JP2011020280A - Liquid delivering apparatus and method for controlling the same - Google Patents

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JP2011020280A JP2009164901A JP2009164901A JP2011020280A JP 2011020280 A JP2011020280 A JP 2011020280A JP 2009164901 A JP2009164901 A JP 2009164901A JP 2009164901 A JP2009164901 A JP 2009164901A JP 2011020280 A JP2011020280 A JP 2011020280A
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Japan
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pressure generating
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Kinya Ozawa
欣也 小澤
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid delivering apparatus and the like preventing dots from being separated while suppressing occurrence of mist or the like when a highly viscous liquid is delivered. <P>SOLUTION: The liquid delivering apparatus includes: a liquid delivering head which includes a pressure generating chamber that communicates with a nozzle opening, and a pressure generating element that causes pressure fluctuation of a liquid in the pressure generating chamber, and delivers the liquid from the nozzle opening by operation of the pressure generating element; and a driving signal generating part which generates a driving pulse for driving the pressure generating element. The nozzle opening has a first portion whose opening area is smaller on a liquid delivering side than a pressure generating chamber side, and a second portion communicating with the delivering side end of the first portion. The driving pulse includes a plurality of expansion elements for drawing in a meniscus, and a delivering element for delivering a liquid droplet by changing voltage so as to contract the pressure generating chamber. The expansion element includes a first expansion element, and a second expansion element for drawing in the meniscus at a different voltage change rate from the first expansion element. <P>COPYRIGHT: (C)2011,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、及び、その制御方法に関するものであり、特に、ノズル開口に連通する圧力発生室に圧力変動を与えて、圧力発生室内の液体をノズル開口から吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置、及び、その制御方法に関する。   The present invention relates to a liquid ejection apparatus such as an ink jet printer and a control method thereof, and in particular, discharges liquid from the nozzle opening by applying pressure fluctuation to the pressure generation chamber communicating with the nozzle opening. The present invention relates to a liquid discharge apparatus including a liquid discharge head to be controlled and a control method thereof.

液体吐出装置は、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。
上記液体吐出装置には、吐出駆動パルスを圧力発生素子(例えば、圧電振動子や発熱素子等)に印加してこれを駆動することにより圧力発生室内の液体に圧力変化を与え、この圧力変化を利用して圧力発生室に連通したノズルから液体を吐出させるように構成されたものがある。このような液体吐出装置では、圧力発生室内の液体に与える圧力振動の振幅を大きくすることで、吐出される液体の量を増加させることができる。言い換えれば、吐出駆動パルスの駆動電圧を大きくすることで、吐出される液体の量を増やすことができる(例えば、特許文献1を参照)。
The liquid ejection apparatus is an apparatus that includes a liquid ejection head capable of ejecting liquid 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.
In the liquid ejection device, a pressure change is applied to the liquid in the pressure generation chamber by applying a discharge drive pulse to a pressure generation element (for example, a piezoelectric vibrator or a heating element) and driving the pressure generation element. Some are configured to eject liquid from a nozzle communicating with the pressure generating chamber. In such a liquid ejecting apparatus, the amount of ejected liquid can be increased by increasing the amplitude of pressure vibration applied to the liquid in the pressure generating chamber. In other words, it is possible to increase the amount of liquid ejected by increasing the drive voltage of the ejection drive pulse (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−94656号公報JP 2003-94656 A

近年、この液体吐出装置では、例えばUVインク(紫外線硬化型インク)等の従来扱われていた液体よりも粘度の高い液体(以下、高粘度液体ともいう。)を吐出する試みがなされている。すなわち、従来は水のように粘度が低い液体を対象にしていたが、近年では6ミリパスカル秒以上の高粘度液体を吐出する試みがなされている。この高粘度液体を吐出する際に十分な吐出量を得るためには、吐出量に応じた大きさの圧力変化を圧力発生室内の液体に与える必要がある。しかし、圧力変化を大きくすると液体の飛行速度も高くなり、この液体の後端部分が尾のように伸びる現象が生じ易くなる傾向にある。そして、この尾の部分が液滴本体から分離して飛翔し、着弾対象物において正規の位置(望ましい位
置)に着弾しない虞があった。例えば、インクジェットプリンターでは、尾の部分がミストになって正規の位置からずれて着弾してドットが分離し、これにより、画質の劣化が生じるという問題があった。特に、高粘度液体では、尾の部分が幾つにも分離することにより、これらの複数に分離した部分(サテライトインク滴或いはミスト)が画質を著しく低
下させる原因となっていた。
In recent years, attempts have been made to discharge a liquid (hereinafter also referred to as a high-viscosity liquid) having a higher viscosity than a conventionally treated liquid such as UV ink (ultraviolet curable ink), for example. That is, in the past, liquids having a low viscosity such as water were targeted, but in recent years, attempts have been made to eject high viscosity liquids of 6 millipascal seconds or more. In order to obtain a sufficient discharge amount when discharging the high-viscosity liquid, it is necessary to give the liquid in the pressure generation chamber a pressure change having a magnitude corresponding to the discharge amount. However, when the pressure change is increased, the flying speed of the liquid also increases, and a phenomenon in which the rear end portion of the liquid extends like a tail tends to occur. Then, there is a possibility that the tail portion separates from the droplet main body and flies and does not land on the regular position (desired position) on the landing target. For example, an ink jet printer has a problem in that the tail part becomes a mist and is displaced from a normal position and landed to separate dots, thereby causing deterioration in image quality. In particular, in a high-viscosity liquid, the tail part is separated into several parts, and these separated parts (satellite ink droplets or mist) cause a significant deterioration in image quality.

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、高粘度液体を吐出する場合にミスト等の発生を抑えて、ドットの分離を防止することが可能な液体吐出装置、及び、その制御方法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 provide a liquid ejection device capable of preventing the separation of dots by suppressing the generation of mist and the like when ejecting a highly viscous liquid. And providing a control method thereof.

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、ノズル開口に連通する圧力発生室、及び、この圧力発生室の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有し、当該圧力発生素子の動作によって前記ノズル開口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一連の駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
を備え、
前記ノズル開口が、
液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第1部分と、
前記第1部分の吐出側端部に連通する第2部分とを有する液体吐出装置であって、
前記駆動信号発生部が発生する前記駆動パルスには、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを引き込む複数の膨張要素と、
前記膨張した圧力発生室を収縮させるように電圧を変化させて液滴を吐出させる吐出要素とを含み、
前記膨張要素は、第1膨張要素と、前記第1膨張要素とは異なる電圧変化率でメニスカスを引き込む第2膨張要素とを含むことを特徴とする液体吐出装置である。
The present invention has been proposed to achieve the above object, and includes a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, and a pressure generation element that causes a pressure fluctuation in the liquid of the pressure generation chamber. A liquid discharge head capable of discharging liquid from the nozzle opening by operation of the generating element;
A drive signal generator for generating a series of drive signals including a drive pulse for driving the pressure generating element;
With
The nozzle opening is
A first portion in which the liquid discharge side is defined as an opening area smaller than the pressure generation chamber side;
A liquid ejection device having a second portion communicating with the ejection side end of the first portion,
The drive pulse generated by the drive signal generator includes a plurality of expansion elements that expand the pressure generation chamber and draw a meniscus,
A discharge element that discharges a droplet by changing a voltage so as to contract the expanded pressure generation chamber,
The expansion element includes a first expansion element and a second expansion element that draws a meniscus at a voltage change rate different from that of the first expansion element.

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。   Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

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. 記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part for explaining the configuration of a recording head. 図3Aは、ノズルの形状を説明する断面図である。図3Bは、ノズルをテーパー部分側から見た図である。FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating the shape of a nozzle. FIG. 3B is a view of the nozzle as seen from the tapered portion side. テーパー角度に関する評価結果の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the evaluation result regarding a taper angle. 吐出パルスの構成を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the structure of an ejection pulse. (a)〜(f)は、インク滴を吐出する際のメニスカスの動きを示す図である。(A)-(f) is a figure which shows the motion of the meniscus at the time of discharging an ink drop. 吐出パルスの変形例を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the modification of an ejection pulse.

===開示の概要===
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
=== Summary of disclosure ===
At least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings.

ノズル開口に連通する圧力発生室、及び、この圧力発生室の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有し、当該圧力発生素子の動作によって前記ノズル開口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一連の駆動信号を発生する駆動信号発生部と、を備え、前記ノズル開口が、液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第1部分と、前記第1部分の吐出側端部に連通する第2部分とを有する液体吐出装置であって、前記駆動信号発生部が発生する前記駆動パルスには、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを引き込む複数の膨張要素と、前記膨張した圧力発生室を収縮させるように電圧を変化させて液滴を吐出させる吐出要素とを含み、前記膨張要素は、第1膨張要素と、前記第1膨張要素とは異なる電圧変化率でメニスカスを引き込む第2膨張要素とを含むことを特徴とする液体吐出装置である。   A pressure generating chamber that communicates with the nozzle opening, and a liquid discharging head that has a pressure generating element that causes a pressure fluctuation in the liquid in the pressure generating chamber, and that can discharge liquid from the nozzle opening by the operation of the pressure generating element; A drive signal generator for generating a series of drive signals including a drive pulse for driving the pressure generating element, and the nozzle opening is defined to have an opening area smaller on the liquid discharge side than on the pressure generation chamber side. A liquid discharge apparatus having a first portion and a second portion communicating with a discharge side end portion of the first portion, wherein the pressure generation chamber is expanded by the drive pulse generated by the drive signal generation portion. A plurality of expansion elements that draw the meniscus, and a discharge element that discharges droplets by changing a voltage so as to contract the expanded pressure generation chamber, wherein the expansion element is a first expansion element , Wherein the first expansion element is a liquid discharge apparatus characterized in that it comprises a second expansion component drawing the meniscus at different voltage change rate.

