本發(fā)明涉及噴墨頭的驅動方法以及噴墨記錄裝置,詳細而言,涉及一種即使在1個像素周期內(nèi)排出多個液滴而在介質上形成大點仍能夠抑制產(chǎn)生附屬物的噴墨頭的驅動方法以及噴墨記錄裝置。
背景技術:
已知如下方法:在從噴墨頭的噴嘴排出液滴而在介質上形成大點的情況下,在1個像素周期內(nèi)從同一噴嘴將多個液滴排出并使其在飛翔中合并或者重疊地著落在介質上。根據(jù)該方法,還能夠通過選擇在1個像素周期內(nèi)排出的液滴數(shù)來表現(xiàn)濃淡,所以還被用于表現(xiàn)灰度。
以往,作為在1個像素周期內(nèi)從同一噴嘴排出多個液滴的技術,有專利文獻1~3記載的技術。
在專利文獻1中,記載了在1個像素周期內(nèi)施加的最終驅動脈沖之前,在根據(jù)灰度施加1次以上的初始驅動脈沖時,使各脈沖的電壓值恒定,使初始驅動脈沖的施加時間比最終驅動脈沖長或者短,從而在使由各脈沖排出的各液滴量相同的同時,使基于初始驅動脈沖的液滴速度比基于最終驅動脈沖的液滴速度慢。
在專利文獻2中,記載了在1個像素周期內(nèi)施加與灰度對應的1個以上的驅動脈沖時,使各驅動脈沖的電壓值恒定,在最大灰度波形和其他灰度波形中使最終驅動脈沖的輸出定時一致,并且在像素周期之間設置規(guī)定間隔的休止期間。
在專利文獻3中,記載了在1個像素周期內(nèi)生成多個排出用脈沖信號和用于抑制墨水彎月面振動的1個輔助脈沖信號,根據(jù)灰度,選擇排出用脈沖信號數(shù)。關于各排出用脈沖信號,電壓值恒定,但越是后面的排出用脈沖信號,使脈沖的時間間隔逐漸越接近致動器的固有周期而變長,從而越是后排出的液滴,使液滴速度越快,使得多個液滴在飛翔中合并。
另外,在專利文獻4中,記載了在包括第1~第3驅動信號這樣的不同的驅動信號的一連串的驅動波形中,在1個像素周期內(nèi)選擇第2驅動信號的部分而排出小滴,選擇第1、第3驅動信號的部分而排出中滴,選擇第1~第3驅動信號的部分而排出大滴,從而進行灰度表現(xiàn)。
專利文獻1:日本特開2007-118278號公報
專利文獻2:日本特開2008-93950號公報
專利文獻3:日本特開2001-146011號公報
專利文獻4:日本特開2007-105936號公報
技術實現(xiàn)要素:
當在1個像素周期內(nèi)排出多個液滴而在介質上形成盡可能大的點的情況下,需要在1個像素周期內(nèi)從同一噴嘴排出大量的盡可能大的液滴。
但是,液滴量越大,或者在液滴量大的情況下液滴速度越快,則附屬物的產(chǎn)生越造成問題。附屬物是指在從噴嘴排出液滴(主滴)時在其背后附屬地形成的小的液滴(飛沫),有可能導致圖像品質的降低。
在專利文獻1、3中,使在1個像素周期內(nèi)從同一噴嘴排出的多個液滴的液滴量相同。因此,如果連續(xù)地排出小的液滴,則即使能夠抑制附屬物,仍存在如下問題:為了形成大點,需要在1個像素周期內(nèi)排出大量的液滴,生產(chǎn)率降低。另外,在連續(xù)地排出大的液滴的情況下,最后排出的液滴也是大液滴,所以存在由于最終排出的液滴而大量產(chǎn)生附屬物的問題。
在專利文獻2中,雖然尋求通過在像素周期之間設置規(guī)定間隔的休止期間來降低殘余振動的影響,但尚不足以抑制產(chǎn)生附屬物。
另外,在專利文獻4中,未提及任何關于抑制產(chǎn)生附屬物的內(nèi)容。
本發(fā)明者潛心研究在1個像素周期內(nèi)排出多個液滴而在介質上形成盡可能大的點的方法,結果發(fā)現(xiàn)通過組合相對大的液滴和相對小的液滴、并且研究它們的液滴速度的關系以及排出相對小的液滴的定時,能夠在介質上形成大的點、并且還能夠抑制產(chǎn)生附屬物,完成本發(fā)明。
另外,當使在1個像素周期內(nèi)排出的液滴數(shù)變化來進行灰度表現(xiàn)的情況下,也同樣地發(fā)現(xiàn)能夠抑制產(chǎn)生附屬物,完成本發(fā)明。
即,本發(fā)明的課題在于提供一種即使在1個像素周期內(nèi)排出多個液滴而在介質上形成大點,也能夠在抑制生產(chǎn)率降低的同時抑制產(chǎn)生附屬物、并能夠進行高品質的圖像記錄的噴墨頭的驅動方法以及噴墨記錄裝置。
另外,本發(fā)明的課題在于提供一種在通過使在1個像素周期內(nèi)排出的液滴數(shù)變化來進行灰度表現(xiàn)時,能夠在抑制生產(chǎn)率降低的同時抑制產(chǎn)生附屬物、并能夠進行高品質的圖像記錄的噴墨頭的驅動方法以及噴墨記錄裝置。
本發(fā)明的其他課題通過以下記載將更加明確。
為了實現(xiàn)上述目的中的至少一個,反映了本發(fā)明的一個方面的噴墨頭的驅動方法具有以下結構。
一種噴墨頭的驅動方法,是通過對壓力發(fā)生單元施加驅動信號而對壓力室內(nèi)的液體賦予用于排出的壓力來使液滴從噴嘴排出的噴墨頭的驅動方法,
所述驅動信號包括至少如下2種驅動信號:排出液滴的第1驅動信號和與所述第1驅動信號相比相對低速地排出大的液滴的第2驅動信號,
通過在1個像素周期內(nèi)施加N個所述第2驅動信號,至少在最后施加所述第1驅動信號,從而使液滴從同一所述噴嘴排出,在介質上形成基于由所述液滴構成的點的像素,并且,所述N是1以上的整數(shù)。
為了實現(xiàn)上述目的中的至少一個,反映了本發(fā)明的一個方面的其他噴墨頭的驅動方法具有以下的結構。
一種噴墨頭的驅動方法,是通過對壓力發(fā)生單元施加驅動信號而對壓力室內(nèi)的液體賦予用于排出的壓力來使液滴從噴嘴排出的噴墨頭的驅動方法,其特征在于,
所述驅動信號包括至少如下2種驅動信號:排出液滴的第1驅動信號和與所述第1驅動信號相比相對低速地排出大的液滴的第2驅動信號,
通過在1個像素周期內(nèi)施加N個所述第2驅動信號,至少在最后施加所述第1驅動信號,從而使液滴從同一所述噴嘴排出,在介質上形成基于由所述液滴構成的點的像素,并且,根據(jù)圖像數(shù)據(jù),使所述N按0以上的整數(shù)變化而在介質上制作大小不同的點,進行灰度表現(xiàn)。
為了實現(xiàn)上述目的中的至少一個,反映了本發(fā)明的一個方面的噴墨記錄裝置具有以下的結構。
一種噴墨記錄裝置,具備:
噴墨頭,通過壓力發(fā)生單元的驅動對壓力室內(nèi)的液體賦予用于排出的壓力,使液滴從噴嘴排出;以及
