液体喷射装置及其控制方法

xiaoxiao2020-6-27  33

专利名称:液体喷射装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及喷墨式记录装置等的液体喷射装置及其控制方法,特别地说,涉及相对于滴落对象使液体喷射头部移动并从喷嘴喷射液体的液体喷射装置及其控制方法。
背景技术
液体喷射装置是具备喷射头部,从该喷射头部喷射各种的液体的装置。作为该液体喷射装置,例如有喷墨式打印机和喷墨式绘图仪等的图像记录装置,最近,还发挥可在预定位置准确滴落极少量的液体的特长,在各种的制造装置中应用。例如,应用于制造液晶显示器等的滤色器的显示器制造装置、形成有机EUElectro Luminescence,电致发光)显示器、FED(面发光显示器)等的电极的电极形成装置、制造生物芯片(生物化学元件)的芯片制造装置。由图像记录装置用的记录头部中喷射液状的墨水,由显示器制造装置用的色材喷射头部中喷射R(红)(绿)·Β(蓝)的各色材的溶液。另外,由电极形成装置用的电极材喷射头部中喷射液状的电极材料,由芯片制造装置用的生体有机物喷射头部中喷射生体有机物的溶液。该种液体喷射装置中,发生驱动信号,其包含驱动液体喷射头部具备的压力发生单元(例如,压电振子、发热元件)以从液体喷射头部的喷嘴喷射液体的喷射驱动脉冲,和以不喷射液体的程度使喷嘴中的弯液面微振动的微振动驱动脉冲,通过对压力发生单元选择地施加该驱动信号所包含的各驱动脉冲,进行液体的喷射控制和微振动控制。按照根据液体喷射头部的往复移动即与相对于记录纸等的记录介质(液体的滴落对象)的移动位置相应的位置信号而生成的定时信号,反复发生所述驱动信号。从而,可相对于液体喷射头部的主扫描方向的移动,使液体的喷射同步,提高相对于记录介质的液体的滴落位置的精度。 一般地说,驱动信号的发生周期设定成与对记录介质的喷射分辨率(记录分辨率)相应的时间。例如,为打印机的场合,设定成使与记录1像素时的记录头部的移动距离相当的时间和驱动信号的发生周期一致。所述的液体喷射装置中,强烈要求液体喷射的高速化。因而,要求液体喷射头部具备的压力发生单元(例如,压电振子和/或发热元件)以更短间隔工作。因而,需要缩短驱动信号的发生周期。但是,所述的微振动脉冲仅仅使弯液面微振动,与液滴的喷射无直接关系。因而,在驱动信号的每个发生周期包含了微振动脉冲的构成中,按微振动脉冲的量延长了驱动信号的发生周期,阻碍了液体喷射的高速化。对于所述的问题,提出了一种液体喷射装置(例如,参照专利文献1),其构成为发生使包含喷射驱动脉冲及微振动驱动脉冲两方的第1驱动信号(第1单位周期信号)和不含微振动驱动脉冲而仅由喷射驱动脉冲构成的第2驱动信号(第2单位周期信号)在由 1个定时信号规定的1个信号发生周期中混合存在而成的驱动信号。即,传统技术中,每发生1个驱动信号时发生微振动驱动脉冲,而所述专利文献1的构成中,每发生2个单位周期信号发生1个微振动驱动脉冲。[专利文献1]特开2004-299348号公报
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但是,传统的液体喷射装置中,液体喷射头部的加速或者减速在从滴落对象中的液体喷射区域(为打印机的场合,是图像等的记录区域)朝向头部移动方向的侧方偏移的位置进行,该加减速区间中,不进行液体的喷射。即,液体的喷射仅仅在液体喷射头部的等速区间进行。另一方面,近年来要求液体喷射处理速度的提高和装置的小型化,为了缩短液体喷射头部的移动距离(扫描距离),采用即使在滴落对象中的液体喷射区域上也进行液体喷射头部的加减速(即,方向转换工作),在该加减速区间进行液体的喷射的构成。但是, 在加减速区间喷射墨水的场合,液体喷射头部的移动速度与一定的等速区间比,液体喷射头部的移动速度慢,因此,可能产生滴落对象上液体的滴落位置的偏移的情况。特别地说, 如所述的专利文献1公开的构成那样,在由1个定时信号规定的1个信号发生周期中包含多个单位周期信号的构成中,等速区间中在滴落对象上点大致等间隔形成,而加减速区间中,滴落对象上产生点的形成位置偏移,从而,在滴落对象记录的图像产生条纹和/或色差等,存在画质降低的问题。

发明内容
