily drawn in. The air drawing by such a dot pattern is not assumed in Patent Document 1, and cannot be handled by the technology of Patent Document 1. Further, in order to keep the supply of the liquid in time, it is only necessary to reduce the amount of liquid discharged from the nozzles. However, if only the amount of liquid discharged is reduced, the print image quality is deteriorated. In view of the above circumstances, an object of the present invention is to suppress deterioration in print image quality while accurately suppressing air entrainment.
以上の課題を解決するために、本発明の液体吐出装置の駆動方法は、液体吐出装置の駆動方法であって、液体吐出装置は、第1液体を吐出するノズルに、第1液体を供給する第1共通液室と、第1液体とは異なる色の第2液体を吐出するノズルに、第2液体を供給する第2共通液室と、印刷データより展開される第1液体のドットパターンに基づいて、特定条件を満たすドットパターンを検出する検出部と、を備え、検出部がドットパターンを検出した場合に、第1液体の吐出量を低減し、第1液体を補足するように第2液体を吐出することによって、ドットパターンを印刷する。以上の態様によれば、特定条件を満たす第1液体のドットパターンを検出部が検出した場合に、第1液体の吐出量を低減するから、例えば第1共通液室内の第1液体の流速の急激な変化によって第1液体の供給不足になり易いドットパターンで、第1液体の吐出量を低減することができる。これにより、第1共通液室内での液体の流速の急激な変化を抑制できるので、第1液体の供給が間に合うようになり、第1液体の供給不足を抑制できる。したがって、第1共通液室のノズルのうち、第1液体が吐出されるノズルのみならず、第1液体が吐出されない非吐出のノズルからも空気が引き込まれることを抑制できる。また、本態様によれば、各吐出の後に待機時間を設けるのではなく、第1液体の吐出量を低減するので、待機時間を設ける場合に比較して、全体の印刷速度の低下を抑制できる。さらに、第1液体とは異なる色の第2液体を、第1液体を補足するように吐出するから、例えば第1液体とは色材の種類が異なるが第1液体に近い色の液体、第1液体とは色材の濃度(濃淡)が異なる液体、組み合わせると第1液体に近い色になる複数の液体などを第2液体として、第1液体を補足できる。これにより、印刷画質の低下を抑制できる。しかも、第1共通液室とは異なる第2共通液室から供給された第2液体で第1液体を補足するので、第1共通液室の第1液体をさらに吐出して補足する場合に比較して、第1液体が供給不足にならないように補足できる。このように、本態様によれば、共通液室内の液体の速度の急激な変化による空気の引き込みを抑制しつつ、印刷画質の低下を抑制できる。 In order to solve the above-described problems, a driving method of a liquid discharge apparatus according to the present invention is a driving method of a liquid discharge apparatus, and the liquid discharge apparatus supplies a first liquid to a nozzle that discharges the first liquid. The first common liquid chamber, the nozzle that discharges the second liquid of a color different from the first liquid, the second common liquid chamber that supplies the second liquid, and the dot pattern of the first liquid developed from the print data And a detection unit that detects a dot pattern that satisfies a specific condition. When the detection unit detects a dot pattern, the discharge amount of the first liquid is reduced and the second liquid is supplemented to supplement the first liquid. A dot pattern is printed by discharging liquid. According to the above aspect, since the discharge amount of the first liquid is reduced when the detection unit detects the dot pattern of the first liquid that satisfies the specific condition, for example, the flow rate of the first liquid in the first common liquid chamber It is possible to reduce the discharge amount of the first liquid with a dot pattern that tends to cause insufficient supply of the first liquid due to an abrupt change. Thereby, since the rapid change of the flow velocity of the liquid in a 1st common liquid chamber can be suppressed, supply of a 1st liquid comes in time and the supply shortage of a 1st liquid can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress air from being drawn not only from the nozzles that discharge the first liquid, but also from the non-discharge nozzles that do not discharge the first liquid, among the nozzles of the first common liquid chamber. Further, according to this aspect, the standby time is not provided after each discharge, but the discharge amount of the first liquid is reduced, so that a decrease in the overall printing speed can be suppressed as compared with the case where the standby time is provided. . Further, since the second liquid having a color different from that of the first liquid is ejected so as to supplement the first liquid, for example, a liquid having a color different from that of the first liquid but having a color close to the first liquid, the first liquid is used. The first liquid can be supplemented by using a liquid having a different color material concentration (darkness) from one liquid, a plurality of liquids that have colors close to the first liquid when combined, and the like as the second liquid. Thereby, it is possible to suppress a decrease in print image quality. In addition, since the first liquid is supplemented by the second liquid supplied from the second common liquid chamber different from the first common liquid chamber, the first liquid in the first common liquid chamber is further discharged and supplemented. Thus, the first liquid can be supplemented so as not to be insufficiently supplied. Thus, according to this aspect, it is possible to suppress a decrease in print image quality while suppressing air entrainment due to a rapid change in the velocity of the liquid in the common liquid chamber.
本発明の好適な態様において、駆動素子の駆動により圧力室の圧力を変動させることによってノズルから第1液体を吐出させる際に、駆動素子を駆動するための駆動波形の形状または数を変えることによって、第1液体の吐出量を低減する。以上の態様によれば、駆動素子を駆動するための駆動波形の形状または数を変えることによって、第1液体の吐出量を低減するから、吐出量を調整し易い。 In a preferred aspect of the present invention, when the first liquid is discharged from the nozzle by changing the pressure in the pressure chamber by driving the driving element, the shape or number of driving waveforms for driving the driving element is changed. The discharge amount of the first liquid is reduced. According to the above aspect, since the discharge amount of the first liquid is reduced by changing the shape or number of drive waveforms for driving the drive elements, the discharge amount can be easily adjusted.
本発明の好適な態様において、第1液体に補足される第2液体は、複数の異なる色の液体である。以上の態様によれば、複数の異なる色の第2液体で第1液体を補足することによって、印刷画質の低下を抑制できる。本態様によれば、例えば第1液体がブラックの場合には、組み合わせることによってブラックに近い色になるシアンとマゼンタとイエローを第2液体とすることができる。 In a preferred aspect of the present invention, the second liquid supplemented with the first liquid is a plurality of different color liquids. According to the above aspect, by supplementing the first liquid with a plurality of second liquids of different colors, it is possible to suppress a decrease in print image quality. According to this aspect, for example, when the first liquid is black, cyan, magenta, and yellow, which become colors close to black by being combined, can be used as the second liquid.
本発明の好適な態様において、検出部は、第1液体の吐出デューティーと、第1液体の吐出または非吐出の時間とに基づいて、印刷データより展開されるドットパターンから特定条件を満たすドットパターンを検出する。以上の態様によれば、第1液体の吐出デューティーと、吐出または非吐出の時間とに基づいて、特定条件を満たすドットパターンを検出するから、単に吐出デューティーだけでドットパターンを検出する場合に比較して、第1液体が供給不足になり易いドットパターンを的確に検出できる。 In a preferred aspect of the present invention, the detection unit has a dot pattern that satisfies a specific condition from the dot pattern developed from the print data based on the discharge duty of the first liquid and the discharge or non-discharge time of the first liquid. Is detected. According to the above aspect, since the dot pattern satisfying the specific condition is detected based on the discharge duty of the first liquid and the discharge or non-discharge time, it is compared with the case where the dot pattern is detected only by the discharge duty. Thus, it is possible to accurately detect a dot pattern in which the first liquid is likely to be insufficiently supplied.
本発明の好適な態様において、特定条件を満たす吐出デューティーの範囲は、第1液体の色によって異なる。以上の態様によれば、特定条件を満たす吐出デューティーの範囲は、第1液体の色によって異なるから、第1液体の色によって第1液体の粘度や重量が変わっても、それに応じて第1液体の供給不足になり易いドットパターンとして検出される範囲が異なるようにすることができる。したがって、本態様によれば、第1液体の色に応じて、第1液体の供給不足になり易いドットパターンを的確に検出できる。 In a preferred aspect of the present invention, the range of the discharge duty satisfying the specific condition varies depending on the color of the first liquid. According to the above aspect, since the range of the discharge duty satisfying the specific condition varies depending on the color of the first liquid, even if the viscosity or weight of the first liquid changes depending on the color of the first liquid, the first liquid accordingly It is possible to make the ranges detected as dot patterns that are likely to be insufficient to supply differ. Therefore, according to this aspect, it is possible to accurately detect a dot pattern that tends to be insufficiently supplied with the first liquid according to the color of the first liquid.
