JP2021000785A - Liquid ejection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge device.
液体吐出装置の一種であるインクジェットプリンターには、第１駆動信号と第２駆動信号を生成し、これらの駆動信号における必要部分をピエゾ素子に印加するものがあり、特許文献１に開示されている。このプリンターにおける第１駆動信号は、インクを吐出させるための吐出パルスを含み、第２駆動信号は、インクを吐出させない程度の圧力変動を圧力室内のインクに与えるための微振動パルスを含み、吐出データに対して吐出用の駆動信号と非吐出データに対して非吐出用の駆動信号とが、それぞれ選択されて駆動素子に印加される。
Some inkjet printers, which are a type of liquid ejection device, generate a first drive signal and a second drive signal, and apply a necessary portion of these drive signals to the piezo element, which is disclosed in
しかしながら、一般的に吐出パルスには、微振動パルスよりも長い制御時間を要するため、上述のように吐出用駆動信号と非吐出用駆動信号とを分けて構成すると、吐出用駆動信号の時間が長くなってしまい高速印刷が困難となる。そこで、吐出パルスと微振動パルスとを組み合わせて駆動信号を構成し、第１駆動信号線と第２駆動信号線との駆動信号で吐出パルスと微振動パルスの印加タイミングが補完関係になるように構成する方法がある。この方法は、高速印刷に利する反面、吐出が続く場合、非吐出が続く場合のいずれにおいても、第１駆動信号線と第２駆動信号線との切り替えが頻繁に必要となる。このスイッチの切り替えにより、今まで以上に記録ヘッド内での発熱量が大きくなる。記録ヘッド内で発生した熱は、インクに伝わることで、インクの温度が変化し、インクの組成や粘度等の物性を変化させ、液体の変質リスクを高めてしまう。そのため、液体の変質は、最終的に、吐出安定性の悪化につながり、印刷品質が低下してしまうことが課題であった。 However, since the discharge pulse generally requires a longer control time than the micro-vibration pulse, if the discharge drive signal and the non-discharge drive signal are separately configured as described above, the time of the discharge drive signal is long. It becomes long and high-speed printing becomes difficult. Therefore, a drive signal is formed by combining the discharge pulse and the micro-vibration pulse so that the application timings of the discharge pulse and the micro-vibration pulse are complementary to each other in the drive signals of the first drive signal line and the second drive signal line. There is a way to configure it. While this method is advantageous for high-speed printing, it is frequently necessary to switch between the first drive signal line and the second drive signal line in both cases where ejection continues and non-ejection continues. By switching this switch, the amount of heat generated in the recording head becomes larger than ever. The heat generated in the recording head is transferred to the ink, which changes the temperature of the ink, changes the physical properties such as the composition and viscosity of the ink, and increases the risk of deterioration of the liquid. Therefore, the deterioration of the liquid eventually leads to the deterioration of the ejection stability, and there is a problem that the print quality is deteriorated.
液体吐出装置は、アクチュエーターの駆動によってノズルから液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、前記アクチュエーターとスイッチを介して接続されている第１駆動信号線及び第２駆動信号線と、前記アクチュエーターを駆動させて前記ノズルにおける液体を振動させる微振動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、前記液体吐出ヘッドによる液体吐出動作を制御する制御回路と、を備え、前記第１駆動信号線には、前記微振動パルスを含む第１駆動信号が、前記第２駆動信号線には、前記微振動パルスを含む第２駆動信号が含まれ、前記第１駆動信号の前記微振動パルスと前記第２駆動信号の前記微振動パルスとは、互いに異なる画素区間に配置されており、非吐出の画素データに対応して前記第１駆動信号の前記微振動パルスと前記第２駆動信号の前記微振動パルスとのどちらか一方を印加するように前記スイッチを制御する第１制御モードと、前記非吐出の画素データに対応して前記第１駆動信号の前記微振動パルスと前記第２駆動信号の前記微振動パルスとの両方を印加するように前記スイッチを制御する第２制御モードと、を有することを特徴とする。 The liquid discharge device drives a liquid discharge head that discharges droplets from a nozzle by driving an actuator, a first drive signal line and a second drive signal line that are connected to the actuator via a switch, and the actuator. The first drive signal line includes a drive signal generation circuit that generates a drive signal including a microvibration pulse that vibrates the liquid in the nozzle, and a control circuit that controls the liquid discharge operation by the liquid discharge head. The first drive signal including the micro-vibration pulse, the second drive signal line includes the second drive signal including the micro-vibration pulse, and the micro-vibration pulse of the first drive signal and the second drive signal. The micro-vibration pulse of the drive signal is arranged in different pixel sections, and the micro-vibration pulse of the first drive signal and the micro-vibration pulse of the second drive signal correspond to non-ejection pixel data. A first control mode in which the switch is controlled so as to apply either one of the above, and the minute vibration pulse of the first drive signal and the minute vibration of the second drive signal corresponding to the non-ejection pixel data. It is characterized by having a second control mode in which the switch is controlled so as to apply both vibration pulses.
上記の液体吐出装置において、前記非吐出の画素データが吐出の画素データより所定の画素数以内に存在する場合は、前記第２制御モードとし、前記所定の画素数以外の場合は、前記第１制御モードとすることが好ましい。 In the above liquid discharge device, when the non-discharge pixel data exists within a predetermined number of pixels from the discharge pixel data, the second control mode is set, and when the number of pixels is other than the predetermined number, the first control mode is set. The control mode is preferable.
上記の液体吐出装置において、前記所定の画素数は、１画素以上５０万画素以下であることが好ましい。 In the above liquid discharge device, the predetermined number of pixels is preferably 1 pixel or more and 500,000 pixels or less.
上記の液体吐出装置は、前記第１制御モードにおいて、前記非吐出の画素データに対応して常に前記微振動パルスを印加する通常モードと、前記非吐出の画素データに対応して間欠的に前記微振動パルスを印加する間欠モードと、を有することが好ましい。 In the first control mode, the liquid discharge device has a normal mode in which the micro-vibration pulse is always applied corresponding to the non-discharged pixel data, and the liquid discharge device intermittently corresponding to the non-discharged pixel data. It is preferable to have an intermittent mode in which a micro-vibration pulse is applied.
以下、本実施形態に係る液体吐出装置として、シリアル方式のインクジェットプリンターを例に挙げて説明するが、ライン方式のインクジェットプリンターでもよい。 Hereinafter, as the liquid ejection device according to the present embodiment, a serial type inkjet printer will be described as an example, but a line type inkjet printer may also be used.
１．実施形態１
図１は、プリンター１の構成を説明する斜視図である。図２は、プリンター１の電気的な構成を説明するブロック図である。図３は、ヘッドコントローラー１２の電気的な構成を示すブロック図である。図４は、記録ヘッド６の内部構成を説明する断面図である。図５は、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の一例を説明する波形図である。
1. 1.
