CN101791908B - 液体排出装置以及液体排出装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种当排出高粘度液体时能够实现液滴的微小化、并且能够抑制雾等的产生从而防止点的分离的液体排出装置以及液体排出装置的控制方法。排出驱动脉冲(DP)形成为包含以下要素的脉冲波形：第一压力产生室膨胀要素(p1)，其使压力产生室膨胀从而将弯液面拉入压力产生室侧；第一收缩要素(p3)(压力产生室收缩要素)，其使通过该第一压力产生室膨胀要素膨胀后的压力产生室收缩从而将弯液面推出至排出侧；以及第二压力产生室膨胀要素(p5)，其使通过该第一收缩要素收缩后的压力产生室膨胀从而再次将弯液面拉入压力产生室侧，各压力产生室膨胀要素具有多个不同的电位变化率。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨式打印机等液体排出装置以及液体排出装置的控制方法，特别是涉及能够通过对压力产生元件施加包含在驱动信号中的驱动脉冲而对液体的排出进行控制的液体排出装置以及液体排出装置的控制方法。
背景技术
液体排出装置是具备能够排出液体的液体排出头，并从该液体排出头排出各种液体的装置。作为该液体排出装置的代表性的装置例如能够举出喷墨式打印机(以下仅称为打印机)等图像记录装置，该喷墨式打印机具备作为液体排出头的喷墨式记录头(以下仅称为记录头)，通过从该记录头的喷嘴对记录纸等记录介质(命中对象物)排出液体状的墨水并使其命中记录介质来进行图像等记录。并且，近年来，并不限于该图像记录装置，在液晶显示器等的彩色滤光片的制造装置等各种制造装置中也应用液体排出装置。
上述打印机构成为：对压力产生元件(例如压电振子或者发热元件等)施加排出驱动脉冲以驱动该压力产生元件从而对压力产生室内的液体赋予压力变化，并利用该压力变化从与压力产生室连通的喷嘴排出液体。例如，在专利文献1所公开的打印机中使用包含以下工序的驱动脉冲(驱动波形)：膨胀工序，将喷嘴的弯液面(meniscus)最大限度地拉入压力产生室侧以进行准备；维持(hold)工序，保持该状态直到墨水滴的排出时刻；第一收缩工序，通过压力产生室的收缩排出墨水滴；以及第二收缩工序，降低由排出动作的反作用引起的弯液面的拉入。即，在通过膨胀工序将弯液面拉入压力产生室侧之后，通过使压力产生室侧收缩，利用弯液面的拉入的反作用排出墨水滴。
[专利文献1]日本特许第3412682号公报
然而，在如上述的以往的驱动脉冲那样仅使压力产生室膨胀·收缩来排出墨水的结构中，当使用粘度比以往在家庭等中使用的喷墨式打印机中的墨水等液体高的液体(以下也称为高粘度液体)时难以排出微小的液滴。
图8是说明利用以往的驱动脉冲排出高粘度液体的动作中的喷嘴的弯液面的动作的示意图。另外，图的上侧为压力产生室侧，图的下侧为排出侧。如图8(a)所示，当在膨胀工序中将液面急剧地拉入压力产生室侧时，弯液面越靠近难以受到喷嘴内周面的影响的中央部越以更快的速度朝压力产生室侧移动，另一方面，越靠近喷嘴内周面越受粘性力影响而被喷嘴内周面牵拉从而难以追随压力变化因此移动速度变慢(以下将该部分称为边界层)。因此，在以往的膨胀工序中无法较大地将弯液面整体拉入。为了使排出的液滴微小化，需要包含边界层在内将弯液面整体较大地拉入，并利用其反作用将弯液面中央部推出至排出侧，仅将该中央部分开并使其排出。然而，如果并未将弯液面整体较大地拉入，当将中央部推出时，如图8(b)所示，边界层也一起被推出，因此，其结果是排出的墨水滴变大。