このような液体吐出装置によれば、ノズル開口に連通する圧力発生室、及び、この圧力発生室の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有する液体吐出ヘッドと、圧力発生素子を駆動する駆動パルスを含む一連の駆動信号を発生する駆動信号発生部と、を備える液体吐出装置であって、駆動信号発生部が発生する駆動パルスには、圧力発生室を膨張させてメニスカスを引き込む複数の膨張要素と、膨張した圧力発生室を収縮させるように電圧を変化させて液滴を吐出させる吐出要素とを含み、膨張要素は、第1膨張要素と、第1膨張要素とは異なる電圧変化率でメニスカスを引き込む第2膨張要素とを含むので、粘度が比較的高い液体(高粘度液体)を圧力発生室側に引き込む際に、ノズル開口におけるメニスカスの周縁部(ノズル開口の内周に近い側)が中心部分に比べて動き難く、圧力変動に追従し難い場合でも、メニスカスの中心部分の液体とメニスカスの外周縁側の液体とが、寄り添うようにタイミングを合わせることができる。これにより、その後の圧力発生室の収縮による液滴の吐出の際に、ノズル開口におけるメニスカスの中心部分とメニスカスの外周縁側とが逆位相になることを抑制されるので、吐出された液体の後端部が尾のように伸びる現象を抑えることができ、可及的に球形に近い形状にすることができる。この結果、着弾対象物上で液体が複数に分離して着弾することを防止することができる。また、逆位相によって生じる液滴の飛翔速度の低下を抑えることができる。   According to such a liquid ejecting apparatus, a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening, a liquid ejecting head having a pressure generating element that causes a pressure fluctuation in the liquid in the pressure generating chamber, and a drive for driving the pressure generating element. A liquid ejection device including a drive signal generation unit that generates a series of drive signals including pulses, and the drive pulse generated by the drive signal generation unit includes a plurality of expansions that expand a pressure generation chamber and draw a meniscus And a discharge element that discharges a droplet by changing a voltage so as to contract the expanded pressure generation chamber, and the expansion element has a voltage change rate different from that of the first expansion element and the first expansion element. And a second expansion element that draws the meniscus. Therefore, when a liquid having a relatively high viscosity (high viscosity liquid) is drawn to the pressure generating chamber side, the peripheral portion of the meniscus (nozzle opening) Side) closer to the inner circumference easily move than the central portion, even if difficult to follow the pressure change, and the liquid in the liquid and the meniscus outer peripheral edge of the central portion of the meniscus, it is possible to match the timing to nestle. This prevents the meniscus central portion at the nozzle opening and the outer peripheral edge side of the meniscus from being out of phase when the liquid droplet is discharged due to the subsequent contraction of the pressure generation chamber. The phenomenon that the end portion extends like a tail can be suppressed, and the shape can be made as close to a sphere as possible. As a result, it is possible to prevent the liquid from being separated and landing on the landing target. In addition, it is possible to suppress a drop in the droplet flying speed caused by the reverse phase.

また、ノズル開口内の液体は、ノズル開口の開口面積が小さいと強くまたは早く圧力発生室側に引き込み難く、ノズル開口の開口面積が大きいと強くかつ早く圧力発生室側に引き込むことができる。このため、上記ノズル開口のように、液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第1部分と、前記第1部分の吐出側端部に連通する第2部分とを有る構成とし、液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積の第1部分にメニスカスが位置する際と、第1部分の吐出側端部に連通する第2部分にメニスカスが位置する際とを、電圧変化率が互いに異なる第1膨張要素と第2膨張要素とにて圧力発生室を膨張させてメニスカスを引き込むことができる。すなわち、ノズル開口の開口面積に応じてメニスカスの引き込み方を変更することができる。このような構成とすることにより、メニスカスを良好な状態に保ちつつ引き込み、広がって良好な状態のメニスカス面の中央部分を吐出させることにより、より一層着弾対象物上で液体が複数に分離して着弾することを防止することができる。   Also, the liquid in the nozzle opening can be drawn into the pressure generating chamber side strongly or quickly when the opening area of the nozzle opening is small, and can be drawn into the pressure generating chamber side strongly and quickly when the opening area of the nozzle opening is large. For this reason, a configuration having a first portion in which the liquid discharge side is defined as an opening area smaller than the pressure generation chamber side and a second portion communicating with the discharge side end portion of the first portion, like the nozzle opening. And when the meniscus is located in the first part of the opening area where the liquid discharge side is smaller than the pressure generation chamber side and when the meniscus is located in the second part communicating with the discharge side end of the first part, The meniscus can be drawn by expanding the pressure generating chamber with the first expansion element and the second expansion element having different voltage change rates. That is, the method of drawing the meniscus can be changed according to the opening area of the nozzle opening. By adopting such a configuration, the meniscus is pulled in while maintaining a good state, and the liquid is further separated into a plurality of objects on the landing target by discharging the central portion of the meniscus surface in a good state spread. Landing can be prevented.

上記構成において、前記第1膨張要素の電圧変化率を、前記第2膨張要素の電圧変化率
よりも小さく設定することが望ましい。
この構成によれば、第1膨張要素の電圧変化率を、第2膨張要素の電圧変化率よりも小
さく設定したので、第1膨張要素の電圧の間に、ノズル開口におけるメニスカスの中心部
分に比べてメニスカスの外周縁側が遅れる現象を抑えることができる。これにより、圧力
発生室の収縮による液滴の吐出の際に、メニスカスの中心部分とメニスカスの外周縁側と
が逆位相になることを抑えて、吐出された液体に付随する尾の成長を抑制することができ
る。
In the above configuration, it is desirable that the voltage change rate of the first expansion element is set smaller than the voltage change rate of the second expansion element.
According to this configuration, since the voltage change rate of the first expansion element is set to be smaller than the voltage change rate of the second expansion element, compared with the central portion of the meniscus in the nozzle opening during the voltage of the first expansion element. Thus, the phenomenon that the outer peripheral edge side of the meniscus is delayed can be suppressed. As a result, when droplets are ejected due to contraction of the pressure generation chamber, the center portion of the meniscus and the outer peripheral side of the meniscus are prevented from being in opposite phases, and tail growth associated with the ejected liquid is suppressed. be able to.

上記構成において、前記第1膨張要素と前記第2膨張要素との間に、前記第1膨張要素
の後端で電圧を一定時間維持する膨張ホールド要素を含むことが望ましい。
上記構成によれば、第1膨張要素と第2膨張要素との間に、第1膨張要素の後端で電圧
を一定時間維持する膨張ホールド要素を含むので、電圧を維持している間に、ノズル開口
におけるメニスカスの中心部分に比べてメニスカスの外周縁側が遅れる現象をより抑える
ことができる。これにより、圧力発生室の収縮による液滴の吐出の際に、メニスカスの中
心部分とメニスカスの外周縁側とが逆位相になることを抑えて、吐出された液体に付随する尾の成長を抑制することができる。
The said structure WHEREIN: It is desirable to include the expansion | swelling hold element which maintains a voltage for a fixed time at the rear end of the said 1st expansion element between the said 1st expansion element and the said 2nd expansion element.
According to the above configuration, since the expansion hold element that maintains the voltage for a certain period of time at the rear end of the first expansion element is included between the first expansion element and the second expansion element, The phenomenon that the outer peripheral edge side of the meniscus is delayed as compared with the center portion of the meniscus in the nozzle opening can be further suppressed. As a result, when droplets are ejected due to contraction of the pressure generation chamber, the center portion of the meniscus and the outer peripheral side of the meniscus are prevented from being in opposite phases, and tail growth associated with the ejected liquid is suppressed. be able to.

上記構成において、前記吐出要素は、第1吐出要素と、前記第1吐出素とは異なる電圧
変化率で前記圧力発生室を収縮させる第2吐出要素とを含むことが望ましい。
上記構成によれば、吐出要素は、第1吐出要素と、第1吐出素とは異なる電圧変化率で
圧力発生室を収縮させる第2吐出要素とを含むので、ノズル開口におけるメニスカスの中
心部分とメニスカスの外周縁側とが逆位相になることを抑えられた状態で、圧力発生室の
収縮による液滴の吐出の際に、ノズル開口におけるメニスカスの中心部分とメニスカスの
外周縁側とが、寄り添うようにタイミングを合わせることができる。これにより、吐出された液体に付随する尾の成長を抑制することができ、着弾対象物上で液体が複数に分離し
て着弾することを防止することができる。
In the above configuration, it is preferable that the discharge element includes a first discharge element and a second discharge element that contracts the pressure generating chamber at a voltage change rate different from that of the first discharge element.
According to the above configuration, the discharge element includes the first discharge element and the second discharge element that contracts the pressure generating chamber at a voltage change rate different from that of the first discharge element. The center of the meniscus and the outer periphery of the meniscus are close to each other when the liquid droplet is discharged due to the contraction of the pressure generation chamber in a state in which the outer periphery of the meniscus is prevented from being in reverse phase. The timing can be adjusted. Thereby, the growth of the tail accompanying the discharged liquid can be suppressed, and it is possible to prevent the liquid from being separated and landed on the landing target.