FIG. 1 is a perspective view illustrating the configuration of the
本実施形態に係る液体吐出装置としてのプリンター１は、図１及び図２に示すように、紙送り機構３、キャリッジ移動機構４、リニアエンコーダー５、及び記録ヘッド６を有するプリントエンジン２と、このプリントエンジン２の各部を制御するプリンターコントローラー７と、を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
プリンターコントローラー７は、プリンター１の各部の制御を行う制御ユニットである。プリンターコントローラー７は、制御回路９及び駆動信号発生回路１０等を備えている。制御回路９は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置であり、図示しないＣＰＵや記憶装置等から構成されている。制御回路９は、記憶装置に記憶されているプログラム等に従って、各ユニットを制御する。また、制御回路９は、外部機器等から受信した印刷データに基づき、印刷動作となる液体吐出動作の際、記録ヘッド６のノズル２１からどのタイミングでどの大きさの液滴を吐出させるかを示す吐出データを生成し、当該吐出データを記録ヘッド６のヘッドコントローラー１２に送信する。
The
また、制御回路９は、後述するようにキャリッジ１６の主走査方向への移動に伴ってリニアエンコーダー５から出力されるエンコーダー信号から、図５に示すタイミング信号ＰＴＳを生成するタイミングパルス生成手段として機能する。このタイミング信号ＰＴＳは、駆動信号発生回路１０が発生する駆動信号の発生開始タイミングを定める信号である。つまり、駆動信号発生回路１０は、このタイミング信号ＰＴＳを受信する毎に駆動信号ＣＯＭを出力する。換言すると、駆動信号発生回路１０は、上記のタイミング信号ＰＴＳに基づく単位周期Ｔで駆動信号ＣＯＭを繰り返し発生する。本実施形態におけるプリンター１において、タイミング信号ＰＴＳに基づく駆動信号ＣＯＭの発生周波数は、例えば、２０ｋＨｚ以上に設定されている。また、制御回路９は、印刷データのラッチタイミングを規定するラッチ信号ＬＡＴ及び駆動信号ＣＯＭに含まれる各駆動パルスの選択タイミングを規定するチェンジ信号ＣＨを含む制御信号Ｓを出力する。
Further, as will be described later, the control circuit 9 functions as a timing pulse generating means for generating the timing signal PTS shown in FIG. 5 from the encoder signal output from the
制御信号Ｓは、印刷信号ＳＩと波形選択信号ＳＰとを含む。波形選択信号ＳＰは、印刷信号ＳＩが指定可能な複数の動作状態の各々において、駆動信号ＣＯＭに含まれる複数の波形のうちどの波形を選択するかを指定する。 The control signal S includes a print signal SI and a waveform selection signal SP. The waveform selection signal SP specifies which waveform to select from the plurality of waveforms included in the drive signal COM in each of the plurality of operating states in which the print signal SI can be specified.
駆動信号発生回路１０は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて、アナログの電圧信号を生成し、これを図示しない増幅回路により増幅して駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号発生回路１０は、上記の単位周期Ｔで、それぞれ、図５の波形図Ａに示す第１駆動信号ＣＯＭ１と、図５の波形図Ｂに示す第２駆動信号ＣＯＭ２と、を繰り返し発生する。これらの第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の詳細については、後述する。駆動信号発生回路１０により発生された第１駆動信号ＣＯＭ１は、図３に示す第１駆動信号線ＣＯＭＡを通り、第２駆動信号ＣＯＭ２は、図３に示す第２駆動信号線ＣＯＭＢを通り、記録ヘッド６のヘッドコントローラー１２に送信される。
The drive
ヘッドコントローラー１２は、図３に示すように、第１シフトレジスターＳＲ１、第２シフトレジスターＳＲ２、第１ラッチ回路ＬＴ１、第２ラッチ回路ＬＴ２、微振動制御部７２、デコード回路ＤＣ、出力回路ＯＣ、および切替部ＴＸを備える。
As shown in FIG. 3, the
スイッチとしての切替部ＴＸは、トランスミッションゲートＴＧａとトランスミッションゲートＴＧｂとを備える。切替部ＴＸに設けられるトランスミッションゲートＴＧａは、選択信号ＳＬａがＨレベルのときにオンしＬレベルのときにオフする。また、切替部ＴＸに設けられるトランスミッションゲートＴＧｂは、選択信号ＳＬｂがＨレベルのときにオンしＬレベルのときにオフする。トランスミッションゲートＴＧａおよびトランスミッションゲートＴＧｂは、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２を圧電素子２４に供給するか否かを切り換えるスイッチとして機能する。切替部ＴＸは、駆動信号発生回路１０と出力回路ＯＣとを結ぶ２つの駆動信号線である第１駆動信号線ＣＯＭＡと第２駆動信号線ＣＯＭＢ上に配置されている。駆動信号発生回路１０により発生された第１駆動信号ＣＯＭ１は、第１駆動信号線ＣＯＭＡを通り、第２駆動信号ＣＯＭ２は、第２駆動信号線ＣＯＭＢを通り、トランスミッションゲートＴＧａ及びトランスミッションＴＧｂの状態により、どちらか一方の波形が選択される。
The switching unit TX as a switch includes a transmission gate TGa and a transmission gate TGb. The transmission gate TGa provided in the switching unit TX is turned on when the selection signal SLa is H level and turned off when the selection signal SLa is L level. Further, the transmission gate TGb provided in the switching unit TX is turned on when the selection signal SLb is H level and turned off when the selection signal SLb is L level. The transmission gate TGa and the transmission gate TGb function as a switch for switching whether or not to supply the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 to the
トランスミッションゲートＴＧａ、ＴＧｂは、スイッチの誤動作による誤吐出を低減させる必要がある都合上、十分高いオン抵抗を有するように設計されている。このため、スイッチ動作に伴い大きな電力が消費され、記録ヘッド６内部における発熱要因の一つとなっている。また、切替部ＴＸをオンからオフまたはオフからオンさせるスイッチ動作に伴い、切替部ＴＸに選択信号ＳＬａ，ＳＬｂを供給する出力回路ＯＣ自体も、記録ヘッド６内部における発熱要因の一つとして挙げられる。
The transmission gates TGa and TGb are designed to have a sufficiently high on-resistance because it is necessary to reduce erroneous discharge due to a malfunction of the switch. Therefore, a large amount of electric power is consumed by the operation of the switch, which is one of the heat generation factors inside the
切替部ＴＸ及び出力回路ＯＣが発熱することにより記録ヘッド６の温度が上昇すると、熱伝導により、インクの温度も上昇してしまう。インクの温度変化は、インクの組成や粘度等の物性に変化を生じさせ液体の変質リスクを高めてしまう。元来、圧電方式の記録ヘッド６はサーマル式の記録ヘッド６と異なりインクに熱を加えずに吐出できる事が大きな利点となっていた都合上、用いられるインクは熱に弱いものも多数存在し、係る問題は、圧電方式の記録ヘッド６の利点を大きく損なってしまう。特に、ノズル２１の密度が高い高密度の圧電方式の記録ヘッド６においては、高密度化されているために、発熱量、インクへの熱伝導効率が高くなる一方、外部への廃熱性が低下してしまう故、大きな問題となる。
When the temperature of the
プリントエンジン２は、図１に示すように、紙送り機構３、キャリッジ移動機構４、リニアエンコーダー５、及び記録ヘッド６等を備えている。キャリッジ移動機構４は、液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド６が取り付けられたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６を、タイミングベルト等を介して走行させる、例えば、ＤＣモーターなどの駆動モーターと、からなり、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド６をガイドロッド１８に沿って主走査方向に移動させる。紙送り機構３は、紙送りモーター及び紙送りローラー等からなり、記録媒体１１をプラテン上に順次送り出して副走査を行う。また、リニアエンコーダー５は、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド６の走査位置に応じたエンコーダー信号を、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー７の制御回路９に出力する。制御回路９は、リニアエンコーダー５側から受信したエンコーダー信号に基づいて記録ヘッド６の走査位置又は現在位置を把握することができる。
As shown in FIG. 1, the
このように構成されたプリンター１は、紙送り機構３によって記録媒体１１を順次搬送すると共に、記録媒体１１に対して記録ヘッド６を主走査方向に相対移動させながら、当該記録ヘッド６のノズル２１から液体の一種であるインク、所謂、液滴を吐出させて、記録媒体１１上に当該インクを着弾させることにより画像等を記録する。なお、インクカートリッジ１７がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ１７のインクが供給チューブを通じて記録ヘッド６側に送られる構成を採用することもできる。
The
記録ヘッド６は、図４に示すように、ノズルプレート２２、流路基板２３、圧電素子２４、及びケース２０等を積層して構成されている。ノズルプレート２２は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル２１が列状に開設された板状の部材であり、例えば、シリコン単結晶基板あるいはステンレス等の金属板により作製される。本実施形態では、複数のノズル２１から構成されるノズル列（ノズル群の一種）がノズルプレート２２に２列並設されている。