并且，如图8(c)所示，在高粘度的墨水中，存在从喷嘴排出时墨水的后端部像尾巴那样伸长的现象(曳尾)变得显著的倾向。进而，该尾部的部分从墨水滴主体分离并飞翔，从而存在并未命中命中对象物上的正规的位置(期望的位置)的可能性。例如，在喷墨式打印机中存在如下的问题：尾部的部分成为雾而从正规位置偏移从而命中的点分离，从而产生画质劣化的问题。特别地，在高粘度液体中，尾部的部分分离成几个部分，这些分离成多个的部分(卫星墨水滴(satellite ink droplet)或者雾)成为使画质显著下降的原因。
发明内容
本发明就是鉴于这种情形而做出的，其目的在于，提供一种在排出高粘度液体的情况下能够实现液滴的微小化、并且能够抑制雾等的产生从而防止点的分离的液体排出装置以及液体排出装置的控制方法。
本发明就是为了达成上述目的而提出的，液体排出装置具备：
液体排出头，其具有喷嘴、与该喷嘴连通的压力产生室、以及使该压力产生室内的液体产生压力变动的压力产生元件，能够通过该压力产生元件的动作从喷嘴排出液体；
以及驱动信号产生单元，其反复产生包含多个排出驱动脉冲的驱动信号，该排出驱动脉冲驱动压力产生元件以使液体从喷嘴排出，
其特征在于，
所述排出驱动脉冲形成为包含以下要素的脉冲波形：第一压力产生室膨胀要素，其使压力产生室膨胀从而将弯液面拉入压力产生室侧；压力产生室收缩要素，其使通过该第一压力产生室膨胀要素膨胀后的压力产生室收缩从而将弯液面向排出侧推出；以及第二压力产生室膨胀要素，其使通过该压力产生室收缩要素收缩后的压力产生室膨胀从而再次将弯液面拉入压力产生室侧，
所述各压力产生室膨胀要素具有多个不同的电位变化率。
此处，所谓“电位变化率”意味着单位时间的电位的变化量。
在上述结构中，优选所述第一压力产生室膨胀要素采用至少包含以下要素的结构：第一急膨胀要素，其电位以第一变化率变化；以及第一缓膨胀要素，其在该第一急膨胀要素之前产生，且电位以变化率比第一变化率小的第二变化率变化。
根据该结构，通过在第一急膨胀要素之前产生电位变化更平缓的第一缓膨胀要素，能够实现排出的液滴的微小化。即，通过利用第一缓膨胀要素比较平缓地将弯液面拉入压力产生室侧，能够使难以追随压力变化的喷嘴内周面侧的弯液面追随容易追随压力变化的中央部侧的弯液面。然后，在通过第一急膨胀要素急剧地将弯液面拉入之后，通过使压力产生室膨胀从而将弯液面的中央部推出，能够将该中央部作为微小的液滴排出。
在上述结构中，优选所述第二压力产生室膨胀要素采用至少包含以下要素的结构：第二急膨胀要素，其电位以第三变化率变化；以及第二缓膨胀要素，其在该第二急膨胀要素之后产生，且电位以变化率比第三变化率小的第四变化率变化。
并且，在该结构中，优选所述第二压力产生室膨胀要素在所述第二急膨胀要素与所述第二缓膨胀要素之间包含膨胀维持要素，该膨胀维持要素将通过所述第二急膨胀要素膨胀后的压力产生室的膨胀状态维持一定时间，
所述膨胀维持要素在压力产生室通过所述第二急膨胀要素膨胀之后，维持压力产生室的膨胀状态直到喷嘴内周面侧的弯液面的移动方向从压力产生室侧向排出侧反转为止。
根据该结构，通过利用第二急膨胀要素使压力产生室以比较快的速度膨胀，从而使通过压力产生室收缩要素隆起至排出侧的弯液面中央部(柱状部)的周围急剧地被拉入，因此能够缩小柱状部。然后，通过利用第二缓膨胀要素使压力产生室再次以比较慢的速度膨胀，能够抑制柱状部过度伸长。由此，能够有助于液滴的进一步的微小化和曳尾的抑制。
这样，根据本发明，即便是在使用粘度比以往的粘度高的液体的情况下，也能够使液滴微小化，并且，由于抑制了液滴的曳尾，因此能够防止雾等的产生，能够抑制点的分离。
并且，本发明提供一种液体排出装置的控制方法，所述液体排出装置具备：
