喷墨头及喷墨打印机的制作方法

文档序号:11060628阅读:607来源:国知局
喷墨头及喷墨打印机的制造方法与工艺

本发明的实施方式涉及喷墨头及喷墨打印机。



背景技术:

在喷墨打印机的喷墨头之中,有的具备多个具有多个喷嘴的吐出区域。多个吐出区域在不同的定时对纸张等印刷介质吐出油墨。例如,喷墨头从第一吐出区域吐出油墨之后,从第二吐出区域吐出油墨。原有技术的喷墨头,有时会由于在最初吐出的吐出区域所产生的喷嘴负压的影响等而导致从下一个吐出区域吐出时发生不良现象。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-100966号公报。



技术实现要素:

为了解决上述技术课题,本发明提供一种改善吐出不良的喷墨头及喷墨打印机。

根据实施方式,喷墨头具备:多个第一驱动元件、多个第二驱动元件、公共液室、以及控制部。多个第一驱动元件构成了分别连通至至少包括两个喷嘴的多个第一一体化喷嘴的多个第一压力室。多个第二驱动元件构成了分别连通至至少包括两个喷嘴的多个第二一体化喷嘴的多个第二压力室。公共液室与所述多个第一压力室和所述多个第二压力室连通。控制部对所述第一驱动元件施加吐出脉冲,在所述吐出脉冲的结束定时之前,对所述第二驱动元件施加至少一个非吐出脉冲。

附图说明

图1是示出第一实施方式的喷墨打印机的构成例的图。

图2是第一实施方式的喷墨头的立体图。

图3是第一实施方式的喷墨头的截面图。

图4是分解并示出了第一实施方式的喷墨头的分解立体图。

图5是第一实施方式的喷墨头的截面图。

图6是从第一面侧示出了第一实施方式的喷嘴板的俯视图。

图7是第一实施方式的喷嘴板的截面图。

图8是从第二面侧示出了第一实施方式的喷嘴板的俯视图。

图9是第一实施方式的喷墨头的喷嘴板的沿厚度方向的截面图。

图10是用于说明第一实施方式的喷墨头的动作例的图。

图11是用于说明第一实施方式的喷墨头的动作例的图。

图12是示出对第一实施方式的喷墨头施加的脉冲的例子的时序图。

图13是示出对第一实施方式的喷墨头施加的脉冲的其它例子的时序图。

图14是示出对第一实施方式的喷墨头施加的脉冲的具体例子的时序图。

图15是示出第一实施方式的非吐出脉冲宽度和吐出不良之间的关系的图。

图16是示出第一实施方式的喷墨头的其它例子的图。

图17是示出第二实施方式的喷墨头的喷嘴板的厚度与吐出电压之间的关系的图。

图18是示出第二实施方式的喷墨头的喷嘴构成与吐出不良之间的关系的图。

符号说明

10、喷墨头 14、控制电路

17、IC 22、底板

23、喷嘴板 26、供给孔

27、排出孔 31、驱动元件

32(32a及32b)、压力室 33、公共液室

34、电极 35(35a及35b)、一体化喷嘴

36及37、喷嘴 51a及51b、吐出区域

70、疏液层 100、喷墨打印机

11、进纸盒。

具体实施方式

以下,参照附图,对实施方式进行说明。

(第一实施方式)

首先,对第一实施方式进行说明。

图1是示出第一实施方式的喷墨打印机100的构成例的图。

喷墨打印机100是沿规定的传送路径,在传送作为印刷介质的纸张P的同时,进行图像形成等各种处理的装置。喷墨打印机100具备:喷墨头10、箱体110、作为纸张供给部的进纸盒111、作为排出部的排纸托盘112、保持辊113、传送装置114、以及反转装置118。

箱体110构成喷墨打印机100的轮廓。进纸盒111设置在箱体110的内部。进纸盒111容纳纸张P。排纸托盘112设置在箱体110的上部。排纸托盘112排出形成了图像的纸张P。

保持辊113(鼓)将纸张P保持在表面上旋转。传送装置114沿着从进纸盒111通过保持辊113的外周至排纸托盘112而形成的规定的传送路径A1传送纸张P。反转装置118使从保持辊113剥离的纸张P的正反面反转后,再次供给保持辊113的表面上。

传送装置114具备沿传送路径A1设置的多个导轨部件及多个传送用辊。作为传送用辊,有拾取辊、进纸辊对、登记辊对、分离辊对、传送辊对、以及排出辊对等。由于这些传送用辊受传送用电动机驱动而旋转,因此沿传送路径A1向下游侧传送纸张P。

在传送路径A1上,在各处设置用于监视纸张的传送状况的传感器S等。

保持辊113通过在使纸张P保持在其表面上的状态下旋转而传送纸张P。

在保持辊113的外周部分上,从上游侧向下游侧依次有:保持装置115、头部单元116、除电剥离装置117、以及清洁装置119。

保持装置115具备推压辊115a和带电辊115b。推压辊115a推压保持辊113的表面。带电辊115b利用所供给的电力产生(带电)将纸张P吸附在保持辊113的表面的方向的静电力。保持辊113利用静电力吸附纸张P。

