JP2010167683A - Liquid delivering apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid delivering apparatus for performing a flushing operation, which can ensure delivering stability while improving discharging effect of fine air bubbles in a liquid delivering head. <P>SOLUTION: A drive signal for flushing generated by a drive signal generating circuit is constituted by including a drive pulse Pf for flushing and a vibration-damping drive pulse Pd which is generated after this drive pulse Pf for flushing to suppress residual vibration at the time of flushing. An interval between the drive pulse for flushing and the vibration-damping drive pulse, is adjusted to a value by which a vibration-damping expansion element p21 is loaded to a piezoelectric element at the timing of negating the residual vibration generated in a pressure generating room by accompanying a delivering operation of ink by a contracting element p13. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット式プリンター等の液体吐出装置に関するものであり、特に、ノズルから液体を強制的に吐出させることでノズル近傍の気泡を排出するフラッシング動作を行う液体吐出装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid ejecting apparatus such as an ink jet printer, and more particularly to a liquid ejecting apparatus that performs a flushing operation for discharging bubbles in the vicinity of a nozzle by forcibly ejecting a liquid from the nozzle.

例えば、液体吐出装置は、ノズルから液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクを記録紙等の記録媒体(着弾対象物)に対して吐出・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター(以下、単にプリンターという。)等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造装置等、各種の製造装置にも液体吐出装置が応用されている。   For example, a liquid ejection apparatus is an apparatus that includes a liquid ejection head capable of ejecting liquid from a nozzle and ejects various liquids from the liquid ejection head. As a representative example of this liquid ejection apparatus, for example, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) as a liquid ejection head is provided, and liquid ink is ejected from the nozzle of this recording head to a recording medium such as recording paper. An image recording apparatus such as an ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) that records an image or the like by discharging and landing on a (landing target) can be given. In recent years, liquid ejecting apparatuses have been applied not only to the image recording apparatus but also to various manufacturing apparatuses such as a manufacturing apparatus for a color filter such as a liquid crystal display.

ここで、上記インクジェット式プリンター(以下、単にプリンターと略記する)を例に挙げると、このプリンターは、共通インク室(リザーバー)から圧力発生室を通りノズルに至る一連のインク流路や、圧力発生室の容積を変動させるための圧力発生素子(例えば、圧電素子)等を有する記録ヘッドを搭載し、また、圧力発生素子に供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路(駆動信号発生手段)を備えている。そして、駆動信号に含まれる吐出駆動パルスを圧電素子に印加して圧力発生室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用してノズルからインクを吐出するように構成されている。このようなプリンターでは、ノズルに露出したインクの表面(メニスカス)が大気に晒されることにより溶媒が蒸発してインクが増粘したり、圧力発生室等に気泡が混入してこの気泡により圧力発生室内の圧力変化が吸収されたりすることによって、インクの吐出不良が生じる場合がある。   Here, taking the above ink jet printer (hereinafter simply abbreviated as a printer) as an example, this printer is a series of ink flow paths from a common ink chamber (reservoir) to a nozzle through a pressure generating chamber, and pressure generation. Mounted with a recording head having a pressure generating element (for example, a piezoelectric element) for changing the volume of the chamber, and a driving signal generating circuit (driving signal generating means) for generating a driving signal to be supplied to the pressure generating element I have. Then, an ejection drive pulse included in the drive signal is applied to the piezoelectric element to cause a pressure fluctuation in the ink in the pressure generating chamber, and the ink is ejected from the nozzle using the pressure fluctuation. In such printers, the ink surface exposed to the nozzles (meniscus) is exposed to the atmosphere, causing the solvent to evaporate and the ink to thicken, or bubbles to enter the pressure generation chamber, etc. to generate pressure. Ink discharge failure may occur due to the absorption of the pressure change in the room.

このため、インクの吐出を良好に維持するために、種々のメンテナンス処理に関する技術が提案されてきた(例えば、特許文献1等参照)。特許文献1に開示されている構成では、ノズルをキャップで一時的に封止して、この封止状態でキャップ内部を負圧にすると共に、吐出駆動パルスを圧電素子に印加して圧力発生室内のインクに圧力変動を生じさせてインクの空吐出を行い、増粘インクや気泡を強制的に排出させるメンテナンス処理(クリーニング処理)が行われている。しかしながら、上記のメンテナンス処理を実行しても、ごく微小な気泡(例えば、直径数十μmの気泡)に対しては、メンテナンス時の圧力変動を十分に付与することができず、完全に除去することは困難である。   For this reason, in order to maintain good ink ejection, various techniques related to maintenance processing have been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the configuration disclosed in Patent Document 1, the nozzle is temporarily sealed with a cap, and in this sealed state, the inside of the cap is set to a negative pressure, and an ejection driving pulse is applied to the piezoelectric element to apply pressure to the pressure generating chamber. A maintenance process (cleaning process) is performed in which a pressure fluctuation is caused in the ink of the ink to cause the ink to be ejected idle, and the thickened ink and bubbles are forcibly discharged. However, even if the above maintenance process is performed, pressure fluctuations during maintenance cannot be sufficiently applied to very small bubbles (for example, bubbles having a diameter of several tens of μm), and are completely removed. It is difficult.

そこで、この種のプリンターでは、上記のクリーニング処理とは別に、インクを強制的に吐出させるフラッシング動作を行っている。具体的には、上記のクリーニング処理を行った後や、インクカートリッジを交換した時の初期充填を行った後、或いは、印刷動作中(記録動作中)において所定時間毎(例えば、9秒毎)に、記録媒体から外れた位置にあるインク受け部材まで記録ヘッドを移動させ、その位置でインクを繰り返し吐出させるようにしている。このフラッシング動作では、圧電素子に印加するフラッシング用駆動パルスの駆動電圧(最高電位から最低電位までの電位差)を最大限まで高めて単位時間当たりの圧力差を大きくすることが試みられている。   Therefore, in this type of printer, a flushing operation for forcibly ejecting ink is performed separately from the above-described cleaning process. Specifically, after performing the above-described cleaning process, after performing initial filling when the ink cartridge is replaced, or during a printing operation (recording operation), every predetermined time (for example, every 9 seconds) In addition, the recording head is moved to an ink receiving member located at a position away from the recording medium, and ink is repeatedly ejected at that position. In this flushing operation, an attempt has been made to increase the pressure difference per unit time by increasing the drive voltage (potential difference from the highest potential to the lowest potential) of the flushing drive pulse applied to the piezoelectric element to the maximum.

特開2007−136989号公報JP 2007-136989 A

しかしながら、フラッシング動作において単位時間当たりの圧力差を大きくすると、その分、残留振動も大きくなる。この残留振動が減衰しない状態でフラッシング動作を繰り返すと吐出が不安定となり、例えば、ミストが発生してノズル面に付着する等の不具合が生じる虞があった。また、フラッシング動作の後に次の動作(記録動作等)を行う場合に、次の動作に影響を与えない程度に残留振動が減衰するまでの待機時間が必要となり、その分、動作速度が低下する虞もあった。   However, when the pressure difference per unit time is increased in the flushing operation, the residual vibration is increased accordingly. If the flushing operation is repeated in a state where the residual vibration is not attenuated, the ejection becomes unstable, and there is a possibility that, for example, a mist may be generated and adhered to the nozzle surface. Further, when the next operation (recording operation, etc.) is performed after the flushing operation, a standby time is required until the residual vibration is attenuated to the extent that the next operation is not affected, and the operation speed is reduced accordingly. There was also a fear.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体吐出ヘッド内の微小な気泡の排出効果を向上させつつ、吐出安定性を確保することが可能なフラッシング動作を行う液体吐出装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to perform a flushing operation capable of ensuring ejection stability while improving the discharge effect of minute bubbles in the liquid ejection head. An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus for performing the operation.