驅動控制單元,輸出驅動所述壓力發(fā)生單元的驅動信號,
所述驅動信號包括至少如下2種驅動信號:排出液滴的第1驅動信號和與所述第1驅動信號相比相對低速地排出大的液滴的第2驅動信號,
所述驅動控制單元通過在1個像素周期內(nèi)施加N個所述第2驅動信號,至少在最后施加所述第1驅動信號,從而使液滴從同一所述噴嘴排出,在介質上形成基于由所述液滴構成的點的像素,并且,所述N是1以上的整數(shù)。
為了實現(xiàn)上述目的中的至少一個,反映了本發(fā)明的一個方面的其他噴墨記錄裝置具有以下的結構。
一種噴墨記錄裝置,具備:
噴墨頭,通過壓力發(fā)生單元的驅動對壓力室內(nèi)的液體賦予用于排出的壓力,使液滴從噴嘴排出;以及
驅動控制單元,輸出驅動所述壓力發(fā)生單元的驅動信號,
所述驅動信號包括至少如下2種驅動信號:排出液滴的第1驅動信號和與所述第1驅動信號相比相對低速地排出大的液滴的第2驅動信號,
所述驅動控制單元通過在1個像素周期內(nèi)施加N個所述第2驅動信號,至少在最后施加所述第1驅動信號,從而使液滴從同一所述噴嘴排出,在介質上形成基于由所述液滴構成的點的像素,并且,根據(jù)圖像數(shù)據(jù),使所述N按0以上的整數(shù)變化而在介質上制作大小不同的點,進行灰度表現(xiàn)。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的噴墨記錄裝置的一個例子的概略結構圖。
圖2是示出噴墨頭的一個例子的圖,(a)是以剖面示出外觀的立體圖,(b)是從側面觀察的剖面圖。
圖3是說明本發(fā)明中的噴墨頭的驅動方法的一個例子的圖。
圖4(a)是說明第1驅動信號的一個例子的圖,(b)是說明第2驅動信號的一個例子的圖。
圖5(a)~(c)是說明噴墨頭的排出動作的圖。
圖6(a)是通過第1驅動信號而排出的液滴的概念圖,(b)是通過第2驅動信號而排出的液滴的概念圖。
圖7(a)是說明第1驅動信號的另一例子的圖,(b)是說明第2驅動信號的另一例子的圖
圖8(a)是說明液滴的飛翔狀態(tài)的一個例子的圖,(b)是示出由此而在介質上形成的點的圖。
圖9(a)是說明液滴的飛翔狀態(tài)的另一例子的圖,(b)是示出由此而在介質上形成的點的圖。
圖10(a)是說明液滴的飛翔狀態(tài)的再另一例子的圖,(b)是示出由此而在介質上形成的點的圖。
圖11是說明在本發(fā)明中進行灰度表現(xiàn)的情況下的噴墨頭的驅動方法的一個例子的圖。
圖12(a)是說明在1個像素周期內(nèi)僅施加第2驅動信號的驅動方法的一個例子的圖,(b)是說明使圖3中的第1驅動信號的定時不同的驅動方法的一個例子的圖。
(符號說明)
1:噴墨記錄裝置;2:輸送機構;21:輸送輥;22:輸送輥對;23:輸送馬達;3:噴墨頭;30:通道基板;31:通道;32:隔壁;321:上壁部;322:下壁部;33:蓋基板;331:共同流路;34:噴嘴板;341:噴嘴;35:板;351:墨水供給口;352:墨水供給管;4:導軌;5:滑架;6:撓性電纜;7:介質;71:記錄面;8:驅動控制部;100:液滴;200:液滴;201:小液球;202:大液球;D:點;PA:第1驅動信號;Pa1:膨脹脈沖;Pa2:收縮脈沖;PWA1、PWA2:脈沖寬度;PWA3:休止期間;PB:第2驅動信號;Pb1:第1膨脹脈沖;Pb2:第1收縮脈沖;Pb3:第2膨脹脈沖;Pb4:第2收縮脈沖;PWB1~PWB4:脈沖寬度;T:像素周期;TA:第1驅動信號的驅動周期;TB:第2驅動信號的驅動周期T1、T2:休止期間。
具體實施方式
圖1是示出本發(fā)明的噴墨記錄裝置的一個例子的概略結構圖。
在噴墨記錄裝置1中,輸送機構2通過輸送輥對22夾持包括紙、塑料片、布等的介質7,通過利用輸送馬達23進行的輸送輥21的旋轉向圖中的Y方向(副掃描方向)輸送。在輸送輥21與輸送輥對22之間,設置有噴墨頭(以下簡稱為頭)3。頭3以使噴嘴面?zhèn)扰c介質7的記錄面71相面對的方式搭載于滑架5上,經(jīng)由撓性電纜6,與構成本發(fā)明中的驅動控制單元的驅動控制部8電連接。
滑架5設置成通過未圖示的驅動單元,沿著在介質7的寬度方向的范圍內(nèi)架設的導軌4,在與作為介質7的輸送方向的副掃描方向大致正交的圖中的X-X’方向(主掃描方向)上能夠往返移動。頭3伴隨滑架5的往返移動而在介質7的記錄面71在主掃描方向上移動,在該移動的過程中,根據(jù)圖像數(shù)據(jù),從噴嘴排出液滴而記錄噴墨圖像。
圖2是示出頭3的一個例子的圖,(a)是以剖面示出外觀的立體圖,(b)是從側面觀察的剖面圖。
在頭3中,30是通道基板。在通道基板30中,以交替的方式排列設置有細槽狀的多個通道31和隔壁32。在通道基板30的上表面上,以堵上所有通道31的上方的方式,設置有蓋基板33。對通道基板30和蓋基板33的端面接合噴嘴板34。各通道31的一端經(jīng)由形成于該噴嘴板34的噴嘴341與外部連通。
各通道31的另一端被形成為相對于通道基板30逐漸地變成淺槽。在蓋基板33中形成針對各通道31共同的共同流路331。該共同流路331與各通道31連通。共同流路331被板35堵塞。在板35中形成有墨水供給口351。經(jīng)由該墨水供給口351,從墨水供給管352對共同流路331以及各通道31內(nèi)供給墨水。
隔壁32由作為電氣/機械變換單元的PZT等壓電元件構成。關于該隔壁32,例示了通過向相互相反的方向對上壁部321和下壁部322進行極化處理的壓電元件而形成的例子。但是,在隔壁32中通過壓電元件形成的部分也可以僅為例如上壁部321。交替排列設置隔壁32和通道31,所以1個隔壁32被其兩鄰的通道31、31共用。
在通道31的內(nèi)表面,從兩個隔壁32、32的壁面到底面,分別形成有驅動電極(在圖2中未圖示)。當從驅動控制部8對夾著隔壁32配置的2個驅動電極施加規(guī)定電壓的驅動信號時,隔壁32以上壁部321和下壁部322的接合面為界而發(fā)生剪切變形。當相鄰的2個隔壁32、32向相互相反方向發(fā)生剪切變形時,被該隔壁32、32夾著的通道31的容積發(fā)生膨脹或者收縮,在內(nèi)部產(chǎn)生壓力波。由此,對通道31內(nèi)的墨水賦予用于排出的壓力。