本发明鉴于这样的问题而提出,其目的是提供在液体喷射头部的加减速区间喷射液体的构成中,可抑制滴落对象上的点的形成位置的偏移的液体喷射装置及其控制方法。本发明的液体喷射装置为了达成所述目的而提出,其特征在于,包括液体喷射头部,具有使与喷嘴连通的压力室内的液体产生压力变动的压力发生单元,通过该压力发生单元的驱动从所述喷嘴喷射液体;驱动信号发生单元,按照根据该液体喷射头部的移动而生成的定时信号,反复发生包含从所述喷嘴喷射液体的喷射驱动脉冲和以从所述喷嘴不喷射液体的程度使该喷嘴中的弯液面微振动的微振动驱动脉冲的驱动信号,其中,所述驱动信号发生单元可输出包含1个以上的喷射驱动脉冲及微振动驱动脉冲的组的第1单位信号、和包含1个以上的喷射驱动脉冲的组且发生周期比所述第1单位信号短的第2单位信号,所述液体喷射头部的等速区间中,按照1个定时信号输出所述第1单位信号及所述第2单位信号的两方,另一方面,所述液体喷射头部的加减速区间中,按照1个定时信号输出所述第1单位信号。根据本发明,液体喷射头部的等速区间中,按照1个定时信号输出第1单位信号及第2单位信号的两方,另一方面,液体喷射头部的加减速区间中,按照1个定时信号输出第1 单位信号,因此,等速区间中,可将2个单位信号的量的发生周期缩短仅1个微振动驱动脉冲的量,可以更高频率进行液体的喷射。另一方面,液体喷射头部的移动速度比等速区间慢的加减速区间中,滴落对象上的液体的滴落位置的偏移减轻。从而,可减少滴落对象上液体的滴落位置偏移导致的点间的空白,结果,例如,可抑制记录图像等的品质的降低。从而,可以同时确保更高频率的液体喷射头部的驱动和液体相对于滴落对象的滴落精度。所述构成中,所述驱动信号发生单元可根据与所述液体喷射头部的移动速度相关的阈值,进行驱动信号的切换。另外,所述驱动信号发生单元可根据与所述液体喷射头部的移动位置相关的阈值,进行驱动信号的切换。
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而且,优选的是,在所述液体喷射头部的移动方向每切换预定次数时变更所述阈值。根据该构成,液体喷射头部的移动方向在每切换规定次数时变更所述阈值,因此, 滴落对象中的伴随驱动信号的切换的液体的滴落位置的偏移发生的位置因液体喷射头部的移动方向而异。从而,可抑制滴落位置的偏移导致的空白在与头部移动方向正交的方向上连续。结果,可以更可靠地抑制记录图像等的品质的降低。另外,本发明涉及的液体喷射装置的控制方法,其特征在于,所述液体喷射装置包括液体喷射头部,具有使与喷嘴连通的压力室内的液体产生压力变动的压力发生单元,通过该压力发生单元的驱动从所述喷嘴喷射液体;驱动信号发生单元,在基于按照该液体喷射头部的移动而输出的定时信号的定时,反复发生包含从所述喷嘴喷射液体的喷射驱动脉冲和以从所述喷嘴不喷射液体的程度使该喷嘴中的弯液面微振动的微振动驱动脉冲的驱动信号,其中,所述液体喷射头部的等速区间中,按照1个定时信号,从所述驱动信号发生单元输出包含1个以上的喷射驱动脉冲及微振动驱动脉冲的组的第1单位信号、和包含1 个以上的喷射驱动脉冲的组且发生周期比所述第1单位信号短的第2单位信号,另一方面, 所述液体喷射头部的加减速区间中,按照1个定时信号从所述驱动信号发生单元输出所述第1单位信号。


图1是说明打印机的构成的立体图。图2是记录头部的要部截面图。图3是说明记录头部的电构成的方框图。图4是说明驱动信号的构成的波形图。图5是说明喷射驱动脉冲及微振动驱动脉冲的构成的波形图。图6是记录头部的移动速度的变化、定时脉冲和驱动信号的发生定时的定时图。图7是加速区间和等速区间中的点的滴落位置的示意图。图8是说明第1实施例和第2实施例的差异的示意图。符号的说明1...打印机,2...记录头部,10...线性编码器,20...压电振子,28...压力室,
30...喷嘴,43...控制部,45...驱动信号发生电路,54...开关
具体实施例方式以下,参照

实施本发明的形态。另外,以下所述实施例中,作为本发明的优选具体例进行了各种限定,但是本发明的范围只要在以下的说明中没有特别限定本发明的记载,就不限于这些形态。另外,以下作为本发明的液体喷射装置,举例说明喷墨式记录装置(以下称为打印机)。图1是打印机1的构成的立体图。该打印机1大致具备安装了液体喷射头部的一种即记录头部2并可装卸地安装了液体供给源的一种即墨盒3的滑架4 ;记录工作时的记录头部2的下方配置的压板5 ;使滑架4在记录纸6 (记录介质及滴落对象的一种)的纸宽方向即主扫描方向往复移动的滑架移动机构7 ;在与主扫描方向正交的副扫描方向传送记录纸6的送纸机构8。滑架4以被在主扫描方向上架设的导杆9轴支撑的状态安装,通过滑架移动机构7 的工作,沿导杆9在主扫描方向移动。