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JP3679987B2

Liquid-jet apparatus

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Expired 28 September 2020, 6 years ago.

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23 claims: 4 independent, 19 dependent

  1. 1
    ノズル開口を有するヘッド部材と、 ノズル開口部分の液体の圧力を変動させる圧力変動手段と、 吐出データに基づいて、複数の階調データから一の選択階調データを設定する階調データ設定手段と、 複数の吐出モードから設定される各選択吐出モードに基づいて互いに異なる吐出駆動信号を生成する駆動信号発生手段と、 選択階調データと前記吐出駆動信号とに基づいて、圧力変動手段の駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、を備え、 各吐出駆動信号は、一液体噴射周期内に複数の波形要素を有する周期信号であり、 吐出モード毎に、同一の吐出データに基づいて生成される駆動波形が異なっており、 各駆動波形に基づいてノズル開口から吐出される液体の量は、同一の吐出データについて吐出モード毎に異なっていると共に、同一の吐出モードについて吐出データ毎に異なっていることを特徴とする液体噴射装置。
  2. 2
    圧力変動手段は、圧電振動子を有していることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
  3. 3
    液体は、着色剤及び有機溶剤を含有していることを特徴とする請求項1または2に記載の液体噴射装置。
  4. 4
    前記着色剤の液体中における濃度は、0.1~10重量%であることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。
  5. 5
    前記着色剤は、顔料もしくは染料のいずれか一方を含んでいることを特徴とする請求項3または4に記載の液体噴射装置。
  6. 6
    前記着色剤は、粒径が20~250nmの顔料であることを特徴とする請求項3または4に記載の液体噴射装置。
  7. 7
    液体の粘度は、1~10cpsであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の液体噴射装置。
  8. 8
    液体の表面張力は、25~60mN/mであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の液体噴射装置。
  9. 9
    液体は、水を含有していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の液体噴射装置。
  10. 10
    ノズル開口を有するヘッド部材と、 ノズル開口部分の液体の圧力を変動させる圧力変動手段と、を備えた液体噴射装置を制御する制御装置であって、 吐出データに基づいて、複数の階調データから一の選択階調データを設定する階調データ設定手段と、 複数の吐出モードから設定される各選択吐出モードに基づいて互いに異なる吐出駆動信号を生成する駆動信号発生手段と、 選択階調データと前記吐出駆動信号とに基づいて、圧力変動手段の駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、を備え、 各吐出駆動信号は、一液体噴射周期内に複数の波形要素を有する周期信号であり、 吐出モード毎に、同一の吐出データに基づいて生成される駆動波形が異なっており、 各駆動波形に基づいてノズル開口から吐出される液体の量は、同一の吐出データについて吐出モード毎に異なっていると共に、同一の吐出モードについて吐出データ毎に異なっていることを特徴とする制御装置。
  11. 11
    複数の吐出モードは、第1モードを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第1モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、少なくとも3以上のn個の分離した、ノズル開口から小液体滴を吐出させる小滴吐出用波形要素を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、1以上のp個の小滴吐出用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、pより大のq個の小滴吐出用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、qより大のr個の小滴吐出用波形要素を含む駆動波形を生成するようになっていることを特徴とする請求項10に記載の制御装置。
  12. 12
    複数の吐出モードは、第1モードを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第1モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、3つの分離した、ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、1つの小ドット用波形要素のみを含む駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、2つの小ドット用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、3つの小ドット用波形要素を含む駆動波形を生成するようになっていることを特徴とする請求項10に記載の制御装置。
  13. 13
    複数の吐出モードは、第2モードを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第2モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、小ドット用波形要素を含まない一方で中ドット用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、小ドット用波形要素と中ドット用波形要素の両方を含む駆動波形を生成するようになっていることを特徴とする請求項10乃至12のいずれかに記載の制御装置。
  14. 14
    複数の吐出モードは、第2モードを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第2モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、 前記中ドット用波形要素により吐出される液体滴と共に大液体滴を形成する第2液体滴を吐出させる大ドット用追加波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素及び大ドット用追加波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、中ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び大ドット用追加波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、中ドット用波形要素と大ドット用追加波形要素の両方を含む一方で小ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成するようになっていることを特徴とする請求項10乃至12のいずれかに記載の制御装置。
  15. 15
    複数の吐出モードは、第1モードと第2モードとを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第1モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、少なくとも3以上のn個の分離した、ノズル開口から小液体滴を吐出させる小滴吐出用波形要素を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、1以上のp個の小滴吐出用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、pより大のq個の小滴吐出用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、qより大のr個の小滴吐出用波形要素を含む駆動波形を生成するようになっており、 第2モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、小ドット用波形要素を含まない一方で中ドット用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、小ドット用波形要素と中ドット用波形要素の両方を含む駆動波形を生成するようになっており、 第2モードによる吐出は、第1モードによる吐出よりも、高質であることを特徴とする請求項10に記載の制御装置。
  16. 16
    複数の吐出モードは、第1モードと第2モードとを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第1モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、少なくとも3以上のn個の分離した、ノズル開口から小液体滴を吐出させる小滴吐出用波形要素を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、1以上のp個の小滴吐出用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、pより大のq個の小滴吐出用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、qより大のr個の小滴吐出用波形要素を含む駆動波形を生成するようになっており、 第2モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、 前記中ドット用波形要素により吐出される液体滴と共に大液体滴を形成する第2液体滴を吐出させる大ドット用追加波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素及び大ドット用追加波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、中ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び大ドット用追加波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、中ドット用波形要素と大ドット用追加波形要素の両方を含む一方で小ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成するようになっており、 第2モードによる吐出は、第1モードによる吐出よりも、高質であることを特徴とする請求項10に記載の制御装置。