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズルに連通する圧力発生室の容積を変動させる圧力発生素子を駆動することで前記ノズルから液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動する駆動パルスを含む駆動信号を一定周期で発生する駆動信号発生部と、を備えた液体吐出装置であって、
前記駆動信号発生部は、
前記圧力発生室が収縮した状態に対応する収縮電位から、前記圧力発生室が膨張した状態に対応する膨張電位まで変化して前記圧力発生室を膨張させる膨張要素と、前記膨張電位から前記収縮電位まで変化して前記圧力発生室を収縮させる収縮要素と、を含み、記録媒体上への液体吐出制御に用いられる吐出用駆動パルスよりも駆動電圧の電圧変化が大きいフラッシング用駆動パルスを発生可能に構成され、
前記フラッシング用駆動パルスの後に、当該フラッシング用駆動パルスによって前記圧力発生素子を駆動することで生じる残留振動を抑制する制振駆動パルスを発生することを特徴とする。
The present invention has been proposed to achieve the above object, and a liquid discharge head capable of discharging liquid from the nozzle by driving a pressure generating element that varies the volume of a pressure generating chamber communicating with the nozzle. A liquid discharge apparatus comprising: a drive signal generator that generates a drive signal including a drive pulse for driving the pressure generating element at a constant cycle;
The drive signal generator is
An expansion element that expands the pressure generation chamber by changing from a contraction potential corresponding to a state in which the pressure generation chamber is contracted to an expansion potential corresponding to a state in which the pressure generation chamber is expanded, and from the expansion potential to the contraction potential And a contraction element that contracts the pressure generation chamber to generate a flushing drive pulse whose drive voltage voltage change is larger than that of a discharge drive pulse used for controlling liquid ejection onto a recording medium. Configured,
After the flushing drive pulse, a vibration suppression drive pulse that suppresses residual vibration generated by driving the pressure generating element by the flushing drive pulse is generated.

上記実施形態において、前記フラッシング用駆動パルスと前記制振駆動パルスとの間隔を、前記圧力発生室内の液体の固有振動周期Tcに基づいて定める構成を採用することが望ましい。   In the above-described embodiment, it is desirable to adopt a configuration in which the interval between the flushing drive pulse and the vibration suppression drive pulse is determined based on the natural vibration period Tc of the liquid in the pressure generation chamber.

また、上記実施形態において、前記制振駆動パルスが、ノズルから液体が吐出されない程度に圧力発生室を膨張させる制振膨張要素と、ノズルから液体が吐出されない程度に圧力発生室を収縮させる制振収縮要素と、を少なくとも含む構成を採用することができる。   Further, in the above-described embodiment, the vibration suppression drive pulse expands the pressure generation chamber to such an extent that liquid is not discharged from the nozzle, and the vibration suppression to contract the pressure generation chamber to the extent that liquid is not discharged from the nozzle. A configuration including at least a contraction element may be employed.

さらに、上記実施形態において、前記制振駆動パルスが、圧力発生室を膨張させる制振膨張要素と、圧力発生室を収縮させてノズルから液体を吐出する制振吐出要素と、を少なくとも含む構成を採用することもできる。   Furthermore, in the above embodiment, the vibration suppression drive pulse includes at least a vibration suppression expansion element that expands the pressure generation chamber and a vibration suppression discharge element that contracts the pressure generation chamber and discharges liquid from the nozzle. It can also be adopted.

本発明によれば、フラッシング用駆動パルスの後に制振駆動パルスを発生させることで、フラッシング動作後の残留振動を抑制するので、その後に続くフラッシング動作時の吐出を安定させることができる。これにより、ミスト等の発生を抑制することができる。また、残留振動を収束させるための待機時間を短縮することができるため、より高い周波数でフラッシング動作を行うことができる。これにより、メンテナンスに要する時間を短縮することが可能となる。また、フラッシング動作の後に通常の記録動作等の他の処理を行う場合に、より短時間で次の処理に移行することができる。   According to the present invention, since the vibration suppression drive pulse is generated after the flushing drive pulse, the residual vibration after the flushing operation is suppressed, so that the ejection during the subsequent flushing operation can be stabilized. Thereby, generation | occurrence | production of mist etc. can be suppressed. In addition, since the standby time for converging the residual vibration can be shortened, the flushing operation can be performed at a higher frequency. As a result, the time required for maintenance can be shortened. Further, when other processing such as a normal recording operation is performed after the flushing operation, it is possible to shift to the next processing in a shorter time.

プリンターの構成を説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a printer. キャリッジ、キャッピング機構、及びポンプ機構の構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of a carriage, a capping mechanism, and a pump mechanism. 記録ヘッドの部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a recording head. キャップ部材を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining a cap member. キャッピング機構の封止状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the sealing state of a capping mechanism. プリンターの電気的構成を説明するブロック図である。2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a printer. FIG. メンテナンス制御の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of maintenance control. フラッシング動作で用いる駆動信号の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the drive signal used by flushing operation | movement. 第2実施形態における駆動信号の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the drive signal in 2nd Embodiment. 第3実施形態における駆動信号の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the drive signal in 3rd Embodiment.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置(以下、プリンター)を例に挙げて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following, an ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as a printer) will be described as an example of the liquid ejection apparatus of the present invention.

図1は、このプリンター1の基本構成を説明する斜視図である。この図1に示すように、プリンター1は、ガイド軸2に取り付けられたキャリッジ3を有し、その下面には記録ヘッド4(本発明の液体吐出ヘッドの一種)が取り付けられている。また、このキャリッジ3の内部にはインクカートリッジを着脱可能に保持するカートリッジホルダ部が設けられている(何れも図示せず)。そして、キャリッジ3は、キャリッジモーター(パルスモーター)5の回転軸に接合された駆動プーリー6と遊転プーリー7との間に掛け渡されたタイミングベルト8に接続されているので、キャリッジモーター5の駆動によって記録紙9の幅方向(主走査方向)に移動する。   FIG. 1 is a perspective view illustrating the basic configuration of the printer 1. As shown in FIG. 1, a printer 1 has a carriage 3 attached to a guide shaft 2, and a recording head 4 (a kind of liquid ejection head of the present invention) is attached to the lower surface thereof. Further, inside the carriage 3 is provided a cartridge holder portion (not shown) for detachably holding the ink cartridge. The carriage 3 is connected to a timing belt 8 that is stretched between a drive pulley 6 and an idler pulley 7 that are joined to a rotation shaft of a carriage motor (pulse motor) 5. By driving, the recording paper 9 moves in the width direction (main scanning direction).

上記のインクカートリッジは、インク(本発明の液体の一種)を貯留する貯留部材である。このインクは、インク溶媒中に色材を溶解或いは分散させたものであり、例えば、色材として顔料や染料が用いられ、インク溶媒として水が用いられる。そして、このインクカートリッジがカートリッジホルダ部に装着されると、カートリッジホルダ部に設けられたインク供給針(図示せず)がインクカートリッジ内に挿入される。このインク供給針は記録ヘッド4のインク流路に連通されているため、インク供給針が挿入されると、インクカートリッジ内のインクが記録ヘッド4内に供給可能な状態になる。そして、インクカートリッジ内のインクを記録ヘッド4内の流路に充填するために、後述する初期充填が行われる。なお、インクカートリッジとしては、プリンター本体(筐体)側に配置されてインク供給チューブを通じて記録ヘッド4に供給するタイプを採用することもできる。   The ink cartridge is a storage member that stores ink (a kind of liquid of the present invention). This ink is obtained by dissolving or dispersing a color material in an ink solvent. For example, a pigment or a dye is used as the color material, and water is used as the ink solvent. When the ink cartridge is mounted on the cartridge holder portion, an ink supply needle (not shown) provided on the cartridge holder portion is inserted into the ink cartridge. Since the ink supply needle communicates with the ink flow path of the recording head 4, the ink in the ink cartridge can be supplied into the recording head 4 when the ink supply needle is inserted. Then, in order to fill the ink in the ink cartridge into the flow path in the recording head 4, initial filling described later is performed. As the ink cartridge, a type arranged on the printer main body (housing) side and supplied to the recording head 4 through an ink supply tube can be adopted.