滑架4的主扫描方向的位置由线性编码器10检出, 该检出信号即编码器脉冲(位置信息的一种)向打印机控制器38的控制部43 (参照图3) 发送。线性编码器10是位置信息输出手段的一种,将与记录头部2的扫描位置相应的编码器脉冲EP作为主扫描方向中的位置信息输出。本实施例中的线性编码器10具备在打印机1的框体内侧沿着主扫描方向张设的刻度IOa(编码器膜)和在滑架4的背面安装的光中断器(未图示)。刻度IOa是由透明树脂制膜制作的带状构件,例如,在透明基膜的表面印刷多个横断带宽方向的不透明条纹。各条纹设为同宽,在带长度方向以一定间距例如与 180dpi相当的间距形成。另外,光中断器由相对配置的一对的发光元件和受光元件构成,根据刻度IOa的透明部分的受光状态和条纹部分的受光状态的差异,输出编码器脉冲EP。条纹具有相同宽度以一定间距形成,因此若滑架4的移动速度一定,则编码器脉冲EP以一定间隔输出,另一方面,在滑架4的移动速度不一定场合(加速中或减速中),编码器脉冲EP的间隔根据滑架的移动速度而变化。然后,该编码器脉冲EP输入控制部43。 因而,控制部43根据接收的编码器脉冲EP,可识别在滑架4搭载的记录头部2的扫描位置。 艮口,例如,通过对接收的编码器脉冲EP计数,可识别滑架4的位置。从而,控制部43根据来自该线性编码器10的编码器脉冲EP,可识别滑架4(记录头部2、的扫描位置,同时控制记录头部2的记录工作。在滑架4的移动范围内的记录区域外侧的端部区域,设定成为滑架的扫描的基点的原始位置。在本实施例中的原始位置,配置了密封记录头部2的喷嘴形成面(喷嘴板对 参照图2)的封盖构件11和用于擦拭喷嘴形成面的擦拭构件12。打印机1构成为可在滑架 4从该原始位置向相反侧的端部移动的往动时和滑架4从相反侧的端部向原始位置侧返回的返动时的双方向进行在记录纸6上记录文字、图像等的所谓双方向记录。图2是说明记录头部2的构成的要部截面图。该记录头部2具备壳体15、该壳体 15内收纳的振子单元16、与壳体15的底面(前端面)接合的流路单元17等。所述的壳体 15例如由环氧系树脂制作,其内部形成用于收纳振子单元16的收纳空部18。振子单元16 具备作为压力发生单元的一种发挥功能的压电振子20 ;该压电振子20所接合的固定板 21 ;用于向压电振子20供给驱动信号等的柔性电缆22。压电振子20是将交互层叠压电体层和电极层的压电板切分为梳齿状而制作的层叠型,是在与层叠方向(电场方向)正交的方向可伸缩(电场横效果型)的纵振动模式的压电振子。流路单元17通过在流路形成基板23的一方的面接合喷嘴板M,在流路形成基板 23的另一方的面接合振动板25而构成。在该流路单元17设置了储存器26 (共通液室)、 墨水供给口 27、压力室观、喷嘴连通口 29、喷嘴30。然后,从墨水供给口 27经压力室观及喷嘴连通口四达到喷嘴30的一系列墨水流路与各喷嘴30对应形成。所述喷嘴板M是按与点形成密度对应的间距(例如180dpi)列状穿设了多个喷嘴30的不锈钢等的金属制薄板。在该喷嘴板M列设喷嘴30形成多个喷嘴列(喷嘴群), 一个喷嘴列由例如180个喷嘴30构成。
所述振动板25是在支持板31的表面层叠弹性体膜32的双重构造。本实施例中, 采用以金属板的一种即不锈钢板作为支持板31并在该支持板31的表面层叠树脂膜作为弹性体膜32的复合板材来制作振动板25。在该振动板25设置了改变压力室观的容积的隔膜部33。另外,在该振动板25设置密封储存器沈的一部分的柔性部34。所述的隔膜部33通过刻蚀加工等部分地除去支持板31而制作。S卩,该隔膜部33 包括与压电振子20的自由端部的前端面接合的岛部35和包围该岛部35的薄壁弹性部36。 所述的柔性部34与隔膜部33同样,通过刻蚀加工等除去与储存器沈的开口面相对的区域的支持板31而制作,起到吸收储存器沈贮留的液体的压力变动的阻尼器的功能。所述的岛部35与压电振子20的前端面接合,因此,通过使该压电振子20的自由端部伸缩可使压力室观的容积变动。伴随该容积变动,压力室观内的墨水产生压力变动。 记录头部2利用该压力变动,从喷嘴30喷射墨水。图3是打印机1的电构成的方框图。本实施例中的打印机1由打印机控制器38 和打印引擎39概略构成。打印机控制器38具备输入来自主计算机等的外部装置的印刷数据等的外部接口(外部I/F)40 ;存储各种数据等的RAM41 ;存储用于各种控制的控制程序等的R0M42 ;按照R0M42存储的控制程序进行各部的统一控制的控制部43 ;发生时钟信号的振荡电路44 ;产生供给记录头部2的驱动信号的驱动信号发生电路45 (驱动信号发生单元的一种);用于向记录头部2输出按点展开印刷数据而获得的点图形数据和/或驱动信号等的内部接口(内部I/F)46。