該頭3是通過隔壁32發(fā)生剪切變形而使通道31內(nèi)的墨水從噴嘴341排出的剪切模式型的頭,是在本發(fā)明中優(yōu)選的樣式。由通道基板30、隔壁32、蓋基板33、噴嘴板34包圍的通道31是本發(fā)明中的壓力室的一個例子,隔壁32及其表面的驅動電極是本發(fā)明中的壓力發(fā)生單元的一個例子。
驅動控制部8能夠在1個像素周期內(nèi)從同一噴嘴341排出多個液滴,所以能夠在1個像素周期內(nèi)生成多個驅動信號。將所生成的驅動信號輸出到頭3,并施加到形成于隔壁32的各驅動電極。此外,1個像素周期是指用于通過使從噴嘴排出的液滴著落在介質上而形成基于點的各像素的時間間隔。
圖3是說明在本發(fā)明中用于通過在1個像素周期內(nèi)施加多個驅動信號而在介質7上形成大點的驅動方法的一個例子的圖。在此,例示了在1個像素周期T內(nèi)對與排出液滴的噴嘴341對應的通道31的驅動電極施加的多個驅動信號。
本發(fā)明中的多個驅動信號包括至少如下2種驅動信號:第1驅動信號PA和第2驅動信號PB。第1驅動信號PA和第2驅動信號PB是據(jù)此所排出的液滴的速度和液滴量不同的信號。通過第2驅動信號PB而排出的液滴相比于通過第1驅動信號PA而排出的液滴是相對低速,并且,液滴量較大。
此外,本發(fā)明中的液滴速度是通過利用液滴觀測裝置對液滴進行圖像識別并得到從排出起的經(jīng)過時間和此時液滴存在的位置坐標而計算的。具體而言,是根據(jù)液滴從離開噴嘴面500μm的位置起在50μs的期間飛翔的距離來計算的。從排出起的經(jīng)過時間能夠通過使噴墨頭的排出信號和觀測用的閃光儀同步來計算。另外,液滴的位置坐標能夠通過對飛翔圖像進行圖像處理來計算。
根據(jù)用于形成大點的本發(fā)明中的噴墨頭的驅動方法,通過在1個像素周期T內(nèi)施加N個第2驅動信號PB、并且在該1個像素周期T的至少最后施加第1驅動信號PA,從同一噴嘴341排出多個液滴。此時,通過將N設為1以上的整數(shù),在介質7上通過由該多個液滴構成的點而形成像素。在1個像素周期T內(nèi)從同一噴嘴341排出的多個液滴通過在飛翔中合并,能夠在介質7上通過由1個合體而成的液滴構成的點來形成像素。另外,還能夠使多個液滴以重疊的方式著落在介質7上,通過由多個點的集合體構成的點來形成像素。
第2驅動信號PB是排出相比于基于第1驅動信號PA的液滴相對大的液滴的驅動信號,所以通過在1個像素周期T內(nèi)施加1個以上的該信號,主要對形成大點有幫助。另外,基于第2驅動信號PB的液滴相比于基于第1驅動信號PA的液滴是相對低速,所產(chǎn)生的附屬物被在同一像素周期T內(nèi)后排出的液滴捕捉,所以不會造成使圖像品質降低的程度的問題。
當在1個像素周期T內(nèi)排出多個液滴的情況下,先行的液滴的附屬物被在同一像素周期T內(nèi)后排出的液滴捕捉,所以根據(jù)圖像品質的觀點,在1個像素周期T內(nèi)的最后排出的液滴所附帶的附屬物尤其造成問題。根據(jù)本發(fā)明,在1個像素周期T內(nèi)的最后必定施加第1驅動信號PA,由此,排出相比于基于第2驅動信號PB的液滴相對小的液滴,所以不產(chǎn)生附屬物或者附屬物被抑制。
因此,能夠提供即使通過在1個像素周期T內(nèi)施加第1驅動信號PA以及第2驅動信號PB來排出多個液滴而在介質7上形成大點,也能夠在抑制生產(chǎn)率降低的同時抑制產(chǎn)生附屬物、并能夠進行高品質的圖像記錄的噴墨頭3的驅動方法以及噴墨記錄裝置1。
在圖3中,TA是1個像素周期T內(nèi)的第1驅動信號PA的驅動周期,TB是1個像素周期T內(nèi)的第2驅動信號PB的驅動周期。在此,例示了在1個像素周期T內(nèi)以在與后續(xù)的驅動信號之間隔出規(guī)定的休止期間T1的方式施加3個(N=3)第2驅動信號PB、并在從最后施加的1個第1驅動信號PA的施加結束至接下來的1個像素周期T的開始的期間隔出規(guī)定的休止期間T2的例子。
另外,第2驅動信號PB的個數(shù)N是1以上的整數(shù),不限于圖示的3個,但不論N是1以上的哪一個值,在1個像素周期T的最后都必定施加第1驅動信號PA。因此,不論N是1以上的哪一個值,都如上所述抑制附屬物。此外,雖然未圖示,不論N是1以上的哪一個值,最后施加的第1驅動信號PA都以成為1個像素周期T內(nèi)的同一定時的方式施加。
接下來,使用圖4,說明第1驅動信號PA以及第2驅動信號PB的具體結構。圖4(a)示出了第1驅動信號PA,(b)示出了第2驅動信號PB。但是,圖4所示的驅動信號PA、PB是本發(fā)明中的優(yōu)選的一個例子,不受圖示的例子的任何限定。
首先,說明第1驅動信號PA的結構。
第1驅動信號PA具有使通道31的容積膨脹并在一定時間之后收縮的膨脹脈沖Pa1以及使通道31的容積收縮并在一定時間之后膨脹的收縮脈沖Pa2。
在圖4(a)所示的例子中,膨脹脈沖Pa1是從基準電位上升并在一定時間之后下降至基準電位的脈沖。另外,收縮脈沖Pa2是從基準電位下降并在一定時間之后上升至基準電位的脈沖。此外,在此將基準電位設為0電位,但沒有特別限定。
膨脹脈沖Pa1的驅動電壓值(+Von)和收縮脈沖Pa2的驅動電壓值(-Voff)被設定為|Von|:|Voff|=2:1。
在該第1驅動信號PA的例子中,在膨脹脈沖Pa1的下降沿的終端與收縮脈沖Pa2的下降沿的始端之間,設置有將基準電位維持一定期間的休止期間PWA3。其目的在于,避免基于與后述第2驅動信號PB的關系,通道31的容積從基于膨脹脈沖Pa1的膨脹狀態(tài)一下變化到基于收縮脈沖Pa2的收縮狀態(tài),從而液滴速度變得過快,并且避免所排出的液滴的液滴量變得過大。通過調(diào)整該休止期間PWA3的長度,能夠基于與根據(jù)后述第2驅動信號PB而排出的液滴的關系,容易地調(diào)整通過第1驅動信號PA的施加而排出的液滴的速度以及液滴量。因此,在第1驅動信號PA中優(yōu)選設置該休止期間PWA3。
此外,在本發(fā)明中,在1個像素周期T內(nèi)的至少最后必定施加1個第1驅動信號PA即可。因此,完全不妨礙在1個像素周期T內(nèi)的最后施加的第1驅動信號PA之前,除了第2驅動信號PB以外還施加1個以上的第1驅動信號PA。此時,還可能有時在1個像素周期T內(nèi)的最初施加第1驅動信號PA,但在該情況下,例如,優(yōu)選通過將最初施加的第1驅動信號PA的休止期間PWA3設定得比最后施加的第1驅動信號PA的休止期間PWA3長,使最初排出的液滴的速度變慢來改善著落性。