また、ガイド軸2の下方には、プラテン11が設けられている。このプラテン11は、記録紙9を下方から支持する板状部材である。このプラテン11にはスポンジ等の吸液部材12が配設されている。また、この吸液部材12よりも紙送り上流側には、ガイド軸2と平行に紙送りローラー13が配置されている。この紙送りローラー13は、記録紙9の搬送時において、紙送りモーター14(ステッピングモーター又はDCモーター)からの駆動力によって回転される。   A platen 11 is provided below the guide shaft 2. The platen 11 is a plate-like member that supports the recording paper 9 from below. The platen 11 is provided with a liquid absorbing member 12 such as a sponge. In addition, a paper feed roller 13 is disposed in parallel with the guide shaft 2 on the upstream side of the liquid suction member 12. The paper feed roller 13 is rotated by a driving force from a paper feed motor 14 (stepping motor or DC motor) when the recording paper 9 is conveyed.

キャリッジ3の移動範囲内であってプラテン11よりも外側の位置には、ホームポジションが設定されている。記録ヘッド4は、待機状態においてホームポジションに位置付けられる。このホームポジションには、記録ヘッド4のノズル形成面を払拭するためのワイパー機構15と、非記録状態においてノズル形成面を封止可能なキャッピング機構16とがガイド軸2に沿って横並びに配設されている。   A home position is set at a position within the movement range of the carriage 3 and outside the platen 11. The recording head 4 is positioned at the home position in the standby state. At this home position, a wiper mechanism 15 for wiping the nozzle forming surface of the recording head 4 and a capping mechanism 16 capable of sealing the nozzle forming surface in a non-recording state are arranged side by side along the guide shaft 2. Has been.

図3に示すように、記録ヘッド4は、圧力発生ユニット18と流路ユニット19とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。圧力発生ユニット18は、圧力発生室21を区画するための圧力発生室プレート22、供給側連通口26及び第1連通口28aを開設した連通口プレート23、及び、圧電素子24を実装した振動板25と、を積層し、焼成等により一体化することで構成されている。また、流路ユニット19は、供給口27や第2連通口28bを形成した供給口プレート29、リザーバー30や第3連通口28cを形成したリザーバープレート31、及び、ノズル32が形成されたノズルプレート33からなるプレート部材を積層状態で接着することで構成されている。   As shown in FIG. 3, the recording head 4 is composed of a pressure generating unit 18 and a flow path unit 19, and these are integrated in an overlapped state. The pressure generating unit 18 includes a pressure generating chamber plate 22 for partitioning the pressure generating chamber 21, a communication port plate 23 having a supply side communication port 26 and a first communication port 28a, and a diaphragm on which the piezoelectric element 24 is mounted. 25 and laminated and integrated by firing or the like. The flow path unit 19 includes a supply port plate 29 having a supply port 27 and a second communication port 28b, a reservoir plate 31 having a reservoir 30 and a third communication port 28c, and a nozzle plate having a nozzle 32 formed therein. It is comprised by adhere | attaching the plate member which consists of 33 in a lamination | stacking state.

圧力発生室21とは反対側となる振動板25の外側表面には、各圧力発生室21に対応した状態で複数の圧電素子24が配設される。例示した圧電素子24は撓み振動モードの振動子であり、駆動電極24aと共通電極24bとによって圧電体24cを挟んで構成されている。そして、圧電素子24の駆動電極に駆動信号(駆動パルス)が印加されると、駆動電極24aと共通電極24bとの間には電位差に応じた電場が発生する。この電場は圧電体24cに付与され、圧電体24cが付与された電場の強さに応じて変形する。即ち、駆動電極24aの電位を高くする程、圧電体層20cは電場と直交する方向に収縮し、圧力発生室21の容積を少なくするように振動板25を変形させる。   A plurality of piezoelectric elements 24 are arranged on the outer surface of the diaphragm 25 on the side opposite to the pressure generating chambers 21 in a state corresponding to each pressure generating chamber 21. The illustrated piezoelectric element 24 is a vibrator in a flexural vibration mode, and is configured with a piezoelectric body 24c sandwiched between a drive electrode 24a and a common electrode 24b. When a drive signal (drive pulse) is applied to the drive electrode of the piezoelectric element 24, an electric field corresponding to the potential difference is generated between the drive electrode 24a and the common electrode 24b. This electric field is applied to the piezoelectric body 24c, and deforms according to the strength of the electric field applied with the piezoelectric body 24c. That is, as the potential of the drive electrode 24a is increased, the piezoelectric layer 20c contracts in a direction orthogonal to the electric field, and the diaphragm 25 is deformed so that the volume of the pressure generating chamber 21 is reduced.

キャッピング機構16は、図2、図4、及び図5に示すように、トレイ状のキャップ部材37と、記録ヘッド4のノズル形成面に対しキャップ部材37を近接又は離隔する方向に移動させるキャップ移動機構(図示せず)と、封止空部36と排液タンク38との間を連通する可撓性の排液チューブ39と、この排液チューブ39の途中に配設されたポンプ40とから構成される。   2, 4, and 5, the capping mechanism 16 moves the cap member 37 in a direction in which the cap member 37 is moved closer to or away from the nozzle forming surface of the recording head 4. A mechanism (not shown), a flexible drain tube 39 communicating between the sealing empty portion 36 and the drain tank 38, and a pump 40 disposed in the middle of the drain tube 39 Composed.

上記のキャップ部材37は、底部41と、この底部41の周縁から起立する側壁部42とを有する上面開放のトレイ状部材であり、底部41と側壁部42とで囲まれた空間が封止空部36となる。このキャップ部材37は、ゴム等の弾性部材により作製され、合成樹脂又は金属からなる支持部材43に取り付けられている。また、封止空部36内には吸液部材44が敷設されている。この吸液部材44は、インクを吸収可能なフェルトやスポンジ等の吸液材によって構成されている。キャップ部材37の底部には、貫通口が開設されており、この貫通口に排液チューブ39が液密状態で連結されている。また、これとは別の貫通口がキャップ部材37の底部に開設されており、この貫通口には、大気開放路を構成する大気開放用チューブ47が接続されている。そして大気開放用チューブ47の途中には、大気開放バルブ48が設けられている。即ち、この大気開放バルブ48を開閉することにより、ノズル形成面を封止した状態における封止空部36の密閉状態と大気開放状態とを切り替えることができるようになっている。なお、このキャップ部材37は、フラッシング動作において、ノズル32から吐出されたインクを受けるインク受部としても機能する。   The cap member 37 is a tray-like member having an open top surface having a bottom portion 41 and a side wall portion 42 standing up from the periphery of the bottom portion 41, and a space surrounded by the bottom portion 41 and the side wall portion 42 is sealed. Part 36. The cap member 37 is made of an elastic member such as rubber and is attached to a support member 43 made of synthetic resin or metal. In addition, a liquid absorbing member 44 is laid in the sealing empty portion 36. The liquid absorbing member 44 is made of a liquid absorbing material such as felt or sponge that can absorb ink. A through hole is formed in the bottom of the cap member 37, and a drain tube 39 is connected to the through hole in a liquid-tight state. In addition, another through-opening is opened at the bottom of the cap member 37, and an air release tube 47 constituting an air release path is connected to the through-opening. An air release valve 48 is provided in the middle of the air release tube 47. That is, by opening and closing the atmosphere release valve 48, the sealed state of the sealing empty portion 36 in a state where the nozzle forming surface is sealed and the atmosphere open state can be switched. The cap member 37 also functions as an ink receiving portion that receives ink ejected from the nozzles 32 in the flushing operation.

上記の排液チューブ39は、インクの排出路を構成する部材であり、本実施形態では、この排液チューブ39を耐薬品性が高く弾性を有するシリコンチューブによって構成している。この排液チューブ39の途中に設けられているポンプ40(負圧発生源)は、駆動モーターと共にポンプ機構を構成する。本実施形態におけるポンプ機構は、ポンプ40を駆動するための駆動モーターとして紙送りモーター14を利用している。   The drainage tube 39 is a member constituting an ink discharge path. In the present embodiment, the drainage tube 39 is constituted by a silicon tube having high chemical resistance and elasticity. The pump 40 (negative pressure generation source) provided in the middle of the drainage tube 39 constitutes a pump mechanism together with the drive motor. The pump mechanism in the present embodiment uses the paper feed motor 14 as a drive motor for driving the pump 40.