头部单元116具有与保持辊113的表面相对配置的多个(4色)喷墨头10。例如,头部单元116具备:青色、品红色、黄色及黑色的4色的喷墨头10C、10M、10Y、以及10K。喷墨头10C、10M、10Y、以及10K分别从按照规定的间距设置的喷嘴孔吐出油墨。喷墨头10C、10M、10Y、以及10K通过吐出油墨,而在被保持在保持辊113的表面的纸张P上形成图像。关于喷墨头10(10C、10M、10Y、以及10K),后面再详细叙述。

除电剥离装置117具备:对纸张P进行除电的除电辊117a、将纸张P从保持辊113剥离的剥离爪117b。

清洁装置119具备清洁部件119a,其通过在与保持辊113接触的状态下旋转,对保持辊113进行清洁。

反转装置118使从保持辊113剥离的纸张P反转后,再次将其供给保持辊113的表面上。

而且,喷墨打印机100具备控制器、ROM、RAM及I/F(接口)。控制器(中央控制装置)是例如CPU等处理器。ROM是存储各种程序等的存储器。RAM是暂时存储各种可变数据及图像数据等的存储器。I/F(接口)输入来自外部的数据,或向外部输出数据。

喷墨打印机100可以具备其它适当且必要的要素,也可以删除不要的要素。

接下来,对喷墨头10进行说明。

以下,参照图2至图9,对喷墨头10的构成例进行说明。喷墨头10从喷墨打印机100接受油墨(印刷部件)的供给,对作为印刷介质的纸张P形成图像。印刷部件可以是用于形成图像的各种油墨。而且,印刷部件也可以是具有用于形成图像的用途以外的各种功能的有机油墨。

喷墨头10通过管子等与搭载在喷墨打印机100上的罐(油墨罐或液体罐等)连接。喷墨头10通过管子从罐接受油墨的供给。

喷墨头10具备头部主体12、单元部13、以及控制电路14(控制部)等。头部主体12形成在单元部13上。控制电路14设置在单元部13的侧面,向头部主体12发送控制信号等。

单元部13包括:多支管,其形成头部主体12与罐之间的路径的一部分;以及用于连接喷墨打印机100的部件。

如图2所示,控制电路14具有基板主体15、一对膜载封装(FCP)16。基板主体15是呈长方形的印刷配线板。在基板主体15上,装配有各种电子部件及连接器。而且,在基板主体15上安装有一对FCP16。

一对FCP16在形成多条配线的同时,具有:由具有柔软性的树脂制造的薄膜、连接在多条配线上的IC17。薄膜是卷带自动结合(Tape Automated Bonding)(TAB)等。一对FCP16从基板主体15沿单元部13的侧面安装,并连接在头部主体12上。

IC17是用于对电极34施加电压的部件。IC17通过树脂固定在薄膜上。

图3是沿喷墨头10的F3-F3线的截面图。如图3所示,FCP16的端部通过异方性导电膜(ACF)热压粘接至底板22上的布线图案21。FCP的多条布线通过ACF与布线图案21电连接。

头部主体12是用于对印刷介质(纸张P)吐出液滴(油墨滴)的装置。如图3所示,头部主体12具备:底板22、喷嘴板23、框架部件24、形成了多个驱动元件31的块25。

如图3及图4所示,底板22是形成了长方形板状的部件。底板22是例如氧化铝这样的陶瓷等。多个供给孔26及多个排出孔27是贯通底板22的孔。

在底板22的大致中间部分,供给孔26并排设置在底板22的长度方向上。供给孔26与单元部13的多支管的油墨供给部28连通。供给孔26通过油墨供给部28与罐连接。

在将供给孔26夹在中间的两侧上,排出孔27并排设置在长度方向上。排出孔27与单元部13的多支管的油墨排出部29连通。排出孔27通过油墨排出部29与罐连接。

框架部件24是四角的框状部件。框架部件24例如是镍合金等。框架部件24在底板22与喷嘴板23之间。框架部件24分别粘接在安装面与喷嘴板23上。

驱动元件31由两个压电体构成。驱动元件31是例如由锆钛酸铅(PZT)形成的板状的两个压电体。两个压电体以分极方向在其厚度方向上彼此反向的方式贴合。

多个驱动元件31所形成的块25粘接在底板22的安装面上。如图3所示,块25形成截面梯形。驱动元件31的顶部粘接在喷嘴板23上。

如图4所示,块25具有多个槽。槽分别沿与块25的长度方向(喷墨头10的长度方向)交叉的方向延伸。板状的驱动元件31之间被槽分离。

图5是沿喷墨头10的F5-F5线的截面图。如图5所示,在驱动元件31的两个面上设置电极34。电极34覆盖槽(压力室32)的底部、驱动元件31的侧面。电极34例如通过对镍薄膜进行激光图案化而形成。电极34与IC17电连接。

如图4所示,在底板22的安装面上,设置从多个驱动元件31向与底板22的长度方向交叉的方向延伸的多条布线图案21。布线图案21例如通过对形成在底板22上的镍薄膜进行激光图案化而形成。