以上の課題を解決するために、本発明の液体吐出装置の駆動方法は、第1液体を吐出するノズルに、第1液体を供給する第1共通液室と、第1液体とは異なる色の第2液体を吐出するノズルに、第2液体を供給する第2共通液室と、印刷データより展開される第1液体のドットパターンに基づいて、特定条件を満たすドットパターンを検出する検出部と、を備え、検出部がドットパターンを検出した場合に、第1液体の吐出量を低減し、第1液体を補足するように第2液体を吐出することによって、ドットパターンを印刷する。以上の態様によれば、特定条件を満たす第1液体のドットパターンを検出部が検出した場合に、第1液体の吐出量を低減するから、例えば第1共通液室内の第1液体の流速の急激な変化によって第1液体の供給不足になり易いドットパターンで、第1液体の吐出量を低減することができる。これにより、第1共通液室内での液体の流速の急激な変化を抑制できるので、第1液体の供給が間に合うようになり、第1液体の供給不足を抑制できる。したがって、第1共通液室のノズルのうち、第1液体が吐出されるノズルのみならず、第1液体が吐出されない非吐出のノズルからも空気が引き込まれることを抑制できる。また、本態様によれば、各吐出の後に待機時間を設けるのではなく、第1液体の吐出量を低減するので、待機時間を設ける場合に比較して、全体の印刷速度の低下を抑制できる。さらに、第1液体とは異なる色の第2液体を、第1液体を補足するように吐出するから、例えば第1液体とは色材の種類が同じで濃度が異なる色の液体などを第2液体として、第1液体を補足できる。これにより、印刷画質の低下を抑制できる。しかも、第1共通液室とは異なる第2共通液室から供給された第2液体で第1液体を補足するので、第1共通液室の第1液体をさらに吐出して補足する場合に比較して、第1液体が供給不足にならないように補足できる。このように、本態様によれば、共通液室内の液体の速度の急激な変化による空気の引き込みを抑制しつつ、印刷画質の低下を抑制できる。 In order to solve the above problems, a driving method of a liquid discharge apparatus according to the present invention includes a first common liquid chamber that supplies a first liquid to a nozzle that discharges the first liquid, and a color different from that of the first liquid. A second common liquid chamber that supplies the second liquid to the nozzle that discharges the second liquid, and a detection unit that detects a dot pattern that satisfies a specific condition based on the dot pattern of the first liquid developed from the print data; When the detection unit detects a dot pattern, the discharge amount of the first liquid is reduced, and the second liquid is discharged so as to supplement the first liquid, thereby printing the dot pattern. According to the above aspect, since the discharge amount of the first liquid is reduced when the detection unit detects the dot pattern of the first liquid that satisfies the specific condition, for example, the flow rate of the first liquid in the first common liquid chamber It is possible to reduce the discharge amount of the first liquid with a dot pattern that tends to cause insufficient supply of the first liquid due to an abrupt change. Thereby, since the rapid change of the flow velocity of the liquid in a 1st common liquid chamber can be suppressed, supply of a 1st liquid comes in time and the supply shortage of a 1st liquid can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress air from being drawn not only from the nozzles that discharge the first liquid, but also from the non-discharge nozzles that do not discharge the first liquid, among the nozzles of the first common liquid chamber. Further, according to this aspect, the standby time is not provided after each discharge, but the discharge amount of the first liquid is reduced, so that a decrease in the overall printing speed can be suppressed as compared with the case where the standby time is provided. . Furthermore, since the second liquid having a color different from that of the first liquid is ejected so as to supplement the first liquid, for example, the second liquid may be a liquid having the same color material type and a different concentration from the first liquid. The first liquid can be supplemented as the liquid. Thereby, it is possible to suppress a decrease in print image quality. In addition, since the first liquid is supplemented by the second liquid supplied from the second common liquid chamber different from the first common liquid chamber, the first liquid in the first common liquid chamber is further discharged and supplemented. Thus, the first liquid can be supplemented so as not to be insufficiently supplied. Thus, according to this aspect, it is possible to suppress a decrease in print image quality while suppressing air entrainment due to a rapid change in the velocity of the liquid in the common liquid chamber.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る液体吐出装置10の部分的な構成図である。第1実施形態の液体吐出装置10は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体12に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。図1に示す液体吐出装置10は、制御ユニット20と搬送機構22とキャリッジ24と液体吐出ヘッド26とを具備する。液体吐出装置10にはインクを貯留する液体容器(カートリッジ)14が装着される。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a partial configuration diagram of a
液体容器14は、液体吐出装置10の本体に着脱可能な箱状の容器からなるインクタンクタイプのカートリッジである。なお、液体容器14は、箱状の容器に限られず、袋状の容器からなるインクパックタイプのカートリッジであってもよい。本実施形態では、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)、ライトシアン(LC)、ライトマゼンタ(LM)、ダークイエロー(DY)、ライトブラック(LK)の8色のインクが液体容器14に貯留される。シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)はそれぞれ色材(顔料や染料など)が異なる。また、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)はそれぞれ、ライトシアン(LC)、ライトマゼンタ(LM)、ダークイエロー(DY)、ライトブラック(LK)と色材(顔料や染料など)の濃度(濃淡)が異なる色のインクである。なお、液体容器14に貯留されるインクは、例示した8色のインクに限られない。液体容器14に貯留されるインクは、ポンプ(図示略)によって液体吐出ヘッド26に供給(圧送)される。
The
制御ユニット20は、例えばCPU(Central Processing Unit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の制御装置202と半導体メモリー等の記憶装置203とを含んで構成され、記憶装置203に記憶された制御プログラムを制御装置202が実行することで液体吐出装置10の各要素を統括的に制御する。図1に示すように、媒体12に形成すべき画像を表す印刷データGがホストコンピューター等の外部装置(図示略)から制御ユニット20に供給される。制御ユニット20は、印刷データGで指定された画像が媒体12に形成されるように液体吐出装置10の各要素を制御する。
The
液体吐出ヘッド26は、キャリッジ24に搭載される。液体吐出ヘッド26は、複数の液体吐出部70を備える。本実施形態では、媒体12の搬送方向であるY方向に直交する方向Xに沿って並ぶように、4つの液体吐出部70を配列した場合を例示する。ただし、4つの液体吐出部70の配列も図示したものに限られず、例えば、Y方向に沿って並ぶように配置してもいいし、スタガ状または千鳥状に配置してもよい。また、液体吐出部70の数は、図示したものに限られない。各液体吐出部70には、2つずつのノズル列が配置され、液体吐出ヘッド26は合計で8つのノズル列を備える。各ノズル列は、Y方向に沿って直線状に配列された複数のノズルNの集合である。8つのノズル列には、8色のインクが1色ずつ別々に供給され、8つのノズル列のノズルNから、ノズル列ごとに別々の色のインクが吐出される。
The