As shown in FIG. 4, the
流路基板２３には、複数の圧力室２６が、上記ノズルプレート２２の各ノズル２１に対応して複数形成されている。この流路基板２３における圧力室２６の列の外側には、共通液室２５が形成されている。この共通液室２５は、供給口２７を介して各圧力室２６と個々に連通している。また、共通液室２５には、インクカートリッジ１７側からのインクがケース２０のインク導入路２８を通じて導入される。流路基板２３のノズルプレート２２側とは反対側の上面には、弾性膜３０を介して圧電素子２４が形成されている。
A plurality of
アクチュエーターとしての圧電素子２４は、金属製の下電極膜と、例えばチタン酸ジルコン酸鉛等からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜とを順次積層することで形成されている。この圧電素子２４は、所謂、撓みモードの圧電素子であり、圧力室２６の上部を覆うように形成されている。本実施形態において、２列のノズル列に対応して２列の圧電素子列が、並設されている。各圧電素子２４の端子部には、信号経路の一部を構成し配線部材の一種であるＣＯＦ（Chip On Film）等の配線基板３１が電気的に接続されている。この配線基板３１は、プリンターコントローラー７から送られてくる駆動信号ＣＯＭを圧電素子２４に印加する。本実施形態においては、この配線基板３１にヘッドコントローラー１２が設けられているが、これには限られず、ヘッドコントローラー１２がインターポーザーとして機能する別途の基板に配置される構成を採用することもできる。駆動信号発生回路１０側から配線基板３１を通じて送られてきた第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２は、制御回路９から送られてきた吐出データに基づき選択的に圧電素子２４に印加される。第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２に含まれる後述する吐出パルスＰ１が圧電素子２４に印加されると、当該圧電素子２４は、当該吐出パルスＰ１の電圧波形に応じて変形する。これにより、当該圧電素子２４に対応する圧力室２６内のインクに圧力変動が生じ、このインクの圧力変動によりノズル２１からインクが吐出される。
The
次に、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２について、図５、図６、及び図７を参照して説明する。
図６は、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２に含まれる吐出パルスＰ１の波形図である。図７は、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２に含まれる微振動パルスＰ２の波形図である。この微振動パルスＰ２は、増粘抑制パルスの一種である。なお、各図において横軸は時間を、縦軸は電圧を、それぞれ示している。
Next, the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7.
FIG. 6 is a waveform diagram of the discharge pulse P1 included in the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2. FIG. 7 is a waveform diagram of the micro-vibration pulse P2 included in the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2. This micro-vibration pulse P2 is a kind of thickening suppression pulse. In each figure, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage.
本実施形態の第１駆動信号ＣＯＭ１は、上記のようにタイミング信号ＰＴＳで規定される単位周期Ｔで駆動信号発生回路１０から繰り返し発生される。この単位周期Ｔは、タイミング信号ＰＴＳに応じて発生されるラッチ信号ＬＡＴにより前半部分の第１周期Ｔ１と後半部分の第２周期Ｔ２とに分けられる。また、ラッチ信号ＬＡＴに応じて発生されるチェンジ信号ＣＨにより、第２周期Ｔ２は、前半部分に該当する第３周期Ｔ３と後半部分に該当する第４周期Ｔ４に分けられる。なお、単位周期Ｔ内で、２つの画素を担っており、ラッチ信号ＬＡＴにより分けられた第１周期Ｔ１が１画素目、第２周期Ｔ２が２画素目に該当する。
The first drive signal COM1 of the present embodiment is repeatedly generated from the drive
第１駆動信号ＣＯＭ１は、図５の波形Ａに示すように、第１周期Ｔ１において吐出パルスＰ１が発生され、第２周期Ｔ２においては、第３周期Ｔ３で吐出パルスＰ１、第４周期Ｔ４で微振動パルスＰ２が発生される波形構成になっており、第１駆動信号ＣＯＭ１では、２画素目に相当する第２周期Ｔ２内に微振動パルスＰ２が存在する。 In the first drive signal COM1, as shown in the waveform A of FIG. 5, the discharge pulse P1 is generated in the first cycle T1, and in the second cycle T2, the discharge pulse P1 is generated in the third cycle T3 and the discharge pulse P1 is generated in the fourth cycle T4. The waveform configuration is such that the micro-vibration pulse P2 is generated, and in the first drive signal COM1, the micro-vibration pulse P2 exists in the second period T2 corresponding to the second pixel.
第２駆動信号ＣＯＭ２は、図５の波形Ｂに示すように、第１周期Ｔ１において微振動パルスＰ２が発生され、第２周期Ｔ２において、吐出パルスＰ１が２回発生される波形構成になっており、第２駆動信号ＣＯＭ２では、１画素目に相当する第１周期Ｔ１内に微振動パルスＰ２が存在する。このように、１画素目、２画素目に相当する微振動パルスＰ２が第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２にそれぞれ割り振って配置されている。 As shown in the waveform B of FIG. 5, the second drive signal COM2 has a waveform configuration in which the micro-vibration pulse P2 is generated in the first cycle T1 and the discharge pulse P1 is generated twice in the second cycle T2. In the second drive signal COM2, the micro-vibration pulse P2 exists in the first period T1 corresponding to the first pixel. In this way, the micro-vibration pulses P2 corresponding to the first pixel and the second pixel are allocated and arranged in the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2, respectively.
図６に示されるように、吐出パルスＰ１は、第１予備膨張要素ｐ１と、第１膨張ホールド要素ｐ２と、第１収縮要素ｐ３と、第１収縮ホールド要素ｐ４と、第１復帰膨張要素ｐ５と、を備えている。第１予備膨張要素ｐ１は、駆動パルスの電位変化の始点及び終点の電位である基準電位ＶＢから当該基準電位ＶＢよりも低い第１膨張電位ＶＬ１まで電位が変化する波形要素である。第１膨張ホールド要素ｐ２は、第１予備膨張要素ｐ１の終端電位である第１膨張電位ＶＬ１を一定時間維持する波形要素である。第１収縮要素ｐ３は、第１膨張電位ＶＬ１から基準電位ＶＢよりも高い第１収縮電位ＶＨ１まで比較的急峻な電位勾配（単位時間当たりの電位変化率）で変化する波形要素である。第１収縮ホールド要素ｐ４は、第１収縮電位ＶＨ１を所定時間維持する波形要素である。第１復帰膨張要素ｐ５は、第１収縮電位ＶＨ１から基準電位ＶＢまで電位が復帰する波形要素である。 As shown in FIG. 6, the discharge pulse P1 includes a first preliminary expansion element p1, a first expansion hold element p2, a first contraction element p3, a first contraction hold element p4, and a first return expansion element p5. And have. The first pre-expansion element p1 is a waveform element whose potential changes from the reference potential VB, which is the potential of the start point and the end point of the potential change of the drive pulse, to the first expansion potential VL1 lower than the reference potential VB. The first expansion hold element p2 is a waveform element that maintains the first expansion potential VL1 which is the terminal potential of the first preliminary expansion element p1 for a certain period of time. The first contraction element p3 is a waveform element that changes from the first expansion potential VL1 to the first contraction potential VH1 higher than the reference potential VB with a relatively steep potential gradient (potential change rate per unit time). The first contraction hold element p4 is a waveform element that maintains the first contraction potential VH1 for a predetermined time. The first return expansion element p5 is a waveform element in which the potential returns from the first contraction potential VH1 to the reference potential VB.
