CN115489207A - 喷墨头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制在喷出墨的之际雾化的喷墨头。实施方式的喷墨头具备墨喷出部以及致动器驱动电路。墨喷出部具备喷出墨的喷嘴、与所述喷嘴连通的墨压力室、以及改变所述墨压力室的容积的致动器;所述致动器驱动电路将包括喷出脉冲部的驱动波形的驱动信号施与所述致动器,所述喷出脉冲部在从第一电压变化为相较于该第一电压使所述墨压力室扩张的第二电压之后变化为以所述第二电压与所述第一电压之间的电位使所述墨压力室收缩的第三电压以从所述喷嘴喷出墨,在所述驱动波形中,所述第二电压与所述第三电压的电位差比所述第三电压与所述第一电压的电位差大。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及喷墨头。
背景技术
已知喷出墨的喷墨头。喷墨头驱动致动器以使墨压力室的容积变化,并从与墨压力室连通的喷嘴喷出墨的液滴。喷墨头主要搭载于喷墨打印机。喷墨打印机从喷墨头喷出墨的液滴,以在记录介质的表面形成图像等。
关于使致动器执行墨的喷出的驱动波形,至今进行了各种研究。在驱动波形的一种中,有在使墨压力室的容积扩张后使墨压力室不完全地收缩到中途以喷出墨的液滴的驱动波形。该驱动波形有时也被称为DD驱动波形(DD;Draw-Draw)。但是,若实际尝试以该驱动波形喷出墨的话,特别是最前滴的墨有时会雾化。墨的雾化可能成为打印质量降低的原因。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供能够抑制在喷出墨之际雾化的喷墨头。
本发明的实施方式的喷墨头具备墨喷出部以及致动器驱动电路。墨喷出部具备喷出墨的喷嘴、与所述喷嘴连通的墨压力室、以及改变所述墨压力室的容积的致动器;所述致动器驱动电路将包括喷出脉冲部的驱动波形的驱动信号施与所述致动器,所述喷出脉冲部在从第一电压变化为相较于该第一电压使所述墨压力室扩张的第二电压之后变化为以所述第二电压与所述第一电压之间的电位使所述墨压力室收缩的第三电压以从所述喷嘴喷出墨,在所述驱动波形中,所述第二电压与所述第三电压的电位差比所述第三电压与所述第一电压的电位差大。
附图说明
图1是搭载有遵照第一实施方式的喷墨头的喷墨打印机的整体构成图。
图2是上述喷墨头的立体图。
图3是上述喷墨头的喷嘴板的俯视图。
图4是上述喷墨头的纵剖视图。
图5是上述喷墨头的喷嘴板的纵剖视图。
图6是上述喷墨打印机的控制***的结构框图。
图7是施与上述喷墨头的致动器的驱动波形。
图8是说明上述致动器的动作的说明图。
图9是以上述驱动波形使致动器动作时的试验结果。
图10是示意性图示墨的雾化的说明图。
图11是示出以上述驱动波形使致动器动作时的与最优λ/2的偏离同残余振动的关系的特性图。
图12是施与遵照第二实施方式的喷墨头的致动器的多滴驱动波形。
图13是施与上述致动器的驱动波形的变形例。
附图标记说明
10:喷墨打印机;100~103:喷墨头;2:喷嘴板;23:驱动电路;24:喷嘴;25:墨压力室;3:致动器;300:驱动波形。
具体实施方式
以下就遵照实施方式的喷墨头参照附图进行详述。需要说明的是,在各图中,对同一构成标记同一附图标记。
(第一实施方式)
就搭载有第一实施方式的喷墨头100~103的喷墨打印机10进行说明。图1示出了喷墨打印机10的简要构成。喷墨打印机10在壳体11的内部配置有收纳作为记录介质的一例的片材S的盒12、片材S的上游输送路13、输送从盒12内取出的片材S的输送带14、朝向输送带14上的片材S喷出墨的液滴的多个喷墨头100~103、片材S的下游输送路15、排出托盘16以及控制基板17。作为用户接口的操作部18配置于壳体11的上部侧。