上記構成において、前記第1吐出要素と前記第2吐出要素との間に、前記第1吐出要素
の後端で電圧を一定時間維持する吐出ホールド要素を含むことが望ましい。
上記構成によれば、第1吐出要素と第2吐出要素との間に、第1吐出要素の後端で電圧
を一定時間維持する吐出ホールド要素を含むので、ノズル開口におけるメニスカスの中心
部分とメニスカスの外周縁側とが逆位相になることを抑えた状態で、圧力発生室の収縮に
よる液滴の吐出の際に、ノズル開口におけるメニスカスの中心部分とメニスカスの外周縁
側とが、寄り添うようにタイミングを合わせることができる。これにより、吐出された液
体に付随する尾の成長を抑制することができ、着弾対象物上で液体が複数に分離して着弾
することを防止することができる。
In the above-described configuration, it is desirable that a discharge hold element that maintains a voltage for a certain period of time at a rear end of the first discharge element is preferably included between the first discharge element and the second discharge element.
According to the above configuration, since the discharge hold element that maintains the voltage for a certain period of time at the rear end of the first discharge element is included between the first discharge element and the second discharge element, the central portion of the meniscus and the meniscus at the nozzle opening are included. When the liquid droplet is discharged due to the contraction of the pressure generation chamber in a state in which the outer peripheral edge side of the nozzle is prevented from being in an opposite phase, the timing is set so that the central portion of the meniscus at the nozzle opening and the outer peripheral edge side of the meniscus closely Can be matched. Thereby, the growth of the tail accompanying the discharged liquid can be suppressed, and it is possible to prevent the liquid from being separated and landed on the landing target.

上記構成において、前記液体の粘度は、8ミリパスカル秒以上15ミリパスカル秒以下であり、前記ノズル開口の第1部分は、テーパー角度が40度以上の円錐台状の空間を区画することが望ましい。
液体が流れる流路がテーパー部分により絞られる場合には、液体に与えられる力はより大きなものとなって応力が集中する。このため、液体が少ない状態で液体を加圧することにより、テーパー部分の吐出側端部に存在する液体に加圧力を集中させることができ、液体を局所的に強く加圧できる。そして、液体の粘度が8ミリパスカル秒以上15ミリパスカル秒以下の場合には、上記構成のようにノズル開口の第1部分のテーパー角度を40度以上とすることにより、一層効果的に液体を局所的に強く加圧することができる。
In the above-described configuration, the viscosity of the liquid is preferably 8 millipascal seconds or more and 15 millipascal seconds or less, and the first portion of the nozzle opening preferably defines a frustoconical space having a taper angle of 40 degrees or more. .
When the flow path through which the liquid flows is narrowed by the tapered portion, the force applied to the liquid becomes larger and the stress concentrates. For this reason, by pressurizing the liquid in a state where there is little liquid, the applied pressure can be concentrated on the liquid present at the discharge side end of the tapered portion, and the liquid can be strongly pressed locally. When the viscosity of the liquid is 8 millipascal seconds or more and 15 millipascal seconds or less, the taper angle of the first portion of the nozzle opening is set to 40 degrees or more as in the above configuration, so that the liquid can be more effectively discharged. Strong pressure can be applied locally.

上記構成において、前記液体の粘度は、8ミリパスカル秒以上30ミリパスカル秒以下であり、前記ノズル開口の第1部分は、テーパー角度が50度以上の円錐台状の空間を区画することが望ましい。
上記構成のように、液体の粘度が8ミリパスカル秒以上30ミリパスカル秒以下の場合には、ノズル開口の第1部分のテーパー角度を50度以上とすることにより、より一層効果的に液体を局所的に強く加圧することができる。
In the above configuration, the viscosity of the liquid is preferably 8 millipascal seconds or more and 30 millipascal seconds or less, and the first portion of the nozzle opening preferably defines a frustoconical space having a taper angle of 50 degrees or more. .
As in the above configuration, when the viscosity of the liquid is 8 millipascal seconds or more and 30 millipascal seconds or less, the taper angle of the first portion of the nozzle opening is set to 50 degrees or more, so that the liquid can be more effectively discharged. Strong pressure can be applied locally.

上記構成において、前記ノズル開口における前記第1部分の長さは、前記第2部分以上の長さを有することが望ましい。
上記構成によれば、ノズル開口における第1部分の長さが、第2部分以上の長さを有しているので、ノズル開口の全長に対する第1部分すなわちテーパーを有する部分の長さがテーパーを有しない第2部分より長くなる。このため、第1部分の長さが第2部分の長さより短い場合より、第1部分の液体を加圧することにより第1部分の吐出側の液体圧力を局所的に高めることができ、圧力が高い部分をメニスカスの近傍に集中させることができる。このため、液体に与えられた圧力変化を、液体の吐出に、より効率良く使用することができる。その結果、高粘度の液体であっても効率的に吐出することができる。
The said structure WHEREIN: It is desirable for the length of the said 1st part in the said nozzle opening to have a length more than the said 2nd part.
According to the above configuration, since the length of the first portion in the nozzle opening has a length equal to or longer than the second portion, the length of the first portion, ie, the portion having the taper, with respect to the entire length of the nozzle opening is tapered. It becomes longer than the 2nd part which does not have. For this reason, the liquid pressure on the discharge side of the first part can be locally increased by pressurizing the liquid of the first part, compared with the case where the length of the first part is shorter than the length of the second part. The high part can be concentrated in the vicinity of the meniscus. For this reason, the pressure change given to the liquid can be used more efficiently for discharging the liquid. As a result, even a highly viscous liquid can be efficiently discharged.

また、本発明の液体吐出装置の制御方法は、ノズル開口に連通する圧力発生室、及び、この圧力発生室の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有し、当該圧力発生素子の動作によって前記ノズル開口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一連の駆動信号を発生する駆動信号発生部と、を備え、前記ノズル開口が、液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第1部分と、前記第1部分の吐出側端部に連通する第2部分とを有する液体吐出装置の制御方法であって、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを引き込む複数の膨張工程と、前記膨張工程で膨張した圧力発生室を収縮させるように電圧を変化させて液滴を吐出させる吐出工程とを含み、前記膨張工程には、第1膨張工程と、前記第1膨張工程とは異なる電圧変化率でメニスカスを引き込む第2膨張工程とを含むことを特徴とする液体吐出装置の制御方法である。   The control method of the liquid ejection apparatus of the present invention includes a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, and a pressure generation element that causes a pressure fluctuation in the liquid in the pressure generation chamber. A liquid discharge head capable of discharging liquid from the nozzle opening, and a drive signal generation unit that generates a series of drive signals including a drive pulse for driving the pressure generating element, wherein the nozzle opening has a liquid discharge side A control method for a liquid ejection apparatus, comprising: a first portion that is defined as an opening area smaller than a pressure generation chamber side; and a second portion that communicates with a discharge side end of the first portion, wherein the pressure generation chamber is A plurality of expansion steps for expanding and drawing the meniscus; and a discharge step for discharging droplets by changing a voltage so as to contract the pressure generating chamber expanded in the expansion step. A first expansion step, and the first expansion step is a method of controlling a liquid ejecting apparatus which comprises a second expansion step of pulling the meniscus at different voltage change rate.

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はプリンターの電気的な構成を示すブロック図である。このプリンターは、プリンターコントローラー1とプリントエンジン2とで概略構成されている。プリンターコントローラー1は、ホストコンピューター等の外部装置との間でデータの授受を行う外部インターフェース(外部I/F)3と、各種データ等を記憶するRAM4と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したROM5と、各部の制御を行う制御部6と、クロック信号を発生する発振回路7と、記録ヘッド10へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路8と、ドットパターンデータや駆動信号等を記録ヘッド10に出力するための内部インターフェース(内部I/F)9とを備えている。   FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of the printer. This printer is schematically composed of a printer controller 1 and a print engine 2. The printer controller 1 includes an external interface (external I / F) 3 that exchanges data with an external device such as a host computer, a RAM 4 that stores various data, a control routine for various data processing, and the like. ROM 5 stored, control unit 6 that controls each unit, oscillation circuit 7 that generates a clock signal, drive signal generation circuit 8 that generates a drive signal to be supplied to the recording head 10, dot pattern data, drive signals, and the like And an internal interface (internal I / F) 9 for outputting to the recording head 10.

