JP6620685B2 - Inkjet head, inkjet recording apparatus, and inkjet head driving method - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法に関し、詳しくは、必要となる電源の数の削減を図ることができるインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法に関する。 The present invention relates to an inkjet head, an inkjet recording apparatus, and an inkjet head driving method, and more particularly, to an inkjet head, an inkjet recording apparatus, and an inkjet head driving method capable of reducing the number of necessary power supplies.
インクジェット記録装置は、駆動パルス生成回路を備え、この駆動パルス生成回路より、インクジェットヘッドのインクチャネルに駆動パルスを供給することにより、画像形成を行う。近年、高精細かつ高生産率の記録装置が要望され、インクジェット記録装置においては、インクチャネルの高密度化及び高速駆動化が進められている。 The ink jet recording apparatus includes a drive pulse generation circuit, and forms an image by supplying a drive pulse to the ink channel of the ink jet head from the drive pulse generation circuit. In recent years, there has been a demand for a recording apparatus with high definition and a high production rate, and in an ink jet recording apparatus, the density of ink channels has been increased and the driving speed has been increased.
特許文献1には、一つのインクチャネルに複数の駆動パルスを順次供給するにあたり、駆動パルス間の時間間隔を徐々に長くして、インクチャネルの固有周期(AL:音響的共振周期の1/2)に近づけることにより、簡単な駆動信号を用いて、一つのインクチャネルから吐出される複数の液滴によって1ドットを形成することが記載されている。
In
また、特許文献2には、非階調2値印字を行うにあたり、階調印字時よりも駆動パルス間の時間間隔を短くすることにより、インクチャネル内の圧力を徐々に増幅して、印字速度を高速化することが記載されている。
Also, in non-grayscale binary printing,
ところで、高密度化された多数のインクチャネルを高周波数で同時駆動させるには、インクチャネルごとの特性のばらつきによる影響を回避することが必要である。インクチャネルごとの特性のばらつきによる影響の回避は、インクチャネルごとに駆動パルスの電圧レベルを異ならせ、インクチャネルの圧電素子の変位量を調整することが一般的であった。 By the way, in order to simultaneously drive a large number of high-density ink channels at a high frequency, it is necessary to avoid the influence due to variation in characteristics of each ink channel. In general, to avoid the influence due to the variation in characteristics of each ink channel, the voltage level of the drive pulse is changed for each ink channel and the displacement amount of the piezoelectric element of the ink channel is adjusted.
インクジェットヘッドにおいて、インクチャネルごとの特性のばらつきによる影響の回避のため、インクチャネルごとに駆動パルスの電圧レベルを異ならせるには、起電圧の異なる複数の電源を用いる必要がある。複数の電源を用いることは、装置構成の複雑化、大型化を招来し、好ましくない。 In the ink jet head, in order to avoid the influence due to the characteristic variation for each ink channel, it is necessary to use a plurality of power sources having different electromotive voltages in order to make the voltage level of the drive pulse different for each ink channel. Use of a plurality of power supplies is not preferable because it leads to a complicated and large device configuration.
そこで、本発明は、必要となる電源の数の削減を図ることができるインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an inkjet head, an inkjet recording apparatus, and an inkjet head driving method that can reduce the number of necessary power supplies.
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
本発明の一側面を反映したインクジェットヘッドは、
ノズル及びこのノズルに対応された圧力発生素子を有する複数のインクチャネルと、
前記複数のインクチャネルに駆動パルスを供給して各インクチャネルのノズルから液滴を吐出させる駆動パルス生成回路とを備え、
前記駆動パルス生成回路は、一画素周期内に、各インクチャネルに対して、電圧レベルが等しくパルス幅が1.0〜1.6ALの範囲内の複数の吐出パルスを1.9AL〜2.1ALの時間間隔で順次供給し、それぞれの吐出パルスにより液滴を吐出させ、一つのインクチャネルから吐出される複数の液滴によって1ドットを形成させ、
一のインクチャネルに供給する吐出パルスと、特性の異なる他のインクチャネルに供給する吐出パルスとは、同一の描画データに対して、少なくとも一つの吐出パルスについて、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間を異ならせ、前記一のインクチャネルから吐出された液滴と、前記他のインクチャネルから吐出された液滴とで、一画素周期の開始時からドット形成時までの経過時間を略等しくすることを特徴とするものである。
An inkjet head reflecting one aspect of the present invention is:
A plurality of ink channels having a nozzle and a pressure generating element corresponding to the nozzle;
A drive pulse generating circuit for supplying a drive pulse to the plurality of ink channels and discharging droplets from the nozzles of each ink channel;
The drive pulse generation circuit applies a plurality of ejection pulses having the same voltage level and a pulse width of 1.0 to 1.6 AL to 1.9 AL to 2.1 AL for each ink channel within one pixel period. Are sequentially supplied at a time interval of, and a droplet is ejected by each ejection pulse, and one dot is formed by a plurality of droplets ejected from one ink channel,
The discharge pulse supplied to one ink channel and the discharge pulse supplied to another ink channel having different characteristics fall from the start of one pixel cycle for at least one discharge pulse with respect to the same drawing data. The elapsed time from the start of one pixel period to the dot formation time is different between the droplets ejected from the one ink channel and the droplets ejected from the other ink channel. It is characterized by being substantially equal.
また、本発明の一側面を反映したインクジェット記録装置は、
少なくとも1つ以上の本発明に係るインクジェットヘッドと、
前記各ノズルから吐出されたインクが着弾してドットが形成される記録媒体を一定方向に一定速度で搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とするものである。
Further, an inkjet recording apparatus reflecting one aspect of the present invention,
At least one inkjet head according to the present invention;
And a conveying unit that conveys a recording medium on which dots ejected by ink ejected from each nozzle land in a certain direction at a constant speed.
さらに、本発明の一側面を反映したインクジェットヘッドの駆動方法は、
ノズル及びこのノズルに対応された圧力発生素子を有する複数のインクチャネルに対し、駆動パルス生成回路により、一画素周期内に、電圧レベルが等しくパルス幅が1.0〜1.6ALの範囲内の複数の吐出パルスを1.9AL〜2.1ALの時間間隔で順次供給し、それぞれの吐出パルスにより各インクチャネルのノズルから液滴を吐出させ、一つのインクチャネルから吐出される複数の液滴によって1ドットを形成させ、
一のインクチャネルに供給する吐出パルスと、特性の異なる他のインクチャネルに供給する吐出パルスとで、同一の描画データに対して、少なくとも一つの吐出パルスについて、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間を異ならせ、前記一のインクチャネルから吐出された液滴と、前記他のインクチャネルから吐出された液滴とで、一画素周期の開始時からドット形成時までの経過時間を略等しくすることを特徴とするものである。
Further, an inkjet head driving method reflecting one aspect of the present invention includes:
For a plurality of ink channels having nozzles and pressure generating elements corresponding to the nozzles, the drive pulse generation circuit causes the voltage level to be equal and the pulse width to be within the range of 1.0 to 1.6 AL within one pixel period. A plurality of ejection pulses are sequentially supplied at a time interval of 1.9AL to 2.1AL, and droplets are ejected from the nozzles of each ink channel by each ejection pulse, and a plurality of droplets ejected from one ink channel. 1 dot is formed,
The discharge pulse supplied to one ink channel and the discharge pulse supplied to another ink channel having different characteristics fall for at least one discharge pulse from the start of one pixel cycle for the same drawing data. The elapsed time from the start of one pixel period to the dot formation time is different between the droplets ejected from the one ink channel and the droplets ejected from the other ink channel. It is characterized by being substantially equal.