印刷于片材S的图像数据由例如是外部连接设备的计算机200生成。由计算机200生成的图像数据通过电缆201、连接器202、203送至喷墨打印机10的控制基板17。
拾取辊204将片材S从盒12一张一张地向上游输送路13供给。上游输送路13由送辊对131、132和片材导向板133、134构成。片材S经由上游输送路13被送至输送带14的上表面。图中的箭头104示出了从盒12到输送带14的片材S的输送路径。
输送带14是在表面形成有许多贯通孔的网状的环形带。驱动辊141、从动辊142、143三条辊将输送带14支承为旋转自由。电机205通过旋转驱动辊141来使输送带14旋转。电机205是驱动装置的一例。图中105示出了输送带14的旋转方向。在输送带14的背面侧配置有负压容器206。负压容器206与减压用的风扇207连结。风扇207通过形成的气流使负压容器206内成为负压,以使片材S吸附保持于输送带14的上表面。图中106示出了气流的流动。
喷墨头100~103配置为与吸附保持于输送带14上的片材S隔着例如1mm的微小间隙相对。喷墨头100~103分别朝向片材S喷墨的液滴。喷墨头100~103在片材S通过下方之际印刷图像。各喷墨头100~103除了喷出的墨的颜色不同之外,是相同的构造。墨的颜色例如是青色、品红色、黄色、黑色。
喷墨头100~103分别通过墨流路311~314与墨容器315~318以及墨供给压力调整装置321~324连结。各墨容器315~318配置在各喷墨头100~103的上方。在待机时,各墨供给压力调整装置321~324相对于大气压将各喷墨头100~103内调整为负压、例如-1.2kP,以使墨不从喷墨头100~103的喷嘴24(参照图2)漏出。在图像形成时,各墨容器315~318的墨由墨供给压力调整装置321~324供给到各喷墨头100~103。
在图像形成后,从输送带14向下游输送路15送片材S。下游输送路15由送辊对151、152、153、154和规定片材S的输送路径的片材导向板155、156构成。将片材S经由下游输送路15从排出口157向排出托盘16送。图中箭头107示出了片材S的输送路径。
接着,对喷墨头100~103的构成进行说明。以下参照图2~图5就喷墨头100进行了说明,但是喷墨头101~103也是与喷墨头100相同的构造。
图2是喷墨头100的外观立体图。喷墨头100具备喷嘴板2、基板20、墨供给部21、柔性基板22、驱动电路23。喷出墨的多个喷嘴24形成于喷嘴板2。从各喷嘴24喷出的墨从墨供给部21供给。从既述的墨供给压力调整装置321开始的墨流路311连接于墨供给部21的上部侧。箭头105示出了输送片材S的输送带14的旋转方向(即、打印方向)(参照图1)。
图3是图2的框P圈住的部分的放大俯视图。喷嘴24在行方向(X轴方向)以及列方向(Y轴方向)上二维布置。但是,排列于行方向(X轴方向)的喷嘴24以喷嘴24不在X轴的轴线上重叠的方式斜着布置。各喷嘴24在X轴方向上以距离X1的间隔、在Y轴方向上以距离Y1的间隔配置。作为一例,将距离X1设为338μm,将距离Y1设为84.5μm。即、以在Y轴方向上成为300DPI的记录密度的方式决定距离Y1。并且,为了也在X轴方向上以300DPI进行打印,基于输送带14的旋转速度与到墨着落需要的时间的关系来决定距离X1。喷嘴24以在X轴方向上布置的4个喷嘴24为1组在Y轴方向上布置有多个。虽然省略了图示,在Y轴方向上布置例如75组,进一步以75组喷嘴24为1群在X轴方向上布置2群,由此布置总数600个喷嘴24(参照图2)。
