JP2004249684A - Liquid ejector and process for forming small protrusion by liquid ejection - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の液体をノズル開口から吐出可能な液体噴射ヘッドを有し、噴射した液体を固化させて吐出対象物の表面に小突起を形成可能な液体噴射装置、及び、吐出させた液体によって吐出対象物の表面に小突起を形成する液体噴射による小突起形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液体噴射ヘッドから吐出させた液体を固化させて吐出対象物の表面に小突起を形成する液体噴射装置としては、所謂点字プリンタ、立体画像プリンタ、3次元造形装置などが提案されている。
【0003】
従来、このような液体噴射装置は、小突起を形成するための専用の機構が必須であった。上記の点字プリンタにおいては、例えば、書き込み工程にて、インクよりなるドット像を印刷記録媒体上に形成し、その後、加熱工程にて、このインクを熱膨張させている(例えば、特許文献1)。このため、加熱工程で使用するヒータが必須の構成となっている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−115199号公報(第2,4頁,第1−2図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の液体噴射装置では、液体を吐出させる機構の他に小突起を形成するための機構が必要となっていたので、装置が複雑化してしまう問題があった。また、小突起が形成される対象も限られてしまい、この液体噴射装置の汎用化を妨げる一因となっていた。これにより、装置が専用化して用途が限定され、使い勝手が損なわれてしまっていた。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、印字等の本来の機能に加えて小突起形成機能を比較的容易に組み込むことができ、汎用性を高めることが可能な液体噴射装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体供給源から供給された液体をノズル開口から液滴の状態で吐出可能な液体噴射ヘッドを備え、通常では第1液を吐出する液体噴射装置において、
通常の第1液のみを吐出する通常噴射モードと、第1液と第2液とを吐出可能な小突起形成モードとを少なくとも含む複数の噴射モードの中から1つの噴射モードを選択し、選択した噴射モードに応じて前記噴射ヘッドの動作を制御する駆動制御手段を備え、
前記液体噴射ヘッドは、通常の第1液と、吐出対象物への浸透性を有すると共に固化時の耐摩耗性が第1液よりも高い第2液を噴射可能な構成とし、
前記駆動制御手段は、噴射モードが小突起形成モードである場合に、第1液を吐出させて小突起基部を吐出対象物上に形成した後に該小突起基部を覆うように第2液を吐出させてコーティング層を形成するように構成したことを特徴とする。
そして、この構成において、小突起形成モードが吐出対象物の表面に点字用突起を形成する点字形成モードであることが好ましい。
【0008】
なお、「通常の第1液」とは、液体噴射装置の本来の機能で使用する液体であり、プリンタの場合であればインクが相当する。また、「耐摩耗性」とは、指等によって擦られた際の耐性を意味する。また、「通常噴射モード」とは、液体噴射ヘッドの本来の機能を果たすためのモードを意味し、例えばプリンタの場合、記録媒体としての記録紙に文字や画像を印刷するモードである。
【0009】
また、本発明は、液体供給源から供給された液体を液体噴射ヘッドのノズル開口から液滴の状態で吐出させ、該吐出させた液体によって吐出対象物の表面に小突起を形成する液体噴射による小突起形成方法において、
小突起基部を形成するための第1液が吐出対象物に浸透するのを阻止する第3液を吐出して一部を吐出対象物内に浸透させた状態で該吐出対象物の表面に下地層を形成し、
該下地層上に第1液を吐出することで小突起基部を吐出対象物上に形成し、
第2液を、前記小突起基部を覆うように吐出することでコーティング層を形成することを特徴とする。
【0010】
これらの発明によれば、第1液を吐出させることで小突起基部を形成し、第2液を吐出させることでコーティング層を形成するので、液体の吐出によって吐出対象物上に小突起を形成できる。このように、液体の吐出機構を備えれば足りるので、小突起形成機能を本来の機能に加えて比較的容易に液体噴射装置に組み込むことができ、装置の汎用性を高めることができる。また、第2液でコーティング層を形成するので、第1液に耐摩耗性の低い液体を使用したとしても、小突起基部はコーティング層によって保護される。これにより、作製された小突起の耐久性を高めることができる。
【0011】
上記発明において、前記第1液及び第2液が化学反応を生じる反応性液体であり、第1液と第2液の化学反応によってこれらの液体を固化させる構成とすることが好ましい。この構成において、第1液がアニオン樹脂を含有する液体であり、第2液がカチオン樹脂を含有する液体であることが好ましい。
これらの発明では、第2液が第1液に接触することで化学反応が開始し、小突起が固化するので、固化のための特別な機構が不要となり、装置構成の簡素化が図れる。
【0012】
また、上記発明において、前記コーティング層を、その一部を吐出対象物内に浸透させた状態で形成する構成が好ましい。また、この第2液が透明樹脂を含有したクリアインクである構成が好ましい。
これらの発明では、その一部が吐出対象物内に浸透した状態でコーティング層が固化するので、浸透した部分がアンカーとして機能し、コーティング層の吐出対象物に対する接合強度を高めることができる。その結果、形成した小突起を吐出対象物から剥がれ難くすることができる。
【0013】
また、上記発明において、前記通常噴射モードが印刷記録媒体上に文字や画像を印刷する印刷モードであり、
前記第1液が印刷用インクである構成が好ましい。
これらの発明では、小突起基部の形成に通常噴射モードで使用される第1液を利用するので、小突起基部の形成のために専用の液体を用意する必要が無く、小突起形成機能をより容易に液体噴射装置に組み込むことができる。
【0014】
そして上記発明において、前記小突起基部の形成に先立って、該小突起基部の形成位置に前記第1液が吐出対象物に浸透するのを阻止する第3液を吐出して一部を吐出対象物内に浸透させた状態で該吐出対象物の表面に下地層を形成することが好ましい。
これにより、第1液が吐出対象物に浸透するのを防止することができ、より少ない吐出量で小突起を形成することができる。
また、第2液と第3液を同一組成の液体とするのが好ましい。この構成を採用することにより、下地層を形成するための下地材として専用の液体を用意する必要が無く、より簡単な構成で下地層を形成することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明は、液体噴射装置の例として記録紙等の印刷記録媒体上に画像や文字を記録するインクジェット式記録プリンタ(以下、単にプリンタという)を挙げることとし、このプリンタに本来の印刷機能に加えて小突起形成機能を加えた構成について説明する。
【0016】
まず、図1に基づき、プリンタ1の全体構造について説明する。例示したプリンタ1は、カートリッジ装着部2と記録ヘッド3(本発明の液体噴射ヘッドの一種)とを設けたキャリッジ4を有する。このキャリッジ4は、ガイドロッド5に軸支されて記録紙6の幅方向(主走査方向)に移動可能に取り付けられている。このキャリッジ4には、駆動プーリー7と遊転プーリー8との間に掛け渡したタイミングベルト9が接続されている。そして、この駆動プーリー7はパルスモータ10の回転軸に接合されている。従って、キャリッジ4は、パルスモータ10の作動によって記録紙6の幅方向に移動する。キャリッジ4の移動範囲内における端部領域には、ホームポジションが設定されている。このホームポジションには、記録ヘッド3のノズルプレート11(図2参照)の表面をクリーニングするためのワイパー機構12と、このノズル形成面を封止可能なキャッピング機構13とが配設されている。
【0017】
上記の記録ヘッド3としては種々の構成が提案されているが、図2に例示した記録ヘッド3は、振動子ユニット15、この振動子ユニット15を収納可能なケース16、ケース16の先端面に接合される流路ユニット17等を備えている。
【0018】