本発明によれば、必要となる電源の数の削減を図ることができるインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an inkjet head, an inkjet recording apparatus, and an inkjet head driving method capable of reducing the number of necessary power supplies.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〈インクジェット記録装置の構成〉
本発明は、インクが充填されたインクチャネル内の圧力を圧力発生素子により上昇させることでノズルからインクを吐出させるインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置に好適に適用される。
<Configuration of inkjet recording apparatus>
The present invention is suitably applied to an ink jet recording apparatus including an ink jet head that discharges ink from a nozzle by raising the pressure in an ink channel filled with ink by a pressure generating element.
インクチャネルは、インクが充填される空間と、この空間を外部に連通させるノズルと、このノズルに対応された圧力発生素子とを有して構成されている。このインクチャネル内の圧力を圧力発生素子により上昇させるには、駆動パルス生成回路により、駆動パルスをインクチャネルに供給する。インクチャネルにおいて、供給された駆動パルスは、圧力発生素子に入力される。本発明において、インクジェットヘッドは、駆動パルス生成回路と、この駆動パルス生成回路から駆動パルスを供給されるインクチャネルを備えたヘッドブロックとから構成される。なお、駆動パルスのうちインクチャネルからインクを吐出させるパルスを吐出パルスといい、インクチャネルからインクを吐出させないパルスを非吐出パルスという。 The ink channel includes a space filled with ink, a nozzle that communicates the space with the outside, and a pressure generating element that corresponds to the nozzle. In order to increase the pressure in the ink channel by the pressure generating element, a driving pulse is supplied to the ink channel by the driving pulse generation circuit. In the ink channel, the supplied driving pulse is input to the pressure generating element. In the present invention, the ink jet head includes a drive pulse generation circuit and a head block including an ink channel to which drive pulses are supplied from the drive pulse generation circuit. Of the drive pulses, a pulse for ejecting ink from the ink channel is referred to as an ejection pulse, and a pulse for not ejecting ink from the ink channel is referred to as a non-ejection pulse.
本発明において、インクチャネル内の圧力を上昇させるための具体的な構成(配置)は問わず、公知の種々の構成(配置)を採用することができる。また、本発明が適用されるインクジェット記録装置は、ライン型、シリアル型等、公知の種々の方式のものであってよい。以下では、ライン型のインクジェット記録装置を例に、本発明を詳しく説明する。 In the present invention, any of various specific configurations (arrangements) for increasing the pressure in the ink channel can be employed, regardless of the specific configuration (arrangement). The ink jet recording apparatus to which the present invention is applied may be of various known types such as a line type and a serial type. Hereinafter, the present invention will be described in detail by taking a line type ink jet recording apparatus as an example.
図1は、ライン型のヘッドブロックを備えたインクジェット記録装置1の構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an
ロール状に巻かれた長尺状の記録媒体10は、図示しない駆動手段により巻き出しロール10Aから矢印X方向に繰り出され搬送される。なお、矢印X方向は、以下の各図においても、すべて記録媒体10の搬送方向を示している。
The
長尺状の記録媒体10は、バックロール20に支持されて搬送される。この記録媒体10に向けて、ヘッドユニット30より描画データに基づいてインクが吐出され、画像形成が行われる。ヘッドユニット30は、必要な吐出幅に対応して記録媒体10の幅方向に配列された複数のヘッドブロック31を有している。なお、必要な吐出幅が単一のヘッドブロック31により確保できれば、ヘッドブロック31は1個でもよい。
The
図2は、ヘッドユニット30のヘッドブロック31の配置例を示す。この例は、全てのヘッドブロック31が、インクを一時的に貯留する中間タンク40に対して同じ高さに配置されている例である。1つのヘッドブロック31で吐出できる吐出幅はヘッドブロック31の外形寸法よりも狭いので、隙間なく吐出するために、複数のヘッドブロック31を記録媒体10の搬送方向に対して千鳥配置している。図2に示す例では、記録媒体10の幅方向に吐出幅に対応した複数のヘッドブロック31を2列の千鳥配置としている。
FIG. 2 shows an arrangement example of the
図3に、ヘッドブロック31の外形、吐出幅及び千鳥配置の関係を示す。ヘッドブロック31の数及び千鳥配置の列数は、ヘッドブロック31の吐出幅等により適宜設定されるものであり、図3の例に限定されるものではない。
FIG. 3 shows the relationship among the outer shape, ejection width, and staggered arrangement of the
図1に示すように、インクは、ヘッドブロック31のインクの背圧を調整する中間タンク40から複数のインクチューブ43を介してヘッドブロック31毎に供給される。なお、本説明において、図中のインクチューブ43は、複数のインクチューブである。
As shown in FIG. 1, the ink is supplied to each
中間タンク40へのインクの供給は、インクを貯留する貯留タンク50から供給管51を経て、この供給管51の途中に配設された送液ポンプPにより行われる。
Ink is supplied to the
画像が形成された記録媒体10は、乾燥部1000で乾燥され、巻き取りロール10Bに巻き取られる。なお、乾燥部1000は、自然乾燥で問題がなければ設ける必要はない。
The
ヘッドブロック31は、静止した状態で、記録媒体10が搬送方向に搬送されることにより画像記録を行う。記録媒体10の搬送中、一画素周期ごとに描画データに基づく駆動パルスが供給され、インクが吐出される。
The
各ヘッドブロック31は、ノズル面を記録媒体10の記録面に対向させて配置されており、フレキシブルケーブル(ここでは不図示)を介して、駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路(ここでは不図示)に電気的に接続されている。
Each
〔ヘッドブロックの構成〕
図4は、インクジェット記録装置1が備えるシアモード(Shear mode)型のヘッドブロック31の一例を示す図であり、図4(a)は外観を断面で示す斜視図、図4(b)は側面から見た断面図である。図4中、310はヘッドチップ、22はヘッドチップ310の前面に接合されたノズルプレートである。
[Configuration of head block]
FIG. 4 is a view showing an example of a shear mode
なお、本明細書においては、ヘッドチップ310からインクが吐出される側の面を「前面」といい、その反対側の面を「後面」という。また、ヘッドチップ310において並設されるチャネルを挟んで図示上下に位置する外側面をそれぞれ「上面」及び「下面」という。