成为喷出墨的动作的驱动源的致动器3按照每个喷嘴24设置。一组喷嘴24和致动器3构成一个通道。各致动器3形成圆环状,并且配置为喷嘴24位于其中央。致动器3的尺寸例如是内径30μm、外径140μm。各致动器3分别与独立电极31电连接。并且,各致动器3通过公共电极32电连接在X轴方向上排列的4个致动器3。各独立电极31以及公共电极32还分别与安装焊盘33电连接。安装焊盘33成为将后述的驱动波形施与各致动器3的输入端口。需要说明的是,虽然省略了图示,多个独立电极31之中的由图中的框350圈住的4条独立电极31分别与图2所示的另一群致动器3连接。在X轴方向上排列的其他独立电极31也是同样的。作为变形例,还可以追加安装焊盘33和柔性基板22以用于另一群致动器3。在该情况下,不限于喷出相同的颜色的墨的构成,也可以设为以各群来切分墨的流路,以喷出不同颜色的墨。另外,为了便于说明,图3以实线记载了致动器3、独立电极31以及公共电极32,但是,这些设置在喷嘴板2的内部(参照图4的纵剖视图)。当然,致动器3的位置不限定于喷嘴板5的内部。
安装焊盘33与形成于柔性基板22的布线图案借助例如异方向性导电膜(ACF:Anisotropic Contact Film:异方向性导电膜)电连接。并且,柔性基板22的布线图案与驱动电路23电连接。驱动电路23例如是IC(Integrated Circuit:集成电路)。驱动电路23根据印刷的图像数据选择喷出墨的通道,并向所选择的通道的致动器3施与驱动波形。
图4是喷墨头100的纵剖视图。如图4所示,喷嘴24在Z轴方向上贯通喷嘴板2。喷嘴24的尺寸例如是直径20μm。在基板20的内部设置有分别与各喷嘴24连通的墨压力室(独立压力室)25。墨压力室25例如是开放了上部的圆柱形的空间。各墨压力室25的上部开口且与公共墨室26连通。墨流路311借助墨供给口27与公共墨室26连通。在各墨压力室25以及公共墨室26内由墨填满。公共墨室26也有时例如形成为使墨循环的流路状。墨压力室25是在例如厚度400μm的单晶硅晶片的基板20形成有例如直径200μm的圆柱形的洞的构成。墨供给部21是例如以氧化铝(Al2O3)形成与公共墨室26对应的空间的构成。
图5是喷嘴板2的纵剖面的部分放大图。喷嘴板2是从底面侧开始按照顺序层叠保护层28、致动器3以及振动板29而成的构造。致动器3是层叠上部电极34、薄板状的压电体35以及下部电极36而成的构造。下部电极36与独立电极31电连接,上部电极34与公共电极32电连接。使防止独立电极31与公共电极32的短路的绝缘层37介于保护层28与振动板29的边界。绝缘层37由例如厚度0.5μm的二氧化硅膜(SiO2)形成。上部电极34与公共电极32通过形成于绝缘层37的接触孔38电连接。压电体35由例如厚度5μm以下的PZT(锆钛酸铅)形成。下部电极36以及上部电极34由例如厚度0.1μm的铂形成。独立电极31和公共电极32由例如厚度0.3μm的金(Au)形成。
振动板29由绝缘性无机材料形成。绝缘性无机材料例如是二氧化硅(SiO2)。振动板29的厚度例如是2~10μm,优选是4~6μm。详细后述,振动板29以及保护层28伴随施加有电压的压电体35进行d31模式变形而向内侧弯曲。并且一旦停止向压电体35施加电压,则返回原样。墨压力室(独立压力室)25的容积通过该可逆的变形进行扩张以及收缩。一旦改变了墨压力室25的容积,墨压力室25内的墨压就会改变。利用该墨压力室25的容积的扩张和收缩、墨压的变化从喷嘴24喷出墨。
即、喷嘴24、致动器3以及墨压力室25构成喷墨头100的墨喷出部。