上記のケース16は、振動子ユニット15を収納するための収納空部18を有するブロック状部材であり、例えば樹脂(エポキシ樹脂等)を成型することで作製される。上記の振動子ユニット15は、櫛歯状に形成した複数の圧電振動子19と、各圧電振動子19が接合される固定板20と、各圧電振動子19に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル21とを備えている。
【0019】
上記の圧電振動子19は圧力発生素子の一種である。本実施形態の圧電振動子19は、例えば、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型の圧電振動子であって、積層方向に直交する方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子である。上記の固定板20は、厚さが1ミリ程度の板状部材であり、圧電振動子19からの反力を受け止める部材である。本実施形態では、固定板20を、金属材料の一種であるステンレスによって作製している。上記のフレキシブルケーブル21は、可撓性を有するフィルム状の配線部材である。そして、フレキシブルケーブル21の一端部は圧電振動子19の表面に半田付けされ、他端部は配線基板22に半田付けされている。
【0020】
この圧電振動子19を構成する圧電体層に電界を作用させると、即ち、フレキシブルケーブル21を介して駆動信号を供給すると、上記の自由端部分が素子長手方向(積層方向とは直交する方向)に伸縮する。例えば、充電によって振動子電位を上昇させると圧電振動子19は素子長手方向に収縮し、放電によって振動子電位を下降させると圧電振動子19は素子長手方向に伸長する。
【0021】
上記の流路ユニット17は、液体供給口23から圧力室24を経てノズル開口25に至る一連の個別液体流路を有する板状の部材である。この流路ユニット17は、圧力室24や液体供給口23となる空部や溝部等を有する流路形成基板26と、これらの空部や溝部の開口を封止して圧力室24や液体供給口23の一部を区画する弾性板27と、ノズル開口25が複数穿設されたノズルプレート11を備えている。そして、流路形成基板26の一方の表面、即ち、ケース側の表面に弾性板27を接合し、流路形成基板26の他方の表面、即ち、弾性板接合面とは反対側の表面にノズルプレート11を接合している。
【0022】
上記のノズルプレート11は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口25を列状に穿設した金属製の薄いプレートである。本実施形態では、このノズルプレート11をステンレス製の板材によって構成し、図3に示すように、ノズル開口25の列(ノズル列28)を横並びに8列設けている。そして、1つのノズル列28は、180個のノズル開口25によって構成されている。このため、1つの記録ヘッド3あたり1440個のノズル開口25を備えている。
【0023】
上記の弾性板27は、支持板29の表面に弾性体膜30を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板29とし、この支持板29の表面にPPS(ポリフェニレンサルファイド)やPI(ポリイミド)製の樹脂フィルムを弾性体膜30としてラミネートした複合板材を用いて弾性板27を作製している。この弾性板27には、圧力室容積を変化させるダイヤフラム部が設けられている。また、この弾性板27には、リザーバ40の一部を封止するコンプライアンス部が設けられている。
【0024】
上記のダイヤフラム部は、エッチング加工等によって支持板29を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部は、圧電振動子19の先端面が接合される島部31と、この島部31を囲う薄肉弾性部32とからなる。上記のコンプライアンス部は、リザーバ40に貯留された液体の圧力変動を吸収するための部分である。このダンパー部分もまた、貯留空部の開口面に対向する領域の支持板29をエッチング加工等によって除去し、弾性体膜30のみにすることで作製される。
【0025】
そして、上記の島部31には圧電振動子19の先端面が接合されているので、自由端部を伸縮させることで圧力室容積を変化させることができる。例えば、圧電振動子19を充電して自由端部を素子長手方向に収縮させると島部31が引っ張られる。これにより島部31が移動し、圧電振動子19の放電状態と比べて、圧力室容積を増大させることができる。また、充電状態の圧電振動子19を放電して自由端部を素子長手方向に伸長させると、島部31が圧力室24側に押される。これにより、圧電振動子19の充電状態に比べて、圧力室容積を減少させることができる。
【0026】
上記のカートリッジ装着部2には供給針ユニット33が設けられている。この供給針ユニット33は液体を貯留した液体カートリッジ34(本発明の液体供給源の一種、図1参照)と接続される部分であり、この供給針ユニット33を介して液体カートリッジ34に貯留された液体が記録ヘッド3内に供給される。なお、液体供給源としては、液体カートリッジ34に限らず、液体貯留パック(液体を貯留した袋体)を用いてもよい。
【0027】
本実施形態における供給針ユニット33は、液体供給針35と針ホルダ36とから概略構成されている。液体供給針35は、液体カートリッジ34の内部に挿入される部材であり、液体カートリッジ34内に貯留された液体を針内に導入する。この液体供給針35の先端部は円錐状に尖っており、針内外を連通する液体導入孔が複数穿設されている。針ホルダ36は、液体供給針35を取り付けるための部材であり、その表面には液体供給針35の根本部分を止着するための台座37を形成している。
【0028】
この供給針ユニット33は、ケース16の取付面上に配設されている。この配設状態において、液体出口とケース16の接続突起とは、パッキン38を介して液密状態で連通される。そして、接続突起の内側には、ケース16内を貫通する液体供給路39が形成されている。この液体供給路39は、流路ユニット17のリザーバ40に連通している。従って、液体カートリッジ34内に貯留された液体は、液体供給路39を通じてリザーバ40に流入する。
【0029】
従って、これらの記録ヘッド3及び供給針ユニット33では、液体供給針35からリザーバ40及び圧力室24を通ってノズル開口25に至る一連の液体流路が形成される。そして、圧電振動子19を作動させると、上記したように圧力室容積を変化させることができる。この圧力室容積の変動により、圧力室24内の液体には圧力変動が生じるので、圧力室24内における液体圧力を変化させることができ、ノズル開口25から液滴を吐出させることができる。例えば、圧電振動子19を充電して圧力室24を膨張させ、その後、圧電振動子19を急激に放電して圧力室24を収縮させると、圧力室24の膨張によって圧力室24内に流入した液体が急激に加圧され、ノズル開口25から液滴が吐出される。
ここで、本実施形態では、圧電振動子19の機械的な変形を利用して液滴を吐出させているので、液滴の吐出時に熱が生じ難い。従って、インクを変質させることなく吐出することができる。
【0030】
次に、この記録ヘッド3から吐出させるインクについて説明する。このプリンタは、複数種類のモード(本発明における噴射モードの一種)で記録動作が行える。具体的には、点字形成モードと印刷モードの2種類である。ここで、点字形成モードとは、コピー用紙等の記録紙6の表面に、点字を構成する突起(本発明における小突起の一種。以下、点字用突起43という。図6参照。)を形成するモードであり、本発明における小突起形成モードの一種である。また、印刷モードとは、記録紙6上に文字や画像を印刷するモードであり、本発明における通常噴射モードの一種である。なお、上記の記録紙6は、本発明における吐出対象物の一種であり、印刷記録媒体の一種でもある。
【0031】
上記の点字形成モードにおいて、記録ヘッド3は2種類の液体を吐出するように構成されている。即ち、印刷モードにおいて記録紙6に文字や画像を印刷するための印刷用インクと、点字形成モードにおいて点字用突起の核44(本発明における小突起基部の一種,図6参照)の表面にコーティング層45を形成するためのクリアインクとを選択的に吐出する。
印刷用インクは、本発明の第1液の一種であり、例えば顔料インクが用いられる。この印刷用インクは、点字形成モードにおいて点字用突起の核44を形成するのにも使用される。また、クリアインクは、本発明の第2液の一種であり、記録紙6への浸透性が印刷用インクよりも高く、表面張力が印刷用インクよりも低く調整されたクリアインクが用いられる。