In the present specification, a surface on the side where ink is ejected from the
ヘッドチップ310は、隔壁27で仕切られた複数のインクチャネル28が並設されたチャネル列を有している。ここではチャネル列は512個のインクチャネル28を有するが、チャネル列を構成するインクチャネル28の数は何ら限定されない。
The
各隔壁27は、圧力発生素子として、電気・機械変換手段であるPZT等の圧電素子を備えている。本実施形態では、各隔壁27は、分極方向が異なる2枚の圧電材料27a、27bによって構成されている。ただし、圧電材料は、各隔壁27の少なくとも一部にあればよく、各隔壁27を変形できるように配置されていればよい。
Each
圧電材料27a、27bに使用される圧電材料としては、電圧を加えることにより変形を生じるものであれば特に限定されず、公知のものが用いられる。圧電材料としては、有機材料からなる基板であっても良いが、圧電性非金属材料からなる基板が好ましい。圧電性非金属材料からなる基板として、例えば成形、焼成等の工程を経て形成されるセラミックス基板、又は塗布や積層の工程を経て形成される基板等がある。有機材料としては、有機ポリマー、有機ポリマーと無機物とのハイブリッド材料が挙げられる。
The piezoelectric material used for the
セラミックス基板としては、PZT(PbZrO3−PbTiO3)、第三成分添加PZTがあり、第三成分としてはPb(Mg1/3Nb2/3)O3、Pb(Mn1/3Sb2/3)O3、Pb(Co1/3Nb2/3)O3等があり、さらにBaTiO3、ZnO、LiNbO3、LiTaO3等を用いて形成することができる。 As the ceramic substrate, there are PZT (PbZrO 3 -PbTiO 3 ) and third component added PZT, and the third component is Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 , Pb (Mn 1/3 Sb 2 / 3 ) O 3 , Pb (Co 1/3 Nb 2/3 ) O 3 or the like, and further formed using BaTiO 3 , ZnO, LiNbO 3 , LiTaO 3 or the like.
本実施形態では、2枚の圧電材料を分極方向が反対になるように接着して使用しており、これにより、1枚の圧電材料の場合よりせん断変形量が倍になるので、同じ変形量を得るには、駆動電圧が1/2以下ですむという利点がある。 In this embodiment, two piezoelectric materials are used by being bonded so that the polarization directions are opposite. As a result, the amount of shear deformation is doubled compared to the case of one piezoelectric material. Is advantageous in that the drive voltage can be ½ or less.
ヘッドチップ310の前面及び後面には、それぞれ各インクチャネル28の前面側の開口部と後面側の開口部とが開口している。各インクチャネル28は、その後面側の開口部から前面側の開口部に亘る長さ方向で大きさと形状がほぼ変わらないストレートタイプである。
On the front surface and the rear surface of the
インクチャネル28の一端は、ノズルプレート22に形成されたノズル23につながり、他端は、共通インク室77、インク供給口25を経て、インクチューブ43に接続されている。
One end of the
各インクチャネル28の内面全面には、金属膜からなる電極29が密着形成されている。インクチャネル28内の電極29は、接続電極300、異方性導電フィルム78及びフレキシブルケーブル6を介して、駆動パルス生成回路(ここでは不図示)に電気的に接続されている。
An
駆動パルス生成回路からインクチャネル28に駆動パルスを供給すると、この駆動パルスは、インクチャネル28内の電極29間に印加される。すると、圧電素子からなる隔壁27は、上壁部27aと下壁部27bとの接合面を境にして屈曲変形する。この隔壁27の屈曲変形によってインクチャネル28内に圧力波が発生し、該インクチャネル28内のインクにノズル23から吐出するための圧力が付与される。
When a drive pulse is supplied to the
図5は、図4(b)におけるv−v線断面図であり、インクチャネルの容積変化の一例を説明する図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line vv in FIG. 4B and is a diagram for explaining an example of the volume change of the ink channel.
図5(a)に示すように、互いに隣り合うインクチャネル28A、28B、28C内の電極29A、29B、29Cのいずれにも駆動パルスが印加されない状態(定常状態)においては、隔壁27A、27B、27C、27Dのいずれも変形しない。
As shown in FIG. 5A, in a state where no driving pulse is applied to any of the
インクチャネル28の容積を定常状態よりも膨張させるには、駆動パルスとして膨張パルス(+V)が用いられる。膨張させるインクチャネル28Bに隣接するインクチャネル28A,28Cの電極29A,29Cを接地すると共に、膨張させるインクチャネル28Bの電極29Bに駆動パルス生成回路からの膨張パルス(+V)を印加すると、膨張させるインクチャネル28Bの両隔壁27B、27C共に、それぞれ上壁部27a及び下壁部27bの接合面にズリ変形が生じる。その結果、図5(b)に示すように、両隔壁27B、27Cは互いに外側に向けて屈曲変形し、膨張させるインクチャネル28Bの容積を膨張させる。この屈曲変形により、インクチャネル28B内に負の圧力波が発生し、共通流路からのインクを該インクチャネル28B内に流れ込ませることができる。
In order to expand the volume of the
一方、インクチャネル28の容積を定常状態よりも収縮させるには、駆動パルスとして収縮パルス(−V)が用いられる。収縮させるインクチャネル28Bに隣接するインクチャネル28A,28Cの電極29A,29Cを接地すると共に、収縮させるインクチャネル28Bの電極29Bに駆動パルス生成回路からの収縮パルス(−V)を印加すると、収縮させるインクチャネル28Bの両隔壁27B、27C共に、それぞれ上壁部27a及び下壁部27bの接合面に、上述した膨張時とは反対方向にズリ変形が生じる。その結果、図5(c)に示すように、両隔壁27B、27Cは互いに内側に向けて屈曲変形し、収縮させるインクチャネル28Bの容積を収縮させる。この屈曲変形により、インクチャネル28B内に正の圧力波が発生し、対応するノズル23からインクを吐出させることができる。
On the other hand, a contraction pulse (−V) is used as a drive pulse in order to contract the volume of the
なお、図5(b)に示すインクチャネル28の容積が定常状態よりも膨張された状態から、図5(a)に示す定常状態に戻ることによっても、インクチャネル28内に正の圧力波が発生し、インクを吐出させることができる。
It should be noted that a positive pressure wave is also generated in the
図5に示したインクチャネル28においては、隣接するインクチャネル28を同時に膨張又は収縮させることはできないため、いわゆる3サイクル駆動を行うことも好ましい。3サイクル駆動は、すべてのインクチャネルを3つの群に分けて隣接するインクチャネルを時分割制御するものである。
In the
また本発明は、吐出チャネル及び吐出を行わないチャネル(ダミーチャネル)を交互に配置した、いわゆる独立タイプのインクジェットヘッドにも適用することができる。独立タイプのインクジェットヘッドでは、隣接するインクチャネルを同時に膨張又は収縮させることができるため、3サイクル駆動を行う必要はなく、独立駆動を行うことができる。 The present invention can also be applied to a so-called independent type ink jet head in which ejection channels and channels that do not perform ejection (dummy channels) are alternately arranged. In an independent type ink jet head, adjacent ink channels can be expanded or contracted simultaneously, so that it is not necessary to perform three-cycle driving, and independent driving can be performed.