制御部6は、各部の制御を行うほか、外部装置から外部I/F3を通じて受信した印刷データを、ドットパターンデータに変換し、このドットパターンデータを内部I/F9を通じて記録ヘッド10側に出力する。このドットパターンデータは、階調データをデコード(翻訳)することにより得られる印字データによって構成してある。また、制御部6は、発振回路7からのクロック信号に基づいて記録ヘッド10に対してラッチ信号やチャンネル信号等を供給する。これらのラッチ信号やチャンネル信号に含まれるラッチパルスやチャンネルパルスは、駆動信号を構成する各パルスの供給タイミングを規定する。   The control unit 6 controls each unit, converts print data received from the external device through the external I / F 3 into dot pattern data, and outputs the dot pattern data to the recording head 10 side through the internal I / F 9. . This dot pattern data is constituted by print data obtained by decoding (translating) gradation data. The control unit 6 supplies a latch signal, a channel signal, and the like to the recording head 10 based on the clock signal from the oscillation circuit 7. The latch pulses and channel pulses included in these latch signals and channel signals define the supply timing of each pulse constituting the drive signal.

駆動信号発生回路8は、制御部6によって制御され、圧電振動子20(図2参照)を駆動するための駆動信号を発生する。本実施形態における駆動信号発生回路8は、インク滴(液滴の一種)を吐出して、吐出対象物の一種としての記録紙上にドットを形成するための吐出パルスや、ノズル開口32(図2参照)に露出したインク(液体の一種)の自由表
面、即ちメニスカスを微振動させてインクを攪拌するための微振動パルス等を一記録周期内に含む駆動信号COMを発生するように構成されている。
The drive signal generation circuit 8 is controlled by the control unit 6 and generates a drive signal for driving the piezoelectric vibrator 20 (see FIG. 2). The drive signal generation circuit 8 in the present embodiment discharges ink droplets (a type of liquid droplets), and discharge pulses for forming dots on recording paper as a type of discharge target, or nozzle openings 32 (FIG. 2). The free surface of the ink (a kind of liquid) exposed to the reference), that is, a drive signal COM including a fine vibration pulse for stirring the ink by slightly vibrating the meniscus within one recording period is generated. Yes.

次に、プリントエンジン2側の構成について説明する。プリントエンジン2は、記録ヘッド10と、キャリッジ移動機構12と、紙送り機構13と、リニアエンコーダ14とから構成されている。記録ヘッド10は、シフトレジスター(SR)15、ラッチ16、デ
コーダー17、レベルシフター18、スイッチ19、及び圧電振動子20を備えている。プリンターコントローラー1からのドットパターンデータ(SI)は、発振回路7からのクロック信号(CK)に同期して、シフトレジスター15にシリアル伝送される。このドットパターンデータは、2ビットのデータであり、例えば、非記録(微振動)、小ドット、中ドット、大ドットからなる4階調の記録階調(吐出階調)を表す階調情報によって構成されている。具体的には、非記録は階調情報「00」、小ドットは階調情報「01」、中ドットが階調情報「10」、大ドットが階調情報「11」と表される。
Next, the configuration on the print engine 2 side will be described. The print engine 2 includes a recording head 10, a carriage moving mechanism 12, a paper feed mechanism 13, and a linear encoder 14. The recording head 10 includes a shift register (SR) 15, a latch 16, a decoder 17, a level shifter 18, a switch 19, and a piezoelectric vibrator 20. The dot pattern data (SI) from the printer controller 1 is serially transmitted to the shift register 15 in synchronization with the clock signal (CK) from the oscillation circuit 7. This dot pattern data is 2-bit data, for example, by gradation information representing four recording gradations (ejection gradations) composed of non-recording (microvibration), small dots, medium dots, and large dots. It is configured. Specifically, non-printing is represented by gradation information “00”, small dots are represented by gradation information “01”, medium dots are represented by gradation information “10”, and large dots are represented by gradation information “11”.

シフトレジスター15には、ラッチ16が電気的に接続されており、プリンターコントローラー1からのラッチ信号(LAT)がラッチ16に入力されると、シフトレジスター15のドットパターンデータをラッチする。このラッチ16にラッチされたドットパターンデータは、デコーダー17に入力される。このデコーダー17は、2ビットのドットパターンデータを翻訳してパルス選択データを生成する。このパルス選択データは、駆動信号COMを構成する各パルスに各ビットを夫々対応させることで構成されている。そして、各ビットの内容、例えば、「0」,「1」に応じて圧電振動子20に対する吐出パルスの供給又は非供給が選択される。   A latch 16 is electrically connected to the shift register 15. When a latch signal (LAT) from the printer controller 1 is input to the latch 16, the dot pattern data in the shift register 15 is latched. The dot pattern data latched by the latch 16 is input to the decoder 17. The decoder 17 translates 2-bit dot pattern data to generate pulse selection data. This pulse selection data is constituted by associating each bit with each pulse constituting the drive signal COM. Then, supply or non-supply of the ejection pulse to the piezoelectric vibrator 20 is selected according to the contents of each bit, for example, “0” and “1”.

そして、デコーダー17は、ラッチ信号(LAT)又はチャンネル信号(CH)の受信を契機にパルス選択データをレベルシフター18に出力する。この場合、パルス選択データは、上位ビットから順にレベルシフター18に入力される。このレベルシフター18は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが「1」の場合、スイッチ19を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフター18で昇圧された「1」のパルス選択データは、スイッチ19に供給される。このスイッチ19の入力側には、駆動信号発生回路8からの駆動信号COMが供給されており、スイッチ19の出力側には、圧電振動子20が接続されている。   Then, the decoder 17 outputs pulse selection data to the level shifter 18 when receiving the latch signal (LAT) or the channel signal (CH). In this case, the pulse selection data is input to the level shifter 18 in order from the upper bit. The level shifter 18 functions as a voltage amplifier. When the pulse selection data is “1”, the level shifter 18 outputs an electric signal boosted to a voltage capable of driving the switch 19, for example, a voltage of about several tens of volts. The pulse selection data “1” boosted by the level shifter 18 is supplied to the switch 19. The drive signal COM from the drive signal generation circuit 8 is supplied to the input side of the switch 19, and the piezoelectric vibrator 20 is connected to the output side of the switch 19.

そして、パルス選択データは、スイッチ19の作動、つまり、駆動信号中の駆動パルスの圧電振動子20への供給を制御する。例えば、スイッチ19に入力されるパルス選択データが「1」である期間中は、スイッチ19が接続状態になって、対応する吐出パルスが圧電振動子20に供給され、この吐出パルスの波形に倣って圧電振動子20の電位レベルが変化する。一方、パルス選択データが「0」である期間中は、レベルシフター18からはスイッチ19を作動させるための電気信号が出力されない。このため、スイッチ19は切断状態となり、圧電振動子20へは吐出パルスが供給されない。   The pulse selection data controls the operation of the switch 19, that is, the supply of the drive pulse in the drive signal to the piezoelectric vibrator 20. For example, during a period in which the pulse selection data input to the switch 19 is “1”, the switch 19 is in a connected state, and the corresponding ejection pulse is supplied to the piezoelectric vibrator 20 and follows the waveform of the ejection pulse. As a result, the potential level of the piezoelectric vibrator 20 changes. On the other hand, during the period when the pulse selection data is “0”, the level shifter 18 does not output an electrical signal for operating the switch 19. For this reason, the switch 19 is in a disconnected state, and no ejection pulse is supplied to the piezoelectric vibrator 20.

このような動作を行うデコーダー17、レベルシフター18、スイッチ19、制御部6、及び駆動信号発生回路8は、本発明における駆動部として機能し、ドットパターンデータに基づき、駆動信号の中から必要な吐出パルスを選択して圧電振動子20に印加(供給)する。その結果、圧電振動子20が伸張又は収縮し、この圧電振動子20の伸縮に伴って圧力発生室35(図2参照)が膨張又は収縮することにより、ドットパターンデータを成する階調情報に応じた量のインク滴がノズル開口32から吐出される。   The decoder 17, level shifter 18, switch 19, control unit 6, and drive signal generation circuit 8 that perform such operations function as a drive unit in the present invention, and are necessary from the drive signal based on the dot pattern data. An ejection pulse is selected and applied (supplied) to the piezoelectric vibrator 20. As a result, the piezoelectric vibrator 20 expands or contracts, and the pressure generating chamber 35 (see FIG. 2) expands or contracts as the piezoelectric vibrator 20 expands or contracts, so that gradation information forming dot pattern data is obtained. A corresponding amount of ink droplet is ejected from the nozzle opening 32.

図2は上記の記録ヘッド10の要部断面図である。本実施形態における記録ヘッド10は、圧電振動子群22、固定板23、及び、フレキシブルケーブル24等をユニット化した振動子ユニット25と、この振動子ユニット25を収納可能なヘッドケース26と、共通インク室(共通液体室)から圧力発生室35を通りノズル開口32に至る一連のインク流路(液体流路)を形成する流路ユニット27とを備えて構成される。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the recording head 10 described above. The recording head 10 according to the present embodiment is common to a vibrator unit 25 in which a piezoelectric vibrator group 22, a fixing plate 23, a flexible cable 24, and the like are unitized, and a head case 26 that can store the vibrator unit 25. And a flow path unit 27 that forms a series of ink flow paths (liquid flow paths) from the ink chamber (common liquid chamber) through the pressure generation chamber 35 to the nozzle opening 32.