喷嘴板23例如由聚酰亚胺制薄膜形成,呈大致长方形。喷嘴板23与底板22相对。喷嘴板23具有压力室32侧的第一面23A(压力室面)、与第一面23A相反一侧的第二面23B(表面)。

喷嘴板23具有一体化喷嘴35。一体化喷嘴35贯穿喷嘴板23。一体化喷嘴35由第一一体化喷嘴35a及第二一体化喷嘴35b构成。第一一体化喷嘴35a及第二一体化喷嘴35b分别由至少两个喷嘴构成。即、第一一体化喷嘴35a由形成在喷嘴板23上的喷嘴中的至少两个喷嘴构成。第二一体化喷嘴35b由形成在喷嘴板23上的喷嘴中的至少两个其它喷嘴形成。构成一体化喷嘴35的喷嘴的个数,并不限定为特定的个数。在图4所示的例子中,第一一体化喷嘴35a及第二一体化喷嘴35b分别由并排在喷嘴板23的短边方向上的两个喷嘴构成。

而且,喷嘴板23具备多个第一一体化喷嘴35a及多个第二一体化喷嘴35b。多个第一一体化喷嘴35a及多个第二一体化喷嘴35b分别沿喷嘴板23的长度方向排列。

设置在块25的槽内侧的区域形成了与后述的第一喷嘴36及第二喷嘴37相对的压力室32。驱动元件31使后述的第一喷嘴36及第二喷嘴37同时吐出液滴。公共液室33向各个压力室32供给液体(油墨)。如图3所示,公共液室33由喷嘴板23、底板22的供给孔26附近的部分、以及块25的斜面部分构成。公共液室33与各个压力室32连通。

如图4及图5所示,各个一体化喷嘴35上包括第一喷嘴36、第二喷嘴37。第二喷嘴37在第一喷嘴36的附近,例如在喷嘴板23的短边方向上与第一喷嘴36邻接而设。第一喷嘴36及第二喷嘴37面对相同的压力室32而设。

如图5所示,喷墨头10平行地具有2列(多列)排列在一个方向的多个驱动元件31a及31b的列。其中,在图5,喷墨头10具备驱动元件31a为左侧的列,具备驱动元件31b为右侧的列。驱动元件31的长边方向与驱动元件的排列方向形成直角关系,但也可以与排列方向形成规定的角度。

而且,一体化喷嘴35的各多个喷嘴相对于驱动元件的长边方向排列在平行方向上。

在供给孔26的两侧,并列形成2列吐出区域51a及51b。吐出区域51a是第一吐出区域,吐出区域51b是第二吐出区域。吐出区域51a及51b设置有规定的间隔。吐出区域51a由多个驱动元件31a、电极34a及第一一体化喷嘴35a形成。吐出区域51b由多个驱动元件31b、电极34b及第二一体化喷嘴35b形成。

各个驱动元件31(31a及31b)之间形成压力室32(32a及32b)。压力室32由两个驱动元件31及设置在驱动元件31的两个面上的电极34(34a及34b)形成。在压力室32的长边方向的大致中间,吐出油墨的一体化喷嘴35设置在喷嘴板23上。压力室32的长边方向与驱动元件31排列的方向垂直。公共液室33设置在吐出区域51a及吐出区域51b之间。吐出区域51a的一端侧为排出孔27,另一端侧为供给孔26,设置在底板22上。吐出区域51b的一端侧为供给孔26,另一端侧为排出孔27,设置在底板22上。在驱动元件31的排列方向上设置多个供给孔26。在驱动元件31的排列方向上以多列方式设置多个排出孔27。排出孔27设置在框架部件24的附近。

第一一体化喷嘴35a连通至由设置在驱动元件31a(第一驱动元件)及驱动元件31a的两个面上的电极34a形成的压力室32a(第一压力室)。第二一体化喷嘴35b连通至由设置在驱动元件31b(第二驱动元件)及驱动元件31b的两个面上的电极34b形成的压力室32b(第二压力室)。

位于吐出区域51a的第一一体化喷嘴35a与位于吐出区域51b的第二一体化喷嘴35b,在垂直于驱动元件31的排列方向的方向上,没有设置在同一条线上。即、位于吐出区域51a的第一一体化喷嘴35a与位于吐出区域51b的第二一体化喷嘴35b,在驱动元件31的排列方向上,设置在彼此不同的位置上。

接下来,对第一一体化喷嘴35a及第二一体化喷嘴35b进行说明。其中,对第一一体化喷嘴35a的构成进行说明。由于第二一体化喷嘴35b的构成与第一一体化喷嘴35a的构成相同,因而省略对其的说明。

图6是喷嘴板23的第一面23A的例子。图7是喷嘴板23的沿F7-F7线的截面图。图8是喷嘴板23的第二面23B的例子。

如图7所示,第一一体化喷嘴35a具有第一喷嘴36a和第二喷嘴37a。第一喷嘴36a及第二喷嘴37a具有相同的形状。第一喷嘴36a及第二喷嘴37a形成例如随着靠近第二面23B直径变小的锥台形。第一一体化喷嘴35a贯穿第一面23A和第二面23B。第一喷嘴36a包括:设置在第一面23A上的第一开口部36Aa、设置在第二面23B上的第二开口部36Ba。第二喷嘴37a包括:设置在第一面23A上的第三开口部37Aa、设置在第二面23B上的第四开口部37Ba。