另外,打印引擎39包括记录头部2、滑架移动机构7、送纸机构8及线性编码器10。控制部43起到作为根据线性编码器10输出的编码器脉冲EP而生成定时脉冲 PTS(参照图4)的定时脉冲生成单元的功能。例如,记录头部2等速移动时的编码器脉冲 EP以与180dpi对应的间隔发生的构成中,定时脉冲PTS以与记录分辨率360dpi对应的间隔输出的场合,控制部43通过使编码器脉冲EP进行2倍倍增来生成定时脉冲PTS。本实施例中,不根据1个编码器脉冲EP进行倍增,而生成1个定时脉冲PTS。该定时脉冲PTS是确定驱动信号发生电路45发生的驱动信号的发生开始定时的信号。即,驱动信号发生电路 45在每次接收该定时脉冲PTS时输出驱动信号。另外,控制部43输出规定印刷数据的锁存定时的锁存信号LAT及规定驱动信号所包含的各喷射驱动脉冲的选择定时的变更(或信道)信号CH。本实施例中,如后述,准备了相对于1个定时脉冲PTS发生1个锁存信号LAT 的模式(1PTS · 1LAT)和相对于1个定时脉冲PTS发生2个锁存信号的模式(1PTS -2LAT)。 IPTS · 2LAT的模式中,控制部43构成为,伴随定时脉冲PTS的生成而发生第1个锁存信号 LAT后,以规定时间的经过为条件,发生第2个锁存信号LAT。将作为构成记录图像等的单位的一个像素量的距离设定成与记录头部2移动的时间相当的值。所述的驱动信号发生电路45在每次定时脉冲PTS的接收时,发生包含多个喷射驱动脉冲的驱动信号COM。换言之,驱动信号发生电路45以基于所述的编码器脉冲PTS的周期反复发生驱动信号COM。这里,本发明涉及的打印机1构成为可在滑架4的加速移动中或减速移动中(加减速区间)中都从记录头部2喷射墨水,在作为滴落对象的记录纸6的记录区域(液体喷射区域)进行图像、文本的记录。从而,可实现印刷速度的提高,并且,与在记录区域的外侧转换方向(即进行加减速)的构成比较,可以缩短头部的扫描范围,因此也有利于装置的小型化。另一方面,在加减速区间中直接采用等速区间使用的驱动信号进行
7墨水的喷射的场合,基于后述理由,记录图像的画质降低,因此,为了改善,本实施例中的驱动信号发生电路45构成为在等速区间和加减速区间切换驱动信号。该点的详细情况将后述。接着,说明该记录头部2的电构成。该记录头部2如图3所示,具备第1移位寄存器47及第2移位寄存器48组成的移位寄存器(SR)电路;第1锁存电路49及第2锁存电路50组成的锁存电路;解码器51 ;控制逻辑52 ;电平移位器53 ;开关M ;压电振子20。 各移位寄存器47、48、各锁存电路49、50、电平移位器53、开关M及压电振子20分别按与喷嘴30的数量对应的数设置。另外,图3中,仅仅图示一个喷嘴的量的构成,其他喷嘴的量的构成省略了图示。该记录头部2根据打印机控制器38送来的印刷数据(像素数据)Si,进行墨水(本发明的液体的一种)的喷射控制。本实施例中,按照由2位构成的印刷数据SI的高阶位群、 印刷数据SI的低阶位群的顺序与时钟信号CLK同步地向记录头部2发送,因此,首先,印刷数据SI的高阶位群设置在第2移位寄存器48。对于全部喷嘴30,若印刷数据SI的高阶位群设置在第2移位寄存器48,则接着该高阶位群向第1移位寄存器47移动。与此同时,印刷数据SI的低阶位群设置在第2移位寄存器48。第1移位寄存器47的后段与第1锁存电路49电连接,第2移位寄存器48的后段与第2锁存电路50电连接。来自打印机控制器38侧的锁存脉冲若输入各锁存电路49、50, 则第1锁存电路49锁存记录数据的高阶位群,第2锁存电路50锁存记录数据的低阶位群。 各锁存电路49、50锁存的记录数据(高阶位群、低阶位群)分别向解码器51输出。该解码器51根据记录数据的高阶位群及低阶位群,生成用于选择驱动信号所包含的各驱动脉冲的脉冲选择数据。来自控制逻辑52的定时信号也输入所述解码器51。该控制逻辑52与锁存信号和/或信道信号的输入同步地发生定时信号。解码器51生成的各脉冲选择数据在由定时信号规定的定时从高阶位侧依次输入电平移位器53。该电平移位器53起到电压放大器的功能,脉冲选择数据为[1]的场合,输出升压到可驱动开关M的电压例如数十伏特程度的电压的电信号。向开关M的输入侧供给来自驱动信号发生电路45的驱动信号COM。