JP2001219556A - Liquid ejector - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば縦振動モー
ドの圧電振動子をアクチュエータとして使用した液体噴
射装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid ejecting apparatus using, for example, a piezoelectric vibrator in a longitudinal vibration mode as an actuator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液体噴射装置、例えばインクジェット式
記録装置に用いられる記録ヘッドは、ノズル開口に連通
するとともに一部の区画壁が弾性板により構成された圧
力発生室を備えている。弾性板には、膨張・収縮可能な
圧電振動子の可動端が結合されている。これにより、圧
電振動子を膨張・収縮させることにより圧力発生室の容
積を変化させることができ、結果としてインクの供給及
びインク滴の吐出を行えるようになっている。2. Description of the Related Art A recording head used in a liquid ejecting apparatus, for example, an ink jet recording apparatus, has a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening and having a partition wall partially formed of an elastic plate. A movable end of a piezoelectric vibrator that can expand and contract is connected to the elastic plate. Thus, the volume of the pressure generating chamber can be changed by expanding and contracting the piezoelectric vibrator, and as a result, ink can be supplied and ink droplets can be discharged.
【０００３】このような記録ヘッドを高速に駆動するア
クチュエータとして、交互に積層された圧電材料及び導
電層からなり、その長手方向に伸長可能な縦振動モード
の圧電振動子が使用されている。As an actuator for driving such a recording head at a high speed, a piezoelectric vibrator of a longitudinal vibration mode, which is made of a piezoelectric material and a conductive layer alternately laminated and can be extended in the longitudinal direction, is used.
【０００４】縦振動モードの圧電振動子は、たわみ振動
タイプの圧電振動子よりも圧力発生室との当接面積が小
さく、しかも高速駆動が可能である。このため、より高
い解像度での高速印刷が可能である。A piezoelectric vibrator in a longitudinal vibration mode has a smaller contact area with a pressure generating chamber than a flexural vibration type piezoelectric vibrator, and can be driven at a high speed. Therefore, high-speed printing at a higher resolution is possible.
【０００５】ところが、このような縦振動モードの圧電
振動子は、高速駆動が可能であるものの、残留振動の減
衰率が小さい。このため、インク滴の吐出後に大きな残
留振動が残ってメニスカスの挙動に影響を与え得る。例
えば、次のインク滴吐出時におけるメニスカスの位置が
バラついて、インク滴の飛翔方向が変動し得る。あるい
は、メニスカスがノズル開口側に大きくオーバーシュー
トして、インクミストが生じ、印字品質の低下を招き得
る。However, such a piezoelectric vibrator in the longitudinal vibration mode can be driven at a high speed, but has a small residual vibration damping rate. For this reason, a large residual vibration remains after the ejection of the ink droplet, which may affect the behavior of the meniscus. For example, the position of the meniscus at the time of discharging the next ink droplet varies, and the flying direction of the ink droplet may fluctuate. Alternatively, the meniscus greatly overshoots on the nozzle opening side, and ink mist is generated, which may lead to a decrease in print quality.
【０００６】そこで、インク滴を吐出した後のメニスカ
スの残留振動を減衰させてインクミストの発生等を防止
するため、例えば、特開平９−５２３６０号に開示され
たインクジェット式記録装置が考案されている。この記
録装置は、圧力発生室を膨張させる第１の信号要素と、
ノズル開口からインク滴を吐出させるべく膨張状態にあ
る圧力発生室を収縮させる第２の信号要素と、インク滴
吐出後に生じるメニスカスの振動がノズル開口側に向か
う時点で、第１の信号要素による膨張容積よりも小さい
容積で圧力発生室を膨張させる第３の信号要素と、を有
する駆動信号を発生するようになっている。これによ
り、インク滴の吐出後にノズル開口に向かおうとしてい
るメニスカスが、第３の信号要素による圧力発生室の膨
張によって圧力発生室側に引き込まれ、メニスカスの振
動が効果的に減衰され得る。これにより、メニスカスの
運動に起因するインクミストの発生が防止される。ま
た、次のインク滴吐出時のメニスカス位置を略一定に調
整可能となり、インク滴飛翔の安定化を図ることができ
る。In order to attenuate the residual vibration of the meniscus after the ink droplet is ejected to prevent the occurrence of ink mist, for example, an ink jet recording apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-52360 has been devised. I have. The recording device includes a first signal element for expanding the pressure generating chamber,
The second signal element for contracting the pressure generating chamber in an expanded state to eject ink droplets from the nozzle opening, and the expansion by the first signal element at the time when the meniscus vibration generated after the ink droplet ejection is directed to the nozzle opening side. And a third signal element for expanding the pressure generating chamber with a smaller volume than the volume. Accordingly, the meniscus that is going to the nozzle opening after the ejection of the ink droplet is drawn into the pressure generation chamber by the expansion of the pressure generation chamber by the third signal element, and the vibration of the meniscus can be effectively attenuated. This prevents the occurrence of ink mist due to the movement of the meniscus. Further, the meniscus position at the time of the next ejection of the ink droplet can be adjusted to be substantially constant, and the flying of the ink droplet can be stabilized.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記記
録装置では、短い周期の連続的な駆動信号を用いて、高
速かつ連続的にインク滴を吐出させた場合、多数の圧力
発生室のうち変形されないはずの圧力発生室にまで変形
が生じ（クロストーク）、当該圧力発生室に連通するノ
ズル開口内のメニスカスにまで振動が生じてしまうとい
う問題がある。このように、変形されないはずの圧力発
生室に対応するノズル開口（インク滴を吐出しないはず
のノズル開口）のメニスカスが振動すると、未来におい
て当該ノズル開口からインク滴を吐出させるときに、当
該インク滴の飛行方向に曲がりが生じる等、当該インク
滴の吐出状態が不安定になりやすいという欠点がある。However, in the above recording apparatus, when ink droplets are ejected at high speed and continuously by using a continuous drive signal having a short cycle, the large number of pressure generating chambers are not deformed. There is a problem that the pressure generation chamber is supposed to be deformed (crosstalk) and the meniscus in the nozzle opening communicating with the pressure generation chamber is also vibrated. As described above, when the meniscus of the nozzle opening corresponding to the pressure generating chamber that should not be deformed (the nozzle opening that should not discharge the ink droplet) vibrates, when the ink droplet is discharged from the nozzle opening in the future, the ink droplet However, there is a disadvantage that the ejection state of the ink droplet tends to be unstable, for example, a bending occurs in the flight direction of the ink droplet.
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、変形駆動されない圧力発生室に対応するノ
ズル開口のメニスカス振動を効果的に抑え、液体滴をよ
り安定に吐出させることのできる液体噴射装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to effectively suppress meniscus vibration of a nozzle opening corresponding to a pressure generating chamber that is not deformed and driven, and to discharge a liquid droplet more stably. It is an object to provide a liquid ejecting apparatus.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、容積が可変で
あって液体が供給されると共にノズル開口に連通する内
部空間と、周期ＴＨのヘルムホルツ共振周波数と、を有
する圧力発生室と、圧力発生室を膨張させるための第１
の信号要素と、膨張状態にある圧力発生室を収縮させて
ノズル開口から液体滴を吐出させるための第２の信号要
素と、液体滴吐出後に圧力発生室を第１の信号要素が出
力される前の状態まで膨張させる第３の信号要素と、を
有する駆動信号を発生させる信号発生手段と、駆動信号
に基づいて圧力発生室を膨張及び収縮させる圧力発生手
段と、を備え、第１の信号要素の出力開始時から第２の
信号要素の出力開始時までの経過時間が、ヘルムホルツ
共振周波数の周期ＴＨと実質的に等しくなるように設定
されており、第２の信号要素の出力開始時から第３の信
号要素の出力開始時までの経過時間も、ヘルムホルツ共
振周波数の周期ＴＨと実質的に等しくなるように設定さ
れており、第１の信号要素の振幅と第３の信号要素の振
幅との和が、第２の信号要素の振幅と実質的に等しくな
るように設定されていることを特徴とする液体噴射装置
である。According to the present invention, there is provided a pressure generating chamber having a variable volume, an internal space to which liquid is supplied and communicating with a nozzle opening, a Helmholtz resonance frequency having a period TH, and a pressure generating chamber. First for expanding the generation chamber
A second signal element for contracting the inflated pressure generating chamber to eject liquid droplets from the nozzle opening, and a first signal element for outputting the pressure generating chamber after ejecting the liquid droplet. A signal generating means for generating a driving signal having a third signal element for expanding to a previous state; and a pressure generating means for expanding and contracting the pressure generating chamber based on the driving signal; The elapsed time from the start of the output of the element to the start of the output of the second signal element is set to be substantially equal to the Helmholtz resonance frequency period TH, and from the start of the output of the second signal element. The elapsed time until the start of the output of the third signal element is also set so as to be substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency, and the amplitude of the first signal element and the amplitude of the third signal element are determined. Is the second It is liquid-jet apparatus characterized that it is set to be amplitude substantially equal signal-element.
【００１０】本発明によれば、第１の信号要素によって
膨張した圧力発生室の残留振動と逆位相で第２の信号要
素が出力され、第２の信号要素によって収縮した圧力発
生室の残留振動と逆位相で第３の信号要素が出力され
る。また、３つの信号要素による圧力発生室の膨張収縮
振動の和が、略０となる。すなわち、第１の信号要素と
第２の信号要素と第３の信号要素とが、相互に振動を打
ち消し合うタイミング及び大きさで出力される。According to the present invention, the second signal element is output in a phase opposite to the residual vibration of the pressure generating chamber expanded by the first signal element, and the residual vibration of the pressure generating chamber contracted by the second signal element. And the third signal element is output in the opposite phase. Further, the sum of the expansion and contraction vibrations of the pressure generating chamber due to the three signal elements is substantially zero. That is, the first signal element, the second signal element, and the third signal element are output at timings and magnitudes at which the vibrations cancel each other.
