JP7487465B2 - 液体吐出装置及び液体吐出ヘッドの制御方法 - Google Patents
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Description
記録媒体上に液体を吐出するノズルと、該ノズルと連通する液室と、該液室内の液体に駆動波形の変化により圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドと、
前記圧力発生手段に印加する前記駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、
前記駆動波形の一部を選択的にマスクして、前記圧力発生手段に印加する前記駆動波形のパルスを選択する波形選択部と、を備え、
前記駆動波形は、液体を吐出させるための少なくとも1つの吐出パルスと、前記記録媒体上の液体を吐出させない箇所で液体を前記ノズルから吐出させない程度にメニスカスに変動を与える微駆動パルスとを含んでおり、前記微駆動パルスは前記駆動波形の吐出周期の先頭に配置され、
前記微駆動パルスと前記吐出パルスについて、同じ方向に電位変化する場合、前記駆動波形において、前記微駆動パルスは、連続駆動時に1つ手前の吐出周期の吐出パルスに対して液室の固有振動周期Tcの整数倍になる位置に配置されており、
前記波形選択部は、前記吐出パルスを選択する場合、該吐出パルスと同じ吐出周期内の前記微駆動パルスを選択せず、
前記微駆動パルス及び前記吐出パルスは、所定の勾配を有する立ち下がり要素、電位保持要素、所定の勾配を有する立ち上がり要素を時系列で有する波形であり、
前記微駆動パルスは、連続駆動時に1つ手前の吐出周期の吐出パルスの立ち上がり要素開始時から、前記微駆動パルスの前記立ち上がり要素開始時までの時間が、前記液室の固有振動周期Tcの整数倍となるように配置されており、
前記吐出パルスの前記立ち上がり要素および前記微駆動パルスの前記立ち上がり要素は、前記液室の体積を収縮させる
液体吐出装置、を提供する。
まず、本発明の液体吐出装置をシリアル型の画像形成装置に適用する構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るシリアル型画像形成装置のキャリッジ周辺の平面説明図である。
次に、本発明の液体吐出装置をライン型の画像形成装置に適用する構成について説明する。図2は、本発明の他の実施形態に係るライン型画像形成装置における画像形成部に含まれるヘッドユニットの分解概略斜視図である。
図3は、図2のライン型のヘッドユニット17の底面図と拡大図である。
次に、図4を用いて、記録ヘッド(液体吐出ヘッド)40K-1(6K)の内部構造について説明する。図4において、(a)は、記録ヘッド40K-1(6K)の液室長手方向の断面図であり、(b)は、(a)のSC1断面である液室短手方向の断面図である。
図5は、本実施形態の画像形成装置2(1000)のハードウェア構成例を示すブロック図である。画像形成装置2は、メイン制御基板100と、ヘッド中継基板200と、画像処理基板300とを備える。
Memory)105、モータドライバ106、および駆動波形生成回路107などが実装されている。
次に、図6及び図7を参照して第1の構成例の共通駆動波形における波形(各種パルス)の選択について説明する。図6は、記録ヘッド制御部116、駆動波形生成回路107、記録ヘッドドライバ210の構成例を示すブロック図である。図7は、本発明の実施形態に係る駆動波形の一例を示す図である。
図8は、画像上でサテライト滴を減らすと効果的な領域についての説明図である。図8において、(a)は、白地部に隣接する後端エッジに対して何も処理をしなかった例、(b)は白地部に対して本発明の微駆動パルスを適用させた処理を実施した例を示す。
図10は、吐出パルスと非吐出パルスの距離と品質の関係を示す図である。図10において(a)は、吐出パルスと非吐出パルスの距離を説明する図であって、(b)は、主滴・サテライト滴の距離と、安定吐出可能な最大周波数の距離を示す。
図11は、本発明の第1実施例に係るサテライト滴抑制の微駆動パルスを含む駆動波形を示すグラフである。
図12は、本発明の第2実施例に係るサテライト滴抑制の微駆動パルスを含む駆動波形を示すグラフである。