液体排出头，其具有喷嘴、与该喷嘴连通的压力产生室、以及使该压力产生室内的液体产生压力变动的压力产生元件，能够通过该压力产生元件的动作从喷嘴排出液体；以及驱动信号产生单元，其反复产生包含排出驱动脉冲的驱动信号，该排出驱动脉冲驱动压力产生元件以使液体从喷嘴排出，
其特征在于，
通过对所述压力产生元件施加所述排出驱动脉冲而产生的排出动作包含以下工序：第一压力产生室膨胀工序，使所述压力产生室膨胀从而将弯液面拉入压力产生室侧；压力产生室收缩工序，使所述压力产生室收缩从而将弯液面向排出侧推出；以及第二压力产生室膨胀工序，使所述压力产生室膨胀从而将弯液面拉入压力产生室侧，
对于所述各压力产生室膨胀工序而言，在膨胀的过程中膨胀速度变化。
在上述结构中，在所述第一压力产生室膨胀工序中，优选前侧的第一缓膨胀工序的膨胀速度比后侧的第一急膨胀工序的膨胀速度慢。
并且，在上述结构中，在所述第二压力产生室膨胀工序中，优选前侧的第二急膨胀工序的膨胀速度比后侧的第二缓膨胀工序的膨胀速度快。
根据本发明，在第一压力产生室膨胀工序中，最初使压力产生室以比较慢的速度膨胀，由此能够使弯液面的边界层追随着中央部并将该弯液面拉入，然后，通过使压力产生室以比较快的速度膨胀，能够将弯液面整体较大地拉入。并且，在第二压力产生室膨胀工序中，通过使压力产生室以比较快的速度膨胀，从而能够使在压力产生室收缩工序中隆起至排出侧的弯液面中央部(柱状部)的周围急剧地被拉入，从而缩小柱状部，然后，通过使压力产生室以比较慢的速度再次膨胀，能够抑制柱状部过度伸长。其结果是，即便是在使用粘度比以往的粘度高的液体的情况下，也能够使液滴微小化，并且，由于抑制了液滴的曳尾，因此能够防止雾等的产生，能够抑制点的分离。
附图说明
图1是说明打印机的电气结构的框图。
图2是说明记录头的结构的主要部分剖视图。
图3是说明振子单元的结构的立体图。
图4是说明排出驱动脉冲的结构的波形图。
图5(a)～(c)是示出排出墨水滴时的弯液面的动作的示意图。
图6(a)～(c)是示出排出墨水滴时的弯液面的动作的示意图。
图7是说明第二实施方式中的排出驱动脉冲的结构的波形图。
图8是示出使用以往的排出驱动脉冲排出墨水滴时的弯液面的动作的示意图。
标号说明
1：打印机控制器；2：印刷机械；6：控制部；8：驱动信号产生电路；10：记录头；20：压电振子；24：振子单元；35：压力产生室；37：喷嘴。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。另外，在以下叙述的实施方式中，作为本发明的优选的具体例存在各种限定，但是，只要在以下的说明中没有特意限定本发明的意思的记载，本发明的范围就不限定于这些方式。并且，在以下的说明中，作为本发明的液体排出装置举出喷墨式记录装置(以下称为打印机)为例进行说明。
图1是示出打印机的电气结构的框图。该打印机大致由打印机控制器1和印刷机械2构成。打印机控制器1具备：外部接口(外部I/F)3，其与主机等外部装置之间进行数据的发送接收；RAM4，其存储各种数据；ROM5，其存储进行各种数据处理的控制程序；控制部6，其进行各部分的控制；振荡电路7，其产生时钟信号；驱动信号产生电路8，其产生供给至记录头10的驱动信号；以及内部接口(内部I/F)9，其用于将点图案数据或驱动信号等输出至记录头10。
控制部6除了进行各部分的控制之外，还将通过外部I/F 3从外部装置接收到的印刷数据转换成点图案数据，并通过内部I/F 9将该点图案数据输出至记录头10侧。该点图案数据由通过对灰度数据进行译码(decode)(翻译)得到的印字数据构成。并且，控制部6根据来自振荡电路7的时钟信号对记录头10供给锁存(latch)信号或通道(channel)信号等。这些锁存信号或通道信号中所包含的锁存脉冲或通道脉冲规定构成驱动信号的各脉冲的供给时刻。