上記キャップ部材37によって記録ヘッド4のノズル形成面を封止した封止状態では、ノズル形成面のノズル32が封止空部36内に臨み、且つ、キャップ部材37の先端とノズル形成面とが液密状態で密着する(図5参照)。そして、この封止状態で且つ大気開放バルブ48を閉じた状態でポンプ40を作動させると、封止空部36内が減圧されるので、ノズル32を通じて記録ヘッド4内のインクを吸引して、ヘッド外部に排出することができる。これを利用して、インクカートリッジを装着した際にこのインクカートリッジ内のインクを記録ヘッド4のインク流路に充填する初期充填や、インク流路内の増粘インクや気泡を除去するためのクリーニング処理において、この吸引制御が行われる。   In the sealed state in which the nozzle forming surface of the recording head 4 is sealed by the cap member 37, the nozzle 32 on the nozzle forming surface faces into the sealing void 36, and the tip of the cap member 37 and the nozzle forming surface are in contact with each other. It adheres in a liquid-tight state (see FIG. 5). Then, when the pump 40 is operated in this sealed state and the atmosphere release valve 48 is closed, the inside of the sealed empty portion 36 is depressurized, so that the ink in the recording head 4 is sucked through the nozzles 32, It can be discharged outside the head. Using this, when the ink cartridge is mounted, the initial filling for filling the ink flow path of the recording head 4 with the ink in the ink cartridge and the cleaning for removing the thickened ink and bubbles in the ink flow path are performed. This suction control is performed in the processing.

次に、プリンター1の電気的構成について説明する。図6に示すように、プリンター1は、プリンターコントローラー51と、プリントエンジン52とを備えている。プリンターコントローラー51は、図示しないホストコンピューター等からの印刷データー等を受信するインターフェース53(外部I/F53)と、各種データーの記憶等を行うRAM54と、各種データー処理のための制御ルーチン等を記憶したROM55と、CPU等からなる制御部57と、記録ヘッド4に供給する駆動信号を発生可能な駆動信号発生回路58と、クロック信号を生成する発振回路59と、記録動作の駆動信号及びメンテナンス動作の制御信号等をプリントエンジン52側に送信するためのインターフェース60(内部I/F60)等を備えている。そして、これらの各部は、内部バスを介して相互に電気的に接続されている。また、プリントエンジン52は、キャリッジ3を移動させるキャリッジモーター(パルスモーター)5と、紙送りローラー13を回転させる紙送りモーター14と、記録ヘッド4(電気駆動系)等を備えている。   Next, the electrical configuration of the printer 1 will be described. As shown in FIG. 6, the printer 1 includes a printer controller 51 and a print engine 52. The printer controller 51 stores an interface 53 (external I / F 53) that receives print data from a host computer (not shown), a RAM 54 that stores various data, a control routine for various data processing, and the like. ROM 55, control unit 57 including CPU, drive signal generation circuit 58 capable of generating a drive signal to be supplied to recording head 4, oscillation circuit 59 generating a clock signal, drive signal for recording operation and maintenance operation An interface 60 (internal I / F 60) for transmitting a control signal or the like to the print engine 52 side is provided. These units are electrically connected to each other via an internal bus. The print engine 52 includes a carriage motor (pulse motor) 5 that moves the carriage 3, a paper feed motor 14 that rotates the paper feed roller 13, a recording head 4 (electric drive system), and the like.

制御部57は、このプリンター1における各種制御を行う部分であり、プリントエンジン52の各部を制御する。例えば、記録動作の制御では、図示しないホストコンピューターからの印刷データーに基づいてドットパターンデーターを生成し、生成したドットパターンデーターを記録ヘッド4に転送する。また、キャリッジモーター5を動作させてキャリッジ3(即ち、記録ヘッド4)を移動させ、紙送りモーター14を動作させて記録紙9(記録媒体)を搬送させる。記録紙9に対して印刷データーに基づいて画像やテキスト等記録を行う際には、駆動信号発生回路58によって、記録媒体への印刷時に使用する駆動信号パルスを含む駆動信号を生成する。この駆動パルスは、例えば特開2003−11352の図8に示すような、時間軸に沿って、所定の電位差で電圧が変化するものである。また、各種の大きさのインク滴を吐出させる場合は、電位差の異なる電圧変化をする複数種類の駆動パルスを生成しても良い。さらに、制御部57は、初期充填時やクリーニング時においても紙送りモーター14を作動させてポンプ(チューブポンプ)40による吸引を制御する。   The control unit 57 is a part that performs various controls in the printer 1, and controls each unit of the print engine 52. For example, in controlling the recording operation, dot pattern data is generated based on print data from a host computer (not shown), and the generated dot pattern data is transferred to the recording head 4. Further, the carriage motor 5 is operated to move the carriage 3 (that is, the recording head 4), and the paper feed motor 14 is operated to transport the recording paper 9 (recording medium). When recording an image or text on the recording paper 9 based on the print data, the drive signal generation circuit 58 generates a drive signal including a drive signal pulse to be used when printing on the recording medium. For example, as shown in FIG. 8 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-11352, the drive pulse has a voltage that changes with a predetermined potential difference along the time axis. Further, when ejecting ink droplets of various sizes, a plurality of types of drive pulses that change voltage with different potential differences may be generated. Further, the controller 57 controls the suction by the pump (tube pump) 40 by operating the paper feed motor 14 at the time of initial filling and cleaning.

次に、上記の構成において、初期充填時やクリーニング時における吸引動作と、その後に行われるフラッシング動作とから成る一連のメンテナンス制御について説明する。   Next, a description will be given of a series of maintenance controls including a suction operation at the time of initial filling and cleaning and a flushing operation performed thereafter in the above configuration.

図7は、メンテナンス制御の流れを示したフローチャートである。
まず、制御部57は、キャリッジモーター5を制御してキャリッジ3をホームポジションに移動させると共に、記録ヘッド4のノズル形成面をキャッピング機構16によってキャッピングする(S1)。この際、大気開放バルブ48を閉じることにより、キャッピングした状態における封止空部36内を密閉状態(液密・気密状態)に切り替える。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of maintenance control.
First, the control unit 57 controls the carriage motor 5 to move the carriage 3 to the home position, and capping the nozzle formation surface of the recording head 4 by the capping mechanism 16 (S1). At this time, by closing the air release valve 48, the inside of the sealing empty portion 36 in the capped state is switched to a sealed state (liquid tight / air tight state).

続いて、制御部57は、紙送りモーター14に対し駆動パルスを印加してポンプ40の駆動を開始し、吸引動作を開始する(S2)。この吸引動作は、初期充填時においては、記録ヘッド4内のインク流路を減圧することで、インクカートリッジ内のインクを記録ヘッド4のインク流路内に充填する。また、クリーニング時においては、ノズル32から増粘したインクや気泡を強制的に排出する。吸引動作を所定時間行ったならば、制御部57はポンプ40の作動を停止させることで吸引動作を停止する(S3)。なお、この吸引動作では、インク流路に存在する比較的大きい気泡についてはノズル32から排出することができるが、例えば、直径数十μm程度のごく微小な気泡が圧力発生室21やノズル32内に残留する場合がある。   Subsequently, the control unit 57 applies a driving pulse to the paper feed motor 14 to start driving the pump 40 and starts a suction operation (S2). In this suction operation, at the time of initial filling, the ink flow path in the recording head 4 is decompressed to fill the ink in the ink cartridge into the ink flow path of the recording head 4. Further, at the time of cleaning, the thickened ink and bubbles are forcibly discharged from the nozzle 32. If the suction operation is performed for a predetermined time, the control unit 57 stops the suction operation by stopping the operation of the pump 40 (S3). In this suction operation, relatively large bubbles existing in the ink flow path can be discharged from the nozzle 32. For example, a very small bubble having a diameter of about several tens of μm is formed in the pressure generating chamber 21 and the nozzle 32. May remain.