  17. 17
    複数の吐出モードは、第1モードと第2モードとを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第1モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、3つの分離した、ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、1つの小ドット用波形要素のみを含む駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、2つの小ドット用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、3つの小ドット用波形要素を含む駆動波形を生成するようになっており、 第2モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、小ドット用波形要素を含まない一方で中ドット用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、小ドット用波形要素と中ドット用波形要素の両方を含む駆動波形を生成するようになっており、 第2モードによる吐出は、第1モードによる吐出よりも、高質であることを特徴とする請求項10に記載の制御装置。
  18. 18
    複数の吐出モードは、第1モードと第2モードとを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第1モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、3つの分離した、ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、1つの小ドット用波形要素のみを含む駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、2つの小ドット用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、3つの小ドット用波形要素を含む駆動波形を生成するようになっており、 第2モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、 前記中ドット用波形要素により吐出される液体滴と共に大液体滴を形成する第2液体滴を吐出させる大ドット用追加波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素及び大ドット用追加波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、中ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び大ドット用追加波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、中ドット用波形要素と大ドット用追加波形要素の両方を含む一方で小ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成するようになっており、 第2モードによる吐出は、第1モードによる吐出よりも、高質であることを特徴とする請求項10に記載の制御装置。
  19. 19
    複数の吐出モードは、第3モードを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第3モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、 ノズル開口から大液体滴を吐出させる大ドット用波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素及び大ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、中ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び大ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、大ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び中ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成するようになっていることを特徴とする請求項10乃至18のいずれかに記載の制御装置。
  20. 20
    複数の吐出モードは、第2モードと第3モードとを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第2モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、小ドット用波形要素を含まない一方で中ドット用波形要素を含む駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、小ドット用波形要素と中ドット用波形要素の両方を含む駆動波形を生成するようになっており、 第3モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、 ノズル開口から大液体滴を吐出させる大ドット用波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素及び大ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、中ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び大ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、大ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び中ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成するようになっており、 第3モードによる吐出は、第2モードによる吐出よりも、高質であることを特徴とする請求項10乃至12のいずれかに記載の制御装置。
  21. 21
    第2モードにおいて、 小ドット用波形要素によって吐出される液体量は、3~9pLであり、 中ドット用波形要素によって吐出される液体量は、9~15pLであり、 小ドット用波形要素及び中ドット用波形要素によって吐出される液体量は、17~30pLであり、 第3モードにおいて、 小ドット用波形要素によって吐出される液体量は、0.5~4pLであり、 中ドット用波形要素によって吐出される液体量は、5~10pLであり、 大ドット用波形要素によって吐出される液体量は、10~20pLであることを特徴とする請求項20に記載の制御装置。
  22. 22
    複数の吐出モードは、第2モードと第3モードとを含んでおり、 複数の階調データは、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、を有しており、 第2モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、 前記中ドット用波形要素により吐出される液体滴と共に大液体滴を形成する第2液体滴を吐出させる大ドット用追加波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素及び大ドット用追加波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、中ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び大ドット用追加波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、中ドット用波形要素と大ドット用追加波形要素の両方を含む一方で小ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成するようになっており、 第3モードに基づいて生成される吐出駆動信号は、一液体噴射周期内において、 ノズル開口から小液体滴を吐出させる小ドット用波形要素と、 ノズル開口から中液体滴を吐出させる中ドット用波形要素と、 ノズル開口から大液体滴を吐出させる大ドット用波形要素と、を有する周期信号であり、 駆動波形生成手段は、前記吐出駆動信号に基づいて、 選択階調データが小ドット用データである時、小ドット用波形要素を含む一方で中ドット用波形要素及び大ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが中ドット用データである時、中ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び大ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成し、 選択階調データが大ドット用データである時、大ドット用波形要素を含む一方で小ドット用波形要素及び中ドット用波形要素を含まない駆動波形を生成するようになっており、 第3モードによる吐出は、第2モードによる吐出よりも、高質であることを特徴とする請求項10乃至12のいずれかに記載の制御装置。
  23. 23
    第2モードにおいて、 小ドット用波形要素によって吐出される液体量は、3~9pLであり、 中ドット用波形要素によって吐出される液体量は、9~15pLであり、 中ドット用波形要素及び大ドット用追加波形要素によって吐出される液体量は、17~30pLであり、 第3モードにおいて、 小ドット用波形要素によって吐出される液体量は、0.5~4pLであり、 中ドット用波形要素によって吐出される液体量は、5~10pLであり、 大ドット用波形要素によって吐出される液体量は、10~20pLであることを特徴とする請求項22に記載の制御装置。
Independent claims23