【0032】
本実施形態では、印刷用インクとクリアインクとを、互いに化学反応を生じさせる反応性液体によって構成し、化学反応によってこれらのインクを固化させている。具体的に説明すると、印刷用インクは負に帯電した顔料樹脂(アニオン樹脂)を溶媒中に分散させたインクであり、クリアインクは正に帯電した顔料樹脂(カチオン樹脂)を溶媒中に分散させたインクである。この組み合わせにより、クリアインクを印刷用インクに重ねて吐出させると、両インクの接触によって化学反応(固化反応)が生じる。そして、この化学反応によって点字用突起43が形成される。従って、液滴吐出後における特別な処理が不要となり、点字用突起43を形成するための専用機構を省略することができ、クリアインクを吐出可能な構成であれば足りる。このため、装置構成の簡素化を図ることができ、小突起形成機能を本来の機能(即ち、印刷機能等の小突起形成機能以外の機能)に加えて比較的容易に組み込むことができる。これにより、装置の汎用性を高めることができる。
【0033】
上記のクリアインクには、例えば、ポリアクリルアミン等のアミン/イミン系の樹脂が好適に用いられる。これは、固化時における耐摩耗性が印刷用インクよりも高いこと、記録紙6に対する浸透性が高いこと、及び、表面張力が極めて低い等の理由による。なお、クリアインクの表面張力を低くするため、トリエチレングリコールモノブチルエーテルやヘキサンジオール等の界面活性剤や浸透性溶剤を添加してもよい。
【0034】
上記、印刷用インクは、顔料濃度や保湿剤濃度等が画像印刷等の用途に適するように調整されている。そして、この印刷用インクは、本実施形態では7色を用意している。具体的には、ブラックインク、ライトブラックインク、シアンインク、ライトシアンインク、マゼンタインク、ライトマゼンタインク、イエローインクが用意されている。そして、ブラックインクについては、印刷モードにおいて2列のノズル列28から吐出させ、他のインクについてはそれぞれ1列のノズル列28から吐出させている。
なお、顔料濃度に関しては、ブラックインクが6.5重量%、ライトブラックインクが1.0重量%、シアンインクが4.0重量%、ライトシアンインクが1.0重量%、マゼンタインクが6.0重量%、ライトマゼンタインクが0.9重量%、イエローインクが5.0重量%となっている。
【0035】
印刷用インクおよびクリアインクは、それぞれ個別の液体カートリッジ34に貯留されている。この液体カートリッジ34は、液体の貯留空部を内部に形成すると共に、液体供給針35が挿入される針挿入部を備えたブロック状の部材であり、カートリッジ装着部2に装着される。そして、点字形成モードにおいて、印刷用インクは、8列のノズル列28の内、7列のノズル列28から吐出され、クリアインクは残りの1列のノズル列28から吐出される。
【0036】
例示した液体カートリッジ34は、情報記憶素子の一種である接点ROM46(図4参照)を備えている。この接点ROM46は、記憶内容を外部から書き換え可能であって、カートリッジ装着部2から取り外した状態においても記憶内容を保持可能な素子によって構成されている。
この接点ROM46には、その液体カートリッジ34に貯留されている液体の種類を示す液体種類情報、液体の残量を示す液体残量情報、最初に装着された日を示す使用開始日情報といった各種情報が記憶されている。そして、この接点ROM46は、カートリッジ装着部2への装着状態でカートリッジ装着部2に設けられた接点端子47(図4参照)に電気的に接続される。なお、この接点端子47は制御部48と電気的に接続されている。
【0037】
次に、プリンタ1の電気的構成について説明する。図4に示すように、このプリンタ1は、プリンタコントローラ51と、プリントエンジン52とから概略構成されている。
【0038】
プリンタコントローラ51は、CPU,ROM,RAMを備えた制御部48や、記録ヘッド3に供給するための駆動信号を発生する駆動信号発生回路53等を備えている。一方、プリントエンジン52は、パルスモータ10と、紙送りモータ54と、記録ヘッド3等を備えている。そして、これらの各部は、上記の制御部48によってその動作が制御可能である。
【0039】
上記の制御部48は、このプリンタ1における制御を行う部分である。この制御部48は、接点端子47と電気的に接続されているので、装着された液体カートリッジ34の接点ROM46に記憶された各種情報を読み出せる。このため、制御部48は、読み出した情報に基づいて液体カートリッジ34に貯留されている液体の種類等を認識できる。また、制御部48は、接点ROM46に記憶された各種情報を書き換えることもできる。
【0040】
この制御部48は、本発明における駆動制御手段としても機能する。即ち、制御部48は、複数のモード(即ち、噴射モード)の中から1つのモードを選択し、選択したモードに応じて記録ヘッド3の動作を制御する。本実施形態では、制御部48は、点字形成モードと印刷モードの何れか一方のモードを選択できる。このモードの選択は、選択スイッチ(図示せず)の操作によって行ってもよく、制御部48に選択させてもよい。そして、制御部48に選択させる場合には、接点ROM46に記憶された情報を利用する構成が好ましい。これは、本実施形態では吐出させる液体の種類がモード毎に相違する(即ち、印刷モードでは印刷用インクのみが使用され、点字形成モードでは印刷用インクとクリアインクの二種類の液体が使用される)ことによる。即ち、接点ROM46に記憶された情報を参照することで、制御部48は、カートリッジ装着部2に装着されたカートリッジ(貯留された液体)の種類を認識できるので、使用するモードを自動的に決定できる。
【0041】
点字形成モードにおいて、制御部48は、ホストコンピュータ等の上位装置から送信されてくる点字形成データに基づき、点字用突起43を形成する場所、点字用突起43の大きさ(着弾面積)、点字用突起43の高さ(液滴の吐出量)等を決定し、記録ヘッド3を制御するためのドットパターンデータを生成する。そして、制御部48は、この生成したドットパターンデータを記録ヘッド3に転送する。また、制御部48は、駆動信号設定手段としても機能し、点字用突起43の形成に適した波形形状の点字用駆動信号を設定し、この点字用駆動信号を駆動信号発生回路53から発生させる。さらに、制御部48は、パルスモータ10を作動させてキャリッジ4(記録ヘッド3)を所望の位置に移動させたり、紙送りモータ54を作動させて記録紙6を送り出したりもする。
【0042】
印刷モードにおいて、制御部48は、上位装置から送信されてくる印刷データに基づいて色毎のドットパターンデータを生成し、記録ヘッド3に転送する。また、制御部48(駆動信号設定手段)は、印刷に適した波形形状の印刷用駆動信号を設定し、この印刷用駆動信号を駆動信号発生回路53から発生させる。そして、この印刷モードにおいても、制御部48は、パルスモータ10を作動させてキャリッジ4(記録ヘッド3)を所望の位置に移動させたり、紙送りモータ54を作動させて記録紙6を送り出したりする。
【0043】
上記の駆動信号発生回路53は、駆動信号発生手段として機能する部分であり、制御部48による制御の下、記録ヘッド3に供給するための駆動信号を発生する。本実施形態の駆動信号発生回路53は、図5に示すように、点字形成モードにおいて1種類の点字用駆動信号(COM1)を発生し、印刷モードにおいて3種類の印刷用駆動信号(COM2〜COM4)の何れかを選択的に発生する。
【0044】
以下、各駆動信号について説明する。上記の点字用駆動信号は、図5(a)に示すように、液滴の吐出量を可及的に増やすように設定した点字駆動パルスDP1を、1単位周期内に3個等間隔で発生させる一連の信号である。この点字駆動パルスDP1は、駆動電圧、即ち、最大電位と最低電位の電位差を、圧電振動子19が許容し得る程度まで可及的に高く設定した駆動パルスである。そして、この点字駆動パルスDP1が1つ圧電振動子19に供給される毎に、ノズル開口25からは最大量のインク滴(この例では約17pL)が吐出される。従って、1単位周期では、約50pLのインク滴を吐出させることができる。
【0045】
上記の印刷用駆動信号は、例えば、高速印刷に適した第1印刷用駆動信号COM2と、高解像度の印刷時に用いられる第2印刷用駆動信号COM3と、超高解像度の印刷時に用いられる第3印刷用駆動信号COM4とからなる。
【0046】
