JP5251562B2 - Liquid ejecting apparatus and method for controlling liquid ejecting apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット式プリンター等の液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法に関するものであり、特に、駆動信号に含まれる駆動パルスを圧力発生素子に印加することにより液体の吐出を制御可能な液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus such as an ink jet printer and a method for controlling the liquid ejection apparatus, and in particular, it is possible to control liquid ejection by applying a driving pulse included in a driving signal to a pressure generating element. The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a method for controlling the liquid ejecting apparatus.
液体吐出装置は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクを記録紙等の記録媒体(着弾対象物)に対して吐出・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター(以下、単にプリンターという。)等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造装置等、各種の製造装置にも液体吐出装置が応用されている。 The liquid ejection apparatus is an apparatus that includes a liquid ejection head capable of ejecting liquid and ejects various liquids from the liquid ejection head. As a representative example of this liquid ejection apparatus, for example, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) as a liquid ejection head is provided, and liquid ink is ejected from the nozzle of this recording head to a recording medium such as recording paper. An image recording apparatus such as an ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) that records an image or the like by discharging and landing on a (landing target) can be given. In recent years, liquid ejecting apparatuses have been applied not only to the image recording apparatus but also to various manufacturing apparatuses such as a manufacturing apparatus for a color filter such as a liquid crystal display.
例えば、上記プリンターは、吐出駆動パルスを圧力発生素子(例えば、圧電振動子や発熱素子等)に印加してこれを駆動することにより圧力発生室内の液体に圧力変化を与え、この圧力変化を利用して圧力発生室に連通したノズルから液体を吐出させるように構成されたものがある。このようなプリンターでは、吐出したインクの後端部が尾のように伸びる現象(尾引)が生じる。特に、例えば水ベースの染料インクなど、従来家庭などで使用されていたインクジェットプリンターのインク液体よりも粘度の高い液体(以下、高粘度液体ともいう。)を吐出する試みがなされており、この高粘度液体では上記の尾がより長くなる傾向にある。そして、この尾の部分が液滴本体から分離して飛翔し、着弾対象物において正規の位置(望ましい位置)に着弾しない虞があった。例えば、インクジェットプリンターでは、尾の部分がミストになって正規の位置からずれて着弾してドットが分離し、これにより、画質の劣化が生じるという問題があった。特に、高粘度液体では、尾の部分が幾つにも分離することにより、これらの複数に分離した部分(サテライトインク滴或いはミスト)が画質を著しく低下させる原因となっていた。 For example, the printer applies a discharge drive pulse to a pressure generating element (for example, a piezoelectric vibrator or a heating element) and drives it to apply a pressure change to the liquid in the pressure generating chamber, and use this pressure change. In some cases, liquid is ejected from a nozzle communicating with the pressure generating chamber. In such a printer, a phenomenon (tailing) occurs in which the rear end portion of the ejected ink extends like a tail. In particular, an attempt has been made to eject a liquid having a higher viscosity than an ink liquid of an ink jet printer conventionally used at home, such as a water-based dye ink (hereinafter also referred to as a high viscosity liquid). Viscous liquids tend to have longer tails. Then, there is a possibility that the tail portion separates from the droplet main body and flies and does not land on the regular position (desired position) on the landing target. For example, an ink jet printer has a problem in that the tail part becomes a mist and is displaced from a normal position and landed to separate dots, thereby causing deterioration in image quality. In particular, in a high-viscosity liquid, the tail part is separated into several parts, and these separated parts (satellite ink droplets or mist) cause a significant deterioration in image quality.
上記のミストの発生を抑制するために、例えば、特許文献1の構成では、記録ヘッドのノズルから記録紙の記録面までの距離に応じて吐出パルスを使い分けるようにし、例えば、上記の距離が長い場合には、吐出される液体の飛翔速度が低くなるような吐出駆動パルスを用いている。
In order to suppress the occurrence of the mist, for example, in the configuration of
しかしながら、吐出される液体の飛翔速度を低下させると、ミストの発生を低減することができる一方で、記録紙に到達するまでの間に外乱を受けて飛行曲がり等が生じ、着弾精度が低下する虞があった。 However, if the flying speed of the ejected liquid is reduced, the generation of mist can be reduced, but the flight accuracy is reduced due to disturbance due to disturbance before reaching the recording paper. There was a fear.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高粘度液体を吐出する場合に着弾精度を向上させることが可能な液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid ejection apparatus capable of improving the landing accuracy when ejecting a highly viscous liquid, and a method for controlling the liquid ejection apparatus Is to provide.
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズル、当該ノズルに連通する圧力発生室、及び、当該圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有し、当該圧力発生素子の作動によってノズルから液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、
圧力発生素子を駆動してノズルから液体を吐出させる吐出駆動パルスを複数含む駆動信号を繰り返し発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出駆動パルスを複数連続して前記圧力発生素子に順次印加することで着弾対象物上に規定のドットを形成する液体吐出装置であって、
前記駆動信号発生手段は、前記規定のドットを形成するための複数の吐出駆動パルスのうち、圧力発生素子に時間的に後に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧を、圧力発生素子に時間的に先に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧よりも高め、
圧力発生素子に時間的に後に印加される吐出駆動パルスの吐出要素の時間を、圧力発生素子に時間的に先に印加される吐出駆動パルスの吐出要素の時間よりも長くすることで、後に印加される吐出駆動パルスにより前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度が、先に印加される吐出駆動パルスにより前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度よりも低下するようにしたことを特徴とする。
なお、「規定のドット」とは、液体吐出装置で予め設定された大きさのドットを意味する。
The present invention has been proposed to achieve the above object, and includes a nozzle, a pressure generation chamber communicating with the nozzle, and a pressure generation element that causes a pressure fluctuation in the liquid in the pressure generation chamber. A liquid discharge head capable of discharging liquid from the nozzle by the operation of the pressure generating element;
Drive signal generating means for repeatedly generating a drive signal including a plurality of ejection drive pulses for driving the pressure generating element to eject liquid from the nozzle, and
A liquid ejection device that forms a prescribed dot on an impact target by sequentially applying a plurality of ejection drive pulses included in the drive signal to the pressure generating element sequentially,
It said drive signal generating means, among the plurality of ejection pulse for forming the prescribed dot, the drive voltage of the ejection driving pulse applied temporally after the pressure generating element, in time to the pressure generating element Higher than the drive voltage of the ejection drive pulse applied earlier ,
Apply later by making the discharge element time of the discharge drive pulse applied later to the pressure generating element longer than the discharge element time of the discharge drive pulse applied earlier to the pressure generating element. The flying speed of the liquid ejected from the nozzle by the ejected driving pulse is made lower than the flying speed of the liquid ejected from the nozzle by the ejection drive pulse applied earlier .
The “specified dot” means a dot having a size set in advance by the liquid ejecting apparatus.
