液体喷射装置及其控制方法

专利名称：液体喷射装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种对油墨等的液体进行喷射的技术。
背景技术：
在通过压电元件或发热元件等的压力产生元件而使压力室内的压力发生变动，从而对压力室内的油墨进行喷射的记录头中，通过向压力室内的油墨施加微振动(以油墨不会从喷嘴被喷射出的程度对油墨进行搅拌的振动)，从而使增粘降低。例如，在专利文献I中，公开了将两个系统的驱动信号(C0MP、C0MA)用于压力室内的油墨的喷射及微振动中的技术。在驱动信号COMP的一个周期内，设定有使压力室内的油墨被喷射的一个喷射脉冲和向油墨施加微振动的一个微振动脉冲，并且在驱动信号COMA的一个周期内，设定有多个微振动脉冲。在记录纸上记录图像的印字期间内，驱动信号COMP的喷射脉冲或者微振动脉冲被选择性地供给至压力产生元件，而在印字期间以外的期间内(环境温度较低的情况下)，驱动信号COMA的各个微振动脉冲被供给至压力产生元件。可是，例如为了实现记录头的喷嘴的高密度化，而需要使各个压力室小型化。但是，在使压力室小型化的结构中，压力室内的油墨的增粘在短时间内发生，例如即使在记录头往返于记录纸的表面上的程度的短时间内，油墨的增粘也有可能发生。因此，在印字期间内，在驱动信号COMP的每个周期施加一次微振动的、专利文献I的技术中，有可能因为压力室内的油墨的搅拌不充分而无法有效地降低增粘。此外，在专利文献I的技术中，由于需要在印字期间内所使用的驱动信号COMP和在印字期间外所使用的驱动信号COMA这两种系统的信号，因此存如下问题，即，生成驱动信号的处理、与通过适当地选择各个驱动信号而对压力产生元件进行驱动的处理等的负荷较大。考虑到以上情况，本发明的目的在于，以简单的结构来有效地降低压力室内的液体的增粘。专利文献I :日本特开2010-240952号公报

发明内容
本发明的液体喷射装置具备喷射部，其包括填充有液体(例如，油墨)的压力室、和使压力室内的压力发生变动的压力产生元件，并根据压力室内的压力的变动而从喷嘴喷射液体；驱动信号生成单元，其生成以驱动期间为一个周期并使电位发生变动的驱动信号；驱动单元，其通过向压力产生元件供给包含在驱动信号中的喷射波形，从而使液体从喷嘴被喷射，并且，驱动单元通过向压力产生元件供给包含在驱动信号的驱动期间内的多个微振动波形(例如，微振动脉冲PV)，从而在驱动期间内向压力室内的液体施加多次微振动。在以上的结构中，由于在驱动信号的驱动期间内向压力室内的液体施加了多次微振动，因此能够有效地降低压力室内的液体的增粘。此外，由于包含在一个系统的驱动信号 中的驱动波形和多个微振动波形选择性地被供给至压力产生元件，因此与液体的喷射和微振动的施加需要两个系统的驱动信号的结构相比较，具有如下的优点，即，简化了驱动信号生成单元的驱动信号的生成、与驱动信号向压力产生元件的供给。另外，将压力产生元件对压力室的一次加压和一次减压成对地作为单位(一次)而对微振动的次数进行计数。此外，虽然提出不需要两个系统的驱动信号，但并不意味着从本发明的范围中排除将两个系统的驱动信号使用于喷射部的驱动的结构。在本发明的第一方式中，当将多个微振动波形中的每一个设为独立于喷射波形的波形时，则与将喷射波形的一部分转用为微振动波形的结构(后述的第二方式)相比较，具有各个微振动波形的形状的自由度较较高(能够将微振动波形设定成独立于喷射波形的波形，从而向压力室内的体液施加所需特性的微振动)的优点。另外，第一方式的具体示例，例如作为第一实施方式而在之后进行叙述。在第一方式的具体示例中，驱动信号在每个驱动期间内包含第一微振动波形和第二微振动波形以作为微振动波形，并且喷射波形位于第一微振动波形与第二微振动波形之间。此外，在第一方式的其它的具体示例中，驱动信号在每个驱动期间包含多个喷射波形和多个微振动波形，并且各个喷射波形和各个微振动波形交替地被配置。在以上的各个方式 中，由于各个微振动波形隔着喷射波形而相互分离，因此具有如下的优点，即，能够对通过多个微振动波形中的每一个而被施加于液体的微振动，以包括各个衰减过程在内的方式而有效地进行利用(因此，能够有效地降低液体的增粘)。在本发明的第二方式中，驱动单元将包含在驱动信号中的喷射波形的一部分区间，作为多个微振动波形中的至少一个微振动波形，而向压力产生元件进行供给。在第二方式中，由于喷射波形的一部分区间被转用为微振动波形，因此与将多个微振动波形设定为独立于喷射波形的第一方式相比较，具有缩短驱动期间的时间长度的优点。另外，第二方式的具体示例，例如作为第二实施方式而在之后进行叙述。