第1印刷用駆動信号COM2及び第2印刷用駆動信号COM3は、スモールドット、ミドルドット、及び、ラージドットからなるドットセットを選択的に記録可能な駆動信号である。即ち、これらの駆動信号では、非記録を含めて、各ドットを4階調で記録することができる。そして、第1印刷用駆動信号COM2と第2印刷用駆動信号COM3とは、各ドットにおけるインク量の組み合わせが相違する。
【0047】
上記の第1印刷用駆動信号COM2は、第1スモールドット駆動パルスDP2を1単位周期内に3個等間隔で発生させる一連の信号である。この第1スモールドット駆動パルスDP2は、約13pLのインク滴をノズル開口25から吐出させる駆動パルスであり、基本的な波形形状は上記の点字駆動パルスDP1と同じである。但し、この第1スモールドット駆動パルスDP2では、駆動電圧を上記の点字駆動パルスDP1よりも低く設定している点に相違がある。また、この第1スモールドット駆動パルスDP2では、使用環境の温度情報等に応じて、この駆動パルスを構成している波形要素の発生時間や電位差を変更している点も相違する。
【0048】
この第1印刷用駆動信号COM2では、記録階調が非記録の場合、何れの第1スモールドット駆動パルスDP2も圧電振動子19に供給しない。そして、記録階調がスモールドットの場合には1単位周期あたり1つの第1スモールドット駆動パルスDP2を圧電振動子19に供給し、ミドルドットの場合には2つの第1スモールドット駆動パルスDP2を圧電振動子19に供給する。同様に、記録階調がラージドットの場合には3つの第1スモールドット駆動パルスDP2全てを圧電振動子19に供給する。これにより、記録階調が非記録の場合にはインク滴は吐出されない。また、スモールドットの場合には約13pLのインク滴が1単位周期内に1回吐出され、記録紙6上にはこのインク滴によるスモールドットが記録される。記録階調がミドルドットの場合には、約13pLのインク滴が1単位周期内に2回吐出され、記録紙6上には約26pLのインク滴によるミドルドットが記録される。記録階調がラージドットの場合には約13pLのインク滴が1単位周期内に3回続けて吐出され、記録紙6上には約40pLのインク滴によるラージドットが記録される。
【0049】
上記の第2印刷用駆動信号COM3は、微振動パルスDP3と、第2スモールドット駆動パルスDP4と、ミドルドット駆動パルスDP5とを1単位周期内に備えた一連の信号である。微振動パルスDP3は、メニスカス、即ち、ノズル開口25で露出しているインクの自由表面を、インク滴を吐出させない程度に移動させる信号である。第2スモールドット駆動パルスDP4は、上記の第1スモールドット駆動パルスDP2での吐出量よりも少ない量のインク滴を吐出させる駆動パルスである。本実施形態では、約4pLのインク滴を吐出させる信号として構成されている。ミドルドット駆動パルスDP5は、ミドルドットの形成に適した量のインク滴を吐出させる駆動パルスである。本実施形態では、約12pLのインク滴を吐出させる信号として構成されている。なお、このミドルドット駆動パルスDP5では、直前に第2スモールドット駆動パルスDP4が供給されると、上記の量(約12pL)よりも多い量のインク滴が吐出される。
【0050】
この第2印刷用駆動信号COM3では、記録階調が非記録の場合には微振動パルスDP3を圧電振動子19に供給する。これにより、メニスカスが微振動し、インクの増粘が防止される。また、記録階調がスモールドットの場合には第2スモールドット駆動パルスDP4を圧電振動子19に供給し、ミドルドットの場合にはミドルドット駆動パルスDP5を圧電振動子19に供給する。これにより、各々のインク量に応じた大きさのドットが記録紙6上に記録される。さらに、記録階調がラージドットの場合には第2スモールドット駆動パルスDP4とミドルドット駆動パルスDP5とを続けて圧電振動子19に供給する。この場合、第2スモールドット駆動パルスDP4とミドルドット駆動パルスDP5の相乗効果によって約20pLのインク滴が吐出され、このインク滴によってラージドットが記録される。
【0051】
上記の第3印刷用駆動信号COM4は、超高解像度の印刷時に用いられる駆動信号であり、1単位周期内に、1つの微振動パルスDP6と1つの第3スモールドット駆動パルスDP7とを有する一連の信号である。ここで、微振動パルスDP6は、上記した微振動パルスDP3と同様の機能を発揮し、インクの増粘を防止するものである。第3スモールドット駆動パルスDP7は、上記の第2スモールドット駆動パルスDP4よりもさらに少量のインク滴を吐出させる駆動パルスであり、本実施形態では約2pLのインク滴を吐出させる。また、この第3印刷用駆動信号COM4における単位周期の長さは、上記の第1印刷用駆動信号COM2や第2印刷用駆動信号COM3の単位周期の長さよりも短い。
【0052】
この第3印刷用駆動信号COM4では、全てのドットを第3スモールドット駆動パルスDP7による極小のスモールドットで記録する。即ち、ドットを記録する場合には第3スモールドット駆動パルスDP7を圧電振動子19に供給し、非記録の場合には微振動パルスDP6を圧電振動子19に供給する。
【0053】
次に、上記構成のプリンタ1における動作について説明する。
【0054】
電源が投入されると制御部48は、所定のイニシャライズ動作を実行する。このイニシャライズ動作では、キャリッジ4を主走査方向に動かしてキャリッジ4(記録ヘッド3)の位置認識等を行ったり、ワークエリア内の不要な情報をクリアしたりする。イニシャライズ動作を行ったならば、制御部48は、接点端子47を通じて接点ROM46にアクセスし、記憶されている各種情報を読み出す。そして、制御部48(駆動制御手段)は、読み出した情報に基づき、装着されている液体カートリッジ34の種類、即ち貯留されている液体の種類を認識し、モードを設定する。この場合、制御部48は、装着されている液体カートリッジ34が印刷用インクのみの場合には印刷モードを設定する。また、装着されている液体カートリッジ34が印刷用インクとクリアインクである場合には点字形成モードを設定する。なお、印刷モードと点字形成モードとは手動操作により切替えることもできる。
【0055】
印刷モードにおいて制御部48(駆動制御手段)は、上記の印刷用インクを吐出させる。このとき、制御部48は、上位装置からの印刷データに基づき、第1印刷用駆動信号COM2〜第3印刷用駆動信号COM4の何れかを選択して駆動信号発生回路53から発生させる。また、制御部48は、パルスモータ10や紙送りモータ54を制御し、キャリッジ4を主走査方向に移動させると共に記録紙6を副走査方向に送り出す。さらに、制御部48は、キャリッジ4や記録紙6の移動に同期させて、駆動パルスDP2〜DP7の圧電振動子19への供給を制御する。この一連の動作によって、記録紙6上には、印刷データに基づく画像等が記録される。
【0056】
一方、点字形成モードにおいて制御部48(駆動制御手段)は、上記の印刷用インクとクリアインクとを吐出させる。即ち、制御部48は、先ず核形成工程を行い、印刷用インクを記録紙6上に着弾させて点字用突起の核44(小突起基部)を形成する。この場合、図6(a)及び(b)に示すように、記録ヘッド3の主走査に連動させて小突起を形成する領域に対し、規定量の印刷用インクを着弾させる。
ここで、標準的な点字用突起43は、直径が1.4mm、中心部の高さが0.7mm程度の半球状をしている。そして、この形状に基づいて単純に計算すると、上記した50pLの液滴を約14500回吐出させることで、一つの点字用突起の核44を形成することができる。
なお、本実施形態では、上記したように、1つのノズル列28は180個のノズル開口25を備えており、7列のノズル列28(1260個のノズル開口25)を印刷用インクの吐出用に割り当てている。このため、計算上では、50pLの液滴を1つのノズル開口25あたり11回〜12回吐出させることで、一つの点字用突起の核44が形成できる。但し、実際には、印刷用インクの溶媒は高い浸透性を有するため、この溶媒が記録用紙6に染み込む分を考慮すると、点字用突起43を上記の大きさに形成するにはそれ以上吐出する必要がある。
【0057】
点字用突起の核44を形成したならば、コーティング工程に移行し、この核44を覆うようにクリアインクを吐出させる。このコーティング工程では、例えば、図6(c)に示すように、核44よりも少し広い領域にクリアインクを吐出させる。上記したように、このクリアインクはカチオン樹脂を含み、印刷用インクを構成するアニオン樹脂と化学反応を生じて固化するので、クリアインクの着弾によって化学反応が開始し、点字用突起43が形成される。このため、固化のための特別な機構が不要であり、装置構成の簡素化が図れる。
【0058】