保护层28由例如厚度4μm的聚酰亚胺形成。保护层28覆盖与片材S相对的喷嘴板2的底面侧的一表面,并且覆盖喷嘴24的孔的内周面。
图6是喷墨打印机10的控制***的结构框图。作为控制部的控制基板17搭载有CPU170、ROM171、RAM172、作为输入输出端口的I/O端口173、图像存储器174。CPU170通过I/O端口173控制电机205、墨供给压力调整装置321~324、操作部18以及各种传感器。来自作为外部连接设备的计算机200的图像数据通过I/O端口173发送到控制基板17,并保存于图像存储器174。CPU170将保存于图像存储器174的图像数据按照描绘顺序分别发送至喷墨头100~103的驱动电路23。发送的数据可以包括基于图像数据指定点的灰度的灰度数据。
驱动电路23具备数据缓存器231、解码器232、驱动驱动器233。数据缓存器231针对每个致动器3保存图像数据。解码器232针对每个致动器3基于保存于数据缓存器231的图像数据控制驱动驱动器233。驱动驱动器233基于解码器232的控制输出使各致动器3动作的驱动信号。驱动信号是遵照驱动波形施加于致动器3的电压。
即、喷墨头100~103的各驱动电路23分别具有作为向各致动器3施与驱动波形的致动器驱动电路的功能。
接着,参照图7对驱动致动器3的驱动波形300进行说明。图7示出了喷出1次墨的驱动波形300。驱动波形300是所谓的拉压的驱动波形的一例。在喷出1次墨形成点的情况下,以驱动波形300来驱动致动器3。在进行喷出2次以上墨以形成点的灰度打印的情况下,以多滴驱动波形来驱动致动器3。多滴驱动波形的详细说明后述
在将电压V1和电压V3设为正的电压(V1>V3)、将电压V2设为0V时,如图7所示,驱动波形300将作为第一电压的一例的电压V1作为偏电压施加于致动器3。即、通过独立电极31对致动器3的下部电极36施加电压V1。将与致动器3的上部电极34连接的公共电极32设为0V。然后,通过独立电极31对致动器3施加时间Ta的作为第二电压的一例的电压V2以作为相较于电压V1时使墨压力室25扩张的第一扩张脉冲。然后,通过独立电极31对致动器3施加时间Ta的作为第三电压的一例的电压V3以作为使墨压力室25收缩的第一收缩脉冲。该第一收缩脉冲是喷出墨的收缩脉冲。进一步通过独立电极31对致动器3施加作为第四电压一例的电压V1以作为使墨压力室25收缩的第二收缩脉冲。该第二收缩脉冲是衰减残余振动的收缩脉冲。
在驱动波形300中第一扩张脉冲-第一收缩脉冲构成喷出墨的“喷出脉冲部”。即、喷出脉冲部包括在使墨压力室25扩张之后使墨压力室25不完全地收缩到中途以喷出墨的液滴的DD驱动波形(DD;Draw-Draw)。
在施加了时间Ta的第二收缩脉冲的电压V1之后,驱动波形300通过独立电极31将对致动器3施加时间Ta的作为第五电压的一例的电压V3以作为使墨压力室25扩张的第二扩张脉冲。然后,通过独立电极31对致动器3施加与使墨压力室25收缩的第一电压相同的电压V1。该电压V1能够作为到下一个的第一扩张脉冲的偏电压来施加。然后,在下一个的喷出墨的驱动周期中也以相同的驱动波形300驱动致动器3。
在驱动波形300中,第二收缩脉冲-第二扩张脉冲构成接在喷出脉冲部的第一收缩脉冲后衰减残余振动的“取消脉冲部”。这样,驱动波形300通过喷出脉冲部与取消脉冲部合一来形成DDRD驱动波形(DDRD;Draw-Draw-Release-Draw)。