まず、振動子ユニット25について説明する。圧電振動子群22を構成する圧電振動子20(本発明における圧力発生素子の一種)は、縦方向に細長い櫛歯状に形成されており、数十μm程度の極めて細い幅に切り分けられている。そして、この圧電振動子20は縦方向に伸縮可能な縦振動型の圧電振動子として構成されている。各圧電振動子20は、固定端部を固定板23上に接合することにより、自由端部を固定板23の先端縁よりも外側に突出させて所謂片持ち梁の状態で固定されている。そして、各圧電振動子20における
自由端部の先端は、後述するように、それぞれ流路ユニット27におけるダイヤフラム部38を構成する島部40に接合される。フレキシブルケーブル24は、固定板23とは反
対側となる固定端部の側面で圧電振動子20と電気的に接続されている。また、各圧電振動子20を支持する固定板23は、圧電振動子20からの反力を受け止め得る剛性を備えた金属製の板材によって構成される。
First, the vibrator unit 25 will be described. The piezoelectric vibrator 20 (a kind of pressure generating element in the present invention) constituting the piezoelectric vibrator group 22 is formed in a comb-like shape elongated in the vertical direction, and is cut into an extremely narrow width of about several tens of μm. . The piezoelectric vibrator 20 is configured as a longitudinal vibration type piezoelectric vibrator that can expand and contract in the vertical direction. Each piezoelectric vibrator 20 is fixed in a so-called cantilever state in which a fixed end portion is joined to a fixing plate 23 so that a free end portion protrudes outward from the tip edge of the fixing plate 23. The distal end of the free end portion of each piezoelectric vibrator 20 is joined to an island portion 40 that constitutes the diaphragm portion 38 of the flow path unit 27, as will be described later. The flexible cable 24 is electrically connected to the piezoelectric vibrator 20 on the side surface of the fixed end opposite to the fixed plate 23. In addition, the fixing plate 23 that supports each piezoelectric vibrator 20 is configured by a metal plate material having rigidity capable of receiving a reaction force from the piezoelectric vibrator 20.

次に、流路ユニット27について説明する。流路ユニット27は、ノズルプレート29、流路形成基板30、及び振動板31から構成され、ノズルプレート29を流路形成基板30の一方の表面に、振動板31をノズルプレート29とは反対側となる流路形成基板30の他方の表面にそれぞれ配置して積層し、接着等により一体化することで構成されている。ノズルプレート29は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口32を列状に開設したステンレス鋼製の薄いプレートである。本実施形態では、例えば、180個のノズル開口32を列状に開設し、これらのノズル開口32によってノズル列(ノズル群)を構成している。そして、このノズル列を横並びに2列設けている。なお、本実施形態のノズル開口32は、流路形成基板30に接合されたノズルプレート29における圧力発生室35とは反対側(吐出面側)に配されるストレート部分42と、当該ストレート部分42から圧力発生室35側に向って拡径するテーパー部分43とから構成されている。   Next, the flow path unit 27 will be described. The flow path unit 27 includes a nozzle plate 29, a flow path forming substrate 30, and a vibration plate 31. The nozzle plate 29 is on one surface of the flow path forming substrate 30, and the vibration plate 31 is opposite to the nozzle plate 29. Each of the flow path forming substrates 30 is arranged and laminated on the other surface and integrated by bonding or the like. The nozzle plate 29 is a thin plate made of stainless steel in which a plurality of nozzle openings 32 are opened in a row at a pitch corresponding to the dot formation density. In the present embodiment, for example, 180 nozzle openings 32 are formed in a row, and the nozzle rows (nozzle group) are configured by these nozzle openings 32. And this nozzle row is provided two rows side by side. The nozzle opening 32 of the present embodiment includes a straight portion 42 disposed on the opposite side (discharge surface side) of the pressure generating chamber 35 in the nozzle plate 29 joined to the flow path forming substrate 30, and the straight portion 42. And a taper portion 43 whose diameter increases toward the pressure generation chamber 35 side.

流路形成基板30は、リザーバー33、インク供給口34、及び圧力発生室35からな一連のインク流路(液体流路の一種)を形成する板状部材である。具体的には、この流路形成基板30は、各ノズル開口32に対応させて圧力発生室35となる空部を隔壁で区画した状態で複数形成すると共に、インク供給口34およびリザーバー33となる空部を形成した板状の部材である。そして、本実施形態の流路形成基板30は、シリコンウェハーをエッチング処理することで作製されている。上記の圧力発生室35は、ノズル開口32の列設方向(ノズル列方向)に対して直交する方向に細長い室として形成され、インク供給口34は、圧力発生室35とリザーバー33との間を連通する流路幅の狭い狭窄部として形成されている。また、リザーバー33は、インクカートリッジ(図示せず)に貯留されたインクを各圧力発生室35に供給するための室であり、インク供給口34を通じて対応する各圧力発生室35に連通している。   The flow path forming substrate 30 is a plate-like member that forms a series of ink flow paths (a kind of liquid flow path) including the reservoir 33, the ink supply port 34, and the pressure generation chamber 35. More specifically, the flow path forming substrate 30 is formed with a plurality of vacant portions to be the pressure generating chambers 35 corresponding to the respective nozzle openings 32 in a state of being partitioned by the partition walls, and becomes the ink supply port 34 and the reservoir 33. It is a plate-like member in which a void is formed. The flow path forming substrate 30 of this embodiment is manufactured by etching a silicon wafer. The pressure generation chamber 35 is formed as an elongated chamber in a direction orthogonal to the direction in which the nozzle openings 32 are arranged (nozzle row direction), and the ink supply port 34 is provided between the pressure generation chamber 35 and the reservoir 33. It is formed as a narrowed portion with a narrow channel width that communicates. The reservoir 33 is a chamber for supplying ink stored in an ink cartridge (not shown) to each pressure generating chamber 35 and communicates with the corresponding pressure generating chamber 35 through the ink supply port 34. .

振動板31は、ステンレス鋼等の金属製の支持板36上にPPS(ポリフェニレンサルファイド)等の樹脂フィルム37をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、圧力発生室35の一方の開口面を封止してこの圧力発生室35の容積を変動させるためのダイヤフラム部38を有すると共に、リザーバー33の一方の開口面を封止するコンプライアンス部39が形成された部材である。そして、ダイヤフラム部38は、圧力発生室35に対応した部分の支持板36にエッチング加工を施し、当該部分を環状に除去して圧電振動子20の自由端部の先端を接合するための島部40を形成することで構成されている。この島部40は、圧力発生室35の平面形状と同様に、ノズル開口32の列設方向と直交する方向に細長いブロック状であり、この島部40の周りの樹脂フィルム37が弾性体膜として機能する。また、コンプライアンス部39として機能する部分、すなわちリザーバー33に対応する部分は、このリザーバー33の開口形状に倣って支持板36がエッチング加工で除去されて樹脂フィルム37のみとなっている。   The diaphragm 31 is a composite plate material having a double structure in which a resin film 37 such as PPS (polyphenylene sulfide) is laminated on a metal support plate 36 such as stainless steel, and one opening surface of the pressure generating chamber 35 is formed on the diaphragm 31. This is a member having a diaphragm portion 38 for sealing and changing the volume of the pressure generating chamber 35 and a compliance portion 39 for sealing one opening surface of the reservoir 33. The diaphragm portion 38 is an island portion for etching the portion of the support plate 36 corresponding to the pressure generating chamber 35 and removing the portion in an annular shape to join the tip of the free end of the piezoelectric vibrator 20. 40 is formed. Similar to the planar shape of the pressure generating chamber 35, the island portion 40 has an elongated block shape in a direction perpendicular to the direction in which the nozzle openings 32 are arranged, and the resin film 37 around the island portion 40 serves as an elastic film. Function. Further, the portion functioning as the compliance portion 39, that is, the portion corresponding to the reservoir 33 is formed of only the resin film 37 by removing the support plate 36 by etching according to the opening shape of the reservoir 33.

上記構成の記録ヘッド10では、圧電振動子20を変形させることで対応する圧力発生室35が収縮或いは膨張し、圧力発生室35内のインクに圧力変動が生じる。このインク圧力を制御することで、ノズル開口32からインク(インク滴)を吐出させることができる。インクを吐出するのに先だって定常容積の圧力発生室35を予備的に膨張させるとリザーバー33側からインク供給口34を通じて圧力発生室35内にインクが供給される。また、予備膨張の後に圧力発生室35を急激に収縮させるとノズル開口32からインクが吐出される。   In the recording head 10 having the above-described configuration, the corresponding pressure generation chamber 35 contracts or expands by deforming the piezoelectric vibrator 20, and pressure fluctuation occurs in the ink in the pressure generation chamber 35. By controlling the ink pressure, ink (ink droplets) can be ejected from the nozzle openings 32. If the pressure generating chamber 35 having a constant volume is preliminarily expanded prior to discharging ink, ink is supplied into the pressure generating chamber 35 from the reservoir 33 side through the ink supply port 34. Further, when the pressure generating chamber 35 is rapidly contracted after the preliminary expansion, ink is ejected from the nozzle opening 32.

