JP2020001332A - Liquid injection head, liquid injection recording device and drive method of liquid injection head - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドの駆動方法に関する。 The present disclosure relates to a liquid ejecting head, a liquid ejecting recording apparatus, and a method of driving a liquid ejecting head.
液体噴射ヘッドを備えた液体噴射記録装置が様々な分野に利用されており、液体噴射ヘッドとしては、各種方式のものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Related Art Liquid ejecting recording apparatuses having a liquid ejecting head are used in various fields, and various types of liquid ejecting heads have been developed (for example, see Patent Document 1).
このような液体噴射ヘッドでは、液体の消費量を抑えつつ、印刷画質を向上させることが求められている。液体の消費量を抑えつつ印刷画質を向上させることが可能な、液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドの駆動方法を提供することが望ましい。 In such a liquid ejecting head, it is required to improve the print image quality while suppressing the consumption of the liquid. It is desirable to provide a liquid ejecting head, a liquid ejecting recording apparatus, and a method of driving a liquid ejecting head that can improve print quality while suppressing the consumption of liquid.
本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射する複数のノズルを有する噴射部と、この噴射部に対して1または複数のパルス信号を印加することにより、ノズルから液体を噴射させる制御部とを備えたものである。この制御部は、被記録媒体に対して液体を噴射させる印刷動作の際に、パルス信号における駆動周波数を第1の周波数に設定した状態において、液体を噴射させた後、上記駆動周波数を、上記第1の周波数よりも高い第2の周波数に設定した状態において、液体を噴射させる。 A liquid ejecting head according to an embodiment of the present disclosure ejects a liquid from a nozzle by applying one or a plurality of pulse signals to the ejecting unit having a plurality of nozzles for ejecting the liquid. And a control unit for performing the control. In a printing operation in which the liquid is ejected to the recording medium, the control unit ejects the liquid in a state where the driving frequency in the pulse signal is set to the first frequency, and then changes the driving frequency to The liquid is ejected in a state where the second frequency is set higher than the first frequency.
本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置は、上記本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドを備えたものである。 A liquid jet recording apparatus according to an embodiment of the present disclosure includes the liquid jet head according to the embodiment of the present disclosure.
本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドの駆動方法は、複数のノズルを有する噴射部に対して1または複数のパルス信号を印加することにより、ノズルから被記録媒体に対して液体を噴射させる印刷動作の際に、パルス信号における駆動周波数を第1の周波数に設定した状態において、液体を噴射させることと、上記第1の周波数において液体を噴射させた後に、上記駆動周波数を、上記第1の周波数よりも高い第2の周波数に設定した状態において、液体を噴射させることとを含むようにしたものである。 A driving method of a liquid ejecting head according to an embodiment of the present disclosure ejects liquid from a nozzle to a recording medium by applying one or more pulse signals to an ejecting unit having a plurality of nozzles. In the printing operation to be performed, in a state where the driving frequency in the pulse signal is set to the first frequency, the liquid is ejected, and after the liquid is ejected at the first frequency, the driving frequency is changed to the first frequency. In a state where the second frequency is set higher than the first frequency, the liquid is ejected.
本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドの駆動方法によれば、液体の消費量を抑えつつ、印刷画質を向上させることが可能となる。 According to the liquid ejecting head, the liquid ejecting recording apparatus, and the driving method of the liquid ejecting head according to the embodiment of the present disclosure, it is possible to improve the print quality while suppressing the consumption of the liquid.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(印刷動作の際の駆動周波数を低周波数から高周波数へと制御する例)
2.変形例
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The description will be made in the following order.