各电压V1~V3的大小为V1>V3>V2。在驱动波形300中,使喷出脉冲部中的电压V2与电压V3电位差ΔV2-V3比相同的喷出脉冲部中的电压V3与电压V1电位差ΔV3-V1大(ΔV2-V3>ΔV3-V1)。优选将ΔV2-V3与ΔV3-V1的比率设在6:4~8:2的范围内。更优选将ΔV2-V3与ΔV3-V1的比率设为7:3(在将电位差ΔV1-V2设为1时,ΔV2-V3:ΔV3-V1=0.7:0.3)。作为一例,将各电压V1~V3的值设为电压V1=24V、电压V3=16.8V、电压V2=0V。在一系列的动作中,将公共电极32的电压以0V设为恒定。ΔV2-V3与ΔV3-V1的比率为7:3(ΔV2-V3=16.8V、ΔV3-V1=7.2V)。
优选将各脉冲宽度(即时间Ta)设为在墨压力室25以及喷嘴24中填充有墨的状态下的致动器3的1次固有振动周期λ的半周期(λ/2)。固有振动周期λ例如能够通过检测在填满墨的状态下致动器3的阻抗的变化来测量。阻抗的检测例如使用阻抗分析仪。作为测量固有振动周期λ的其他方法,可以是,从驱动电路23将阶梯波形等电信号输入到致动器3并通过激光多普勒振动计来测量致动器3的振动。另外,也可以利用使用了计算机的模拟通过运算求出。作为变形例,各脉冲宽度的时间Ta可以设为λ/2的倍数,也可以是比λ/2短的时间。并且,各脉冲宽度的时间Ta可以彼此不同。λ/2也有时被称为AL(Acoustic Length:声长)。
需要说明的是,在图7的例子中,将电压V1和电压V3设为了正的电压(V1>V3)、将电压V2设为了0V,但是并不限于此。作为变形例,例如可以将电压V1和电压V3设为正的电压、将电压V2设为负的电压。在该情况下,将电压V2设为压电体35的极化反转电压以上的负的电压。作为一例,设为电压V1/V3/V2=17V/9.8V/-7V。
图8示意性地示出了在以图7的驱动波形300使致动器3驱动时的墨喷出动作。需要说明的是,附图标记M示出了墨的弯液面。若在图8的(a)的待机状态下施加偏电压V1,则会在压电体35的厚度方向上产生电场電界,并在压电体35产生d31模式的变形。具体地,圆环状的压电体35在厚度方向上伸长、并在径向上缩短。通过该压电体35的变形而在振动板29产生挠曲应力,如图8的(b)所示,致动器3向内侧弯曲。即、致动器3变形成为以喷嘴24为中心的凹地,墨压力室25的容积收缩。
接着,若施加第一扩张脉冲的电压V2,则致动器3如图8的(c)所示返回到变形前的状态。此时,在墨压力室25内,通过容积扩张到原来的状态内部的墨压降低,但是,来自公共墨室26的墨流入其中而墨压持续上升。然后,停止向墨压力室25供给墨,墨压力的上升也停止。即、成为所谓的拉的状态。
接着,若施加第一收缩脉冲的电压V3,则如图8的(d)所示,致动器3的压电体35变形而墨压力室25的容积收缩。如前述,墨压力室25内的墨压正在上升。所以,通过使墨压力室25的容积收缩提高墨压,而将墨从喷嘴24喷出。若在接在后面的取消脉冲部中施加第二收缩脉冲的电压V1,则如图8的(e)所示,墨压力室25的容积进一步收缩。即、若喷出墨,则墨压力室25内的墨压降低,并在墨压力室25内残余墨的振动。所以,通过使墨压力室25的容积进一步收缩使残余振动衰减。
若进一步在取消脉冲部中施加第二扩张脉冲的电压V3,则如图8的(f)所示,致动器3的压电体35的变形量变得比电压V1时变小,与此相应地墨压力室25的容积扩张。通过该取消脉冲部使残余振动衰减。接着,若施加第三收缩脉冲的电压V1,则如图8的(g)所示,墨压力室25的容积收缩。即、成为与图8的(b)相同的状态。