このため、本発明に係るプリンター1では、上記の吸引動作に続いて、フラッシング用駆動パルスを圧電素子24に連続的に印加することにより、圧力発生室21内のインクに記録動作時よりも強い圧力変動を付与することでノズル32からインクを強制的に吐出させるフラッシング動作を行い(S4)、これにより、上記の微小な気泡を排出するようにしている。このフラッシング動作では、大気開放バルブ48を開き、キャッピング状態を解放して、キャップ部材37をノズル形成面から少しだけ離隔した状態にする。   For this reason, in the printer 1 according to the present invention, the flushing drive pulse is continuously applied to the piezoelectric element 24 following the above suction operation, so that the ink in the pressure generating chamber 21 is stronger than the recording operation. A flushing operation for forcibly ejecting ink from the nozzle 32 by applying a pressure fluctuation is performed (S4), thereby discharging the minute bubbles. In this flushing operation, the air release valve 48 is opened, the capping state is released, and the cap member 37 is slightly separated from the nozzle forming surface.

図8は、フラッシング動作で用いるフラッシング用駆動信号を説明する図である。この駆動信号は、フラッシング用駆動パルスPfと、このフラッシング用駆動パルスPfの後に発生されてフラッシング用駆動パルスPfによるインクの吐出によって生じる残留振動を抑制するための制振駆動パルスPdとを含んで構成され、これらのパルスの組を一定周期で繰り返し発生する。この駆動信号の基準電位(駆動パルスの電位変化の基準となる電位)は、圧電素子24が圧力発生室21側に最大限に変位して圧力発生室21を収縮させた状態に対応する電位(収縮電位)Vxに調整される。なお、電位Vmは、圧電素子24が圧力発生室21とは反対側に最大限に変位して圧力発生室21を膨張させた状態に対応する電位(膨張電位)であり、本実施形態においては、接地電位(GND)である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the flushing drive signal used in the flushing operation. This drive signal includes a flushing drive pulse Pf and a vibration suppression drive pulse Pd that is generated after the flushing drive pulse Pf and suppresses residual vibration caused by ink ejection by the flushing drive pulse Pf. Configured to repeatedly generate a set of these pulses at a constant period. The reference potential of this drive signal (the potential that becomes the reference for the change in the potential of the drive pulse) is the potential corresponding to the state in which the piezoelectric element 24 is maximally displaced toward the pressure generating chamber 21 and contracts the pressure generating chamber 21 ( The contraction potential is adjusted to Vx. The potential Vm is a potential (expansion potential) corresponding to a state in which the piezoelectric element 24 is displaced to the maximum side opposite to the pressure generation chamber 21 to expand the pressure generation chamber 21, and in the present embodiment. , The ground potential (GND).

フラッシング用駆動パルスPfは、その駆動電圧Vdが、記録媒体に対する記録動作時に用いられる吐出用駆動パルスの駆動電圧よりも十分に高く設定して電圧変化を大きくすることで単位時間当たりの圧力差が大きくなるようにした駆動パルスであり、収縮電位Vxから膨張電位Vmまで変化して圧力発生室21を急激に膨張させる膨張要素p11と、膨張電位Vmを一定時間維持する膨張維持要素p12と、膨張電位Vmから収縮電位Vxまで変化して圧力発生室21を急激に収縮させる収縮要素p13と、から構成される。このフラッシング用駆動パルスPfが圧電素子24に印加されると、まず、膨張要素p11によって圧電素子24は圧力発生室21から離隔する方向に撓み、これにより圧力発生室21が収縮電位Vxに対応する収縮容積から膨張電位Vmに対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、ノズル32のメニスカスが圧力発生室21側に大きく引き込まれる。そして、この圧力発生室21の膨張状態は、膨張維持要素p12の供給期間中に亘って維持される。その後、収縮要素p13が印加されることで圧電素子24が圧力発生室21側に撓む。この圧電素子24の変位により、圧力発生室21は膨張容積から収縮容積まで急激に収縮される。この圧力発生室21の急激な収縮により圧力発生室21内のインクが加圧され、ノズル32からインクが吐出される。
なお、フラッシング用駆動パルスPfは、駆動電圧Vdを高くすることで、より大きな電圧変化の要素p11、p13を得られる。よって、フラッシング用駆動パルスPfに含まれるパルス要素の電圧変化が、記録動作時に用いられる吐出用駆動パルスに含まれるパルス要素の電圧の変化よりも大きいものであればよく、特に、駆動パルスに含まれるパルスの要素のうち電圧変化が最大のパルスの要素に関し、記録動作時に用いられる吐出用駆動パルスに含まれる電圧変化が最大のパルス要素の電圧の変化よりも大きければ良い。また特に、記録動作時に用いられる吐出用駆動パルスが複数種類ある場合は、そのうち最大の電圧変化をする駆動パルスが比較対象となる。
The flushing drive pulse Pf has a pressure difference per unit time by setting the drive voltage Vd to be sufficiently higher than the drive voltage of the ejection drive pulse used during the recording operation on the recording medium to increase the voltage change. An expansion element p11 that is a drive pulse that is increased and changes from the contraction potential Vx to the expansion potential Vm to rapidly expand the pressure generating chamber 21, an expansion maintaining element p12 that maintains the expansion potential Vm for a certain period of time, and expansion A contraction element p13 that changes from the potential Vm to the contraction potential Vx and rapidly contracts the pressure generation chamber 21 is formed. When the flushing drive pulse Pf is applied to the piezoelectric element 24, first, the piezoelectric element 24 is bent in a direction away from the pressure generating chamber 21 by the expansion element p11, whereby the pressure generating chamber 21 corresponds to the contraction potential Vx. It expands from the contraction volume to the expansion volume corresponding to the expansion potential Vm. By this expansion, the meniscus of the nozzle 32 is largely drawn toward the pressure generating chamber 21 side. And the expansion state of this pressure generation chamber 21 is maintained over the supply period of the expansion maintenance element p12. Thereafter, the piezoelectric element 24 is bent toward the pressure generating chamber 21 by applying the contraction element p13. Due to the displacement of the piezoelectric element 24, the pressure generating chamber 21 is rapidly contracted from the expansion volume to the contraction volume. The ink in the pressure generation chamber 21 is pressurized by the rapid contraction of the pressure generation chamber 21, and the ink is ejected from the nozzle 32.
The flushing drive pulse Pf can obtain elements p11 and p13 of larger voltage change by increasing the drive voltage Vd. Therefore, it is sufficient that the voltage change of the pulse element included in the flushing drive pulse Pf is larger than the change of the voltage of the pulse element included in the ejection drive pulse used during the recording operation, and in particular, included in the drive pulse. As for the pulse element having the maximum voltage change among the pulse elements to be generated, it is sufficient that the voltage change included in the ejection drive pulse used during the recording operation is larger than the voltage change of the maximum pulse element. In particular, when there are a plurality of types of ejection drive pulses used during the recording operation, the drive pulse that changes the maximum voltage is the comparison target.

