WO2015152186A1 - インクジェットヘッドの駆動方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Definitions
- the present inventor combined a relatively large droplet and a relatively small droplet.
- the relationship between the droplet velocities and the timing for ejecting relatively small droplets it has been found that large dots can be formed on the medium and the generation of satellites can be suppressed. It came to.
- (A) is a conceptual diagram of a droplet ejected by a first drive signal
- (b) is a conceptual diagram of a droplet ejected by a second drive signal.
- (A) is a figure explaining other examples of the 1st drive signal
- (b) is a figure explaining other examples of the 2nd drive signal.
- the transport mechanism 2 sandwiches a medium 7 made of paper, a plastic sheet, a fabric, or the like by a pair of transport rollers 22, and rotates the transport roller 21 by a transport motor 23 in the Y direction (sub-scanning direction). ).
- An ink jet head (hereinafter simply referred to as a head) 3 is provided between the transport roller 21 and the transport roller pair 22.
- the head 3 is mounted on the carriage 5 so that the nozzle surface side faces the recording surface 71 of the medium 7, and is electrically connected to the drive control unit 8 constituting the drive control means in the present invention via the flexible cable 6. It is connected.
- 30 is a channel substrate.
- a large number of narrow groove-like channels 31 and partition walls 32 are arranged in parallel so as to be alternately arranged.
- a cover substrate 33 is provided on the upper surface of the channel substrate 30 so as to block all the channels 31 above.
- a nozzle plate 34 is bonded to the end surfaces of the channel substrate 30 and the cover substrate 33. One end of each channel 31 communicates with the outside through a nozzle 341 formed in the nozzle plate 34.
- drive electrodes are formed from the wall surfaces of the partition walls 32, 32 to the bottom surface.
- a drive signal having a predetermined voltage is applied from the drive control unit 8 to the two drive electrodes arranged with the partition wall 32 in between
- the partition wall 32 is bordered on the joint surface between the upper wall portion 321 and the lower wall portion 322. Shear deformation.
- two adjacent partition walls 32 and 32 are shear-deformed in opposite directions, the volume of the channel 31 sandwiched between the partition walls 32 and 32 expands or contracts, and a pressure wave is generated inside. As a result, pressure for ejection is applied to the ink in the channel 31.
- FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a driving method for forming a large dot on the medium 7 by applying a plurality of driving signals within one pixel period in the present invention.
- a plurality of drive signals applied within one pixel period T to the drive electrodes of the channel 31 corresponding to the nozzles 341 that discharge droplets are illustrated.
- first drive signals PA are applied in succession, satellites can be suppressed, but only dots consisting of a total of 24 pl droplets can be formed. Further, in order to form dots composed of 36 pl droplets, it is necessary to apply six first drive signals PA in one pixel period T, so productivity is lowered. In addition, if only the second drive signal PB is continuously applied, the last ejected droplet is also a large droplet, so there is a concern about the generation of satellites. However, as in the present invention, one or more second drive signals PB are applied within one pixel period T, and at the end of a plurality of drive signals arranged in time series within the one pixel period T.
- the diameter of the droplet 100 ejected by the first drive signal PA is smaller than the diameter of the nozzle 341.
- the diameter of the droplet 200 ejected by the second drive signal PB is a diameter in a state where the first droplet 201 and the second droplet 202 are integrated into one large droplet. .
- gradation representation is performed by applying N second drive signals PB within one pixel period T, and applying the first drive signal PA at least last, from the same nozzle 341.
- a droplet is ejected to form a pixel composed of a droplet on the medium 7, and the number N of second drive signals PB applied is changed by an integer of 0 or more according to image data. This can be done by creating dots of different sizes on the media 7 and forming pixels with dots of various sizes on the media 7.
- FIG. 11 shows an example of a driving method in the present invention in the case where gradation expression is performed using the first driving signal PA and the second driving signal PB described above.
- Level 0 minimum gradation
- Level 5 six levels of gradation (maximum gradation) are expressed. Level 0 is when no drive signal is applied.
- the droplet velocities of the droplets ejected by the three second drive signals PB were 4.5 m / s, 5.0 m / s, and 5.5 m / s in order.
- the droplet amounts of the droplets ejected by the three second drive signals PB were 9.5 pl (diameter 26 ⁇ m), 10 pl (diameter 26.5 ⁇ m), and 10.5 pl (diameter 26 ⁇ m) in this order. It was.