このクリアインクは、固化することで点字用突起の核44を保護するコーティング層45となる。点字は、点字用突起43を指先で触れることで認識されるものであり、高い耐摩耗性が要求される。本実施形態のように、クリアインクでコーティング層45を作製すると、指先で擦ったりしても点字用突起43が剥がれたりせず耐久性を高めることができる。さらに、コーティング層45が核44を保護するので、印刷用インクとして耐摩耗性の低い液体を使用することができる。これにより、印刷用インクに用いる液体について選択の自由度を高めることができる。
【0059】
また、このクリアインクは、吐出対象物としての記録紙6に対して高い浸透性を有する。このため、図7に示すように、吐出したクリアインクの一部45aが記録紙内に浸透した状態で固化する。これにより、記録紙内に浸透した部分45aがアンカーとして機能し、コーティング層45の記録紙6に対する接合強度を高める。その結果、作製した点字用突起43を記録紙6から剥がれ難くすることができ、耐久性を高めることができる。なお、このアンカー効果を高めるべく、クリアインクに含まれるスチレンアクリル系の樹脂(アクリル樹脂やウレタン樹脂等)の濃度を高めることが好ましい。
また、印刷用インク或いはクリアインクの吐出量を制御し、点字用突起43のエッジ部分(図7に符号Rで示す部分)をなだらかな曲面で構成することが好ましい。このように構成することで、突起自体にかかる力に関し、単位面積当たりの負荷を分散することができる。即ち、面圧を下げることができる。これにより、点字用突起43の耐久性を高めることができる。
【0060】
さらに、このクリアインクを記録紙6の全面に塗布し、記録紙6の表面をコーティング層で覆ってもよい。この場合、コーティング層が透明であるので、クリアインクを介して点字用突起43を視認することができる。このように、点字用突起43を視認可能にすると、点字作成者が作成された点字を確認する際に便利である。
【0061】
以上説明したように、このプリンタ1では、印刷用インクとクリアインクとを吐出することで点字用突起43を形成できる。このため、インク吐出後において特別な処理を行わなくて済み、装置構成を簡素化できる。即ち、インクを吐出させる機構があれば足り、固化用の専用機構が不要である。そして、固化用の専用機構が省略できることから、小突起形成機能を本来の機能(印刷機能)に加えて比較的容易に装置(プリンタ1)に組み込むことができる。これにより、装置の汎用性を高めることができる。
また、核44の形成に印刷モードで使用される印刷用インクを利用しているので、核44の形成のために専用の液体を用意する必要が無く、小突起形成機能をより容易に液体噴射装置に組み込むことができる。
【0062】
ここで、上記実施形態(第1実施形態)においては、点字用突起の核44を形成するときに、印刷用インクを記録紙6上に直接吐出させている。上述したように、この印刷用インクの溶媒は高い浸透性を有するため記録紙6に浸透し易く、規定の大きさの点字用突起43を形成するには、比較的多くの印刷用インクを吐出する必要がある。
そこで、図8に示す第2実施形態においては、点字用突起の核44の形成に先立って下地層形成工程を行い、印刷用インクが記録紙6に浸透するのを防止している。
【0063】
まず、図8(a)に示すように、制御部48は、点字用突起の核44の形成位置に印刷用インクが記録紙6に浸透するのを阻止する下地材(本発明における第3液)としてクリアインクを吐出して、一部を記録紙6内に浸透させた状態で記録紙6の表面に下地層55を形成する。
本実施形態においては、下地材としてクリアインクを用いている(即ち、第2液と第3液を同一組成の液体としている)ので、下地層55を形成するための下地材として専用の液体を用意する必要が無く、比較的簡単な構成で下地層55を形成することができる。
【0064】
下地層55を形成したならば、図8(b)に示すように、制御部48は核形成工程を行い、印刷用インクを下地層55上に着弾させて点字用突起の核44を形成する。この際、下地層55により印刷用インクが記録紙6に浸透するのを阻止するため、比較的少ない吐出量で点字用突起の核44を形成することができる。
【0065】
そして、点字用突起の核44を形成したならば、コーティング工程に移行し、例えば、図8(c)に示すように、核44及び下地層55よりも少し広い領域にクリアインクを吐出させ、一部を記録紙6に浸透させた状態でコーティング層45を形成する。これにより、記録紙6内に浸透した部分45aがアンカーとして機能し、核44が下地層55から剥がれるのを防止することができる。
【0066】
このように、点字用突起の核44の形成に先立って下地層55を形成することにより、比較的少ない吐出量で規定の大きさの点字用突起43を作製することが可能となる。
【0067】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【0068】
上記第1、第2実施形態においては、点字用突起の核44を形成する第1液として印刷用インクを用いたが、例えば、記録紙6等の吐出対象物への浸透性が低く堆積性を有する液体とすることも可能である。このため、この第1液を、クリアインク(第2液の一種)と化学反応を生じない液体によって構成してもよい。同様に、核44を覆う第2液に関しても着弾後に固化する液体であれば足り、第1液と化学反応を生じない液体によって構成してもよい。例えば、この第2液を、ポリエチレンエマルジョンやポリプロピレンエマルジョン等のワックス系の樹脂を含有する液体によって構成してもよい。
【0069】
また、上記第2実施形態においては、下地材(第3液)として、第2液としても利用するクリアインクを用いたが、記録紙6等の吐出対象物への浸透性を有すると共に第1液の吐出対象物への浸透を阻止する性質を有するものであれば、その他の液体を用いても良い。また、コーティング層45を記録紙6の全面に形成してもよい。
【0070】
なお、以上では、インクジェット式記録プリンタに本発明を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射装置、有機ELディスプレー、FED等の電極形成に用いられる電極材噴射装置、バイオチップの製造に用いられる生体有機物噴射装置等の他の液体噴射装置にも適用することができる。
例えば、上記電極材噴射装置の場合、電極材噴射ヘッドを、コーティング液(第2液に相当)を吐出可能な構成とし、電極形成モード(通常噴射モードに相当)で吐出される電極材溶液を第1液とし、この電極材溶液とコーティング液を用いて接点端子形成モード(小突起形成モードに相当)において接点端子として小突起を形成する。これにより、接点端子を容易な構成で作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図2】記録ヘッドの部分拡大断面図である。
【図3】記録ヘッドをノズルプレート側から見た図である。
【図4】プリンタの電気的構成を説明するブロック図である。
【図5】(a)〜(d)は、駆動信号発生回路から発生する駆動信号を説明する図である。
【図6】(a)〜(c)は、点字用突起の形成を説明する模式図である。
【図7】点字用突起の形成工程を説明する断面図である。
【図8】(a)〜(c)は第2実施形態に点字用突起の形成工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
1…プリンタ,2…カートリッジ装着部,3…記録ヘッド,4…キャリッジ,5…ガイドロッド,6…記録紙,7…駆動プーリー,8…遊転プーリー,9…タイミングベルト,10…パルスモータ,11…ノズルプレート,12…ワイパー機構,13…キャッピング機構,15…振動子ユニット,16…ケース,17…流路ユニット,18…収納空部,19…圧電振動子,20…固定板,21…フレキシブルケーブル,22…配線基板,23…液体供給口,24…圧力室,25…ノズル開口,26…流路形成基板,27…弾性板,28…ノズル列,29…支持板,30…弾性体膜,31…島部,32…薄肉弾性部,33…供給針ユニット,34…液体カートリッジ,35…液体供給針,36…針ホルダ,37…台座,38…パッキン,39…液体供給路,40…リザーバ,43…点字用突起,44…点字用突起の核,45…コーティング層,46…接点ROM,47…接点端子,48…制御部,51…プリンタコントローラ,52…プリントエンジン,53…駆動信号発生回路,54…紙送りモータ,55…下地層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention has a liquid ejecting head capable of ejecting various liquids from nozzle openings, solidifying ejected liquid to form small projections on the surface of an ejection target, and ejected liquid. The present invention relates to a method for forming small projections by liquid ejection in which small projections are formed on the surface of a discharge target.