一方、制振駆動パルスPdは、駆動電圧がフラッシング用駆動パルスPfよりも十分に小さく(例えば、Vdの30%程度に)設定された駆動パルスであり、収縮電位Vxから制振膨張電位Vcまで変化して圧力発生室21を膨張させる制振膨張要素p21と、制振膨張電位Vcを一定時間維持する膨張維持要素p22と、制振膨張電位Vcから収縮電位Vxまで変化して圧力発生室21を収縮させる制振収縮要素p23と、から構成される。上記フラッシング用駆動パルスPfと制振駆動パルスPdとの間隔、例えば、フラッシング用駆動パルスPfの収縮要素p13の始端から制振駆動パルスPdの制振膨張要素p21の始端までの時間Δtは、収縮要素p13によるインクの吐出動作に伴って圧力発生室21内に生じた残留振動を打ち消すタイミングで制振膨張要素p21が圧電素子24に印加される値に調整されている。具体的には、間隔Δtは、n・Tc/2(n:整数)に設定されている。但し、Tcは圧力発生室21内のインクに生じる固有振動周期(ヘルムホルツ共振周期)である。固有振動周期Tcは、圧力発生室21を含むヘッド内のインク流路の寸法等に応じて記録ヘッドで個々に定まる。このため、同一タイプの記録ヘッド同士でも固有振動周期Tcがそれぞれ異なり、上記の間隔Δtも記録ヘッド毎にTcに基づいた値に個別に設定される。
なお、上記固有振動周期Tcは、例えば特許文献2003−11352号公報に示されるように、次式(1)で表すことができる。
Tc=2π√[〔(Mn×Ms)/(Mn+Ms)〕×Cc]・・・(1)
式(1)において、Mnはノズル32におけるイナータンス、Msは供給側連通口26及び供給口27のイナータンス、Ccは圧力発生室21のコンプライアンス(単位圧力あたりの容積変化、柔らかさの度合いを示す。)である。
上記式(1)において、イナータンスMとは、インク流路におけるインクの移動し易さを示し、単位断面積あたりのインクの質量である。そして、インクの密度をρ、流路のインク流れ方向と直交する面の断面積をS、流路の長さをLとしたとき、イナータンスMは次式(2)で近似して表すことができる。
イナータンスM=(密度ρ×長さL)/断面積S ・・・ (2)
また、この式(1)に限らず、圧力発生室21が有している振動周期であればよい。
On the other hand, the vibration suppression drive pulse Pd is a drive pulse in which the drive voltage is set sufficiently smaller than the flushing drive pulse Pf (for example, about 30% of Vd), from the contraction potential Vx to the vibration suppression expansion potential Vc. A damping / expansion element p21 that expands and expands the pressure generating chamber 21, an expansion maintaining element p22 that maintains the damping / expansion potential Vc for a certain period of time, and a pressure generating chamber 21 that changes from the damping / expansion potential Vc to the contraction potential Vx. And a damping / shrinking element p23 for contracting The interval between the flushing drive pulse Pf and the damping drive pulse Pd, for example, the time Δt from the beginning of the contraction element p13 of the flushing drive pulse Pf to the start of the damping expansion element p21 of the damping drive pulse Pd is contracted. The damping / expansion element p21 is adjusted to a value to be applied to the piezoelectric element 24 at a timing at which the residual vibration generated in the pressure generation chamber 21 due to the ink ejection operation by the element p13 is canceled. Specifically, the interval Δt is set to n · Tc / 2 (n: integer). However, Tc is a natural vibration period (Helmholtz resonance period) generated in the ink in the pressure generation chamber 21. The natural vibration period Tc is individually determined by the recording head according to the size of the ink flow path in the head including the pressure generating chamber 21. For this reason, the natural vibration periods Tc are different among the same type of recording heads, and the interval Δt is individually set to a value based on Tc for each recording head.
In addition, the said natural vibration period Tc can be represented by following Formula (1), for example, as shown by patent document 2003-11352.
Tc = 2π√ [[(Mn × Ms) / (Mn + Ms)] × Cc] (1)
In the formula (1), Mn represents inertance in the nozzle 32, Ms represents inertance of the supply side communication port 26 and the supply port 27, and Cc represents compliance of the pressure generating chamber 21 (volume change per unit pressure, degree of softness). ).
In the above equation (1), inertance M indicates the ease of ink movement in the ink flow path, and is the mass of ink per unit cross-sectional area. Then, assuming that the density of the ink is ρ, the cross-sectional area of the surface orthogonal to the ink flow direction of the flow path is S, and the length of the flow path is L, the inertance M can be expressed by the following equation (2). it can.
Inertance M = (density ρ × length L) / cross-sectional area S (2)
In addition to the equation (1), any vibration cycle may be used as long as the pressure generating chamber 21 has.

上記制振駆動パルスPdが圧電素子24に印加されると、まず、制振膨張要素p21によって圧電素子24は圧力発生室21から離隔する方向に撓み、これにより圧力発生室21が収縮電位Vxに対応する収縮容積から制振膨張電位Vcに対応する中間膨張容積まで緩やかに膨張する。この膨張により、ノズル32のメニスカスが圧力発生室21側に引き込まれる。そして、この圧力発生室21の膨張状態は、膨張維持要素p22の供給期間中に亘って維持される。その後、制振収縮要素p23が印加されることで圧電素子24が圧力発生室21側に撓む。この圧電素子24の変位により、圧力発生室21は中間膨張容積から収縮容積までインクが吐出されない程度に収縮される。これにより、制振駆動パルスPdによる残留振動とは位相が異なる(望ましくは、逆位相の)圧力振動(カウンター振動)が生じ、このカウンター振動により残留振動が低減される。   When the damping drive pulse Pd is applied to the piezoelectric element 24, first, the piezoelectric element 24 is bent in a direction away from the pressure generating chamber 21 by the damping expansion element p21, thereby causing the pressure generating chamber 21 to reach the contraction potential Vx. Slowly expands from the corresponding contraction volume to the intermediate expansion volume corresponding to the damping expansion potential Vc. By this expansion, the meniscus of the nozzle 32 is drawn into the pressure generating chamber 21 side. And the expansion state of this pressure generation chamber 21 is maintained over the supply period of the expansion maintenance element p22. After that, the piezoelectric element 24 is bent toward the pressure generation chamber 21 by applying the vibration damping contraction element p23. Due to the displacement of the piezoelectric element 24, the pressure generating chamber 21 is contracted to such an extent that ink is not discharged from the intermediate expansion volume to the contraction volume. As a result, a pressure vibration (counter vibration) having a phase different from that of the residual vibration due to the vibration suppression drive pulse Pd (preferably opposite in phase) is generated, and the residual vibration is reduced by the counter vibration.

このフラッシング動作では、制御部57は、駆動信号発生回路58から発生されるフラッシング用駆動信号を繰り返し圧電素子24に印加することで、各ノズル32に対して連続して所定回数のインクの空吐出を実行させる。この連続した空吐出工程を連続フラッシングセットと呼ぶ。そして、このフラッシング動作による圧力変化が、インク流路内に滞留している気泡に対して作用する。このような強い圧力変化を何度も繰り返すことで、微小な気泡がインクに溶け込む。これにより、上述の吸引動作や通常のフラッシング動作では排出することができなかった微小な気泡をインクと共に排出することができる。   In this flushing operation, the control unit 57 repeatedly applies the flushing drive signal generated from the drive signal generation circuit 58 to the piezoelectric element 24, thereby continuously ejecting a predetermined number of inks to each nozzle 32. Is executed. This continuous idle discharge process is called a continuous flushing set. The pressure change due to the flushing operation acts on bubbles staying in the ink flow path. By repeating such a strong pressure change many times, minute bubbles dissolve in the ink. Thereby, minute bubbles that could not be discharged by the above-described suction operation or normal flushing operation can be discharged together with the ink.

ここで、フラッシング動作において単位時間当たりの圧力差を大きくすると、その分、残留振動も大きくなる。この残留振動が減衰しない状態でフラッシング動作を繰り返すと吐出が不安定となり、例えば、ミストが発生してノズル面に付着する等の不具合が生じる虞があった。また、フラッシング動作の後に次の動作(記録動作等)を行う場合に、次の動作に影響を与えない程度に残留振動が減衰するまでの待機時間が必要となり、その分、動作速度が低下する虞もあった。この点、本発明に係るプリンターでは、フラッシング用駆動パルスPfの後に制振駆動パルスPdを発生させることで残留振動を抑制するので、フラッシング時の吐出を安定させることができ、上記の不具合を防止することができる。また、残留振動を抑制できることで残留振動を収束させるための待機時間を短縮することができるため、より高い周波数でフラッシング動作を行うことができる。これにより、メンテナンスに要する時間を短縮することが可能となる。また、フラッシング動作の後に通常の記録動作等の他の処理を行う場合に、より短い時間で次の処理に移行することができる。   Here, when the pressure difference per unit time is increased in the flushing operation, the residual vibration is increased accordingly. If the flushing operation is repeated in a state where the residual vibration is not attenuated, the ejection becomes unstable, and there is a possibility that, for example, a mist may be generated and adhered to the nozzle surface. Further, when the next operation (recording operation, etc.) is performed after the flushing operation, a standby time is required until the residual vibration is attenuated to the extent that the next operation is not affected, and the operation speed is reduced accordingly. There was also a fear. In this respect, in the printer according to the present invention, the residual vibration is suppressed by generating the vibration suppression drive pulse Pd after the flushing drive pulse Pf, so that the ejection at the time of flushing can be stabilized and the above problems can be prevented. can do. Moreover, since the standby time for converging the residual vibration can be shortened by suppressing the residual vibration, the flushing operation can be performed at a higher frequency. As a result, the time required for maintenance can be shortened. Further, when other processing such as a normal recording operation is performed after the flushing operation, it is possible to shift to the next processing in a shorter time.