Abstract
Description
前記駆動信号は、液滴を吐出する第1の駆動信号と、前記第1の駆動信号よりも相対的に低速で大きな液滴を吐出する第2の駆動信号との少なくとも2種類の駆動信号を含み、
1画素周期内で、N個の前記第2の駆動信号を印加し、少なくとも最後に前記第1の駆動信号を印加することによって、同一の前記ノズルから液滴を吐出させ、メディア上で前記液滴からなるドットによる画素を形成するものであり、且つ、前記Nは1以上の整数であるインクジェットヘッドの駆動方法。
前記駆動信号は、液滴を吐出する第1の駆動信号と、前記第1の駆動信号よりも相対的に低速で大きな液滴を吐出する第2の駆動信号との少なくとも2種類の駆動信号を含み、
1画素周期内で、N個の前記第2の駆動信号を印加し、少なくとも最後に前記第1の駆動信号を印加することによって、同一の前記ノズルから液滴を吐出させ、メディア上で前記液滴からなるドットによる画素を形成するものであり、且つ、画像データに応じて、前記Nを0以上の整数で変化させてメディア上に大きさの異なるドットを作り出し、階調表現を行うインクジェットヘッドの駆動方法。
前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備えるインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、液滴を吐出する第1の駆動信号と、前記第1の駆動信号よりも相対的に低速で大きな液滴を吐出する第2の駆動信号との少なくとも2種類の駆動信号を含み、
前記駆動制御手段は、1画素周期内で、N個の前記第2の駆動信号を印加し、少なくとも最後に前記第1の駆動信号を印加することによって、同一の前記ノズルから液滴を吐出させ、メディア上で前記液滴からなるドットによる画素を形成するものであり、且つ、前記Nは1以上の整数であるインクジェット記録装置。
前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備えるインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、液滴を吐出する第1の駆動信号と、前記第1の駆動信号よりも相対的に低速で大きな液滴を吐出する第2の駆動信号との少なくとも2種類の駆動信号を含み、
前記駆動制御手段は、1画素周期内で、N個の前記第2の駆動信号を印加し、少なくとも最後に前記第1の駆動信号を印加することによって、同一の前記ノズルから液滴を吐出させ、メディア上で前記液滴からなるドットによる画素を形成するものであり、且つ、画像データに応じて、前記Nを0以上の整数で変化させてメディア上に大きさの異なるドットを作り出し、階調表現を行うインクジェット記録装置。
おそれがある。
図2に示すせん断モード型のインクジェットヘッド(ノズルの直径=24μm、AL=3.7μs)を用意した。インクにはUV硬化型のインクを40℃で使用した。このときのインクの粘度は0.01Pa・sであった。メディアにはインクジェット用紙を使用し、メディア表面とノズル面との間のギャップLを1.5mmとした。
膨張パルスPa1のパルス幅PWA1=3.7μs(1AL)
収縮パルスPa2のパルス幅PWA2=7.4μs(2AL)
駆動周期TA=26μs(7AL)
なお、膨張パルスPa1と収縮パルスPa2の間には、0.5μs(1/4AL以下)の休止期間PWA3を設けた。
第1の膨張パルスPb1のパルス幅PWB1=2.4μs(0.65AL)
第1の収縮パルスPb2のパルス幅PWB2=1.8μs(0.5AL)
第2の膨張パルスPb3のパルス幅PWB3=3.7μs(1AL)
第2の収縮パルスPb4のパルス幅PWB4=7.4μs(2AL)
駆動周期TB=18.5μs(5AL)
○:僅かにサテライトが発生するが、画質には全く影響がないレベルである。
△:サテライトによって僅かに画質に影響が出るレベルである。
×:多くのサテライトが発生し、画質に影響が出るレベルである。
○:僅かに着弾位置ずれがあるが、画質には全く影響がないレベルである。
△:着弾位置ずれがあり、僅かに画質に影響が出るレベルである。
×:大きな着弾位置ずれが発生し、画質に影響が出るレベルである。
図12(a)に示すように、1画素周期T内で第1の駆動信号PAを印加せず、第2の駆動信号PBのみを4個連続して印加した以外は実施例1と同一とし、同様にサテライトの発生状況と着弾位置ずれを評価した。その結果を表1に示す。
図12(b)に示すように、1画素周期T内で第1の駆動信号PAを印加するタイミングを1つ繰り上げ、最後に第2の駆動信号PBを印加した以外は実施例1と同一とし、同様にサテライトの発生状況と着弾位置ずれの発生状況を評価した。その結果を表1に示す。
第1の駆動信号PAにおける膨張パルスPa1と収縮パルスPa2の間の休止期間PWA3を1.2μs(1/4AL以上)とした以外は実施例1と同一とし、同様にサテライトの発生状況と着弾位置ずれの発生状況を評価した。
第1の駆動信号PAにおける膨張パルスPa1のパルスPWA1=5.6μs(1.5AL)、収縮パルスPa2のパルス幅PWA=11.2μs(3AL)とすることにより、第1の駆動信号PAによる1個の液滴の液滴量を8pl(直径25μm)として、ノズル径(24μm)よりも大径の液滴とした以外は実施例1と同一とし、同様にサテライトの発生状況及び着弾位置ずれの発生状況を評価した。その結果を表1に示す。