図13は、本発明のサテライト滴抑制の微駆動パルスを含む駆動波形の複数の吐出周期を示すグラフと、比較例のサテライト滴抑制の微駆動パルスを含む駆動波形の複数の吐出周期を示すグラフである。図13において、(a)は本発明の波形であり、(b)は比較例の波形である。
図14は、本発明の第3実施例に係るサテライト滴抑制の微駆動パルスを含む駆動波形を示すグラフである。
図15は、本発明の他の実施形態の画像形成装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
2 画像形成装置(ライン型画像形成装置、液体吐出装置)
6K,6C,6M,6Y 記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
40K‐1,40K‐2,40K‐3,40K‐4 記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
40F 液室(圧力室)
40N ノズル(吐出口)
45 圧力発生手段
45P(45Pa~45Px) 圧電素子(圧力発生素子)
107 駆動波形生成回路(駆動波形生成手段)
116 記録ヘッド制御部
210 記録ヘッドドライバ(波形選択部)
210A 記録ヘッドドライバ(波形選択部)
217 駆動波形生成回路(複数の駆動波形生成手段)
1000 画像形成装置(シリアル型画像形成装置、液体吐出装置)
T1,T2,T3,T4 印加間隔
T5 複数の吐出パルスのパルス終端の間隔
Tc 固有振動周期
Vcom 共通駆動波形
Claims (8)
- 記録媒体上に液体を吐出するノズルと、該ノズルと連通する液室と、該液室内の液体に駆動波形の変化により圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドと、
前記圧力発生手段に印加する前記駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、
前記駆動波形の一部を選択的にマスクして、前記圧力発生手段に印加する前記駆動波形のパルスを選択する波形選択部と、を備え、
前記駆動波形は、液体を吐出させるための少なくとも1つの吐出パルスと、前記記録媒体上の液体を吐出させない箇所で液体を前記ノズルから吐出させない程度にメニスカスに変動を与える微駆動パルスとを含んでおり、前記微駆動パルスは前記駆動波形の吐出周期の先頭に配置され、
前記微駆動パルスと前記吐出パルスについて、同じ方向に電位変化する場合、前記駆動波形において、前記微駆動パルスは、連続駆動時に1つ手前の吐出周期の吐出パルスに対して液室の固有振動周期Tcの整数倍になる位置に配置されており、
前記波形選択部は、前記吐出パルスを選択する場合、該吐出パルスと同じ吐出周期内の前記微駆動パルスを選択せず、
前記微駆動パルス及び前記吐出パルスは、所定の勾配を有する立ち下がり要素、電位保持要素、所定の勾配を有する立ち上がり要素を時系列で有する波形であり、
前記微駆動パルスは、連続駆動時に1つ手前の吐出周期の吐出パルスの立ち上がり要素開始時から、前記微駆動パルスの前記立ち上がり要素開始時までの時間が、前記液室の固有振動周期Tcの整数倍となるように配置されており、
前記吐出パルスの前記立ち上がり要素および前記微駆動パルスの前記立ち上がり要素は、前記液室の体積を収縮させる
液体吐出装置。 - 記録媒体上に液体を吐出するノズルと、該ノズルと連通する液室と、該液室内の液体に駆動波形の変化により圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドと、
前記圧力発生手段に印加する前記駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、
前記駆動波形の一部を選択的にマスクして、前記圧力発生手段に印加する前記駆動波形のパルスを選択する波形選択部と、を備え、
前記駆動波形は、液体を吐出させるための少なくとも1つの吐出パルスと、前記記録媒体上の液体を吐出させない箇所で液体を前記ノズルから吐出させない程度にメニスカスに変動を与える微駆動パルスとを含んでおり、前記微駆動パルスは前記駆動波形の吐出周期の先頭に配置され、
前記微駆動パルスと前記吐出パルスについて、異なる方向に電位変化する場合、前記駆動波形において、前記微駆動パルスは、連続駆動時に1つ手前の周期の吐出パルスに対して、液室の固有振動周期Tc、整数Nとしたときに"N×Tc+0.5Tc"となる位置に配置されており、