上記のようにしてフラッシング動作を所定サイクル実行したならば、制御部57は、フラッシング動作を停止する(S5)。その後、ワイパー機構15によってノズル形成面をワイピングし(S6)、ノズル形成面に付着したインクを払拭する。ワイピングが終了したならば、一連のメンテナンス制御を終了する。   If the flushing operation is executed for a predetermined cycle as described above, the control unit 57 stops the flushing operation (S5). After that, the nozzle forming surface is wiped by the wiper mechanism 15 (S6), and the ink adhering to the nozzle forming surface is wiped off. When the wiping is finished, a series of maintenance control is finished.

なお、制振駆動パルスPdに関し、上記第1実施形態では、インクを吐出しない駆動パルスで構成した例を示したが、これには限られない。例えば、図9に示す第2実施形態における制振駆動パルスPd′のように、インクを吐出しつつ残留振動の制振を行う構成を採用することもできる。
図9は、第2実施形態における駆動信号の構成を説明する図である。本実施形態においては、基準電位Vx′が上記実施形態における収縮電位Vxよりも低い値、例えば、Vxの90%程度に調整されている。したがって、フラッシング用駆動パルスPf′の駆動電圧Vd′は、上記第1実施形態のフラッシング用駆動パルスPfの駆動電圧Vdよりも低くなっている。また、制振駆動パルスPd′の波形が、上記第1実施形態における制振駆動パルスPdの波形と異なっている。具体的には、この制振駆動パルスPd′は、制振膨張要素p31と、制振膨張ホールド要素p32と、制振吐出要素p33と、制振収縮ホールド要素p34と、制振復帰要素p35とからなる。制振膨張要素p31は、基準電位Vx′から制振膨張電位Vc′まで変化して圧力発生室21を膨張させる波形要素であり、制振膨張ホールド要素p32は、制振膨張電位Vc′で一定な波形要素である。制振吐出要素p33は、制振膨張電位Vc′から収縮電位Vxまで急勾配で変化してこれによりノズル32からインクを吐出させる波形要素であり、制振収縮ホールド要素p34は、収縮電位Vxを所定期間維持する波形要素である。また、制振復帰要素p35は収縮電位Vxから基準電位Vx′までインクを吐出させない程度の一定勾配で電位を復帰させて、制振吐出要素p33による吐出後の残留振動を収束させる波形要素である。
In addition, regarding the vibration suppression drive pulse Pd, in the first embodiment, an example in which the drive pulse does not eject ink is shown, but the present invention is not limited thereto. For example, as in the vibration suppression drive pulse Pd ′ in the second embodiment shown in FIG. 9, it is possible to employ a configuration in which residual vibration is suppressed while ejecting ink.
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the drive signal in the second embodiment. In the present embodiment, the reference potential Vx ′ is adjusted to a value lower than the contraction potential Vx in the above embodiment, for example, about 90% of Vx. Therefore, the drive voltage Vd ′ of the flushing drive pulse Pf ′ is lower than the drive voltage Vd of the flushing drive pulse Pf of the first embodiment. Further, the waveform of the damping drive pulse Pd ′ is different from the waveform of the damping drive pulse Pd in the first embodiment. Specifically, this vibration suppression drive pulse Pd ′ includes a vibration suppression expansion element p31, a vibration suppression expansion hold element p32, a vibration suppression discharge element p33, a vibration suppression contraction hold element p34, and a vibration suppression return element p35. Consists of. The damping expansion element p31 is a waveform element that changes from the reference potential Vx ′ to the damping expansion potential Vc ′ to expand the pressure generating chamber 21, and the damping expansion hold element p32 is constant at the damping expansion potential Vc ′. Waveform element. The damping discharge element p33 is a waveform element that changes steeply from the damping expansion potential Vc ′ to the contraction potential Vx and thereby discharges ink from the nozzle 32, and the damping contraction hold element p34 sets the contraction potential Vx. It is a waveform element that is maintained for a predetermined period. The vibration damping return element p35 is a waveform element that restores the electric potential with a constant gradient that does not cause ink to be ejected from the contraction potential Vx to the reference potential Vx ′ and converges the residual vibration after ejection by the vibration damping ejection element p33. .

この第2実施形態では、フラッシング用駆動パルスPf′によるフラッシング時に生じた残留振動に対して逆位相となるタイミング(或いは、それに近いタイミング)で制振駆動パルスPd′によるインクの吐出が行われるように、フラッシング用駆動パルスPf′と制振駆動パルスPd′との間隔が定められている。これにより、インクを吐出して気泡を排出しつつ残留振動の制振を行うことができる。   In the second embodiment, ink is ejected by the vibration suppression drive pulse Pd ′ at a timing (or a timing close to it) that is in an opposite phase to the residual vibration generated during the flushing by the flushing drive pulse Pf ′. Further, an interval between the flushing drive pulse Pf ′ and the vibration suppression drive pulse Pd ′ is determined. Thereby, the residual vibration can be suppressed while discharging the ink and discharging the bubbles.

図10は、第3実施形態における駆動信号の構成を説明する図である。本実施形態において、フラッシング用駆動パルスは、上記第1実施形態におけるフラッシング用駆動パルスPfと同一の構成であり、制振駆動パルスは上記第2実施形態における制振駆動パルスPd′と同一の構成である。一方、本実施形態では、制振駆動パルスPd′の前後に、電位を調整する要素を発生させていることに特徴を有している。具体的には、フラッシング用駆動パルスPfと制振駆動パルスPd′との間に、収縮電位Vxから制振基準電位Vc"まで電位を緩やかに低下させる電位調整要素p41と、制振基準電位Vc"を一定時間維持する第1基準電位ホールド要素p42と、を発生させている。また、制振駆動パルスPd′の後には、制振基準電位Vc"を一定時間維持する第2基準電位ホールド要素p43と、制振基準電位Vc"から収縮電位Vxまで電位を緩やかに復帰させる電位復帰要素p44と、を発生させている。この第3実施形態では、フラッシング用駆動パルスPfの駆動電圧Vdを、第2実施形態におけるフラッシング用駆動パルスPf′の駆動電圧Vd′よりも高い値にすることができるので、気泡の排出効果をさらに向上させつつ残留振動を軽減することができる。   FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the drive signal in the third embodiment. In the present embodiment, the flushing drive pulse has the same configuration as the flushing drive pulse Pf in the first embodiment, and the damping drive pulse has the same configuration as the damping drive pulse Pd ′ in the second embodiment. It is. On the other hand, the present embodiment is characterized in that an element for adjusting the potential is generated before and after the damping drive pulse Pd ′. Specifically, a potential adjustment element p41 that gently lowers the potential from the contraction potential Vx to the damping reference potential Vc "between the flushing driving pulse Pf and the damping driving pulse Pd ', and the damping reference potential Vc. And a first reference potential hold element p42 for maintaining “a” for a certain period of time. In addition, after the vibration suppression drive pulse Pd ′, a second reference potential hold element p43 that maintains the vibration suppression reference potential Vc ″ for a certain period of time, and a potential for gently returning the potential from the vibration suppression reference potential Vc ″ to the contraction potential Vx. A return element p44 is generated. In the third embodiment, the driving voltage Vd of the flushing driving pulse Pf can be set to a value higher than the driving voltage Vd ′ of the flushing driving pulse Pf ′ in the second embodiment, so that the bubble discharging effect is achieved. Residual vibration can be reduced while further improving.