ノズル開口32の形状及びインク供給口34の形状について説明する。   The shape of the nozzle opening 32 and the shape of the ink supply port 34 will be described.

図3A及び図3Bに示すように、ノズル開口32は漏斗状をしており、テーパー形状のテーパー部分43と、このテーパー部分43における吐出側端部に連通するストレート部分42とを有する。テーパー部分43は、円錐台状の空間を区画する部分であり、ノズル開口32における第1部分に相当する。ストレート部分42は、ノズル開口32における第2部分に相当し、断面積をノズル方向と直交する面でほぼ変えない形状であって円柱状の空間を区画する部分である。言い換えれば、吐出方向と直交する方向の断面形状が、吐出方向における何れの場所においても一定の円形である部分である。テーパー部分43は、圧力発生室35側(図3Aにおける下側)に向かうほど開口面積が大きくなっている。言い換えれば、インク滴の吐出側における開口面積が圧力発生室35側における開口面積よりも小さく定められている。例えば、テーパー部分43における中間位置の直径φ32bは圧力発生室35側の端部の直径φ32aよりも小さい。また、吐出側端部(ストレート部分32b側の端部)の直径φ32cは中間位置の直径φ32bよりも小さい。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the nozzle opening 32 has a funnel shape, and includes a tapered portion 43 having a tapered shape and a straight portion 42 communicating with the discharge side end portion of the tapered portion 43. The tapered portion 43 is a portion that defines a frustoconical space, and corresponds to a first portion in the nozzle opening 32. The straight portion 42 corresponds to the second portion of the nozzle opening 32, and is a portion that defines a cylindrical space with a cross-sectional area substantially unchanged on a plane orthogonal to the nozzle direction. In other words, the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the discharge direction is a portion that is a constant circle at any location in the discharge direction. The taper portion 43 has a larger opening area toward the pressure generating chamber 35 side (lower side in FIG. 3A). In other words, the opening area on the ink droplet ejection side is set smaller than the opening area on the pressure generation chamber 35 side. For example, the diameter φ32b at the intermediate position in the tapered portion 43 is smaller than the diameter φ32a at the end on the pressure generating chamber 35 side. Further, the diameter φ32c of the discharge side end (the end on the straight portion 32b side) is smaller than the diameter φ32b of the intermediate position.

この実施形態において、吐出側端部の直径φ32cはストレート部分42の直径に相当しており、24μmに定められている。ストレート部分42の長さL32b、すなわち吐出方向の長さは20μmに定められ、テーパー部分43の長さL32aは80μmに定められている。このためノズル開口32の長さL32は100μmになる。そして、テーパー角度θ32は50度に定められている。一方、インク供給口34については、幅W34が55μm、高さH34が80μm、長さL34が600μmにそれぞれ定められている。   In this embodiment, the diameter φ32c of the discharge side end portion corresponds to the diameter of the straight portion 42 and is set to 24 μm. The length L32b of the straight portion 42, that is, the length in the ejection direction is set to 20 μm, and the length L32a of the tapered portion 43 is set to 80 μm. Therefore, the length L32 of the nozzle opening 32 is 100 μm. The taper angle θ32 is set to 50 degrees. On the other hand, the ink supply port 34 has a width W34 of 55 μm, a height H34 of 80 μm, and a length L34 of 600 μm.

テーパー部分43は、以下のように作用していると考えられる。すなわち、圧力発生室35を収縮してインクを加圧すると、その力はノズル開口32内のインクにも作用する。この力(吐出方向への押圧力)を受けると、テーパー部分43に沿って移動する。テーパー部分43はインクが流れる流路を絞っているので、インクに与えられる力はより大きなものとなって応力が集中する。これにより、テーパー部分43におけるストレート部分42との境界部分に、圧力の高い部分を集中させることができる。そして、インクを加圧するタイミングを、テーパー部分43まで引き込まれたメニスカスMがストレート部分42に戻る前に定めている。言い換えれば、ストレート部分42のインクが極力少ない状態でインクを加圧している。これにより、テーパー部分43の吐出側端部に存在するインクに加圧力を集中させることができ、インクを局所的に強く加圧できる。   The tapered portion 43 is considered to act as follows. That is, when the pressure generating chamber 35 is contracted to pressurize the ink, the force also acts on the ink in the nozzle opening 32. When this force (pressing force in the discharge direction) is received, it moves along the tapered portion 43. Since the taper portion 43 restricts the flow path through which the ink flows, the force applied to the ink is larger and the stress is concentrated. Thereby, a high pressure part can be concentrated on the boundary part with the straight part 42 in the taper part 43. The timing for pressurizing the ink is determined before the meniscus M drawn to the tapered portion 43 returns to the straight portion 42. In other words, the ink is pressurized in a state where the amount of ink in the straight portion 42 is as small as possible. As a result, the pressure can be concentrated on the ink present at the discharge side end of the tapered portion 43, and the ink can be locally strongly pressurized.

このような考えに基づいて、テーパー角度θ32についての検討をした。ここでは、テーパー角度θ32を20度、25度、30度、40度、50度、60度、80度に定め、それぞれのテーパー角度のノズル開口32から粘度8mPa・s、10mPa・s、15mPa・s、20mPa・s、30mPa・s、40mPa・sのインクを吐出させて評価を行った。この評価においては、ノズル開口32のインピーダンスZ32がインク供給口34のインピーダンスZ34よりも小さくなるようにノズル開口32の形状を定めている。また、テーパー角度θ32が80度以上のノズル開口32については評価の対象から外している。これは、80度以上であれば(要するに、鋭角にならない角度範囲のテーパー面が設けられていれば)テーパー面に沿ってインクが流れるので、圧力集中の効果が得られるからである。この場合、テーパーの最大角度は圧力発生室35の幅、ノズル開口32ピッチ、ノズル開口32の長さ等によって決まる。   Based on this idea, the taper angle θ32 was examined. Here, the taper angle θ32 is set to 20 degrees, 25 degrees, 30 degrees, 40 degrees, 50 degrees, 60 degrees, and 80 degrees, and the viscosity is 8 mPa · s, 10 mPa · s, and 15 mPa · s from the nozzle openings 32 of the respective taper angles. Evaluation was performed by ejecting ink of s, 20 mPa · s, 30 mPa · s, and 40 mPa · s. In this evaluation, the shape of the nozzle opening 32 is determined so that the impedance Z32 of the nozzle opening 32 is smaller than the impedance Z34 of the ink supply port. Further, the nozzle opening 32 having a taper angle θ32 of 80 degrees or more is excluded from the evaluation target. This is because if it is 80 degrees or more (in other words, if a tapered surface having an angle range that does not become an acute angle is provided), the ink flows along the tapered surface, so that an effect of pressure concentration can be obtained. In this case, the maximum taper angle is determined by the width of the pressure generating chamber 35, the pitch of the nozzle openings 32, the length of the nozzle openings 32, and the like.

図4は、評価結果の一覧を示している。この図において縦の項目はインクの粘度であり、横の項目はテーパー角度θ32である。そして、評価結果に関し、記号×は、インクが滴状にならず吐出されなかったことを意味する。また、記号△は、インク滴における飛行方向の後側に生じる尾の部分が、プリンタとして支障が生じうる長さであることを意味する。この評価では、尾の部分が500μmよりも長い場合に、△の評価としている。従って、記号○は、尾の部分がプリンタとして支障が生じない程度の長さであることを示している。   FIG. 4 shows a list of evaluation results. In this figure, the vertical item is the viscosity of the ink, and the horizontal item is the taper angle θ32. Regarding the evaluation result, the symbol x means that the ink did not become droplets and was not ejected. Further, the symbol Δ means that the tail portion generated on the rear side in the flight direction of the ink droplet has a length that may cause a trouble for the printer. In this evaluation, Δ is evaluated when the tail portion is longer than 500 μm. Therefore, the symbol “◯” indicates that the tail portion is long enough not to interfere with the printer.

この評価結果から次のことがいえる。すなわち、テーパー角度θ32とインクの粘度との間には相関関係があり、粘度が高いインクほどテーパー角度θ32を大きくすることが好ましいといえる。このことは、インクを吐出できない評価×に着目すると理解できる。例えば、テーパー角度が20度の場合には、粘度20mPa・s以上のインクで評価×になっており、テーパー角度が25度及び30度の場合には粘度30mPa・s以上のインクで評価×になっている。そして、テーパー角度が40度以上60度以下の場合には粘度40mPa・sのインクで評価×になっている。また、テーパー角度が80度以上の場合には粘度40mPa・sのインクで評価△になっている。   The following can be said from this evaluation result. That is, there is a correlation between the taper angle θ32 and the viscosity of the ink, and it can be said that it is preferable to increase the taper angle θ32 as the ink has a higher viscosity. This can be understood by paying attention to the evaluation x where ink cannot be ejected. For example, when the taper angle is 20 degrees, the evaluation is x for ink having a viscosity of 20 mPa · s or more, and when the taper angle is 25 degrees and 30 degrees, the evaluation is x for ink having a viscosity of 30 mPa · s or more. It has become. When the taper angle is not less than 40 degrees and not more than 60 degrees, the evaluation is x for the ink having a viscosity of 40 mPa · s. When the taper angle is 80 degrees or more, the evaluation is Δ for ink having a viscosity of 40 mPa · s.