在此,如既述在DD驱动波形中有墨雾化的问题。图9示出了实际进行的墨喷出试验的结果。图9将墨的弯液面M的位置的变化与用于试验的驱动波形、和墨喷出动作时的墨的流速的变化一并示出。需要说明的是,关于墨的流速,将流入墨压力室25的方向以负的值示出、将从墨压力室25流出的方向以正的值示出。关于弯液面的位置,例如以图8的(a)的初始状态下的弯液面M的位置为基准,将朝向喷出方向的变化以正的值示出,将朝向内侧方向的变化以负的值示出。
关于比较例1的DD驱动波形,将电压V2与电压V3的电位差ΔV2-V3设为小于电压V3与电压V1的电位差ΔV3-V1(将电位差ΔV1-V2设为1时,ΔV2-V3:ΔV3-V1=0.25:0.75)。在该情况下,在喷出墨之际,最前滴的墨易雾化。图10是示意性地表示最前滴的墨雾化了的状态的图。关于比较例1的驱动波形易雾化的理由,由图9所示的弯液面M的位置的变化可知,推测在于在使墨的液滴喷出之际通过压力振动不形成从喷嘴面自然突出的弯液面M(圆框圈出的部分)。
另一方面,如比较例2,在不是DD驱动波形的情况下,最前滴很难发生雾化。但是,在不是DD驱动波形的情况下,若使用的喷墨头100~103的固有振动周期λ的半周期(λ/2)偏离最优λ/2,则有墨喷出后的残余振动变大的其他问题。图11示出了伴随偏离最优λ/2的残余振动的大小。由图11的结果可知,如比较例2,在不是DD驱动波形的情况下,伴随偏离最优λ/2残余振动变大。若残余振动大,则或影响接下来的墨的喷出状态,或在与其他通道之间发生串扰。
通常,关于驱动波形,将基于喷墨头100~103的构造、尺寸等的最优λ/2设定为时间Ta。最优λ/2的一例是2.5μs。但是,由于头的制作精度的界限等理由,有时实际的固有振动周期λ的半周期(λ/2)偏离最优λ/2。图1的喷墨头打印机10也具备相同的形状以及相同的尺寸的多个喷墨头100~103,但是固有振动周期λ不一定完全相同。
与此相对,关于使用了驱动波形300的实施例确认了,通过使喷出脉冲部中的电压V2与电压V3的电位差ΔV2-V3比电压V3与电压V1的电位差ΔV3-V1大(在将电位差ΔV1-V2设为1时,ΔV2-V3:ΔV3-V1=0.75:0.25)能够防止雾化。关于能够防止雾化的理由,由图9所示的弯液面的位置的变化可知,推测是因为在使墨的液滴喷出之际通过压力振动能够形成从喷嘴面自然突出的弯液面M。
由此可知,驱动波形300通过增大喷出脉冲部中的电位差ΔV2-V3能够防止雾化,并且因为对应于电位差ΔV3-V1变小,第二收缩脉冲的残余振动衰减效果相应变弱,所以通过设为DDRD驱动波形以使残余振动衰减。并且关于驱动波形300,如图11所示,即便是喷墨头100~103的固有振动周期λ的半周期(λ/2)偏离最优λ/2,残余振动也不会像比较例2那样地变大。即、如图11的比较表所总结的,驱动波形300均衡地具备防止雾化和残余振动稳定性的两个优点。并且,可以说,通过将ΔV2-V3与ΔV3-V1的比率设为7:3(在将电位差ΔV1-V2设为1时,ΔV2-V3:ΔV3-V1=0.7:0.3),能够以DDRD驱动波形所需的最小数量的电压V1~V3形成波形,并且选定了均衡地获得防止雾化和残余振动稳定性的效果的最优点。
需要说明的是,在图7的例子中,通过以DDRD驱动波形所需的最小数量的三个电压V1~V3形成波形,预防了电路构成变得复杂。但是,电压的数量无限制,也可以用4个以上的电压来构成驱动波形300。作为一例,使第四电压比电压V1低,或者相反地使第四电压比电压V1高。作为其他例子,使第五电压比电压V3低,或者相反地使第五电压比电压V3高。
(第二实施方式)
接着,对遵照第二实施方式的喷墨头100~103进行说明。在本实施方式中,对进行灰度打印的多滴驱动波形进行详述。由于驱动波形以外的喷墨头100~103的构成与第一实施方式相同,故而省略详细说明。