另外,該第1驅動信號PA優(yōu)選為在1個像素周期T內(nèi)按時間序列排列的多個驅動信號中的用于形成最小的液滴的驅動信號。由此,能夠進一步提高抑制附屬物的效果,并且還能夠抑制著落位置偏移。
進而,根據(jù)進一步提高附屬物的抑制效果以及著落位置偏移的抑制效果的觀點,第1驅動信號PA優(yōu)選為在1個像素周期T內(nèi)按時間序列排列的多個驅動信號中的用于形成液滴最小并且液滴速度快的液滴的驅動信號。
第1驅動信號PA優(yōu)選為矩形波。即,如圖所示膨脹脈沖Pa1以及收縮脈沖Pa2都由矩形波構成。本實施方式所述的剪切模式型的頭3能夠相對于由矩形波構成的驅動信號的施加使相位一致地產(chǎn)生壓力波,所以能夠高效地排出液滴,并且能夠將驅動電壓抑制得更低。一般不論排出、不排出,都對頭3始終施加電壓,所以為了抑制頭3的發(fā)熱并使液滴穩(wěn)定地射出,低的驅動電壓是重要的。
另外,矩形波能夠使用簡單的數(shù)字電路來容易地生成,所以相比于使用具有傾斜波的梯形波的情況,還能夠簡化電路結構。
膨脹脈沖Pa1的脈沖寬度PWA1優(yōu)選為0.8AL以上且1.2AL以下,收縮脈沖Pa2的脈沖寬度PWA2優(yōu)選為1.8AL以上且2.2AL以下。由此,能夠高效地排出液滴。另外,如果休止期間PWA3變得過長,則難以排出液滴速度比基于第2驅動信號PB的液滴快的液滴,并且,排出效率大幅降低,所以優(yōu)選在1/4AL以下進行調(diào)整。
在此AL是Acoustic Length(聲程)的簡稱,是通道31中的壓力波的聲共振周期的1/2。關于AL,測定在對驅動電極施加矩形波的驅動信號時排出的液滴的飛翔速度,被求出為在使矩形波的電壓值恒定而使矩形波的脈沖寬度變化時液滴的飛翔速度最大的脈沖寬度。
另外,脈沖是指恒定電壓峰值的矩形波,在將0V設為0%、將峰值電壓設為100%的情況下,脈沖寬度定義為從電壓的0V起的上升沿10%與從峰值電壓起的下降沿10%之間的時間。
進而,矩形波是指電壓的10%與90%之間的上升沿時間、下降沿時間都是AL的1/2以內(nèi)、優(yōu)選1/4以內(nèi)那樣的波形。
接下來,說明第2驅動信號PB的結構。
作為第2驅動信號PB的例子,依次具有使通道31的容積膨脹并在一定時間之后收縮的第1膨脹脈沖Pb1、使通道31的容積收縮并在一定時間之后膨脹的第1收縮脈沖Pb2、使通道31的容積膨脹并在一定時間之后收縮的第2膨脹脈沖Pb3以及使通道31的容積收縮并在一定時間之后膨脹的第2收縮脈沖Pb4。
在圖4(b)所示的例子中,第1膨脹脈沖Pb1是從基準電位上升并在一定時間之后下降至基準電位的脈沖。第1收縮脈沖Pb2是從基準電位下降并在一定時間之后上升至基準電位的脈沖。第2膨脹脈沖Pb3是從基準電位上升并在一定時間之后下降至基準電位的脈沖。第2收縮脈沖Pb4是從基準電位下降并在一定時間之后上升至基準電位的脈沖。此外,在此也將基準電位設為0電位,但沒有特別限定。
第1膨脹脈沖Pb1以及第2膨脹脈沖Pb3的驅動電壓值(+Von)和第1收縮脈沖Pb2以及第2收縮脈沖Pb4的驅動電壓值(-Voff)被設定為|Von|:|Voff|=2:1。
第1收縮脈沖Pb2從第1膨脹脈沖Pb1的下降沿的終端起不隔出休止期間地連續(xù)下降。另外,第2膨脹脈沖Pb3從第1收縮脈沖Pb2的上升沿的終端起不隔出休止期間地連續(xù)上升。進而,第2收縮脈沖Pb4從第2膨脹脈沖Pb3的下降沿的終端起不隔出休止期間地連續(xù)下降。
該第2驅動信號PB也根據(jù)與第1驅動信號PA同樣的理由優(yōu)選為矩形波。如圖所示,第1膨脹脈沖Pb1、第1收縮脈沖Pb2、第2膨脹脈沖Pb3以及第2收縮脈沖Pb4由矩形波構成。
第2驅動信號PB中的第1膨脹脈沖Pb1的脈沖寬度PWB1優(yōu)選為0.4AL以上且2.0AL以下,第1收縮脈沖Pb2的脈沖寬度PWB2優(yōu)選為0.4AL以上且0.7AL以下,第2膨脹脈沖Pb3的脈沖寬度PWB3優(yōu)選為0.8AL以上且1.2AL以下,第2收縮脈沖Pb4的脈沖寬度PWB4優(yōu)選為1.8AL以上且2.2AL以下。由此,能夠以短的驅動周期排出大的液滴,并且液滴速度也被抑制。因此,能夠相比于基于第1驅動信號PA的液滴相對低速地排出液滴量大的液滴。
另外,根據(jù)降低在多個液滴之間存在的附屬物的影響的觀點,休止期間T1優(yōu)選為2AL以下,根據(jù)抑制液滴排出之后的通道31內(nèi)的壓力波混響振動的影響并使后續(xù)的液滴排出穩(wěn)定化的觀點,休止期間T2優(yōu)選為1.5AL以上。
接下來,使用圖5,說明施加圖4所示的第1驅動信號PA以及第2驅動信號PB時的頭3的排出動作。圖5示出了在與通道31的長度方向正交的方向上切斷頭3而得到的剖面的一部分。在此,設為從圖5中的中央的通道31B排出液滴。另外,圖6示出在施加第1驅動信號PA以及第2驅動信號PB時排出的液滴的概念圖。
首先,說明基于第1驅動信號PA的排出動作。
如圖5(a)所示,在對相互相鄰的通道31A、31B、31C內(nèi)的驅動電極36A、36B、36C中的任意一個都不施加驅動信號時,隔壁32A、32B、32C、32D成為不變形的中立狀態(tài)。另外,當將驅動電極36A以及36C接地并且對驅動電極36B施加第1驅動信號PA中的膨脹脈沖Pa1時,產(chǎn)生與構成隔壁32B、32C的壓電元件的極化方向垂直的方向的電場。由此,隔壁32B、32C如圖5(b)所示相互向外側發(fā)生彎曲變形,通道31B的容積膨脹(Draw)。由此,在通道31B內(nèi)產(chǎn)生負的壓力,墨水流入。
通道31B內(nèi)的壓力針對每1AL而反轉,所以如果將該膨脹脈沖Pa1維持0.8AL以上且1.2AL以下的期間,則通道31B內(nèi)反轉為正的壓力。當在該定時結束膨脹脈沖Pa1的施加而返回至基準電位時,隔壁32B、32C返回到圖5(a)所示的中立狀態(tài)(Release)。此時,對通道31B內(nèi)的墨水施加大的壓力,墨水向從噴嘴341被壓出的方向移動。