第一喷嘴36a的第一周面36Ca(内周面、侧面、斜面)从第二面23B向第一面23A呈直线延伸。第一喷嘴36a的第一周面36Ca(内周面、侧面、斜面)在从第二面23B至第一面23A的中途,与从第二面23B向第一面23A呈直线延伸的第二喷嘴37a的第二周面37Ca(内周面、侧面、斜面)交叉。

如图6所示,第一开口部36Aa的一部分设置为与第三开口部37Aa的一部分重复。即、第一开口部36Aa设置为与第三开口部37Aa连接。因此,如图7所示,第一喷嘴36a的第一面23A侧的部分和第二喷嘴37a的第一面23A侧的部分连通成为一体。

如图8所示,第二开口部36Ba与第四开口部37Ba分离,但设置在第四开口部37B的附近。因此,第一喷嘴36a的第二面23B侧的部分从第二喷嘴37a的第二面23B侧的部分分离。

第二一体化喷嘴35b具有第三喷嘴36b和第四喷嘴37b。第三喷嘴36b包括第五开口部36Ab和第六开口部36Bb。第四喷嘴37b包括第七开口部37Ab和第八开口部37Bb。由于第三喷嘴36b、第四喷嘴37b、第五开口部36Ab、第六开口部36Bb、第七开口部37Ab及第八开口部37Bb,分别与第一喷嘴36a、第二喷嘴37a、第一开口部36Aa、第二开口部36Ba、第三开口部37Aa及第四开口部37Ba相同,因此,省略详细的说明。

第一喷嘴36a和第二喷嘴37a也可以互不连通,各自独立。即、第一喷嘴36a和第二喷嘴37a在第一面23A、第二面23B以及两个面之间不连通。同样地,第三喷嘴36b和第四喷嘴37b也可以互不连通,各自独立。即、第三喷嘴36b和第四喷嘴37b在第一面23A、第二面23B以及两个面之间不连通。

而且,喷墨头10也可以在吐出区域51a的各个压力室32与吐出区域51b的各个压力室32之间设置隔板。这种情况下,喷墨头10在吐出区域51a侧和吐出区域51b侧分别具备供给孔。两个供给孔连通至同一个公用油墨室。公用油墨室可以形成在压力室32的背面侧(即、底板22的表面侧)。公用油墨室的形状及位置不仅限于特定的构成。

接下来,对喷墨头10的油墨的吐出动作进行说明。

喷墨头10是液体(油墨)循环式喷墨头10。从罐流出的油墨通过供给孔26、公共液室33供给压力室32(32a及32b)。压力室32中未被利用于吐出的油墨从排出孔27回收至罐中。如此地,在喷墨头10中,油墨在罐与喷墨头10的内部之间循环。

由于第一一体化喷嘴35a的吐出动作与第二一体化喷嘴35b的吐出动作相同,因此,对第一一体化喷嘴35a的吐出动作进行说明,省略第二一体化喷嘴35b的吐出动作的说明。

图9是沿喷嘴板23的厚度方向的压力室32a的截面图。

为从第一一体化喷嘴35a吐出油墨,控制电路14驱动驱动元件31a,使压力室32a的容积增大或减小。控制电路14对电极34a施加电压,驱动驱动元件31a,使压力室32a的体积增大或减小。

图10示出控制电路14驱动驱动元件31a,使压力室32a体积增大之后的状态。例如,控制电路14对驱动元件31a施加扩展压力室32a的脉冲(扩展脉冲)。控制电路14对驱动元件31a施加扩展脉冲之后,如图10所示,驱动元件31a使压力室32a向外侧变形。结果,压力室32a的体积比初始状态(图9的状态)增加。

图11示出控制电路14驱动驱动元件31a,使压力室32a体积减小之后的状态。例如,控制电路14对驱动元件31a施加使压力室32a收缩的脉冲(收缩脉冲)。控制电路14对驱动元件31a施加收缩脉冲之后,如图11所示,驱动元件31a使压力室32a向内侧变形。结果,压力室32a的体积比初始状态(图9的状态)减小。

控制电路14暂时将压力室32a的容积增大之后,如果也使压力室32a的容积比原有的容积减小,则压力室32a内的液体被加压,从第一喷嘴36a及第二喷嘴37a同时吐出油墨。即、控制电路14对驱动元件31a的电极34施加由扩展脉冲和收缩脉冲构成的吐出脉冲,使油墨吐出出。

吐出脉冲的波形,例如,可以是会变化成多个阶段的波形,也可以是矩形波形。吐出脉冲的构成不仅限于特定的构成。

在即将吐出出油墨之前,第一喷嘴36a及第二喷嘴37a的弯月面43a向外部突出。吐出出的油墨以液滴方式向印刷对象吐出。吐出液滴后,第一喷嘴36a的弯月面43a及第二喷嘴37a的弯月面43a向第一喷嘴36a及第二喷嘴37a的内侧后退。