1. Embodiment (an example in which the driving frequency during the printing operation is controlled from a low frequency to a high frequency)
2. Modified example
<1.実施の形態>
[プリンタ1の全体構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置としてのプリンタ1の概略構成例を、模式的に斜視図にて表したものである。プリンタ1は、後述するインク9を利用して、被記録媒体としての記録紙Pに対して、画像や文字等の記録(印刷)を行うインクジェットプリンタである。このプリンタ1はまた、詳細は後述するが、インク9を所定の流路に循環させて利用する、インク循環式のインクジェットプリンタである。
<1. Embodiment>
[Overall Configuration of Printer 1]
FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating a schematic configuration example of a
なお、本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドの駆動方法は、本実施の形態のプリンタ1において具現化されるため、以下、併せて説明する。
The driving method of the liquid ejecting head according to an embodiment of the present disclosure is embodied in the
プリンタ1は、図1に示したように、一対の搬送機構2a,2bと、インクタンク3と、インクジェットヘッド4と、循環機構5と、走査機構6とを備えている。これらの各部材は、所定形状を有する筺体10内に収容されている。なお、本明細書の説明に用いられる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
As shown in FIG. 1, the
ここで、プリンタ1は、本開示における「液体噴射記録装置」の一具体例に対応し、インクジェットヘッド4(後述するインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4B)は、本開示における「液体噴射ヘッド」の一具体例に対応している。また、インク9は、本開示における「液体」の一具体例に対応し、記録紙Pは、本開示における「被記録媒体」の一具体例に対応している。
Here, the
搬送機構2a,2bはそれぞれ、図1に示したように、記録紙Pを搬送方向d(X軸方向)に沿って搬送する機構である。これらの搬送機構2a,2bはそれぞれ、グリッドローラ21、ピンチローラ22および駆動機構(不図示)を有している。この駆動機構は、グリッドローラ21を軸周りに回転させる(Z−X面内で回転させる)機構であり、例えばモータ等によって構成されている。
As shown in FIG. 1, each of the
(インクタンク3)
インクタンク3は、インク9を内部に収容するタンクである。このインクタンク3としては、この例では図1に示したように、イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),ブラック(B)の4色のインク9を個別に収容する、4種類のタンクが設けられている。すなわち、イエローのインク9を収容するインクタンク3Yと、マゼンダのインク9を収容するインクタンク3Mと、シアンのインク9を収容するインクタンク3Cと、ブラックのインク9を収容するインクタンク3Bとが設けられている。これらのインクタンク3Y,3M,3C,3Bは、筺体10内において、X軸方向に沿って並んで配置されている。
(Ink tank 3)
The
なお、インクタンク3Y,3M,3C,3Bはそれぞれ、収容するインク9の色以外については同一の構成であるため、以下ではインクタンク3と総称して説明する。
Since the
(インクジェットヘッド4)
インクジェットヘッド4は、後述する複数のノズル(ノズル孔Hn)から記録紙Pに対して液滴状のインク9を噴射(吐出)して、画像や文字等の記録(印刷)を行うヘッドである。このインクジェットヘッド4としても、この例では図1に示したように、上記したインクタンク3Y,3M,3C,3Bにそれぞれ収容されている4色のインク9を個別に噴射する、4種類のヘッドが設けられている。すなわち、イエローのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Yと、マゼンダのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Mと、シアンのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Cと、ブラックのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Bとが設けられている。これらのインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Bは、筺体10内において、Y軸方向に沿って並んで配置されている。
(Inkjet head 4)
The
なお、インクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Bはそれぞれ、利用するインク9の色以外については同一の構成であるため、以下ではインクジェットヘッド4と総称して説明する。また、このインクジェットヘッド4の詳細構成例については、後述する(図2)。
The ink-
循環機構5は、インクタンク3内とインクジェットヘッド4内との間でインク9を循環させるための機構である。循環機構5は、インク9を循環させるための流路(循環流路50)を含んで構成されている。なお、この循環機構5の詳細構成例については、後述する(図2)。
The
(走査機構6)
走査機構6は、記録紙Pの幅方向(Y軸方向)に沿って、インクジェットヘッド4を走査させる機構である。この走査機構6は、図1に示したように、Y軸方向に沿って延設された一対のガイドレール61a,61bと、これらのガイドレール61a,61bに移動可能に支持されたキャリッジ62と、このキャリッジ62をY軸方向に沿って移動させる駆動機構63と、を有している。
(Scanning mechanism 6)
The scanning mechanism 6 is a mechanism that causes the
駆動機構63は、ガイドレール61a,61bの間に配置された一対のプーリ631a,631bと、これらのプーリ631a,631b間に巻回された無端ベルト632と、プーリ631aを回転駆動させる駆動モータ633と、を有している。また、キャリッジ62上には、前述した4種類のインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Bが、Y軸方向に沿って並んで配置されている。
The
なお、このような走査機構6と前述した搬送機構2a,2bとにより、インクジェットヘッド4と記録紙Pとを相対的に移動させる、移動機構が構成されるようになっている。
The scanning mechanism 6 and the above-described
[インクジェットヘッド4および循環機構5の詳細構成]
続いて、図2を参照して、インクジェットヘッド4および循環機構5の詳細構成例について説明する。図2は、これらインクジェットヘッド4および循環機構5の概略構成例を、模式的に表したものである。
[Detailed Configuration of
Subsequently, a detailed configuration example of the
(循環機構5)
循環機構5は、図1,図2に示したように、インク供給管50aおよびインク排出管50bにより構成される循環流路50と、インク供給管50aに設けられた加圧ポンプ52aと、インク排出管50bに設けられた吸引ポンプ52bと、を備えている。インク供給管50aおよびインク排出管50bはそれぞれ、例えば、前述した走査機構6の動作に追従可能な程度の可撓性を有する、フレキシブルホースにより構成されている。
(Circulation mechanism 5)
As shown in FIGS. 1 and 2, the circulating