また、本発明は、ノズル、当該ノズルに連通する圧力発生室、及び、当該圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有し、当該圧力発生素子の作動によってノズルから液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、圧力発生素子を駆動してノズルから液体を吐出させる吐出駆動パルスを複数含む駆動信号を繰り返し発生する駆動信号発生手段と、を備え、前記駆動信号に含まれる吐出駆動パルスを複数連続して前記圧力発生素子に順次印加することで着弾対象物上に規定のドットを形成する液体吐出装置の制御方法であって、
前記規定のドットを形成するための複数の吐出駆動パルスのうち、圧力発生素子に時間的に後に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧を、圧力発生素子に時間的に先に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧よりも高め、
圧力発生素子に時間的に後に印加される吐出駆動パルスの吐出要素の時間を、圧力発生素子に時間的に先に印加される吐出駆動パルスの吐出要素の時間よりも長くすることで、後に印加される吐出駆動パルスにより前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度が、先に印加される吐出駆動パルスにより前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度よりも低下するようにしたことを特徴とする。
The present invention further includes a nozzle, a pressure generation chamber communicating with the nozzle, and a pressure generation element that causes a pressure fluctuation in the liquid in the pressure generation chamber, and the liquid is discharged from the nozzle by the operation of the pressure generation element. An ejection drive pulse included in the drive signal, and a drive signal generation unit that repeatedly generates a drive signal including a plurality of ejection drive pulses for driving the pressure generating element to eject the liquid from the nozzle. A method for controlling a liquid ejection device to form a prescribed dot on a landing target by sequentially applying a plurality of pressures to the pressure generating element successively,
Among the plurality of ejection pulse for forming the prescribed dot, the drive voltage of the ejection driving pulse applied temporally after the pressure generating element, the ejection driving applied to temporally previous to the pressure generating element Higher than the driving voltage of the pulse ,
Apply later by making the discharge element time of the discharge drive pulse applied later to the pressure generating element longer than the discharge element time of the discharge drive pulse applied earlier to the pressure generating element. The flying speed of the liquid ejected from the nozzle by the ejected driving pulse is made lower than the flying speed of the liquid ejected from the nozzle by the ejection drive pulse applied earlier .
上記構成を採用することにより、規定のドットを形成するための複数の吐出駆動パルスのうち、圧力発生素子に時間的に後に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧を、圧力発生素子に時間的に先に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧よりも高めることにより、先に吐出される液滴の慣性質量よりも、後から吐出される液滴の慣性質量を大きくすることができる。これにより、ミストの発生を抑制するべく後側の吐出駆動パルスによって吐出される液滴の飛翔速度を前側の吐出駆動パルスの場合よりも低下させるように構成した場合においても、液滴の慣性質量をより大きくすることで安定して飛翔させることができる。その結果、着弾精度を向上させることができる。
By adopting the above configuration, among the plurality of ejection pulse for forming a prescribed dot, the drive voltage of the ejection driving pulse applied temporally after the pressure generating element, time to the pressure generating element By increasing the drive voltage of the ejection drive pulse applied earlier, the inertial mass of the droplet ejected later can be made larger than the inertial mass of the droplet ejected earlier. As a result, even when the flying speed of the liquid droplet ejected by the rear ejection driving pulse is reduced to suppress the generation of mist compared to the case of the front ejection driving pulse, the inertial mass of the liquid droplet is reduced. It is possible to fly stably by increasing the size. As a result, landing accuracy can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置(以下、プリンター)を例に挙げて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following, an ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as a printer) will be described as an example of the liquid ejection apparatus of the present invention.
図1はプリンター1の構成を示す斜視図である。このプリンター1は、液体吐出ヘッドとして記録ヘッド2が取り付けられると共に、インクカートリッジ3が着脱可能に取り付けられるキャリッジ4と、記録ヘッド2の下方に配設されたプラテン5と、キャリッジ4(記録ヘッド2)を記録紙6(着弾対象物の一種)の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構7と、主走査方向に直交する副走査方向に記録紙6を搬送する紙送り機構8とを備えて概略構成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the
キャリッジ4は、主走査方向に架設されたガイドロッド9に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構7の作動により、ガイドロッド9に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ4の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー10によって検出され、その検出信号、即ち、エンコーダーパルスがプリンターコントローラーの制御部41(図3参照)に送信される。これにより、制御部41はこのリニアエンコーダー10からのエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ4(記録ヘッド2)の走査位置を認識しながら、記録ヘッド2による記録動作(吐出動作)等を制御することができる。
The
キャリッジ4の移動範囲内における記録領域よりも外側(図1における右手前側)の端部領域には、走査の基点となるホームポジションが設定されている。本実施形態におけるホームポジションには、記録ヘッド2のノズル形成面(ノズルプレート21:図2参照)を封止するキャッピング部材11と、ノズル形成面を払拭するためのワイパー部材12とが配置されている。そして、プリンター1は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ4(記録ヘッド2)が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ4が戻る復動時との双方向で記録紙6上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。
A home position serving as a scanning base point is set in an end area outside the recording area within the moving range of the carriage 4 (on the right front side in FIG. 1). A
図2は、上記記録ヘッド2の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド2は、ケース13と、このケース13内に収納される振動子ユニット14と、ケース13の底面(先端面)に接合される流路ユニット15等を備えて構成されている。上記のケース13は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット14を収納するための収納空部16が形成されている。振動子ユニット14は、圧力発生素子の一種として機能する圧電振動子17と、この圧電振動子17が接合される固定板18と、圧電振動子17に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル19とを備えている。圧電振動子17は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向に直交する方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part for explaining the configuration of the
流路ユニット15は、流路形成基板20の一方の面にノズルプレート21を、流路形成基板20の他方の面に弾性板22をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット15には、リザーバー23と、インク供給口24と、圧力発生室25と、ノズル連通口26と、ノズル27とが設けられている。そして、インク供給口24から圧力発生室25及びノズル連通口26を経てノズル27に至る一連のインク流路が、ノズル27毎に対応して形成されている。
The flow path unit 15 is configured by joining a
上記ノズルプレート21は、ドット形成密度に対応したピッチ(例えば180dpi)で複数のノズル27が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズルプレート21には、ノズル27の列(ノズル列)が複数設けられており、1つのノズル列は、例えば180個のノズル27によって構成される。そして、本実施形態における記録ヘッド2は、それぞれ異なる色のインク(本発明における液体の一種)、具体的には、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の合計4色のインクを貯留する4つのインクカートリッジ3を装着可能に構成されており、これらの色に対応させて合計4列のノズル列がノズルプレート21に形成されている。