キャリッジ24は、液体吐出ヘッド26を収容および支持する構造体であり、制御ユニット20による制御のもとで、搬送ベルトやモーター等を含む移動機構(図示略)により、Y方向に直交するX方向に沿って反復的に往復する。搬送機構22による媒体12の搬送とキャリッジ24の反復的な往復とに並行して液体吐出ヘッド26が媒体12にインクを吐出することで媒体12の表面に所望の画像が形成される。ただし、搬送機構22とキャリッジ24の構成は以上の例示に限られない。なお、X−Y平面(媒体12の表面に平行な平面)に垂直な方向を以下ではZ方向と表記する。液体吐出ヘッド26によるインクの吐出方向がZ方向に相当する。
The
図2は、任意の1つの液体吐出部70の分解斜視図である。図3は、図2に示す液体吐出部70のIII−III断面図である。図2および図3に示すように、液体吐出部70は、ヘッド本体30にケース部材40を固定(接合)して構成される。ヘッド本体30は、連通基板32を備え、その一方側(Z方向の正側の面)に、複数のノズルNが形成されたノズル板52とコンプライアンス基板(封止板)54が設置され、他方側(Z方向の負側の面)に、圧力室基板382を含む積層部38が積層された構造体である。これらのヘッド本体30の各要素は、例えば接着剤で相互に固定される。
FIG. 2 is an exploded perspective view of any one
ノズル板52は、Y方向に配列する複数のノズルNが形成された吐出面(媒体12との対向面)を構成する平板材である。ノズル板52は、例えばシリコン材料で構成される。複数のノズルNは、2列のノズル列からなる。なお、各ノズル列の配置は本実施形態で図示するものに限られない。例えばノズル列をそれぞれ、Y方向にずらして配置してもよい。また、ノズル板52に形成されるノズル列は2列に限られるものではなく、1列でもよい。
The
本実施形態に係る液体吐出部70には、図3(X−Y平面に垂直なX−Z平面で切断した図1に示す液体吐出部70のIII−III断面図)に示されるように、各ノズル列に対応する構造が、Z方向に平行な仮想線O−Oに対して略線対称に形成され、当該仮想線O−Oを境に分割した両構造は実質的に共通する。このため、以下の説明では一方のノズル列に対応する構造(図3の仮想線O−Oよりも左側部分)に着目し、他方のノズル列に対応する構造(図3の仮想線O−Oよりも右側部分)の要素の説明を便宜的に省略する。図4は、一方のノズル列に対応する構造(図3の仮想線O−Oよりも左側部分)における連通基板32の部分的な断面斜視図である。図4では、複数の圧力室SCを破線で示している。
As shown in FIG. 3 (III-III cross-sectional view of the
図2乃至図4に示す連通基板32は、インクの流路を構成する平板状の流路基板である。連通基板32は、例えばシリコン材料で構成される。連通基板32には、共通液室34と複数のノズル側連通流路326が形成される。共通液室34は、インクが流入する流入口342と複数の供給側連通流路344を備える。複数の供給側連通流路344と複数のノズル側連通流路326とはノズルN毎に形成された貫通孔であり、共通液室34は、複数のノズルNにわたり共通する開口である。
The
コンプライアンス基板54は、可撓性のフィルムであり、共通液室34内のインクの圧力変動を吸収する吸振体として機能する。図3に示すように、コンプライアンス基板54は、共通液室34を封止し、共通液室34の底面を構成する。なお、図3では各ノズル列に対応する共通液室34を別個のコンプライアンス基板54で封止する場合を説明したが、これに限られるものではなく、両方の共通液室34にわたり1個のコンプライアンス基板54を連続させるようにしてもよい。
The
積層部38は、ノズルNに連通する圧力室SC(キャビティ)を形成する圧力室基板382と振動板384と保護板386をこの順番で積層して構成される。ただし、このような構成に限られるものではなく、積層部38は、保護板386がない構成でもよい。圧力室基板382には、各ノズルNに連通する圧力室SCを構成する複数の開口部383が形成される。圧力室基板382は、例えば連通基板32と同様にシリコン材料で構成される。
The stacking
圧力室基板382のうち連通基板32とは反対側の表面には振動板384が設置される。振動板384は、弾性的に振動可能な平板材である。振動板384と連通基板32とは、圧力室基板382に形成された各開口部383の内側で相互に間隔をあけて対向する。圧力室基板382の開口部383の内側で連通基板32と振動板384とに挟まれた空間によって、各ノズルNからインクを吐出するための圧力を発生させる圧力室SCが構成される。連通基板32の各供給側連通流路344は、後述する共通液室34と圧力室SCとを連通し、連通基板32の各ノズル側連通流路326は圧力室SCとノズルNとを連通する。
A
振動板384のうち圧力室基板382とは反対側の表面には、相異なるノズルN(圧力室SC)に対応する複数の圧電素子385が形成される。各圧電素子385は、相互に対向する電極間に圧電体を介在させた駆動素子である。各圧電素子385は、後述する図6の駆動部262から供給される駆動信号Vにより個別に振動する。保護板386は、各圧電素子385を保護する要素であり、圧力室基板382(振動板384)の表面に例えば接着剤で固定される。保護板386のうち振動板384側の表面に形成された凹部387に各圧電素子385が収容されている。駆動信号Vに応じて各圧電素子385は振動すると、圧電素子385に連動して振動板384が振動する。これにより、圧力室SC内のインクの圧力が変動してノズルNからインクが吐出される。このように、圧電素子385は、圧力室SC内の圧力を変動させて圧力室SC内のインクをノズルNから吐出させる圧力発生素子として機能する。なお、圧電素子385は、不図示のフレキシブルプリントケーブル(FPC:Flexible Printed Circuit)やチップオンフィルム(COF:Chip On Film)などを経由して制御ユニット20に接続される。
A plurality of
ケース部材40のZ方向の正側の表面(以下「接合面」という)は、例えば接着剤で連通基板32のZ方向の負側の表面に固定される。ケース部材40は、例えばプラスチック材料などの成形樹脂材料で構成される。ケース部材40を成形樹脂材料で構成する場合には、成形樹脂材料の射出成形によって一体成形できる。ケース部材40は、複数の圧力室SCに供給されるインクが貯留され、流入口342により共通液室34に連通する液体貯留室42が形成された構造体である。液体貯留室42は、インクを導入するための導入口43に連通している。
The surface on the positive side in the Z direction of the case member 40 (hereinafter referred to as “joining surface”) is fixed to the surface on the negative side in the Z direction of the
このような共通液室34と液体貯留室42とは、複数のノズルNにわたる共通の空間であり、液体容器14から導入口43に供給されたインクを貯留する。共通液室34は、Y方向に長尺な空間から成る。本実施形態の共通液室34は、流入口342側から供給側連通流路(流出口)344側に向けて流路が拡大する形状である。複数の圧力室SCは、一方向(Y方向)に配列しており、複数の供給側連通流路344は、複数の圧力室SCの配列に沿ってY方向に並んでいる。
The
図4に示すように、液体貯留室42から共通液室34内に流入したインクは、複数の供給側連通流路344に分岐されて、各圧力室SCに並列に供給され、充填される。そして、振動板384の振動に応じた圧力変動により圧力室SCからノズル側連通流路326とノズルNとを通過して外部に吐出される。すなわち、圧力室SCは、インクをノズルNから吐出するための圧力を発生させる空間として機能し、共通液室34と液体貯留室42とは、複数の圧力室SCに供給されるインクを貯留する空間(リザーバー)として機能する。
As shown in FIG. 4, the ink that has flowed into the
図5は、図2の連通基板32をZ方向の負側(下方)から見た部分的な平面図であり、図2のY方向の仮想線y−yよりもX方向の負側の構造を示す。連通基板32は、図2のY方向の仮想線y−yに対して、X方向の負側の構造とX方向の正側の構造とが略線対称に形成され、両構造は実質的に共通する。このため、以下では、仮想線y−yよりもX方向の負側の構造に着目して説明する。
5 is a partial plan view of the
図5に示すように、共通液室34は、Y方向に長尺な空間からなる。共通液室34内を、供給側連通流路344の配列方向(Y方向)において、中央部O’を含む第1領域Aと、X方向の正側と負側の端部E側の端部領域Qを含む第2領域Bに分けると、流入口342は第1領域AのX方向の一方側に配置され、供給側連通流路344は第1領域Aと両側の第2領域Bに渡ってX方向の他方側に配置される。平面視で導入口43は中央部O’に重なる位置に配置されている。なお、流入口342は、必ずしも第1領域Aのみに配置されていなくてもよい。例えば流入口342のY方向の両端は、第2領域Bまではみ出していてもよい。また、本実施形態では、第1領域AのY方向に長尺な1つの流入口342を形成した場合を例示したが、これに限られず、第1領域AのY方向に配列する複数の流入口342を形成してもよい。図4に示すように、複数の圧力室SCは、一方向(Y方向)に配列しており、複数の供給側連通流路344は、複数の圧力室SCの配列に沿ってY方向に並んでいる。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態の共通液室34は、流入口342側から供給側連通流路(流出口)344側に向けて流路が拡大する形状である。共通液室34は、流入口342側から供給側連通流路344側に向けて徐々に拡大するように、第1領域Aから両側の第2領域Bの端部Eに向けて傾斜している。なお、共通液室34は、本実施形態で例示した形状に限られず、第2領域Bは端部Eに向けて傾斜していなくてもよい。
The
このような共通液室34では、流入口342から流入したインクは、図5の細線矢印に示すように第1領域Aから両側の第2領域Bに向けて広範囲に広がって、複数の供給側連通流路344に流れ込む。複数の供給側連通流路344に流入したインクは、圧力室SCに供給され、振動板384の振動に応じた圧力室SCの圧力変動によりノズル側連通流路326を介してノズルNから外部に吐出される。印刷データGによる画像を形成する場合には、印刷データGから展開されたドットパターンに基づいて、共通液室34からインクが供給される複数のノズルNから、吐出または非吐出とするノズルNが選択されて、共通液室34から供給されるインクが、吐出として選択されたノズルNから吐出される。
In such a
ところで、ドットパターンによって、共通液室34からのインクがノズルNから吐出される吐出量が変わるので、ドットパターンによっては共通液室34内にインクの流速の急激な変化が発生する場合がある。例えば吐出量が多い吐出期間の間に、非吐出期間または吐出量が少ない吐出期間が介在するドットパターンでは、ノズルNにインクを供給する共通液室34内に流速の急激な変化が生じるため、インクの供給が間に合わなくなる可能性が高い。多くノズルから液体が吐出される中でもし非吐出のノズルNがあると、共通液室34内ではその非吐出のノズルNの近傍のインクまで奪い取られるほどの過剰な負圧が発生し、その非吐出のノズルから空気が引き込まれ易くなる。このように、共通液室34内に流速の急激な変化が生じると、インクを吐出するノズルNからだけでなく、非吐出のノズルからも空気の引き込みが発生し易い。
By the way, the amount of ink discharged from the
例えば図5は、Y方向の負側と正側の端部領域QのノズルNが非吐出で、それ以外のノズルNからインクが吐出される場合を想定している。共通液室34にインクの流速の急激な変化が生じると、図5の太線矢印のように、非吐出のノズルNから共通液室34内に空気(気泡Bu)が引き込まれ易くなる。