另外,开关 54的输出侧与压电振子20连接。该开关M根据所述的脉冲选择数据,向压电振子20选择地供给驱动信号COM包含的各驱动脉冲。这样工作的开关M起到选择供给单元的功能。 所述的脉冲选择数据控制开关M的工作。即,向开关M输入的脉冲选择数据为[1]的期间,该开关W成为导通状态,向压电振子20供给驱动信号COM。另一方面,向开关M输入的脉冲选择数据为W]的期间,开关讨成为切断状态,不向压电振子20供给驱动信号。总之,选择地向压电振子20供给脉冲选择数据设定为[1]的期间的脉冲。通过这样的开关控制,可向压电振子20施加驱动信号COM包含的驱动脉冲。即,可选择地向压电振子20施加驱动信号COM的一部分。图4是本实施例中的驱动信号发生电路45发生的驱动信号COM的构成的一例说明图。另外,同图中,横轴表示时间,纵轴表示电位。另外,例示的驱动信号COM是与打印机 1中比较高速的印刷的模式对应的驱动信号,也可以发生与以比较高分辨率进行图像等的记录的模式等的其他模式对应的驱动信号。
本实施例中的驱动信号COM以锁存信号LAT为基准,分为前半部分和后半部分。 具体地说,构成在单位周期T内包含前半部分的第1单位信号COMa和后半部分的第2单位信号COMb的驱动信号COM。S卩,在单位周期T的前半期间Tl中,发生第1单位信号COMa, 单位周期T的后半期间T2中,发生第2单位信号COMb。另外,换言之,Tl是第1单位信号 COMa的波形长,T2是第2单位信号COMb的波形长。第1单位信号COMa是包含1个以上的喷射驱动脉冲DP和微振动驱动脉冲VP的组的一系列信号。本实施例中,在与第1单位信号COMa的发生期间相当的期间Tl,包含3 个脉冲发生期间tl t3。第1脉冲发生期间tl中,发生第1喷射驱动脉冲DP1,第2脉冲发生期间t2中,发生第2喷射驱动脉冲DP2,第3脉冲发生期间t3中,发生微振动驱动脉冲 VP。另一方面,第2单位信号COMb是包含1个以上的喷射驱动脉冲的组的一系列信号,该第2单位信号COMb不包含微振动驱动脉冲VP。本实施例中,在与该第2单位信号COMb的发生期间相当的期间T2,包含2个脉冲发生期间tl及12。第1脉冲发生期间tl中,发生第1喷射驱动脉冲DP1,第2脉冲发生期间t2中,发生第2喷射驱动脉冲DP2。图5是驱动信号所包含的喷射驱动脉冲及微振动驱动脉冲的波形的一例。本实施例中的第1喷射驱动脉冲DPl和第2喷射驱动脉冲DP2是同一波形。这些喷射驱动脉冲 DPI、DP2包括预备膨胀部pi、膨胀维持部P2、收缩部p3、收缩维持部p4和返回膨胀部p5。 预备膨胀部Pl是从基准电位Vb到第1膨胀电位Vhl使电位以一定梯度变化(上升)的波形要素,膨胀维持部P2是以预备膨胀部pi的终端电位即第1膨胀电位Vhl —定的波形要素。另外,收缩部P3是从第1膨胀电位Vhl到收缩电位VL使电位以一定的梯度变化(下降)的波形要素,收缩维持部P4是以收缩电位VL —定的波形要素,返回膨胀部p5是使电位从收缩电位VL返回基准电位Vb的波形要素。所述构成的喷射驱动脉冲DPI、DP2向压电振子20施加后,首先,通过预备膨胀部 Pl使压电振子20在元件长度方向收缩,与之伴随,压力室观从基准电位Vb对应的基准容积膨胀到第1膨胀电位Vhl对应的膨胀容积。通过该膨胀,喷嘴30中的弯液面被显著向压力室28侧吸入,并且从储存器沈侧通过墨水供给口 27向压力室28内供给墨水。该压力室观的膨胀状态在膨胀维持部P2的供给期间中维持。通过膨胀维持部p2实现的膨胀状态维持后,向压电振子20施加收缩部p3,从而压电振子20伸展。与之伴随,压力室观从膨胀容积收缩到收缩电位VL对应的收缩容积。从而,压力室洲内的墨水被加压,喷嘴30中的弯液面的中央部分向喷射侧挤出,该挤出的部分以液柱的方式伸展。接着,通过收缩维持部P4,压力室观的收缩状态维持一定时间。该期间,弯液面和液柱分离,分离的部分作为墨滴从喷嘴30喷射,向记录介质飞翔。与因为该墨水的喷射而减少的压力室28内的墨水压力再次上升的定时一致地,向压电振子20施加返回膨胀部P5。通过该返回膨胀部p5的施加,压力室观膨胀返回到正常容积,压力室观内的墨水的压力变动(残留振动)被吸收,即被制振。本实施例中的微振动驱动脉冲VP包括微振动膨胀部p6、微振动膨胀维持部p7和微振动收缩部p8。微振动膨胀部p6是从基准电位Vb到微振动膨胀电位Vh2使电位以一定梯度变化(上升)的波形要素,微振动膨胀维持部P7是以微振动膨胀部p6的终端电位即微振动膨胀电位Vh2 —定的波形要素。