加圧ポンプ52aは、インク供給管50a内を加圧し、このインク供給管50aを通してインクジェットヘッド4にインク9を送り出すものである。一方、吸引ポンプ52bは、インク排出管50b内を減圧し、このインク排出管50bを通してインクジェットヘッド4からインク9を吸引するものである。インク9は、これらの加圧ポンプ52aおよび吸引ポンプ52bの駆動により、インクジェットヘッド4とインクタンク3との間を、循環流路50を通して循環可能となっている(図2中の実線の矢印参照)。
The
(インクジェットヘッド4)
インクジェットヘッド4は、図2に示したように、ノズルプレート41、アクチュエータプレート42および制御部49を有している。なお、ノズルプレート41およびアクチュエータプレート42は、本開示における「噴射部」の一具体例に対応している。
(Inkjet head 4)
As shown in FIG. 2, the
ノズルプレート41は、ポリイミド等のフィルム材または金属材料により構成されたプレートであり、図2に示したように、インク9を噴射する複数のノズル孔Hnを有している(図2中の破線の矢印参照)。これらのノズル孔Hnはそれぞれ、所定の間隔をおいて一直線上(1列)に並んで形成されている。なお、各ノズル孔Hnは、本開示における「ノズル」の一具体例に対応している。
The
アクチュエータプレート42は、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料により構成されたプレートである。このアクチュエータプレート42には、複数のチャネル(不図示)が設けられている。これらのチャネルは、インク9に対して圧力を印加するための圧力室として機能する部分であり、所定の間隔をおいて互いに平行となるよう、並んで配置されている。各チャネルは、圧電体からなる駆動壁(不図示)によってそれぞれ画成されており、断面視にて凹状の溝部となっている。
The
このようなチャネルには、インク9を吐出させるための吐出チャネルと、インク9を吐出させないダミーチャネル(非吐出チャネル)とが存在している。言い換えると、吐出チャネルにはインク9が充填される一方、ダミーチャネルにはインク9が充填されないようになっている。また、各吐出チャネルは、ノズルプレート41におけるノズル孔Hnと連通している一方、各ダミーチャネルは、ノズル孔Hnには連通しないようになっている。これらの吐出チャネルとダミーチャネルとは、所定の方向に沿って交互に並んで配置されている。
Such channels include an ejection channel for ejecting the
上記した駆動壁における対向する内側面にはそれぞれ、駆動電極(不図示)が設けられている。この駆動電極には、吐出チャネルに面する内側面に設けられたコモン電極(共通電極)と、ダミーチャネルに面する内側面に設けられたアクティブ電極(個別電極)とが存在している。これらの駆動電極と、駆動基板(不図示)における駆動回路との間は、フレキシブル基板(不図示)に形成された複数の引き出し電極を介して、電気的に接続されている。これにより、このフレキシブル基板を介して、以下説明する制御部49を含む駆動回路から各駆動電極に対し、後述する駆動電圧Vd(パルス信号Sp)が印加されるようになっている。
Driving electrodes (not shown) are provided on opposing inner surfaces of the driving wall. The drive electrode includes a common electrode (common electrode) provided on the inner surface facing the ejection channel, and an active electrode (individual electrode) provided on the inner surface facing the dummy channel. These drive electrodes and a drive circuit on a drive board (not shown) are electrically connected via a plurality of lead electrodes formed on a flexible board (not shown). Thereby, a drive voltage Vd (pulse signal Sp) to be described later is applied to each drive electrode from a drive circuit including the
制御部49は、インクジェットヘッド4の各構成部品に電気的に接続されて相互に信号を送受信することで、各構成部品を包括的に制御するものである。具体的には、制御部49は、インクジェットヘッド4における各種動作(インク9の噴射動作等)を制御する。詳細には、制御部49は、アクチュエータプレート42に対して上記した駆動電圧Vd(パルス信号Sp)を出力して、上記した吐出チャネルを膨張または収縮させることで、各ノズル孔Hnからのインク9の噴射動作を制御するようになっている。
The
ここで、図3(A),図3(B)はそれぞれ、このようなパルス信号Spの波形例を、模式的にタイミング図で表したものである。なお、これらの図3(A),図3(B)において、横軸は時間tを、縦軸は駆動電圧Vd(この例では正電圧)を、それぞれ示している。 Here, FIGS. 3A and 3B each schematically show a waveform example of such a pulse signal Sp in a timing chart. 3A and 3B, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents drive voltage Vd (in this example, positive voltage).
まず、図3(A)に示したパルス信号Spは、立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングとの間に、ON期間(「ON」のパルス幅)を有している。そして、このパルス信号Spは、ハイ(High)状態の期間において前述した吐出チャネルを膨張させると共に、ロウ(Low)状態の期間において吐出チャネルを収縮させる、パルス信号(ポジティブパルス信号)となっている。 First, the pulse signal Sp illustrated in FIG. 3A has an ON period (“ON” pulse width) between the rising timing and the falling timing. The pulse signal Sp is a pulse signal (positive pulse signal) that expands the above-described ejection channel in a period of a high state and contracts the ejection channel in a period of a low state. .
一方、図3(B)に示したパルス信号Spは、いわゆる「マルチパルス方式」が適用されるパルス信号として、以下の複数(2つ)のパルス信号が設けられている(いわゆる「2ドロップ」の場合の例)。すなわち、そのようなパルス信号として、1つ目のON期間(「ON1」のパルス幅)を有するパルス信号と、2つ目のON期間(「ON2」のパルス幅)を有するパルス信号と、の2つが設けられている。 On the other hand, the pulse signal Sp shown in FIG. 3B is provided with a plurality of (two) pulse signals described below (a so-called “2 drop”) as a pulse signal to which a so-called “multi-pulse method” is applied. Example). That is, as such a pulse signal, a pulse signal having a first ON period (pulse width of “ON1”) and a pulse signal having a second ON period (pulse width of “ON2”) Two are provided.