圧電素子２４に吐出パルスＰ１が印加される直前、所謂、インクが吐出される前の状態では、圧電素子２４には基準電位ＶＢが継続して印加されており、圧力室２６内には圧電素子２４の駆動に基づく圧力変化は生じていない。この状態から上記の吐出パルスＰ１が圧電素子２４に印加されると、まず、第１予備膨張要素ｐ１によって圧電素子２４は圧力室２６のノズル２１から遠ざかる側である外側に向かって撓み、これに伴って圧力室２６が基準電位ＶＢに対応する基準容積から第１膨張電位ＶＬ１に対応する第１膨張容積まで膨張する。この膨張により、ノズル２１におけるメニスカスが圧力室２６側に大きく引き込まれる。そして、この圧力室２６の膨張状態は、第１膨張ホールド要素ｐ２によって所定時間だけ維持された後、第１収縮要素ｐ３により圧電素子２４が圧力室２６のノズル２１に近づく側である内側に向かって撓む。これに伴い、圧力室２６は第１膨張容積から第１収縮電位ＶＨ１に対応する第１収縮容積まで急激に収縮される。これにより、圧力室２６内のインクが加圧されて、ノズル２１内のメニスカスが吐出側、所謂、プラテン上の記録媒体１１側に押し出される。続いて、第１収縮ホールド要素ｐ４が供給され、圧力室２６が収縮した状態が所定時間だけ維持される。この間に、インクが慣性によりノズル形成面におけるノズル２１の開口よりも外側に押し出されて、液滴がノズル２１から吐出される。その後、第１復帰膨張要素ｐ５が圧電素子２４に印加され、当該圧電素子２４は基準位置まで変位する。これにより、圧力室２６が収縮容積から基準容積まで膨張する。
Immediately before the ejection pulse P1 is applied to the
図７に示されるように、微振動パルスＰ２は、第１膨張要素ｐ１１と、第１膨張ホールド要素ｐ１２と、第１収縮要素ｐ１３と、を備えている。第１膨張要素ｐ１１は、駆動パルスの電位変化の始点及び終点の電位である基準電位ＶＢから当該基準電位ＶＢよりも低い第１膨張電位ＶＬ２まで電位が変化する波形要素である。第１膨張ホールド要素ｐ１２は、第１膨張要素ｐ１１の終端電位である第１膨張電位ＶＬ２を一定時間維持する波形要素である。第１収縮要素ｐ１３は、第１膨張電位ＶＬ２から基準電位ＶＢまで電位が変化する波形要素である。 As shown in FIG. 7, the micro-vibration pulse P2 includes a first expansion element p11, a first expansion hold element p12, and a first contraction element p13. The first expansion element p11 is a waveform element whose potential changes from the reference potential VB, which is the potential of the start point and the end point of the potential change of the drive pulse, to the first expansion potential VL2, which is lower than the reference potential VB. The first expansion hold element p12 is a waveform element that maintains the first expansion potential VL2, which is the terminal potential of the first expansion element p11, for a certain period of time. The first contraction element p13 is a waveform element whose potential changes from the first expansion potential VL2 to the reference potential VB.
圧電素子２４に微振動パルスＰ２が印加される直前の状態では、圧電素子２４には基準電位ＶＢが継続して印加されており、圧力室２６内には圧電素子２４の駆動に基づく圧力変化は生じていない。この状態から上記の微振動パルスＰ２が圧電素子２４に印加されると、まず、第１膨張要素ｐ１１によって圧電素子２４は圧力室２６の外側に向かって撓み、これに伴って圧力室２６が基準電位ＶＢに対応する基準容積から第１膨張電位ＶＬ２に対応する微振動容積まで膨張する。なお、微振動容積は、基準容積よりは大きく、第１膨張容積よりも小さい。この膨張により、ノズル２１におけるメニスカスが圧力室２６側に僅かに引き込まれる。そして、この圧力室２６の膨張状態は、第１膨張ホールド要素ｐ１２によって所定時間だけ維持された後、第１収縮要素ｐ１３により圧電素子２４が圧力室２６の内側に向かって撓む。これに伴い、圧力室２６は微振動容積から基準容積に戻る。この収縮により、ノズル２１におけるメニスカスが圧力室２６側に僅かに押し戻される。
Immediately before the micro-vibration pulse P2 is applied to the
従って、圧電素子２４に微振動パルスＰ２を印加すると、インクが吐出されない程度の弱い圧力変化が、圧力室２６内のインクに与えられる。その結果、メニスカスが、ノズル２１の内部で吐出方向と圧力室２６方向とに移動する、即ち、微振動する。このメニスカスの微振動により、ノズル２１付近のインクが攪拌され、増粘が抑制される。従って、圧電素子２４の微振動動作は、インクの増粘を抑制するための増粘抑制動作に相当する。そして、微振動パルスＰ２は、インクに与える圧力変化の大きさが吐出パルスＰ１に比べて小さいので、電圧の振幅も吐出パルスＰ１に比べて小さく定められている。
Therefore, when the micro-vibration pulse P2 is applied to the
次に、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２から生成される駆動信号ＣＯＭについて説明する。
図８〜図１１は、駆動パルスの選択パターンについて説明する波形図である。より具体的には、図８及び図９は、吐出を伴わない微振動パルスＰ２のみを選択し、非記録時に用いる駆動信号ＣＯＭの選択パターンである。図１０は、１画素に対し、吐出パルスＰ１を１回選択する通常ドット、を吐出する場合の駆動信号ＣＯＭの選択パターンである。図１１は、単位周期Ｔに吐出パルスＰ１を３回選択し、通常ドットよりも多くのドットを吐出する補完ドット、を吐出する場合の駆動信号ＣＯＭの選択パターンである。なお、図１１に示した補完ドットは、ノズル抜けが発生した場合にのみ使用する駆動信号ＣＯＭである。
Next, the drive signal COM generated from the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 will be described.
8 to 11 are waveform diagrams for explaining the selection pattern of the drive pulse. More specifically, FIGS. 8 and 9 are selection patterns of a drive signal COM in which only the micro-vibration pulse P2 without discharge is selected and used at the time of non-recording. FIG. 10 is a selection pattern of a drive signal COM when ejecting a normal dot that selects the ejection pulse P1 once for one pixel. FIG. 11 is a selection pattern of the drive signal COM when the discharge pulse P1 is selected three times in the unit cycle T and the complementary dots that discharge more dots than the normal dots are discharged. The complementary dots shown in FIG. 11 are drive signal COMs that are used only when nozzle omission occurs.