For example, FIG. 5 assumes a case where the nozzles N in the negative end region Q in the Y direction are not ejected and ink is ejected from the other nozzles N. When a rapid change in the ink flow velocity occurs in the
共通液室34には、図3および図4に示すようなコンプライアンス基板54が設けられているため、インクの吐出周期により共通液室43内に流速の変化が生じてもその流速の変化による振動を吸収して、各圧力室SCに安定したインクの供給ができるようになっている。ところが、上述したドットパターンのように、共通液室34にインクの流速の急激な変化が生じると、このコンプライアンス基板54が固有の振動周期で大きく振動してしまう。流速の変化のタイミングによっては、コンプライアンス基板54が共振してさらにその振動が大きくなる。コンプライアンス基板54の振動が大きいと、インクの供給が瞬間的に間に合わなくなり、インクの供給不足が発生する。
Since the
このようなコンプライアンス基板54の過度な振動によるインクの供給不足が発生すると、メニスカス耐圧が低下するので、インクが吐出されるノズルN内のメニスカスが破壊されて、ノズルNから空気が引き込まれてしまう。また共通液室34側へのインクの引き込みにより、非吐出のノズルNからも空気が引き込まれ易くなってしまう。このようなコンプライアンス基板54の過度な振動によるインクの供給不足は、インクの吐出量が最も多いベタ吐出(吐出デューティーが100%)のインクの流速よりも低い流速で印刷する場合でも発生するので、ベタ吐出でなくてもノズルNからの空気の引き込みが発生する虞がある。ここでの吐出デューティーとは、単位時間当たりの可能最大インク吐出量に対する吐出するインク量の割合である。なお、ベタ吐出でも、端部領域QのノズルNは非吐出とされる場合があるので、そのような場合には、ベタ吐出でも非吐出のノズルNから空気が引き込まれる虞がある。また、空気が引き込まれ易くなる非吐出のノズルNは、端部領域QのノズルNに限られない。例えば吐出のノズルNと吐出のノズルNの間に非吐出のノズルNがあると、その非吐出のノズルからも空気が引き込まれ易くなる。
When the supply of ink is insufficient due to such excessive vibration of the
以上のように、ドットパターンによっては、共通液室34内のインクの流速の急激な変化によるコンプライアンス基板54の過度な振動によってインクの供給が間に合わず、インクの供給不足が発生し、ノズルNから空気が引き込まれ易くなる虞がある。ノズルNから空気が引き込まれると、ノズルNの吐出不良によってドット抜けなどが発生し、印刷画質が低下する。また、インクの供給を間に合わせるためには、ノズルNからのインクの吐出量を少なくすればよいが、インクの吐出量を少なくしただけでは、媒体12への色の再現性が低下するなど印刷画質が低下する虞がある。
As described above, depending on the dot pattern, the supply of ink may not be in time due to excessive vibration of the
そこで、本実施形態の液体吐出装置10は、共通液室34ごとに特定条件を満たすドットパターンを検出した場合には、検出された共通液室34に対応するインクの吐出量を低減して、そのインクを補足するように他の色のインクに対応する共通液室34のインクを吐出することによって、ドットパターンを印刷する機能を備える。共通液室34ごとに特定条件を満たすドットパターンを検出した場合に、例えば、検出された共通液室34内のインクの流速の急激な変化によってインクの供給不足になり易いドットパターンを、インクの吐出量を低減したドットパターンに変更することができる。これにより、共通液室34内でのインク流速の急激な変化を抑制できるので、インクの供給が間に合うようになり、インクの供給不足を抑制できる。したがって、共通液室34のノズルNのうち、インクが吐出されるノズルのみならず、インクが吐出されない非吐出のノズルからも空気が引き込まれることを抑制できる。また、各吐出の後に待機時間を設けるのではなく、インクの吐出量を低減するので、待機時間を設ける場合に比較して、全体の印刷速度の低下を抑制できる。さらに、吐出量を低減したインクを補足するように、特定条件が検出されていない他の異なる色のインクに対応する共通液室34からのインクを吐出するから、印刷画質の低下を抑制できる。異なる色のインクとは、色材の種類と色材の濃度の少なくとも一方が異なるインクである。本実施形態では、例えばシアン(C)とライトシアン(LC)の一方を他方で補足することで、媒体12への色の再現性などの低下を抑制できるので、印刷画質の低下を抑制できる。このように、本実施形態によれば、共通液室34内のインクの速度の急激な変化による空気の引き込みを抑制しつつ、印刷画質の低下を抑制できる。
Therefore, when the
図6は、上述した機能を説明するための液体吐出装置10の機能的な構成図である。図6では、搬送機構22やキャリッジ24等の図示を便宜的に省略している。先に説明した制御装置202が制御プログラムを実行することで、制御装置202が駆動信号生成部64と制御部60と検出部62として機能する。制御部60は、駆動信号生成部64を制御する。先に説明した記憶装置203には、データテーブルCが記憶されている。駆動信号生成部64は、駆動信号COMを生成する。駆動信号COMは、例えば図7の駆動波形W1、W2のように、中間電位VMに対して電位差を有する複数の電位(VL1、VH1、VH1’)を含む電圧信号の駆動波形である。図7に示す駆動信号COMの駆動波形W1、W2は、所定の周期ごとに生成される。
FIG. 6 is a functional configuration diagram of the
図6に示すように、液体吐出ヘッド26は、駆動部262と液体吐出部264を具備する。駆動部262は、制御ユニット20による制御のもとで液体吐出部264を駆動する。液体吐出部264は、液体容器14から供給されるインクを複数のノズルNから媒体12に吐出する。液体吐出部264は、複数のノズルNに対応する複数の吐出部266を包含する。各吐出部266は、駆動部262から供給される駆動信号Vに応じてインクを吐出する。
As shown in FIG. 6, the
駆動信号生成部64が生成した駆動信号COMと印刷データGに応じてインクの吐出の有無を指示する印刷信号SIとが制御ユニット20から駆動部262に供給される。駆動部262は、駆動信号COMと印刷信号SIとに応じた駆動信号Vを吐出部266ごとに生成して複数の吐出部266に並列に出力する。具体的には、駆動部262は、複数の吐出部266のうち印刷信号SIがインクの吐出を指示する吐出部266には駆動信号COMから駆動信号Vとして供給し、印刷信号SIがインクの非吐出を指示する吐出部266には中間電位VMを駆動信号Vとして供給する。
A drive signal COM generated by the drive
各圧電素子385の一方の電極に駆動信号Vが供給され、他方の電極に所定の中間電位VMが供給される。駆動信号Vの供給により圧電素子385が変形することで振動板384が振動すると、圧力室SC内の圧力が変動して圧力室SC内のインクがノズルNから吐出される。具体的には、駆動信号Vの振幅に応じた吐出量のインクがノズルNから吐出される。図6に例示した1個の吐出部266は、圧電素子385と振動板384と圧力室SCとノズルNとを包含する部分である。
A drive signal V is supplied to one electrode of each
図7は、圧電素子385を駆動する駆動信号COMの駆動波形の具体例を示す図である。図7に示すように、本実施形態では、特定条件を満たすドットパターンか否かによって、異なる駆動波形の駆動信号COMが圧電素子385に印加される。図7は、特定条件を満たすドットパターンでない場合の駆動波形W1と、特定条件を満たすドットパターンの場合の駆動波形W2とを例示している。図7の駆動波形W2は、駆動波形W1よりもインクの吐出量が少なくなる駆動波形の具体例である。特定条件を満たすドットパターンの場合に駆動波形W2で圧電素子385を駆動することで、インクの吐出量を低減することができる。駆動波形W1と駆動波形W2とを生成するためのデータ(例えば電圧データ)は、データテーブルCに記憶されている。制御部60は、データテーブルCからデータを読み出して、駆動信号生成部64によって駆動信号COMの駆動波形W1または駆動波形W2を生成する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of the drive waveform of the drive signal COM that drives the
図7の左側に駆動波形W1を実線で示し、図7の右側に駆動波形W2を実線で示している。図7の右側は、実線の駆動波形W2に点線の駆動波形W1を重ねることで、波形の相違点が分かり易くなるようにしている。駆動波形W1、W2は、ノズルN内のメニスカスを圧力室SC側に引き込んでからノズルNの開口部側へインクを押し出すための第1波形Wmと、ノズルN内にメニスカスを引き込んでインクを引きちぎって液滴にするための第2波形Wdを備える。 The drive waveform W1 is indicated by a solid line on the left side of FIG. 7, and the drive waveform W2 is indicated by a solid line on the right side of FIG. The right side of FIG. 7 makes it easy to understand the difference in waveform by superimposing the dotted drive waveform W1 on the solid drive waveform W2. The driving waveforms W1 and W2 are the first waveform Wm for drawing the meniscus in the nozzle N toward the pressure chamber SC and then pushing out the ink to the opening side of the nozzle N, and the ink is pulled into the nozzle N to tear off the ink. A second waveform Wd for forming droplets.
駆動波形W1において、第1波形Wmは、中間電位VMから電位VL1まで遷移して、電位VL1が一定時間保持された後、電位VL1から電位VH1まで遷移して、電位VH1が一定時間保持される。このような第1波形Wmによれば、中間電位VMから電位VL1まで遷移することで、ノズルN内のメニスカスが圧力室SC側にいったん引き込まれる。その後に、電位VL1から電位VH1まで遷移することで、ノズルN内のメニスカスがノズルNの開口部(インクが吐出されるノズルNの開口部)側に一気に動いて、ノズルNの開口部からインクが押し出される。 In the drive waveform W1, the first waveform Wm changes from the intermediate potential VM to the potential VL1, and after the potential VL1 is held for a certain time, the first waveform Wm changes from the potential VL1 to the potential VH1, and the potential VH1 is held for a certain time. . According to such a first waveform Wm, a transition from the intermediate potential VM to the potential VL1 causes the meniscus in the nozzle N to be once drawn into the pressure chamber SC. After that, the transition from the potential VL1 to the potential VH1 causes the meniscus in the nozzle N to move at a stroke toward the opening of the nozzle N (the opening of the nozzle N from which ink is ejected), and the ink from the opening of the nozzle N Is pushed out.