また、これら図3(A),図3(B)に示したパルス信号Spでは、インク9の吐出に寄与する駆動周期Tは、上記した「ON」の期間や「ON2」の期間の周波数となっている。したがって、パルス信号Spにおける駆動周波数fは、この駆動周期Tの逆数(f=1/T)となっており、単位時間当たりにインク9を吐出する回数に相当する。
Further, in the pulse signals Sp shown in FIGS. 3A and 3B, the driving cycle T contributing to the ejection of the
ここで本実施の形態では、制御部49は、記録紙Pに対してインク9を噴射させる印刷動作の際に、パルス信号Spにおける駆動周波数fが、低周波数(後述する駆動周波数f1)から高周波数(後述する駆動周波数f2)へと変化するように、駆動周波数fの制御(設定)を行うようになっている。なお、このような制御部49による制御動作(パルス信号Spにおける駆動周波数fの制御方法)の詳細については、後述する(図4,図5)。
Here, in the present embodiment, at the time of the printing operation for ejecting the
このような制御部49は、各種の演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、このCPUによって実行すべき制御プログラム等を格納するROM(Read Only Memory)と、各種データのバッファや演算処理のワークエリアとして用いられるRAM(Random Access Memory)と、を有している。
Such a
[動作および作用・効果]
(A.プリンタ1の基本動作)
このプリンタ1では、以下のようにして、記録紙Pに対する画像や文字等の記録動作(印刷動作)が行われる。なお、初期状態として、図1に示した4種類のインクタンク3(3Y,3M,3C,3B)にはそれぞれ、対応する色(4色)のインク9が十分に封入されているものとする。また、インクタンク3内のインク9は、循環機構5を介してインクジェットヘッド4内に充填された状態となっている。
[Operation and Action / Effect]
(A. Basic Operation of Printer 1)
In the
このような初期状態において、プリンタ1を作動させると、搬送機構2a,2bにおけるグリッドローラ21がそれぞれ回転することで、グリッドローラ21とピンチローラ22と間に、記録紙Pが搬送方向d(X軸方向)に沿って搬送される。また、このような搬送動作と同時に、駆動機構63における駆動モータ633が、プーリ631a,631bをそれぞれ回転させることで、無端ベルト632を動作させる。これにより、キャリッジ62がガイドレール61a,61bにガイドされながら、記録紙Pの幅方向(Y軸方向)に沿って往復移動する。そしてこの際に、各インクジェットヘッド4(4Y,4M,4C,4B)によって、4色のインク9を記録紙Pに適宜吐出させることで、この記録紙Pに対する画像や文字等の記録動作がなされる。
When the
(B.インクジェットヘッド4における詳細動作)
続いて、インクジェットヘッド4における詳細動作(インク9の噴射動作)について説明する。すなわち、このインクジェットヘッド4では、以下のようにして、せん断(シェア)モードを用いたインク9の噴射動作が行われる。
(B. Detailed operation of the inkjet head 4)
Next, a detailed operation (ejection operation of the ink 9) in the
まず、制御部49は、アクチュエータプレート42内の前述した駆動電極(コモン電極およびアクティブ電極)に対し、駆動電圧Vd(パルス信号Sp)を印加する(図2参照)。具体的には、制御部49は、前述した吐出チャネルを画成する一対の駆動壁に配置された各駆動電極に対し、駆動電圧Vdを印加する。これにより、これら一対の駆動壁がそれぞれ、その吐出チャネルに隣接するダミーチャネル側へ、突出するように変形する。
First, the
このとき、駆動壁における深さ方向の中間位置を中心として、駆動壁がV字状に屈曲変形することになる。そして、このような駆動壁の屈曲変形により、吐出チャネルがあたかも膨らむように変形する。このように、一対の駆動壁での圧電厚み滑り効果による屈曲変形によって、吐出チャネルの容積が増大する。そして、吐出チャネルの容積が増大することにより、インク9が吐出チャネル内へ誘導されることになる。
At this time, the driving wall bends and deforms in a V-shape around the intermediate position in the depth direction of the driving wall. Then, due to such bending deformation of the drive wall, the discharge channel is deformed as if expanding. As described above, the volume of the discharge channel increases due to the bending deformation of the pair of driving walls due to the piezoelectric thickness slip effect. Then, as the volume of the ejection channel increases, the
次いで、このようにして吐出チャネル内へ誘導されたインク9は、圧力波となって吐出チャネルの内部に伝播する。そして、ノズルプレート41のノズル孔Hnにこの圧力波が到達したタイミングで、駆動電極に印加される駆動電圧Vdが、0(ゼロ)Vとなる。これにより、上記した屈曲変形の状態から駆動壁が復元する結果、一旦増大した吐出チャネルの容積が、再び元に戻ることになる。
Next, the
このようにして、吐出チャネルの容積が元に戻る過程で、吐出チャネル内部の圧力が増加し、吐出チャネル内のインク9が加圧される。その結果、液滴状のインク9が、ノズル孔Hnを通って外部へと(記録紙Pへ向けて)吐出される(図2参照)。このようにしてインクジェットヘッド4におけるインク9の噴射動作(吐出動作)がなされ、その結果、記録紙Pに対する画像や文字等の記録動作(印刷動作)が行われることになる。
In this way, in the process of returning the volume of the ejection channel to the original state, the pressure inside the ejection channel increases, and the
(C.制御部49による制御動作)
次に、図1〜図3に加えて図4,図5を参照して、前述した制御部49による制御動作(前述したパルス信号Spにおける駆動周波数fの制御方法)について、詳細に説明する。
(C. Control operation by control unit 49)
Next, with reference to FIGS. 4 and 5 in addition to FIGS. 1 to 3, the control operation of the control unit 49 (the method of controlling the driving frequency f in the pulse signal Sp described above) will be described in detail.