以下に述べる実施形態は、3サイクル駆動のインクジェットヘッドにも独立駆動のインクジェットヘッドにも同様に適用することができる。 The embodiment described below can be similarly applied to an inkjet head driven by three cycles and an inkjet head driven independently.
〈駆動パルス生成回路の構成〉
図6は、駆動パルス生成回路の一例を説明するブロック図である。
<Configuration of drive pulse generation circuit>
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a drive pulse generation circuit.
図6において、502は、駆動パルスの基となる描画データが格納されたメモリである。504は、描画データに基づく駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路である。503は、電源である。31a,31bは、第1及び第2のヘッドブロックである。
In FIG. 6,
第1のヘッドブロック31a及び第2のヘッドブロック31bは、圧電特性や共振周期等、特性が異なる。ここでは、第1のヘッドブロック31aのほうが、第2のヘッドブロック31bよりも相対的に感度が高い。したがって、同じ幅の吐出パルスを1つだけ供給した場合には、第1のヘッドブロック31aから吐出される液滴の速度は、第2のヘッドブロック31bから吐出される液滴の速度よりも相対的に速い。
The
メモリ502に格納された描画データに基づいて、駆動パルス生成回路504は、電源503の起電圧値を駆動電圧値に設定した駆動パルスを生成する。駆動パルス生成回路504は、1画素周期内で、ヘッドブロック31の複数のインクチャネル28に、各駆動パルスをそれぞれ供給する。例えば、上述した例を用いて説明すれば、駆動パルス生成回路504から、フレキシブルケーブル6、接続電極300及びインクチャネル内の電極29を経て、隔壁27が有する圧電素子の各々に、1画素周期内で、駆動パルスがそれぞれ入力される。
Based on the drawing data stored in the
図7は、駆動パルスの一例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。縦軸において、Gはグランド電位(基準電位)、Vは電源電圧である。 FIG. 7 is a graph for explaining an example of the drive pulse. In the graph, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. On the vertical axis, G is the ground potential (reference potential), and V is the power supply voltage.
このインクジェットヘッドにおいては、図7に示すように、一画素周期内において、駆動パルス生成回路504より各ヘッドブロック31a,31bのインクチャネル28に対し、電圧レベルVが等しくパルス幅が1.0〜1.6ALの範囲内の複数の吐出パルスP−1a,P−2a,P−1b,P−2bが、1.9AL〜2.1ALの時間間隔で順次供給される。第1のヘッドブロック31aには、複数の吐出パルスP−1a,P−2aが供給され、第2のヘッドブロック31bは、複数の吐出パルスP−1b,P−2bが供給される。
In this ink jet head, as shown in FIG. 7, within one pixel period, the drive
各吐出パルスP−1a,P−2a,P−1b,P−2bは、全て電源503から供給される起電圧が波高値電圧Vとなっているので、複数の電圧を用いる必要はない。したがって、このヘッドブロック31a,31bにおいては、必要となる電源の数の削減を図ることができ、また、発熱むらが低減される。
In each of the ejection pulses P-1a, P-2a, P-1b, and P-2b, since the electromotive voltage supplied from the
ここでパルスとは、一定電圧波高値の矩形波であり、グランド電位Gを0%、波高値電圧Vを100%とした場合に、電圧の10%と90%との間の立ち上がり時間、立ち下がり時間のいずれもがAL(Acoustic Length)の1/2以内、好ましくは1/4以内であるような波形を指す。ALとは、Acoustic Lengthの略であり、インクチャネル28における圧力波の音響的共振周期の1/2のことである。ALは、駆動電極に矩形波の駆動信号を印加した際に吐出される液滴の飛翔速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、液滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められる。パルス幅は、グランド電位Gからの立ち上がり10%と波高値電圧Vからの立ち下がり10%との間の時間として定義する。ただし、本発明において、駆動パルスは、矩形波に限定されず、台形波等であってもよい。
Here, the pulse is a rectangular wave having a constant voltage peak value, and when the ground potential G is 0% and the peak voltage V is 100%, the rise time between 10% and 90% of the voltage, Each of the fall times refers to a waveform that is within ½, preferably within ¼ of AL (Acoustic Length). AL is an abbreviation for Acoustic Length, and is 1/2 of the acoustic resonance period of the pressure wave in the
膨張パルスは、インクチャネルの容積を、定常状態における容積から膨張させるパルスである。膨張パルスは、図7に示すように、グランド電位Gから波高値電圧Vまで電圧を変化させ、波高値電圧Vを所定時間保持した後、再びグランド電位Gまで電圧を変化させるパルスである。収縮パルスは、インクチャネルの容積を、定常状態における容積から収縮させるパルスである。収縮パルスは、図示しないが、グランド電位Gから波高値電圧−Vまで電圧を変化させ、波高値電圧−Vを所定時間保持した後、再びグランド電位Gまで電圧を変化させるパルスである。 An expansion pulse is a pulse that causes the volume of the ink channel to expand from the volume in a steady state. As shown in FIG. 7, the expansion pulse is a pulse that changes the voltage from the ground potential G to the peak voltage V, holds the peak value voltage V for a predetermined time, and then changes the voltage to the ground potential G again. A contraction pulse is a pulse that causes the volume of the ink channel to contract from the volume in a steady state. Although not shown, the contraction pulse is a pulse that changes the voltage from the ground potential G to the peak voltage -V, holds the peak value voltage -V for a predetermined time, and then changes the voltage to the ground potential G again.
