JP6909494B2 - インクジェット印刷装置及びインクジェット吐出制御方法 - Google Patents
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Description
なお、図1、2の矢印Fで示す方向を前方、矢印Rで示す方向を右方、及び矢印Tで示す方向を上方とし、以下で述べる各部の位置や方向等はこの前方、右方、及び上方を基準とするものである。
図2に示すように、吐出ヘッド19において、その筐体であるハウジング29は、板状の流路部29aと、その上面に固設されたブロック状の枠部29bとから構成される。
図4に示す波形パターンPaとは、本発明を適用する基準となる基本波形であって、単一の主パルス40a3から成る主パルス部40のみが印加されている。そして、この主パルス部40の印加だけで、圧電素子30aが大きく変形して加圧室22を圧縮し、液滴38を吐出ノズル18から吐出できるようにしている。
本実施例では、第二のパルス41aにおける電位の下降時間tda、保持時間tka、上昇時間tuaのいずれも、Tan/8(≒1μs)に設定されると共に、保持時間tkaにおけるピーク電圧V3の基準電位V0との電位差は、主パルス部40における主パルス40a3のピーク電圧V2の基準電位V0との電位差よりも小さく、ここでは、ピーク電圧V2の基準電位V0との電位差の30%に設定されている。
図12に示すように、本発明の主パルス40aに相当するのが、第2電圧変化プロセスP2から第3電圧変化プロセスP3の直前にかけた部分であり、第一のパルス391に相当するのが、第1電圧変化プロセスP1から第2電圧変化プロセスP2の直前にあたる部分である。そして、本発明の第二のパルス41aに相当するのが、第3電圧変化プロセスP3の直後から第4電圧変化プロセスP4にかけた部分である。
インクには、代表的な検査用の評価インク(プロピレングリコールメチルエーテル系)を使用すると共に、吐出ヘッド19の温度は、図3に示す前述のヒータ32を使って略28℃に設定した。続いて、図4に示す波形パターンPbにおいて、基本波形のピーク電圧V2(以下、「ベース電圧」とする)を−14V〜−18Vの間に設定した上で、第二のパルス部41を省いて第一のパルス部39の第一のパルス電圧比R1[=(V1/V2)×100(%)]の値を変化させたものと、反対に第一のパルス部39を省いて第二のパルス部41の第二のパルス電圧比R2[=(V3/V2)×100(%)]の値を変化させたものを、駆動パルスとして図3のパルス発生器34から各圧電素子30aに印加し、液滴38を吐出させた。
吐出された液滴38の形状と速さS(m/s)については、図6に示す撮影システム48によって測定した。この撮影システム48は、ノート型パーソナルコンピュータ等の演算処理装置49と、この演算処理装置49に信号線50を介して内部の圧電素子30aが接続される前述の吐出ヘッド19と、この吐出ヘッド19のインクポート23にインクチューブ51を介して連通される前述のインク供給部5と、演算処理装置49に信号線52を介して接続されると共に、吐出ヘッド19から吐出される液滴38に発光面53aを向けたストロボライト53と、同じく演算処理装置49に信号線52を介して接続されると共に、ストロボライト53からの光によって液滴を高速度で撮影する高速度カメラ54とを備えている。
図7に、吐出ヘッド19の吐出面17から被印刷面56に向かって吐出されて下降する液滴38が、被印刷面56に衝突する直前における形状を類別した結果を示す。なお、吐出面17から被印刷面56までの距離は、約1000μmに設定した。
印刷手順としては、まず、吐出ヘッド19においてインクを吐出する吐出ノズル18に連通する加圧室22に圧電素子30aを取り付けた上で、この吐出ヘッド19に対し、所望の印刷を行う主パルス部40の主パルス40a3のピーク電圧V2よりも基準電位V0との電位差が小さいピーク電圧V1を有し、かつ主パルス40a3と同位相の第一のパルス391から成る第一のパルス部39を印加する第一過程S1が行われる。
7 制御ユニット
18 吐出ノズル(ノズル)
19 吐出ヘッド
22 加圧室
30a 圧電素子
39、39a、39b 第一のパルス部
391、39a1、39a2、39b1、39b2 第一のパルス
40、40a 主パルス部
40a1、40a2、40a3 主パルス
41 第二のパルス部
41a 第二のパルス
S1 第一過程
S2 第二過程
S3 第三過程
t 通電時間
V0 基準電位
V1、V11、V2、V21、V22、V3 ピーク電圧
Claims (5)
- ノズル、前記ノズルに連通する加圧室、および前記加圧室内に圧力を付与する圧電素子を有する吐出ヘッドと、
主パルスから成る主パルス部の前に印加され、前記主パルスのピーク電圧よりも基準電位との電位差が小さいピーク電圧を有し、かつ、1つの前記主パルスにおける電位が低下する下降時間、一定電位を示す保持時間及び電位が上昇する上昇時間を総合した時間の長さよりも、前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さが長い第一のパルスから成る第一のパルス部、前記第一のパルスが基準電位まで戻った後に印加される前記主パルス部、及び、前記主パルス部の後に印加され、前記主パルスのピーク電圧よりも前記基準電位との電位差が小さいピーク電圧を有し、かつ、1つの前記主パルスにおける前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さよりも、前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さが短い第二のパルスから成ると共に、前記主パルスが前記基準電位まで戻った後に印加される第二のパルス部を含む電圧波形を発生する制御ユニットとを備え、