接下来,对控制电路14的动作例进行说明。

如图5所示,控制电路14设定吐出区域51a和吐出区域51b。吐出区域51a包括排列在喷嘴板23的长度方向上的第一一体化喷嘴35a的列(例如,在图5为左侧的列)。同样地,吐出区域51b包括排列在喷嘴板23的长度方向上的第二一体化喷嘴35b的列(例如,在图5为右侧的列)。

控制电路14使每一个吐出区域都从一体化喷嘴35吐出油墨。例如,在印刷介质从吐出区域51a一侧通过时,控制电路14使吐出区域51a吐出油墨,接着,使吐出区域51b吐出油墨。

而且,控制电路14对规定的吐出区域51a及51b的各个压力室32(通道)设定通道编号。例如,控制电路14从喷嘴板23的一端依次设定各个压力室32的通道编号。

压力室32分别与相邻的压力室32共有驱动元件31。因此,控制电路14不能够同时驱动各个压力室32。因此,控制电路14将各个压力室32分割成每隔n(n为2以上的整数)个的通道的组(分割),按组驱动。实施方式举例说明了控制电路14将各个压力室32分成每隔两个的3个组进行分割驱动,所谓三分割驱动的情况。

控制电路14分割成No.3n-2通道组(第一分割)、No.3n-1通道组(第二分割)、以及No.3n通道组(第三分割)、(n为1以上的整数)。例如,控制电路14按照第一分割、第二分割、以及第三分割的顺序吐出油墨。

控制电路14也可以是从一个通道连续吐出多次油墨(多点驱动Multi-drop drive)的方式。例如,控制电路14根据印刷数据,控制连续吐出油墨的次数。

接下来,对控制电路14对通道施加的脉冲进行说明。

图12是示出控制电路14对通道施加的脉冲的例子的时序图。其中,控制电路14在使油墨从吐出区域51a的规定的分割吐出出之后,使油墨从吐出区域51b的规定的分割吐出出。

波形a示出了对吐出区域51a的规定的分割(分割a)施加脉冲的例子。波形b示出了对吐出区域51a的规定的分割所对应的,即吐出区域51b的分割(分割b)施加的脉冲的例子。

如图12所示,控制电路14在规定的定时对分割a施加吐出脉冲61a。并且,控制电路14依次施加非吐出脉冲62b至64b,并施加吐出脉冲61b。

非吐出脉冲是不让油墨吐出的信号。即、非吐出脉冲是使压力室32产生振动,但不至于让油墨吐出出的信号。例如,非吐出脉冲是电压比吐出脉冲小的信号。并且,非吐出脉冲是宽度比吐出脉冲小的信号。例如,非吐出脉冲是矩形的脉冲波等。非吐出脉冲的波形不仅限定于特定的构成。这里,设非吐出脉冲为矩形的脉冲波。此外,设非吐出脉冲为比吐出脉冲短的脉冲波。

控制电路14在结束对分割a施加吐出脉冲之前,对分割a至少施加一个非吐出脉冲。即、控制电路14对分割b施加对分割a的吐出脉冲的结束定时为止结束的非吐出脉冲。

图12所示的例子中,控制电路14在开始对分割a施加吐出脉冲61a的定时,开始对分割b施加非吐出脉冲62b。即、控制电路14使分割a的吐出脉冲61a的上升沿的定时与分割b的非吐出脉冲62b的上升沿的定时一致。

控制电路14对分割b施加非吐出脉冲62b之后,留出规定的间隔对分割b施加非吐出脉冲63b。对分割b施加非吐出脉冲63b之后,控制电路14留出规定的间隔对分割b施加非吐出脉冲64b。对分割b施加非吐出脉冲64b之后,控制电路14留出规定的间隔对分割b施加吐出脉冲61b。

此外,非吐出脉冲62b与非吐出脉冲63b的间隔,可以和非吐出脉冲63b与非吐出脉冲64b的间隔相同,也可以不同。控制电路14在非吐出脉冲62b与吐出脉冲61b之间,可以施加3个以上的非吐出脉冲,也可以施加1个非吐出脉冲。控制电路14在非吐出脉冲62b与吐出脉冲61b之间,也可以不施加非吐出脉冲。控制电路14也可以在非吐出脉冲62b之前施加非吐出脉冲。

接下来,对控制电路14对通道施加的脉冲的其它例子进行说明。

图13是示出控制电路14对通道施加的脉冲的其它例子的时序图。图中,控制电路14使油墨从吐出区域51a的规定的分割吐出出之后,使油墨从吐出区域51b的规定的分割吐出出。

如图13所示,控制电路14在规定的定时对分割a施加吐出脉冲71a。并且,控制电路14对分割b依次施加非吐出脉冲72b至74b,并施加吐出脉冲71b。

在图13所示的例子中,控制电路14在对分割a施加吐出脉冲71a前的规定的定时,对分割b施加非吐出脉冲72b。对分割b施加非吐出脉冲72b之后,控制电路14对其施加在结束对分割a施加吐出脉冲71a的同时结束的非吐出脉冲73b。即、控制电路14使分割a的吐出脉冲71a的下降沿的定时与非吐出脉冲73b的下降沿的定时一致。