當在將中立狀態(tài)維持了休止期間PWA3之后對驅動電極36B施加收縮脈沖Pa2時,隔壁32B、32C如圖5(c)所示相互向內(nèi)側發(fā)生彎曲變形,通道31B的容積收縮(Reinforce)。其結果,對通道31B內(nèi)的墨水進一步施加壓力,向從噴嘴341被壓出的方向移動了的墨水被進一步壓出。之后,被壓出了的墨水破碎,如圖6(a)所示排出1個液滴100。
該液滴100為液滴量比基于后述第2驅動信號PB的液滴小的小液滴。在排出液滴100時,不產(chǎn)生附屬物,或者即使產(chǎn)生也被抑制為極少量。
基于收縮脈沖Pa2的收縮狀態(tài)在經(jīng)過了1.8A以上且2.2AL以下之后,在通道31B內(nèi)的壓力轉變?yōu)檎龝r返回到原來的狀態(tài)。由此,隔壁32B、32C返回到圖5(a)的中立狀態(tài)。
接下來,說明基于第2驅動信號PB的排出動作。
如果從圖5(a)所示的中立狀態(tài)起將驅動電極36A以及36C接地,并且對驅動電極36B施加第2驅動信號PB中的第1膨脹脈沖Pb1,則隔壁32B、32C如圖5(b)所示相互向外側發(fā)生彎曲變形,通道31B的容積膨脹。由此,在通道31B內(nèi)產(chǎn)生負的壓力,墨水流入。
在第1膨脹脈沖Pb1維持0.4AL以上且2.0AL以下之后,第1膨脹脈沖Pb1的施加結束。由此,隔壁32B、32C從膨脹狀態(tài)收縮而返回到中立狀態(tài)。然后,當不隔出休止期間而接著施加第1收縮脈沖Pb2,隔壁32B、32C經(jīng)由中立狀態(tài)立即變成圖5(c)所示的收縮狀態(tài)。此時,對通道31B內(nèi)的墨水施加壓力,從噴嘴341壓出墨水而作為第1個液滴排出。
第1收縮脈沖Pb2被維持0.4AL以上且0.7AL以下。然后,當不隔出休止期間而接著施加第2膨脹脈沖Pb3時,隔壁32B、32C從收縮狀態(tài)膨脹,經(jīng)由中立狀態(tài)立即變成圖5(b)所示的膨脹狀態(tài),在通道31內(nèi)產(chǎn)生負的壓力。因此,之前排出的第1個液滴的速度被抑制。另外,由此在通道31B內(nèi)產(chǎn)生負的壓力,墨水再次流入。
關于第2膨脹脈沖Pb3,在維持0.8AL以上且1.2AL以下之后,在通道31B內(nèi)轉變?yōu)檎膲毫r,施加結束。然后,當不隔出休止期間而接著施加第2收縮脈沖Pb4時,隔壁32B、32C從膨脹狀態(tài)收縮,經(jīng)由中立狀態(tài)立即變成圖5(c)所示的收縮狀態(tài)。此時,對通道31B內(nèi)的墨水施加大的壓力,接著通過第1膨脹脈沖Pb1以及第1收縮脈沖Pb2排出的第1個液滴,進一步地大量壓出墨水,被壓出的墨水隨即破碎而排出液滴速度大的第2個液滴。
關于通過第2驅動信號PB而排出的液滴,如圖6(b)所示,接著通過第1膨脹脈沖Pb1以及第1收縮脈沖Pb2排出的液滴速度小的第1個第1液滴201,形成通過第2膨脹脈沖Pb3以及第2收縮脈沖Pb4排出的液滴速度大的第2個第2液滴202。因此,在排出的起初,形成第1液滴201和第2液滴202相連的液滴200。第1液滴201和第2液滴202在剛剛排出之后的飛翔中一體化而形成1個大的液滴200。
該液滴200為液滴量比通過第1驅動信號PA而排出的液滴100大的大液滴。但是,由于液滴速度小的第1液滴201和液滴速度大的第2液滴202進行合體,所以相比于從噴嘴341排出相同的液滴量的1個大液滴的情況,液滴速度變慢,根據(jù)本實施方式,速度比通過第1驅動信號PA而排出的液滴100低。此時,通過第1驅動信號PA而排出的液滴100的液滴速度優(yōu)選調(diào)整為比第2液滴202的液滴速度小。液滴200的附屬物量依賴于第2液滴202的液滴速度,通過將液滴100的液滴速度調(diào)整為比基于第2驅動信號PB的第2液滴202的液滴速度小,能夠抑制液滴100的附屬物量。
此外,通過第2驅動信號PB而排出的液滴200的液滴速度是第1液滴201和第2液滴202成為一體的狀態(tài)的液滴速度。
基于第2收縮脈沖Pb4的收縮狀態(tài)在經(jīng)過了1.8AL以上且2.2AL以下之后,在通道31B內(nèi)的壓力轉變?yōu)檎龝r返回到原來的狀態(tài)。由此,隔壁32B、32C從收縮狀態(tài)膨脹,返回到中立狀態(tài)。
根據(jù)圖3所示的驅動方法,在1個像素周期T內(nèi),最初連續(xù)地施加3個第2驅動信號PB,從而從同一噴嘴341排出3個大的液滴200,接著最后施加1個第1驅動信號PA,從而排出1個液滴100,所以在介質7上通過由4個液滴構成的點來形成像素。
在本實施方式中,設想了通過第1驅動信號PA而排出6pl(皮升)的液滴100、通過第2驅動信號PB而排出10pl的液滴200的例子。因此,在圖3中,能夠在1個像素周期T中,在介質7上形成由合計36pl的液滴構成的大的點。
如果假設僅將第1驅動信號PA連續(xù)施加4個,則即便附屬物被抑制,也僅能夠形成由合計24pl的液滴構成的點。另外,為了形成由36pl的液滴構成的點,需要在1個像素周期T內(nèi)連續(xù)施加6個第1驅動信號PA,所以生產(chǎn)率降低。另外,在僅連續(xù)地施加第2驅動信號PB的情況下,由于最后排出的液滴也是大液滴,所以擔憂產(chǎn)生附屬物。但是,如本發(fā)明那樣,在1個像素周期T內(nèi)施加1個以上的第2驅動信號PB,在該1個像素周期T內(nèi)按時間序列排列的多個驅動信號中的最后必定施加第1驅動信號PA,從而盡管能夠在介質7上形成大點,但最后必定排出由最小的液滴構成的液滴100,所以在抑制生產(chǎn)率降低的同時,還抑制產(chǎn)生附屬物。
另外,一般來說,通過使用由與第1驅動信號PA同樣的DRR(Draw-Release-Reinforce)波形構成的驅動信號并延長其脈沖寬度,也能夠排出大液滴。但是,在該情況下,成為長周期的驅動信號,所以無法在1個像素周期T內(nèi)的有限的時間內(nèi)排出大量的液滴。但是,第2驅動信號PB能夠以短的周期排出相對低速的大的液滴200,所以能夠在1個像素周期T內(nèi)的有限的時間內(nèi),排出更多的液滴,相應地能夠在介質7上形成由大的點構成的像素。
此外,隔壁32的變形是由于以夾著該隔壁32的方式設置的2個驅動電極之間的電壓差而引起的。因此,在通過第1驅動信號PA從圖5所示的通道31B進行排出的情況下,如圖7(a)所示,即使對作為排出通道的通道31B內(nèi)的驅動電極36B施加+Von的膨脹脈沖Pa1,對鄰接的通道31A、31C的驅動電極36A、36C施加+Voff的收縮脈沖Pa2,也能夠同樣地驅動。