驱动信号产生电路8由控制部6控制，产生用于驱动压电振子20的驱动信号。本实施方式中的驱动信号产生电路8构成为产生在一个记录周期内含有以下脉冲的驱动信号COM：排出墨水滴(液滴的一种)以在记录纸(命中对象物的一种)上形成点的排出驱动脉冲；或者使露出于喷嘴37(参照图2)的墨水(液体的一种)的自由表面、即弯液面微振动以搅拌墨水的微振动脉冲等。
下面，对印刷机械2侧的结构进行说明。印刷机械2由记录头10、墨盒移动机构12、送纸机构13以及线性编码器14构成。记录头10具备：移位寄存器(SR)15、锁存器16、译码器17、电平移位器(level shifter)(LS)18、开关19、以及压电振子20。来自于打印机控制器1的点图案数据SI与来自于振荡电路7的时钟信号CK同步，并串行传送到移位寄存器15。该点图案数据是2位(bit)的数据，例如由灰度信息构成，该灰度信息表示非记录(微振动)、小点、中点、大点构成的4灰度的记录灰度(排出灰度)。具体而言，非记录以灰度信息“00”表示，小点以灰度信息“01”表示，中点以灰度信息“10”表示，大点以灰度信息“11”表示。
锁存器16与移位寄存器15电连接，当来自于打印机控制器1的锁存信号(LAT)输入锁存器16时，则锁存移位寄存器15的点图案数据。由该锁存器16锁存的点图案数据被输入译码器17。该译码器17翻译2位的点图案数据以生成脉冲选择数据。该脉冲选择数据以使各位分别与构成驱动信号COM的各脉冲对应的方式构成。进而，根据各位的内容、例如“0”、“1”选择对压电振子20供给排出驱动脉冲或者不供给排出驱动脉冲。
进而，译码器17以接收到锁存信号(LAT)或者通道信号(CH)为契机对电平移位器输出脉冲选择数据。在该情况下，脉冲选择数据从上位位开始按顺序输入电平移位器18。该电平移位器18作为电压放大器发挥功能，在脉冲选择数据为“1”的情况下，输出升压至能够驱动开关19的电压、例如数十伏的程度的电压后的电信号。由电平移位器18升压后的“1”的脉冲选择数据被供给到开关19。来自于驱动信号产生电路18的驱动信号COM被供给到该开关19的输入侧，在开关19的输出侧连接有压电振子20。
进而，脉冲选择数据对开关19的动作、即驱动信号中的驱动脉冲向压电振子20的供给控制。例如，在输入开关19的脉冲选择数据为“1”的期间中，开关19为连接状态，对应的排出驱动脉冲被供给至压电振子20，压电振子20的电位电平仿照该排出驱动脉冲的波形变化。另一方面，在脉冲选择数据为“0”的期间中，不从电平移位器18输出使开关19动作的电信号。因此，开关19成为切断状态，不会对压电振子20供给排出驱动脉冲。
进行这种动作的译码器17、电平移位器18、开关19、控制部6以及驱动信号产生电路8作为排出控制机构发挥功能，根据点图案数据从驱动信号中选择必要的排出驱动脉冲并施加(供给)至压电振子20。其结果是，压电振子20伸长或者收缩，伴随着该压电振子20的伸缩，压力产生室35(参照图2)膨胀或者收缩，由此从喷嘴排出与构成点图案数据的灰度信息对应的量的墨水滴。
图2是说明上述记录头10(液体喷射头的一种)的结构的主要部分剖视图。该记录头10具备：壳体23；收纳在该壳体23内的振子单元24；以及接合于壳体23的底面(前端面)的流路单元25等。上述壳体23例如由环氧类树脂制作，在其内部形成有用于收纳振子单元24的收纳空部26。振子单元24具备：作为压力产生元件的一种发挥功能的压电振子20；与该压电振子20接合的固定板28；以及用于对压电振子20供给驱动信号等的柔性缆线29。如图3所示，压电振子20是通过将交替层叠压电体层和电极层而成的压电板切开成梳齿状而制作成的层叠型压电振子，是能够沿与层叠方向(电场方向)正交的方向伸缩(横向压电效应型)的纵振动模式的压电振子。