在第二方式的具体示例中，喷射波形包含第一变动要素，其电位从基准电位起向第一方向进行变化；第一中间要素，其电位在第一变动要素经过后，向与第一方向相反的第二方向进行变化，直至中间电位为止；第二中间要素，其电位在第一中间要素经过后，向第二方向进行变化；第二变动要素，其电位在第二中间要素经过后，向第一方向进行变化，直至基准电位为止，并且，驱动单元将喷射波形中的第二中间要素的开始前的区间，作为多个微振动波形中的第一微振动波形而向压力产生元件进行供给。在更加优选的方式中，多个微振动波形中，在第一微振动波形的供给后向压力产生元件被供给的第二微振动波形包含第三变动要素，其电位从中间电位起向第一方向进行变化；第四变动要素，其电位在第三变动要素经过后，向第二方向进行变化。在以上方式中，由于第一微振动波形的终端与第二微振动波形的起始端被设定为相同的电位(中间电位)，因此能够在第二微振动波形的起点的前后使压力产生元件的电压连续。因此，具有如下的优点，即，能够防止在第二微振动的起点处向压力室内的液体施加难以预料的振动的情况。此外，根据将中间电位设定为在从所述基准电位进行观察使为第二方向上(例如低位侧)的电位的结构，与将中间电位设定为与基准电位相等或第一方向上的电位的结构相比较，能够使第一微振动波形及第二微振动波形中的电位的变动量增加。因此，具有能够充分地确保向压力室内的液体施加的微振动的强度这一优点。本发明也被指定为对以上的各个方式所涉及的液体喷射装置进行控制的方法。本发明所涉及的液体喷射装置的控制方法为如下液体喷射装置的控制方法，所述液体喷射装置包括填充有液体的压力室、和使压力室内的压力发生变动的压力产生元件，并根据压力室内的压力的变动而从喷嘴喷射液体，在所述液体喷射装置的控制方法中，生成以驱动期间为一个周期并使电位发生变动的驱动信号，且通过向压力产生元件供给包含在驱动信号中的喷射波形，从而使液体从喷嘴被喷射，并通过向压力产生元件供给包含在驱动信号的驱动期间内的多个微振动波形，从而在驱动期间内向压力室内的液体施加多次微振动。通过以上的控制方法，也实现了与本发明的液体喷射装置相同的作用及效果。


图I为本发明的第一实施方式所涉及的印刷装置的局部模式图。图2为记录头的结构图。图3为印刷装置的电结构的框图。 图4为驱动信号的波形以及向压电元件被供给的电位的说明图。图5为第二实施方式中的驱动信号的波形以及向压电元件被供给的电位的说明图。图6为用于对第二实施方式的效果进行说明的波形图。图7为改变例中的驱动信号的波形图。图8为改变例中的驱动信号的波形图。
具体实施例方式A :第一实施方式图I为本发明的第一实施方式所涉及的喷墨式印刷装置100的局部模式图。印刷装置100为，向记录纸200喷射油墨液滴的液体喷射装置，且具备滑架12、移动机构14和纸张输送机构16。在滑架12上装载有墨盒22和记录头24。墨盒22为，贮留向记录纸200被喷射的油墨(液体)的容器。记录头24作为向记录纸200喷射从墨盒22供给的油墨的液体喷射部而发挥作用。另外，还可以采用如下的结构，即，将墨盒固定在印刷装置100的筐体(省略图示)上而向记录头24供给油墨的结构(非滑架装载方式)。移动机构14使滑架12于X方向(主扫描方向)上往复移动。滑架12的位置由线性编码器等的检测器(省略图示)来检测，且被用于移动机构14的控制。纸张输送机构16以与滑架12的往复移动并行的方式，于Y方向(副扫描方向)上对记录纸200进行输送。通过在滑架12进行往复移动时由记录头24向记录纸200喷射油墨，从而所预期的图像被记录(印刷)在记录纸200上。图2为记录头24的模式图。如图2所示，记录头24具备在Y方向上排列的多个喷射部U、和对各个喷射部U进行驱动的驱动电路30。多个喷射部U中的每一个均为构成对油墨进行喷射的单位的要素，且包括压力室42和压电元件44。压力室42为填充从墨盒22供给的油墨的空间，且在与记录纸200对置的侧壁上形成有喷嘴(贯穿孔)46。各个喷射部U的喷嘴46于Y方向上排列成直线状或交错状。各个喷射部U的压电元件44根据从驱动电路30供给的电位而进行振动。在以下的说明中，假设如下的结构，即，当从驱动电路30供给的电位向正方向(高位侧)变化时，压电元件44将对压力室42进行减压，而当从驱动电路30供给的电位向负方向(低位侧)变动时，压电元件44将对压力室42进行加压的结构。通过压电元件44使压力室42内的压力发生变动，从而压力室42内的油墨从喷嘴46被喷射。图3为印刷装置100的电结构的框图。如图3所示，印刷装置100具备控制装置102和印刷处理部(印刷引擎)104。印刷处理部104为向记录纸200记录图像的要素，且包括上述的记录头24、移动机构14和纸张输送机构16。