另外,同樣地,在通過第2驅動信號PB從圖5所示的通道31B進行排出的情況下,如圖7(b)所示,即使對作為排出通道的通道31B內(nèi)的驅動電極36B施加+Von的第1膨脹脈沖Pb1、第2膨脹脈沖Pb3,對鄰接的通道31A、31C的驅動電極36A、36C施加+Voff的第1收縮脈沖Pb2、第2收縮脈沖Pb4,也能夠同樣地驅動。
在使用圖7(a)、(b)所示的第1驅動信號PA以及第2驅動信號PB的情況下,能夠僅通過正電壓構成各驅動信號,所以能夠簡化驅動控制部8的結構。
在本發(fā)明中,通過第1驅動信號PA而排出的液滴100的直徑優(yōu)選比噴嘴341的直徑小。通過設為直徑比噴嘴341的直徑小的液滴100,能夠進一步提高附屬物抑制效果。
在此,關于噴嘴的直徑,在噴嘴的排出方向前端的開口的形狀是圓形的情況下,是指其直徑,在不是圓形的情況下,是指置換為開口面積相同的圓的情況下的該圓的直徑。
另外,關于液滴的直徑,在液滴是球形的情況下,是指其直徑,在不是球形的情況下,是指置換為體積相同的球的情況下的該球的直徑。
另一方面,通過第2驅動信號PB而排出的液滴200的直徑優(yōu)選比噴嘴341的直徑大。通過設為直徑比噴嘴341的直徑大的液滴200,能夠在介質7上形成盡可能大的點。
此外,通過第2驅動信號PB而排出的液滴200的直徑是第1液滴201和第2液滴202一體化而形成1個大的液滴的狀態(tài)下的直徑。
當然,更優(yōu)選通過第1驅動信號PA而排出的液滴100的直徑比噴嘴341的直徑小、并且、通過第2驅動信號PB而排出的液滴200的直徑比噴嘴341的直徑大。
另外,在將通過第1驅動信號PA而排出的液滴100的液滴量設為MA、將通過第2驅動信號PB而排出的液滴200的液滴量設為MB時,優(yōu)選為MA×1.5≤MB。由此,能夠在有效地抑制附屬物的同時,在介質7上盡可能地形成由大點構成的像素。
但是,一般來說,在由相鄰的通道31共用隔壁32的剪切模式型的頭3中,在1個通道31進行用于排出的驅動時,其兩鄰的通道31、31無法進行排出。因此,已知做成以交替的方式配置有排出液滴的排出通道和不排出液滴的虛設通道的獨立驅動類型的頭。在頭3是這樣的獨立驅動類型的頭的情況下,排出通道存在在所有像素周期T中進行排出的可能性,所以有時形成像素的像素周期T連續(xù)。
此時,關于1個像素周期T內(nèi)的第1驅動信號PA的驅動周期TA和第2驅動信號PB的驅動周期TB,為了在抑制附屬物的同時在介質7上表現(xiàn)后述的灰度,還能夠設為TA=TB,但優(yōu)選設為TA≥TB?;诘?驅動信號PB的大的液滴200相對低速,所以通過設為TA≥TB,在例如如濃灰度時等那樣希望形成盡可能大的點的情況下,能夠在1個像素周期T內(nèi),在短時間內(nèi)高速地制作大量的基于第2驅動信號PB的大的液滴200。
另外,如圖3所示,關于對與同一噴嘴341對應的通道31的驅動電極施加的第1驅動信號PA以及第2驅動信號PB各自的膨脹脈沖(膨脹脈沖Pa1、第1膨脹脈沖Pb1、第2膨脹脈沖Pb3),優(yōu)選波峰恒定,并且,關于對與同一噴嘴341對應的通道31的驅動電極施加的第1驅動信號PA以及第2驅動信號PB各自的收縮脈沖(收縮脈沖Pa2、第1收縮脈沖Pb2、第2收縮脈沖Pb4),波峰也優(yōu)選恒定。能夠使各驅動信號PA、PB的膨脹脈沖的電壓值以及收縮脈沖的電壓值分別恒定,所以能夠進一步簡化驅動控制部8的結構。
當在1個像素周期T內(nèi)施加的第2驅動信號PB的個數(shù)N是N≥2時,通過各第2驅動信號PB而排出的液滴200既可以是同一速度,也可以是不同的速度。
在圖8中,作為一個例子,示出了在圖3所示的N=3的情況下將通過多個第2驅動信號PB而從同一噴嘴341排出的各液滴200設為同一速度時的液滴100、200的隨時間經(jīng)過的飛翔狀態(tài)以及由此在介質7上形成的點D的俯視圖。
在將各液滴200設為同一速度的情況下,如圖8(a)所示,在1個像素周期T內(nèi)連續(xù)地排出的3個液滴200分別等速地飛翔。然后,當排出基于第1驅動信號PA的最終的液滴100時,液滴100比緊接在它之前排出的液滴200更高速,所以追上并合并。另外,所排出的液滴受到飛翔中的空氣阻力而減速,所以合并滴進一步地追上緊接在它之前的液滴200并合并,從而在飛翔中,所有液滴100、200進行合并。其結果,在介質7上,形成圖8(b)所示的由基于1個液滴的點D構成的像素。所有液滴100、200在合并之后著落,所以能夠形成沒有著落位置偏移的高精度的點D。
另外,基于第2驅動信號PB的液滴200的液滴速度能夠通過第1膨脹脈沖Pb1的脈沖寬度PWB1來調(diào)整。因此,在使通過各第2驅動信號PB排出的液滴200的液滴速度不同的情況下,能夠通過調(diào)整該第1膨脹脈沖Pb1的脈沖寬度PWB1來進行。在本實施方式中,作為該脈沖寬度PWB1的優(yōu)選的范圍,例示了0.4AL以上且2.0AL以下的范圍,所以在該范圍內(nèi)調(diào)整脈沖寬度PWB1的長度。
此時,優(yōu)選在1個像素周期T內(nèi),按照第1膨脹脈沖Pb1的脈沖寬度PWB1從短到長的順序,施加第2驅動信號PB。由此,關于所排出的各液滴200,越是后排出的液滴200,速度越快,所以在希望使各液滴200在飛翔中可靠地合并的情況下有效。
在圖9中,作為一個例子,示出了在圖3所示的N=3的情況下針對通過多個第2驅動信號PB而從同一噴嘴341排出的各液滴200使得越是后排出的液滴200則速度越快時的液滴100、200的隨時間經(jīng)過的飛翔狀態(tài)以及由此在介質7上形成的點D的俯視圖。
在該情況下,如圖9(a)所示,在1個像素周期T內(nèi)連續(xù)地排出的3個液滴200在飛翔中合并而形成合并滴,最后基于第1驅動信號PA的最終的液滴100追上合并滴而合并,從而在飛翔中所有液滴100、200合并。其結果,在介質7上,形成圖9(b)所示的基于1個液滴的點D。在該情況下,所有液滴100、200也是在合并之后著落,所以能夠形成沒有著落位置偏移的高精度的點D。