图12分别示出了2滴~4滴的多滴驱动波形。喷出2次墨以进行2灰度打印的多滴驱动波形(2滴(Drop))具备第一滴的喷出脉冲和第二滴的喷出脉冲。多滴驱动波形(2滴(Drop))将电压V1作为偏电压施加于致动器3。然后,将电压V2作为扩张脉冲对致动器3施加时间0.6Ta。然后,将电压V3作为收缩脉冲对致动器3施加时间Ta,以喷出第一滴的墨。即、除了调整了电压V3的施加时间之外与第一实施方式的喷出脉冲部相同。并且,将电压V1作为收缩脉冲施加于致动器3,以使残余振动衰减。
第二滴的喷出脉冲与图7示出的驱动波形300的喷出脉冲部相同。并且,接在喷出脉冲后的取消脉冲也与图7示出的驱动波形300的取消脉冲部相同。因此,省略详细说明。针对多滴驱动波形(2滴(Drop))中第一滴以及第二滴,都是使喷出墨的收缩脉冲下的电压V2与电压V3的电位差ΔV2-V3比电压V3与电压V1的电位差ΔV3-V1大(ΔV2-V3>ΔV3-V1)。
需要说明的是,在第一滴与第二滴之间设置中间时间Tm。中间时间Tm例如是2Ta。另外,通过将第一滴的扩张脉冲的脉冲宽度设定为0.6Ta、将第二滴的扩张脉冲的脉冲宽度设定为Ta来提高第二滴的墨的喷出速度。在将时间Ta设为λ/2的情况下,第一滴的扩张脉冲的脉冲宽度是0.6λ/2,第二滴的扩张脉冲的脉冲宽度是λ/2、中间时间Tm是λ。若设为在提高最终滴的墨的喷出速度的同时设置中间时间Tm,能够抑制墨的卫星发生。
滴3次墨以进行3灰度以上的打印的多滴驱动波形(3滴(Drop))具备第一滴的喷出脉冲、第二滴的喷出脉冲以及第三滴的喷出脉冲。多滴驱动波形(3滴(Drop))将电压V1作为偏电压施加于致动器3。然后,对致动器3施加时间0.6Ta的电压V2以作为扩张脉冲。然后,将电压V3作为收缩脉冲施加于致动器3,以喷出第一滴的墨。即、除去调整了电压V3的施加时间之外与第一实施方式的喷出脉冲部相同。接着,对致动器3施加时间0.3Ta的电压V2以作为扩张脉冲。然后,将电压V3作为收缩脉冲施加于致动器3,以喷出第二滴的墨。进一步地将电压V1作为收缩脉冲施加于致动器3,以使残余振动衰减。
第三滴的喷出脉冲与图7示出的驱动波形300的喷出脉冲部相同。并且,接在喷出脉冲后的取消脉冲也与图7示出的驱动波形300的取消脉冲部相同。因此,省略详细说明。多滴驱动波形(3滴(Drop))在第一滴~第三滴的所有滴中,使喷出墨的收缩脉冲下的电压V2与电压V3的电位差ΔV2-V3比电压V3与电压V1的电位差ΔV3-V1大(ΔV2-V3>ΔV3-V1)。
需要说明的是,在第二滴与第三滴之间,设置中间时间Tm。中间时间Tm例如是2Ta。另外,通过将第一滴的扩张脉冲的脉冲宽度设定为0.6Ta、将第二滴的扩张脉冲的脉冲宽度设定为0.3Ta、将第三滴的扩张脉冲的脉冲宽度设定为Ta来提高最终滴的第三滴的墨的喷出速度。在将时间Ta设为λ/2的情况下,第一滴的扩张脉冲的脉冲宽度是0.6λ/2,第二滴的扩张脉冲的脉冲宽度是0.3λ/2,第三滴的扩张脉冲的脉冲宽度是λ/2、中间时间Tm是λ。若设为在提高最终滴的墨的喷出速度的同时设置中间时间Tm的话,则能够抑制墨的卫星发生。关于第一滴的扩张脉冲与第二滴的扩张脉冲的间隔,使彼此中间点之间成为时间Ta。
多滴驱动波形(4滴(Drop))也是与多滴驱动波形(3滴(Drop))相同的构成。虽然省略图示,但是喷出墨5次以上的多滴驱动波形也能够同样地构成。需要说明的是,在使用图12所示的一系列的多滴驱动波形的情况下,对于喷出1次墨的驱动波形,也可以设为将扩张脉冲的宽度设为0.6Ta以使墨的喷出状态整齐。