そして、それぞれの吐出パルスP−1a,P−2a,P−1b,P−2bの立ち下がり時に各インクチャネル28のノズル23から液滴を吐出させ、一つのインクチャネル28から吐出される複数の液滴によって1ドットが形成される。すなわち、第1のヘッドブロック31aの各インクチャネル28からは、複数の吐出パルスP−1a,P−2aにより複数の液滴が吐出され、これらが合一して、一つのインクチャネル28あたり1ドットが形成される。また、第2のヘッドブロック31bの各インクチャネル28からは、複数の吐出パルスP−1b,P−2bにより複数の液滴が吐出され、これらが合一して、一つのインクチャネル28あたり1ドットが形成される。
Then, at the fall of each ejection pulse P-1a, P-2a, P-1b, P-2b, a droplet is ejected from the
ここで、1ドットが形成される態様としては、一つのインクチャネル28から複数の分離した液滴が吐出され、これらが分離したまま飛翔し、記録媒体上の同一又は近接した位置に着弾して合一する態様や、一つのインクチャネル28から複数の分離した液滴が吐出され、これらが飛翔しながら合一又は連繋し、記録媒体上の同一又は近接した位置に着弾して合一する態様や、一つのインクチャネル28から複数の液滴が連繋した状態で吐出され、これらが飛翔しながら合一又は連繋を維持し、記録媒体上の同一又は近接した位置に着弾して合一する態様などが考えられるが、本発明における「1ドットの形成」には、これら全ての態様を含む。
Here, as an aspect in which one dot is formed, a plurality of separated liquid droplets are ejected from one
第1のヘッドブロック31aのインクチャネル28に供給される吐出パルスP−1a,P−2aと、特性の異なる第2のヘッドブロック31bのインクチャネル28に供給される吐出パルスP−1b,P−2bとでは、同一の描画データに対して、少なくとも一つの吐出パルスについて、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間が異なっている。
The ejection pulses P-1a and P-2a supplied to the
その結果として、第1のヘッドブロック31aのインクチャネル28から吐出された液滴と、第2のヘッドブロック31bのインクチャネル28から吐出された液滴とで、一画素周期の開始時からドット形成時までの経過時間が略等しくなっている。一画素周期の開始時からドット形成時までの経過時間が略等しいので、記録媒体10上におけるドット形成位置も、ヘッドブロック31a,31bで揃うことになる。なお、本発明において、「一画素周期の開始時からドット形成時までの経過時間が略等しい」とは、記録媒体10上におけるドット形成位置(液滴の着弾位置)の誤差が、設定解像度に対して半画素以内に収まる範囲の時間差以内であることを意味する。この時間差は、設定解像度や記録媒体10の搬送速度等によって相対的に定まるものである。
As a result, a dot is formed from the beginning of one pixel cycle with a droplet ejected from the
このインクジェットヘッドにおいては、異なる電圧レベルの駆動パルスを用いる必要がないので、複数の電源を用いる必要がない。複数の電源を用いる必要がないので、装置構成の簡素化、小型化を図ることができる。また、複数の電源を用いないので、発熱むらが発生しない。また、このインクジェットヘッドにおいては、各ヘッドブロック31a,31bについて、一画素周期の開始時から少なくとも一つの吐出パルスの立ち下がり時までの時間が異なっていることにより、ヘッドブロック31a,31b間のクロストークの影響が低減される。
In this ink jet head, it is not necessary to use drive pulses of different voltage levels, and therefore it is not necessary to use a plurality of power supplies. Since it is not necessary to use a plurality of power supplies, the device configuration can be simplified and downsized. In addition, since a plurality of power supplies are not used, uneven heat generation does not occur. Further, in this ink jet head, each
なお、この実施形態において、一画素周期の開始時は、始めに供給される吐出パルスP−1a,P−1bの立ち上がり時としている。ただし、一画素周期の開始時は、図示しないクロック信号により検出することができるので、吐出パルスの立ち上がり時としなくてもよい。 In this embodiment, the start of one pixel cycle is the rise of the discharge pulses P-1a and P-1b supplied first. However, since the start of one pixel cycle can be detected by a clock signal (not shown), it does not have to be at the rising edge of the ejection pulse.
図7では、順次供給する複数の吐出パルスP−1a,P−2a,P−1b,P−2bのうちの最後の吐出パルスP−2a,P−2bのみについて、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間を異ならせている。すなわち、第1のヘッドブロック31aに供給される最後の吐出パルスP−2aが、第2のヘッドブロック31bに供給される最後の吐出パルスP−2bよりもパルス幅が広くなっており、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間が異なり、吐出タイミングが遅くなっている。第1のヘッドブロック31aから吐出される液滴は、第2のヘッドブロック31bから吐出される液滴よりも速度成分が大きいので、吐出タイミングの遅れ分を追い付いて、第2のヘッドブロック31bから吐出される液滴と同時にドットを形成する。
In FIG. 7, only the last ejection pulses P-2a and P-2b among the plurality of ejection pulses P-1a, P-2a, P-1b, and P-2b that are sequentially supplied from the start of one pixel cycle. The time until the fall is different. That is, the last ejection pulse P-2a supplied to the
図8は、駆動パルスの他の例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。縦軸において、Gはグランド電位(基準電位)、Vは電源電圧である。 FIG. 8 is a graph for explaining another example of the drive pulse. In the graph, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. On the vertical axis, G is the ground potential (reference potential), and V is the power supply voltage.
このインクジェットヘッドにおいては、図8に示すように、順次供給する複数の吐出パルスP−1a,P−2a,P−1b,P−2bのうちの最初の吐出パルスP−1a,P−1bのみについて、パルス幅を異ならせて、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間を異ならせてもよい。すなわち、第1のヘッドブロック31aに供給される最初の吐出パルスP−1aが、第2のヘッドブロック31bに供給される最初の吐出パルスP−1bよりもパルス幅が広くなっており、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間が異なっており、吐出タイミングが遅くなっている。第1のヘッドブロック31aから吐出される液滴は、第2のヘッドブロック31bから吐出される液滴よりも速度成分が大きいので、吐出タイミングの遅れ分を追い付いて、第2のヘッドブロック31bから吐出される液滴と同時にドットを形成する。
In this ink jet head, as shown in FIG. 8, only the first ejection pulses P-1a and P-1b among the plurality of ejection pulses P-1a, P-2a, P-1b, and P-2b that are sequentially supplied. For the above, the pulse width may be varied to vary the time from the start of one pixel cycle to the fall. That is, the first ejection pulse P-1a supplied to the
図9は、駆動パルスのさらに他の例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。縦軸において、Gはグランド電位(基準電位)、Vは電源電圧である。 FIG. 9 is a graph for explaining still another example of the drive pulse. In the graph, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. On the vertical axis, G is the ground potential (reference potential), and V is the power supply voltage.