控制装置102为对印刷处理部104进行控制的要素，且包括控制部60、存储部62、驱动信号生成部64、外部接口 66 (interface)和内部接口 68。表示被印刷在记录纸200上的图像的印刷数据DP从外部装置300(例如，主机)向外部接口 66被供给，在内部接口 68上连接有印刷处理部104。驱动信号生成部64生成压电元件44的驱动所使用的、图4中的驱动信号COM。如图4所示，驱动信号COM为，以预定长度的驱动期间TU为一个周期，并使电位向预定的基准电位VREF的高位侧或低位侧发生变动的电压信号。驱动期间TU相当于在记录纸200上形成一个点的时间单位。各个驱动期间TU被划分为多个控制期间TC(TC1、TC2、TC3)。如图4所示，在驱动信号COM的各个驱动期间TU内配置有一个喷射脉冲H)和两个微振动脉冲PV(PV1、PV2)。具体而言，在驱动期间TU中的控制期间TCl内配置有微振动脉冲PVl，在控制期间TC2内配置有喷射脉冲PD，而在控制期间TC3内配置有微振动脉冲PV2。即，喷射脉冲ro位于微振动脉冲PVI和微振动脉冲PV2之间。喷射脉冲ro在被供给至压电元件44时，将使压力室42进行振动，从而从喷嘴46喷射预定量的油墨。另一方面,微振动脉冲PV(PVl、PV2)在被供给至压电元件44时，将向压力室42内的油墨施加不会从喷嘴46喷射油墨的程度的振动(以下，称为“微振动”)。通过利用微振动而进行的搅拌，从而降低了压力室42内的油墨的增粘。如图4所示，喷射脉冲H)为，对变动要素DV1、维持要素DH1、过渡要素M、维持要素DH2和变动要素DV2按以上的顺序进行连结而成的喷射波形。变动要素DVl为，电位从基准电位VREF起以预定的斜率向正方向(对压力室42进行减压的方向)进行变动，直到电位VH为止的区间。维持要素DHl维持变动要素DVl的终端的电位VH。 过渡要素M为，电位从维持要素DHl的终端(变动要素DVl的终端)的电位VH起向负方向(对压力室42进行加压的方向)进行变动，直到跨越基准电位VREF并达到电位VL为止的区间。维持要素DH2维持过渡要素M的终端的电位VL。变动要素DV2的电位从电位VL起以预定的斜率向正方向进行变动，直到基准电位VREF为止。过渡要素M为，对中间要素MVl、维持要素MH和中间要素MV2按以上的顺序进行连结而成的波形。中间要素MV l的电位从维持要素DHl的终端的电位VH起以预定的斜率向负方向进行变化，直到中间电位VM为止。中间电位VM为低于基准电位VREF的预定的电位。维持要素MH维持中间要素MVl的终端的中间电位VM。中间要素MV2的电位从中间电位VM起以预定的斜率向负方向进行变化，直到电位VL为止。如图4所示，微振动脉冲PVl被形成为，对变动要素AVl、维持要素AH和变动要素AV2按以上的顺序进行连结而成的梯形形状。变动要素AVl为，电位从基准电位VREF起以预定的斜率向正方向进行变动，直到预定的电位VQ为止的区间。维持要素AH维持变动要素AVl的终端的电位VQ。变动要素AV2的电位从维持要素AH的终端(变动要素AVl的终端)的电位VQ起以预定的斜率向负方向进行变动，直到基准电位VREF为止。微振动脉冲PV2也与微振动脉冲PVl相同地，被形成为如下的形状，即，对电位从基准电位VREF起变化到电位VQ为止的变动要素BV1、维持电位VQ的维持要素BH、和电位从电位VQ起变化到基准电位VREF为止的变动要素BV2进行连结而成的梯形形状。图2中的存储部62包括R 0M，其对控制程序等进行存储；RAM，其对图像的印刷所需要的各种数据临时地进行储存。控制部60通过被储存在存储部62中的控制程序的执行，从而对印刷装置100的各个要素(例如，印刷处理部104)整体地进行控制。例如，控制部60在每个驱动期间TU内，根据印刷数据DP而生成对各个喷射部U的动作(喷射油墨/不喷射油墨)进行指示的控制数据DC。在图2中所例示的记录头24的驱动电路30包括与不同的喷射部U相对应的多个单位电路32。驱动信号生成部64所生成的驱动信号COM和控制部60所生成的控制数据DC，通过内部接口 68而向多个单位电路32中的每一个被供给。此外，图4中的闩锁脉冲LAT及控制脉冲(信道信号)CH从控制装置102向各个单位电路32被供给。闩锁脉冲LAT在各个驱动期间TU的起点(控制期间TCl的起点)被生成。此外，控制脉冲CH在各个驱动期间TU内的控制期间TC2的起点和控制期间TC3的起点被生成。即，由闩锁脉冲LAT和控制脉冲CH规定了各个驱动期间TU内的各个控制期间TC(TC1、TC2、TC3)。各个单位电路32以在驱动期间TU的起点被供给的闩锁脉冲LAT为契机，而读取与自身相对应的控制数据DC，并根据该控制数据DC而对在驱动期间TU内的多个控制期间TC(TC1、TC2、TC3)中的各个期间内，是否向压电元件44供给驱动信号COM进行控制。