上述第一~第二实施方式是通过独立电极31对致动器3的下部电极36施与驱动信号的构成(参照图5)。即、电压施加方向与压电体35的压电膜极化方向(即、从下部电极36朝向上部电极34的方向)一致。作为变形例,也可以设为将驱动信号施与致动器3的上部电极34。即、使电压施加方向不与压电体35的压电膜极化方向(即、从下部电极36朝向上部电极34的方向)一致的构成。在该情况下,如图13所示,将驱动波形301设为通过使驱动波形300上下翻转而得的波形。多滴波形也是同样的。
根据上述的任一实施方式,能够提供能够抑制在喷出墨之际雾化的喷墨头。
需要说明的是,关于喷墨头100~103,也可以不将致动器3和喷嘴24两者配置在喷嘴板2的表面上。例如可以是具备例如按需滴墨压电方式、共享壁类型、共享模式类型中的任一驱动方式的致动器的喷墨头。
本发明的实施方式是作为例子提出的,并非旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围、宗旨中,同样地包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
Claims (10)
1.一种喷墨头,其特征在于,具备:
墨喷出部,具备喷出墨的喷嘴、与所述喷嘴连通的墨压力室、以及改变所述墨压力室的容积的致动器;以及
致动器驱动电路,所述致动器驱动电路将包括喷出脉冲部的驱动波形的驱动信号施与所述致动器,所述喷出脉冲部在从第一电压变化为相较于该第一电压使所述墨压力室扩张的第二电压之后变化为以所述第二电压与所述第一电压之间的电位使所述墨压力室收缩的第三电压以从所述喷嘴喷出墨,在所述驱动波形中,所述第二电压与所述第三电压的电位差比所述第三电压与所述第一电压的电位差大。
2.根据权利要求1所述的喷墨头,其特征在于,
所述驱动波形包括取消脉冲部,所述取消脉冲部接在所述喷出脉冲部之后变化为使所述墨压力室收缩的第四电压,并从所述第四电压变化为相较于该第四电压使所述墨压力室扩张的第五电压。
3.根据权利要求2所述的喷墨头,其特征在于,
使所述喷出脉冲部的所述第三电压和所述取消脉冲部的所述第五电压为相同的电压值。
4.根据权利要求1所述的喷墨头,其特征在于,
所述驱动波形是将所述喷出脉冲部分配于喷出第一滴到最终滴的第n滴中的任一滴的多滴驱动波形,其中,n≥2。
5.根据权利要求2所述的喷墨头,其特征在于,
所述驱动波形是将所述喷出脉冲部分配于喷出第一滴到最终滴的第n滴中的任一滴的多滴驱动波形,其中,n≥2。
6.根据权利要求3所述的喷墨头,其特征在于,
所述驱动波形是将所述喷出脉冲部分配于喷出第一滴到最终滴的第n滴中的任一滴的多滴驱动波形,其中,n≥2。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的喷墨头,其特征在于,
所述第二电压与所述第三电压的电位差同所述第三电压与所述第一电压的电位差的比率是7:3。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的喷墨头,其特征在于,
所述致动器驱动电路根据印刷的图像数据选择喷出墨的通道,并向所选择的通道的致动器施与所述驱动波形。
9.根据权利要求7所述的喷墨头,其特征在于,
所述致动器驱动电路根据印刷的图像数据选择喷出墨的通道,并向所选择的通道的致动器施与所述驱动波形。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的喷墨头,其特征在于,
所述致动器是层叠上部电极、薄板状的压电体以及下部电极而成的。
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