前記波形選択部は、前記吐出パルスを選択する場合、該吐出パルスと同じ吐出周期内の前記微駆動パルスを選択せず、
前記微駆動パルスは、所定の勾配を有する立ち上がり要素、電位保持要素、所定の勾配を有する立ち下がり要素を時系列で有する波形であり
前記吐出パルスは、所定の勾配を有する立ち下がり要素、電位保持要素、所定の勾配を有する立ち上がり要素を時系列で有する波形であり、
前記微駆動パルスは、連続駆動時に1つ手前の吐出周期の吐出パルスの立ち上がり要素開始時から、前記微駆動パルスの前記立ち下がり要素開始時までの時間が、前記液室の固有振動周期Tc、整数Nとしたときに"N×Tc+0.5Tc"となるように配置されており、
前記吐出パルスの前記立ち上がり要素は前記液室の体積を収縮させ、前記微駆動パルスの前記立ち下がり要素は前記液室の体積を拡大させる
液体吐出装置。 - 前記駆動波形は、1つの吐出周期内に複数の滴サイズの液体を吐出させる複数の吐出パルスを含む共通駆動波形である場合、
前記複数の吐出パルスの終端は等しい、又は前記複数の吐出パルスに含まれる一のパルス終端と他のパルス終端の間隔は、前記液室の固有振動周期Tcの整数倍であり、
前記共通駆動波形において、前記微駆動パルスは、1つ手前の吐出周期のいずれか1つの吐出滴の最終吐出パルスに対して、長さが調整されて配置されている
請求項1又は2に記載の液体吐出装置。 - 前記駆動波形において、前記微駆動パルスは、前記液室の固有振動周期Tcに対して、狙いの位置から±1/4Tc以内の誤差で配置されている
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 - 前記微駆動パルスは、前記記録媒体上の前記液体を吐出させない箇所に対して選択的に使用される
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 - 前記波形選択部は、前記微駆動パルスを選択した場合、該微駆動パルスと同じ吐出周期の内の前記吐出パルスを選択しない
請求項5に記載の液体吐出装置。 - 前記吐出パルスの後ろであって、前記吐出周期の最後に、前記吐出パルスとは異なる方向に電位変化する制振パルスを含む
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 - 記録媒体上に液体を吐出するノズルと、該ノズルと連通する液室と、該液室内の液体に駆動波形の変化により圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドの制御方法であって、
前記圧力発生手段に印加する前記駆動波形を生成する駆動波形生成ステップと、
前記駆動波形の一部を選択的にマスクして、前記圧力発生手段に印加する前記駆動波形のパルスを選択する波形選択ステップと、を有し、
前記駆動波形は、液体を吐出させるための少なくとも1つの吐出パルスと、前記記録媒体上の液体を吐出させない箇所で液体を前記ノズルから吐出させない程度にメニスカスに変動を与える微駆動パルスとを含んでおり、前記微駆動パルスは前記駆動波形の吐出周期の先頭に配置され、
前記微駆動パルスと前記吐出パルスについて、同じ方向に電位変化する場合、前記駆動波形において、前記微駆動パルスは、連続駆動時に1つ手前の吐出周期の吐出パルスに対して液室の固有振動周期Tcの整数倍になる位置に配置されており、
前記波形選択ステップでは、前記吐出パルスを選択する場合、該吐出パルスと同じ吐出周期内の前記微駆動パルスを選択せず、
前記微駆動パルス及び前記吐出パルスは、所定の勾配を有する立ち下がり要素、電位保持要素、所定の勾配を有する立ち上がり要素を時系列で有する波形であり、
前記微駆動パルスは、連続駆動時に1つ手前の吐出周期の吐出パルスの立ち上がり要素開始時から、前記微駆動パルスの前記立ち上がり要素開始時までの時間が、前記液室の固有振動周期Tcの整数倍となるように配置されており、
前記吐出パルスの前記立ち上がり要素および前記微駆動パルスの前記立ち上がり要素は、前記液室の体積を収縮させる
液体吐出ヘッドの制御方法。
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