SP，根据控制数据DC而以可变的形式设定了，驱动期间TU的多个控制期间TC中向压电元件44供给驱动信号COM的、一个以上的控制期间TC的组合。另外，由于压电元件44作为电容而发挥作用，因此在驱动信号COM的供给停止的期间内，对之前刚施加的电压进行保持。具体而言，当在驱动期间TU的起点所读取的控制数据DC指示喷射油墨时，如图4中的部分(A)所示，单位电路32在驱动期间TU中的控制期间TC2内向压电元件44供给驱动信号C0M(喷射脉冲H))，且在控制期间TCl及控制期间TC3内停止驱动信号COM向压电元件44的供给。因此，如在图4的部分(A)中用符号P表示的那样，通过向压电元件44供给驱动信号COM中控制期间TC2内的喷射脉冲PD，从而向记录纸200喷射压力室42内的油墨。另一方面，当在驱动期间TU的起点所读取的控制数据DC指示不喷射油墨(施加微振动)时，如图4中的部分(B)所示，单位电路32在驱动期间TU中的控制期间TCl及控制期间TC3内向压电元件44供给驱动信号C0M，且在控制期间TC2内停止驱动信号COM向压电元件44的供给。因此，如在图4的部分⑶中用符号P表示的那样，通过向压电元件44供给驱动信号COM中控制期间TCl内的微振动脉冲PVl和控制期间TC3内的微振动脉冲PV2，从而向压力室42内的油墨施加微振动。即，在第一实施方式中，在驱动期间TU内，向不喷射油墨的喷射部U的压力室42内的油墨施加了两次微振动。在为了记录头24的各个喷嘴46的高密度化而使各个压力室42小型化时，压力室42内的油墨的增粘将在短时间内发生。因此，对于在驱动期间TU内仅施加一次微振动的结构(以下，称为“对比例I”)而言，有可能无法有效地降低各个压力室42内的油墨的增粘。在第一实施方式中，由于在一个驱动期间TU内施加多次微振动(与对比例I相比较，微振动的施加的周期被缩短)，因此与对比例I相比，具有如下的优点，即，即使在使各个压力室42小型化的情况下，也能够有效地降低各个压力室42内的油墨的增粘。换言之，能够在充分地维持使各个压力室42内的油墨的增粘降低的效果的同时，使各个压力室42小型化从而使喷嘴46高密度化(例如，超过300dpi的高密度化)。此外，由于在一个系统的驱动信号COM的驱动期间TU内设定有喷射脉冲ro和两个微振动脉冲PV(PV1、PV2)，因此与需要油墨喷射用及微振动施加用这两个系统的驱动信号的、专利文献I的结构相比较，简化了驱动信号生成部64生成驱动信号COM的处理与各个驱动电路30向压电元件44供给驱动信号COM的处理。即，根据第一实施方式，能够以简单的结构来有效地降低压力室42内的油墨的增粘。作为降低压力室42内的油墨的增粘的方法，还假设了如下的结构，即，通过增加微振动脉冲的电位的变动量(峰值)从而使微振动的强度上升的结构。但是，压力室42内的压力将由于微振动的强度的增加而过度地发生变动，从而有可能从喷嘴46误喷射出压力室42内的油墨。在第一实施方式中，即使在将微振动的强度限制在能够充分地防止误喷射的程度的情况下，也由于在驱动期间TU内施加多次微振动，从而压力室42内的油墨被充分地搅拌。因此，还具有如下的效果，即，能够在防止油墨的误喷射的同时，有效地降低压力室42内的油墨的增粘。另外，驱动期间TU内的喷射脉冲ro和多个微振动脉冲PV(PV1、PV2)的顺序是任意的。例如,可以将相互接近的微振动脉冲Pvi与微振动脉冲PV2双方配置在喷射脉冲ro的前方或后方。但是，在微振动脉冲PVl与微振动脉冲PV2之间的间隔充分短的结构中，因为在通过微振动脉冲PVl的供给而产生的油墨的振动完全衰减之前，通过微振动脉冲PV2而产生的振动开始，所以通过微振动脉冲PVl而产生的振动和通过微振动脉冲PV2而产生的振动有可能相互抵消。在第一实施方式中，喷射脉冲F1D位于微振动脉冲PVl和微振动脉冲PV2之间。即，充分地确保了微振动脉冲PVl和微振动脉冲PV2之间的间隔。在以上的结构中，因为通过微振动脉冲PV2而产生的振动，在通过微振动脉冲PVl的供给而产生的油墨的振动充分衰减后才开始，所以能够对通过各个微振动脉冲PVl而向压力室42内的油墨所施加的微振动，以包括其衰减过程在内的方式而有效地进行利用。因此，根据第一实施方式，与微振动脉冲PVl和微振动脉冲PV2相互接近的结构(例如，喷射脉冲F1D未介于微振动脉冲PVl与微振动脉冲PV2之间的结构)相比较，具有能够充分地降低压力室42内的油墨的增粘的优点。B :第二实施方式以下对本发明的第二实施方式进行说明。