評価○に着目すると、テーパー角度θ32にはインクの粘度に応じた適正範囲があることが判る。例えば、粘度が8mPa・s以上であって15mPa・s以下のインクを吐出させるのであれば、テーパー角度θ32は40度以上であればよいことが判る。また、粘度が8mPa・s以上であって30mPa・s以下のインクを吐出させるのであれば、テーパー角度θ32は50度以上であればよいことが判る。   Focusing on the evaluation o, it can be seen that the taper angle θ32 has an appropriate range according to the viscosity of the ink. For example, if ink having a viscosity of 8 mPa · s or more and 15 mPa · s or less is ejected, the taper angle θ32 may be 40 degrees or more. Further, it is understood that the taper angle θ32 may be 50 degrees or more if the viscosity is 8 mPa · s or more and 30 mPa · s or less is ejected.

次に、テーパー部分43の長さL32aについて検討する。応力をテーパー部分43におけるストレート部分42側に集中させるという作用効果からすれば、テーパー部分43が設けられていればこの作用効果を得られる。従って、長さは問わないといえる。そして、高粘度インクをより安定的に吐出させるという観点からすれば、長さL32aはストレート部分42以上の長さ(ノズル開口32長さL32の1/2)を有することが好ましいといえる。加えて、本実施形態のノズル開口32は、長さL32が100μmであり、そのうちの80μmがテーパー部分43の長さL32aである。そうすると、テーパー部分43の長さL32aは、ノズル開口32長さL32の4/5を有することがより好ましいといえる。このように、ノズル開口32長さL32におけるテーパー部分43の比率を増やすと、圧力の高い部分を容易に得ることができる。   Next, the length L32a of the tapered portion 43 will be examined. In view of the effect of concentrating the stress on the straight portion 42 side in the tapered portion 43, this effect can be obtained if the tapered portion 43 is provided. Therefore, it can be said that the length does not matter. From the viewpoint of more stably ejecting the high-viscosity ink, it can be said that the length L32a preferably has a length equal to or longer than the straight portion 42 (1/2 of the nozzle opening 32 length L32). In addition, the nozzle opening 32 of the present embodiment has a length L32 of 100 μm, of which 80 μm is the length L32a of the tapered portion 43. Then, it can be said that the length L32a of the tapered portion 43 is more preferably 4/5 of the nozzle opening 32 length L32. Thus, if the ratio of the taper part 43 in nozzle opening 32 length L32 is increased, a part with a high pressure can be obtained easily.

上記評価に用いたヘッド10では、粘度30mPa・sのインクにおいてノズル開口32のインピーダンスZ32は1.0×1014Ωであり、インク供給口34のインピーダンスZ34は1.27×1014Ωである。すなわち、ノズル開口32のインピーダンスZ32は、インク供給口34のインピーダンスZ34よりも小さい。ここで、インピーダンスはインクの粘度に応じて値が変わる。このため、他の粘度のインクを用いると各インピーダンスの数値は変化する。しかし、ノズル開口32のインピーダンスZ32がインク供給口34のインピーダンスZ34よりも小さいという関係は、インクの粘度に関わらず成立する。 In the head 10 used for the above evaluation, the impedance Z32 of the nozzle opening 32 is 1.0 × 10 14 Ω and the impedance Z34 of the ink supply port 34 is 1.27 × 10 14 Ω in the ink having a viscosity of 30 mPa · s. . That is, the impedance Z32 of the nozzle opening 32 is smaller than the impedance Z34 of the ink supply port 34. Here, the value of the impedance changes according to the viscosity of the ink. For this reason, when the ink of other viscosity is used, the numerical value of each impedance changes. However, the relationship that the impedance Z32 of the nozzle opening 32 is smaller than the impedance Z34 of the ink supply port 34 holds regardless of the viscosity of the ink.

このように、ノズル開口32のインピーダンスZ32をインク供給口34のインピーダンスZ34よりも小さくすると、圧力発生室35内のインクに圧力変化を与えた場合において、インピーダンスの大きいインク供給口34側についてはインクが流れ難くなり(音響的に重くなり)、インピーダンスの小さいノズル開口32側についてはインクが流れ易くなる(音響的に軽くなる)。これにより、インクに与えられた圧力変化によってメニスカスMを効率よく移動させることができる。また、インク滴の吐出後に生じる残留振動(圧力発生室35内のインクに与えられる圧力振動)が圧力発生室35内に残り易くなり、リザーバー33から圧力発生室35へインクを流入しやすくする。これにより、メニスカスMを早期に定常状態に戻すことができ、インク滴を高い周波で吐出させることができる。   As described above, when the impedance Z32 of the nozzle opening 32 is made smaller than the impedance Z34 of the ink supply port 34, the ink supply port 34 side having a large impedance is applied to the ink in the pressure generating chamber 35 when the pressure is changed. Is difficult to flow (acousticly becomes heavy), and ink easily flows (acousticly becomes light) on the side of the nozzle opening 32 having a small impedance. Thereby, the meniscus M can be efficiently moved by the pressure change applied to the ink. Further, residual vibration (pressure vibration applied to the ink in the pressure generation chamber 35) generated after the ink droplets are discharged tends to remain in the pressure generation chamber 35, and the ink easily flows from the reservoir 33 into the pressure generation chamber 35. Thereby, the meniscus M can be returned to a steady state at an early stage, and ink droplets can be ejected at a high frequency.

そして、ノズル開口32のインピーダンスZ32を小さくするためには、ストレート部分42の長さL32bを直径φ32bよりも短くすることがよい。このように構成すると、イナータンスや流路抵抗を小さくできるからである。すなわち、イナータンスは、ストレート部分42の長さL32bにインク密度を乗じ、それを開口面積で除して求められるので、開口面積が大きいほど(直径φ32bが大きいほど)、値が小さくなる。また、流路抵抗は、ストレート部分42の長さL32bが短いほど、かつ、開口面積が大きいほど小さくなる。従って、ストレート部分42の長さL32bを直径φ32bよりも短くすることは、ノズル開口32のインピーダンスZ32を小さくするために有効な手段といえる。   In order to reduce the impedance Z32 of the nozzle opening 32, the length L32b of the straight portion 42 is preferably shorter than the diameter φ32b. This is because when configured in this manner, inertance and flow path resistance can be reduced. In other words, the inertance is obtained by multiplying the length L32b of the straight portion 42 by the ink density and dividing it by the opening area, so that the value decreases as the opening area increases (the diameter φ32b increases). Further, the flow path resistance becomes smaller as the length L32b of the straight portion 42 is shorter and the opening area is larger. Therefore, making the length L32b of the straight portion 42 shorter than the diameter φ32b can be said to be an effective means for reducing the impedance Z32 of the nozzle opening 32.

図5は、上記構成の駆動信号発生回路8が発生する駆動信号COMに含まれる吐出パルスDPの構成を説明する波形図である。例示した吐出パルスDPは、本実施形態におけるプリンターにおいて吐出可能なインク滴のうち最もサイズの小さいインク滴を吐出するための吐出パルスである。この吐出パルスDPは、基準電位VHBから第1中間電位VM1まで一定勾配(電圧変化率)θ1で電位を上昇させる第1膨張要素p1(本発明における膨張要素に相当)と、第1膨張要素p1の後端電位である第1中間電位VM1を短い時間維持する第1ホールド要素p2(本発明における膨張ホールド要素に相当)と、第1中間電位VM1から最高電位VHまで比較的急峻な勾配θ2(θ2>θ1)で電位を上昇させる第2膨張要素p3(本発明における膨張要素に相当)と、最高電位VHを短い時間維持する第2ホールド要素p4と、最高電位VHから第2中間電位VM2まで比較的急峻な一定勾配θ3で電位を降下させる第1収縮要素p5(本発明における第1吐出要素に相当)と、第2中間電位VM2を一定時間維持する第3ホールド要素p6(本発明における吐出ホールド要素に相当)と、第2中間電位VM2から基準電位VHBまで一定勾配θ4(θ4<θ3)で電位を降下させる第2収縮要素p7(本発明における第2吐出要素に相当)とから構成されている。   FIG. 5 is a waveform diagram illustrating the configuration of the ejection pulse DP included in the drive signal COM generated by the drive signal generation circuit 8 having the above configuration. The illustrated ejection pulse DP is an ejection pulse for ejecting the smallest ink droplet among the ink droplets that can be ejected by the printer in the present embodiment. The ejection pulse DP includes a first expansion element p1 (corresponding to an expansion element in the present invention) that increases the potential at a constant gradient (voltage change rate) θ1 from the reference potential VHB to the first intermediate potential VM1, and a first expansion element p1. A first hold element p2 (corresponding to the expansion hold element in the present invention) that maintains the first intermediate potential VM1 that is the rear end potential for a short time, and a relatively steep gradient θ2 from the first intermediate potential VM1 to the maximum potential VH ( The second expansion element p3 (corresponding to the expansion element in the present invention) that raises the potential when θ2> θ1), the second hold element p4 that maintains the maximum potential VH for a short time, and from the maximum potential VH to the second intermediate potential VM2. A first contraction element p5 (corresponding to the first discharge element in the present invention) that drops the potential with a relatively steep constant gradient θ3, and a third hold that maintains the second intermediate potential VM2 for a certain period of time. An element p6 (corresponding to the discharge hold element in the present invention) and a second contraction element p7 (second discharge element in the present invention) that drops the potential from the second intermediate potential VM2 to the reference potential VHB with a constant gradient θ4 (θ4 <θ3). Equivalent).