另一方面,還能夠在1個像素周期T內(nèi),按照第2驅動信號PB的第1膨脹脈沖Pb1的脈沖寬度PWB1從長到短的順序、即液滴速度從快到慢的順序,施加第2驅動信號PB。
在圖10中,作為一個例子,示出了在圖3所示的N=3的情況下針對通過多個第2驅動信號PB而從同一噴嘴341排出的各液滴200使得越是先排出的液滴200則速度越快時的液滴100、200的隨時間經(jīng)過的飛翔狀態(tài)以及由此在介質7上形成的點D的俯視圖。
在該情況下,如圖10(a)所示,基于第1驅動信號PA的液滴100與緊接在它之前排出的液滴200合并而形成合并滴,除此以外,如圖10(b)所示,形成由多個點在介質7上重疊而成的1個點D構成的像素。其原因為,在排出之后的早期階段最后排出的液滴100的能量損失。
關于該圖10(b)所示的點D,如后所述,在通過變更在1個像素周期T內(nèi)排出的液滴量(液滴數(shù))來進行灰度表現(xiàn)的用途中,存在每當液滴量不同時著落位置稍微偏移的擔憂,但不會對畫質造成大的影響。另外,在如記錄實心圖像的情況那樣僅利用大點來獲取涂覆量的用途中無任何影響。
接下來,說明在本發(fā)明中進行灰度表現(xiàn)的情況。
在本發(fā)明中,通過在1個像素周期T內(nèi),施加N個第2驅動信號PB,至少最后施加第1驅動信號PA,從而從同一噴嘴341排出液滴,在介質7上形成由液滴構成的像素,并且,根據(jù)圖像數(shù)據(jù),使施加第2驅動信號PB的個數(shù)N按0以上的整數(shù)變化,從而在介質7上制作大小不同的點,在介質7上形成基于各種大小的點的像素,由此能夠進行灰度表現(xiàn)。
由此,能夠提供即使在通過使在1個像素周期T內(nèi)排出的液滴數(shù)變化來進行灰度表現(xiàn)時,也能夠在抑制生產(chǎn)率降低的同時抑制產(chǎn)生附屬物,并且還能夠抑制著落位置偏移,能夠進行高品質的圖像記錄的噴墨頭3的驅動方法以及噴墨記錄裝置1。另外,僅變更在1個像素周期T內(nèi)施加的第2驅動信號PB的個數(shù)N即可,所以能夠簡單地表現(xiàn)灰度。
圖11示出了使用以上說明的第1驅動信號PA和第2驅動信號PB來進行灰度表現(xiàn)的情況下的本發(fā)明中的驅動方法的一個例子。在此,示出了通過使在1個像素周期T內(nèi)施加的第2驅動信號PB的個數(shù)從0個(N=0)變化至最大4個(N=4)來進行從等級(Level)0(最小灰度)到等級5(最大灰度)這6個階段的灰度表現(xiàn)的例子。此外,等級0是未施加任何驅動信號的情況。
能夠在驅動控制部8內(nèi),預先與每個灰度對應起來地存儲表現(xiàn)從等級1到等級5的灰度的各驅動信號群。驅動控制部8通過根據(jù)圖像數(shù)據(jù)選擇期望的灰度,并調(diào)出與其對應的驅動信號群來施加到頭3。
在進行灰度表現(xiàn)的情況下,除了完全不施加驅動信號的等級0以外,在從等級1到等級5中,還包括不施加第2驅動信號PB的階段(N=0),但不論在從等級1到等級5的哪個灰度中,都在1個像素周期T的最后,必定施加第1驅動信號PA。因此,在從等級1到等級5的任意一個灰度,都如上所述能夠抑制附屬物。此外,在從等級1到等級5的任意一個灰度,最后施加的第1驅動信號PA都以成為1個像素周期T內(nèi)的同一定時的方式施加。
另外,在此也設想了通過第1驅動信號PA而排出6pl的液滴100,通過第2驅動信號PB而排出10pl的液滴200。因此,等級1=6pl、等級2=16pl、等級3=26pl、等級4=36pl、等級5=46pl,能夠在確?;诘?驅動信號PA的最小液量(6pl)的狀態(tài)下表現(xiàn)寬的灰度。
但是,在這樣使在1個像素周期T內(nèi)排出的液滴數(shù)變化來進行灰度表現(xiàn)的情況下,每個灰度的著落位置偏移造成問題。其原因為,根據(jù)所排出的各液滴進行合并的定時,液滴速度變化。特別是,當通過第1驅動信號PA而排出的液滴100和通過第2驅動信號PB而排出的液滴200在飛翔中合并時,損失液滴100的能量,對液滴速度造成影響。其原因為,相比于液滴100,液滴200是相對更大的液滴。因此,在僅排出1個液滴100的情況和除了液滴100以外還排出多個液滴200的情況下,有可能著落位置稍微不同。
在將基于第1驅動信號PA的液滴100的液滴速度設為VA、將其液滴量設為MA、將基于第2驅動信號PB的液滴200的液滴速度設為VB、將其液滴量設為MB時,合并時的影響依賴于大液滴與小液滴的運動量之比(MA×VA)/(MB×VB),對著落的影響依賴于直至介質7的間隙(頭3的噴嘴面與介質7的表面之間的距離)L。另外,如果第2驅動信號PB的個數(shù)N變多而變成N≥3,則產(chǎn)生最終的合并次數(shù)增加的傾向,所以著落位置偏移的問題與其他相比更顯著。
因此,當在1個像素周期T內(nèi)施加的第2驅動信號PB的個數(shù)N是N≥3的情況下,優(yōu)選直至至少從噴嘴離開了(MA×VA)/(MB×VB)×L的位置,不使基于在1個像素周期T的最后施加的第1驅動信號PA的液滴100和基于緊接在它之前施加的第2驅動信號PB的液滴200形成合并滴。即,液滴100和液滴200在超過從噴嘴離開了(MA×VA)/(MB×VB)×L的位置之后合并、或者以重疊的方式著落在介質7上。
由此,能夠抑制每個灰度的著落位置偏移。另外,也可以避免不必要地提高在1個像素周期T內(nèi)的最后排出的液滴100的速度,所以還能夠進一步抑制產(chǎn)生附屬物。
在以上的說明中,作為頭3,例示了使相鄰的通道31、31之間的隔壁32發(fā)生剪切變形的頭,但也可以是將通道的上壁或者下壁設為由PZT等壓電元件構成的壓力發(fā)生單元并使該上壁或者下壁發(fā)生剪切變形的頭。
另外,本發(fā)明中的噴墨頭完全不限于剪切模式型。例如,也可以是通過振動板形成壓力室的一壁面并通過由PZT等壓電元件構成的壓力發(fā)生單元使該振動板振動來對壓力室內(nèi)的墨水賦予用于排出的壓力的類型的噴墨頭。
實施例
以下,說明本發(fā)明的實施例,但本發(fā)明不限于所述實施例。
(實施例1)
準備圖2所示的剪切模式型的噴墨頭(噴嘴的直徑=24μm、AL=3.7μs)。作為墨水,在40℃下使用UV硬化型的墨水。此時的墨水的粘度是0.01Pa·s。作為介質,使用噴墨紙張,將介質表面與噴嘴面之間的間隙L設為1.5mm。