ここで、図4は、本実施の形態に係るインクジェットヘッド4の駆動方法(記録紙Pに対する印刷動作等)の一例を、流れ図で表したものである。また、図5は、図4に示した駆動周波数fの制御方法(設定方法)の一例を、模式的にタイミング図で表したものである。なお、図5において、横軸は時間tを、縦軸は駆動周波数fを、それぞれ示している。 Here, FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a method of driving the inkjet head 4 (a printing operation on the recording paper P, etc.) according to the present embodiment. FIG. 5 is a timing chart schematically illustrating an example of the control method (setting method) of the driving frequency f illustrated in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents drive frequency f.
図4に示したインクジェットヘッド4の駆動方法では、まず、制御部49は、記録紙Pに対する印刷動作の前段階として、インクタンク3からインクジェットヘッド4へのインク9の充填動作を行う。すなわち、制御部49は、加圧ポンプ52aおよび吸引ポンプ52bを駆動し(図2参照)、インクタンク3からインクジェットヘッド4にインク9を充填させる(図4のステップS11)。
In the driving method of the
次に制御部49は、引き続き印刷動作の前段階として、後述するステップS13での印刷動作の際に設定される、駆動周波数f1を求める(ステップS12)。この駆動周波数f1は、例えば図5中に示したように、周波数範囲Δf(印刷動作が安定的に行われる駆動周波数の範囲)内における、上限値付近の周波数である。
Next, the
なお、このような駆動周波数f1は、本開示における「第1の周波数」の一具体例に対応している。また、上記した周波数範囲Δfは、本開示における「印刷動作が安定的に行われる前記駆動周波数の範囲」の一具体例に対応している。 Note that such a driving frequency f1 corresponds to a specific example of “first frequency” in the present disclosure. Further, the above-described frequency range Δf corresponds to a specific example of “the range of the driving frequency in which the printing operation is stably performed” in the present disclosure.
続いて、制御部49は、前述したパルス信号Spにおける駆動周波数fを、ステップS12において求められた駆動周波数f1に設定した状態(f=f1)において、印刷動作を開始する(ステップS13)。
Subsequently, the
そして、制御部49は、このようにして駆動周波数f=f1での印刷動作を行った後に、駆動周波数fを、駆動周波数f1よりも高い駆動周波数f2(>f1)に設定した状態において、印刷動作を行う(ステップS14)。
Then, after performing the printing operation at the driving frequency f = f1 in this manner, the
なお、このような駆動周波数f2は、本開示における「第2の周波数」の一具体例に対応している。 Note that such a driving frequency f2 corresponds to a specific example of “second frequency” in the present disclosure.
この際に、例えば図5中の破線の矢印で示したように、制御部49は、駆動周波数f1(ステップS13)から駆動周波数f2(ステップS14)へ向けて、駆動周波数fを徐々に(図5の例では、段階的に)増加させるようにするのが望ましい。
At this time, the
以上で、図4に示した一連の処理が終了となる。 This is the end of the series of processes illustrated in FIG.