このインクジェットヘッドにおいては、図9に示すように、順次供給する複数の吐出パルスP−1a,P−2a,P−1b,P−2bのうちの少なくとも一つの吐出パルスについて、立ち下がり時のみならず、立ち上がり時をも一画素周期の開始時からの時間を異ならせてもよい。この場合には、一画素周期の開始時は、図示しないクロック信号により検出する。この場合にも、第1のヘッドブロック31aのほうが、第2のヘッドブロック31bよりも吐出タイミングが遅くなっている。第1のヘッドブロック31aから吐出される液滴は、第2のヘッドブロック31bから吐出される液滴よりも速度成分が大きいので、吐出タイミングの遅れ分を追い付いて、第2のヘッドブロック31bから吐出される液滴と同時にドットを形成する。
In this ink jet head, as shown in FIG. 9, at least one of the plurality of discharge pulses P-1a, P-2a, P-1b, and P-2b that are sequentially supplied is only at the fall time. Instead, the time from the start of one pixel cycle may be varied at the time of rising. In this case, the start of one pixel cycle is detected by a clock signal (not shown). Also in this case, the discharge timing of the
図10は、駆動パルスのさらに他の例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。縦軸において、Gはグランド電位(基準電位)、Vは電源電圧である。 FIG. 10 is a graph for explaining still another example of the drive pulse. In the graph, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. On the vertical axis, G is the ground potential (reference potential), and V is the power supply voltage.
このインクジェットヘッドにおいては、図10に示すように、順次供給する複数の吐出パルスP−1a,P−2a,P−1b,P−2bの前又は後に、非吐出パルスP−3を供給してもよい。この非吐出パルスP−3は、図10に示す収縮パルスに限らず、図示はしないが膨張パルスであってもよい。この非吐出パルスP−3の波高値電圧が、各吐出パルスP−1a,P−2a,P−1b,P−2bの波高値電圧と異なる場合には、非吐出パルスP−3用の電源を各吐出パルス用の電源とは別に用いる必要がある。 In this inkjet head, as shown in FIG. 10, a non-ejection pulse P-3 is supplied before or after a plurality of ejection pulses P-1a, P-2a, P-1b, P-2b that are sequentially supplied. Also good. The non-ejection pulse P-3 is not limited to the contraction pulse shown in FIG. 10, but may be an expansion pulse although not shown. When the peak voltage of this non-ejection pulse P-3 is different from the peak voltage of each ejection pulse P-1a, P-2a, P-1b, P-2b, the power supply for the non-ejection pulse P-3 Must be used separately from the power supply for each ejection pulse.
なお、前述した各実施形態では、一画素周期内に供給される吐出パルスが2つのパルスである例を説明したが、これに限定されず、一画素周期内に供給される吐出パルスは、3つ以上のパルスであってもよい。 In each of the embodiments described above, the example in which the ejection pulse supplied within one pixel period is two pulses has been described. However, the present invention is not limited to this, and the ejection pulse supplied within one pixel period is 3 There may be more than one pulse.
また、前述した各実施形態は、製造上のばらつき等によって発生するヘッドブロックの特性差に対応したものであるが、これに限定されず、例えば、インクの特性差に対応することもできる。本願において、「特性の異なる他のインクチャネル」とは、インクチャネルそのものに特性の差異がある場合のみならず、供給されているインクの特性の差異のためにインクチャネルの特性に差異が生じている場合も含むものである。 In addition, each of the above-described embodiments corresponds to the difference in characteristics of the head block that occurs due to manufacturing variation or the like, but is not limited to this, and can correspond to, for example, a difference in characteristics of ink. In this application, “another ink channel having different characteristics” means not only a case where the ink channel itself has a characteristic difference, but also a difference in the characteristics of the ink channel due to the difference in the characteristics of the supplied ink. This includes cases where
例えば、一般に粘度の高いインクの吐出には、相対的に高い電圧が必要である。本発明によれば、粘度の異なるインクを吐出する際にも、吐出パルスの波高値電圧を変えることなく、一画素周期の開始時から吐出パルスの立ち下がり時までの時間を異ならせることにより、ドットの形成位置を揃えることができる。すなわち、一つのインクジェットヘッド内に複数種類のインクを混在させても、必要な電源の数を増やすことなく、ドットの形成位置を揃えることができる。 For example, a relatively high voltage is generally required for ejecting ink with high viscosity. According to the present invention, even when discharging inks having different viscosities, by changing the time from the start of one pixel cycle to the fall of the discharge pulse without changing the peak voltage of the discharge pulse, The dot formation positions can be aligned. That is, even when a plurality of types of ink are mixed in one ink jet head, the dot formation positions can be aligned without increasing the number of necessary power supplies.
また、白インクのように密度が高いインクを用いる場合には、インク内を伝播する圧力波の速度が異なるため、ALの値も異なり、同じ吐出パルスに対する動作が色インクを用いる場合と異なることがある。このような場合においても、本発明によれば、吐出パルスの波高値電圧を変えることなく、一画素周期の開始時から吐出パルスの立ち下がり時までの時間を異ならせることにより、ドットの形成位置を揃えることができる。すなわち、本発明により、インク特性のばらつきの影響を低減させることも可能である。 Also, when using high density ink such as white ink, the speed of pressure waves propagating through the ink is different, so the AL value is also different, and the operation for the same ejection pulse is different from when using color ink. There is. Even in such a case, according to the present invention, by changing the time from the start of one pixel cycle to the fall of the discharge pulse without changing the peak voltage of the discharge pulse, the dot formation position Can be aligned. That is, according to the present invention, it is possible to reduce the influence of variations in ink characteristics.