第2波形Wdによって、ノズルNの開口部から押し出されたインクを引きちぎることによって、ノズルNの開口部からインクが液滴として吐出される。具体的には、駆動波形W1の第2波形Wdは、電位VH1から中間電位VMに遷移することで、ノズルN内のメニスカスが圧力室SC側に引き込まれて、ノズルNの開口部から押し出されたインクを引きちぎることができる。 By tearing the ink pushed out from the opening of the nozzle N by the second waveform Wd, the ink is ejected as a droplet from the opening of the nozzle N. Specifically, the second waveform Wd of the drive waveform W1 transitions from the potential VH1 to the intermediate potential VM, so that the meniscus in the nozzle N is drawn to the pressure chamber SC side and pushed out from the opening of the nozzle N. Can tear off the ink.
駆動波形W2は、VL1を基準として、駆動波形W2の波形全体の電位を、駆動波形W1よりも小さくすることで、駆動電圧を小さくしたものである。このような駆動波形W2では、例えば電位VH1’が駆動波形W1の電位VH1よりも小さくなる。このため、駆動波形W2の第1波形Wmにおいて、ノズルN内のメニスカスを押し出す力が駆動波形W1よりも弱くなるので、駆動波形W1よりもインクの吐出量を低減できる。したがって、特定条件を満たすドットパターンでない場合には駆動波形W1を用いて圧電素子385を駆動し、特定条件を満たすドットパターンの場合には駆動波形W2を用いて圧電素子385を駆動するようにすることで、駆動波形W2は駆動波形W1よりもインクの吐出量を低減できる。また、駆動波形の形状を変えることによって、インクの吐出量を低減するから、吐出量を調整し易い。
The drive waveform W2 is obtained by reducing the drive voltage by making the potential of the entire waveform of the drive waveform W2 smaller than the drive waveform W1 with reference to VL1. In such a drive waveform W2, for example, the potential VH1 'is smaller than the potential VH1 of the drive waveform W1. For this reason, in the first waveform Wm of the drive waveform W2, the force for pushing out the meniscus in the nozzle N is weaker than that of the drive waveform W1, so that the ink discharge amount can be reduced more than the drive waveform W1. Therefore, when the dot pattern does not satisfy the specific condition, the
次に、本実施形態の液体吐出装置10の動作方法について図面を参照しながら説明する。図8は、液体吐出装置10の印刷時の動作を示すフローチャートである。図8に示すように、ステップS11にて検出部62は、印刷データGにより展開されたドットパターンから特定条件を満たすドットパターンを検出する。具体的には、検出部62は、上述した吐出デューティーと、吐出または非吐出の時間とに基づいて、特定条件を満たすドットパターンを検出する。例えば吐出量が多い吐出期間と吐出量が多い吐出期間との間に、非吐出期間または吐出量が少ない吐出期間の時間が介在するドットパターンのように、インクの流速の急激な変化によりインクの供給不足が生じ易いドットパターンを検出する。例えば吐出デューティーが略70%以上で吐出時間が1.5msec以上の吐出と、吐出デューティーが略30%以下で吐出時間が1.5msec〜3msecの吐出と、吐出デューティーが略70%以上で吐出時間が1.5msec以上の吐出とが連続する場合に特定条件を満たすものとすることができる。また、吐出デューティーが略70%以上で吐出時間が1.5msec以上の吐出と、1.5msec〜3msecの非吐出と、吐出デューティーが略70%以上で吐出時間が1.5msec以上の吐出とが連続する場合に特定条件を満たすものとすることができる。このような特定条件を満たすドットパターンでは、インクの流速の急激な変化によりインクの供給不足が生じ易いからである。
Next, an operation method of the
このような吐出デューティーを、特定条件を満たすか否かの判断基準とするのは、吐出または非吐出の時間の前後の吐出デューティーが大きくなるほど、インクの吐出量の差も大きくなるので、共通液室34内でインクの流速の急激な変化が生じ易くなるからである。なお、特定条件を満たす吐出デューティーの範囲は、インクの色によって異なるようにしてもよい。インクの色によってインクの粘度や重量が変わるので、それによって共通液室34内のインクの流速も変わるので、インクの供給不足になり易いドットパターンも変わる虞がある。特定条件を満たす吐出デューティーの範囲を、インクの色によって異なるようにすることで、インクの色に応じて、インクの供給不足になり易いドットパターンを的確に検出できる。
The reason why such a discharge duty is used as a criterion for determining whether or not the specific condition is satisfied is that as the discharge duty before and after the discharge or non-discharge time increases, the difference in the ink discharge amount also increases. This is because an abrupt change in the ink flow rate is likely to occur in the
また、吐出デューティーだけでなく、吐出または非吐出の時間についても、特定条件を満たすか否かの判断基準とするのは、吐出または非吐出の時間によっては、コンプライアンス基板54の過度な振動による空気の引き込みが発生する場合と発生しない場合があるからである。したがって、吐出デューティーと、吐出または非吐出の時間を判断基準にすることで、単に吐出デューティーだけでドットパターンを検出する場合に比較して、空気の引き込みが発生し易いドットパターンを的確に検出できる。
Further, not only the discharge duty but also the discharge or non-discharge time, the criterion for determining whether or not the specific condition is satisfied is that air due to excessive vibration of the
図9は、非吐出の時間とメニスカス耐圧との関係を示す図である。ここでは、吐出デューティーが100%のベタ吐出とベタ吐出との間に、非吐出の時間が介在するドットパターンにおいて、空気の引き込みが生じる特定条件を説明する。図9は、任意の1つの共通液室34から供給されたインクをノズルNから吐出する場合の具体例である。図9において縦軸はメニスカス耐圧[Pa]であり、横軸は非吐出の時間[msec]である。メニスカス耐圧とは、ノズルN内のメニスカスが破壊されない最大の圧力である。非吐出の時間は、ベタ吐出とベタ吐出の間における非吐出の時間(間欠時間)である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the non-ejection time and the meniscus breakdown voltage. Here, a description will be given of a specific condition in which air is drawn in a dot pattern in which non-ejection time is interposed between solid ejection and solid ejection with a ejection duty of 100%. FIG. 9 is a specific example in the case where the ink supplied from any one
図9の実線グラフは、コンプライアンス基板54の過度な振動によってメニスカス耐圧の低下が発生する場合である。図9の点線グラフは、メニスカス耐圧の低下が発生しない場合である。図9のPは、インクの流路の圧力損失である。メニスカス耐圧の低下が発生すると、メニスカス耐圧が流路の圧力損失Pを下回ったときに、メニスカスが破壊されて空気が入り込み易くなる。
The solid line graph in FIG. 9 is a case where the meniscus pressure resistance is reduced due to excessive vibration of the