【００１１】このため、変形されないはずの圧力発生室
に変形が生じて当該圧力発生室に対応するノズル開口の
メニスカスが振動することを、効果的に抑制することが
できる。Therefore, it is possible to effectively suppress the deformation of the pressure generating chamber that should not be deformed and the vibration of the meniscus of the nozzle opening corresponding to the pressure generating chamber.
【００１２】あるいは、本発明は、容積が可変であって
液体が供給されると共にノズル開口に連通する内部空間
と、周期ＴＨのヘルムホルツ共振周波数と、を有する圧
力発生室と、圧力発生室を膨張させるための第１の信号
要素と、膨張状態にある圧力発生室を収縮させてノズル
開口から液体滴を吐出させるための第２の信号要素と、
液体滴吐出後に圧力発生室を第１の信号要素が出力され
る前の状態まで膨張させる第３の信号要素と、を有する
駆動信号を発生させる信号発生手段と、駆動信号に基づ
いて圧力発生室を膨張及び収縮させる圧力発生手段と、
を備え、第１の信号要素の出力開始時から第２の信号要
素の出力開始時までの経過時間が、ヘルムホルツ共振周
波数の周期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されて
おり、第２の信号要素の出力開始時から第３の信号要素
の出力開始時までの経過時間も、ヘルムホルツ共振周波
数の周期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されてお
り、第１の信号要素と第２の信号要素と第３の信号要素
のそれぞれの継続時間が、互いに実質的に等しくなるよ
うに設定されていることを特徴とする液体噴射装置であ
る。Alternatively, the present invention provides a pressure generating chamber having a variable volume, an internal space to which liquid is supplied and communicating with a nozzle opening, a Helmholtz resonance frequency having a period TH, and a pressure generating chamber which is expanded. A first signal element for causing the pressure generating chamber in the inflated state to contract and a liquid drop to be ejected from the nozzle opening;
Signal generating means for generating a driving signal having a third signal element for expanding the pressure generating chamber to a state before the first signal element is output after the ejection of the liquid droplet, and a pressure generating chamber based on the driving signal. Pressure generating means for expanding and contracting;
And the elapsed time from the start of output of the first signal element to the start of output of the second signal element is set to be substantially equal to the Helmholtz resonance frequency period TH. The elapsed time from the start of the output of the signal element to the start of the output of the third signal element is also set to be substantially equal to the Helmholtz resonance frequency period TH. The liquid ejecting apparatus is characterized in that respective durations of the signal element and the third signal element are set to be substantially equal to each other.
【００１３】この場合も、第１の信号要素によって膨張
した圧力発生室の残留振動と逆位相で第２の信号要素が
出力され、第２の信号要素によって収縮した圧力発生室
の残留振動と逆位相で第３の信号要素が出力される。ま
た、３つの信号要素による圧力発生室の膨張収縮振動の
和が、略０となる。すなわち、第１の信号要素と第２の
信号要素と第３の信号要素とが、相互に振動を打ち消し
合うタイミング及び大きさで出力される。Also in this case, the second signal element is output in a phase opposite to the residual vibration of the pressure generating chamber expanded by the first signal element, and the second signal element is output in the opposite phase to the residual vibration of the contracted pressure generating chamber by the second signal element. A third signal element is output in phase. Further, the sum of the expansion and contraction vibrations of the pressure generating chamber due to the three signal elements is substantially zero. That is, the first signal element, the second signal element, and the third signal element are output at timings and magnitudes at which the vibrations cancel each other.
【００１４】このため、変形されないはずの圧力発生室
に変形が生じて当該圧力発生室に対応するノズル開口の
メニスカスが振動することを、効果的に抑制することが
できる。Therefore, it is possible to effectively prevent the meniscus of the nozzle opening corresponding to the pressure generating chamber from vibrating due to the deformation of the pressure generating chamber that should not be deformed.
【００１５】なお、各信号要素の継続時間の制御は、比
較的容易である。The control of the duration of each signal element is relatively easy.
【００１６】また、好ましくは、第１の信号要素と第２
の信号要素と第３の信号要素のそれぞれの継続時間が、
ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨより短くなるように
設定されている。この場合、駆動信号自体が短くなっ
て、高い周波数での連続吐出が可能になる。Also, preferably, the first signal element and the second signal element
And the duration of each of the third and third signal elements is
The period is set to be shorter than the period TH of the Helmholtz resonance frequency. In this case, the drive signal itself becomes short, and continuous ejection at a high frequency becomes possible.
【００１７】好ましくは、第１の信号要素と第２の信号
要素と第３の信号要素のそれぞれの継続時間が、圧力発
生手段の固有周期ＴＡと実質的に等しくなるように設定
されている。この場合、圧力発生手段の残留振動の発生
自体が抑制されるため、圧力発生室の残留振動が効果的
に抑制される。Preferably, the duration of each of the first signal element, the second signal element and the third signal element is set to be substantially equal to the natural period TA of the pressure generating means. In this case, since the generation itself of the residual vibration of the pressure generating means is suppressed, the residual vibration of the pressure generating chamber is effectively suppressed.
【００１８】好ましくは、駆動信号は、ヘルムホルツ共
振周波数の周期ＴＨの３以上の整数倍とヘルムホルツ共
振周波数の周期ＴＨの１／２との和に実質的に等しい周
期で、連続的に発生される。この場合、液体滴を連続的
に吐出させるべく駆動信号を連続的に発生させた場合
に、一つの駆動信号による振動と次の駆動信号による振
動とが互いに打ち消しあうため、より効果的に残留振動
を抑制することができる。Preferably, the drive signal is continuously generated with a period substantially equal to a sum of an integral multiple of 3 or more of the period TH of the Helmholtz resonance frequency and 1/2 of the period TH of the Helmholtz resonance frequency. . In this case, when drive signals are continuously generated to continuously eject liquid droplets, the vibration by one drive signal and the vibration by the next drive signal cancel each other, so that the residual vibration is more effectively achieved. Can be suppressed.
【００１９】より短い駆動信号の周期を実現するために
は、駆動信号は、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨの
３．５倍に実質的に等しい周期で、連続的に発生される
ことが好ましい。In order to realize a shorter driving signal period, the driving signal is preferably generated continuously with a period substantially equal to 3.5 times the period TH of the Helmholtz resonance frequency.
【００２０】さらに好ましくは、第３の信号要素の振幅
は、第２の信号要素の振幅の０．２５倍以上０．７５倍
以下に設定されている。この場合、液体滴吐出後の第３
の信号要素によるメニスカス制振がより効果的に行わ
れ、液体ミストの発生をより効果的に防止することがで
きる。[0020] More preferably, the amplitude of the third signal element is set to be 0.25 to 0.75 times the amplitude of the second signal element. In this case, the third
The meniscus vibration suppression by the signal element is more effectively performed, and the generation of the liquid mist can be more effectively prevented.
【００２１】圧力発生手段は、例えば圧電振動子を有し
ている。高速かつ連続の液体滴の吐出のためには、圧電
振動子は、縦振動モードの圧電振動子であることが好ま
しい。The pressure generating means has, for example, a piezoelectric vibrator. For high-speed and continuous liquid droplet ejection, the piezoelectric vibrator is preferably a longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator.
【００２２】本発明は、圧力発生室のヘルムホルツ共振
周波数の周期ＴＨが２０μｓ〜５μｓである場合に、極
めて有効である。The present invention is extremely effective when the period TH of the Helmholtz resonance frequency of the pressure generating chamber is 20 μs to 5 μs.
【００２３】また、本発明は、容積が可変であって液体
が供給されると共にノズル開口に連通する内部空間と、
周期ＴＨのヘルムホルツ共振周波数と、を有する圧力発
生室と、駆動信号に基づいて圧力発生室を膨張及び収縮
させる圧力発生手段と、を備えた液体噴射装置を制御す
る装置であって、圧力発生室を膨張させるための第１の
信号要素と、膨張状態にある圧力発生室を収縮させてノ
ズル開口から液体滴を吐出させるための第２の信号要素
と、液体滴吐出後に圧力発生室を第１の信号要素が出力
される前の状態まで膨張させる第３の信号要素と、を有
する駆動信号を発生させる信号発生手段を備え、第１の
信号要素の出力開始時から第２の信号要素の出力開始時
までの経過時間が、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨ
と実質的に等しくなるように設定されており、第２の信
号要素の出力開始時から第３の信号要素の出力開始時ま
での経過時間も、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨと
実質的に等しくなるように設定されており、第１の信号
要素の振幅と第３の信号要素の振幅との和が、第２の信
号要素の振幅と実質的に等しくなるように設定されてい
ることを特徴とする制御装置である。The present invention also provides an internal space having a variable volume, to which a liquid is supplied and which communicates with a nozzle opening;
A pressure generating chamber having a Helmholtz resonance frequency of a period TH, and pressure generating means for expanding and contracting the pressure generating chamber based on a drive signal; A first signal element for expanding the pressure generating chamber, a second signal element for discharging the liquid droplet from the nozzle opening by contracting the pressure generating chamber in the expanded state, and a first signal element for discharging the liquid droplet from the nozzle opening. And a third signal element for expanding the signal element to a state before the signal element is output, and a signal generating means for generating a drive signal having a third signal element, the output of the second signal element from the start of the output of the first signal element. The elapsed time until the start is the period TH of the Helmholtz resonance frequency
And the elapsed time from the start of the output of the second signal element to the start of the output of the third signal element is also substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency. The amplitude of the first signal element and the amplitude of the third signal element are set to be substantially equal to the amplitude of the second signal element. It is a control device to perform.