[0002]
[Prior art]
As a liquid ejecting apparatus that solidifies liquid ejected from a liquid ejecting head to form small projections on the surface of an ejection target, a so-called Braille printer, a three-dimensional image printer, a three-dimensional printing apparatus, and the like have been proposed.
[0003]
Conventionally, such a liquid ejecting apparatus has required an exclusive mechanism for forming small projections. In the above Braille printer, for example, a dot image made of ink is formed on a print recording medium in a writing process, and then the ink is thermally expanded in a heating process (for example, Patent Document 1). . For this reason, a heater used in the heating step is indispensable.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-115199 A (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional liquid ejecting apparatus requires a mechanism for forming the small projections in addition to the mechanism for discharging the liquid, and thus has a problem that the apparatus is complicated. In addition, the target on which the small protrusion is formed is limited, which has been a factor that hinders the general use of the liquid ejecting apparatus. As a result, the apparatus has been specialized and its use has been limited, and the usability has been impaired.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to relatively easily incorporate a small projection forming function in addition to an original function such as printing, and to improve versatility. It is to provide a possible liquid ejecting apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed to achieve the above object, and includes a liquid ejecting head capable of ejecting a liquid supplied from a liquid supply source in the form of droplets from a nozzle opening. In a liquid ejecting apparatus for discharging,
One injection mode is selected from a plurality of injection modes including at least a normal injection mode for discharging only the normal first liquid and a small projection forming mode capable of discharging the first liquid and the second liquid. Drive control means for controlling the operation of the ejection head according to the ejection mode performed,
The liquid ejecting head is configured to be capable of ejecting a normal first liquid and a second liquid having permeability to an ejection target and having higher abrasion resistance during solidification than the first liquid,
When the ejection mode is the small projection forming mode, the drive control means ejects the first liquid to form the small projection base on the ejection target and then ejects the second liquid so as to cover the small projection base. And forming a coating layer.
In this configuration, it is preferable that the small projection forming mode is a Braille forming mode in which a Braille projection is formed on the surface of the ejection target.
[0008]
The “normal first liquid” is a liquid used for the original function of the liquid ejecting apparatus, and corresponds to ink in the case of a printer. “Abrasion resistance” means resistance to rubbing with a finger or the like. The "normal ejection mode" refers to a mode for performing the original function of the liquid ejection head. For example, in the case of a printer, it is a mode for printing characters and images on recording paper as a recording medium.