在第一实施方式中，通过在驱动信号COM的驱动期间TU内设定一个喷射脉冲ro和两个微振动脉冲PV(PV1、PV2)，从而在驱动期间TU内向油墨施加了两次微振动。在第二实施方式中，通过将驱动信号COM中驱动期间TU内的喷射脉冲ro的一部分转用为微振动脉冲PV(PVi)，从而在驱动期间TU内向油墨施加多次(两次)微振动。另外，对于以下所例示的各个结构中作用或功能与第一实施方式相同的要素，转用在以上的说明中所参照的符号并适当地省略各要素的详细说明。 图5为第二实施方式中的印刷装置100的动作的说明图。如图5所示，在第二实施方式的驱动信号COM中配置有喷射脉冲PD、连结要素PC和微振动脉冲PV2。与第一实施方式相同地,喷射脉冲ro为，对变动要素DVl、维持要素DHl、过渡要素M、维持要素DH2和变动要素DV2进行连结而成的波形。喷射脉冲H)的过渡要素M由从电位VH向中间电位VM变化的中间要素MV1、维持中间电位VM的维持要素MH、和从中间电位VM向电位VL变化的中间要素MV2构成。中间要素MVl及中间要素MV2的电位的斜率、维持要素MH的时间长度和中间电位VM被选定为，当向压电元件44供给了喷射脉冲H)时，压力室42内的预定量的油墨以预定的速度被喷射。与第一实施方式相同地，在第二实施方式中，假设中间电位VM低于基准电位VREF的情况。连结要素PC为，介于喷射脉冲ro和微振动脉冲PV2之间并对两者进行连结的区间，如图5所示，连结要素PC被设定为对维持要素Hl和维持要素H2进行连结而成的波形。 维持要素Hl维持喷射脉冲H)的终端(变动要素DV2的终端)的基准电位VREF。维持要素H2维持与喷射脉冲H)的维持要素MH相等的中间电位VM。即，在维持要素Hl和维持要素H2之间，电位从基准电位VREF变化为中间电位VM。连结要素PC中从基准电位VREF变化为中间电位VM的期间(维持要素Hl和维持要素H2之间的期间)的时间长度足够短。与第一实施方式相同地，微振动脉冲PV2为，对变动要素BVl、维持要素BH和变动要素BV2进行连结而成的波形。但是，如图5所示，在变动要素BVl中，电位从连结要素PC的终端(维持要素H2的终端)的中间电位VM起进行变化，直至电位VQ为止。如以上所说明的那样，第二实施方式的驱动信号COM不单独含有微振动脉冲PVl。如图5所示，向各个单位电路32被供给的闩锁脉冲LAT，与第一实施方式相同，对驱动期间TU进行规定。此外，控制脉冲CH被生成为，将驱动期间TU划分为四个控制期间TC(TC1、TC2、TC3、TC4)。具体而言，驱动期间TU内的第一个控制脉冲CH将喷射脉冲H)的维持要素MH的中途的时间点规定为控制期间TC2的起点。此外，驱动期间TU内的第二个控制脉冲CH将连结要素PC中维持要素Hl的中途的时间点规定为控制期间TC3的起点，并且第三个控制脉冲CH将连结要素PC中维持要素H2的中途的时间点规定为控制期间TC4的起点。在控制数据DC指示喷射油墨的情况下，如图5中的部分(A)所示，单位电路32在驱动期间TU中，于控制期间TCl及控制期间TC2内向压电元件44供给驱动信号C0M，且在控制期间TC3及控制期间TC4内停止驱动信号COM向压电元件44的供给。因此，如在图5的部分(A)中用符号P表示的那样，通过向压电元件44供给横跨驱动信号COM中控制期间TCl及控制期间TC2的喷射脉冲PD，从而与第一实施方式相同地，向记录纸200喷射压力室42内的油墨。另一方面，在控制数据DC指示不喷射油墨的情况下，如图5中的部分(B)所示，单位电路32在驱动期间TU中，于控制期间TCl及控制期间TC4内向压电元件44供给驱动信号C0M，且在控制期间TC2及控制期间TC3内停止驱动信号COM向压电元件44的供给。因此，如在图5的部分(B)中用符号P表示的那样，在控制期间TCl中，喷射脉冲H)中由变动要素DV1、维持要素DHl和中间要素MVl构成的波形，作为微振动脉冲PVl而向压电元件44被供给。即，喷射脉冲H)的一部分区间(DV1、DH1、MV1)作为微振动脉冲PVl而被转用。此外，在控制期间TC4中，与第一实施方式相同地，向压电兀件44供给微振动脉冲PV2。另夕卜，如前文所述，由于压电元件44作为电容而发挥作用，因此在控制期间TC2及控制期间TC3内，压电元件44的电压被维持在微振动脉冲PVl的终端处的电压。如以上所说明的那样，在第二实施方式中，也与第一实施方式相同地，通过微振动脉冲PVl及微振动脉冲PV2的供给，从而在驱动期间TU内，向不喷射油墨的喷射部U的压力室42内的油墨施加了两次微振动。因此，在第二实施方式中，也实现了与第一实施方式相同的效果。此外，在第二实施方式中，由于喷射脉冲H)的一部分区间(DV1、DH1、MV1)作为微振动脉冲PVI而向压电元件44被供给，因此不需要将与喷射脉冲ro相互独立的微振动脉冲PVl配置在驱动信号COM中。