【００２４】また、本発明は、容積が可変であって液体
が供給されると共にノズル開口に連通する内部空間と、
周期ＴＨのヘルムホルツ共振周波数と、を有する圧力発
生室と、駆動信号に基づいて圧力発生室を膨張及び収縮
させる圧力発生手段と、を備えた液体噴射装置を制御す
る装置であって、圧力発生室を膨張させるための第１の
信号要素と、膨張状態にある圧力発生室を収縮させてノ
ズル開口から液体滴を吐出させるための第２の信号要素
と、液体滴吐出後に圧力発生室を第１の信号要素が出力
される前の状態まで膨張させる第３の信号要素と、を有
する駆動信号を発生させる信号発生手段を備え、第１の
信号要素の出力開始時から第２の信号要素の出力開始時
までの経過時間が、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨ
と実質的に等しくなるように設定されており、第２の信
号要素の出力開始時から第３の信号要素の出力開始時ま
での経過時間も、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨと
実質的に等しくなるように設定されており、第１の信号
要素と第２の信号要素と第３の信号要素のそれぞれの継
続時間が、互いに実質的に等しくなるように設定されて
いることを特徴とする制御装置である。Further, the present invention provides an internal space having a variable volume, to which a liquid is supplied and which communicates with a nozzle opening;
A pressure generating chamber having a Helmholtz resonance frequency of a period TH, and pressure generating means for expanding and contracting the pressure generating chamber based on a drive signal; A first signal element for expanding the pressure generating chamber, a second signal element for discharging the liquid droplet from the nozzle opening by contracting the pressure generating chamber in the expanded state, and a first signal element for discharging the liquid droplet from the nozzle opening. And a third signal element for expanding the signal element to a state before the signal element is output, and a signal generating means for generating a drive signal having a third signal element, the output of the second signal element from the start of the output of the first signal element. The elapsed time until the start is the period TH of the Helmholtz resonance frequency
And the elapsed time from the start of the output of the second signal element to the start of the output of the third signal element is also substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency. Control device, wherein the respective durations of the first signal element, the second signal element and the third signal element are set to be substantially equal to each other. It is.
【００２５】前記の制御装置あるいは制御装置の各要素
手段は、コンピュータシステムによって実現され得る。The control device or each element of the control device can be realized by a computer system.
【００２６】また、コンピュータシステムに各装置また
は各手段を実現させるためのプログラム及び当該プログ
ラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、
本件の保護対象である。Also, a program for causing a computer system to realize each device or each unit and a computer-readable recording medium on which the program is recorded are described.
This is the subject of protection.
【００２７】ここで、記録媒体とは、フロッピー（登録
商標）ディスク等の単体として認識できるものの他、各
種信号を伝搬させるネットワークをも含む。Here, the recording medium includes not only a floppy (registered trademark) disk or the like that can be recognized as a single unit, but also a network for transmitting various signals.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て詳しく説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
【００２９】図１は、本発明によるインクジェット式記
録装置（液体噴射装置の一例）に用いられる記録ヘッド
の一例を示すものである。図１の記録ヘッドは、主とし
て、ノズル開口２及び圧力発生室３が形成されたインク
流路ユニット１１と、圧電振動子９を収容するヘッドケ
ース１２と、を有している。インク流路ユニット１１と
ヘッドケース１２とは、互いに接合されている。FIG. 1 shows an example of a recording head used in an ink jet recording apparatus (an example of a liquid ejecting apparatus) according to the present invention. The recording head of FIG. 1 mainly includes an ink flow path unit 11 in which the nozzle openings 2 and the pressure generating chambers 3 are formed, and a head case 12 that houses the piezoelectric vibrator 9. The ink flow path unit 11 and the head case 12 are joined to each other.
【００３０】インク流路ユニット１１は、図１に示すよ
うに、ノズル開口２が穿設されたノズルプレート１と、
圧力発生室３、共通のインク室４及びこれらを連通させ
るインク供給口５に対応する空間が形成された流路構成
板７と、圧力発生室３の少なくとも一部を区画するため
の弾性板８と、が積層されて形成されている。As shown in FIG. 1, the ink flow path unit 11 includes a nozzle plate 1 having a nozzle opening 2 formed therein,
A flow path forming plate 7 in which a space corresponding to the pressure generating chamber 3, the common ink chamber 4, and the ink supply port 5 that connects them is formed, and an elastic plate 8 for partitioning at least a part of the pressure generating chamber 3 And are laminated.
【００３１】圧電振動子９は、圧電材料と導電材料が交
互に長手方向に平行に積層されて構成されている。これ
により、充電状態では導電層の積層方向と直角な長手方
向に収縮し、放電状態では元の状態に戻る（収縮状態か
らは長手方向に伸長する）。すなわち、圧電振動子９
は、いわゆる縦振動モードの振動子である。圧電振動子
９は、その先端（可動端）が圧力発生室３の一部を区画
している弾性板８の当該区画部分に接合され、他端が基
台１０を介してヘッドケース１２に固定されている。The piezoelectric vibrator 9 is configured by alternately stacking a piezoelectric material and a conductive material in parallel in the longitudinal direction. As a result, in the charged state, the conductive layer contracts in the longitudinal direction perpendicular to the lamination direction of the conductive layers, and in the discharged state, returns to the original state (extends from the contracted state in the longitudinal direction). That is, the piezoelectric vibrator 9
Is a so-called longitudinal vibration mode vibrator. The distal end (movable end) of the piezoelectric vibrator 9 is joined to the section of the elastic plate 8 that partitions a part of the pressure generating chamber 3, and the other end is fixed to the head case 12 via the base 10. Have been.
【００３２】このような記録ヘッドでは、圧電振動子９
の収縮・伸長に対応して圧力発生室３が膨張・収縮す
る。圧力発生室３の膨張・収縮に伴う圧力発生室３内の
インクの圧力変動により、インクが圧力発生室３内に吸
引され、インク滴がノズル開口２から吐出される。In such a recording head, the piezoelectric vibrator 9
The pressure generating chamber 3 expands / contracts in response to the contraction / extension of the pressure. Due to the pressure fluctuation of the ink in the pressure generating chamber 3 accompanying the expansion and contraction of the pressure generating chamber 3, the ink is sucked into the pressure generating chamber 3 and the ink droplet is discharged from the nozzle opening 2.
【００３３】ここで、上記のように構成されたインクジ
ェット式記録ヘッドでは、圧力発生室３内のインクの圧
縮性に起因する流体コンプライアンスをＣｉ、圧力発生
室３を形成している弾性板８及びノズルプレート１等の
材料自体の固体コンプライアンスをＣｖ、ノズル開口２
のイナータンスをＭｎ、インク供給口５のイナータンス
をＭｓとすると、圧力発生室３のヘルムホルツ共振周波
数ＦＨを次の式、 ＦＨ＝１／（２π）×√｛（Ｍｎ＋Ｍｓ）／［（Ｃｉ＋
Ｃｖ）・（Ｍｎ×Ｍｓ）］｝ により表すことができる。Here, in the ink jet type recording head configured as described above, the fluid compliance due to the compressibility of the ink in the pressure generating chamber 3 is Ci, the elastic plate 8 forming the pressure generating chamber 3 and The solid compliance of the material itself such as the nozzle plate 1 is Cv, the nozzle opening 2
Is the inertance of the ink supply port 5 is Ms, and the Helmholtz resonance frequency FH of the pressure generating chamber 3 is as follows: FH = 1 / (2π) × √ ｛(Mn + Ms) / [(Ci +
Cv) · (Mn × Ms)]｝.
【００３４】また、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨ
は、上記ヘルムホルツ共振周波数ＦＨの逆数（ＴＨ＝１
／ＦＨ）で表される。The period TH of the Helmholtz resonance frequency is
Is the reciprocal of the Helmholtz resonance frequency FH (TH = 1
/ FH).
【００３５】なお、流体コンプライアンスＣｉは、圧力
発生室３の体積をＶ、インクの密度をρ、インク中での
音速をｃとすると、 Ｃｉ＝Ｖ／（ρ×ｃ２ ） により表すことができる。The fluid compliance Ci can be expressed as Ci = V / (ρ × c 2 ), where V is the volume of the pressure generating chamber 3, ρ is the density of the ink, and c is the sound velocity in the ink. .
【００３６】さらに、圧力発生室３の固体コンプライア
ンスＣｖは、圧力発生室３に単位圧力を印加したときの
圧力発生室３の静的な変形率に一致する。Further, the solid compliance Cv of the pressure generating chamber 3 matches the static deformation rate of the pressure generating chamber 3 when a unit pressure is applied to the pressure generating chamber 3.
【００３７】具体的には、例えば、長さが０．５〜２ｍ
ｍで、幅０．１〜０．２ｍｍ、深さ０．０５〜０．３ｍ
ｍのサイズとして構成された圧力発生室３の場合、ヘル
ムホルツ共振周波数ＦＨは、５０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ
程度となり、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨは、２
０μｓｅｃ〜５μｓｅｃとなる。代表例として、固体コ
ンプライアンスＣｖが７．５×１０−２１［ｍ５／
Ｎ］、流体コンプライアンスＣｉが５．５×１０−２１
［ｍ５／Ｎ］、ノズル開口２のイナータンスＭｎが１．
５×１０８［ｋｇ／ｍ４］、インク供給口５のイナータ
ンスＭｓが３．５×１０８［ｋｇ／ｍ４］である時、ヘ
ルムホルツ共振周波数ＦＨは１３６ｋＨｚとなり、ヘル
ムホルツ共振周波数の周期ＴＨは７．３μｓｅｃとな
る。Specifically, for example, the length is 0.5 to 2 m
m, width 0.1-0.2mm, depth 0.05-0.3m
m, the Helmholtz resonance frequency FH is 50 kHz to 200 kHz.
And the period TH of the Helmholtz resonance frequency is 2
0 μsec to 5 μsec. As a representative example, the solid compliance Cv is 7.5 × 10 −21 [m 5 /
N], the fluid compliance Ci is 5.5 × 10 −21
[M 5 / N], the inertance Mn of the nozzle opening 2 is 1.