另外,微振动收缩部p8是使电位从微振动膨胀电位 Vh2返回基准电位Vb的波形要素。这里,微振动膨胀电位Vh2设定为比喷射驱动脉冲DP的第1膨胀电位Vhl足够低。向压电振子20施加所述构成的微振动驱动脉冲VP后,首先,通过微振动膨胀部 P6,压电振子20在元件长度方向收缩,与之伴随,压力室观从基准电位Vb对应的基准容积膨胀到微振动膨胀电位Vh2对应的膨胀容积。通过该膨胀,喷嘴30中的弯液面向压力室观侧被吸入,并且,从储存器26侧通过墨水供给口 27向压力室观内供给墨水。该压力室观的膨胀状态在微振动膨胀维持部P7的供给期间中维持。由微振动膨胀维持部p7实现的膨胀状态被维持后,向压电振子20施加微振动收缩部p8,从而,压电振子20伸展。与之伴随, 压力室观从膨胀容积收缩到基准容积。从而,压力室观内的墨水以从喷嘴30不喷射的程度被加压。伴随该压力室观的一系列容积变动,在压力室观内产生比较缓和的压力振动, 通过该压力变动使在喷嘴30露出的弯液面微振动。通过该弯液面的微振动使喷嘴30附近的增粘墨水分散,结果,可防止墨水的增粘。关于所述构成的驱动信号COM,所述IPTS · ILAT的模式中,仅仅前半的第1单位信号COMa从驱动信号发生电路45输出,后半的第2驱动信号COMb不输出。另一方面, IPTS -2LAT的模式中,前半的第1单位信号COMa和第2单位信号COMb的两方都从驱动信号发生电路45输出。从而,IPTS · ILAT的模式中,每发生1个单位信号输出1个微振动驱动脉冲VP,而IPTS · 2LAT的模式中,每发生2个单位信号输出1个微振动驱动脉冲VP。第2 单位信号COMb按不包含微振动驱动脉冲VP的量,比第1单位信号COMa短(即,T2 < Tl)。 因而,IPTS -2LAT的模式中,可以使2个单位信号的量的发生周期缩短仅1个微振动驱动脉冲的量,可以更高频率进行墨水的喷射。本实施例中,设定成在记录头部2的移动速度一定的等速区间中主要进行IPTS · 2LAT的模式的墨水喷射(S卩,印刷处理)。这里,图6是对应示出记录头部2的移动速度的变化、定时脉冲PTS的发生定时以及驱动信号的发生定时的定时图。另外,同图中,关于加减速区间中的PTS的发生频率,实际上如后述,设定为比等速区间中的PTS的发生频率高,但是,为了容易理解根据记录头部 2的移动速度而改变了 PTS的输出间隔,以与等速区间中的发生频率相同的状态进行了图
7J\ ο另外,图7是示出加速区间和等速区间(都仅仅部分图示)中的点的滴落位置的示意图。另外,以下,例示了通过向压电振子20依次施加单位信号COMa、COMb所包含的各喷射驱动脉冲DP1、DP2,从喷嘴30连续地喷射墨水,使它们在记录纸6上滴落,在一个像素区域(滴落对象上为了形成像素而假想设定的区域)形成大点,通过该大点涂写记录纸6 上的规定的区域的情况。图7中一个像素区域对应的间隔用表示。如上所述,本发明的打印机1构成为,即使在滑架4的加速移动中或减速移动中 (加减速区间),也从记录头部2喷射墨水,在作为滴落对象的记录纸6的记录区域(液体喷射区域)进行图像、文本的记录。但是,加减速区间中,滑架4的移动速度比等速区间的移动速度慢,因此导致基于其的编码器脉冲EP的发生间隔变长。驱动信号发生电路45是以基于该编码器脉冲EP的定时脉冲PTS的接收为条件而输出驱动信号COM的构成,因此,驱动信号COM的发生周期(记录周期)也变长。因而,加减速区间中,也与等速区间同样,在进行IPTS · 2LAT模式的墨水喷射的场合,在记录头部2的移动速度越低的区间,如图7(a) 所示,在一个驱动信号C0M(C0Ma+C0Mb)对应的2个的量的像素区域2Px中,墨水越偏向记录头部2的移动方向上的后方的像素区域侧滴落,即,偏移形成点,在其与后续的2个像素
10区域之间产生更大的空白Bc (墨水未滴落部分)。从而,存在在记录纸6记录的图像产生条纹和/或色差等而导致画质降低的问题。鉴于这样的问题,本发明的打印机1中,构成为等速区间中以IPTS · 2LAT的模式进行墨水的喷射,另一方面,加减速区间中以IPTS · ILAT的模式进行墨水的喷射。本实施例中,与记录头部2的移动速度相关地设置阈值,记录头部2的移动速度不足阈值的场合, 设定成IPTS -ILAT的模式,从驱动信号发生电路45仅仅输出第1单位信号COMa。另外,记录头部2的移动速度为阈值以上的场合,设定成IPTS · 2LAT的模式,从驱动信号发生电路 45输出第1单位信号COMa和第2单位信号COMb的两方(COMa+COMb)。