The
上記弾性板22は、支持板28の表面に弾性体膜29を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板28とし、この支持板28の表面に樹脂フィルムを弾性体膜29としてラミネートした複合板材を用いて弾性板22を作製している。この弾性板22には、圧力発生室25の容積を変化させるダイヤフラム部30が設けられている。また、この弾性板22には、リザーバー23の一部を封止するコンプライアンス部31が設けられている。
The elastic plate 22 has a double structure in which an
上記のダイヤフラム部30は、エッチング加工等によって支持板28を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部30は、圧電振動子17の先端面が接合される島部32と、この島部32を囲う薄肉弾性部33とからなる。上記のコンプライアンス部31は、リザーバー23の開口面に対向する領域の支持板28を、ダイヤフラム部30と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバー23に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
The
そして、上記の島部32には圧電振動子17の先端面が接合されているので、この圧電振動子17の自由端部を伸縮させることで圧力発生室25の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力発生室25内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド2は、この圧力変動を利用してノズル27からインク滴を吐出させる。
Since the tip end surface of the
図3はプリンター1の電気的な構成を示すブロック図である。このプリンター1は、プリンターコントローラー35とプリントエンジン36とで概略構成されている。プリンターコントローラー35は、ホストコンピュータ等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インターフェース(外部I/F)37と、各種データ等を記憶するRAM38と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したROM39と、各部の制御を行う制御部41と、クロック信号を発生する発振回路42と、記録ヘッド2へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路43(本発明における駆動信号発生手段の一種)と、印刷データをドット毎に展開することで得られる画素データや駆動信号等を記録ヘッド2に出力するための内部インターフェース(内部I/F)45と、を備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the
制御部41は、記録ヘッド2の動作を制御するためのヘッド制御信号を記録ヘッド2に出力したり、駆動信号COMを生成させるための制御信号を駆動信号発生回路43に出力したりする。ヘッド制御信号は、例えば、転送クロックCLK、画素データSI、ラッチ信号LAT、第1チェンジ信号CH1、第2チェンジ信号CH2である。これらのラッチ信号やチェンジ信号は、駆動信号COM1,COM2を構成する各パルスの供給タイミングを規定する。
The
また、制御部41は、上記印刷データに基づき、RGB表色系からCMY表色系への色変換処理、多階調のデータを所定階調まで減少させるハーフトーン処理、ハーフトーニングされたデータを、インク種類毎(ノズル列毎)に所定の配列で並べてドットパターンデータに展開するドットパターン展開処理等を経て、記録ヘッド2の吐出制御に用いる画素データSIを生成する。この画素データSIは、印刷される画像の画素に関するデータであり、吐出制御情報の一種である。ここで、画素とは、着弾対象物である記録紙等の記録媒体上に仮想的に定められたドット形成領域を示す。そして、本発明に係る画素データSIは、記録媒体上に形成されるドットの有無(又はインクの吐出の有無)及びドットの大きさ(又は吐出されるインクの量)に関する階調データら成る。本実施形態において、画素データSIは合計2ビットの2値階調データによって構成されている。2ビットの階調値には、インクを吐出しない非記録(微振動)に対応する[00]と、小ドットの記録に対応する[01]と、中ドットの記録に対応する[10]と、大ドットの記録に対応する[11]とがある。従って、本実施形態におけるプリンターは4階調で記録ができる。
Further, the
駆動信号発生回路43は、制御部41によって制御され、各種の駆動信号を発生する。図4は、駆動信号発生回路43が発生する駆動信号COMの構成の一例を説明する図である。第1駆動信号COM1は、複数のミドルドット吐出駆動パルスDPM(本発明における吐出駆動パルスの一種)を単位記録周期(吐出周期)T内に有する一連の信号であり、記録周期T毎に繰り返し発生される。本実施形態において、第1駆動信号COM1の一記録周期Tは、2つのパルス発生期間T1,T2に区分されている。そして、期間T1で第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1が発生され、期間T2で第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2が発生される。一方、第2駆動信号COM2は、スモール吐出駆動パルスDPSと微振動パルスDPPを記録周期T内に有する一連の信号である。この第2駆動信号COM2の一記録周期Tも第1駆動信号COM1と同様にT1とT2の2つのパルス発生期間に区分されており、期間T1でスモール吐出駆動パルスDPSが発生され、期間T2で微振動パルスDPPが発生される。即ち、微振動パルスDPP(非吐出駆動パルス)は、第1駆動信号COM1の第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2の発生期間に対応する期間に発生される。
The drive
次に、プリントエンジン36側の構成について説明する。プリントエンジン36は、記録ヘッド2と、キャリッジ移動機構7と、紙送り機構8と、リニアエンコーダー10と、から構成されている。記録ヘッド2は、シフトレジスター(SR)48、ラッチ49、デコーダー50、レベルシフター(LS)51、スイッチ52、及び圧電振動子17を、各ノズル開口27に対応させて複数備えている。プリンターコントローラー35からの画素データ(SI)は、発振回路42からのクロック信号(CK)に同期して、シフトレジスター48にシリアル伝送される。
Next, the configuration on the
シフトレジスター48には、ラッチ49が電気的に接続されており、プリンターコントローラー35からのラッチ信号(LAT)がラッチ49に入力されると、シフトレジスター48の画素データをラッチする。このラッチ49にラッチされた画素データは、デコーダー50に入力される。このデコーダー50は、2ビットの画素データを翻訳してパルス選択データを生成する。本実施形態におけるパルス選択データは、各駆動信号COM1,COM2毎に生成される。即ち、第1駆動信号COM1に対応する第1パルス選択データは、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1(期間T1)、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2(期間T2)に対応する合計2ビットのデータによって構成されている。また、第2駆動信号COM2に対応する第2パルス選択データは、スモールドット吐出駆動パルスDPS(期間T1)、微振動パルスDPP(期間T2)に対応する合計2ビットのデータによって構成されている。
A
そして、デコーダー50は、ラッチ信号(LAT)又はチャンネル信号(CH)の受信を契機にパルス選択データをレベルシフター51に出力する。この場合、パルス選択データは、上位ビットから順にレベルシフター51に入力される。このレベルシフター51は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが「1」の場合、スイッチ52を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフター51で昇圧された「1」のパルス選択データは、スイッチ52に供給される。このスイッチ52の入力側には、駆動信号発生回路43からの駆動信号COM1,COM2が供給されており、スイッチ52の出力側には、圧電振動子17が接続されている。
Then, the
そして、パルス選択データは、スイッチ52の作動、つまり、駆動信号中の吐出パルスの圧電振動子17への供給を制御する。例えば、スイッチ52に入力されるパルス選択データが「1」である期間中は、スイッチ52が接続状態になって、対応する吐出パルスが圧電振動子17に供給され、この吐出パルスの波形に倣って圧電振動子17の電位レベルが変化する。一方、パルス選択データが「0」である期間中は、レベルシフター51からはスイッチ52を作動させるための電気信号が出力されない。このため、スイッチ52は切断状態となり、圧電振動子17へは吐出パルスが供給されない。
すなわち、第1駆動信号COM1や第2駆動信号COM2の一部分を、選択的に圧電振動子17へ印加させることができる。この例では、繰り返し周期(記録周期)Tの開始タイミング(ラッチ信号LATのラッチパルスのタイミング)で、圧電振動子17に印加させる駆動信号COMを、第1駆動信号COM1から第2駆動信号COM2へ又はその逆へと切り替えることができる。同様に、第1駆動信号COM1におけるT1,T2間の境界のタイミング、又は、第2駆動信号COM2におけるT1,T2間の境界のタイミング(第1チェンジ信号CH1のチェンジパルスのタイミング,第2チェンジ信号CH2のチェンジパルスのタイミング)で、圧電振動子17に印加させるパルスを切り替えることができる。
The pulse selection data controls the operation of the
That is, a part of the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 can be selectively applied to the
ここで、駆動信号発生回路43が発生する各駆動信号COM1,COM2に含まれる各駆動パルスについて説明する。
まず、第1駆動信号COM1において期間T1で発生する第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1について説明する。図5(a)に示すように、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1は、第1膨張要素P11(圧力発生室膨張要素)と、第1膨張ホールド要素P12(膨張維持要素)と、第1収縮要素P13(吐出要素)とからなる。第1膨張要素P11は、基準電位VHBから第1膨張電位VH1まで一定勾配で電位を上昇させる波形要素であり、第1膨張ホールド要素P12は、第1膨張電位VH1で一定な波形要素である。また、第1収縮要素P13は、第1膨張電位VH1から基準電位VHBまで急勾配で電位を下降させる波形要素である。
Here, each drive pulse included in each drive signal COM1, COM2 generated by the drive
First, the first middle dot ejection drive pulse DPM1 generated in the period T1 in the first drive signal COM1 will be described. As shown in FIG. 5A, the first middle dot ejection drive pulse DPM1 includes a first expansion element P11 (pressure generation chamber expansion element), a first expansion hold element P12 (expansion maintenance element), and a first contraction. It consists of element P13 (discharge element). The first expansion element P11 is a waveform element that increases the potential with a constant gradient from the reference potential VHB to the first expansion potential VH1, and the first expansion hold element P12 is a waveform element that is constant at the first expansion potential VH1. The first contraction element P13 is a waveform element that lowers the potential with a steep slope from the first expansion potential VH1 to the reference potential VHB.