When 5 × 10 8 [kg / m 4 ] and the inertance Ms of the ink supply port 5 is 3.5 × 10 8 [kg / m 4 ], the Helmholtz resonance frequency FH is 136 kHz, and the period TH of the Helmholtz resonance frequency is 7.3 μsec.
【００３８】図２は、上述したような記録ヘッドを駆動
する駆動回路の一例を示すものである。図２に示すよう
に、制御信号発生回路２０は、入力端子２１，２２と出
力端子２３，２４，２５とを備える。入力端子２１，２
２には、印刷データを生成する外部装置から印字信号と
タイミング信号とが入力されるようになっている。出力
端子２３，２４，２５からは、それぞれ、シフトクロッ
ク信号，印字信号およびラッチ信号が出力されるように
なっている。FIG. 2 shows an example of a driving circuit for driving the recording head as described above. As shown in FIG. 2, the control signal generation circuit 20 includes input terminals 21 and 22 and output terminals 23, 24 and 25. Input terminals 21 and 2
2, a print signal and a timing signal are input from an external device that generates print data. The output terminals 23, 24, and 25 output a shift clock signal, a print signal, and a latch signal, respectively.
【００３９】駆動信号発生回路２６は、前記入力端子２
２に入力されるのと同様の外部装置からのタイミング信
号に基づいて、圧電振動子９を駆動する駆動信号を出力
するようになっている。The drive signal generation circuit 26 is connected to the input terminal 2
A drive signal for driving the piezoelectric vibrator 9 is output based on a timing signal from an external device similar to that input to the piezoelectric device 2.
【００４０】Ｆ１は、ラッチ回路を構成するフリップフ
ロップであり、Ｆ２は、シフトレジスタを構成するフリ
ップフロップである。フリップフロップＦ２から各圧電
振動子９に対応して出力される信号がフリップフロップ
Ｆ１でラッチされると、オアゲート２８を介して、各ス
イッチングトランジスタ３０に選択信号が出力されるよ
うになっている。F1 is a flip-flop constituting a latch circuit, and F2 is a flip-flop constituting a shift register. When a signal output from the flip-flop F2 corresponding to each piezoelectric vibrator 9 is latched by the flip-flop F1, a selection signal is output to each switching transistor 30 via the OR gate 28.
【００４１】図３は、制御信号発生回路２０の一例を示
す。カウンタ３１は、入力端子２２から入力されるタイ
ミング信号（図５（Ｉ）参照）の立ち上がりで初期化さ
れるようになっている。そして、カウンタ３１は、初期
化された後、発振回路３３からのクロック信号をカウン
トし、当該カウント値が駆動信号発生回路２６の出力端
子２９に接続されている圧電振動子９の数（変形駆動可
能な圧力発生室３の数）に一致した時点で、ＬＯＷレベ
ルのキャリー信号を出力して計数動作を停止するように
なっている。このカウンタ３１のキャリー信号は、ＡＮ
Ｄゲート３２において発振回路３３からのクロック信号
との論理積を取られて、出力端子２３にシフトクロック
信号として出力される。FIG. 3 shows an example of the control signal generation circuit 20. The counter 31 is initialized at the rise of the timing signal (see FIG. 5I) input from the input terminal 22. After being initialized, the counter 31 counts the clock signal from the oscillation circuit 33 and counts the count value to the number of the piezoelectric vibrators 9 connected to the output terminal 29 of the drive signal generation circuit 26 (deformation drive). At the point of time when the number of the pressure generation chambers 3 matches), a low level carry signal is output and the counting operation is stopped. The carry signal of this counter 31 is given by AN
The logical product with the clock signal from the oscillation circuit 33 is obtained by the D gate 32 and output to the output terminal 23 as a shift clock signal.
【００４２】また、メモリ３４は、入力端子２１から入
力される、圧電振動子９の数に一致するビット数の印字
データを記憶するようになっている。メモリ３４は、Ａ
ＮＤゲート３２からの信号に同期して、内部に記憶され
ている印字データを出力端子２４に１ビット毎にシリア
ル出力する機能を合わせ備えている。The memory 34 stores the print data of the number of bits corresponding to the number of the piezoelectric vibrators 9 input from the input terminal 21. The memory 34
In addition to the function of synchronizing with the signal from the ND gate 32, a function of serially outputting print data stored therein to the output terminal 24 bit by bit is provided.
【００４３】出力端子２４からシリアル転送される印字
信号（図５（VII）参照）は、次の印刷周期でのスイッ
チングトランジスタ３０の選択信号となるべく、印字信
号の出力端子２３から出力されたシフトクロック信号
（図５（VIII）参照）によってフリップフロップＦ２
（シフトレジスタ）にラッチされる。なお、ラッチ信号
は、カウンタ３１のＬｏｗレベルのキャリー信号の出力
に同期してラッチ信号生成回路３５から出力される。ラ
ッチ信号の出力の時点は、駆動信号が中間電位ＶＭを維
持する期間である。The print signal serially transferred from the output terminal 24 (see FIG. 5 (VII)) is a shift clock output from the print signal output terminal 23 so as to be a selection signal for the switching transistor 30 in the next print cycle. The signal (see FIG. 5 (VIII)) causes the flip-flop F2
(Shift register). The latch signal is output from the latch signal generation circuit 35 in synchronization with the output of the low-level carry signal of the counter 31. The output of the latch signal is a period during which the drive signal maintains the intermediate potential VM.
【００４４】図４は、駆動信号発生回路２６の一例を示
す。タイミング制御回路３６は、縦属（直列）接続され
た３つのワンショットマルチバイブレータＭ１，Ｍ２，
Ｍ３を有している。各ワンショットマルチバイブレータ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３には、それぞれ、第１の充電時間（Ｔ
ｃ１；図６参照）と第１のホールド時間（Ｔｈ１；図６
参照）との和（Ｔ１＝Ｔｃ１＋Ｔｈ１；図６参照）、放
電時間（Ｔｄ；図６参照）と第２のホールド時間（Ｔｈ
２；図６参照）との和（Ｔ２＝Ｔｄ＋Ｔｈ２；図６参
照）、及び、第２の充電時間（Ｔｃ２；図６参照）、を
規定するためのパルス幅ＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ３（図５
（II），（III），（IV）参照）が設定されている。２
７は出力端子である。FIG. 4 shows an example of the drive signal generation circuit 26. The timing control circuit 36 includes three one-shot multivibrators M1, M2, cascade-connected (series).
M3. Each one-shot multivibrator M1, M2, M3 has a first charging time (T
c1; see FIG. 6) and the first hold time (Th1; FIG. 6)
(T1 = Tc1 + Th1; see FIG. 6), the discharge time (Td; see FIG. 6), and the second hold time (Th
2; see FIG. 6) (T2 = Td + Th2; see FIG. 6) and the pulse widths PW1, PW2, PW3 (FIG. 5) for defining the second charging time (Tc2; see FIG. 6).
(II), (III) and (IV)). 2
7 is an output terminal.
【００４５】図４に示すように、各ワンショットマルチ
バイブレータＭ１，Ｍ２，Ｍ３から出力されるパルスの
立ち上がり及び立ち下がりによって、充電を実行させる
トランジスタＱ２、放電を実行させるトランジスタＱ
３、及び、第２の充電を実行させるトランジスタＱ６
が、それぞれオン／オフ制御されるようになっている。As shown in FIG. 4, the rising and falling edges of the pulses output from the one-shot multivibrators M1, M2 and M3 cause a transistor Q2 to execute charging and a transistor Q2 to execute discharging.
3, and the transistor Q6 for performing the second charging
Are controlled on / off respectively.
【００４６】以下、図４の駆動信号発生回路２６につい
て、詳細に説明する。Hereinafter, the drive signal generation circuit 26 of FIG. 4 will be described in detail.
【００４７】外部装置からのタイミング信号が入力端子
２２に入力されると、タイミング制御回路３６を構成す
るワンショットマルチバイブレータＭ１は、予めこれに
設定されているパルス幅ＰＷ１（Ｔｃ１＋Ｔｈ１）のパ
ルス信号（図５（II）参照）を出力する。このパルス信
号により、トランジスタＱ１がオンになる。これによ
り、初期状態で既に電位ＶＭに充電されているコンデン
サＣが、トランジスタＱ２と抵抗Ｒ１とにより定まる一
定電流Ｉｃ１でさらに充電される。コンデンサＣの端子
電圧が電源電圧ＶＨにまで充電されると、充電動作が自
動的に停止する。以後、放電が行われるまで、コンデン
サＣの当該電圧が維持される。When a timing signal from an external device is input to the input terminal 22, the one-shot multivibrator M1 constituting the timing control circuit 36 outputs a pulse signal (Pc1 + Th1) having a preset pulse width PW1 (Tc1 + Th1). FIG. 5 (II)). This pulse signal turns on the transistor Q1. As a result, the capacitor C already charged to the potential VM in the initial state is further charged with the constant current Ic1 determined by the transistor Q2 and the resistor R1. When the terminal voltage of the capacitor C is charged up to the power supply voltage VH, the charging operation automatically stops. Thereafter, the voltage of the capacitor C is maintained until the discharge is performed.
【００４８】ワンショットマルチバイブレータＭ１のパ
ルス幅ＰＷ１に相当する時間（Ｔｃ１＋Ｔｈ１＝Ｔ１）
が経過すると、パルス信号が立ち下がる（図５（II）参
照）。これにより、トランジスタＱ１がオフとなる。一
方、ワンショットマルチバイブレータＭ２から、パルス
幅ＰＷ２のパルス信号（図５（III））が出力される。
このパルス信号により、トランジスタＱ３がオンとな
る。これにより、コンデンサＣは、トランジスタＱ４と
抵抗Ｒ３とにより定まる一定電流Ｉｄで、ほぼ電圧ＶＬ
に到達するまで継続して放電される。Time corresponding to pulse width PW1 of one-shot multivibrator M1 (Tc1 + Th1 = T1)
Elapses, the pulse signal falls (see FIG. 5 (II)). As a result, the transistor Q1 is turned off. On the other hand, a pulse signal (FIG. 5 (III)) having a pulse width PW2 is output from the one-shot multivibrator M2.