另外,IPTS · 2LAT 的模式中相对于1个编码器脉冲EP生成1个定时信号PTS,而IPTS · ILAT的模式中,使1 个编码器脉冲EP进行2倍倍增,生成定时信号PTS。具体地说,IPTS · ILAT的模式中,本次的PTS和下次的PTS的发生间隔设定成上次EP和本次EP的间隔的1/2。从而,IPTS -ILAT 的模式中,相对于IPTS -2LAT的模式中的每单位移动距离(例如,2像素的量的记录头部2 的移动距离)的第1驱动信号COMl (COMa+COMb)的发生次数,每单位移动距离的第2驱动信号COM2 (COMa)的发生次数成为2倍。另外,所述的阈值设定成与等速区间中的记录头部2的移动速度相当的值或比其稍低的值。从而,记录头部2的移动速度比等速区间慢的加减速区间中,如图7 (b)所示,与该加减速区间中进行IPTS -2LAT模式的墨水的喷射的构成比较,可减轻记录纸6上的墨水的滴落位置的偏移。即,墨水的滴落位置偏移收敛在各像素区域的范围内。从而,可减少记录纸6上因为墨水的滴落位置偏移而产生的点间的空白,结果,可抑制记录图像等的品质的降低。但是,本发明不限于所述实施例,可根据技术方案的记载进行各种变形。例如,所述第1实施例中,例示了记录头部2的移动速度相关的阈值一定的构成, 但是不限于此,该阈值例如也可以在每切换规定次数的记录头部2的移动方向时(S卩,每规定次数的行程)不同。图8是说明第1实施例和第2实施例的差异的示意图。另外,同图中,墨滴滴落2 滴形成的大点作为1个点表示。另外,同图中,形成第1行的点列时的记录头部2的移动方向和形成第2行的点列时的记录头部2的移动方向形成逆向。所述的阈值一定的构成中,由于总是以特定的移动速度切换驱动信号,因此如图 8(a)所示,在记录图像中的头部移动方向(主扫描方向)的特定位置(图中X表示的位置),伴随驱动信号的切换,发生墨水滴落位置的偏移,其在与头部移动方向正交的方向 (副扫描方向)连续,从而有导致记录图像等的品质降低的情况。另一方面,图8(b)所示第2实施例中,记录头部2的移动方向每切换1次,阈值设定成不同值。该场合,在记录纸 6上的记录图像中的、伴随驱动信号的切换发生了墨水的滴落位置的偏移的位置,也因每次记录头部2的移动方向的改变而异。从而,抑制了滴落位置的偏移产生的空白在副扫描方向连续的情况。可以更可靠地抑制记录图像等的品质的降低。另外,关于使阈值不同的方法,例如,可以采用使预定的不同的2个阈值在每次记录头部2的移动方向改变时交互切换的构成。另外,例如,也可以采用在规定的范围内随机设定阈值的构成。而且,不限于在每1 次改变记录头部2的移动方向时变更阈值的构成,也可以采用在每多次改变记录头部2的移动方向时变更阈值的构成。另外,关于所述的阈值,所述第1实施例中,例示了与记录头部2的移动速度相关地设定阈值,根据该阈值进行驱动信号的切换的构成,但是不限于此,例如,也可以采用与记录头部2的移动位置相关地设定阈值,根据该阈值进行驱动信号的切换的构成。而且,所述第1实施例中,例示了驱动信号发生电路45发生包含第1单位信号 COMa及第2单位信号COMb的驱动信号COM,在IPTS · ILAT的模式中,不输出后半的第2单位信号COMb的构成,但是不限于此。例如,驱动信号发生电路45可构成为同时发生包含第 1单位信号COMa及第2单位信号COMb的第1驱动信号COMl和仅仅包含第1单位信号COMa 的第2驱动信号COM2,根据所述的阈值,切换第1驱动信号COMl和第2驱动信号COM2。另外,关于驱动信号COM(第1单位信号COMa、第2单位信号COMb)的构成,不限于所述第1实施例的例示。驱动信号COM中包含的喷射驱动脉冲的形状和/或数目可任意设定。例如,所述第1实施例中,例示了在第2单位信号COMb不包含微振动驱动脉冲VP的构成,但是也可以包含微振动驱动脉冲VP。该构成中,也可以实现与所述第1实施例同样的作用效果。该场合,第1单位信号COMa和第2单位信号COMb形成相同的波形构成,但是 1PTS*2LAT模式(等速区间)中,与IPTS · ILAT模式相比,可以缩短2个单位信号的量的发生周期,有利于印刷速度的提高。即,这是因为,如上所述在IPTS · 2LAT模式中相对于1 个编码器脉冲EP生成1个定时信号PTS,而IPTS · ILAT的模式中,根据前次的编码器脉冲 EP和本次的编码器脉冲EP的间隔确定PTS的发生间隔,因此,与编码器脉冲EP的间隔的变动对应,必须在第1单位信号COMa的波形长Tl采用余量(裕量)。