図9の実線グラフによれば、ベタ吐出とベタ吐出の間に非吐出の時間が介在するドットパターンでも、非吐出の時間によっては、メニスカス耐圧が流路の圧力損失Pを下回る場合と下回らない場合があることが分かる。具体的には、非吐出の時間が略1.5msec〜2.5msecの時間T内で、メニスカス耐圧が流路の圧力損失Pを下回っており、非吐出の時間が時間Tよりも短い場合と非吐出の時間が時間Tよりも長い場合には、メニスカス耐圧が流路の圧力損失を上回っている。したがって、図9に例示するドットパターンでは、非吐出の時間が時間Tの範囲においては、メニスカスが破壊されてノズルNから空気が引き込まれ易く、非吐出の時間が時間Tよりも短い場合や時間Tよりも長い場合など非吐出の時間が時間Tの範囲以外の範囲では、メニスカスが破壊されないのでノズルNから空気が引き込まれない。 According to the solid line graph of FIG. 9, even with a dot pattern in which a non-ejection time is interposed between solid ejections, the meniscus withstand pressure does not fall below the pressure loss P of the flow path depending on the non-ejection time. It can be seen that there are cases. Specifically, when the non-ejection time is approximately 1.5 msec to 2.5 msec, the meniscus pressure resistance is lower than the pressure loss P of the flow path, and the non-ejection time is shorter than the time T. When the non-ejection time is longer than the time T, the meniscus pressure resistance exceeds the pressure loss of the flow path. Therefore, in the dot pattern illustrated in FIG. 9, when the non-ejection time is in the range of time T, the meniscus is easily broken and air is easily drawn from the nozzle N, and the non-ejection time is shorter than the time T. When the non-ejection time is in a range other than the time T range, such as when it is longer than T, air is not drawn from the nozzle N because the meniscus is not destroyed.
このように、ベタ吐出とベタ吐出との間の非吐出の時間によっては、空気が引き込まれ易い場合と空気が引き込まれない場合がある。したがって、吐出デューティーだけでなく、非吐出の時間も特定条件を満たすか否かの判断基準とすることで、空気の引き込みが発生し易いドットパターンを的確に検出できる。なお、メニスカス耐圧が流路の圧力損失Pを下回る非吐出の時間の範囲は、例えばインクの種類や粘度などによっても異なる。したがって、特定条件を満たす非吐出の時間の範囲としては、マージンも考慮して、例えば上述したように略1.5msec〜3msecとすることができる。 As described above, depending on the non-ejection time between the solid ejection and the solid ejection, there are cases where air is likely to be drawn in and air may not be drawn. Therefore, by using not only the ejection duty but also the non-ejection time as a criterion for determining whether or not the specific condition is satisfied, it is possible to accurately detect a dot pattern in which air is likely to be drawn. Note that the non-ejection time range in which the meniscus pressure resistance falls below the pressure loss P of the flow path varies depending on, for example, the type and viscosity of the ink. Therefore, the non-ejection time range that satisfies the specific condition can be set to approximately 1.5 msec to 3 msec, for example, as described above in consideration of the margin.
次に、ステップS12にて制御部60は、検出部62により特定条件を満たすドットパターンが検出されたか否かを判断する。特定条件を満たすドットパターンが検出されないと制御部60が判断した場合は、インクの吐出量を低減しなくてよいため、ステップS13にて吐出量を低減せずにインクを吐出する。具体的には、制御部60は、駆動信号生成部64により駆動波形W1の駆動信号COMを生成して駆動部262に出力する。これにより、特定条件を満たすドットパターンでない場合には、駆動波形W1により圧電素子385が駆動されてインクが吐出されるので、インクの吐出量が低減されずに印刷される。
Next, in step S <b> 12, the
他方、特定条件を満たすドットパターンが検出されたと制御部60が判断した場合は、インクの吐出量を低減するため、ステップS14にて吐出量を低減してインクを吐出する。具体的には、制御部60は、駆動信号生成部64により駆動波形W2の駆動信号COMを生成して駆動部262に出力する。これにより、特定条件を満たすドットパターンの場合には、駆動波形W2により圧電素子385が駆動されてインクが吐出されるので、インクの吐出量が低減される。したがって、特定条件を満たすドットパターンにおいて、図7の駆動波形W1で圧電素子385を駆動すると、図9の実線グラフのようにメニスカス耐圧が低下する場合でも、図7の駆動波形W2で圧電素子385を駆動すると、図9の点線グラフのようにメニスカス耐圧が低下しなくなる。これにより、ノズルNからの空気の引き込みを抑制することができる。
On the other hand, when the
続いて、ステップS15にて制御部60は、吐出量を低減したインクを補足するように他の色のインクを吐出する。インクの吐出量を低減すると、画質が低下する虞があるため、本実施形態では、吐出量を低減したインクを、他の色のインクで補足することで、画質の低下を抑制することができる。以下の説明では、吐出量を低減したインクを第1液体とし、第1液体を補足する他の色のインクを第2液体とする。また、第1液体を供給する共通液室34を第1共通液室とし、第2液体を供給する共通液室34を第2共通液室とする。
Subsequently, in step S15, the
第2液体は、第1液体とは異なる色の液体である。「異なる色の液体」とは、色材(顔料や染料など)の種類と濃度のうち少なくとも一方が異なる液体である。「第1液体を補足」とは、第1液体の吐出量の低減による画質の低下を抑えるために、第1液体に第2液体を重ねて印刷することで、吐出量や色を補うことである。したがって、第2液体は、第1液体を補足しても目立たない色であり、例えばガマット(Gamut:色再現領域)やOD値(Optical Density:光学密度)などの画質を表す指標を向上できる色であることが好ましい。なお、1回のキャリッジ24の往動または復動で、第1液体と第2液体を重ねるように吐出してもよく、キャリッジの往動と復動の一方で第1液体を吐出し、他方で第1液体に重ねるように第2液体を吐出してもよい。
The second liquid is a liquid having a different color from the first liquid. The “different color liquids” are liquids in which at least one of the type and concentration of the color material (pigment, dye, etc.) is different. “Supplementing the first liquid” is to supplement the discharge amount and the color by printing the second liquid so as to overlap the first liquid in order to suppress the deterioration of the image quality due to the reduction of the discharge amount of the first liquid. is there. Therefore, the second liquid is a color that does not stand out even when supplemented with the first liquid. For example, a color that can improve an index representing an image quality such as gamut (Gamut: color reproduction region) or OD value (Optical Density: optical density). It is preferable that It should be noted that the first liquid and the second liquid may be ejected so as to overlap each other by the forward movement or the backward movement of the
本実施形態の液体吐出装置10は、色材の濃度が異なるシアン(C)とライトシアン(LC)、マゼンタ(M)とライトマゼンタ(LM)、イエロー(Y)とダークイエロー(DY)、ブラック(K)とライトブラック(LK)の全8色のインクを備えている。ライトシアン(LC)は、シアン(C)よりも色材の濃度が低い。ライトマゼンタ(LM)は、マゼンタ(M)よりも色材の濃度が低い。ライトブラック(LK)は、ブラック(K)よりも色材の濃度が低い。ダークイエロー(DY)は、イエロー(Y)よりも色材の濃度が高い。
The
このため、本実施形態では、シアン(C)とライトシアン(LC)の一方を第1液体とし他方を第2液体とすることができ、マゼンタ(M)とライトマゼンタ(LM)の一方を第1液体とし他方を第2液体とすることができる。同様に、イエロー(Y)とダークイエロー(DY)の一方を第1液体とし他方を第2液体とすることができ、ブラック(K)とライトブラック(LK)の一方を第1液体とし他方を第2液体とすることができる。なお、ダークイエロー(DY)を第2液体とする代わりに、イエロー(Y)よりも濃度が低いライトイエローを第2液体としてもよい。ここでは、第1液体とは色材の種類が同じで濃度が異なる液体を第2液体とした場合を例示したが、第1液体とは色材の種類が異なる色(例えば黒と黒紫など第1液体を基調として他の色材を混ぜたもの)を第2液体としてもよい。 Therefore, in this embodiment, one of cyan (C) and light cyan (LC) can be the first liquid and the other can be the second liquid, and one of magenta (M) and light magenta (LM) can be the first liquid. The liquid can be the second liquid. Similarly, one of yellow (Y) and dark yellow (DY) can be the first liquid and the other can be the second liquid, one of black (K) and light black (LK) can be the first liquid and the other The second liquid can be used. Instead of using dark yellow (DY) as the second liquid, light yellow having a lower density than yellow (Y) may be used as the second liquid. Here, the case where the second liquid is a liquid having the same color material type and different concentration as the first liquid is illustrated, but the first liquid is different in color type (for example, black and black purple). The second liquid may be a mixture of other color materials based on the first liquid.