単位周期Ｔ内における駆動信号ＣＯＭの選択は、印刷データに基づいて行われる。例えば、画素領域にドットを形成しない非記録の場合、図８及び図９に示す微振動パルスＰ２が選択され、圧電素子２４に印加される。なお、本実施形態において、微振動パルスＰ２には、非吐出の画素データに対応して、図８及び図９の微振動パルスＰ２の打ち分けを行っている。より具体的には、非吐出の画素データが短い場合には、図８に示す波形を入力する第１制御モードを使用し、非吐出の画素データが長い場合には、図９に示す波形を入力する第２制御モードを使用する。微振動パルスＰ２は、吐出を伴わない程度にメニスカスを揺らし、インクの増粘を抑制するための波形であるため、単位周期Ｔにおいてノズル２１からは液滴が吐出されない。
The selection of the drive signal COM within the unit period T is performed based on the print data. For example, in the case of non-recording in which dots are not formed in the pixel region, the micro-vibration pulse P2 shown in FIGS. 8 and 9 is selected and applied to the
また、単位周期Ｔにおいて画素領域に通常ドットを形成する場合、図１０に示されるように、第１駆動信号ＣＯＭ１のタイミング信号ＰＴＳに応じて発生されるラッチ信号ＬＡＴにより分けられた第１周期Ｔ１と第２周期Ｔ２においてそれぞれ吐出パルスＰ１が選択され、圧電素子２４に順次印加されることで、単位周期Ｔ内で液滴の吐出動作が２回連続して行われる。これは、１つの画素に対して、通常ドットを１回吐出することを意味している。単位周期Ｔにおいて画素領域に補完ドットを形成する場合、図１１に示されるように、第１駆動信号ＣＯＭ１の第１周期Ｔ１における吐出パルスＰ１と第２駆動信号ＣＯＭ２の第２周期Ｔ２における２つの吐出パルスＰ１が選択され、圧電素子２４に印加される。これにより、単位周期Ｔ内では液滴の吐出動作が３回連続して行われる。これは、２つの画素に対して、通常ドットを３回吐出することを意味している。これにより、２つの画素単位で比較した場合、通常ドットに比べ補完ドットでは、多くのドットを打ち込むことが可能である。
Further, when forming a normal dot in the pixel region in the unit period T, as shown in FIG. 10, the first period T1 divided by the latch signal LAT generated according to the timing signal PTS of the first drive signal COM1. The ejection pulse P1 is selected in each of the second cycle T2 and is sequentially applied to the
次に、本実施形態との比較のために、従来のように吐出パルスＰ１と微振動パルスＰ２とを異なる駆動信号線に配置した場合の第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２について、図１２を参照して説明する。
図１２は、従来のように吐出パルスＰ１と微振動パルスＰ２とを異なる駆動信号線に配置した場合について説明する波形図である。なお、図１２の波形Ａが吐出パルスＰ１のみを含む第１駆動信号ＣＯＭ１、図１２の波形Ｂが微振動パルスＰ２のみを含む第２駆動信号ＣＯＭ２である。
Next, for comparison with the present embodiment, the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 when the discharge pulse P1 and the micro-vibration pulse P2 are arranged on different drive signal lines as in the prior art are shown in FIG. It will be described with reference to 12.
FIG. 12 is a waveform diagram illustrating a case where the discharge pulse P1 and the micro-vibration pulse P2 are arranged on different drive signal lines as in the conventional case. The waveform A in FIG. 12 is the first drive signal COM1 containing only the discharge pulse P1, and the waveform B in FIG. 12 is the second drive signal COM2 containing only the micro-vibration pulse P2.
従来のように吐出パルスＰ１と微振動パルスＰ２とを異なる駆動信号線に配置し、単位周期Ｔで、図８〜図１１に示すような、非記録、通常ドット、補完ドットの波形構成を作成した場合、図１２のようになる。一般的に、通常ドットの吐出間隔は印字品質の観点から、均等間隔に配置することが好ましい。 As in the conventional case, the discharge pulse P1 and the micro-vibration pulse P2 are arranged on different drive signal lines, and a waveform configuration of non-recording, normal dots, and complementary dots as shown in FIGS. 8 to 11 is created in a unit period T. If this is the case, the result will be as shown in FIG. In general, it is preferable that the dot ejection intervals are evenly spaced from the viewpoint of print quality.
図１２の波形Ａに示すような波形構成において、通常ドットを形成する場合、第１駆動信号ＣＯＭ１において、ラッチ信号ＬＡＴで分けられた第１周期Ｔ１では、吐出パルスＰ１が選択され、第２周期Ｔ２では、チェンジ信号ＣＨで分けられた第４周期Ｔ４で吐出パルスＰ１が選択され、圧電素子２４に順次印加されることで、単位周期Ｔ内で液滴の吐出動作が２回連続して行われる。このように２つの画素に対して通常ドットを均等間隔で吐出する場合、補完ドットで使用する吐出パルスＰ１を通常ドットの間に入れる必要がある。
When forming a normal dot in the waveform configuration as shown in the waveform A of FIG. 12, in the first drive signal COM1, in the first cycle T1 divided by the latch signal LAT, the discharge pulse P1 is selected and the second cycle. In T2, the discharge pulse P1 is selected in the fourth cycle T4 divided by the change signal CH and is sequentially applied to the
なお、図１２の波形Ａでは、通常ドットの間に補完ドット用の吐出パルスＰ１を入れているが、通常ドットの後に補完ドット用の吐出パルスＰ１を入れてもよい。補完ドット用の吐出パルスＰ１を通常ドットの間に入れることによって、通常ドットの波形間隔は制限されてしまう。例えば、吐出パルスＰ１の波形成分長である、図６に示す第１予備膨張要素ｐ１〜第１復帰膨張要素ｐ５の時間の和が１８μｓとした場合、吐出パルスＰ１間の接続成分時間を無視したとしても、通常ドットの間隔は３６μｓ以上とる必要がある。 In the waveform A of FIG. 12, the discharge pulse P1 for the complementary dot is inserted between the normal dots, but the discharge pulse P1 for the complementary dot may be inserted after the normal dot. By inserting the discharge pulse P1 for the complementary dots between the normal dots, the waveform interval of the normal dots is limited. For example, when the sum of the times of the first pre-expansion element p1 to the first return expansion element p5 shown in FIG. 6, which is the waveform component length of the discharge pulse P1, is 18 μs, the connection component time between the discharge pulses P1 is ignored. Even so, the interval between dots usually needs to be 36 μs or more.
一方で、図５に示すような波形構成では、２つの画素の内、後半部分で通常ドット用と補完ドット用の吐出波形を異なる駆動信号線に分けているため、吐出パルスＰ１間の接続成分を無視した場合、通常ドットの間隔を３６μｓ以下にすることが可能である。また、図１２の波形Ａのような波形構成では、通常ドットを常に均等間隔に吐出するため、第４周期Ｔ４の吐出パルスＰ１後に吐出パルスＰ１に相当する時間成分をとる必要がある。これによりさらに波形の成分長は長くなる。すなわち、従来のように、吐出パルスＰ１と微振動パルスＰ２を異なる駆動信号線に配置した場合、単位周期Ｔが長くなってしまうことが課題となる。 On the other hand, in the waveform configuration as shown in FIG. 5, since the discharge waveforms for the normal dot and the complementary dot are divided into different drive signal lines in the latter half of the two pixels, the connection component between the discharge pulses P1 When is ignored, the interval between dots can usually be 36 μs or less. Further, in the waveform configuration as shown in the waveform A of FIG. 12, since the normal dots are always discharged at equal intervals, it is necessary to take a time component corresponding to the discharge pulse P1 after the discharge pulse P1 of the fourth cycle T4. As a result, the component length of the waveform becomes longer. That is, when the discharge pulse P1 and the micro-vibration pulse P2 are arranged on different drive signal lines as in the conventional case, there is a problem that the unit period T becomes long.