このように構成された第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1が圧電振動子17に供給されると、まず、第1膨張要素P11によって圧電振動子17は素子長手方向に収縮し、圧力発生室25が基準電位VHBに対応する基準容積から第1膨張電位VH1に対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、メニスカスが圧力発生室25側に大きく引き込まれると共に、圧力発生室25内にはリザーバー23側からインク供給口24を通じてインクが供給される。そして、この圧力発生室25の膨張状態は、第1膨張ホールド要素P12の供給期間中に亘って維持される。その後、第1収縮要素P13が供給されて圧電振動子17が伸長する。この圧電振動子17の伸長により、圧力発生室25は、膨張容積から基準電位VHBに対応する基準容積まで急激に収縮される。この圧力発生室25の急激な収縮により圧力発生室25内のインクが加圧され、ノズル27からミドルドットに対応する量のインクが吐出される。
When the first middle dot ejection drive pulse DPM1 configured in this way is supplied to the
また、第1駆動信号COM1において期間T2で発生する第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2は、図5(b)に示すように、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、から成り、基本的な構成は第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1と共通しているが、その駆動電圧Vd2(第2膨張電位VH2と基準電位VHBとの電位差)が、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1の駆動電圧Vd1(第1膨張電位VH1と基準電位VHBとの電位差)よりも大きく設定されている点が異なっている。本実施形態において、駆動電圧Vd2は、駆動電圧Vd1に対して例えば10%〜30%程度高められており、駆動信号COM1,COM2における全ての駆動パルスの中で最も高い駆動電圧となっている。したがって、この第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2が圧電振動子17に供給されると、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1の場合よりもより大きな圧力変動が圧力発生室25内に生じ、これによりノズル27からは、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1により吐出されるインクの重量よりも大きい重量のインクが吐出される。ようするに、例えば、大ドットの形成に必要なインクの総重量を100%とした場合に、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1によって吐出されるインク滴の重量が40%、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2によって吐出されるインク滴の重量が60%となるように第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1の駆動電圧Vd1と第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2の駆動電圧Vd2を設定している。勿論、この比率は一例であって、これには限られない。
Further, as shown in FIG. 5B, the second middle dot ejection drive pulse DPM2 generated in the period T2 in the first drive signal COM1 includes the first expansion element P11, the first expansion hold element P12, The basic configuration is common to the first middle dot ejection drive pulse DPM1, but the drive voltage Vd2 (potential difference between the second expansion potential VH2 and the reference potential VHB) is the first. The difference is that it is set to be larger than the drive voltage Vd1 (potential difference between the first expansion potential VH1 and the reference potential VHB) of the middle dot ejection drive pulse DPM1. In the present embodiment, the drive voltage Vd2 is increased by, for example, about 10% to 30% with respect to the drive voltage Vd1, and is the highest drive voltage among all the drive pulses in the drive signals COM1 and COM2. Therefore, when the second middle dot ejection drive pulse DPM2 is supplied to the
次に、上記第2駆動信号COM2において期間T1で発生するスモールドット吐出駆動パルスDPSについて説明する。図5(c)に示すように、スモールドット吐出駆動パルスDPSは、第2膨張要素P21と、第2膨張ホールド要素P22と、第2収縮要素P23と、収縮ホールド要素P24と、第3膨張要素P25と、第3膨張ホールド要素P26と、第3収縮要素P27とから構成されている。第2膨張要素P21は、基準電位VHBから第3膨張電位VH3まで電位を上昇させる波形要素であり、第2膨張ホールド要素P22は、第3膨張電位VH3で一定な波形要素である。また、第2収縮要素P23は第3膨張電位VH3から第1中間電位VM1まで急激に電位を下降させる波形要素、収縮ホールド要素P24は第1中間電位VM1で一定な波形要素、第3膨張要素P25は第1中間電位VM1から第2中間電位VM2まで電位を上昇させる波形要素、第3膨張ホールド要素P26は第2中間電位VM2で一定な波形要素である。そして、第3収縮要素P27は第2中間電位VM2から基準電位VHBまで一定勾配で電位を復帰させる波形要素である。 Next, the small dot discharge drive pulse DPS generated in the period T1 in the second drive signal COM2 will be described. As shown in FIG. 5C, the small dot discharge driving pulse DPS includes the second expansion element P21, the second expansion hold element P22, the second contraction element P23, the contraction hold element P24, and the third expansion element. P25, 3rd expansion hold element P26, and 3rd contraction element P27 are comprised. The second expansion element P21 is a waveform element that increases the potential from the reference potential VHB to the third expansion potential VH3, and the second expansion hold element P22 is a waveform element that is constant at the third expansion potential VH3. The second contraction element P23 is a waveform element that suddenly decreases the potential from the third expansion potential VH3 to the first intermediate potential VM1, the contraction hold element P24 is a waveform element that is constant at the first intermediate potential VM1, and the third expansion element P25. Is a waveform element that increases the potential from the first intermediate potential VM1 to the second intermediate potential VM2, and the third expansion hold element P26 is a waveform element that is constant at the second intermediate potential VM2. The third contraction element P27 is a waveform element that returns the potential with a constant gradient from the second intermediate potential VM2 to the reference potential VHB.