(D.作用・効果)
このようにして本実施の形態のインクジェットヘッド4では、記録紙Pに対する印刷動作の際に、駆動周波数f=f1に設定された状態でインク9が噴射された後に、駆動周波数f=f2(>f1)に設定された状態でインク9が噴射される。
(D. Action / Effect)
As described above, in the
ここで、例えば印刷動作の際に、相対的に高周波数である駆動周波数f2でのインク9の噴射(高周波噴射)が最初から行われるようにした場合(比較例1)、以下のようなおそれがある。すなわち、この比較例1の場合、ノズル孔Hnからインク9が吐出される際に、インク9のメニスカスの位置が正常な位置からずれてしまうことに起因して、インク9の吐出不良が生じる結果、印刷画質が低下してしまうおそれがある。これは、液滴の吐出後に行われるインク9のリフィルが十分でない状態で、次の吐出に移行することや、残響振動の影響があるためである。
Here, for example, in a case where the ejection of the ink 9 (high-frequency ejection) at the drive frequency f2 which is a relatively high frequency is performed from the beginning during the printing operation (Comparative Example 1), the following dangers may occur. There is. That is, in the case of Comparative Example 1, when the
また、例えば、上記した高周波噴射による印刷動作の前に、相対的に低周波数である駆動周波数f1でのインク9の噴射(低周波噴射)による、予備的な噴射(予備噴射)が行われるようにした場合(比較例2)、以下のようになる。すなわち、この比較例2の場合、印刷動作には寄与しない無駄なインク9の噴射が行われるため、インク9の消費量が増大してしまうことになる。
Further, for example, before the printing operation by the above-described high-frequency ejection, preliminary ejection (preliminary ejection) by ejection of the ink 9 (low-frequency ejection) at the driving frequency f1 that is a relatively low frequency is performed. (Comparative Example 2) is as follows. That is, in the case of the comparative example 2, since the useless ejection of the
これに対して本実施の形態では、上記した低周波噴射による印刷動作が行われた後に、上記した高周波噴射による印刷動作が行われるため、以下のようになる。すなわち、上記比較例2のような無駄なインク9の噴射が回避されつつ、上記比較例1のような、インク9のメニスカスの位置ずれに起因した、インク9の吐出不良が抑制される。なお、このようなインク9の吐出不良が抑制されるのは、低周波噴射による印刷動作が最初に行われることで、インク9を安定して吐出し易い環境が形成されるためである。
On the other hand, in the present embodiment, since the printing operation by the high-frequency ejection is performed after the printing operation by the low-frequency ejection, the following is performed. That is, while the useless ejection of the
以上のことから、本実施の形態のインクジェットヘッド4では、上記比較例1,2とは異なり、インク9の消費量を抑えつつ、印刷画質を向上させることが可能となる。
From the above, unlike the comparative examples 1 and 2, the
また、印刷動作の際に、駆動周波数f1から駆動周波数f2へ向けて、駆動周波数fを徐々に増加させるようにした場合(図5参照)には、以下のようになる。すなわち、駆動周波数f1から駆動周波数f2への急激な周波数変化が防止されることで、上記したインク9のメニスカスの位置ずれに起因したインク9の吐出不良が、更に抑制され易くなる。よって、印刷画質を更に向上させることが可能となる。
Further, when the drive frequency f is gradually increased from the drive frequency f1 to the drive frequency f2 during the printing operation (see FIG. 5), the following is performed. That is, by preventing a sudden frequency change from the driving frequency f1 to the driving frequency f2, the ejection failure of the
更に、本実施の形態では、印刷動作を行う前に、上記した駆動周波数f1が、印刷動作が安定的に行われる駆動周波数の範囲(周波数範囲Δf)内における上限値付近の周波数(図5参照)として求められるようにしたので、以下のようになる。すなわち、上記した低周波噴射による印刷動作(駆動周波数f1での印刷動作)を、過剰に低い周波数で開始しないで済むようになる。よって、上記した高周波噴射による印刷動作(駆動周波数f2での印刷動作)を、効率的に行うことが可能となる。 Further, in the present embodiment, before the printing operation is performed, the above-described driving frequency f1 is set to a frequency near the upper limit value within the driving frequency range (frequency range Δf) in which the printing operation is stably performed (see FIG. 5). ), So it is as follows. That is, the printing operation by the low-frequency ejection (the printing operation at the driving frequency f1) does not have to be started at an excessively low frequency. Therefore, it is possible to efficiently perform the printing operation (the printing operation at the driving frequency f2) by the high-frequency ejection described above.
<2.変形例>
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
<2. Modification>
As described above, the present disclosure has been described with reference to the embodiments. However, the present disclosure is not limited to the embodiments, and various modifications are possible.
例えば、上記実施の形態では、プリンタおよびインクジェットヘッドにおける各部材の構成例(形状、配置、個数等)を具体的に挙げて説明したが、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数等であってもよい。 For example, in the above embodiment, the configuration examples (shape, arrangement, number, and the like) of each member in the printer and the ink jet head have been specifically described, but are not limited to those described in the above embodiment. Shape, arrangement, number and the like.
また、インクジェットヘッドの構造としては、各タイプのものを適用することが可能である。すなわち、例えば、アクチュエータプレートにおける各吐出チャネルの延在方向の中央部からインク9を吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのインクジェットヘッドであってもよい。あるいは、例えば、各吐出チャネルの延在方向に沿ってインク9を吐出する、いわゆるエッジシュートタイプのインクジェットヘッドであってもよい。更には、プリンタの方式としても、上記実施の形態で説明した方式には限られず、例えば、サーマル式(バブルジェット(登録商標)式)やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)方式など、各種の方式を適用することが可能である。
Further, as the structure of the inkjet head, each type can be applied. That is, for example, a so-called side chute type ink jet head that discharges the
更に、上記実施の形態では、インクタンクとインクジェットヘッドとの間でインク9を循環させて利用する、循環式のインクジェットヘッドを例に挙げて説明したが、この例には限られない。すなわち、例えば、インク9を循環させずに利用する、非循環式のインクジェットヘッドにおいても、本開示を適用することが可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, a description has been given of a circulating inkjet head that circulates and uses the
加えて、上記実施の形態では、制御部49によるパルス信号Spの駆動周波数fの制御方法(設定方法)の例を具体的に挙げて説明したが、上記実施の形態で挙げた例には限られず、他の手法を用いて、パルス信号Spにおける駆動周波数fの制御(設定)を行うようにしてもよい。具体的には、例えば上記実施の形態では、駆動周波数f1から駆動周波数f2へ向けて駆動周波数fを徐々に増加させる場合を例に挙げて説明したが、この例には限られず、例えば、駆動周波数f1から駆動周波数f2へ向けて駆動周波数fを急峻に増加させるようにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, an example of the control method (setting method) of the drive frequency f of the pulse signal Sp by the
また、上記実施の形態では、各吐出チャネル内の容積を膨張させるパルス信号が、ハイ(High)状態の期間において膨張させるパルス信号(ポジティブパルス信号)である場合について説明したが、この場合には限られない。すなわち、ハイ状態の期間において膨張させると共にロウ(Low)状態の期間において収縮させるパルス信号の場合だけでなく、逆に、ロウ状態の期間において膨張させると共にハイ状態の期間において収縮させるパルス信号(ネガティブパルス信号)としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, a case has been described where the pulse signal for expanding the volume in each ejection channel is a pulse signal (positive pulse signal) for expanding during the period of the High state. In this case, Not limited. That is, in addition to the pulse signal that expands during the high state and contracts during the low state, the pulse signal that expands during the low state and contracts during the high state (negative signal) (Pulse signal).