これに対して、図５に示すように、第１駆動信号線ＣＯＭＡには、吐出パルスＰ１と微振動パルスＰ２とを含む第１駆動信号ＣＯＭ１が、第２駆動信号線ＣＯＭＢには、吐出パルスＰ１と微振動パルスＰ２とを含む第２駆動信号ＣＯＭ２が含まれ、吐出パルスＰ１と微振動パルスＰ２とが、互いに異なる画素区間に配置されるように駆動信号ＣＯＭを構成することで、単位周期Ｔを短くすることができ、高速印刷を可能とする。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the first drive signal line COMA has a first drive signal COM1 including a discharge pulse P1 and a micro-vibration pulse P2, and the second drive signal line COMB has a discharge pulse. A second drive signal COM2 including P1 and a micro-vibration pulse P2 is included, and the drive signal COM is configured such that the discharge pulse P1 and the micro-vibration pulse P2 are arranged in different pixel sections. T can be shortened, enabling high-speed printing.
しかしながら、微振動パルスＰ２を互いに異なる画素区間に配置した波形構成では、吐出が続く場合、非吐出が続く場合のいずれにおいても、第１駆動信号線ＣＯＭＡと第２駆動信号線ＣＯＭＢとの切り替えが頻繁に必要となる。このスイッチの切り替えにより、今まで以上に記録ヘッド６内での発熱量が大きくなり、特に非吐出が長く続くような場合に発熱の影響を受けることが課題となる。
However, in the waveform configuration in which the micro-vibration pulses P2 are arranged in different pixel sections, the switching between the first drive signal line COMA and the second drive signal line COMB can be performed regardless of whether the discharge continues or the non-discharge continues. Frequently needed. By switching this switch, the amount of heat generated in the
次に、吐出時及び非吐出時における発熱の影響について詳しく説明する。
記録ヘッド６における発熱の影響はインクの吐出時と微振動時で大きく異なる。インクがノズル２１から吐出される場合、記録ヘッド６における発熱の影響を受けて、温度上昇したノズル２１内部のインクが吐出され、代わりにノズル２１内に記録ヘッド６における発熱の影響を受けていない相対的に低い温度のインクが充填される。今まで充填されていたインクと比して低温のインクが充填されることより記録ヘッド６の内部が冷やされる。一方、微振動パルスＰ２では、インクが非吐出となるので、インクの吐出および新たなインクの充填による冷却効果が得られない為、温度が上昇してしまう。したがって、微振動パルスＰ２を互いに異なる画素区間に配置するような波形構成では、トランスミッションゲートＴＧａ、ＴＧｂのスイッチングによる発熱影響を受け、インクの温度変化が変化し、インクの組成や粘度等の物性に変化を生じさせ液体の変質リスクを高めてしまう。
Next, the influence of heat generation during discharge and non-discharge will be described in detail.
The effect of heat generation on the
そこで、非吐出時の発熱影響を抑制するため、プリンター１は、第１駆動信号ＣＯＭ１の微振動パルスＰ２と第２駆動信号ＣＯＭ２の微振動パルスＰ２とのどちらか一方を印加するように切替部ＴＸを制御する第１制御モードと、第１駆動信号ＣＯＭ１の微振動パルスＰ２と第２駆動信号ＣＯＭ２の微振動パルスＰ２との両方を印加するように切替部ＴＸを制御する第２制御モードと、を備える。そして、非吐出の画素データが吐出の画素データより所定の画素数以内に存在する場合は、第２制御モードとし、所定の画素数以外の場合は、第１制御モードとするような使い分けを行う。なお、所定の画素数は、１画素以上５０万画素以下であることが好ましい。なお、所定の画素数は、プリンター１の印刷速度、波形構成、使用するインクの種類、使用する温度等の環境によって定められる。すなわち、例えば、温度変化によって、インクの組成や粘度等の物性が変化しやすいものに対しては、所定の画素数を多くし、温度変化によって、インクの組成や粘度等の物性が変化しにくいものに対しては、所定の画素数を少なくするといったように設定する必要がある。この態様によれば、非吐出の画素データに対応して、第１制御モードと第２制御モードとを使い分けを行うことで、液体が受ける熱の影響を抑え、液体の変質リスクを低減することができる。さらには、吐出安定性を高めることができる。
Therefore, in order to suppress the influence of heat generation during non-ejection, the
また、本実施形態では、効率よく微振動を行うことが可能であるため、廃インクの削減にもつながる。微振動はインクの増粘を抑制するための波形である。そのため、インクの増粘に対しては、微振動はたくさん入れることが望ましいが、微振動の回数が多い場合、より多くのインクを撹拌できるため、増粘したインクを増粘していないインクに置き換えるためには多くのインクを吐出し、捨てる必要がある。本実施形態に係る第１制御モード、第２制御モードによれば、非吐出の画素データに対応して、微振動の制御が可能であるため、効率よく微振動を行え、廃インクを減らす効果もある。 Further, in the present embodiment, since it is possible to efficiently perform micro-vibration, it also leads to reduction of waste ink. The slight vibration is a waveform for suppressing thickening of ink. Therefore, it is desirable to add a lot of micro-vibrations for thickening the ink, but if the number of micro-vibrations is large, more ink can be agitated, so the thickened ink is changed to the non-thickened ink. To replace it, a lot of ink needs to be ejected and discarded. According to the first control mode and the second control mode according to the present embodiment, since it is possible to control micro-vibration corresponding to non-ejection pixel data, it is possible to efficiently perform micro-vibration and reduce waste ink. There is also.
２．実施形態２
実施形態２に係る第１制御モードについて、図１３及び図１４を参照して説明する。
図１３及び図１４は、実施形態２に係る第１制御モードを説明する図である。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
実施形態１では、図１３に示すように、非吐出の画素データに対して、常に微振動パルスＰ２を印加する通常モードのみを備えているが、実施形態２では、通常モードだけでなく、図１４に示すように、間欠的に微振動パルスＰ２を印加する間欠モードを備える。なお、図１４では、単位周期Ｔに対して、２Ｔに１回の比率で微振動パルスＰ２を印加しているが、さらに微振動パルスＰ２を間引いてもよい。このような態様によれば、非吐出の画素データに応じて、通常モードと間欠モードとを使い分けることによって、非吐出時の切替部ＴＸの切り替えを減らすことができ、さらに発熱を抑制することが可能である。
2. 2.
The first control mode according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
13 and 14 are diagrams for explaining the first control mode according to the second embodiment. For the same constituent parts as in the first embodiment, the same numbers will be used, and duplicate description will be omitted.