对分割b施加非吐出脉冲73b之后,控制电路14留出规定的间隔,对分割b施加非吐出脉冲74b。对分割b施加非吐出脉冲74c之后,控制电路14留出规定的间隔对分割b施加吐出脉冲71b。

此外,非吐出脉冲72b与非吐出脉冲73b的间隔,可以和非吐出脉冲73b与非吐出脉冲74b的间隔相同,也可以不同。控制电路14在非吐出脉冲73b与吐出脉冲71b之间,可以施加两个以上的非吐出脉冲,也可以不施加非吐出脉冲。控制电路14可以在非吐出脉冲73b之前施加两个以上的非吐出脉冲,也可以不施加非吐出脉冲。

而且,控制电路14在对分割a施加吐出脉冲期间,也可以对分割b施加多个非吐出脉冲。

接下来,对控制电路14对吐出区域51a的各分割及吐出区域51b的各分割施加的脉冲进行说明。

图14是用于对控制电路14对吐出区域51a的各分割及吐出区域51b的各分割施加的脉冲的具体例子进行说明的流程图。图14示出了吐出脉冲结束的定时与非吐出脉冲结束的定时相一致的例子(图13的例子)。

这里,假定控制电路14使油墨从吐出区域51a的各分割吐出出,接着,使油墨从吐出区域51a的各分割及吐出区域51b的各分割吐出出。并且,假定控制电路14按照第一分割、第二分割以及第三分割的顺序使油墨吐出出。

在图14,波形a1表示对吐出区域51a的第一分割施加的脉冲的例子。波形a2表示对吐出区域51a的第二分割施加的脉冲的例子。波形a3表示对对吐出区域51a的第三分割施加的脉冲的例子。波形b1表示对吐出区域51b的第一分割施加的脉冲的例子。波形b2表示对吐出区域51b的第二分割施加的脉冲的例子。波形b3表示对吐出区域51b的第三分割施加的脉冲的例子。

如图14所示,首先,控制电路14对吐出区域51a的第一分割施加吐出脉冲。并且,控制电路14将在该吐出脉冲的施加结束的定时同时结束的非吐出脉冲施加至吐出区域51b的第一分割。

在对吐出区域51a的第一分割施加吐出脉冲,对吐出区域51b的第一分割施加非吐出脉冲之后,控制电路14对吐出区域51a的第二分割施加吐出脉冲。控制电路14将在该吐出脉冲的施加结束的定时同时结束的非吐出脉冲施加至吐出区域51b的第二分割。

在对吐出区域51a的第二分割施加吐出脉冲,对吐出区域51b的第二分割施加非吐出脉冲之后,控制电路14对吐出区域51a的第三分割施加吐出脉冲。并且,控制电路14将在该吐出脉冲的施加结束的定时同时结束的非吐出脉冲施加至吐出区域51b的第三分割。

同样地,控制电路14对吐出区域51a的第一分割、第二分割以及第三分割施加吐出脉冲。并且,同样地,控制电路14对吐出区域51b的第一分割、第二分割以及第三分割施加非吐出脉冲。

而且,控制电路14在规定的定时,对吐出区域51a的第一分割施加吐出脉冲,同时也对吐出区域51b的第一分割施加吐出脉冲。例如,控制电路14在纸张P被传送至吐出区域51b吐出出油墨的位置时的定时,对两个吐出区域的第一分割施加吐出脉冲。并且,在对两个吐出区域的第一分割施加吐出脉冲之后,控制电路14对两个吐出区域的第二分割施加吐出脉冲。并且,在对两个吐出区域的第二分割施加吐出脉冲之后,控制电路14对两个吐出区域的第三分割施加吐出脉冲。

控制电路14在规定的定时,也可以不对吐出区域51a的规定的分割施加吐出脉冲。例如,控制电路14也可以在对吐出区域51b的规定的分割施加吐出脉冲的结束定时之前,对吐出区域51a的规定的分割施加非吐出脉冲。

而且,控制电路14在从规定的通道吐出不足最大吐出数的个数的油墨时,也可以对吐出脉冲的空隙部分(即、在吐出最大吐出数时施加吐出脉冲的定时)施加非吐出脉冲。而且,控制电路14也可以对空隙部分的一部分施加非吐出脉冲。

接下来,对非吐出脉冲的宽度和吐出不良之间的关系进行说明。

首先,对喷墨头10发生的吐出不良进行说明。

实施发生涉及的喷墨头10具备吐出区域51a及51b。喷墨头10先从吐出区域51a及51b的某一个吐出油墨。喷墨头10从第一个吐出区域(例如,吐出区域51a)吐出油墨之后,该吐出区域的压力室32、与该压力室连通的公共液室33、以及与公共液室33连通的其它吐出区域(例如,吐出区域51b)的压力室32的压力(喷嘴负压)均会降低。

从吐出区域51a吐出之后再从吐出区域51b吐出油墨时,喷墨头10有时会以喷嘴负压比吐出前的喷嘴负压低的状态从吐出区域51b吐出油墨。如果喷墨头在喷嘴负压低的状态下吐出油墨,则有时会出现第一吐出不良(例如,飞白或吐出体积的减少)。即、如果吐出前的喷嘴负压低,则喷墨头10容易发生第一吐出不良。