流路单元25通过将喷嘴板31接合于流路形成基板30的一个面、并将振动板32接合于流路形成基板30的另一个面构成。在该流路单元25中设有贮存器(reservior)33(通用液体室)、墨水供给口34、压力产生室35、喷嘴连通口36以及喷嘴37。进而，与各喷嘴37对应地形成有从墨水供给口34经过压力产生室35和喷嘴连通口36直到喷嘴37的一系列的喷嘴流路。
上述喷嘴板31是以与点形成密度对应的间距(例如360dpi)呈列状地穿设有多个喷嘴37的不锈钢等金属制作的薄板。在该喷嘴板31上排列设置喷嘴37而设置多个喷嘴列(喷嘴组)，一个喷嘴列例如由360个喷嘴37构成。
上述振动板32是将弹性体膜39层叠于支承板38的表面的双重构造。在本实施方式中，将作为金属板的一种的不锈钢板形成为支承板38，使用在该支承板38的表面上作为弹性体膜39层积了树脂薄膜的复合板材制作振动板32。在该振动板32上设有使压力产生室35的容积变化的膜片部40。并且，在该振动板32上设有封闭贮存器33的一部分的柔性(compliance)部41。
上述膜片部40是通过利用刻蚀加工等局部地除去支承板38制作而成的。即，该膜片部40由与压电振子20的自由端部的前端面接合的岛部42和包围该岛部42的薄壁弹性部43构成。与膜片40同样，上述柔性部41是通过利用刻蚀加工等将与贮存器33的开口面对置的区域的支承板38除去而制作成的，作为吸收贮存在贮存器33中的液体的压力变动的缓冲器发挥功能。
进而，由于压电振子20的前端面接合于上述岛部42，因此，通过使该压电振子20的自由端部伸缩，能够使压力产生室35的容积变动。伴随着该容积变动，压力产生室35内的墨水产生压力变动。进而，记录头10利用该压力变动从喷嘴37排出墨水滴。
图4是说明上述结构的驱动信号产生电路8所产生的驱动信号COM中包含的排出驱动脉冲DP的结构的波形图。举例示出的排出驱动脉冲DP是用于排出本实施方式的打印机所能够排出的墨水滴中的尺寸最小的墨水滴的排出驱动脉冲(小点排出驱动脉冲)。该排出驱动脉冲DP构成为包含以下要素：第一压力产生室膨胀要素p1，使电位从基准电位VL上升到第一膨胀电位VH 1从而使压力产生室35从基准容积膨胀到最大膨胀容积；第一维持要素p2，维持压力产生室35的膨胀状态一定时间从而使其在第一膨胀电位VH 1恒定；第一收缩要素p3(压力产生室收缩要素)，使电位以一定的梯度从第一膨胀电位VH 1下降到收缩电位VL 2从而使压力产生室35收缩；第二维持要素p4，维持压力产生室35的收缩状态从而使其在收缩电位VL 2恒定；第二压力产生室膨胀要素p5，使电位从收缩电位VL 2上升到第二膨胀电位VH 2从而使压力产生室35膨胀；第三维持要素p6，维持压力产生室35的膨胀状态一定时间从而使其在第二膨胀电位VH 2恒定；以及第二收缩要素p7，使电位以一定的梯度从第二膨胀电位VH 2下降到基准电位VL从而使压力产生室35收缩并恢复到基准容积。
此处，该排出驱动脉冲DP中的各压力产生室膨胀要素p1、p5的特征在于二者具有多个电位变化率。即，各压力产生室膨胀要素p1、p5构成为在压力产生室的膨胀的过程中使膨胀速度变化。
首先，第一压力产生室膨胀要素p1由以下要素构成：第一急膨胀要素p1b，其电位以第一变化率(与以往的微小墨水用排出驱动脉冲的第一压力产生室膨胀要素同等的变化率)变化；以及第一缓膨胀要素p1a，其在该第一急膨胀要素p1b之前产生，且电位以变化率比第一变化率小的第二变化率变化。第一缓膨胀要素p1a是使电位从基准电位VL上升到第一中间电位VM 1从而使压力产生室35比较平缓地从基准容积膨胀到第一中间膨胀容积的波形要素。并且，第一急膨胀要素p1b是使电位从第一中间电位VM 1上升到第一膨胀电位VH 1从而使压力产生室35比较急速地从第一中间膨胀容积膨胀到最大膨胀容积的波形要素。