In the first embodiment, as shown in FIG. 13, only the normal mode in which the micro-vibration pulse P2 is always applied to the non-ejection pixel data is provided, but in the second embodiment, not only the normal mode but also the figure. As shown in No. 14, an intermittent mode in which the micro-vibration pulse P2 is intermittently applied is provided. In FIG. 14, the micro-vibration pulse P2 is applied at a ratio of once every 2T with respect to the unit period T, but the micro-vibration pulse P2 may be further thinned out. According to such an aspect, by properly using the normal mode and the intermittent mode according to the non-ejection pixel data, it is possible to reduce the switching of the switching unit TX at the time of non-ejection, and further suppress the heat generation. It is possible.
以上述べたように、本実施形態に係る第１制御モードにおいて、通常モードと間欠モードとを備えることで、実施形態１での効果よりもさらに、切替部ＴＸの切り替えによる発熱を抑制する効果が得られる。 As described above, in the first control mode according to the present embodiment, by providing the normal mode and the intermittent mode, the effect of suppressing heat generation due to the switching of the switching unit TX is more than the effect of the first embodiment. can get.
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。 The contents derived from the embodiment are described below.
液体吐出装置は、アクチュエーターの駆動によってノズルから液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、前記アクチュエーターとスイッチを介して接続されている第１駆動信号線及び第２駆動信号線と、前記アクチュエーターを駆動させて前記ノズルにおける液体を振動させる微振動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、前記液体吐出ヘッドによる液体吐出動作を制御する制御回路と、を備え、前記第１駆動信号線には、前記微振動パルスを含む第１駆動信号が、前記第２駆動信号線には、前記微振動パルスを含む第２駆動信号が含まれ、前記第１駆動信号の前記微振動パルスと前記第２駆動信号の前記微振動パルスとは、互いに異なる画素区間に配置されており、非吐出の画素データに対応して前記第１駆動信号の前記微振動パルスと前記第２駆動信号の前記微振動パルスとのどちらか一方を印加するように前記スイッチを制御する第１制御モードと、前記非吐出の画素データに対応して前記第１駆動信号の前記微振動パルスと前記第２駆動信号の前記微振動パルスとの両方を印加するように前記スイッチを制御する第２制御モードと、を有することを特徴とする。 The liquid discharge device drives a liquid discharge head that discharges droplets from a nozzle by driving an actuator, a first drive signal line and a second drive signal line that are connected to the actuator via a switch, and the actuator. The first drive signal line includes a drive signal generation circuit that generates a drive signal including a microvibration pulse that vibrates the liquid in the nozzle, and a control circuit that controls the liquid discharge operation by the liquid discharge head. The first drive signal including the micro-vibration pulse, the second drive signal line includes the second drive signal including the micro-vibration pulse, and the micro-vibration pulse of the first drive signal and the second drive signal. The micro-vibration pulse of the drive signal is arranged in different pixel sections, and the micro-vibration pulse of the first drive signal and the micro-vibration pulse of the second drive signal correspond to non-ejection pixel data. A first control mode in which the switch is controlled so as to apply either one of the above, and the minute vibration pulse of the first drive signal and the minute vibration of the second drive signal corresponding to the non-ejection pixel data. It is characterized by having a second control mode in which the switch is controlled so as to apply both vibration pulses.
このような構成によれば、微振動パルスを含む第１駆動信号と、微振動パルスを含む第２駆動信号とを、互いに異なる画素区間に配置させることで、吐出用駆動信号の時間を短くでき、高速印刷が可能となる。同時に、このような波形構成にすることで生じる発熱の課題に対しては、非吐出時に２つの制御モードを備え、スイッチの切り替えによる発熱影響が小さい場合、すなわち、非吐出の画素データが長い場合には、第２制御モードを使用し、スイッチの切り替えによる発熱影響が大きい場合、すなわち、非吐出の画素データが短い場合には、第１制御モードを使用する。これにより、非吐出の画素データに応じて、微振動パルスの制御が可能であり、スイッチの切り替えで発生する発熱を抑制でき、液体の温度変化による液体の組成や粘度等の物性に変化、液体の変質リスクを抑制することが可能である。したがって、画素データに対応して、第１制御モードと第２制御モードとを使い分けることでスイッチによる発熱を抑制し、印刷品質に優れ高速印刷が可能な液体吐出装置を提供することができる。 According to such a configuration, the time of the discharge drive signal can be shortened by arranging the first drive signal including the micro-vibration pulse and the second drive signal including the micro-vibration pulse in different pixel sections. , High-speed printing is possible. At the same time, to solve the problem of heat generation caused by such a waveform configuration, when two control modes are provided at the time of non-ejection and the influence of heat generation by switching the switch is small, that is, when the non-discharge pixel data is long. In this case, the second control mode is used, and when the heat generation effect due to the switching of the switch is large, that is, when the non-ejection pixel data is short, the first control mode is used. This makes it possible to control the micro-vibration pulse according to the non-ejection pixel data, suppress the heat generated by switching the switch, change the physical properties such as the composition and viscosity of the liquid due to the temperature change of the liquid, and the liquid. It is possible to suppress the risk of alteration. Therefore, it is possible to provide a liquid discharge device capable of high-speed printing with excellent print quality by suppressing heat generation by the switch by properly using the first control mode and the second control mode according to the pixel data.
上記の液体吐出装置において、前記非吐出の画素データが吐出の画素データより所定の画素数以内に存在する場合は、前記第２制御モードとし、前記所定の画素数以外の場合は、前記第１制御モードとすることが好ましい。 In the above liquid discharge device, when the non-discharge pixel data exists within a predetermined number of pixels from the discharge pixel data, the second control mode is set, and when the number of pixels is other than the predetermined number, the first control mode is set. The control mode is preferable.
このような構成によれば、非吐出の画素データに応じて、微振動パルスの制御が可能であり、スイッチの切り替えで発生する発熱影響を抑制でき、液体の温度変化による液体の組成や粘度等の物性に変化、液体の変質リスクを抑制する効果を得られる。 According to such a configuration, it is possible to control the micro-vibration pulse according to the non-ejection pixel data, it is possible to suppress the influence of heat generation generated by switching the switch, and the composition and viscosity of the liquid due to the temperature change of the liquid, etc. The effect of changing the physical properties of the liquid and suppressing the risk of deterioration of the liquid can be obtained.
上記の液体吐出装置において、前記所定の画素数は、１画素以上５０万画素以下であることが好ましい。 In the above liquid discharge device, the predetermined number of pixels is preferably 1 pixel or more and 500,000 pixels or less.
このような構成によれば、スイッチの切り替えによる発熱影響が小さい１画素以上５０万画素以下では、従来と同様に微振動パルスを入れることが可能であり、それ以外のスイッチの切り替えによる影響が大きい場合では、微振動パルスを減らすことで、スイッチによる発熱を抑制する効果が得られる。 According to such a configuration, it is possible to input a micro-vibration pulse in the case of 1 pixel or more and 500,000 pixels or less in which the influence of heat generation by switching the switch is small as in the conventional case, and the influence of switching other switches is large. In some cases, reducing the micro-vibration pulse has the effect of suppressing heat generated by the switch.
上記の液体吐出装置は、前記第１制御モードにおいて、前記非吐出の画素データに対応した常に前記微振動パルスを印加する通常モードと、前記非吐出の画素データに対応して間欠的に前記微振動パルスを印加する間欠モードと、を有することが好ましい。 In the first control mode, the liquid discharge device has a normal mode in which the micro-vibration pulse is always applied corresponding to the non-discharged pixel data, and the fine is intermittently corresponding to the non-discharge pixel data. It is preferable to have an intermittent mode in which a vibration pulse is applied.