[0009]
Further, according to the present invention, the liquid supplied from a liquid supply source is ejected in the form of droplets from a nozzle opening of a liquid ejecting head, and the ejected liquid forms a small projection on the surface of an ejection target by liquid ejection. In the method of forming small protrusions,
The third liquid for preventing the first liquid for forming the small protrusion base from penetrating into the discharge target is discharged, and the third liquid is lowered onto the surface of the discharge target in a state where the third liquid is partially penetrated into the discharge target. Forming a stratum,
By discharging the first liquid onto the underlayer, a small projection base is formed on the discharge target,
A coating layer is formed by discharging the second liquid so as to cover the small protrusion base.
[0010]
According to these inventions, the small protrusion base is formed by discharging the first liquid, and the coating layer is formed by discharging the second liquid, so that the small protrusion is formed on the discharge target by discharging the liquid. it can. As described above, since it is sufficient to provide a liquid ejection mechanism, the small projection forming function can be relatively easily incorporated into the liquid ejecting apparatus in addition to the original function, and the versatility of the apparatus can be improved. Further, since the coating layer is formed with the second liquid, the base of the small protrusion is protected by the coating layer even if a liquid having low wear resistance is used as the first liquid. Thereby, the durability of the manufactured small protrusion can be increased.
[0011]
In the above invention, it is preferable that the first liquid and the second liquid are reactive liquids that cause a chemical reaction, and these liquids are solidified by a chemical reaction between the first liquid and the second liquid. In this configuration, the first liquid is preferably a liquid containing an anionic resin, and the second liquid is preferably a liquid containing a cationic resin.
In these inventions, the chemical reaction starts when the second liquid comes into contact with the first liquid, and the small projections are solidified. Therefore, a special mechanism for solidification is not required, and the apparatus configuration can be simplified.
[0012]
Further, in the above invention, it is preferable that the coating layer is formed in a state where a part of the coating layer is penetrated into an ejection target. Further, it is preferable that the second liquid is a clear ink containing a transparent resin.
In these inventions, since the coating layer is solidified in a state where a part of the coating layer has penetrated into the discharge target, the permeated part functions as an anchor, and the bonding strength of the coating layer to the discharge target can be increased. As a result, the formed small protrusions can be made hard to peel off from the ejection target.
[0013]
Further, in the above invention, the normal ejection mode is a print mode for printing characters and images on a print recording medium,
It is preferable that the first liquid is a printing ink.
In these inventions, since the first liquid used in the normal ejection mode is used for forming the small protrusion base, there is no need to prepare a dedicated liquid for forming the small protrusion base, and the small protrusion formation function is improved. It can be easily incorporated into the liquid ejecting apparatus.
[0014]
In the above invention, prior to the formation of the small protrusion base, a third liquid for preventing the first liquid from penetrating into the discharge target is discharged to the formation position of the small protrusion base, and a part of the third liquid is discharged. It is preferable to form a base layer on the surface of the discharge target in a state where the discharge layer has penetrated into the target.
Accordingly, it is possible to prevent the first liquid from penetrating into the discharge target, and it is possible to form the small protrusion with a smaller discharge amount.
Further, it is preferable that the second liquid and the third liquid have the same composition. By employing this configuration, there is no need to prepare a dedicated liquid as a base material for forming the base layer, and the base layer can be formed with a simpler structure.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the following description, an ink jet recording printer (hereinafter simply referred to as a printer) that records images and characters on a print recording medium such as recording paper will be described as an example of a liquid ejecting apparatus. A configuration in which a small projection forming function is added to the function will be described.
[0016]
First, the overall structure of the
[0017]
Various configurations have been proposed for the
[0018]
The
[0019]
The above-mentioned
[0020]
When an electric field is applied to the piezoelectric layer constituting the
[0021]
The channel unit 17 is a plate-shaped member having a series of individual liquid channels from the
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The diaphragm is manufactured by partially removing the
[0025]
Since the distal end face of the
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
Therefore, in the
Here, in the present embodiment, the droplets are ejected by utilizing the mechanical deformation of the
[0030]
Next, the ink ejected from the
[0031]
In the Braille forming mode, the
The printing ink is a kind of the first liquid of the present invention, and for example, a pigment ink is used. This printing ink is also used to form the
[0032]
In the present embodiment, the printing ink and the clear ink are made of a reactive liquid that causes a chemical reaction with each other, and these inks are solidified by the chemical reaction. Specifically, the printing ink is an ink in which a negatively charged pigment resin (anion resin) is dispersed in a solvent, and the clear ink is a dispersion ink in which a positively charged pigment resin (cationic resin) is dispersed in a solvent. Ink. With this combination, when the clear ink is ejected over the printing ink, a chemical reaction (solidification reaction) occurs due to the contact between the two inks. Then, a
[0033]
For the clear ink, for example, an amine / imine-based resin such as polyacrylamine is preferably used. This is because the abrasion resistance at the time of solidification is higher than that of the printing ink, the permeability to the
[0034]
The above-described printing ink is adjusted so that the pigment concentration, the humectant concentration, and the like are suitable for applications such as image printing. In this embodiment, seven colors of the printing ink are prepared. Specifically, black ink, light black ink, cyan ink, light cyan ink, magenta ink, light magenta ink, and yellow ink are prepared. In the print mode, black ink is ejected from two
With respect to the pigment concentration, 6.5% by weight of the black ink, 1.0% by weight of the light black ink, 4.0% by weight of the cyan ink, 1.0% by weight of the light cyan ink, and 6.0% of the magenta ink. % By weight, 0.9% by weight of light magenta ink and 5.0% by weight of yellow ink.
[0035]
The printing ink and the clear ink are stored in individual
[0036]
The illustrated
The
[0037]
Next, the electrical configuration of the
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
In the Braille forming mode, the
[0042]
In the print mode, the
[0043]
The drive
[0044]
Hereinafter, each drive signal will be described. As shown in FIG. 5A, the above Braille drive signal generates three Braille drive pulses DP1 set at an equal interval in one unit cycle so as to increase the ejection amount of the droplet as much as possible. This is a series of signals to be performed. The Braille drive pulse DP1 is a drive pulse in which the drive voltage, that is, the potential difference between the maximum potential and the minimum potential is set as high as possible to the extent that the
[0045]
The above-described printing drive signals include, for example, a first printing drive signal COM2 suitable for high-speed printing, a second printing drive signal COM3 used for high-resolution printing, and a third printing drive signal COM3 used for ultra-high-resolution printing. And a printing drive signal COM4.
[0046]
The first printing drive signal COM2 and the second printing drive signal COM3 are drive signals capable of selectively recording a dot set including small dots, middle dots, and large dots. That is, with these drive signals, each dot can be recorded at four gradations, including non-recording. The first printing drive signal COM2 and the second printing drive signal COM3 are different in the combination of the ink amount in each dot.