This pulse signal turns on the transistor Q3. As a result, the capacitor C becomes substantially equal to the voltage VL with the constant current Id determined by the transistor Q4 and the resistor R3.
Is continuously discharged until it reaches.
【００４９】ワンショットマルチバイブレータＭ２のパ
ルス幅ＰＷ２に相当する時間（Ｔｄ＋Ｔｈ２＝Ｔ２）が
経過すると、パルス信号が立ち下がる（図５（III）参
照）。これにより、トランジスタＱ２がオフとなる。一
方、ワンショットマルチバイブレータＭ３から、パルス
幅ＰＷ３のパルス信号（図５（IV））が出力される。こ
のパルス信号により、トランジスタＱ６がオンとなる。
これによりコンデンサＣは、一定電流Ｉｃ２で再び充電
され、ワンショットマルチバイブレータＭ３のパルス幅
ＰＷ３に相当する時間（Ｔｃ２）で決まる中間電位ＶＭ
に到達する。電位ＶＭに到達すると、充電が終了する。When a time (Td + Th2 = T2) corresponding to the pulse width PW2 of the one-shot multivibrator M2 elapses, the pulse signal falls (see FIG. 5 (III)). As a result, the transistor Q2 is turned off. On the other hand, a pulse signal (FIG. 5 (IV)) having a pulse width PW3 is output from the one-shot multivibrator M3. The transistor Q6 is turned on by this pulse signal.
Thereby, the capacitor C is charged again with the constant current Ic2, and the intermediate potential VM determined by the time (Tc2) corresponding to the pulse width PW3 of the one-shot multivibrator M3.
To reach. When the potential VM is reached, charging ends.
【００５０】以上のような充放電によって、図５に示す
ような、中間電位ＶＭから電圧ＶＨに一定の勾配で上昇
し、この電圧ＶＨを一定時間Ｔｈ１保持し、今度は一定
の勾配でＶＬまで降下し、この電圧ＶＬを一定時間Ｔｈ
２保持し、さらに再び中間電位ＶＭまで上昇する駆動信
号（図５（Ｖ））が発生する。By the above-described charge / discharge, as shown in FIG. 5, the voltage VH rises from the intermediate potential VM to the voltage VH at a constant gradient, and this voltage VH is held for a certain time Th1. The voltage VL drops for a certain time Th
2 and a drive signal (FIG. 5 (V)) which rises again to the intermediate potential VM is generated.
【００５１】ここで、図４に示す駆動信号発生回路２６
におけるコンデンサＣの容量をＣ０、抵抗Ｒ１の抵抗値
をＲｒ１、抵抗Ｒ２の抵抗値をＲｒ２、抵抗Ｒ３の抵抗
値をＲｒ３、トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ７のべース−
エミッタ間の電圧をそれぞれＶｂｅ２，Ｖｂｅ４，Ｖｂ
ｅ７とすると、上述した充電電流Ｉｃ１、放電電流Ｉ
ｄ、充電電流Ｉｃ２、および充電時間Ｔｃ１、放電時間
Ｔｄ、および充電時間Ｔｃ２は、それぞれ Ｉｃ１＝Ｖｂｅ２／Ｒｒ１ Ｉｄ＝Ｖｂｅ４／Ｒｒ３ Ｉｃ２＝Ｖｂｅ７／Ｒｒ２ Ｔｃ１＝Ｃ０×（ＶＨ−ＶＭ）／Ｉｃ１ Ｔｄ＝Ｃ０×（ＶＨ−ＶＬ）／Ｉｄ Ｔｃ２＝Ｃ０×（ＶＭ−ＶＬ）／Ｉｃ２ と表せる。Here, the drive signal generating circuit 26 shown in FIG.
, The capacitance of the capacitor C is C0, the resistance of the resistor R1 is Rr1, the resistance of the resistor R2 is Rr2, the resistance of the resistor R3 is Rr3, and the bases of the transistors Q2, Q4 and Q7 are −
Vbe2, Vbe4, Vb
e7, the charging current Ic1 and the discharging current I
d, charging current Ic2, charging time Tc1, discharging time Td, and charging time Tc2 are respectively Ic1 = Vbe2 / Rr1 Id = Vbe4 / Rr3 Ic2 = Vbe7 / Rr2 Tc1 = C0 × (VH−VM) / Ic1 Td = C0 × (VH−VL) / Id Tc2 = C0 × (VM−VL) / Ic2
【００５２】さて、前述のように、圧力発生室３を膨張
・収縮させるためのアクチュエータとして縦振動モード
の圧電振動子９を使用し、連続する駆動信号の周期（発
生間隔、図６（ｂ）におけるｆｍａｘ）が短いという条
件で連続的にインクが吐出されると、変形駆動されない
はずの圧力発生室３にも変形が生じ（クロストーク）、
対応するノズル開口におけるメニスカスに振動が生じ
て、当該ノズル開口からのインク吐出（次周期以後の駆
動に基づく）が不安定になる場合がある。As described above, the piezoelectric vibrator 9 in the longitudinal vibration mode is used as an actuator for expanding and contracting the pressure generating chamber 3, and the period of the continuous drive signal (generation interval, FIG. 6B) When the ink is continuously ejected under the condition that fmax) is short, deformation occurs in the pressure generating chamber 3 which should not be deformed (crosstalk),
Vibration may occur in the meniscus at the corresponding nozzle opening, and ink ejection (based on driving after the next cycle) from the nozzle opening may become unstable.
【００５３】そこで、上記インクジェット式記録装置で
は、図６（ａ）に示すように、第１の充電信号要素
（第１の信号要素）の出力開始時から放電信号要素
（第２の信号要素）の出力開始時までの経過時間、すな
わち、第１の充電時間（Ｔｃ１）と第１のホールド時間
（Ｔｈ１）との和（Ｔ１＝Ｔｃ１＋Ｔｈ１）を、ヘルム
ホルツ共振周波数の周期ＴＨと実質的に等しくなるよう
に設定している。さらに、放電信号要素の出力開始時
から第２の充電信号要素（第３の信号要素）の出力開
始時までの経過時間、すなわち、放電時間（Ｔｄ）と第
２のホールド時間（Ｔｈ２）との和（Ｔ２＝Ｔｄ＋Ｔｈ
２）をも、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨと実質的
に等しくなるように設定している。これにより、図７に
示すように、第１の充電信号要素による膨張運動の残
留振動Ａと逆位相で放電信号要素が出力され、さら
に、放電信号要素による収縮運動の残留振動Ｂと逆位
相で第２の充電信号要素が出力されるようになる。Therefore, in the above-described ink jet recording apparatus, as shown in FIG. 6A, the discharge signal element (the second signal element) starts from the start of the output of the first charge signal element (the first signal element). Of the first charge time (Tc1) and the first hold time (Th1) (T1 = Tc1 + Th1) becomes substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency. Is set as follows. Further, the elapsed time from the start of output of the discharge signal element to the start of output of the second charge signal element (third signal element), that is, the discharge time (Td) and the second hold time (Th2) Sum (T2 = Td + Th
2) is also set to be substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency. As a result, as shown in FIG. 7, the discharge signal element is output in a phase opposite to the residual vibration A of the expansion movement due to the first charge signal element, and further, in an opposite phase to the residual vibration B of the contraction movement due to the discharge signal element. The second charging signal element is output.
【００５４】さらに、上記インクジェット式記録装置で
は、第１の充電信号要素の振幅と第２の充電信号要素
の振幅との和を放電信号要素の振幅と実質的に等し
くしている。この場合、第１の充電信号要素の継続時
間（Ｔｃ１）と放電信号要素の継続時間（Ｔｄ）と第
２の充電信号要素の継続時間（Ｔｃ２）を実質的に互
いに等しくなるように設定している。これにより、図７
に示すように、３つの信号要素，，による圧力発
生室３の膨張収縮の残留振動Ａ，Ｂ，Ｃの振幅の和は、
略０となる。Further, in the above-mentioned ink jet recording apparatus, the sum of the amplitude of the first charge signal element and the amplitude of the second charge signal element is substantially equal to the amplitude of the discharge signal element. In this case, the duration (Tc1) of the first charge signal element, the duration (Td) of the discharge signal element, and the duration (Tc2) of the second charge signal element are set to be substantially equal to each other. I have. As a result, FIG.
As shown in the above, the sum of the amplitudes of the residual vibrations A, B, and C of the expansion and contraction of the pressure generating chamber 3 due to the three signal elements is
It is almost 0.
【００５５】以上の構成により、上記インクジェット式
記録装置では、第１の充電信号要素と放電信号要素
と第２の充電信号要素とが、相互に振動を打ち消し合
うタイミング及び大きさで出力される。このため、変形
駆動されないはずの圧力発生室３が変形して対応するノ
ズル開口のメニスカスが振動することを効果的に抑制す
ることができる。したがって、インク滴を吐出しないは
ずのノズル開口における未来のインク滴の不安定吐出を
防止することができる。With the above configuration, in the above-described ink jet recording apparatus, the first charge signal element, the discharge signal element, and the second charge signal element are output at timings and magnitudes at which vibrations cancel each other. Therefore, it is possible to effectively suppress the deformation of the pressure generating chamber 3 that should not be deformed and the vibration of the meniscus of the corresponding nozzle opening. Therefore, unstable ejection of future ink droplets at the nozzle opening that should not eject ink droplets can be prevented.