而且,在对一个压力室32有多个喷嘴(第一喷嘴36及第二喷嘴37)时,有时会发生第二吐出不良(例如,飞白)。如果喷嘴的负压高,则会发生第二吐出不良。即、如果吐出前的喷嘴负压高,则喷墨头10容易发生第二吐出不良。

图15是示出非吐出脉冲的宽度与吐出不良之间的关系的图。

图15的横轴表示非吐出脉冲的宽度。AL是喷嘴负压变化的固有振动周期的一半的定时。图15的纵轴是吐出前的喷嘴负压。

图15所示的坐标曲线61表示发生第一吐出不良的喷嘴负压。即、在喷嘴负压比坐标曲线61低时(即、在坐标曲线61的下方时),会发生第一吐出不良。此外,在喷嘴负压比坐标曲线61高时(即、在坐标曲线61上方时),不会发生第一吐出不良。

图15所示的坐标曲线62表示发生第二吐出不良的喷嘴负压。即、在喷嘴负压比坐标曲线62高时(即、在坐标曲线62的上方时),会发生第二吐出不良。此外,在喷嘴负压比坐标曲线62低时(即、在坐标曲线62下方时),不会发生第二吐出不良。

不发生第一及第二吐出不良的喷嘴负压以及非吐出脉冲的宽度,是位于坐标曲线61的上方,且位于坐标曲线62的下方区域上的喷嘴负压以及非吐出脉冲的宽度。如图15所示,如果非吐出脉冲的宽度在1/3AL以上,则喷墨头10能够设定不发生第一及第二吐出不良的喷嘴负压。

接下来,对第一实施方式涉及的喷墨头10的其它实施方式进行说明。

图16是用于对其它实施方式进行说明的图。其它实施方式涉及的喷墨头10还具备疏液层70。由于其它方面相同,因此,采用相同的符号并省略详细的说明。

疏液层70形成在第二面23B上。疏液层70至少形成在第二面23B上的一体化喷嘴35的周围。疏液层70由具有疏液性的材料形成。疏液层70例如具有1μm以下的厚度。

疏液层70例如是氟、或硅系材料。疏液层70的材料或形状不仅限于特定的构成。

疏液层70例如通过蒸镀等形成在第二面23B上。

如上所述构成的喷墨头,能够在施加吐出脉冲的定时,对不吐出油墨的吐出区域的通道施加非吐出脉冲。其结果,喷墨头能够通过减少喷嘴负压来抑制吐出不良(第一吐出不良)。并且,通过施加非吐出脉冲,可以降低负压设定,喷墨头在对应一个压力室32有多个喷嘴(第一喷嘴36及第二喷嘴37)时,也能够抑制吐出不良(第二吐出不良)。因此,喷墨头通过施加非吐出脉冲,能够设定不发生两种吐出不良的喷嘴负压。因此,喷墨头能够抑制吐出不良。

而且,如果在喷嘴周围附着油墨,则喷墨头变得容易发生第二吐出不良。实施方式涉及的喷墨头在喷嘴周边形成具有疏液性的疏液层。通过疏液层,喷墨头能够抑制油墨附着在喷嘴周边。因此,喷墨头在不增大喷嘴负压的情况下,就能够抑制油墨附着在喷嘴周边,从而抑制吐出不良。并且,喷墨头即使不增大非吐出脉冲宽度,也能够抑制吐出不良。

(第二实施方式)

接下来,对第二实施方式进行说明。

第二实施方式涉及的喷墨打印机,一体化喷嘴所具备的喷嘴的个数为2至6个,这一点与第一实施方式的喷墨打印机不同。因此,对其它构成,采用相同的符号并省略详细的说明。

喷嘴板23由杨氏模量2Gpa以上100Gpa以下的材料形成。

第一喷嘴36及第二喷嘴37的直径形成为35μm左右。即、第二开口部36B及第四开口部37B的直径为35μm左右。

喷墨头10每吐出1滴(通过一次动作从第一喷嘴36或第二喷嘴37吐出出的液滴)为10pL以上。如上所述,由于喷墨头10具有两个喷嘴(即、第一喷嘴36及第二喷嘴37),因此,一次吐出会从各个压力室32吐出出20pL以上。

图17是示出喷嘴板的厚度(μm)与为吐出油墨而对电极34施加的吐出电压(V)之间的关系的图。

图17所示的坐标曲线81,表示能够吐出油墨的最大的吐出电压。喷墨头10中,即使对电极34施加比坐标曲线81高的吐出电压,从一体化喷嘴35也不会吐出油墨。如图17所示,随着喷嘴板23的厚度增加,能够吐出的最大的吐出电压也升高。

图17所示的坐标曲线82表示能够吐出油墨的最小的吐出电压。喷墨头10中,即使对电极34施加比坐标曲线82低的吐出电压,也不会从一体化喷嘴35吐出油墨。如图17所示,随着喷嘴板23的厚度增加,能够吐出的最小的吐出电压也升高。