因此，与在驱动信号COM中设定了独立于喷射脉冲ro的两个微振动脉冲PV(PV1、PV2)的第一实施方式相比较，具有如下的优点，即，缩短了驱动期间TU的时间长度(各个喷射部U对油墨进行喷射的间隔)，从而使对于记录纸200的图像的记录高速化。另外，在微振动脉冲PV与喷射脉冲ro分开设定的第一实施方式中，具有如下的优点，即，能够以独立于喷射脉冲ro的方式来选定各个微振动脉冲PV的波形，从而向压力室42内的油墨施加所需特性的微振动。在第二实施方式中，喷射脉冲H)的中间要素MVl的终端的电位(微振动脉冲PVl的终端的电位)和微振动脉冲PV2的起始端的电位，被设定为低于基准电位VREF的中间电位VM。因此，与将中间要素MVl的终端或微振动脉冲PV2的起始端设定为基准电位VREF以上的电位的结构(以下，称为“对比例2”)相比较，微振动脉冲PVl或微振动脉冲PV2中的电位的变动量(振幅)较大。即，根据第二实施方式，与对比例2相比较，能够提高被施加于压力室42内的油墨的微振动的强度。图6为,第一实施方式的微振动脉冲PV2(部分(A))和第二实施方式的微振动脉冲PV2(部分(B))的对比图。在第一实施方式的微振动脉冲PV2中，起点与终点双方被设定为基准电位VREF，而与此相对，在第二实施方式的微振动脉冲PV2中，起点被设定为中间电位VM。当在第一实施方式和第二实施方式中使微振动脉冲PV2中的电位的变动量(振幅)S V或斜率一致时，如图6所示，与第一实施方式的微振动脉冲PV2相比较，第二实施方式的微振动脉冲PV2被缩短了时间δΤ。对于微振动脉冲PVl而言也是相同的。如以上所说明的那样，将微振动脉冲PVl的终端的电位和微振动脉冲PV2的起始端的电位设定为低于基准电位VREF的中间电位VM的结构，也有助于实现缩短驱动期间TU的时间长度(各个喷射部U对油墨进行喷射的间隔)这一效果。另外，当使向压电元件44被供给的电位过度急剧地发生变动时，将有可能向压力室42内的油墨施加过量的振动。因此，需要将向压电元件44被供给的电位的斜率控制在，向油墨施加适当的振动的范围内。另一方面，根据上述的说明可知，由于第二实施方式的连结要素PC中维持要素Hl和维持要素Η2的边界的区间，在喷射部U对油墨进行喷射时和不进行喷射时均不会向压电元件44被施加，因此即使在使维持要素Hl的基准电位VREF急剧地变化为维持要素Η2的中间电位VM时，也不会向压力室42内的油墨施加过量的振动。因此，具有如下的优点，即，通过在维持要素Hl和维持要素Η2之间使驱动信号COM的电位充分地发生急剧变化，从而能够缩短连结要素PC的时间长度(进而缩短驱动期间TU的时间长度)。C:改变例对以上各种方式进行多种改变。以下，对具体的改变方式进行例示。从以下的例示中任意选择的两种以上的方式可以被适当地合并。
(I)改变例 I对驱动期间TU内的喷射脉冲ro的总数或微振动脉冲PV的总数适当地进行变更。例如，如图7所示，还可以在驱动信号COM的每个驱动期间TU内配置多个喷射脉冲ro (PDUPD2)和多个微振动脉冲PV(PV1、PV2)。各个喷射脉冲H)及各个微振动脉冲PV的顺序是任意的，从而还可以采用，例如在经过多个喷射脉冲ro之后配置多个微振动脉冲Pv的结构。但是，在从通过充分确保各个微振动脉冲PV的间隔从而有效地利用通过各个微振动脉冲PV而产生的油墨的振动的、前文所述的观点考虑时，如图7中的例示所示，特别优选交替地配置各个喷射脉冲ro和各个微振动脉冲PV的结构(PVl — PDl — PV2 — PD2)。另外，虽然在以上例示中，在驱动期间TU内对压力室42内的油墨施加了两次微振动，但也可以在驱动期间TU内施加三次以上的微振动。(2)改变例 2 喷射脉冲ro的中间电位VM根据通过喷射脉冲ro的供给而从各个喷射部U被喷射的油墨的重量或速度的目标值，而被适当地选定，从而并不限于低于基准电位VREF的电位。例如，在第二实施方式中，还可以采用如下的结构，即，如图8中的部分(A)所示，将喷 射脉冲ro的维持要素MH的电位设定为与基准电位VREF相同的电位的结构，或如图8的部分⑶所示，维持要素MH的中间电位VM高于基准电位VREF的结构。如图8中的部分(A)或部分(B)的例示所示，连结要素PC的维持要素H2 (微振动脉冲PV2的起点)被设定为与维持要素MH相同的电位(即，基准电位VREF以上的电位)。(3)改变例 3虽然在第二实施方式中，将微振动脉冲PVl的终端(喷射脉冲H)的中间要素MVl的终端)的电位和微振动脉冲PV2的起始端的电位设定为相同的电位(中间电位VM)，但也可以使两个电位不同。