【００５６】また、上記インクジェット式記録装置で
は、第１の充電信号要素の継続時間（Ｔｃ１）と放電
信号要素の継続時間（Ｔｄ）と第２の充電信号要素
の継続時間（Ｔｃ２）とを、圧電振動子９の固有周期Ｔ
Ａと実質的に等しくなるように設定している。このた
め、圧電振動子９の残留振動がより効果的に抑制され
る。従って、圧力発生室３の残留振動自体が効果的に抑
制され、インク滴の不安定吐出がより効果的に防止され
る。Further, in the above-mentioned ink jet recording apparatus, the duration (Tc1) of the first charge signal element, the duration (Td) of the discharge signal element, and the duration (Tc2) of the second charge signal element are expressed by: Natural period T of piezoelectric vibrator 9
A is set to be substantially equal to A. Therefore, residual vibration of the piezoelectric vibrator 9 is more effectively suppressed. Therefore, the residual vibration itself of the pressure generating chamber 3 is effectively suppressed, and the unstable ejection of the ink droplet is more effectively prevented.
【００５７】なお、上記インクジェット式記録装置にお
いて、図６（ｂ）に示すように、連続する駆動信号の周
期（ｆｍａｘ）を、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨ
の３．５倍になるように設定することが好ましい。これ
により、駆動信号を連続的に発生させてインク滴を連続
吐出させる場合に、第１の駆動信号（ｎ）による振動と
これに連続する第２の駆動信号（ｎ＋１）による振動と
が、互いに打ち消しあうタイミングで出力されることに
なる。従って、さらに効果的に残留振動を抑制すること
ができる。また、連続する駆動信号同士の間隔も必要以
上に長くならず、高い周波数での圧電振動子９の駆動が
可能になる。In the above-mentioned ink jet recording apparatus, as shown in FIG. 6B, the period (fmax) of the continuous drive signal is changed to the period TH of the Helmholtz resonance frequency.
Is preferably set to be 3.5 times as large as Accordingly, when the drive signal is continuously generated and the ink droplets are continuously ejected, the vibration by the first drive signal (n) and the vibration by the second drive signal (n + 1) subsequent thereto are mutually different. They will be output at the timing of cancellation. Therefore, the residual vibration can be more effectively suppressed. Further, the interval between successive drive signals does not become unnecessarily long, and the piezoelectric vibrator 9 can be driven at a high frequency.
【００５８】なお、駆動信号の周期ｆｍａｘは、ヘルム
ホルツ共振周波数の周期ＴＨの３．５倍に限定されるも
のではなく、ヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨの３以
上の整数倍とヘルムホルツ共振周波数の周期ＴＨの１／
２との和に実質的に等しくなるように設定してもよい。
本発明の理論上は、周期ｆｍａｘはヘルムホルツ共振周
波数の周期ＴＨの２．５倍であってもよい。しかしなが
ら、実際には、連続する駆動信号の間に波形信号の切替
え等の時間が必要であるので、ヘルムホルツ共振周波数
の周期ＴＨの２．５倍とすることは不適である。The period fmax of the drive signal is not limited to 3.5 times the period TH of the Helmholtz resonance frequency, but is an integral multiple of 3 or more of the period TH of the Helmholtz resonance frequency and the period THmax of the Helmholtz resonance frequency. 1 /
You may set so that it may become substantially equal to the sum of two.
In theory of the present invention, the period fmax may be 2.5 times the period TH of the Helmholtz resonance frequency. However, in practice, it is necessary to change the waveform signal between successive drive signals, so that it is inappropriate to set the period to 2.5 times the Helmholtz resonance frequency period TH.
【００５９】さらに、上記インクジェット式記録装置で
は、第２の充電信号要素の電圧差Ｖ２（振幅）が、放
電信号要素の電圧差Ｖ１（振幅）の０．２５倍以上
０．７５倍以下になるよう設定されていることが好まし
い。このようにすることにより、放電信号要素でイン
ク滴が吐出された後のメニスカスの振動が、第２の充電
振動要素によって好適に制振され得る。これにより、
インクミストの発生が防止され、より一層安定にインク
滴を吐出することが可能となる。Further, in the above-mentioned ink jet type recording apparatus, the voltage difference V2 (amplitude) of the second charge signal element becomes 0.25 times or more and 0.75 times or less of the voltage difference V1 (amplitude) of the discharge signal element. It is preferable that the setting is made as follows. By doing so, the vibration of the meniscus after the ink droplet is ejected by the discharge signal element can be suitably damped by the second charging vibration element. This allows
The generation of ink mist is prevented, and the ink droplets can be more stably ejected.
【００６０】ここで、放電信号要素と第２の充電信号
要素との電圧差の割合と安定吐出可能な最大電圧との
関係について、図８を用いて説明する。第２の充電信号
要素の電圧差Ｖ２が、放電信号要素の電圧差Ｖ１の
０．２５倍未満では、インク滴が吐出された後のメニス
カスの振動を第２の充電信号要素で十分に制振するこ
とが困難で、安定したインク滴の吐出が得られない。ま
た、第２の充電信号要素の電圧差Ｖ２が、放電信号要
素の電圧差Ｖ１の０．７５倍を超えると、放電信号要
素によりインク滴が吐出された後のメニスカスをさら
に振動させてしまうため、安定したインク滴の吐出が得
られない。なお、図８において、安定吐出可能な最大電
圧が高いということは、電圧選択のマージンが広くとれ
て、好ましいことを意味する。Here, the relationship between the ratio of the voltage difference between the discharge signal element and the second charge signal element and the maximum voltage at which stable ejection is possible will be described with reference to FIG. When the voltage difference V2 of the second charge signal element is less than 0.25 times the voltage difference V1 of the discharge signal element, the vibration of the meniscus after the ink droplet is discharged is sufficiently damped by the second charge signal element. It is difficult to perform stable ejection of ink droplets. When the voltage difference V2 of the second charge signal element exceeds 0.75 times the voltage difference V1 of the discharge signal element, the meniscus after the ink droplet is ejected by the discharge signal element is further vibrated. And stable ejection of ink droplets cannot be obtained. In FIG. 8, the fact that the maximum voltage at which stable ejection is possible is high means that a margin for voltage selection can be widened, which is preferable.
【００６１】次に、以上のように構成された装置の動作
について説明する。前述したように制御信号発生回路２
０は、前の印刷周期の間に、スイッチングトランジスタ
３０のための選択信号をフリップフロップＦ１に転送し
て、全ての圧電振動子９が中間電位ＶＭに充電されてい
る期間にフリップフロップＦ１にこの選択信号をラッチ
させる。その後、タイミング信号が入力されると、図５
（Ｖ）に示す駆動信号が中間電位ＶＭから電圧ＶＨまで
上昇して（第１の充電信号要素）、圧電振動子９が充
電される。圧電振動子９は、この充電により、略一定速
度で収縮して圧力発生室３を膨張させる。Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described. As described above, the control signal generation circuit 2
0 transfers the selection signal for the switching transistor 30 to the flip-flop F1 during the previous printing cycle, and this signal is applied to the flip-flop F1 while all the piezoelectric vibrators 9 are charged to the intermediate potential VM. Latch the selection signal. Thereafter, when a timing signal is input, FIG.
The drive signal shown in (V) rises from the intermediate potential VM to the voltage VH (first charging signal element), and the piezoelectric vibrator 9 is charged. Due to this charging, the piezoelectric vibrator 9 contracts at a substantially constant speed to expand the pressure generating chamber 3.
【００６２】圧力発生室３が膨張すると、共通のインク
室４のインクがインク供給口５を介して圧力発生室３に
流れ込む。同時に、ノズル開口２のメニスカスが圧力発
生室３側に引き込まれる。駆動信号が電圧ＶＨに到達す
ると、所定時間Ｔｈ１の期間だけこの電圧ＶＨが維持さ
れ、その後に電位ＶＬに向けて降下する（放電信号要素
）。この時、第１の充電信号要素によって膨張した
圧力発生室３の残留振動Ａと逆位相で放電信号要素が
出力される。When the pressure generating chamber 3 expands, the ink in the common ink chamber 4 flows into the pressure generating chamber 3 via the ink supply port 5. At the same time, the meniscus of the nozzle opening 2 is drawn into the pressure generating chamber 3 side. When the drive signal reaches the voltage VH, the voltage VH is maintained for a predetermined time Th1 and thereafter drops toward the potential VL (discharge signal element). At this time, the discharge signal element is output in a phase opposite to the residual vibration A of the pressure generating chamber 3 expanded by the first charge signal element.
【００６３】駆動信号が電位ＶＬに向けて降下する際、
電圧ＶＨに充電されていた圧電振動子９の充電電荷が、
ダイオードＤを介して放電される。これにより、圧電振
動子９は伸長して圧力発生室３を収縮させる。圧力発生
室３が収縮すると、インクが加圧されてノズル開口２か
らインク滴として吐出される。When the drive signal drops toward the potential VL,
The charge of the piezoelectric vibrator 9 charged to the voltage VH is:
Discharged through the diode D. Thereby, the piezoelectric vibrator 9 expands and contracts the pressure generating chamber 3. When the pressure generating chamber 3 contracts, the ink is pressurized and ejected from the nozzle opening 2 as ink droplets.
【００６４】さらに、振動するメニスカスが圧力発生室
３側に最も引き込まれて、ノズル開口２の側に転じる
（戻り始める）時点で、駆動信号が電圧ＶＬから中間電
位ＶＭに向けて再び上昇し（第２の充電信号要素）、
圧電振動子９が再び充電される。これにより、圧力発生
室３は微小に膨張する。この時、放電信号要素で収縮
した圧力発生室３の残留振動Ｂと逆位相で第２の充電信
号要素が出力される。圧力発生室３が微小に膨張する
と、ノズル開口２側への移動を開始するメニスカスが圧
力発生室３側に引き戻される。これにより、メニスカス
の運動エネルギが減じられて、その振動が急速に減衰す
る。また、上記３つの信号要素，，による圧力発
生室３の残留振動Ａ，Ｂ，Ｃの和は、略０となる。Further, when the vibrating meniscus is most drawn into the pressure generating chamber 3 side and turns (returns) toward the nozzle opening 2, the drive signal rises again from the voltage VL to the intermediate potential VM ( A second charging signal element),
The piezoelectric vibrator 9 is charged again. Thereby, the pressure generating chamber 3 expands minutely. At this time, the second charge signal element is output in a phase opposite to the residual vibration B of the pressure generating chamber 3 contracted by the discharge signal element. When the pressure generating chamber 3 slightly expands, the meniscus that starts moving toward the nozzle opening 2 is pulled back to the pressure generating chamber 3 side. As a result, the kinetic energy of the meniscus is reduced, and the vibration is rapidly attenuated. In addition, the sum of the residual vibrations A, B, and C of the pressure generating chamber 3 due to the three signal elements is substantially zero.