〔他の実施形態(1)〕
図11は、複数のインクチャネルを2次元状に配置した、いわゆるMEMSタイプのヘッドブロック31cの一例を示す図であり、図11(a)は側面から見た断面図、図11(b)は底面からノズル面を見た底面図である。
[Other Embodiment (1)]
FIG. 11 is a view showing an example of a so-called MEMS
図11(a)に示すように、いわゆるMEMSタイプのヘッドブロック31cは、共通インク室71を構成するインクマニホールド70を有して構成される。インクマニホールド70の開放された底部は、上基板75によって閉蓋されている。共通インク室71内は、インクが供給されて充填される。
As shown in FIG. 11A, the so-called MEMS
上基板75の下方には、この上基板75に平行に下基板76が配置されている。上基板75及び下基板76の間には、複数の圧電素子80が配置されている。これら圧電素子80には、上基板75の下面に形成された図示しない配線パターンを介して、駆動パルスが印加される。これら圧電素子80にそれぞれ対応して、複数の圧力室73が設けられている。これら圧力室73は、下基板76に形成された透孔であって、上部を対応する圧電素子80に閉蓋され、底部をノズルプレート79によって閉蓋されている。ノズルプレート79は、下基板76の下面に接着されている。
A
各圧力室73は、各圧力室73に対応して上基板75及び下基板76を貫通して形成された注入孔72及びノズルプレート79の上面に形成された溝を介して、それぞれの底部が共通インク室71に連通している。共通インク室71内のインクは、注入孔72及びノズルプレート79の上面に形成された溝を介して、各圧力室73内に供給される。また、各圧力室73は、各圧力室73に対応してノズルプレート79に形成されたノズル74を介して、それぞれ外方(下方)に連通している。
Each
このヘッドブロック31cにおいては、圧電素子80に駆動パルスが印加されると、対応する圧力室73の容積が変化(収縮)し、この圧力室73内のインクが、ノズル74を介して外方(下方)に吐出される。
In the
このヘッドブロック31cにおいては、図11(b)に示すように、ノズル74は、ノズルプレート79の下面において2次元状に配置されている。圧電素子80も、ノズル74に対応して2次元状に配置されている。
In the
このヘッドブロック31cは、圧電素子80に駆動パルスを供給する駆動パルス生成回路とともにインクジェットを構成する。インクジェット記録装置においては、このヘッドブロック31cが1列又は複数列に配置されて使用される。
The
このヘッドブロック31cに本発明を適用するには、複数のヘッドブロック31cについて、ヘッドブロック31cごとの特性の差異に応じて、同一の描画データに対して、少なくとも一つの吐出パルスについて、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間を異ならせる。あるいは、一列又は複数列に配置された隣接する複数のノズル74に対応する圧電素子80を一つの組として、特性の異なる第1組〜第n組(ただし、nは2以上の整数)A,B,C・・・nに分ける。そして、圧電素子80の組ごとの特性の差異に応じて、同一の描画データに対して、少なくとも一つの吐出パルスについて、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間を異ならせる。このようにして、前述の実施形態と同様に、本発明を適用することができる。
In order to apply the present invention to the
〔他の実施形態(2)〕
上記実施形態において、インクジェットヘッドは、インク以外の他の液体を吐出する液滴吐出装置として構成してもよい。また、ここでいう液体は、液滴吐出装置から吐出させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状体を含むものとする。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。
[Other embodiment (2)]
In the above embodiment, the inkjet head may be configured as a droplet discharge device that discharges liquid other than ink. The liquid here may be any material that can be discharged from the droplet discharge device. For example, it may be in a state in which the substance is in a liquid phase, such as a liquid with high or low viscosity, sol, gel water, other inorganic solvents, organic solvents, solutions, liquid resins, liquid metals (metal melts ). Further, not only a liquid as one state of a substance but also a substance in which particles of a functional material made of a solid such as a pigment or a metal particle are dissolved, dispersed or mixed in a solvent is included. Typical examples of the liquid include ink and liquid crystal as described in the above embodiment. Here, the ink includes general water-based inks and oil-based inks, and various liquid compositions such as gel inks and hot melt inks.
液滴吐出装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を液滴にして吐出する液滴吐出装置がある。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液滴吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液滴吐出装置等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液滴吐出装置、光通信素子等に用いられる半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液滴吐出装置であってもよい。また、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液滴吐出装置であってもよい。 Specific examples of the droplet discharge device include, for example, a material such as a liquid crystal display, an EL (electroluminescence) display, a surface emitting display, and an electrode material and a color material used for manufacturing a color filter in a dispersed or dissolved form. There is a droplet discharge device that discharges liquid as droplets. Further, it may be a droplet discharge device that discharges bio-organic matter used for biochip manufacturing, a droplet discharge device that discharges a liquid that is used as a precision pipette, and serves as a sample. In addition, a transparent resin liquid such as UV curable resin is used to form a droplet ejection device that ejects lubricating oil pinpoint to precision machines such as watches and cameras, and hemispherical lenses (optical lenses) used in optical communication elements. May be a droplet discharge device that discharges the liquid onto the substrate. In addition, a droplet discharge device that discharges an etching solution such as an acid or an alkali to etch a substrate or the like may be used.
図12は、一つの吐出パルスを示すグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。縦軸において、Gはグランド電位(基準電位)、Vは電源電圧である。 FIG. 12 is a graph showing one ejection pulse, in which the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. On the vertical axis, G is the ground potential (reference potential), and V is the power supply voltage.
この実施例において、第1のヘッドブロック31a及び第2のヘッドブロック31bは、同一の構成を有し、ALが4.0μsのヘッドブロックである。第1のヘッドブロック31aは、第2のヘッドブロック31bに対して、製造上のばらつきにより、アクチュエーターの感度が相対的に高くなっていた。つまり、パルス幅が同一の吐出パルスを1つだけ供給した場合には、第1のヘッドブロック31aから吐出される液滴は、第2のヘッドブロック31bから吐出される液滴よりも、速度成分が大きい。図12に示すように、パルス幅が4.0μs(1AL)である吐出パルスP−0を供給したときの液滴の速度成分は、第1のヘッドブロック31aが7.4m/sec、第2のヘッドブロック31bが6.9m/secであった。
In this embodiment, the
図13は、従来の吐出パルスの一例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。縦軸において、Gはグランド電位(基準電位)、Vは電源電圧である。 FIG. 13 is a graph for explaining an example of a conventional ejection pulse, in which the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. On the vertical axis, G is the ground potential (reference potential), and V is the power supply voltage.
次に、図13に示すパルス幅5.0μs(1.25AL)の吐出パルスP−1aとパルス幅4.0μs(1AL)の吐出パルスP−2aを3.0μs(0.75AL)の間隔を開けて第1のヘッドブロック31a、第2のヘッドブロック31bのそれぞれに供給した。各吐出パルスP−1a,P−2aの立ち上がり時の時間間隔は8.0μs(2AL)である。
Next, an ejection pulse P-1a having a pulse width of 5.0 μs (1.25 AL) and an ejection pulse P-2a having a pulse width of 4.0 μs (1AL) shown in FIG. 13 are spaced at intervals of 3.0 μs (0.75 AL). It was opened and supplied to each of the
第1のヘッドブロック31aでは、吐出パルスP−1aによって吐出される液滴の速度成分は3.8m/sec、吐出パルスP−2aによって吐出される液滴の速度成分は7.4m/secであり、これらによって5.6m/secの速度を有する一つの液滴が吐出された。なお、この実施例では、液滴の吐出過程で液柱が連通した状態の2滴の液滴により大液滴が形成されたものである。
In the
第2のヘッドブロック31bでは、吐出パルスP−1aによって吐出される液滴の速度成分は3.3m/sec、吐出パルスP−2aによって吐出される液滴の速度成分は6.9m/secであり、これらによって5.1m/secの速度を有する一つの液滴が吐出された。
In the
このように、第1及び第2のヘッドブロック31a,31bに同一の2つの吐出パルスを供給すると、吐出される液滴の速度が異なり、一画素周期の開始時からドット形成時までの経過時間が異なる。したがって、ドット形成位置に差異が生じ、画質が影響を受ける。 As described above, when the same two ejection pulses are supplied to the first and second head blocks 31a and 31b, the speed of the ejected droplets is different, and the elapsed time from the start of one pixel period to the dot formation time. Is different. Therefore, a difference occurs in the dot formation position, and the image quality is affected.