更具体地说,减速移动区间中,相对于前次的编码器脉冲EP和本次的编码器脉冲EP的间隔,本次的编码器脉冲 EP和下次的编码器脉冲EP的间隔变短,因此,必须考虑该缩短量,在第1单位信号COMa的波形长Tl采用余量。相对地,第2单位信号COMb不必采用该变动量的余量即可(仅仅等速区间中的编码器脉冲EP的偏差相应的余量即可),因此可以缩短波形长T2。另外,所述实施例中,压力发生单元例示所谓纵振动型的压电振子20,但是不限于此,例如,也可以采用所谓弯曲振动型的压电振子。该场合,关于例示的驱动信号(喷射驱动脉冲)的波形,成为电位的变化方向即上下反相的波形。另外,本发明只要是采用喷射驱动脉冲可进行液体的喷射控制的液体喷射装置即可,不限于打印机,也可以适用于绘图仪、传真装置、复印机等各种的喷墨式记录装置、记录装置以外的液体喷射装置,例如显示器制造装置、电极制造装置、芯片制造装置等。显示器制造装置中,从色材喷射头部中喷射R(红)(绿)·Β(蓝)的各色材的溶液。另外,电极制造装置中,从电极材喷射头部喷射液状的电极材料。芯片制造装置中,从生物体有机物喷射头部喷射生物体有机物的溶液。
权利要求
1.一种液体喷射装置,其特征在于,包括液体喷射头部,具有使与喷嘴连通的压力室内的液体产生压力变动的压力发生单元, 通过该压力发生单元的驱动从所述喷嘴喷射液体;驱动信号发生单元,按照根据该液体喷射头部的移动而生成的定时信号,反复发生包含从所述喷嘴喷射液体的喷射驱动脉冲、和以从所述喷嘴不喷射液体的程度使该喷嘴中的弯液面微振动的微振动驱动脉冲的驱动信号,其中,所述驱动信号发生单元可输出包含1个以上的喷射驱动脉冲及微振动驱动脉冲的组的第1单位信号、和包含1个以上的喷射驱动脉冲的组且发生周期比所述第1单位信号短的第2单位信号,所述液体喷射头部的等速区间中,按照1个定时信号输出所述第1单位信号及所述第2 单位信号的双方,另一方面,所述液体喷射头部的加减速区间中,按照1个定时信号输出所述第1单位信号。
2.权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,所述驱动信号发生单元根据与所述液体喷射头部的移动速度相关的阈值,进行驱动信号的切换。
3.权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,所述驱动信号发生单元根据与所述液体喷射头部的移动位置相关的阈值,进行驱动信号的切换。
4.权利要求2或权利要求3所述的液体喷射装置,其特征在于,在所述液体喷射头部的移动方向每切换预定次数时变更所述阈值。
5.一种液体喷射装置的控制方法,其特征在于,所述液体喷射装置包括液体喷射头部,具有使与喷嘴连通的压力室内的液体产生压力变动的压力发生单元, 通过该压力发生单元的驱动从所述喷嘴喷射液体;驱动信号发生单元,在基于按照该液体喷射头部的移动而输出的定时信号的定时,反复发生包含从所述喷嘴喷射液体的喷射驱动脉冲、和以从所述喷嘴不喷射液体的程度使该喷嘴中的弯液面微振动的微振动驱动脉冲的驱动信号,该控制方法中,所述液体喷射头部的等速区间中,按照1个定时信号,从所述驱动信号发生单元输出包含1个以上的喷射驱动脉冲及微振动驱动脉冲的组的第1单位信号、和包含1个以上的喷射驱动脉冲的组且发生周期比所述第1单位信号短的第2单位信号,另一方面,所述液体喷射头部的加减速区间中,按照1个定时信号从所述驱动信号发生单元输出所述第1单位信号。
全文摘要
本发明提供在液体喷射头部的加减速区间喷射液体的构成中,可抑制滴落对象上的点的形成位置的偏移的液体喷射装置及其控制方法。驱动信号发生电路可输出第2驱动信号,其包含具有2个喷射驱动脉冲(DP1、DP2)和微振动驱动脉冲(VP)的组的第1单位信号(COMa)和具有2个喷射驱动脉冲的组的第2单位信号(COMb),记录头部的等速区间中,按照1个定时信号(PTS)输出第1单位信号及第2单位信号的两方,另一方面,记录头部的加减速区间中,按照1个定时信号输出1个第1单位信号。
文档编号B41J2/045GK102476505SQ2011103728
公开日2012年5月30日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者寺前浩文 申请人:精工爱普生株式会社

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