3個の第2の駆動波形PBにおける第1の膨張パルスPb1の各パルス幅PWB1を、1画素周期T内で印加される順に2.2μs、2.4μs、2.6μsとすることにより、後発の液滴になるほど液滴速度が速くなるようにした以外は実施例1と同一とし、同様にサテライトの発生状況及び着弾位置ずれの発生状況を評価した。その結果を表1に示す。
3個の第2の駆動波形PBにおける第1の膨張パルスPb1の各パルス幅PWB1を、1画素周期T内で印加される順に2.6μs、2.4μs、2.2μsとすることにより、後発の液滴になるほど液滴速度が遅くなるようにした以外は実施例1と同一とし、同様にサテライトの発生状況及び着弾位置ずれの発生状況を評価した。その結果を表1に示す。
実施例3における第2の駆動信号PBの個数NをN=3とした場合を最大階調とし、さらに1画素周期T内の個数Nを1つずつ減らしてN=2、N=1、N=0とした4レベルを用いた階調駆動を実施し、階調間での着弾位置ずれと各階調のドットのサテライトの確認実験を行った。その結果を表1に示す。
2:搬送機構
21:搬送ローラー
22:搬送ローラー対
23:搬送モーター
3:インクジェットヘッド
30:チャネル基板
31:チャネル
32:隔壁
321:上壁部
322:下壁部
33:カバー基板
331:共通流路
34:ノズルプレート
341:ノズル
35:プレート
351:インク供給口
352:インク供給管
4:ガイドレール
5:キャリッジ
6:フレキシブルケーブル
7:メディア
71:記録面
8:駆動制御部
100:液滴
200:液滴
201:小液玉
202:大液玉
D:ドット
PA:第1の駆動信号
Pa1:膨張パルス
Pa2:収縮パルス
PWA1、PWA2:パルス幅
PWA3:休止期間
PB:第2の駆動信号
Pb1:第1の膨張パルス
Pb2:第1の収縮パルス
Pb3:第2の膨張パルス
Pb4:第2の収縮パルス
PWB1~PWB4:パルス幅
T:画素周期
TA:第1の駆動信号の駆動周期
TB:第2の駆動信号の駆動周期
T1、T2:休止期間
Claims (32)
- 圧力発生手段に駆動信号を印加することによって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、
前記駆動信号は、液滴を吐出する第1の駆動信号と、前記第1の駆動信号よりも相対的に低速で大きな液滴を吐出する第2の駆動信号との少なくとも2種類の駆動信号を含み、
1画素周期内で、N個の前記第2の駆動信号を印加し、少なくとも最後に前記第1の駆動信号を印加することによって、同一の前記ノズルから液滴を吐出させ、メディア上で前記液滴からなるドットによる画素を形成するものであり、且つ、前記Nは1以上の整数であるインクジェットヘッドの駆動方法。 - 圧力発生手段に駆動信号を印加することによって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、
前記駆動信号は、液滴を吐出する第1の駆動信号と、前記第1の駆動信号よりも相対的に低速で大きな液滴を吐出する第2の駆動信号との少なくとも2種類の駆動信号を含み、
1画素周期内で、N個の前記第2の駆動信号を印加し、少なくとも最後に前記第1の駆動信号を印加することによって、同一の前記ノズルから液滴を吐出させ、メディア上で前記液滴からなるドットによる画素を形成するものであり、且つ、画像データに応じて、前記Nを0以上の整数で変化させてメディア上に大きさの異なるドットを作り出し、階調表現を行うインクジェットヘッドの駆動方法。 - 前記インクジェットヘッドのノズル面と前記メディアとの間の距離をL、前記第1の駆動信号による液滴速度をVA、液滴量をMA、前記第2の駆動信号による液滴速度をVB、液滴量をMBとしたとき、
N≧3である場合に、少なくとも前記ノズルから(L×MA×VA)/(MB×VB)離れた位置までは、前記第1の駆動信号による液滴と、その直前の前記第2の駆動信号による液滴とが合一滴を形成しない請求項2記載のインクジェットヘッドの駆動方法。 - 前記第1の駆動信号によって吐出される液滴の直径が、前記ノズルの直径よりも小さい請求項1、2又は3記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 前記第2の駆動信号によって吐出される液滴の直径が、前記ノズルの直径よりも大きい請求項1~4のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 前記第1の駆動信号の駆動周期をTA、前記第2の駆動信号の駆動周期をTBとしたとき、TA≧TBである請求項1~5のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 前記第1の駆動信号によって吐出される液滴の液滴量をMA、前記第2の駆動信号によって吐出される液滴の液滴量をMBとしたとき、MA×1.5≦MBである請求項1~6のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 前記圧力発生手段は、駆動によって前記圧力室の容積を膨張又は収縮させるものであり、