このように構成されたスモールドット吐出駆動パルスDPSが圧電振動子17に供給されると、まず、第2膨張要素P21によって圧電振動子17は素子長手方向に急速に収縮し、これに伴い島部32が圧力発生室25から離隔する方向に変位する。この島部32の変位により、圧力発生室25が基準容積から第3膨張電位VH3に対応する膨張容積まで急速に膨張する。この圧力発生室25の膨張により、圧力発生室25内には比較的強い負圧が発生し、メニスカスが圧力発生室25側に引き込まれると共に、リザーバー23側から圧力発生室25にインクが供給される。そして、この圧力発生室25の膨張状態は、第2膨張ホールド要素P22の供給期間中に亘って維持される。
When the small dot discharge drive pulse DPS configured in this way is supplied to the
その後、第2収縮要素P23が供給されて圧電振動子17が伸長する。この圧電振動子17の伸長により、島部32が圧力発生室25に近接する方向に急激に変位する。この島部32の変位により、圧力発生室25は、膨張容積から第1中間電位VM1に対応する吐出容積まで急激に収縮される。そして、この圧力発生室25の急激な収縮により圧力発生室25内のインクが加圧されてメニスカスの中央部分が吐出側に押し出される。続いて、収縮ホールド要素P24が供給され、吐出容積が僅かの間維持される。続いて、第3膨張要素P25により圧電振動子17が収縮することにより圧力発生室25の容積が再度僅かに膨張し、第3膨張ホールド要素P26を経て、第3収縮要素P27によって圧電振動子17が伸長し、圧力発生室25の容積が再度急激に収縮する。これらの収縮ホールド要素P24から第3収縮要素P27の供給期間中に、メニスカス中央部分が途中でちぎれ、この部分がスモールドットに対応する量のインクとして吐出される。
Thereafter, the second contraction element P23 is supplied and the
図5(d)は、第2駆動信号COM2において期間T2で発生される微振動パルスDPPの波形を示している。この微振動パルスDPPは、第4膨張要素P31と、第4膨張ホールド要素P32と、第4収縮要素P33とからなる。第4膨張要素P31は、基準電位VHBから第4膨張電位VH4までインクを吐出させない程度の比較的緩やかな一定勾配で電位を上昇させる波形要素であり、第4膨張ホールド要素P32は、第4膨張電位VH4で一定な波形要素である。第4収縮要素P33は、第4膨張電位VH4から基準電位VHBまで緩やかな一定勾配で電位を下降させる波形要素である。 FIG. 5D shows the waveform of the minute vibration pulse DPP generated in the period T2 in the second drive signal COM2. The fine vibration pulse DPP includes a fourth expansion element P31, a fourth expansion hold element P32, and a fourth contraction element P33. The fourth expansion element P31 is a waveform element that increases the potential with a relatively gentle constant gradient that does not cause ink to be ejected from the reference potential VHB to the fourth expansion potential VH4. The fourth expansion hold element P32 is the fourth expansion element. The waveform element is constant at the potential VH4. The fourth contraction element P33 is a waveform element that lowers the potential with a gentle constant gradient from the fourth expansion potential VH4 to the reference potential VHB.
このように構成された微振動パルスDPPが圧電振動子17に供給されると、まず、第4膨張要素P31によって圧電振動子17は素子長手方向に収縮し、圧力発生室25が基準電位VHBに対応する基準容積から第4膨張電位VH4に対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、メニスカスが圧力発生室25側に引き込まれる。そして、この圧力発生室25の膨張状態は、第4膨張ホールド要素P32の供給期間中に亘って維持される。その後、第4収縮要素P33が供給されて圧電振動子17が伸長する。この圧電振動子17の伸長により、圧力発生室25は、膨張容積から基準電位VHBに対応する基準容積まで収縮される。ここで、基準電位VHBから第4膨張電位VH4までの電位差、すなわち微振動パルスDPPの駆動電圧は、スモールドット吐出駆動パルスDPSやミドルドット吐出駆動パルスDPMの駆動電圧よりも十分に低い値に設定されている。このため、この微振動パルスDPPを圧電振動子17に供給した場合、圧力発生室25には、ノズル27からインクが吐出されない程度の圧力振動が生じる。
When the micro-vibration pulse DPP configured in this way is supplied to the
次に、上記構成において画素データSIがデータ[11]の場合について説明する。この場合、本実施形態では、第1駆動信号COM1に対応するパルス選択データが[11]とされ、第2駆動信号COM2に対応するパルス選択データが[00]とされる。これにより、図4に示すように、期間T1では、第1駆動信号COM1の第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1が、期間T2では、第1駆動信号COM1の第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2が圧電振動子17にこの順で印加される。一方、この場合では第2駆動信号COM2の駆動パルスは何れも圧電振動子17に印加されない。その結果、記録周期Tにおいてノズル27からインクが2回連続して吐出され、これらのインクが着弾対象物上の画素領域に対して着弾することで大ドットが形成される。
Next, a case where the pixel data SI is data [11] in the above configuration will be described. In this case, in this embodiment, the pulse selection data corresponding to the first drive signal COM1 is [11], and the pulse selection data corresponding to the second drive signal COM2 is [00]. Accordingly, as shown in FIG. 4, the first middle dot ejection drive pulse DPM1 of the first drive signal COM1 is piezoelectric in the period T1, and the second middle dot ejection drive pulse DPM2 of the first drive signal COM1 is piezoelectric in the period T2. It is applied to the
ここで、上述したように、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2の駆動電圧Vd2が、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1の駆動電圧Vd1よりも大きく設定されているので、図6に示すように、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1によって先に吐出されるインク滴D1の重量(慣性質量)よりも、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2によって後から吐出されるインク滴D2の重量(慣性質量)の方が大きくなる。また、インク滴D2の飛翔速度Vm2は、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2の各波形要素P11〜P13の発生時間(時間幅)を調整することでインク滴D1の飛翔速度Vm1よりも低くしている。例えば、本実施形態では、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2の第1収縮要素P13の発生時間を、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1の第1収縮要素P13の発生時間よりも長くすることで、飛翔速度を低下させている。飛翔速度が遅いと、記録紙等の着弾対象物に着弾するまでの間に空気抵抗やその他の外乱を受け易いため飛翔方向が曲がりやすい傾向にあるが、このインク滴D2については、慣性質量を先に吐出されるインク滴D1の慣性質量よりも大きくしているので、外乱の影響を受けにくくなり、飛翔が安定し、これにより、着弾精度を向上させることができる。また、飛翔速度が遅いことから、インク滴D2の後端部が尾のように伸びること(尾引)が抑制されるので、ミストの発生を防止することができる。そして、インク滴D2は、先行するインク滴D1の尾を表面張力によって吸収しつつ着弾対象物上の画素領域に対して着弾して、これらのインク滴D1,D2によって大ドットが形成される。 Here, as described above, since the drive voltage Vd2 of the second middle dot ejection drive pulse DPM2 is set to be larger than the drive voltage Vd1 of the first middle dot ejection drive pulse DPM1, as shown in FIG. The weight (inertial mass) of the ink droplet D2 ejected later by the second middle dot ejection driving pulse DPM2 is larger than the weight (inertial mass) of the ink droplet D1 ejected earlier by the first middle dot ejection driving pulse DPM1. Will be bigger. Further, the flying speed Vm2 of the ink droplet D2 is made lower than the flying speed Vm1 of the ink droplet D1 by adjusting the generation time (time width) of each waveform element P11 to P13 of the second middle dot ejection drive pulse DPM2. Yes. For example, in the present embodiment, the generation time of the first contraction element P13 of the second middle dot ejection drive pulse DPM2 is made longer than the generation time of the first contraction element P13 of the first middle dot ejection drive pulse DPM1, The flying speed is reduced. If the flying speed is slow, the flying direction tends to bend easily because it is subject to air resistance and other disturbances before landing on a landing object such as recording paper. However, for this ink droplet D2, the inertial mass is reduced. Since it is made larger than the inertial mass of the ink droplet D1 ejected first, it becomes difficult to be affected by disturbance and the flight is stabilized, thereby improving the landing accuracy. In addition, since the flying speed is slow, it is possible to prevent the trailing end of the ink droplet D2 from extending like a tail (tailing), thereby preventing the occurrence of mist. The ink droplet D2 is landed on the pixel area on the landing target while absorbing the tail of the preceding ink droplet D1 by surface tension, and a large dot is formed by these ink droplets D1 and D2.