図14は、実施例の吐出パルスの一例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。縦軸において、Gはグランド電位(基準電位)、Vは電源電圧である。 FIG. 14 is a graph for explaining an example of the ejection pulse of the example, in which the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. On the vertical axis, G is the ground potential (reference potential), and V is the power supply voltage.
そして、本実施例の吐出パルスは、図14に示すように、第1及び第2のヘッドブロック31a,31bに、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間が異なる吐出パルスP−1a,P−1bを供給するものである。第1のヘッドブロック31aには、図13に示したと同じ吐出パルスP−1a、P−2aを供給した。第1のヘッドブロック31aからは、2つ液滴が吐出され、これらによって5.6m/secの速度を有する一つの液滴が吐出された。
Then, as shown in FIG. 14, the ejection pulse of this example is applied to the first and second head blocks 31a and 31b by ejection pulses P-1a having different times from the start of one pixel cycle to the fall. , P-1b. The same ejection pulses P-1a and P-2a as shown in FIG. 13 were supplied to the
第2のヘッドブロック31bには、パルス幅4.5μs(1.125AL)の吐出パルスP−1bとパルス幅4.0μs(1AL)の吐出パルスP−2bを3.5μs(0.875AL)の間隔を開けて供給した。各吐出パルスP−1b,P−2bの立ち上がり時の時間間隔は8.0μs(2AL)である。第2のヘッドブロック31bでは、吐出パルスP−1aによって吐出される液滴の速度成分は4.4m/sec、吐出パルスP−2aによって吐出される液滴の速度成分は6.9m/secであり、これらによって5.6m/secの速度を有する一つの液滴が吐出された。
In the
このように、本発明においては、1つの電源を用いて波高値電圧の等しい吐出パルスを供給することにより、相対的に感度の異なる第1及び第2のヘッドブロック31a,31bから互いに速度の等しい液滴を吐出させることができ、一画素周期の開始時からドット形成時までの経過時間を略等しくすることができた。したがって、ドット形成位置も揃い、良好な画質の描画が行える。 As described above, in the present invention, by using one power supply to supply ejection pulses having the same peak voltage, the first and second head blocks 31a and 31b having relatively different sensitivities have the same speed. Droplets could be ejected, and the elapsed time from the start of one pixel cycle to the dot formation could be made substantially equal. Therefore, the dot formation positions are aligned, and drawing with good image quality can be performed.
1:インクジェット記録装置
22:ノズルプレート
23:ノズル
27:隔壁
28:チャネル
29:電極
30:ヘッドユニット
31:ヘッドブロック
31a:第1のヘッドブロック
31b:第2のヘッドブロック
31c:MEMSタイプのヘッドブロック
300:接続電極
310:ヘッドチップ
501:制御部
502:メモリ
503:分離部
504:駆動パルス生成回路
6:フレキシブルケーブル
1: Inkjet recording apparatus 22: Nozzle plate 23: Nozzle 27: Partition wall 28: Channel 29: Electrode 30: Head unit 31:
Claims (9)
前記複数のインクチャネルに駆動パルスを供給して各インクチャネルのノズルから液滴を吐出させる駆動パルス生成回路とを備え、
前記駆動パルス生成回路は、一画素周期内に、各インクチャネルに対して、電圧レベルが等しくパルス幅が1.0〜1.6ALの範囲内の複数の吐出パルスを1.9AL〜2.1ALの時間間隔で順次供給し、それぞれの吐出パルスにより液滴を吐出させ、一つのインクチャネルから吐出される複数の液滴によって1ドットを形成させ、
一のインクチャネルに供給する吐出パルスと、特性の異なる他のインクチャネルに供給する吐出パルスとは、同一の描画データに対して、少なくとも一つの吐出パルスについて、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間を異ならせ、前記一のインクチャネルから吐出された液滴と、前記他のインクチャネルから吐出された液滴とで、一画素周期の開始時からドット形成時までの経過時間を略等しくすることを特徴とするインクジェットヘッド。 A plurality of ink channels having nozzles and pressure generating elements corresponding to the nozzles;
A drive pulse generating circuit for supplying a drive pulse to the plurality of ink channels and discharging droplets from the nozzles of each ink channel;
The drive pulse generation circuit applies a plurality of ejection pulses having the same voltage level and a pulse width of 1.0 to 1.6 AL to 1.9 AL to 2.1 AL for each ink channel within one pixel period. Are sequentially supplied at a time interval of, and a droplet is ejected by each ejection pulse, and one dot is formed by a plurality of droplets ejected from one ink channel,
The discharge pulse supplied to one ink channel and the discharge pulse supplied to another ink channel having different characteristics fall from the start of one pixel cycle for at least one discharge pulse with respect to the same drawing data. The elapsed time from the start of one pixel period to the dot formation time is different between the droplets ejected from the one ink channel and the droplets ejected from the other ink channel. An ink jet head characterized by being substantially equal.
前記各ノズルから吐出されたインクが着弾してドットが形成される記録媒体を一定方向に一定速度で搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 At least one or more inkjet heads according to claim 1;
An ink jet recording apparatus comprising: a transport unit configured to transport a recording medium on which dots ejected by ink ejected from each nozzle land in a constant direction at a constant speed.
一のインクチャネルに供給する吐出パルスと、特性の異なる他のインクチャネルに供給する吐出パルスとで、同一の描画データに対して、少なくとも一つの吐出パルスについて、一画素周期の開始時から立ち下がり時までの時間を異ならせ、前記一のインクチャネルから吐出された液滴と、前記他のインクチャネルから吐出された液滴とで、一画素周期の開始時からドット形成時までの経過時間を略等しくすることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法。 For a plurality of ink channels having nozzles and pressure generating elements corresponding to the nozzles, the drive pulse generation circuit causes the voltage level to be equal and the pulse width to be within the range of 1.0 to 1.6 AL within one pixel period. A plurality of ejection pulses are sequentially supplied at a time interval of 1.9AL to 2.1AL, and droplets are ejected from the nozzles of each ink channel by each ejection pulse, and a plurality of droplets ejected from one ink channel. 1 dot is formed,
The discharge pulse supplied to one ink channel and the discharge pulse supplied to another ink channel having different characteristics fall for at least one discharge pulse from the start of one pixel cycle for the same drawing data. The elapsed time from the start of one pixel period to the dot formation time is different between the droplets ejected from the one ink channel and the droplets ejected from the other ink channel. A method for driving an ink jet head, characterized by being substantially equal.
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