また、第1液体に補足される第2液体は、複数の異なる色の液体であってもよい。例えばシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)については、組み合わせることでブラック(K)またはブラック(K)の同系色になる。このため、ブラック(K)を第1液体とし、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)を第2液体として、これらを第1液体に重ねるように吐出してもよい。 The second liquid supplemented by the first liquid may be a plurality of different color liquids. For example, cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are combined into black (K) or black (K). Therefore, black (K) may be used as the first liquid, cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) may be used as the second liquid, and these may be ejected so as to overlap the first liquid.
このような第2液体で第1液体を補足することで、第1液体の吐出量を低減しても、ガマットやOD値などの画質を表す指標を向上できるので、画質の低下を抑えることができる。また、第1共通液室とは異なる第2共通液室から供給された第2液体で第1液体を補足するので、第1共通液室の第1液体をさらに吐出して補足する場合に比較して、第1液体が供給不足にならないように補足できる。このように、本態様によれば、共通液室内の液体の速度の急激な変化による空気の引き込みを抑制しつつ、印刷画質の低下を抑制できる。第1液体と第2液体は、必ずしも同系色でなくてもよい。第1液体とは色材の種類が異なっていても、第1液体に重ねたときに目立たない単色の液体または複数色の液体であればよい。 By supplementing the first liquid with such a second liquid, even if the discharge amount of the first liquid is reduced, an index representing the image quality such as the gamut and the OD value can be improved. it can. In addition, since the first liquid is supplemented with the second liquid supplied from the second common liquid chamber different from the first common liquid chamber, the first liquid in the first common liquid chamber is further discharged and supplemented. Thus, the first liquid can be supplemented so as not to be insufficiently supplied. Thus, according to this aspect, it is possible to suppress a decrease in print image quality while suppressing air entrainment due to a rapid change in the velocity of the liquid in the common liquid chamber. The first liquid and the second liquid do not necessarily have the same color. Even if the type of the color material is different from that of the first liquid, it may be a single-color liquid or a multi-color liquid that is inconspicuous when superimposed on the first liquid.
なお、本実施形態では、インクの吐出量を低減させる駆動波形W2として、図4に示すように駆動電圧を駆動波形W1よりも小さくした場合を例示したが、これに限られず、駆動波形W2の他の部分の電位、電圧変化勾配、電位の保持時間などを変えるようにしてもよい。 In the present embodiment, the drive waveform W2 for reducing the ink discharge amount is exemplified by the case where the drive voltage is made smaller than the drive waveform W1 as shown in FIG. 4, but the present invention is not limited to this. You may make it change the electric potential of another part, a voltage change gradient, the holding time of an electric potential, etc.
図10は、特定条件を満たす場合における駆動信号COMの駆動波形W2の変形例1〜4を表にした図である。変形例1は、駆動波形W2の中間電位VM’を駆動波形W1の中間電位VMよりも小さくしたものである。このような変形例1の駆動波形W2によれば、ノズルN内のメニスカスを圧力室SC側に引き込む力を小さくすることができるので、駆動波形W1よりもインクの吐出量を低減できる。変形例2は、駆動波形W2の第1波形Wmにおいて、中間電位VMからVL1への変遷時間を駆動波形W1よりも長くしたものである。このような変形例2の駆動波形W2によれば、ノズルN内のメニスカスを圧力室SC側に引き込む速度を緩やかにすることができるので、駆動波形W1よりもインクの吐出量を低減できる。 FIG. 10 is a table showing modifications 1 to 4 of the drive waveform W2 of the drive signal COM when the specific condition is satisfied. In the first modification, the intermediate potential VM ′ of the drive waveform W2 is smaller than the intermediate potential VM of the drive waveform W1. According to the driving waveform W2 of the first modified example, since the force for drawing the meniscus in the nozzle N toward the pressure chamber SC can be reduced, the ink discharge amount can be reduced as compared with the driving waveform W1. In the second modification, the transition time from the intermediate potential VM to VL1 in the first waveform Wm of the drive waveform W2 is longer than that in the drive waveform W1. According to the driving waveform W2 of the second modification example, the speed of drawing the meniscus in the nozzle N toward the pressure chamber SC can be made moderate, so that the ink discharge amount can be reduced as compared with the driving waveform W1.
変形例3は、駆動波形W2の第1波形Wmにおいて、VL1からVH1への変遷時間を駆動波形W1よりも長くしたものである。このような変形例3の駆動波形W2によれば、メニスカスをノズルNの開口部側へ押し出す力を緩やかにすることができるので、駆動波形W1よりもインクの吐出量を低減できる。変形例4は、駆動波形W2の第1波形Wmにおいて、VL1を保持する時間を駆動波形W1よりも長くしたものである。このような変形例4の駆動波形W2によれば、ノズルN内のメニスカスを引き込んだ際に発生する振動とはタイミングをずらすことで振動が伝わり難くなるので、駆動波形W1よりもインクの吐出量を低減できる。 In the third modification, the transition time from VL1 to VH1 in the first waveform Wm of the drive waveform W2 is longer than that in the drive waveform W1. According to the driving waveform W2 of the third modification example, since the force for pushing the meniscus toward the opening side of the nozzle N can be moderated, the ink discharge amount can be reduced as compared with the driving waveform W1. In the fourth modification, in the first waveform Wm of the drive waveform W2, the time for holding VL1 is made longer than that of the drive waveform W1. According to the drive waveform W2 of Modification 4 as described above, since the vibration is difficult to be transmitted by shifting the timing from the vibration generated when the meniscus in the nozzle N is drawn, the ink discharge amount is higher than that of the drive waveform W1. Can be reduced.