画素データSIがデータ[10]の場合、本実施形態では、第1駆動信号COM1に対応するパルス選択データが[10]とされ、第2駆動信号COM2に対応するパルス選択データが[01]とされる。これにより、図4に示すように、期間T1では、第1駆動信号COM1の第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1が、期間T2では、第2駆動信号COM2の微振動パルスDPPが圧電振動子17に順次印加される。その結果、記録周期Tにおいてノズル27からは中ドットに対応する量のインクが1回吐出され、着弾対象物上の画素領域に対して着弾して中ドットが形成される。そして、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1によるインクの吐出後、微振動パルスDPPの第4膨張要素P31により、ノズル27のメニスカスが圧力発生室25側に速やかに引き込まれる。これにより、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1によって吐出されたインクの尾引が低減される。
When the pixel data SI is data [10], in this embodiment, the pulse selection data corresponding to the first drive signal COM1 is [10], and the pulse selection data corresponding to the second drive signal COM2 is [01]. Is done. As a result, as shown in FIG. 4, the first middle dot ejection drive pulse DPM1 of the first drive signal COM1 is applied to the
次に、画素データSIがデータ[01]の場合、本実施形態では、第1駆動信号COM1に対応するパルス選択データが[00]とされ、第2駆動信号COM2に対応するパルス選択データが[11]とされる。これにより、図4に示すように、期間T1では、第2駆動信号COM2のスモールドット吐出駆動パルスDPSが、期間T2では、第2駆動信号COM2の微振動パルスDPPが圧電振動子17に順次印加される。その結果、記録周期Tにおいてノズル27からは小ドットに対応する量のインクが1回吐出され、着弾対象物上の画素領域に対して着弾して小ドットが形成される。この場合も、スモールドット吐出駆動パルスDPSによるインクの吐出後、微振動パルスDPPの第4膨張要素P31により、ノズル27のメニスカスが圧力発生室25側に速やかに引き込まれる。これにより、スモールドット吐出駆動パルスDPSによって吐出されたインクの尾引が低減される。
Next, when the pixel data SI is data [01], in this embodiment, the pulse selection data corresponding to the first drive signal COM1 is [00], and the pulse selection data corresponding to the second drive signal COM2 is [ 11]. As a result, as shown in FIG. 4, the small dot ejection drive pulse DPS of the second drive signal COM2 is sequentially applied to the
なお、ノズル27からインクを吐出しない非記録の場合、即ち、画素データSIがデータ[00]の場合、本実施形態では、第1駆動信号COM1に対応するパルス選択データが[00]とされ、第2駆動信号COM2に対応するパルス選択データが[01]とされる。これにより、図4に示すように、期間T1では、何れのパルスも圧電振動子17に印加されず、期間T2では、第2駆動信号COM2の微振動パルスDPPが圧電振動子17に印加される。これにより、記録周期Tにおいてノズル27ではインクが吐出されない程度の圧力振動が付与されてノズル27近傍のインクが攪拌され、インクの増粘が防止される。
In the case of non-printing in which ink is not ejected from the
以上のように、規定のドット(本実施形態では、大ドット)を形成するための複数の吐出駆動パルス(ミドルドット吐出駆動パルスDPM1,DPM2)のうち、時間的により後側で圧電振動子17に印加される吐出駆動パルスほど、前側で圧電振動子17に印加される吐出駆動パルスよりも駆動電圧を高めることにより、先に吐出されるインク滴D1の重量(慣性質量)よりも、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2によって後から吐出されるインク滴D2の重量(慣性質量)を大きくすることができ、これにより、ミストの発生を防止しつつ着弾精度を向上させることができる。その結果、記録画像等の画質の低下を防止することが可能となる。特に、尾引が生じやすいUVインク(紫外線硬化型インク)等の高粘度液体を吐出する構成に好適である。
また、駆動電圧の変化に伴って吐出されるインクの重量がほぼ線形的に変化するので、容易に設計上目標とする重量を得ることができ、またヘッド毎の吐出特性のばらつきにも駆動電圧を変化させることで容易に対応することが可能である。
As described above, among the plurality of ejection drive pulses (middle dot ejection drive pulses DPM1 and DPM2) for forming the prescribed dots (large dots in the present embodiment), the
In addition, since the weight of the ejected ink changes almost linearly as the drive voltage changes, it is possible to easily obtain the design target weight, and the drive voltage also varies depending on the ejection characteristics of each head. It is possible to easily cope with this change.
また、上記実施形態では、規定のドットの一種である中ドットを形成するための第1駆動信号COM1の吐出駆動パルス(DPM1,DPM2)のうちの最も後側で圧電振動子に印加される吐出駆動パルスである第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2の発生期間に対応する期間T2で第2駆動信号COM2の非吐出駆動パルスとしての微振動パルスDPPを発生する構成とし、これにより小ドット形成時と中ドット形成時には、吐出後のインクの尾引を微振動パルスDPPにより低減することができ、また、大ドット形成時には、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2によって慣性質量が大きいインク滴を吐出することで尾引を低減することができる。このため、大ドット形成時には微振動パルスDPPを用いる必要がなく、即ち、第1駆動信号COM1に微振動パルスDPPを含ませる必要がないので、その分、吐出周期を短くすることができる。これにより、駆動周波数を高めることができる。 Further, in the above embodiment, the ejection applied to the piezoelectric vibrator at the rearmost side of the ejection drive pulses (DPM1, DPM2) of the first drive signal COM1 for forming a medium dot, which is a kind of specified dot. The micro-vibration pulse DPP as the non-ejection drive pulse of the second drive signal COM2 is generated in the period T2 corresponding to the generation period of the second middle dot ejection drive pulse DPM2 that is the drive pulse. When forming a medium dot, tailing of the ink after ejection can be reduced by the fine vibration pulse DPP. When forming a large dot, an ink droplet having a large inertial mass is ejected by the second middle dot ejection drive pulse DPM2. The tailing can be reduced. For this reason, it is not necessary to use the fine vibration pulse DPP when forming a large dot, that is, since it is not necessary to include the fine vibration pulse DPP in the first drive signal COM1, the discharge cycle can be shortened accordingly. Thereby, a drive frequency can be raised.
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。 By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the description of the scope of claims.