このような構成によれば、非吐出の画素データに対応して、通常モードと、間欠モードとを使い分けることが可能となり、これによって、さらにスイッチの切り替えで生じる発熱を抑制することができる。 According to such a configuration, it is possible to properly use the normal mode and the intermittent mode according to the non-ejection pixel data, and thereby it is possible to further suppress the heat generation generated by the switching of the switch.
１…プリンター、２…プリントエンジン、３…紙送り機構、４…キャリッジ移動機構、５…リニアエンコーダー、６…記録ヘッド、７…プリンターコントローラー、９…制御回路、１０…駆動信号発生回路、１１…記録媒体、１２…ヘッドコントローラー、１６…キャリッジ、１７…インクカートリッジ、１８…ガイドロット、２０…ケース、２１…ノズル、２２…ノズルプレート、２３…流路基板、２４…圧電素子、２５…共通液室、２６…圧力室、２７…供給口、２８…インク導入路、３０…弾性膜、３１…配線基板、７２…微振動制御部、ＣＯＭ…駆動信号、ＣＯＭ１…第１駆動信号、ＣＯＭ２…第２駆動信号、ＣＯＭＡ…第１駆動信号線、ＣＯＭＢ…第２駆動信号線、ＤＣ…出力回路、ＬＴ１…第１ラッチ回路、ＬＴ２…第２ラッチ回路、ＯＣ…出力回路、Ｐ１…吐出パルス、Ｐ２…微振動パルス、ｐ１…第１予備膨張要素、ｐ２…第１膨張ホールド要素、ｐ３…第１収縮要素、ｐ４…第１収縮ホールド要素、ｐ５…第１復帰膨張要素、ｐ１１…第１膨張要素、ｐ１２…第１膨張ホールド要素、ｐ１３…第１収縮要素、ＳＬａ…選択信号、ＳＬｂ…選択信号、ＳＲ１…第１シフトレジスター、ＳＲ２…第２シフトレジスター、Ｔ…単位周期、Ｔ１…第１周期、Ｔ２…第２周期、Ｔ３…第３周期、Ｔ４…第４周期、ＴＧａ…トランスミッションゲート、ＴＧｂ…トランスミッションゲート、ＴＸ…切替部、ＶＨ１…第１収縮電位、ＶＬ１…第１膨張電位、ＶＬ２…第１膨張電位。 1 ... Printer, 2 ... Print engine, 3 ... Paper feed mechanism, 4 ... Carriage movement mechanism, 5 ... Linear encoder, 6 ... Recording head, 7 ... Printer controller, 9 ... Control circuit, 10 ... Drive signal generation circuit, 11 ... Recording medium, 12 ... head controller, 16 ... carriage, 17 ... ink cartridge, 18 ... guide lot, 20 ... case, 21 ... nozzle, 22 ... nozzle plate, 23 ... flow path substrate, 24 ... piezoelectric element, 25 ... common liquid Chamber, 26 ... Pressure chamber, 27 ... Supply port, 28 ... Ink introduction path, 30 ... Elastic film, 31 ... Wiring board, 72 ... Micro vibration control unit, COM ... Drive signal, COM1 ... 1st drive signal, COM2 ... No. 2 drive signal, COMA ... 1st drive signal line, COMB ... 2nd drive signal line, DC ... output circuit, LT1 ... 1st latch circuit, LT2 ... 2nd latch circuit, OC ... output circuit, P1 ... discharge pulse, P2 ... Microvibration pulse, p1 ... 1st preliminary expansion element, p2 ... 1st expansion hold element, p3 ... 1st contraction element, p4 ... 1st contraction hold element, p5 ... 1st return expansion element, p11 ... 1st expansion element , P12 ... 1st expansion hold element, p13 ... 1st contraction element, SLa ... selection signal, SLb ... selection signal, SR1 ... 1st shift register, SR2 ... 2nd shift register, T ... unit cycle, T1 ... 1st cycle , T2 ... 2nd cycle, T3 ... 3rd cycle, T4 ... 4th cycle, TGa ... Transmission gate, TGb ... Transmission gate, TX ... Switching unit, VH1 ... 1st contraction potential, VL1 ... 1st expansion potential, VL2 ... First expansion potential.
Claims (4)
前記アクチュエーターとスイッチを介して接続されている第１駆動信号線及び第２駆動信号線と、
前記アクチュエーターを駆動させて前記ノズルにおける液体を振動させる微振動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、
前記液体吐出ヘッドによる液体吐出動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記第１駆動信号線には、前記微振動パルスを含む第１駆動信号が、前記第２駆動信号線には、前記微振動パルスを含む第２駆動信号が含まれ、
前記第１駆動信号の前記微振動パルスと前記第２駆動信号の前記微振動パルスとは、互いに異なる画素区間に配置されており、
非吐出の画素データに対応して前記第１駆動信号の前記微振動パルスと前記第２駆動信号の前記微振動パルスとのどちらか一方を印加するように前記スイッチを制御する第１制御モードと、
前記非吐出の画素データに対応して前記第１駆動信号の前記微振動パルスと前記第２駆動信号の前記微振動パルスとの両方を印加するように前記スイッチを制御する第２制御モードと、
を有することを特徴とする、液体吐出装置。 A liquid discharge head that discharges droplets from a nozzle by driving an actuator,
The first drive signal line and the second drive signal line connected to the actuator via a switch,
A drive signal generation circuit that generates a drive signal including a micro-vibration pulse that drives the actuator to vibrate the liquid in the nozzle.
A control circuit that controls the liquid discharge operation by the liquid discharge head,
With
The first drive signal line includes a first drive signal including the micro-vibration pulse, and the second drive signal line includes a second drive signal including the micro-vibration pulse.
The micro-vibration pulse of the first drive signal and the micro-vibration pulse of the second drive signal are arranged in different pixel sections.
A first control mode in which the switch is controlled so as to apply either the micro-vibration pulse of the first drive signal or the micro-vibration pulse of the second drive signal corresponding to non-ejection pixel data. ,
A second control mode in which the switch is controlled so as to apply both the micro-vibration pulse of the first drive signal and the micro-vibration pulse of the second drive signal corresponding to the non-ejection pixel data.
A liquid discharge device, characterized in that it has.
前記所定の画素数以外の場合は、前記第１制御モードとすることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。 When the non-ejection pixel data exists within a predetermined number of pixels from the ejection pixel data, the second control mode is set.
The liquid discharge device according to claim 1, wherein the first control mode is set when the number of pixels is other than the predetermined number of pixels.
前記非吐出の画素データに対応して常に前記微振動パルスを印加する通常モードと、
前記非吐出の画素データに対応して間欠的に前記微振動パルスを印加する間欠モードと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。 In the first control mode
In the normal mode in which the micro-vibration pulse is always applied corresponding to the non-ejection pixel data,
An intermittent mode in which the micro-vibration pulse is intermittently applied corresponding to the non-ejection pixel data,
The liquid discharge device according to claim 1, wherein the liquid discharge device has.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019116204A JP2021000785A (en) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Liquid ejection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019116204A JP2021000785A (en) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Liquid ejection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021000785A true JP2021000785A (en) | 2021-01-07 |
Family
ID=73994652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019116204A Pending JP2021000785A (en) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Liquid ejection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021000785A (en) |
-
2019
- 2019-06-24 JP JP2019116204A patent/JP2021000785A/en active Pending
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