[0047]
The first printing drive signal COM2 is a series of signals for generating three first small dot drive pulses DP2 at equal intervals within one unit cycle. The first small dot drive pulse DP2 is a drive pulse for ejecting an ink droplet of about 13 pL from the
[0048]
In the first printing drive signal COM2, no first small dot drive pulse DP2 is supplied to the
[0049]
The above-described second printing drive signal COM3 is a series of signals including the micro vibration pulse DP3, the second small dot drive pulse DP4, and the middle dot drive pulse DP5 in one unit cycle. The micro-vibration pulse DP3 is a signal that moves the meniscus, that is, the free surface of the ink exposed at the
[0050]
In the second printing drive signal COM3, the micro-vibration pulse DP3 is supplied to the
[0051]
The third printing drive signal COM4 is a drive signal used at the time of super-high-resolution printing, and is a series including one fine vibration pulse DP6 and one third small dot drive pulse DP7 in one unit cycle. Signal. Here, the fine vibration pulse DP6 exhibits the same function as the above-described fine vibration pulse DP3, and prevents thickening of the ink. The third small dot drive pulse DP7 is a drive pulse for discharging a smaller amount of ink droplets than the second small dot drive pulse DP4, and in this embodiment, discharges approximately 2 pL of ink droplets. Further, the length of the unit cycle of the third printing drive signal COM4 is shorter than the length of the unit cycle of the first printing drive signal COM2 and the second printing drive signal COM3.
[0052]
In the third printing drive signal COM4, all dots are recorded as the smallest small dots by the third small dot drive pulse DP7. That is, the third small dot drive pulse DP7 is supplied to the
[0053]
Next, the operation of the
[0054]
When the power is turned on, the
[0055]
In the print mode, the control unit 48 (drive control unit) discharges the printing ink. At this time, the
[0056]
On the other hand, in the Braille forming mode, the control unit 48 (drive control unit) discharges the printing ink and the clear ink. That is, the
Here, the standard
In the present embodiment, as described above, one
[0057]
After the
[0058]
This clear ink solidifies to form a
[0059]
The clear ink has high permeability to the
In addition, it is preferable that the ejection amount of the printing ink or the clear ink is controlled, and the edge portion (the portion indicated by the symbol R in FIG. 7) of the
[0060]
Further, the clear ink may be applied to the entire surface of the
[0061]
As described above, in the
In addition, since the printing ink used in the printing mode is used for forming the
[0062]
Here, in the above embodiment (first embodiment), when forming the
Therefore, in the second embodiment shown in FIG. 8, an underlayer forming step is performed prior to the formation of the
[0063]
First, as shown in FIG. 8A, the
In this embodiment, since the clear ink is used as the base material (that is, the second liquid and the third liquid are liquids having the same composition), a dedicated liquid is used as the base material for forming the
[0064]
After the
[0065]
When the
[0066]
As described above, by forming the
[0067]
By the way, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the description in the claims.
[0068]
In the first and second embodiments, the printing ink is used as the first liquid for forming the
[0069]
Further, in the second embodiment, the clear ink which is also used as the second liquid is used as the base material (third liquid). Other liquids may be used as long as they have a property of preventing the liquid from penetrating into the discharge target. Further, the
[0070]
In the above, an example in which the present invention is applied to an ink jet recording printer has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention relates to, for example, a color material ejecting apparatus used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material ejecting apparatus used for forming an electrode such as an organic EL display and an FED, and a biological organic matter ejecting apparatus used for manufacturing a biochip. And other liquid ejecting apparatuses.
For example, in the case of the above-described electrode material ejecting apparatus, the electrode material ejecting head is configured to be capable of ejecting a coating liquid (corresponding to the second liquid), and is capable of discharging the electrode material solution ejected in the electrode forming mode (corresponding to the normal ejecting mode). A small projection is formed as a contact terminal in the contact terminal forming mode (corresponding to the small projection forming mode) using the electrode material solution and the coating liquid as the first liquid. This makes it possible to manufacture the contact terminal with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a printer.
FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a recording head.
FIG. 3 is a diagram of the recording head as viewed from a nozzle plate side.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the printer.
FIGS. 5A to 5D are diagrams illustrating a drive signal generated from a drive signal generation circuit.
FIGS. 6A to 6C are schematic diagrams illustrating the formation of a Braille projection.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a step of forming a Braille projection.
FIGS. 8A to 8C are cross-sectional views illustrating a process of forming a Braille projection in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (14)
通常の第1液のみを吐出する通常噴射モードと、第1液と第2液とを吐出可能な小突起形成モードとを少なくとも含む複数の噴射モードの中から1つの噴射モードを選択し、選択した噴射モードに応じて前記噴射ヘッドの動作を制御する駆動制御手段を備え、
前記液体噴射ヘッドは、通常の第1液と、吐出対象物への浸透性を有すると共に固化時の耐摩耗性が第1液よりも高い第2液を噴射可能な構成とし、
前記駆動制御手段は、噴射モードが小突起形成モードである場合に、第1液を吐出させて小突起基部を吐出対象物上に形成した後に該小突起基部を覆うように第2液を吐出させてコーティング層を形成するように構成したことを特徴とする液体噴射装置。In a liquid ejecting apparatus which includes a liquid ejecting head capable of ejecting a liquid supplied from a liquid supply source from a nozzle opening in the form of droplets, and usually ejects a first liquid,
One injection mode is selected from a plurality of injection modes including at least a normal injection mode for discharging only the normal first liquid and a small projection forming mode capable of discharging the first liquid and the second liquid. Drive control means for controlling the operation of the ejection head according to the ejection mode performed,
The liquid ejecting head is configured to be capable of ejecting a normal first liquid and a second liquid having permeability to an ejection target and having higher abrasion resistance during solidification than the first liquid,
When the ejection mode is the small projection forming mode, the drive control means ejects the first liquid to form the small projection base on the ejection target and then ejects the second liquid so as to cover the small projection base. A liquid ejecting apparatus characterized in that the liquid ejecting apparatus is configured to form a coating layer.
前記第1液が印刷用インクであることを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の液体噴射装置。The normal ejection mode is a print mode for printing characters and images on a print recording medium,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the first liquid is a printing ink.
小突起基部を形成するための第1液が吐出対象物に浸透するのを阻止する第3液を吐出して一部を吐出対象物内に浸透させた状態で該吐出対象物の表面に下地層を形成し、
該下地層上に第1液を吐出することで小突起基部を吐出対象物上に形成し、
第2液を、前記小突起基部を覆うように吐出することでコーティング層を形成することを特徴とする液体噴射による小突起形成方法。In a method for forming small projections by liquid ejection, a liquid supplied from a liquid supply source is ejected in the form of droplets from nozzle openings of a liquid ejection head, and the ejected liquid forms small projections on the surface of an ejection target.
The third liquid for preventing the first liquid for forming the small protrusion base from penetrating into the discharge target is discharged, and the third liquid is lowered onto the surface of the discharge target in a state where the third liquid is partially penetrated into the discharge target. Forming a stratum,
By discharging the first liquid onto the underlayer, a small projection base is formed on the discharge target,
Forming a coating layer by discharging a second liquid so as to cover the small protrusion base;
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