并且，第二压力产生室膨胀要素p5由以下要素构成：第二急膨胀要素p5a，其电位以第三变化率(与第一急膨胀要素p1b的第一变化率同等或者稍大的变化率)变化；第二缓膨胀要素p5c，其在该第二急膨胀要素p5a之后产生，且电位以变化率比第三变化率小的第四变化率变化；以及中间维持要素p5b(相当于本发明中的膨胀维持要素)，其在第二急膨胀要素p5和第二缓膨胀要素p5c之间产生。第二急膨胀要素p5a是使电位从收缩电位VL 2上升到第二中间电位VM 2从而使压力产生室35比较急剧地膨胀的波形要素。中间维持要素p5b是在第二中间电位VM 2恒定的波形要素。第二缓膨胀要素p5c是使电位从第二中间电位VM 2上升到第二膨胀电位VH 2从而使压力产生室35比较平缓地膨胀的波形要素。
当上述排出驱动脉冲DP施加在压电振子20上时会以下述方式发挥作用。首先，通过第一压力产生室膨胀要素p1的第一缓膨胀要素p1a使压电振子20收缩，压力产生室35从与基准电位VL对应的最小容积平缓地膨胀到由第一中间电位VM 1规定的第一中间膨胀容积(第一缓膨胀工序)。由此，如图5(a)所示，弯液面以比较缓慢的速度被拉入压力产生室35侧。通过以这种方式缓慢地将弯液面拉入，能够使弯液面中的喷嘴内周面附近的边界层也追随着弯液面中央部整体朝压力产生室侧移动。另外，图中的箭头表示弯液面的移动方向。
接着，在弯液面被拉入至越过内径恒定的直线部37a与内径朝向压力产生室35侧逐渐变大的锥状部37b之间的边界的程度的时刻，对压电振子20施加第一压力产生室膨胀要素p1的第一急膨胀要素p1b。通过该第一急膨胀要素p1b，压电振子20收缩从而压力产生室35以不会排出墨水的程度急剧地从第一中间膨胀容积膨胀到最大膨胀容积(第一急膨胀工序)。由此，如图5(b)所示，弯液面以比第一缓膨胀工序快的速度被拉入压力产生室35侧，能够将弯液面整体较大地拉入。该压力产生室35的膨胀状态遍及第一维持要素p2的供给期间都被维持。然后，通过对压电振子20施加第一收缩要素p3，压电振子20急剧地伸长从而压力产生室35的容积从最大膨胀容积收缩至与收缩电位VL 2对应的收缩容积(第一收缩工序。相当于压力产生室收缩工序)。通过该压力产生室35的急剧地收缩，压力产生室35内的墨水被加压，由此，如图5(c)所示，容易追随压力变动的弯液面的中心部分被推出至排出侧从而隆起成柱状(以下，将该部分称为柱状部)。进而，压力产生室35的收缩状态遍及第二维持要素p4的供给期间都被维持。
然后，对压电振子20施加第二压力产生室膨胀要素p5的第二急膨胀要素p5a，由此，压电振子20收缩从而压力产生室35从收缩容积急剧地膨胀至与第二中间电位VM 2对应的第二中间膨胀容积(第二急膨胀工序)。由此，在弯液面中，柱状部的周围以比较快的速度被拉入压力产生室35侧。另一方面，柱状部因在第一收缩工序中被推出至排出侧时的惯性力而继续朝排出侧移动。接着，对压电振子20施加中间维持要素p5b，维持中间膨胀容积一定时间。在此期间内，如图6(a)所示，弯液面的边界层的移动方向从压力产生室35侧朝排出侧反转。在该时刻，对压电振子20施加第二缓膨胀要素p5c，由此，压力产生室35再次平缓地从第二中间膨胀容积膨胀至与第二膨胀电位VH 2对应的第二膨胀容积(第二缓膨胀工序)。由此，如图6(b)所示，弯液面中的柱状部的周围比较缓慢地被拉入压力产生室35侧。此时，柱状部伸长至最大限度。此时的压力产生室35的膨胀状态遍及第三维持要素p6的供给期间中都被维持。