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態について説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。第1実施形態では、特定条件を満たすドットパターンの場合には、圧電素子385を駆動する駆動波形の形状を変えることでインクの吐出量を低減する場合を例示したが、第2実施形態では、ドットサイズ(媒体12に着弾させるインクのドットの大きさ)を変えることでインクの吐出量を低減する場合を例示する。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described. In the following exemplary embodiments, elements having the same functions and functions as those of the first embodiment are diverted using the same reference numerals used in the description of the first embodiment, and detailed descriptions thereof are appropriately omitted. In the first embodiment, in the case of a dot pattern that satisfies a specific condition, the case where the ink ejection amount is reduced by changing the shape of the drive waveform that drives the
図11は、駆動信号COMにおける駆動波形W3の数とドットサイズとの関係を示す図である。図11の駆動信号COMには、1周期で3個の駆動波形W3が含まれている。駆動波形W3の形状は、駆動波形W1と同じでもよく、異なっていてもよい。第2実施形態では、このような駆動信号COMから選択した駆動波形W3の数によって、ドットサイズを変えられる。具体的には、駆動信号COMから選択した3個の駆動波形W3を駆動信号Vとして圧電素子385に供給することで、ドットサイズが「大」の液滴をノズルNから吐出できる。駆動信号COMから選択した2個の駆動波形W3を駆動信号Vとして圧電素子385に供給することで、ドットサイズが「中」の液滴をノズルNから吐出できる。駆動信号COMから選択した1個の駆動波形W3を駆動信号Vとして圧電素子385に供給することで、ドットサイズが「小」の液滴をノズルNから吐出できる。
FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the number of drive waveforms W3 in the drive signal COM and the dot size. The drive signal COM in FIG. 11 includes three drive waveforms W3 in one cycle. The shape of the drive waveform W3 may be the same as or different from the drive waveform W1. In the second embodiment, the dot size can be changed according to the number of drive waveforms W3 selected from such a drive signal COM. Specifically, by supplying three drive waveforms W3 selected from the drive signal COM to the
ドットサイズが「大」「中」「小」の順に、インクの吐出量が少なくなる。したがって、特定条件を満たすドットパターンの場合に、ドットサイズが「大」の部分は、ドットサイズを「中」または「小」にすることで、インクの吐出量を低減することができる。なお、ドットサイズが「中」の部分は、ドットサイズを「小」にしてもよい。また、第2実施形態によれば、駆動波形W1の数を変えることによって、インクの吐出量を低減するから、吐出量を調整し易い。 The ink discharge amount decreases in the order of dot size “large”, “medium”, and “small”. Therefore, in the case of a dot pattern that satisfies a specific condition, the amount of ink discharged can be reduced by setting the dot size to “medium” or “small” in the portion where the dot size is “large”. It should be noted that the dot size may be set to “small” in the portion where the dot size is “medium”. Further, according to the second embodiment, since the ink discharge amount is reduced by changing the number of drive waveforms W1, the discharge amount can be easily adjusted.
<変形例>
以上に例示した態様および実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示や上述の態様から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
<Modification>
The aspects and embodiments exemplified above can be variously modified. Specific modifications are exemplified below. Two or more aspects arbitrarily selected from the following exemplifications and the above-described aspects can be appropriately combined as long as they do not contradict each other.
(1)上述した実施形態では、液体吐出ヘッド26を搭載したキャリッジ24をX方向に沿って反復的に往復させるシリアルヘッドを例示したが、液体吐出ヘッド26を媒体12の全幅にわたり配列したラインヘッドにも本発明を適用可能である。
(1) In the above-described embodiment, the serial head that reciprocally reciprocates the
(2)上述した実施形態では、圧力室に機械的な振動を付与する圧電素子を利用した圧電方式の液体吐出ヘッド26を例示したが、加熱により圧力室の内部に気泡を発生させる発熱素子を利用した熱方式の液体吐出ヘッドを採用することも可能である。
(2) In the above-described embodiment, the piezoelectric
(3)上述した実施形態で例示した液体吐出装置10は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置10の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等を形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、液体の一種として生体有機物の溶液を吐出するチップ製造装置としても利用される。
(3) The
10…液体吐出装置、12…媒体、14…液体容器、20…制御ユニット、202…制御装置、203…記憶装置、22…搬送機構、24…キャリッジ、26…液体吐出ヘッド、262…駆動部、264…液体吐出部、266…吐出部、30…ヘッド本体、32…連通基板、326…ノズル側連通流路、34…共通液室、342…流入口、344…供給側連通流路、38…積層部、382…圧力室基板、383…開口部、384…振動板、385…圧電素子、386…保護板、387…凹部、40…ケース部材、42…液体貯留室、43…導入口、52…ノズル板、54…コンプライアンス基板、60…制御部、62…検出部、64…駆動信号生成部、70…液体吐出部、A…第1領域、B…第2領域、C…データテーブル、COM…駆動信号、G…印刷データ、N…ノズル、P…圧力損失、Q…端部領域、SC…圧力室、SI…印刷信号、V…駆動信号、Wm…第1波形、Wd…第2波形、W1、W2、W3…駆動波形、Bu…気泡。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記液体吐出装置は、
第1液体を吐出するノズルに、前記第1液体を供給する第1共通液室と、
前記第1液体とは異なる色の第2液体を吐出するノズルに、前記第2液体を供給する第2共通液室と、
印刷データより展開される前記第1液体のドットパターンに基づいて、特定条件を満たすドットパターンを検出する検出部と、を備え、
前記検出部が前記ドットパターンを検出した場合に、前記第1液体の吐出量を低減し、前記第1液体を補足するように前記第2液体を吐出することによって、前記ドットパターンを印刷する
液体吐出装置の駆動方法。 A method for driving a liquid ejection device, comprising:
The liquid ejection device includes:
A first common liquid chamber for supplying the first liquid to a nozzle for discharging the first liquid;
A second common liquid chamber for supplying the second liquid to a nozzle for discharging a second liquid having a color different from that of the first liquid;
A detection unit that detects a dot pattern that satisfies a specific condition based on the dot pattern of the first liquid developed from print data; and
When the detection unit detects the dot pattern, a liquid that prints the dot pattern by reducing the discharge amount of the first liquid and discharging the second liquid so as to supplement the first liquid. A method for driving the discharge device.
請求項1に記載の液体吐出装置の駆動方法。 When the first liquid is ejected from the nozzle by changing the pressure in the pressure chamber by driving the driving element, the shape or number of driving waveforms for driving the driving element is changed to change the pressure of the first liquid. The method for driving a liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein the ejection amount is reduced.
請求項1または請求項2に記載の液体吐出装置の駆動方法。 The method for driving a liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein the second liquid supplemented by the first liquid is a plurality of different color liquids.
請求項1から請求項3の何れかに記載の液体吐出装置の駆動方法。 The detection unit detects a dot pattern satisfying the specific condition from a dot pattern developed from the print data based on a discharge duty of the first liquid and a discharge or non-discharge time of the first liquid. The method for driving a liquid ejection device according to claim 1.
請求項4に記載の液体吐出装置の駆動方法。 The method of driving a liquid ejection apparatus according to claim 4, wherein a range of the ejection duty satisfying the specific condition varies depending on a color of the first liquid.
前記第1液体とは異なる色の第2液体を吐出するノズルに、前記第2液体を供給する第2共通液室と、
印刷データより展開される前記第1液体のドットパターンに基づいて、特定条件を満たすドットパターンを検出する検出部と、を備え、
前記検出部が前記ドットパターンを検出した場合に、前記第1液体の吐出量を低減し、前記第1液体を補足するように前記第2液体を吐出することによって、前記ドットパターンを印刷する
液体吐出装置。
A first common liquid chamber for supplying the first liquid to a nozzle for discharging the first liquid;
A second common liquid chamber for supplying the second liquid to a nozzle for discharging a second liquid having a color different from that of the first liquid;
A detection unit that detects a dot pattern that satisfies a specific condition based on the dot pattern of the first liquid developed from print data; and
When the detection unit detects the dot pattern, a liquid that prints the dot pattern by reducing the discharge amount of the first liquid and discharging the second liquid so as to supplement the first liquid. Discharge device.
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