前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号は、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる収縮パルスとをそれぞれ含み、同一の前記ノズルに対応する前記圧力発生手段に印加される前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号のそれぞれの前記膨張パルスの波高が一定であり、且つ、同一の前記ノズルに対応する前記圧力発生手段に印加される前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号のそれぞれの前記収縮パルスの波高が一定である請求項1~7のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。 - 前記第1の駆動信号は、前記膨張パルスと、前記収縮パルスと、前記膨張パルスと前記収縮パルスとの間を繋ぐ休止期間とを有する請求項8記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 前記第1の駆動信号における前記膨張パルスのパルス幅は、0.8AL以上1.2AL以下(但し、ALは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の1/2)であり、
前記収縮パルスのパルス幅は、1.8AL以上2.2AL以下であり、
前記休止期間は、1/4AL以下である請求項9記載のインクジェットヘッドの駆動方法。 - 前記第2の駆動信号は、時系列順に前記膨張パルスからなる第1の膨張パルスと、前記収縮パルスからなる第1の収縮パルスと、前記膨張パルスからなる第2の膨張パルスと、前記収縮パルスからなる第2の収縮パルスとを有する請求項8、9又は10記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 前記第2の駆動信号における前記第1膨張パルスのパルス幅は、0.4AL以上2.0AL以下(但し、ALは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の1/2)であり、
前記第1の収縮パルスのパルス幅は、0.4AL以上0.7AL以下であり、
前記第2の膨張パルスのパルス幅は、0.8AL以上1.2AL以下であり、
前記第2の収縮パルスのパルス幅は、1.8AL以上2.2AL以下である請求項11記載のインクジェットヘッドの駆動方法。 - N≧2であるとき、1画素周期内に印加されるN個の前記第2の駆動信号の前記第1の膨張パルスは、それぞれパルス幅が異なる請求項12記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 1画素周期内において、前記第1の膨張パルスのパルス幅が短い順に印加する請求項13記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 前記第1の駆動信号及び第2の駆動信号は、いずれも矩形波である請求項1~14のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 前記第1の駆動信号は、1画素周期内で時系列に並べられた複数の駆動信号のうちで最も小さな液滴を形成するための駆動信号である請求項1~15のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
- 圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させるインクジェットヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備えるインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、液滴を吐出する第1の駆動信号と、前記第1の駆動信号よりも相対的に低速で大きな液滴を吐出する第2の駆動信号との少なくとも2種類の駆動信号を含み、
前記駆動制御手段は、1画素周期内で、N個の前記第2の駆動信号を印加し、少なくとも最後に前記第1の駆動信号を印加することによって、同一の前記ノズルから液滴を吐出させ、メディア上で前記液滴からなるドットによる画素を形成するものであり、且つ、前記Nは1以上の整数であるインクジェット記録装置。 - 圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させるインクジェットヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備えるインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、液滴を吐出する第1の駆動信号と、前記第1の駆動信号よりも相対的に低速で大きな液滴を吐出する第2の駆動信号との少なくとも2種類の駆動信号を含み、