なお、上記各実施形態では、フラッシング用駆動パルスPfと制振駆動パルスPdとの間隔については、ヘッド毎の固有振動周期Tcに応じて定めた構成を例示したが、これには限られず、記録ヘッド毎に付与された吐出特性を示す情報(例えば、ノズル列毎の吐出量の情報)などに基づいて定めることもできる。   In each of the above-described embodiments, the interval between the flushing drive pulse Pf and the vibration suppression drive pulse Pd is exemplified by the configuration determined according to the natural vibration period Tc for each head, but is not limited to this. It can also be determined based on information indicating ejection characteristics given to each head (for example, information on ejection amount for each nozzle array).

また、上記各実施形態では、圧力発生素子として、所謂撓み振動型の圧電素子24を例示したが、これには限られず、例えば、所謂縦振動型の圧電素子を採用することも可能である。この場合、例示した駆動信号に関し、電位の変化方向、つまり上下が反転した波形となる。   In each of the above embodiments, the so-called flexural vibration type piezoelectric element 24 is exemplified as the pressure generating element. However, the present invention is not limited to this, and for example, a so-called longitudinal vibration type piezoelectric element can be employed. In this case, the illustrated drive signal has a waveform in which the potential change direction, that is, the top and bottom are inverted.

さらに、以上では、液体吐出装置の一種であるインクジェット式プリンター1を例に挙げて説明したが、本発明は、気泡の残留が問題となる他の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルターを製造するディスプレー製造装置,有機EL(Electro Luminescence)ディスプレーやFED(面発光ディスプレー)等の電極を形成する電極製造装置,バイオチップ(生物化学素子)を製造するチップ製造装置,ごく少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。   Furthermore, in the above description, the ink jet printer 1 which is a kind of liquid ejecting apparatus has been described as an example, but the present invention can also be applied to other liquid ejecting apparatuses in which residual bubbles are a problem. For example, a display manufacturing apparatus that manufactures color filters such as liquid crystal displays, an electrode manufacturing apparatus that forms electrodes such as organic EL (Electro Luminescence) displays and FEDs (surface emitting displays), and chips that manufacture biochips (biochemical elements) The present invention can also be applied to a manufacturing apparatus and a micropipette that supplies an accurate amount of a very small amount of sample solution.

1…プリンター,4…記録ヘッド,16…キャッピング機構,21…圧力発生室,24…圧電素子,32…ノズル,37…キャップ部材,51…プリンターコントローラー,52…プリントエンジン,57…制御部,58…駆動信号発生回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer, 4 ... Recording head, 16 ... Capping mechanism, 21 ... Pressure generating chamber, 24 ... Piezoelectric element, 32 ... Nozzle, 37 ... Cap member, 51 ... Printer controller, 52 ... Print engine, 57 ... Control part, 58 ... Drive signal generation circuit

Claims (4)

ノズルに連通する圧力発生室の容積を変動させる圧力発生素子を駆動することで前記ノズルから液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動する駆動パルスを含む駆動信号を一定周期で発生する駆動信号発生部と、を備えた液体吐出装置であって、
前記駆動信号発生部は、
前記圧力発生室が収縮した状態に対応する収縮電位から、前記圧力発生室が膨張した状態に対応する膨張電位まで変化して前記圧力発生室を膨張させる膨張要素と、前記膨張電位から前記収縮電位まで変化して前記圧力発生室を収縮させる収縮要素と、を含み、記録媒体上への液体吐出制御に用いられる吐出用駆動パルスよりも駆動電圧の電圧変化が大きいフラッシング用駆動パルスを発生可能に構成され、
前記フラッシング用駆動パルスの後に、当該フラッシング用駆動パルスによって前記圧力発生素子を駆動することで生じる残留振動を抑制する制振駆動パルスを発生することを特徴とする液体吐出装置。
A liquid discharge head capable of discharging a liquid from the nozzle by driving a pressure generating element that fluctuates the volume of the pressure generating chamber communicating with the nozzle, and a drive signal including a drive pulse for driving the pressure generating element at a constant cycle. A liquid ejection device including a drive signal generation unit for generating,
The drive signal generator is
An expansion element that expands the pressure generation chamber by changing from a contraction potential corresponding to a state in which the pressure generation chamber is contracted to an expansion potential corresponding to a state in which the pressure generation chamber is expanded, and from the expansion potential to the contraction potential And a contraction element that contracts the pressure generation chamber to generate a flushing drive pulse whose drive voltage voltage change is larger than that of a discharge drive pulse used for controlling liquid ejection onto a recording medium. Configured,
A liquid ejection apparatus, wherein after the flushing drive pulse, a vibration suppression drive pulse that suppresses residual vibration caused by driving the pressure generating element with the flushing drive pulse is generated.
前記フラッシング用駆動パルスと前記制振駆動パルスとの間隔が、前記圧力発生室内の液体の固有振動周期Tcに基づいて定められたことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。   The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein an interval between the flushing drive pulse and the vibration suppression drive pulse is determined based on a natural vibration period Tc of the liquid in the pressure generation chamber. 前記制振駆動パルスは、ノズルから液体が吐出されない程度に圧力発生室を膨張させる制振膨張要素と、ノズルから液体が吐出されない程度に圧力発生室を収縮させる制振収縮要素と、を少なくとも含んで構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体吐出装置。   The vibration suppression drive pulse includes at least a vibration suppression expansion element that expands the pressure generation chamber to such an extent that liquid is not discharged from the nozzle and a vibration suppression contraction element that contracts the pressure generation chamber to an extent that liquid is not discharged from the nozzle. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is configured as follows. 前記制振駆動パルスは、圧力発生室を膨張させる制振膨張要素と、圧力発生室を収縮させてノズルから液体を吐出する制振吐出要素と、を少なくとも含んで構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体吐出装置。   The vibration suppression drive pulse includes at least a vibration suppression expansion element that expands the pressure generation chamber and a vibration suppression discharge element that contracts the pressure generation chamber and discharges liquid from the nozzle. The liquid ejection apparatus according to claim 1 or 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017043036A (en) * 2015-08-28 2017-03-02 セイコーエプソン株式会社 Liquid discharge device
CN113415078A (en) * 2021-06-21 2021-09-21 杭州旗捷科技有限公司 Imaging box chip, communication method of imaging box chip and imaging box

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018161750A (en) * 2017-03-24 2018-10-18 東芝テック株式会社 Ink jet head, ink jet recording apparatus, and discharge method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000118004A (en) * 1998-10-19 2000-04-25 Seiko Epson Corp Ink-jet type recording apparatus
JP2002029067A (en) * 2000-07-13 2002-01-29 Brother Ind Ltd Ink jet recording apparatus
JP2002318307A (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for manufacturing color filter and color filter substrate
JP2005022167A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Canon Finetech Inc Inkjet recorder
JP2008114502A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Seiko Epson Corp Manufacturing method and drive method of liquid jet head
JP2008221482A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Brother Ind Ltd Printing apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000118004A (en) * 1998-10-19 2000-04-25 Seiko Epson Corp Ink-jet type recording apparatus
JP2002029067A (en) * 2000-07-13 2002-01-29 Brother Ind Ltd Ink jet recording apparatus
JP2002318307A (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for manufacturing color filter and color filter substrate
JP2005022167A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Canon Finetech Inc Inkjet recorder
JP2008114502A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Seiko Epson Corp Manufacturing method and drive method of liquid jet head
JP2008221482A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Brother Ind Ltd Printing apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017043036A (en) * 2015-08-28 2017-03-02 セイコーエプソン株式会社 Liquid discharge device
CN113415078A (en) * 2021-06-21 2021-09-21 杭州旗捷科技有限公司 Imaging box chip, communication method of imaging box chip and imaging box

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