1つの前記主パルスにおける電位が低下する下降時間、一定電位を示す保持時間及び電位が上昇する上昇時間は、いずれも、インクの固有周期であるTanを基準に、Tan/4の時間に設定され、
前記第一のパルス部は、
単一の第一のパルスから構成され、かつ、前記第一のパルスにおける前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さが、1つの前記主パルスの前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さよりも長いと共に、該第一のパルスのピーク電圧の基準電位との電位差は、前記主パルスの所定のピーク電圧の基準電位との電位差の20%以上かつ50%以下である
インクジェット印刷装置。 - 前記主パルス部は、
複数の主パルスから構成されると共に、該各主パルスのピーク電圧の基準電位との電位差は、通電時間とともに所定の変化率で増大する
請求項1に記載のインクジェット印刷装置。 - ノズル、前記ノズルに連通する加圧室、および前記加圧室内に圧力を付与する圧電素子を有する吐出ヘッドと、
主パルスから成る主パルス部の前に印加され、前記主パルスのピーク電圧よりも基準電位との電位差が小さいピーク電圧を有し、かつ、1つの前記主パルスにおける電位が低下する下降時間、一定電位を示す保持時間及び電位が上昇する上昇時間を総合した時間の長さよりも、前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さが長い第一のパルスから成る第一のパルス部、前記第一のパルスが基準電位まで戻った後に印加される前記主パルス部、及び、前記主パルス部の後に印加され、前記主パルスのピーク電圧よりも前記基準電位との電位差が小さいピーク電圧を有し、かつ、1つの前記主パルスにおける前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さよりも、前記下降時間、前記持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さが短い第二のパルスから成ると共に、前記主パルスが前記基準電位まで戻った後に印加される第二のパルス部を含む電圧波形を発生する制御ユニットとを備え、
1つの前記主パルスにおける電位が低下する下降時間、一定電位を示す保持時間及び電位が上昇する上昇時間は、いずれも、インクの固有周期であるTanを基準に、Tan/4の時間に設定され、
前記第一のパルス部は、単一の第一のパルスから構成され、
前記主パルス部は、
複数の主パルスから構成されると共に、該各主パルスのピーク電圧の基準電位との電位差は、通電時間とともに所定の変化率で増大する
インクジェット印刷装置。 - 前記第二のパルス部は、
単一の第二のパルスから構成されると共に、該第二のパルスのピーク電圧の基準電位との電位差は、前記主パルスのピーク電圧の基準電位との電位差の最大値の20%以上かつ60%以下である
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。 - 所望の印刷を行う主パルス部の主パルスのピーク電圧よりも基準電位との電位差が小さいピーク電圧を有し、かつ、1つの前記主パルスにおける電位が低下する下降時間、一定電位を示す保持時間及び電位が上昇する上昇時間を総合した時間の長さよりも、前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さが長い第一のパルスから成る第一のパルス部を印加する第一過程と、
前記第一のパルスが基準電位まで戻った後に前記主パルス部を印加する第二過程と、
前記主パルス部の主パルスが基準電位まで戻った後に、前記主パルスのピーク電圧よりも前記基準電位との電位差が小さいピーク電圧を有し、かつ、1つの前記主パルスにおける前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さよりも、前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さが短い第二のパルスから成る第二のパルス部を印加する第三過程とを備え、
1つの前記主パルスにおける電位が低下する下降時間、一定電位を示す保持時間及び電位が上昇する上昇時間は、いずれも、インクの固有周期であるTanを基準に、Tan/4の時間に設定され、
前記第一のパルス部は、
単一の第一のパルスから構成され、かつ、前記第一のパルスにおける前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さが、1つの前記主パルスの前記下降時間、前記保持時間及び前記上昇時間を総合した時間の長さよりも長いと共に、該第一のパルスのピーク電圧の基準電位との電位差は、前記主パルスの所定のピーク電圧の基準電位との電位差の20%以上かつ50%以下である
インクジェット吐出制御方法。
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