作為第1驅動波形,使用圖4(a)所示的矩形波的第1驅動波形PA,作為第2驅動波形,使用圖4(b)所示的矩形波的第2驅動波形PB。各脈沖寬度以及驅動周期如以下所述。
<第1驅動波形PA>
膨脹脈沖Pa1的脈沖寬度PWA1=3.7μs(1AL)
收縮脈沖Pa2的脈沖寬度PWA2=7.4μs(2AL)
驅動周期TA=26μs(7AL)
此外,在膨脹脈沖Pa1與收縮脈沖Pa2之間,設置有0.5μs(1/4AL以下)的休止期間PWA3。
<第2驅動波形PB>
第1膨脹脈沖Pb1的脈沖寬度PWB1=2.4μs(0.65AL)
第1收縮脈沖Pb2的脈沖寬度PWB2=1.8μs(0.5AL)
第2膨脹脈沖Pb3的脈沖寬度PWB3=3.7μs(1AL)
第2收縮脈沖Pb4的脈沖寬度PWB4=7.4μs(2AL)
驅動周期TB=18.5μs(5AL)
第1驅動信號PA以及第2驅動信號PB的基準電位設為0電位,膨脹脈沖(Pa1、Pb1、Pb3)的電壓值(|Von|)為11V,收縮脈沖(Pa2、Pb2、Pb4)的電壓值(|Voff|)恒定為5.5V。
與圖3同樣地,將1個像素周期T內(nèi)的第2驅動信號PB的個數(shù)N設為N=3,最后施加1個第1驅動信號PA,連續(xù)地排出3個大液滴和1個小液滴。
通過第1驅動信號PA而排出的液滴的液滴速度為6m/s,通過第2驅動信號PB而排出的3個液滴的各液滴速度為5m/s,全部相同。另外,通過第1驅動信號PA而排出的1個液滴的液滴量是6pl(直徑22.5μm),通過第2驅動信號PB而排出的3個液滴的液滴量分別是10pl(直徑26.5μm)。
如果在所排出的液滴中產(chǎn)生附屬物,則在點的周圍形成由附屬物滴引起的飛沫。因此,對介質上的點進行顯微鏡觀察,關于附屬物的產(chǎn)生狀況,依照以下的基準進行了評價。表1示出其結果。
◎:完全未產(chǎn)生附屬物。
○:是雖然略微產(chǎn)生附屬物但對畫質完全沒有影響的等級。
△:是由于附屬物對畫質稍微造成影響的等級。
×:是產(chǎn)生大量的附屬物而對畫質造成影響的等級。
另外,對由此而在介質上形成的點進行顯微鏡觀察,關于著落位置偏移的發(fā)生狀況,依照以下的基準進行了評價。表1示出其結果。
◎:完全沒有著落位置偏移而形成高精度的像素。
○:是雖然稍微有著落位置偏移但對畫質完全沒有影響的等級。
△:是有著落位置偏移而稍微對畫質造成影響的等級。
×:是發(fā)生大的著落位置偏移而對畫質造成影響的等級。
(比較例1)
如圖12(a)所示,在1個像素周期T內(nèi)不施加第1驅動信號PA,僅將第2驅動信號PB連續(xù)地施加4個,除此以外,與實施例1相同,同樣地評價了附屬物的產(chǎn)生狀況和著落位置偏移。表1示出其結果。
(比較例2)
如圖12(b)所示,在1個像素周期T內(nèi)將施加第1驅動信號PA的定時提上前1個,最后施加第2驅動信號PB,除此以外,與實施例1相同,同樣地評價了附屬物的產(chǎn)生狀況和著落位置偏移的發(fā)生狀況。表1示出其結果。
(比較例3)
將第1驅動信號PA中的膨脹脈沖Pa1與收縮脈沖Pa2之間的休止期間PWA3設為1.2μs(1/4AL以上),除此以外,與實施例1相同,同樣地評價了附屬物的產(chǎn)生狀況和著落位置偏移的發(fā)生狀況。
此時,最后排出的液滴與實施例1同樣地是比通過第2驅動信號PB而排出的液滴小的液滴(6pl),但通過將休止期間PWA3設定得較長,液滴速度變成4.5m/s,比通過第2驅動信號PB而排出的液滴慢。表1示出其結果。
(實施例2)
通過設為第1驅動信號PA中的膨脹脈沖Pa1的脈沖PWA1=5.6μs(1.5AL)、收縮脈沖Pa2的脈沖寬度PWA=11.2μs(3AL),從而將基于第1驅動信號PA的1個液滴的液滴量設為8pl(直徑25μm),并設為直徑比噴嘴徑(24μm)大的液滴,除此以外,與實施例1相同,同樣地評價了附屬物的產(chǎn)生狀況以及著落位置偏移的發(fā)生狀況。表1示出其結果。
(實施例3)
通過將3個第2驅動波形PB中的第1膨脹脈沖Pb1的各脈沖寬度PWB1按照在1個像素周期T內(nèi)施加的順序設為2.2μs、2.4μs、2.6μs,越是后發(fā)的液滴,則使液滴速度越快,除此以外,與實施例1相同,同樣地評價了附屬物的產(chǎn)生狀況以及著落位置偏移的發(fā)生狀況。表1示出其結果。
此外,通過3個第2驅動信號PB而排出的液滴的各液滴速度依次是4.5m/s、5.0m/s、5.5m/s。另外,通過3個第2驅動信號PB而排出的液滴的各液滴量依次是9.5pl(直徑26μm)、10pl(直徑26.5μm)、10.5pl(直徑26μm)。
(實施例4)
通過將3個第2驅動波形PB中的第1膨脹脈沖Pb1的各脈沖寬度PWB1按照在1個像素周期T內(nèi)施加的順序設為2.6μs、2.4μs、2.2μs,越是后發(fā)的液滴,則使液滴速度越慢,除此以外,與實施例1相同,同樣地評價了附屬物的產(chǎn)生狀況以及著落位置偏移的發(fā)生狀況。表1示出其結果。
此外,通過3個第2驅動信號PB而排出的液滴的各液滴速度依次是5.5m/s、5.0m/s、4.5m/s。另外,通過3個第2驅動信號PB而排出的液滴的各液滴量依次是10.5pl(直徑27μm)、10pl(直徑26.5μm)、9.5pl(直徑26μm)。
(實施例5)
將實施例3中的將第2驅動信號PB的個數(shù)N設為N=3的情況作為最大灰度,進而利用使1個像素周期T內(nèi)的個數(shù)N逐個減少而設為N=2、N=1、N=0的4個等級來實施灰度驅動,進行灰度之間的著落位置偏移和各灰度的點的附屬物的確認實驗。表1示出其結果。
在本實施例中,基于第1驅動信號PA的液滴的液滴量MA=6pl、其液滴速度VA=6m/s、基于第2驅動信號PB的液滴的液滴量MB=10.5pl、其液滴速度VB=5.5m/s、介質表面與噴嘴面之間的間隙L=1.5mm,所以(L×MA×VA)/(MB×VB)為0.94mm。
通過液滴觀測裝置進行觀察的結果,確認了基于在1個像素周期T的最后施加的第1驅動信號PA的液滴和基于緊接在它之前施加的第2驅動信號PB的液滴在從噴嘴離開了0.94mm的位置不形成合并滴。
表1示出附屬物和著落位置偏移的結果。在本實施例中,未觀察到灰度之間的著落位置偏移,得到良好的圖像。
[表1]