但是，在电位于微振动脉冲PVl的终端和微振动脉冲PV2的起始端处有所不同的结构中，由于向压电元件44被施加的电压在微振动脉冲PV2的起始端处不连续地发生变化，因此有可能向压力室42内的油墨施加难以预料的振动。在上述的第二实施方式中，由于微振动脉冲PVl的终端和微振动脉冲PV2的起始端为相同的电位(中间电位VM)，因此向压电元件44被施加的电压在微振动脉冲PV2的起始端的前后处连续。因此，具有如下的优点，即，能够降低向压力室42内的油墨施加难以预料的振动的可能性。(4)改变例 4喷射脉冲H)或微振动脉冲PV的波形并不限于以上的例示。例如，也可以利用，相对于基准电位VREF而向高位侧及低位侧双方进行变动的微振动脉冲PV、或相对于基准电位VREF而仅向高位侧及低位侧中的一侧进行变动的喷射脉冲H)。在第一实施方式中也可以采用使各个微振动脉冲PV(PV1、PV2)的波形(各个区间的时间长度或电位)互不相同的结构。此外，可以适当地省略驱动信号COM的各个维持要素(AH、DH1、MH、DH2、BH)。虽然在以上的各个方式中，在压力室42减压后实施加压从而向油墨施加了微振动，但也可以通过在对压力室42进行加压后实施减压从而对油墨施加微振动。另外，虽然在以上的各个方式中，例示了在从驱动电路30被供给至压电元件44的电位向高位侧变化时，压力室42被减压的情况，但也可以采用在被供给至压电元件44的电位向高位侧变化时，压力室42被加压的结构(当电位降低时，压力室42被减压的结构)。(5)改变例 5虽然在第二实施方式中，由喷射脉冲H)生成了微振动脉冲PV1，但在于驱动期间TU内配置有多个喷射脉冲ro的结构中，微振动脉冲PV2也可以由喷射脉冲ro生成。即，也可以实现从喷射脉冲ro中提取驱动期间τυ内的全部微振动脉冲Pv的结构。根据以上说明可知，第二实施方式作为如下的方式而被包括，即，将包含在驱动信号com中的喷射脉冲PD的一部分区间转用为至少一个微振动脉冲PV。(6)改变例 6虽然在上述的各方式中，对记录头24位于记录纸200的表面上的期间(印字内期间)内的、油墨的喷射和微振动进行了例示，但在记录头24未位于记录纸200的表面上的期间(印字外期间)内，也可以执行相同的动作。例如，可以在记录头24即将到达记录纸200的表面上之前(即，即将向记录纸200喷射油墨之前)，用与第一实施方式或第二实施方式相同的方法来向各个压力室42内的油墨施加微振动。(7)改变例 7虽然在以上的各个方式中，对使搭载了记录头24的滑架12进行移动的串行式的印刷装置100进行了例示，但也可以将本发明应用于，以与记录纸200的整个宽度方向相对 置的方式而排列了多个喷射部U(喷嘴46)的行式的印刷装置100。在行式的印刷装置100中记录头24被固定，从而通过在对记录纸200进行输送的同时从各个喷嘴46喷射油墨液滴，由此在记录纸200上记录图像。根据以上的说明可知，在本发明中，未对记录头24(各个喷射部U)自身的可动或固定进行限制。(8)改变例 8使压力室42内的压力发生变化的要素(压力产生元件)并不限于压电元件44。例如，也可以利用静电作动器等的振动体。此外，压力产生元件并不限于向压力室42施加机械性的振动的要素。例如，也可以将如下的发热元件(加热器)作为压力产生元件而利用，所述发热元件为，通过对压力室42的加热而使气泡产生，从而使压力室42内的压力发生变化的元件。即，压力产生元件作为使压力室42内的压力发生变化的要素而被包括，对使压力发生变化的方法(压电方式、热敏方式)或结构如何不进行限制。(9)改变例 9以上的各个方式中的印刷装置100，可以被用于绘图仪或传真装置、复印机等的各种机器上。当然，本发明的液体喷射装置的用途并不限于图像的印刷。例如，对各种颜色材料的溶液进行喷射的液体喷射装置，作为形成液晶显示装置的彩色滤光片的制造装置而被利用。此外，对液体状的导电材料进行喷射的液体喷射装置，例如作为形成有机EL(Electroluminescence :电致发光)显示装置或场致发射显示装置(FED FieldEmission Display)等显示装置的电极的、电极制造装置而被利用。此外，对生体有机物的溶液进行喷射的液体喷射装置，作为对生物化学元件(生物芯片)进行制造的芯片制造装置而被利用。并且，成为液体喷射的目标的物体(喷落对象)，根据液体喷射装置的用途而有所不同。例如，虽然上述的印刷装置100的喷落对象为记录纸200，但在将液体喷射装置使用在显示装置的制造中时，例如构成显示装置的基板相当于喷落对象。符号说明100…印刷装置；12···滑架；14…移动机构；16…纸张输送机构；22…墨盒；24···记录头；30···驱动电路；32···单位电路山…喷射部；42…压力室；44...压电兀件；46…喷嘴；102…控制装置；104···印刷处理部；60···控制部；62…存储部；64…驱动信号生成部；