更に、例えば、ON期間の直後のOFF期間中に、液滴の吐出を補助するための信号を、付加的に印加するようにしてもよい。この液滴の吐出を補助するための信号としては、例えば、各吐出チャネル内の容積を収縮させるためのパルス信号や、吐出した液滴の一部を引き戻すためのパルス信号(補助パルス信号)などが挙げられる。また、後者の補助パルス信号の直前に印加されるパルス信号(メインパルス信号)は、例えば、オンパルスピーク(AP)の幅以下のパルス幅を有している。なお、このような液滴の吐出を補助するための信号を付加したとしても、これまでに説明してきた本開示の内容(駆動方法等)には、影響を及ぼさない。 Further, for example, a signal for assisting the ejection of the droplet may be additionally applied during the OFF period immediately after the ON period. As a signal for assisting the ejection of the droplet, for example, a pulse signal for contracting the volume in each ejection channel, a pulse signal for pulling back a part of the ejected droplet (auxiliary pulse signal), and the like. Is mentioned. The pulse signal (main pulse signal) applied immediately before the latter auxiliary pulse signal has, for example, a pulse width equal to or less than the width of the on-pulse peak (AP). Note that even if such a signal for assisting the ejection of the droplet is added, it does not affect the content (the driving method and the like) of the present disclosure described above.
また、上記実施の形態で説明した一連の処理は、ハードウェア(回路)で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア(プログラム)で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。 Further, a series of processes described in the above embodiment may be performed by hardware (circuit) or may be performed by software (program). When performed by software, the software is constituted by a group of programs for causing a computer to execute each function. Each program may be used by being incorporated in the computer in advance, for example, or may be used by being installed in the computer from a network or a recording medium.
更に、上記実施の形態では、本開示における「液体噴射記録装置」の一具体例として、プリンタ1(インクジェットプリンタ)を挙げて説明したが、この例には限られず、インクジェットプリンタ以外の他の装置にも、本開示を適用することが可能である。換言すると、本開示の「液体噴射ヘッド」(インクジェットヘッド)を、インクジェットプリンタ以外の他の装置に適用するようにしてもよい。具体的には、例えば、ファクシミリやオンデマンド印刷機などの装置に、本開示の「液体噴射ヘッド」を適用するようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the printer 1 (inkjet printer) has been described as a specific example of the “liquid jet recording apparatus” in the present disclosure. Also, the present disclosure can be applied to this. In other words, the “liquid jet head” (ink jet head) of the present disclosure may be applied to another device other than the ink jet printer. Specifically, for example, the “liquid ejecting head” of the present disclosure may be applied to a device such as a facsimile or an on-demand printing machine.
加えて、これまでに説明した各種の例を、任意の組み合わせで適用させるようにしてもよい。 In addition, the various examples described above may be applied in any combination.
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。 It should be noted that the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and may have other effects.
また、本開示は、以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
液体を噴射する複数のノズルを有する噴射部と、
前記噴射部に対して1または複数のパルス信号を印加することにより、前記ノズルから前記液体を噴射させる制御部と
を備え、
前記制御部は、被記録媒体に対して前記液体を噴射させる印刷動作の際に、
前記パルス信号における駆動周波数を第1の周波数に設定した状態において、前記液体を噴射させた後、
前記駆動周波数を、前記第1の周波数よりも高い第2の周波数に設定した状態において、前記液体を噴射させる
液体噴射ヘッド。
(2)
前記制御部は、前記印刷動作の際に、
前記第1の周波数から前記第2の周波数へ向けて、前記駆動周波数を徐々に増加させる
上記(1)に記載の液体噴射ヘッド。
(3)
上記(1)または(2)に記載の液体噴射ヘッドを備えた
液体噴射記録装置。
(4)
複数のノズルを有する噴射部に対して1または複数のパルス信号を印加することにより、前記ノズルから被記録媒体に対して液体を噴射させる印刷動作の際に、
前記パルス信号における駆動周波数を第1の周波数に設定した状態において、前記液体を噴射させることと、
前記第1の周波数において前記液体を噴射させた後に、前記駆動周波数を、前記第1の周波数よりも高い第2の周波数に設定した状態において、前記液体を噴射させることと
を含む液体噴射ヘッドの駆動方法。
(5)
前記第1の周波数は、前記印刷動作が安定的に行われる前記駆動周波数の範囲内における上限値付近の周波数であり、
前記印刷動作を行う前に前記第1の周波数を求めることを、更に含む
上記(4)に記載の液体噴射ヘッドの駆動方法。
In addition, the present disclosure may have the following configurations.