各駆動信号COM1,COM2の各駆動パルスの波形構成に関し、上記実施形態で例示したものには限られず、本発明は、種々の波形の駆動パルスを用いることができる。
例えば、ミドルドット吐出駆動パルスに関し、図7に示す第2実施形態のように、圧力発生室の中間容積に対応する中間電位VCを始端電位及び終端電位とする駆動パルスを採用することもできる。なお、図7(a)は、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1の構成を示し、図7(b)は、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2の構成を示している。本実施形態のミドルドット吐出駆動パルスDPM1,DPM2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、制振ホールド要素P14と、制振要素P15とからなる。第1膨張要素P11は、圧力発生室25の中間容積(膨張又は収縮の基準となる容積)に対応する中間電位VC(基準電位)から膨張電位(VH1,VH2)までインクを吐出させない程度の比較的緩やかな一定勾配で電位を上昇させる波形要素であり、第1膨張ホールド要素P12は、膨張電位で一定な波形要素である。第1収縮要素P13は、膨張電位から収縮電位VHBまで急勾配で電位を下降させる波形要素であり、制振ホールド要素P14は、収縮電位VHBを所定期間維持する波形要素である。また、制振要素P15は収縮電位VHBから中間電位VCまでインクを吐出させない程度の一定勾配で電位を復帰させる波形要素である。
The waveform configuration of each drive pulse of each drive signal COM1, COM2 is not limited to that exemplified in the above embodiment, and the present invention can use drive pulses having various waveforms.
For example, with respect to the middle dot ejection drive pulse, a drive pulse having an intermediate potential VC corresponding to the intermediate volume of the pressure generating chamber as the start potential and end potential can be employed as in the second embodiment shown in FIG. 7A shows the configuration of the first middle dot ejection drive pulse DPM1, and FIG. 7B shows the configuration of the second middle dot ejection drive pulse DPM2. The middle dot ejection drive pulses DPM1 and DPM2 of the present embodiment include a first expansion element P11, a first expansion hold element P12, a first contraction element P13, a vibration suppression hold element P14, and a vibration suppression element P15. . The first expansion element P11 is compared so that ink is not ejected from the intermediate potential VC (reference potential) corresponding to the intermediate volume of the pressure generating chamber 25 (volume serving as a reference for expansion or contraction) to the expansion potential (VH1, VH2). The first expansion hold element P12 is a waveform element that is constant at the expansion potential. The first contraction element P13 is a waveform element that drops the potential with a steep slope from the expansion potential to the contraction potential VHB, and the vibration suppression hold element P14 is a waveform element that maintains the contraction potential VHB for a predetermined period. The damping element P15 is a waveform element that restores the potential with a constant gradient that does not cause ink to be ejected from the contraction potential VHB to the intermediate potential VC.
この第2実施形態においても、第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2の駆動電圧Vd2(第2膨張電位VH2と収縮電位VHBとの電位差)を、第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1の駆動電圧Vd1(第1膨張電位VH1と収縮電位VHBとの電位差)よりも大きく設定することにより、ミストの発生を抑制するべく第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2によって吐出されるインク滴の飛翔速度Vm2を第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1の場合よりも低下させるように構成した場合においても、インク滴の慣性質量をより大きくすることができ、インク滴を安定して飛翔させることができる。その結果、着弾精度を向上させることができる。 Also in the second embodiment, the drive voltage Vd2 (potential difference between the second expansion potential VH2 and the contraction potential VHB) of the second middle dot ejection drive pulse DPM2 is set to the drive voltage Vd1 (first potential of the first middle dot ejection drive pulse DPM1). By setting it larger than the potential difference between the first expansion potential VH1 and the contraction potential VHB, the flying speed Vm2 of the ink droplet ejected by the second middle dot ejection drive pulse DPM2 is set to the first middle dot to suppress the generation of mist. Even when configured to be lower than in the case of the ejection drive pulse DPM1, the inertial mass of the ink droplet can be increased, and the ink droplet can be stably ejected. As a result, landing accuracy can be improved.
また、上記実施形態では、大ドットを形成する場合、第1駆動信号COM1の2つのミドルドット吐出駆動パルスDPM1,DPM2を用いる構成を例示したが、これには限られず、例えば、3つ以上のミドルドット吐出駆動パルスを用いて大ドットを形成する構成においても本発明を適用することができる。
さらに、大ドットを形成する場合に限らず、中ドットや小ドットを形成する場合においても、複数の駆動パルスを用いる構成を採用することも可能である。つまり、例えば、中ドットを、複数の小ドット吐出駆動パルスによって形成する構成においても、より後側で圧電振動子17に印加される小ドット吐出駆動パルスほど、前側で圧電振動子17に印加される小ドット吐出駆動パルスよりも駆動電圧を高めることで、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In the above embodiment, the configuration using the two middle dot ejection drive pulses DPM1 and DPM2 of the first drive signal COM1 in the case of forming a large dot is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, three or more The present invention can also be applied to a configuration in which large dots are formed using middle dot ejection drive pulses.
Furthermore, not only when forming large dots, but also when forming medium dots and small dots, it is possible to adopt a configuration using a plurality of drive pulses. That is, for example, even in a configuration in which medium dots are formed by a plurality of small dot ejection drive pulses, the smaller dot ejection drive pulses applied to the
図8は、本発明の第3実施形態の構成を説明する波形図である。この第3実施形態における第1駆動信号COM1の一記録周期Tは、3つのパルス発生期間T1〜T3に区分されている。そして、期間T1で第1ミドルドット吐出駆動パルスDPM1が発生され、期間T2で第2ミドルドット吐出駆動パルスDPM2が発生され、期間T3で第3ミドルドット吐出駆動パルスDPM3が発生される。一方、第2駆動信号COM2も第1駆動信号COM1と同様にT1〜T3の3つのパルス発生期間に区分されている。そして、期間T1で第1スモール吐出駆動パルスDPS1が発生され、期間T2で第2スモール吐出駆動パルスDPS2が発生され、期間T3で微振動パルスDPPが発生される。本実施形態では、大ドットを形成する場合、第1駆動信号COM1の3つのミドルドット吐出駆動パルスDPM1〜DPM3が用いられ、また、中ドットを形成する場合、2つのスモールドット吐出駆動パルスDPS1,DPS2が用いられる点が、上記第1実施形態と異なる。なお、小ドットを形成する場合と非記録の場合については上記第1実施形態と同様である。 FIG. 8 is a waveform diagram illustrating the configuration of the third embodiment of the present invention. One recording period T of the first drive signal COM1 in the third embodiment is divided into three pulse generation periods T1 to T3. Then, the first middle dot ejection drive pulse DPM1 is generated in the period T1, the second middle dot ejection drive pulse DPM2 is generated in the period T2, and the third middle dot ejection drive pulse DPM3 is generated in the period T3. On the other hand, the second drive signal COM2 is also divided into three pulse generation periods T1 to T3, like the first drive signal COM1. Then, the first small ejection driving pulse DPS1 is generated in the period T1, the second small ejection driving pulse DPS2 is generated in the period T2, and the micro vibration pulse DPP is generated in the period T3. In the present embodiment, when forming a large dot, three middle dot ejection drive pulses DPM1 to DPM3 of the first drive signal COM1 are used, and when forming a medium dot, two small dot ejection drive pulses DPS1, The difference from the first embodiment is that DPS2 is used. The case of forming small dots and the case of non-printing are the same as in the first embodiment.