前記駆動制御手段は、1画素周期内で、N個の前記第2の駆動信号を印加し、少なくとも最後に前記第1の駆動信号を印加することによって、同一の前記ノズルから液滴を吐出させ、メディア上で前記液滴からなるドットによる画素を形成するものであり、且つ、画像データに応じて、前記Nを0以上の整数で変化させてメディア上に大きさの異なるドットを作り出し、階調表現を行うインクジェット記録装置。 - 前記インクジェットヘッドのノズル面と前記メディアとの間の距離をL、前記第1の駆動信号による液滴速度をVA、液滴量をMA、前記第2の駆動信号による液滴速度をVB、液滴量をMBとしたとき、
N≧3である場合に、少なくとも前記ノズルから(L×MA×VA)/(MB×VB)離れた位置までは、前記第1の駆動信号による液滴と、その直前の前記第2の駆動信号による液滴とが合一滴を形成しない請求項18記載のインクジェット記録装置。 - 前記第1の駆動信号によって吐出される液滴の直径が、前記ノズルの直径よりも小さい請求項17、18又は19記載のインクジェット記録装置。
- 前記第2の駆動信号によって吐出される液滴の直径が、前記ノズルの直径よりも大きい請求項17~20のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1の駆動信号の駆動周期をTA、前記第2の駆動信号の駆動周期をTBとしたとき、TA≧TBである請求項17~21のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1の駆動信号によって吐出される液滴の液滴量をMA、前記第2の駆動信号によって吐出される液滴の液滴量をMBとしたとき、MA×1.5≦MBである請求項17~22のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記圧力発生手段は、駆動によって前記圧力室の容積を膨張又は収縮させるものであり、
前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号は、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる収縮パルスとをそれぞれ含み、同一の前記ノズルに対応する前記圧力発生手段に印加される前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号のそれぞれの前記膨張パルスの波高が一定であり、且つ、同一の前記ノズルに対応する前記圧力発生手段に印加される前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号のそれぞれの前記収縮パルスの波高が一定である請求項17~23のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 - 前記第1の駆動信号は、前記膨張パルスと、前記収縮パルスと、前記膨張パルスと前記収縮パルスとの間を繋ぐ休止期間とを有する請求項24記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1の駆動信号における前記膨張パルスのパルス幅は、0.8AL以上1.2AL以下(但し、ALは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の1/2)であり、
前記収縮パルスのパルス幅は、1.8AL以上2.2AL以下であり、
前記休止期間は、1/4AL以下である請求項25記載のインクジェット記録装置。 - 前記第2の駆動信号は、前記膨張パルスからなる第1の膨張パルスと、前記収縮パルスからなる第1の収縮パルスと、前記膨張パルスからなる第2の膨張パルスと、前記収縮パルスからなる第2の収縮パルスとを有する請求項24、25又は26記載のインクジェット記録装置。
- 前記第2の駆動信号における前記第1膨張パルスのパルス幅は、0.4AL以上2.0AL以下(但し、ALは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の1/2)であり、
前記第1の収縮パルスのパルス幅は、0.4AL以上0.7AL以下であり、
前記第2の膨張パルスのパルス幅は、0.8AL以上1.2AL以下であり、
前記第2の収縮パルスのパルス幅は、1.8AL以上2.2AL以下である請求項27記載のインクジェット記録装置。 - N≧2であるとき、1画素周期内に印加されるN個の前記第2の駆動信号の前記第1の膨張パルスは、それぞれパルス幅が異なる請求項28記載のインクジェット記録装置。
- 1画素周期内において、前記第1の膨張パルスのパルス幅が短い順に印加する請求項29記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1の駆動信号及び第2の駆動信号は、いずれも矩形波である請求項17~30のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1の駆動信号は、1画素周期内で時系列に並べられた複数の駆動信号のうちで最も小さな液滴を形成するための駆動信号である請求項17~31のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
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