【００６５】このように、上記インクジェット式記録装
置によれば、第１の充電信号要素と放電信号要素と
第２の充電信号要素とが相互に振動を打ち消し合うタ
イミング及び大きさで出力されるため、変形駆動されな
いばずの圧力発生室３が変形して対応するノズル開口内
のメニスカスが振動することを効果的に抑制し、インク
滴の不安定吐出を防止することができる。As described above, according to the ink jet recording apparatus, the first charge signal element, the discharge signal element, and the second charge signal element are output at the timing and magnitude at which the vibrations cancel each other. In addition, it is possible to effectively suppress the deformation of the pressure generating chamber 3 which is not driven to deform and to vibrate the meniscus in the corresponding nozzle opening, thereby preventing the unstable ejection of the ink droplet.
【００６６】なお、制御信号発生回路２０、駆動信号発
生回路２６等は、コンピュータシステムによっても構成
され得る。コンピュータシステムに前記各要素を実現さ
せるためのプログラム及び当該プログラムを記録したコ
ンピュータ読取り可能な記録媒体２０１も、本件の保護
対象である。Note that the control signal generation circuit 20, the drive signal generation circuit 26, and the like can also be constituted by a computer system. A program for causing a computer system to realize the above-described components and a computer-readable recording medium 201 on which the program is recorded are also protected by the present invention.
【００６７】さらに、前記の各要素が、コンピュータシ
ステム上で動作するＯＳ等のプログラムによって実現さ
れる場合、当該ＯＳ等のプログラムを制御する各種命令
を含むプログラム及び当該プログラムを記録した記録媒
体２０２も、本件の保護対象である。Further, when each of the above elements is realized by a program such as an OS operating on a computer system, a program including various instructions for controlling the program such as the OS and a recording medium 202 storing the program are also provided. , Is the subject of protection in this case.
【００６８】ここで、記録媒体２０１、２０２とは、フ
ロッピーディスク等の単体として認識できるものの他、
各種信号を伝搬させるネットワークをも含む。Here, the recording media 201 and 202 are not only those which can be recognized as a single unit such as a floppy disk, but also
It also includes a network for transmitting various signals.
【００６９】なお、以上の説明はインクジェット式記録
装置についてなされているが、本発明は、広く液体噴射
装置全般を対象としたものである。液体の例としては、
インクの他に、グルー、マニキュア等が用いられ得る。Although the above description has been made with respect to an ink jet recording apparatus, the present invention is intended for a wide range of liquid ejecting apparatuses. Examples of liquids include
In addition to ink, glue, nail polish and the like may be used.
【００７０】[0070]
【発明の効果】以上のように、本発明のインクジェット
式記録装置によれば、第１の信号要素によって膨張した
圧力発生室の残留振動と逆位相で第２の信号要素が出力
され、第２の信号要素で収縮した圧力発生室の残留振動
と逆位相で第３の信号要素が出力される。また、３つの
信号要素による圧力発生室の膨張収縮振動の和が略０に
近くなる。このように、第１の信号要素と第２の信号要
素と第３の信号要素とが相互に振動を打ち消し合うタイ
ミング及び大きさで出力されるため、変形駆動されない
はずの圧力発生室の変形によるメニスカス振動を効果的
に抑制することができ、インク滴を吐出していないノズ
ル開口における未来のインク滴吐出時の不安定吐出を防
止することができる。As described above, according to the ink jet recording apparatus of the present invention, the second signal element is output in a phase opposite to the residual vibration of the pressure generating chamber expanded by the first signal element. The third signal element is output in a phase opposite to the residual vibration of the pressure generating chamber contracted by the signal element. Further, the sum of the expansion and contraction vibrations of the pressure generating chamber due to the three signal elements becomes almost zero. As described above, since the first signal element, the second signal element, and the third signal element are output at the timing and magnitude at which the vibrations cancel each other, the first signal element, the second signal element, and the third signal element are not driven to deform. Meniscus vibration can be effectively suppressed, and unstable ejection at the time of future ink droplet ejection at a nozzle opening that does not eject ink droplets can be prevented.
【図１】本発明によるインクジェット式記録装置に用い
られる記録ヘッドの一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a recording head used in an ink jet recording apparatus according to the present invention.
【図２】図１の記録ヘッドの駆動回路の一例を示すブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a driving circuit of the recording head of FIG. 1;
【図３】図２の制御信号発生回路の一例を示すブロック
図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a control signal generation circuit of FIG. 2;
【図４】図２の駆動信号発生回路の一例を示す回路図で
ある。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of a drive signal generation circuit of FIG. 2;
【図５】各種信号を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform chart showing various signals.
【図６】駆動信号を規定する各パラメータを説明するた
めの図である。FIG. 6 is a diagram for explaining each parameter that defines a drive signal.
【図７】３つの信号要素による残留振動が互いに打ち消
し合う状態を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state where residual vibrations caused by three signal elements cancel each other.
【図８】放電信号要素と第２の充電信号要素との電圧差
の割合と安定吐出可能な最大電圧との関係を示すグラフ
である。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a ratio of a voltage difference between a discharge signal element and a second charge signal element and a maximum voltage at which stable ejection is possible.
１ ノズルプレート ２ ノズル開口 ３ 圧力発生室 ４ 共通のインク室 ５ インク供給口 ７ 流路構成板 ８ 弾性板 ９ 圧電振動子 １０ 基台 １１ インク流路ユニット １２ ヘッドケース ２０ 制御信号発生回路 ２１ 入力端子 ２２ 入力端子 ２３ 出力端子 ２４ 出力端子 ２５ 出力端子 ２６ 駆動信号発生回路 ２７ 出力端子 ２８ オアゲート ２９ 出力端子 ３０ スイッチングトランジスタ ３１ カウンタ ３２ ＡＮＤゲート ３３ 発振回路 ３４ メモリ ３５ ラッチ信号生成回路 ３６ タイミング制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle plate 2 Nozzle opening 3 Pressure generating chamber 4 Common ink chamber 5 Ink supply port 7 Flow path constituent plate 8 Elastic plate 9 Piezoelectric vibrator 10 Base 11 Ink flow path unit 12 Head case 20 Control signal generating circuit 21 Input terminal Reference Signs List 22 input terminal 23 output terminal 24 output terminal 25 output terminal 26 drive signal generation circuit 27 output terminal 28 OR gate 29 output terminal 30 switching transistor 31 counter 32 AND gate 33 oscillation circuit 34 memory 35 latch signal generation circuit 36 timing control circuit
Claims (19)
にノズル開口に連通する内部空間と、周期ＴＨのヘルム
ホルツ共振周波数と、を有する圧力発生室と、 圧力発生室を膨張させるための第１の信号要素と、膨張
状態にある圧力発生室を収縮させてノズル開口から液体
滴を吐出させるための第２の信号要素と、液体滴吐出後
に圧力発生室を第１の信号要素が出力される前の状態ま
で膨張させる第３の信号要素と、を有する駆動信号を発
生させる信号発生手段と、 駆動信号に基づいて圧力発生室を膨張及び収縮させる圧
力発生手段と、 を備え、 第１の信号要素の出力開始時から第２の信号要素の出力
開始時までの経過時間が、ヘルムホルツ共振周波数の周
期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されており、 第２の信号要素の出力開始時から第３の信号要素の出力
開始時までの経過時間も、ヘルムホルツ共振周波数の周
期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されており、 第１の信号要素の振幅と第３の信号要素の振幅との和
が、第２の信号要素の振幅と実質的に等しくなるように
設定されていることを特徴とする液体噴射装置。1. A pressure generating chamber having a variable volume, an internal space to which liquid is supplied and communicating with a nozzle opening, a Helmholtz resonance frequency of a period TH, and a second pressure generating chamber for expanding the pressure generating chamber. A second signal element for discharging the liquid droplet from the nozzle opening by contracting the pressure generating chamber in the inflated state, and a first signal element for outputting the pressure generating chamber after discharging the liquid droplet. A signal generating means for generating a drive signal having a third signal element for inflating the pressure generating chamber to a state before the pressure is generated, and pressure generating means for expanding and contracting the pressure generating chamber based on the drive signal. The elapsed time from the start of the output of the signal element to the start of the output of the second signal element is set to be substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency, and the output of the second signal element is started. The elapsed time from the start of the output of the third signal element to the start of the output of the third signal element is also set to be substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency, and the amplitude of the first signal element and the amplitude of the third signal element are set. Is set to be substantially equal to the amplitude of the second signal element.