然后，如图6(c)所示，柱状部分在中途被切断(千切る)，从弯液面分离后的部分作为直径比喷嘴37的内径小的微小的数pl的墨水滴从喷嘴37排出。进而，如果紧接第三维持要素p6之后，在弯液面因由墨水滴的排出产生的反作用被拉入压力产生室35侧的时刻，对压电振子20施加第二收缩要素p7从而压电振子20伸长，则压力产生室35从第二膨胀电位VH 2规定的第二膨胀容积收缩至基准容积(第二收缩工序)。由此，抑制了弯液面被拉入压力产生室侧的情况，抑制了弯液面的残留振动，并且，通过使弯液面接近排出的墨水滴，多余的墨水被弯液面吸收，由此，抑制了排出的墨水滴的后端部的像尾巴那样伸长的情况(曳尾)。
这样，在第一压力产生室膨胀要素p1(第一压力产生室膨胀工序)中，最初通过第一缓膨胀要素p1a使压力产生室35以比较慢的速度膨胀，由此，能够使弯液面的边界层追随中央部并将其拉入，然后，通过第一急膨胀要素p1b使压力产生室35以比较快的速度膨胀，由此能够将弯液面整体较大地拉入。并且，在第二压力产生室膨胀要素p5(第二压力产生室膨胀工序)中，通过第二急膨胀要素p5a使压力产生室35以比较快的速度膨胀，由此在第一收缩工序中向排出侧隆起的柱状部的周围急剧地被拉入，能够缩小柱状部。然后，通过中间维持要素p5b维持膨胀状态，等待弯液面的边界层的移动方向从压力产生室35侧向排出侧反转的时刻之后，通过第二缓膨胀要素p5c使压力产生室35再次以比较慢的速度膨胀，由此，能够抑制柱状部过度伸长的情况。其结果是，即便是在使用粘度比以往的墨水的粘度高的高粘度的墨水的情况下，也能够使墨水滴微小化，并且，由于抑制了墨水滴的曳尾，因此能够防止雾等的产生，能够抑制点的分离。
然而，本发明并不限定于上述的实施方式，能够根据权利要求书的记载进行各种变形。
在上述实施方式中，作为本发明中的排出驱动脉冲的一例，举出图4所示的排出驱动脉冲DP进行了说明，但是，排出驱动脉冲的形状并不限于此。主要在于，只要是至少包含以下要素的结构的排出驱动脉冲即可，能够使用任意波形的排出驱动脉冲，所述排出驱动脉冲至少包含以下要素：用于使压力产生室预膨胀的第一压力产生室膨胀要素p1；用于使膨胀的压力产生室收缩以将弯液面推出的第一收缩要素p3(压力产生室收缩要素)；以及随后使压力产生室膨胀的第二压力产生室膨胀要素p5。
例如，图7是举例示出第二实施方式中的排出驱动脉冲DP’的结构的图。对于该第二实施方式中的排出驱动脉冲DP’，首先，在第一压力产生室膨胀要素p1中，在第一缓膨胀要素p1a与第一急膨胀要素p1b之间设有中间维持要素p1c这点与上述第一实施方式的排出驱动脉冲DP不同。通过设置该中间维持要素p1c，能够在通过第一缓膨胀要素p1a进行压力产生室35的拉入之后调整通过第一急膨胀要素p1b进行压力产生室35的拉入的时刻。并且，对于排出驱动脉冲DP’，在第二压力产生室膨胀要素p5中，在第二急膨胀要素p5与第二缓膨胀要素p5c之间没有中间维持要素p5b这点也与上述第一实施方式中的排出驱动脉冲DP不同。
并且，在上述各实施方式中，关于第一压力产生室膨胀要素p1和第二压力产生室膨胀要素p5举例示出了具有两个变化率的结构，但是并不限于此，也可以采用具有三个以上的变化率的结构。
并且，在上述各实施方式中，作为压力产生元件举例示出了所谓的纵振动式的压电振子20，但是并不限于此，例如也可以采用所谓的挠曲振动式的压电振子。在该情况下，关于举例示出的驱动信号，形成为电位的变化方向、即上下反转的波形。
进一步，关于喷嘴的形状，在上述实施方式中举例示出了由内径恒定的直线部37a和内径朝向压力产生室35侧逐渐变大的锥状部37b构成的喷嘴，但是并不限于此。主要在于，只要是压力产生室侧的截面积比排出侧大的构造的喷嘴即可。