图17所示的坐标曲线83表示吐出所需量的油墨的吐出电压。喷墨头10对电极34施加坐标曲线83的吐出电压,从一体化喷嘴35吐出出所需量的油墨。如图17所示,随着喷嘴板23的厚度增加,吐出所需量的油墨的吐出电压也升高。

如图17所示,当喷嘴板23的厚度为25μm时,能够吐出的电压的宽度为(坐标曲线81与坐标曲线82的间隔)2V左右。另一方面,当喷嘴板23的厚度为35μm以上时,能够吐出的电压的宽度比厚度为25μm时更大。因此,为确保能够吐出的电压的宽度,将喷嘴板23的厚度形成为35μm以上。

接下来,对喷嘴板23的厚度与喷嘴直径及孔数之间的关系进行说明。

图18是示出喷嘴板23的厚度与喷嘴直径及孔数之间的关系的图。

在图18所示的例子中,喷嘴板23的杨氏模量是3至10Gpa。

在图18,[○]表示不会发生吐出不良。[×]表示会发生吐出不良。[△]表示偶尔会发生无需吐出的情况。

在喷嘴直径为35μm,喷嘴为两个时,如果喷嘴板23的厚度是25μm,则会发生吐出不良。如果喷嘴板23的厚度是35μm至75μm,则不会发生吐出不良。如果喷嘴板23的厚度是100μm,则有时会发生吐出不良。

而且,在喷嘴直径为30μm且喷嘴为3个时,如果喷嘴板23的厚度是25μm或100μm,则会发生吐出不良。如果喷嘴板23的厚度是35μm至75μm,则不会发生吐出不良。

在喷嘴直径为25μm且喷嘴为4个时,如果喷嘴板23的厚度是25μm,则有时会发生吐出不良。如果喷嘴板23的厚度是35μm至75μm,则不会发生吐出不良。如果喷嘴板23的厚度为100μm,则会发生吐出不良。

在喷嘴直径为20μm且喷嘴为5个时,如果喷嘴板23的厚度是25μm,则有时会发生吐出不良。如果喷嘴板23的厚度是35μm至75μm,则不会发生吐出不良。如果喷嘴板23的厚度为100μm,则会发生吐出不良。

在喷嘴直径为15μm且喷嘴为6个时,如果喷嘴板23的厚度是25μm或35μm,则有时会发生吐出不良。如果喷嘴板23的厚度是50μm至100μm,则会发生吐出不良。

如图18所示,如果喷嘴直径为20μm至35μm,喷嘴板23的厚度为35μm至75μm,则不会发生吐出不良。因此,喷墨头10中具备形成了具有直径20μm至35μm的多个喷嘴的一体化喷嘴35、厚度为35μm至75μm的喷嘴板23。

和第一实施方式同样地,控制电路14对未吐出油墨的吐出区域的通道,既可以施加非吐出脉冲,也可以不施加非吐出脉冲。

如上所述构成的喷墨头,由杨氏模量为2Gpa以上100Gpa以下的喷嘴板构成。如果喷嘴板的杨氏模量小于2Gpa,则油墨的浓度会发生不均匀,导致印刷品质下降。此外,如果喷嘴板的杨氏模量超过100Gpa,则驱动元件等对粘接面的跟随性下降,需要高的平面度。结果,导致加工增加或成品率降低等。

因此,实施方式涉及的喷墨头能够防止油墨浓度不均,且能够防止加工增加或成品率降低。

而且,喷墨头由厚度为35μm以上的喷嘴板构成。其结果,喷墨头可以扩大能够吐出的电压的宽度。

而且,喷墨头具备直径为20μm至35μm的多个喷嘴,由厚度为35μm至75μm的喷嘴板23构成。因此,喷墨头能够减少吐出不良。

而且,如果AL长,则油墨液滴变得难以卷入气泡。其结果,能够减少油墨液滴卷入气泡导致的吐出不良。AL基于喷嘴板23的杨氏模量及喷嘴的孔径等而变化。例如,如果喷嘴板23的杨氏模量减小,孔径变小,则AL变长。从这一点出发,优选杨氏模量在100Gpa以下,且孔径在40μm以下。另一方面,如果AL长,则无法缩短驱动周期,高速印刷变得有困难。因此,优选杨氏模量在2Gpa以上,且孔径在20μm以上。

实施方式包含以下事项:

[1]

一种喷墨头,具备:喷嘴板,其具有包括直径为20μm至35μm的至少两个喷嘴的第一一体化喷嘴,厚度是35μm至75μm,杨氏模量是2Gpa以上100Gpa以下;第一驱动元件,其从所述第一一体化喷嘴使第一压力室中的油墨吐出出;以及控制部,其对所述第一驱动元件施加吐出脉冲。

[2]

根据所述[1]记载的喷墨头,其中,所述喷嘴板还具有包括直径为20μm至35μm的至少其它两个喷嘴的第二一体化喷嘴,所述喷墨头还具备:第二驱动元件,其从所述第二一体化喷嘴使第二压力室中的油墨吐出出;以及公共液室,其连通至所述第一压力室和所述第二压力室,所述控制部对所述第二驱动元件施加吐出脉冲。

虽然说明了几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出的,并非旨在限定发明的范围。这些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被包括在发明的范围和宗旨中,同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

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