(1)
An ejection unit having a plurality of nozzles for ejecting a liquid,
A control unit configured to apply one or a plurality of pulse signals to the ejection unit to eject the liquid from the nozzle,
The control unit, during a printing operation of ejecting the liquid to a recording medium,
In the state where the driving frequency in the pulse signal is set to the first frequency, after injecting the liquid,
A liquid ejecting head that ejects the liquid in a state where the driving frequency is set to a second frequency higher than the first frequency.
(2)
The control unit, during the printing operation,
The liquid ejecting head according to (1), wherein the drive frequency is gradually increased from the first frequency to the second frequency.
(3)
A liquid jet recording apparatus comprising the liquid jet head according to (1) or (2).
(4)
By applying one or a plurality of pulse signals to an ejection unit having a plurality of nozzles, during a printing operation for ejecting liquid from the nozzles to a recording medium,
In a state where the drive frequency in the pulse signal is set to the first frequency, the liquid is ejected,
After ejecting the liquid at the first frequency, ejecting the liquid in a state where the drive frequency is set to a second frequency higher than the first frequency. Drive method.
(5)
The first frequency is a frequency near an upper limit value within a range of the drive frequency at which the printing operation is stably performed,
The method of driving a liquid jet head according to (4), further comprising obtaining the first frequency before performing the printing operation.
1…プリンタ、10…筺体、2a,2b…搬送機構、21…グリッドローラ、22…ピンチローラ、3(3Y,3M,3C,3B)…インクタンク、4(4Y,4M,4C,4B)…インクジェットヘッド、41…ノズルプレート、42…アクチュエータプレート、49…制御部、5…循環機構、50…循環流路、50a…インク供給管、50b…インク排出管、52a…加圧ポンプ、52b…吸引ポンプ、6…走査機構、61a,61b…ガイドレール、62…キャリッジ、63…駆動機構、631a,631b…プーリ、632…無端ベルト、633…駆動モータ、9…インク、P…記録紙、d…搬送方向、Hn…ノズル孔、Sp…パルス信号、Vd…駆動電圧、f,f1,f2…駆動周波数、Δf…周波数範囲、T…駆動周期、t…時間。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記噴射部に対して1または複数のパルス信号を印加することにより、前記ノズルから前記液体を噴射させる制御部と
を備え、
前記制御部は、被記録媒体に対して前記液体を噴射させる印刷動作の際に、
前記パルス信号における駆動周波数を第1の周波数に設定した状態において、前記液体を噴射させた後、
前記駆動周波数を、前記第1の周波数よりも高い第2の周波数に設定した状態において、前記液体を噴射させる
液体噴射ヘッド。 An ejection unit having a plurality of nozzles for ejecting a liquid,
A control unit configured to apply one or a plurality of pulse signals to the ejection unit to eject the liquid from the nozzle,
The control unit, during a printing operation of ejecting the liquid to a recording medium,
In the state where the driving frequency in the pulse signal is set to the first frequency, after injecting the liquid,
A liquid ejecting head that ejects the liquid in a state where the driving frequency is set to a second frequency higher than the first frequency.
前記第1の周波数から前記第2の周波数へ向けて、前記駆動周波数を徐々に増加させる
請求項1に記載の液体噴射ヘッド。 The control unit, during the printing operation,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the drive frequency is gradually increased from the first frequency to the second frequency.
液体噴射記録装置。 A liquid jet recording apparatus comprising the liquid jet head according to claim 1.
前記パルス信号における駆動周波数を第1の周波数に設定した状態において、前記液体を噴射させることと、
前記第1の周波数において前記液体を噴射させた後に、前記駆動周波数を、前記第1の周波数よりも高い第2の周波数に設定した状態において、前記液体を噴射させることと
を含む液体噴射ヘッドの駆動方法。 By applying one or a plurality of pulse signals to an ejection unit having a plurality of nozzles, during a printing operation for ejecting liquid from the nozzles to a recording medium,
In a state where the driving frequency in the pulse signal is set to the first frequency, the liquid is ejected,
Ejecting the liquid in the state where the drive frequency is set to a second frequency higher than the first frequency after ejecting the liquid at the first frequency. Drive method.
前記印刷動作を行う前に前記第1の周波数を求めることを、更に含む
請求項4に記載の液体噴射ヘッドの駆動方法。 The first frequency is a frequency near an upper limit value within the range of the drive frequency at which the printing operation is stably performed,
The method according to claim 4, further comprising determining the first frequency before performing the printing operation.
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