66…外部接口 ;68…内部接口 ;200…记录纸;300…外部装置；COM…驱动信号；Η)…喷射脉冲；PV(PV1、PV2)…微振动脉冲；DV1、DV2、AV1、AV2、BV1、BV2…变动要素；DH1、MH、DH2、AH、BH、H1、H2…维持要素；M…过渡要素； MV1、MV2…中间要素；PC…连结要素；TU…驱动期间；TC(TC1、TC2、TC3、TC4)…控制期间。
权利要求
1.一种液体喷射装置，具备 喷射部，其包括填充有液体的压力室、和使所述压力室内的压力发生变动的压力产生元件，并根据所述压力室内的压力的变动而从喷嘴喷射所述液体； 驱动信号生成单元，其生成以驱动期间为一个周期并使电位发生变动的驱动信号； 驱动单元，其通过向所述压力产生元件供给包含在所述驱动信号中的喷射波形，从而使所述液体从所述喷嘴被喷射， 所述驱动单元通过向所述压力产生元件供给包含在所述驱动信号的驱动期间内的多个微振动波形，从而在所述驱动期间内向所述压力室内的液体施加多次微振动。
2.如权利要求I所述的液体喷射装置，其中， 多个所述微振动波形中的每一个为独立于所述喷射波形的波形。
3.如权利要求2所述的液体喷射装置，其中， 所述驱动信号在每个驱动期间内包含第一微振动波形和第二微振动波形以作为所述微振动波形， 所述喷射波形位于所述第一微振动波形与所述第二微振动波形之间。
4.如权利要求2所述的液体喷射装置，其中， 所述驱动信号在每个驱动期间内包含多个喷射波形与多个微振动波形， 各个所述喷射波形与各个所述微振动波形交替地被配置。
5.如权利要求I所述的液体喷射装置，其中， 所述驱动单元将包含在所述驱动信号中的喷射波形的一部分区间，作为多个所述微振动波形中的至少一个微振动波形，而向所述压力产生元件进行供给。
6.如权利要求5所述的液体喷射装置，其中， 所述喷射波形包含 第一变动要素，其电位从基准电位起向第一方向进行变化； 第一中间要素，其电位在所述第一变动要素经过后，向与所述第一方向相反的第二方向进行变化，直至中间电位为止； 第二中间要素，其电位在所述第一中间要素经过后，向所述第二方向进行变化； 第二变动要素，其电位在所述第二中间要素经过后，向所述第一方向进行变化，直至所述基准电位为止， 所述驱动单元将所述喷射波形中所述第二中间要素的开始前的区间，作为多个所述微振动波形中的第一微振动波形而向所述压力产生元件进行供给。
7.如权利要求6所述的液体喷射装置，其中， 多个所述微振动波形中，在所述第一微振动波形的供给后向所述压力产生元件被供给的第二微振动波形包含第三变动要素，其电位从所述中间电位起向所述第一方向进行变化；第四变动要素，其电位在所述第三变动要素经过后，向所述第二方向进行变化。
8.如权利要求7所述的液体喷射装置，其中， 所述中间电位在从所述基准电位进行观察时，为所述第二方向上的电位。
9.一种液体喷射装置的控制方法，其中，所述液体喷射装置包括填充有液体的压力室、和使所述压力室内的压力发生变动的压力产生元件，并根据所述压力室内的压力的变动而从喷嘴喷射所述液体，在所述液体喷射装置的控制方法中， 生成以驱动期间为一个周期并使电位发生变动的驱动信号， 且通过向所述压力产生元件供给包含在所述驱动信号中的喷射波形，从而使所述液体 从所述喷嘴被喷射，并通过向所述压力产生元件供给包含在所述驱动信号的驱动期间内的多个微振动波形，从而在所述驱动期间内向所述压力室内的液体施加多次微振动。
全文摘要
本发明涉及一种液体喷射装置及其控制方法。本发明的目的在于，以简单的结构来有效地降低压力室内的液体的增粘。喷射部(U)包括充填有油墨的压力室(42)和使压力室(42)内的压力发生变动的压电元件(44)，并能够根据压力室(42)内的压力的变动而从喷嘴(46)喷射油墨。驱动信号生成部(64)生成以驱动期间(TU)为一个周期并使电位发生变动的驱动信号(COM)。驱动电路(30)通过向压电元件(44)供给包含在驱动信号(COM)中的喷射脉冲(PD)，从而使油墨从喷嘴(46)被喷射。此外，驱动电路(30)能够通过向压电元件(44)供给包含在驱动信号(COM)的驱动期间(TU)内的多个微振动脉冲(PV(PV1、PV2))，从而在驱动期间(TU)内向压力室(42)内的油墨施加多次微振动。
文档编号B41J29/393GK102632708SQ2012100268
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月7日 优先权日2011年2月15日
发明者张俊华 申请人:精工爱普生株式会社