にノズル開口に連通する内部空間と、周期ＴＨのヘルム
ホルツ共振周波数と、を有する圧力発生室と、 圧力発生室を膨張させるための第１の信号要素と、膨張
状態にある圧力発生室を収縮させてノズル開口から液体
滴を吐出させるための第２の信号要素と、液体滴吐出後
に圧力発生室を第１の信号要素が出力される前の状態ま
で膨張させる第３の信号要素と、を有する駆動信号を発
生させる信号発生手段と、 駆動信号に基づいて圧力発生室を膨張及び収縮させる圧
力発生手段と、 を備え、 第１の信号要素の出力開始時から第２の信号要素の出力
開始時までの経過時間が、ヘルムホルツ共振周波数の周
期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されており、 第２の信号要素の出力開始時から第３の信号要素の出力
開始時までの経過時間も、ヘルムホルツ共振周波数の周
期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されており、 第１の信号要素と第２の信号要素と第３の信号要素のそ
れぞれの継続時間が、互いに実質的に等しくなるように
設定されていることを特徴とする液体噴射装置。2. A pressure generating chamber having a variable volume, an internal space to which liquid is supplied and communicating with a nozzle opening, a Helmholtz resonance frequency of a period TH, and a second pressure generating chamber for expanding the pressure generating chamber. A second signal element for discharging the liquid droplet from the nozzle opening by contracting the pressure generating chamber in the inflated state, and a first signal element for outputting the pressure generating chamber after discharging the liquid droplet. A signal generating means for generating a drive signal having a third signal element for inflating the pressure generating chamber to a state before the pressure is generated, and pressure generating means for expanding and contracting the pressure generating chamber based on the drive signal. The elapsed time from the start of the output of the signal element to the start of the output of the second signal element is set to be substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency, and the output of the second signal element is started. The elapsed time from the start of output of the third signal element to the start of output of the third signal element is also set to be substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency, and the first signal element, the second signal element, and the third The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein durations of the signal elements are set to be substantially equal to each other.
信号要素のそれぞれの継続時間が、ヘルムホルツ共振周
波数の周期ＴＨより短くなるように設定されていること
を特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射装置。3. The method according to claim 1, wherein the duration of each of the first signal element, the second signal element, and the third signal element is set to be shorter than the period TH of the Helmholtz resonance frequency. Item 3. The liquid ejecting apparatus according to item 1 or 2.
信号要素のそれぞれの継続時間が、圧力発生手段の固有
周期ＴＡと実質的に等しくなるように設定されているこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体
噴射装置。4. The method according to claim 1, wherein the duration of each of the first signal element, the second signal element and the third signal element is set to be substantially equal to the natural period TA of the pressure generating means. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein:
期ＴＨの３以上の整数倍とヘルムホルツ共振周波数の周
期ＴＨの１／２との和に実質的に等しい周期で、連続的
に発生されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載の液体噴射装置。5. The driving signal is generated continuously at a period substantially equal to a sum of an integral multiple of 3 or more of the Helmholtz resonance frequency period TH and 1/2 of the Helmholtz resonance frequency period TH. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein:
期ＴＨの３．５倍に実質的に等しい周期で、連続的に発
生されることを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装
置。6. The liquid ejecting apparatus according to claim 5, wherein the drive signal is continuously generated with a period substantially equal to 3.5 times the period TH of the Helmholtz resonance frequency.
の振幅の０．２５倍以上０．７５倍以下に設定されてい
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。7. An apparatus according to claim 1, wherein the amplitude of the third signal element is set to be 0.25 to 0.75 times the amplitude of the second signal element. A liquid ejecting apparatus according to claim 1.
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。8. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the pressure generating means has a piezoelectric vibrator.
であることを特徴とする請求項８に記載の液体噴射装
置。9. The liquid ejecting apparatus according to claim 8, wherein the piezoelectric vibrator is a vertical vibration mode piezoelectric vibrator.
２０μｓ〜５μｓであることを特徴とする請求項１乃至
９のいずれかに記載の液体噴射装置。10. The period TH of the Helmholtz resonance frequency is:
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejection time is 20 μs to 5 μs.
共にノズル開口に連通する内部空間と、周期ＴＨのヘル
ムホルツ共振周波数と、を有する圧力発生室と、 駆動信号に基づいて圧力発生室を膨張及び収縮させる圧
力発生手段と、 を備えた液体噴射装置を制御する装置であって、 圧力発生室を膨張させるための第１の信号要素と、膨張
状態にある圧力発生室を収縮させてノズル開口から液体
滴を吐出させるための第２の信号要素と、液体滴吐出後
に圧力発生室を第１の信号要素が出力される前の状態ま
で膨張させる第３の信号要素と、を有する駆動信号を発
生させる信号発生手段を備え、 第１の信号要素の出力開始時から第２の信号要素の出力
開始時までの経過時間が、ヘルムホルツ共振周波数の周
期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されており、 第２の信号要素の出力開始時から第３の信号要素の出力
開始時までの経過時間も、ヘルムホルツ共振周波数の周
期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されており、 第１の信号要素の振幅と第３の信号要素の振幅との和
が、第２の信号要素の振幅と実質的に等しくなるように
設定されていることを特徴とする制御装置。11. A pressure generating chamber having a variable volume, an internal space to which liquid is supplied and communicating with a nozzle opening, a Helmholtz resonance frequency of a period TH, and a pressure generating chamber based on a drive signal. A pressure generating means for expanding and contracting, comprising: a first signal element for expanding a pressure generating chamber; and a nozzle for contracting the pressure generating chamber in an expanded state. A drive signal having a second signal element for discharging a liquid droplet from the opening, and a third signal element for expanding the pressure generating chamber to a state before the first signal element is output after the liquid droplet is discharged. And a signal generating means for generating the signal, wherein the time elapsed from the start of the output of the first signal element to the start of the output of the second signal element is set substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency. The elapsed time from the start of the output of the second signal element to the start of the output of the third signal element is also set to be substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency. A control device, wherein the sum of the amplitude of the first signal element and the amplitude of the third signal element is set to be substantially equal to the amplitude of the second signal element.
共にノズル開口に連通する内部空間と、周期ＴＨのヘル
ムホルツ共振周波数と、を有する圧力発生室と、 駆動信号に基づいて圧力発生室を膨張及び収縮させる圧
力発生手段と、 を備えた液体噴射装置を制御する装置であって、 圧力発生室を膨張させるための第１の信号要素と、膨張
状態にある圧力発生室を収縮させてノズル開口から液体
滴を吐出させるための第２の信号要素と、液体滴吐出後
に圧力発生室を第１の信号要素が出力される前の状態ま
で膨張させる第３の信号要素と、を有する駆動信号を発
生させる信号発生手段を備え、 第１の信号要素の出力開始時から第２の信号要素の出力
開始時までの経過時間が、ヘルムホルツ共振周波数の周
期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されており、 第２の信号要素の出力開始時から第３の信号要素の出力
開始時までの経過時間も、ヘルムホルツ共振周波数の周
期ＴＨと実質的に等しくなるように設定されており、 第１の信号要素と第２の信号要素と第３の信号要素のそ
れぞれの継続時間が、互いに実質的に等しくなるように
設定されていることを特徴とする制御装置。12. A pressure generating chamber having a variable volume, an internal space to which liquid is supplied and communicating with a nozzle opening, a Helmholtz resonance frequency having a period TH, and a pressure generating chamber based on a drive signal. A pressure generating means for expanding and contracting, comprising: a first signal element for expanding a pressure generating chamber; and a nozzle for contracting the pressure generating chamber in an expanded state. A drive signal having a second signal element for discharging a liquid droplet from the opening, and a third signal element for expanding the pressure generating chamber to a state before the first signal element is output after the liquid droplet is discharged. And a signal generating means for generating the signal, wherein the time elapsed from the start of the output of the first signal element to the start of the output of the second signal element is set substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency. The elapsed time from the start of the output of the second signal element to the start of the output of the third signal element is also set to be substantially equal to the period TH of the Helmholtz resonance frequency. The control device according to claim 1, wherein durations of the first signal element, the second signal element, and the third signal element are set to be substantially equal to each other.
の信号要素のそれぞれの継続時間が、ヘルムホルツ共振
周波数の周期ＴＨより短くなるように設定されているこ
とを特徴とする請求項１１または１２に記載の制御装
置。13. The first signal element, the second signal element and the third signal element.
13. The control device according to claim 11, wherein the duration of each of the signal elements is set to be shorter than the period TH of the Helmholtz resonance frequency.
の信号要素のそれぞれの継続時間が、圧力発生手段の固
有周期ＴＡと実質的に等しくなるように設定されている
ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載
の制御装置。14. The first signal element, the second signal element and the third signal element.
14. The control device according to claim 11, wherein the duration of each of the signal elements is set to be substantially equal to the natural period TA of the pressure generating means.
周期ＴＨの３以上の整数倍とヘルムホルツ共振周波数の
周期ＴＨの１／２との和に実質的に等しい周期で、連続
的に発生されることを特徴とする請求項１１乃至１４の
いずれかに記載の制御装置。15. The drive signal is continuously generated with a period substantially equal to the sum of an integral multiple of three or more of the period TH of the Helmholtz resonance frequency and の of the period TH of the Helmholtz resonance frequency. The control device according to claim 11, wherein:
周期ＴＨの３．５倍に実質的に等しい周期で、連続的に
発生されることを特徴とする請求項１５に記載の液体噴
射装置。16. The liquid ejecting apparatus according to claim 15, wherein the drive signal is continuously generated with a period substantially equal to 3.5 times the period TH of the Helmholtz resonance frequency.
素の振幅の０．２５倍以上０．７５倍以下に設定されて
いることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれかに
記載の制御装置。17. An apparatus according to claim 11, wherein the amplitude of the third signal element is set to be 0.25 to 0.75 times the amplitude of the second signal element. The control device according to claim 1.
ンピュータシステムによって実行されて、前記コンピュ
ータシステムに請求項１１乃至１７のいずれかに記載の
制御装置を実現させるプログラムを記録したコンピュー
タ読取り可能な記録媒体。18. A computer-readable recording medium that is executed by a computer system including at least one computer and records a program for causing the computer system to implement the control device according to claim 11.
ンピュータシステム上で動作する第２のプログラムを制
御する命令が含まれており、 前記コンピュータシステムによって実行されて、前記第
２のプログラムを制御して、前記コンピュータシステム
に請求項１１乃至１７のいずれかに記載の制御装置を実
現させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能
な記録媒体。19. A computer program including instructions for controlling a second program operating on a computer system including at least one computer, wherein the instructions are executed by the computer system to control the second program. A computer-readable recording medium recording a program for causing the computer system to implement the control device according to claim 11.
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2000
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