本実施形態においては、ミドルドット吐出駆動パルスDPM1〜DPM3の駆動電圧Vd1〜Vd3に関し、Vd1,Vd2,Vd3の順で大きくなるように設定されている。また、各ミドルドット吐出駆動パルスDPM1〜DPM3によって吐出されるインク滴の飛翔速度Vm1〜Vm3に関し、Vm1,Vm2,Vm3の順で低くなるように構成されている。同様に、各スモールドット吐出駆動パルスDPS1,DPS2の駆動電圧Vda,Vdbに関し、VdaよりもVdbの方が大きく設定されている。また、第2スモールドット吐出駆動パルスDPS2によって吐出されるインク滴の飛翔速度Vms2が、第1スモールドット吐出駆動パルスDPS1によって吐出されるインク滴の飛翔速度Vms1よりも低くなるように構成されている。本実施形態においても、大ドット形成時及び中ドット形成時において、より後側で吐出されるインク滴の慣性質量をより大きくすることができ、インク滴を安定して飛翔させることができる。 In the present embodiment, the drive voltages Vd1 to Vd3 of the middle dot ejection drive pulses DPM1 to DPM3 are set to increase in the order of Vd1, Vd2, and Vd3. Further, the flying speeds Vm1 to Vm3 of the ink droplets ejected by the middle dot ejection driving pulses DPM1 to DPM3 are configured so as to decrease in the order of Vm1, Vm2, and Vm3. Similarly, regarding the drive voltages Vda and Vdb of the small dot discharge drive pulses DPS1 and DPS2, Vdb is set larger than Vda. Further, the flying speed Vms2 of the ink droplet ejected by the second small dot ejection driving pulse DPS2 is configured to be lower than the flying speed Vms1 of the ink droplet ejected by the first small dot ejection driving pulse DPS1. . Also in the present embodiment, when forming large dots and medium dots, the inertial mass of the ink droplets ejected on the rear side can be increased, and the ink droplets can be stably ejected.
要は、規定のドットを形成するための複数の吐出駆動パルスのうち、より後側で圧電振動子17に印加される吐出駆動パルスほど、前側で圧電振動子17に印加される吐出駆動パルスよりも駆動電圧を高めるようにすればよい。或いは、最後に圧力発生素子に印加される吐出駆動パルスのみ、これよりも前で圧力発生素子に印加される吐出駆動パルスよりも駆動電圧を高める構成を採用することもできる。
In short, out of a plurality of ejection driving pulses for forming a prescribed dot, the ejection driving pulse applied to the
また、上記各実施形態では、圧力発生素子として、所謂縦振動型の圧電振動子17を例示したが、これには限られず、例えば、所謂撓み振動型の圧電素子を採用することも可能である。この場合、例示した駆動信号に関し、電位の変化方向、つまり上下が反転した波形となる。
In each of the above-described embodiments, the so-called longitudinal vibration type
そして、本発明は、複数の駆動信号を用いて吐出制御が可能な液体吐出装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体吐出装置、例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。 The present invention is not limited to a printer as long as it is a liquid ejection device that can perform ejection control using a plurality of drive signals, and other than various ink jet recording devices such as plotters, facsimile devices, copiers, and recording devices. The present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus such as a display manufacturing apparatus, an electrode manufacturing apparatus, and a chip manufacturing apparatus.
1…プリンター,2…記録ヘッド,17…圧電振動子,25…圧力発生室,27…ノズル,41…制御部,43…駆動信号発生回路
DESCRIPTION OF
Claims (2)
圧力発生素子を駆動してノズルから液体を吐出させる吐出駆動パルスを複数含む駆動信号を繰り返し発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出駆動パルスを複数連続して前記圧力発生素子に順次印加することで着弾対象物上に規定のドットを形成する液体吐出装置であって、
前記駆動信号発生手段は、前記規定のドットを形成するための複数の吐出駆動パルスのうち、圧力発生素子に時間的に後に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧を、圧力発生素子に時間的に先に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧よりも高め、
圧力発生素子に時間的に後に印加される吐出駆動パルスの吐出要素の時間を、圧力発生素子に時間的に先に印加される吐出駆動パルスの吐出要素の時間よりも長くすることで、後に印加される吐出駆動パルスにより前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度が、先に印加される吐出駆動パルスにより前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度よりも低下するようにしたことを特徴とする液体吐出装置。 A liquid discharge head having a nozzle, a pressure generation chamber communicating with the nozzle, and a pressure generation element that causes a pressure variation in the liquid in the pressure generation chamber, and capable of discharging liquid from the nozzle by the operation of the pressure generation element; ,
Drive signal generating means for repeatedly generating a drive signal including a plurality of ejection drive pulses for driving the pressure generating element to eject liquid from the nozzle, and
A liquid ejection device that forms a prescribed dot on an impact target by sequentially applying a plurality of ejection drive pulses included in the drive signal to the pressure generating element sequentially,
It said drive signal generating means, among the plurality of ejection pulse for forming the prescribed dot, the drive voltage of the ejection driving pulse applied temporally after the pressure generating element, in time to the pressure generating element Higher than the drive voltage of the ejection drive pulse applied earlier ,
Apply later by making the discharge element time of the discharge drive pulse applied later to the pressure generating element longer than the discharge element time of the discharge drive pulse applied earlier to the pressure generating element. A liquid having a flying speed of the liquid ejected from the nozzle by the ejection driving pulse applied is made lower than a flying speed of the liquid ejected from the nozzle by the ejection driving pulse applied previously. Discharge device.
前記規定のドットを形成するための複数の吐出駆動パルスのうち、圧力発生素子に時間的に後に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧を、圧力発生素子に時間的に先に印加される吐出駆動パルスの駆動電圧よりも高め、
圧力発生素子に時間的に後に印加される吐出駆動パルスの吐出要素の時間を、圧力発生素子に時間的に先に印加される吐出駆動パルスの吐出要素の時間よりも長くすることで、後に印加される吐出駆動パルスにより前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度が、先に印加される吐出駆動パルスにより前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度よりも低下するようにしたことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。 A liquid discharge head having a nozzle, a pressure generation chamber communicating with the nozzle, and a pressure generation element that causes a pressure variation in the liquid in the pressure generation chamber, and capable of discharging liquid from the nozzle by the operation of the pressure generation element; Drive signal generating means for repeatedly generating a drive signal including a plurality of discharge drive pulses for driving the pressure generating element to discharge the liquid from the nozzle, and a plurality of discharge drive pulses included in the drive signal are continuously generated. A method for controlling a liquid ejection device that forms prescribed dots on an impact target by sequentially applying pressure generating elements,
Among the plurality of ejection pulse for forming the prescribed dot, the drive voltage of the ejection driving pulse applied temporally after the pressure generating element, the ejection driving applied to temporally previous to the pressure generating element Higher than the driving voltage of the pulse ,
Apply later by making the discharge element time of the discharge drive pulse applied later to the pressure generating element longer than the discharge element time of the discharge drive pulse applied earlier to the pressure generating element. A liquid having a flying speed of the liquid ejected from the nozzle by the ejection driving pulse applied is made lower than a flying speed of the liquid ejected from the nozzle by the ejection driving pulse applied previously. Discharge device control method.
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