进而，本发明能够应用于能够使用多个驱动信号进行排出控制的液体排出装置，并不限于打印机，也能够应用于绘图仪(plotter)、传真装置、复印机等各种喷墨式记录装置，或者记录装置以外的液体排出装置，例如显示器制造装置、电极制造装置、芯片制造装置等中。
Claims (7)
1.一种液体排出装置，
所述液体排出装置具备：
液体排出头，其具有喷嘴、与该喷嘴连通的压力产生室、以及使该压力产生室内的液体产生压力变动的压力产生元件，能够通过该压力产生元件的动作从喷嘴排出液体；以及
驱动信号产生单元，其反复产生包含排出驱动脉冲的驱动信号，该排出驱动脉冲驱动压力产生元件以使液体从喷嘴排出，
其特征在于，
所述排出驱动脉冲形成为包含以下要素的脉冲波形：第一压力产生室膨胀要素，其使压力产生室膨胀从而将弯液面拉入压力产生室侧；压力产生室收缩要素，其使通过该第一压力产生室膨胀要素膨胀后的压力产生室收缩从而将弯液面向排出侧推出；以及第二压力产生室膨胀要素，其使通过该压力产生室收缩要素收缩后的压力产生室膨胀从而再次将弯液面拉入压力产生室侧，此时从喷嘴排出液体，
所述各压力产生室膨胀要素具有多个不同的电位变化率。
2.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，
所述第一压力产生室膨胀要素至少包含以下要素：第一急膨胀要素，其电位以第一变化率变化；以及第一缓膨胀要素，其在该第一急膨胀要素之前产生，且电位以变化率比第一变化率小的第二变化率变化。
3.根据权利要求1或2所述的液体排出装置，其特征在于，
所述第二压力产生室膨胀要素至少包含以下要素：第二急膨胀要素，其电位以第三变化率变化；以及第二缓膨胀要素，其在该第二急膨胀要素之后产生，且电位以变化率比第三变化率小的第四变化率变化。
4.根据权利要求3所述的液体排出装置，其特征在于，
所述第二压力产生室膨胀要素在所述第二急膨胀要素与所述第二缓膨胀要素之间包含膨胀维持要素，该膨胀维持要素将通过所述第二急膨胀要素膨胀后的压力产生室的膨胀状态维持一定时间，
所述膨胀维持要素在压力产生室通过所述第二急膨胀要素膨胀之后，维持压力产生室的膨胀状态直到喷嘴内周面侧的弯液面的移动方向从压力产生室侧向排出侧反转为止。
5.一种液体排出装置的控制方法，
所述液体排出装置具备：
液体排出头，其具有喷嘴、与该喷嘴连通的压力产生室、以及使该压力产生室内的液体产生压力变动的压力产生元件，能够通过该压力产生元件的动作从喷嘴排出液体；以及驱动信号产生单元，其反复产生包含多个排出驱动脉冲的驱动信号，该排出驱动脉冲驱动压力产生元件以使液体从喷嘴排出，
其特征在于，
通过对所述压力产生元件施加所述排出驱动脉冲而产生的排出动作包含以下工序：第一压力产生室膨胀工序，使所述压力产生室膨胀从而将弯液面拉入压力产生室侧；压力产生室收缩工序，使所述压力产生室收缩从而将弯液面向排出侧推出；以及第二压力产生室膨胀工序，使所述压力产生室膨胀从而将弯液面拉入压力产生室侧，此时从喷嘴排出液体，
对于所述各压力产生室膨胀工序而言，在膨胀的过程中膨胀速度变化。
6.根据权利要求5所述的液体排出装置的控制方法，其特征在于，
在所述第一压力产生室膨胀工序中，前侧的第一缓膨胀工序的膨胀速度比后侧的第一急膨胀工序的膨胀速度慢。
7.根据权利要求5或6所述的液体排出装置的控制方法，其特征在于，
在所述第二压力产生室膨胀工序中，前侧的第二急膨胀工序的膨胀速度比后侧的第二缓膨胀工序的膨胀速度快。
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