上記吐出パルスDPが圧電振動子20に供給されると次のように作用する。まず、第1膨張要素p1が圧電振動子20に供給されると、当該圧電振動子20が素子長手方向に収縮して、これにより、基準電位VHBに対応する基準容積から第1中間電位VM1に対応する容積まで圧力発生室35が膨張する(第1膨張工程)。この第1膨張工程における圧力発生室35の収縮は、穏やかに行われる。これにより、図6(a)に示すように、ノズル開口32のストレート部分42におけるメニスカスが徐々に圧力発生室35側に引き込まれ始め、そして、図6(b)に示すように、ノズル開口32のストレート部分42において特に中心部分が周縁部分よりも先に圧力発生室35側に引き込まれ、その圧力発生室35側の先端部分はテーパー部分43内に浸入する。これは、メニスカスの中心部分の方が、メニスカスの周縁部(ノズル開口32の内周に近い側)と比べて動き易く、圧力変動に追従し易いためである。すなわち、第1膨張工程では、メニスカスはノズル開口32の開口面積の小さなストレート部分42に位置しているため、圧力発生室35側に強く引き込むことは難しい。このため、圧力発生室35の収縮を穏やかに行うように設定された第1膨張要素p1にて基準電位VHBから第1中間電位VM1まで一定勾配(電圧変化率)θ1で電位を上昇させることにより圧力発生室35を膨張させて、前記追従の遅れを解消している。これにより、第1膨張工程における圧力発生室35の膨張によって、ノズル開口32のストレート部分42におけるメニスカスの外周縁側が、メニスカスの中心部分に比べて、遅れて到達することを抑制させることができる。   When the ejection pulse DP is supplied to the piezoelectric vibrator 20, it operates as follows. First, when the first expansion element p1 is supplied to the piezoelectric vibrator 20, the piezoelectric vibrator 20 contracts in the longitudinal direction of the element, whereby the reference volume corresponding to the reference potential VHB is changed to the first intermediate potential VM1. The pressure generation chamber 35 expands to the corresponding volume (first expansion step). The pressure generating chamber 35 is gently contracted in the first expansion step. As a result, as shown in FIG. 6A, the meniscus in the straight portion 42 of the nozzle opening 32 starts to be gradually drawn into the pressure generating chamber 35 side, and as shown in FIG. In the straight portion 42, the central portion is drawn into the pressure generating chamber 35 side before the peripheral portion, and the tip portion on the pressure generating chamber 35 side enters the tapered portion 43. This is because the center portion of the meniscus is easier to move than the peripheral portion of the meniscus (the side closer to the inner periphery of the nozzle opening 32) and easily follows pressure fluctuations. That is, in the first expansion step, the meniscus is located in the straight portion 42 having a small opening area of the nozzle opening 32, so that it is difficult to strongly draw it into the pressure generating chamber 35 side. Therefore, by increasing the potential at a constant gradient (voltage change rate) θ1 from the reference potential VHB to the first intermediate potential VM1 by the first expansion element p1 set so as to gently contract the pressure generation chamber 35. The pressure generation chamber 35 is expanded to eliminate the follow-up delay. Thereby, the expansion of the pressure generation chamber 35 in the first expansion step can suppress the outer peripheral side of the meniscus in the straight portion 42 of the nozzle opening 32 from reaching later than the central portion of the meniscus.

そして、第1膨張工程における圧力発生室35の膨張状態は、第1ホールド要素p2の供給期間中に亘って一定に維持される(膨張維持工程)。これにより、第1膨張工程における圧力発生室35の膨張によって、ノズル開口32のストレート部分42におけるメニスカスの中心部分のインクに比べて、メニスカスの外周縁側のインクが、遅れて到達することをさらに抑制させることができる。その間に、ノズル開口32のストレート部分42内におけるメニスカスの外周縁側が、メニスカスの中心部分に続いて、テーパー部分43内に徐々に浸入する。   The expanded state of the pressure generating chamber 35 in the first expansion process is maintained constant over the supply period of the first hold element p2 (expansion maintaining process). Thereby, the expansion of the pressure generation chamber 35 in the first expansion step further suppresses the arrival of the ink on the outer peripheral edge side of the meniscus with a delay compared to the ink in the central portion of the meniscus in the straight portion 42 of the nozzle opening 32. Can be made. Meanwhile, the outer peripheral edge side of the meniscus in the straight portion 42 of the nozzle opening 32 gradually enters the tapered portion 43 following the center portion of the meniscus.

第1ホールド要素p2の後に続いて第2膨張要素p3が圧電振動子20に供給せることにより、当該圧電振動子20が素子長手方向に第1膨張工程よりも急激に収縮させる。これにより、圧力発生室35が、第1中間電位VM1に対応する容積から最高電位VHで規定される容積に急激に膨張する(第2膨張工程)。このとき、図6(c)に示すように、
メニスカスは、ノズル開口32におけるストレート部分42からテーパー部分43内に位置しているため、圧力発生室35側に強く引き込むことができる。すなわち、メニスカスの中心部分及び外周縁面側を、圧力発生室35側により大きく引き込むことができる。このように第2膨張行程では、開口面積の小さなストレート部分42から開口面積が大きなテーパー部分43に移動したメニスカスが、早く且つ強く圧力発生室35側に引き込むことができる状態にて第1膨張工程よりも急激に圧力発生室35収縮させることにより、メニスカスを破壊することなく、インクの吐出に適した状態としている。そして、この第2膨張工程における圧力発生室35の膨張状態は、第2ホールド要素p4の供給期間中に亘って維持される。
The second expansion element p3 is supplied to the piezoelectric vibrator 20 following the first hold element p2, so that the piezoelectric vibrator 20 contracts more rapidly in the element longitudinal direction than in the first expansion step. Thereby, the pressure generation chamber 35 rapidly expands from the volume corresponding to the first intermediate potential VM1 to the volume defined by the maximum potential VH (second expansion step). At this time, as shown in FIG.
Since the meniscus is located in the taper portion 43 from the straight portion 42 in the nozzle opening 32, it can be strongly pulled into the pressure generating chamber 35 side. That is, the center portion and the outer peripheral surface side of the meniscus can be drawn more largely toward the pressure generation chamber 35 side. Thus, in the second expansion stroke, the first expansion step is performed in a state in which the meniscus that has moved from the straight portion 42 having a small opening area to the tapered portion 43 having a large opening area can be quickly and strongly drawn into the pressure generating chamber 35 side. By contracting the pressure generation chamber 35 more rapidly, the state suitable for ink ejection is obtained without destroying the meniscus. And the expansion state of the pressure generation chamber 35 in this 2nd expansion process is maintained over the supply period of the 2nd hold element p4.

その後、第1収縮要素p5が圧電振動子20に供給されることにより当該圧電振動子20が伸長して最高電位VHに対応する容積から第2中間電位VM2に対応する容積まで圧力発生室35が急激に収縮する(第1吐出収縮工程)。この圧力発生室35の急激な収縮によって圧力発生室35内のインクが加圧され、これにより、図6(d)に示すように、ノズル開口32におけるテーパー部分43内のメニスカスの中心部分が柱状に盛り上がる。これは、メニスカスの中心部分が、圧力発生室35から離れる方向に進行しているのに対して、メニスカスの外周縁側が、圧力発生室35側に引き込まれているためである。つまり、メニスカスの中心部分と、メニスカスの外周縁側とは、逆位相の状態となっている。   Thereafter, when the first contraction element p5 is supplied to the piezoelectric vibrator 20, the piezoelectric vibrator 20 expands, and the pressure generating chamber 35 extends from the volume corresponding to the highest potential VH to the volume corresponding to the second intermediate potential VM2. Shrinks rapidly (first discharge shrinkage step). The ink in the pressure generating chamber 35 is pressurized by the rapid contraction of the pressure generating chamber 35, and as a result, as shown in FIG. 6D, the central portion of the meniscus in the tapered portion 43 in the nozzle opening 32 is columnar. Excitement. This is because the outer peripheral side of the meniscus is drawn into the pressure generation chamber 35 side while the central portion of the meniscus advances in a direction away from the pressure generation chamber 35. That is, the center portion of the meniscus and the outer peripheral edge side of the meniscus are in an opposite phase state.

そして、第3ホールド要素p6が圧電振動子20に供給されて、第2中間電位VM2が一定時間維持される(吐出収縮維持工程)。そして、この圧力発生室35の収縮状態は、第3ホールド要素p6の供給期間に亘って一定時間維持される。この間に、図6(e)に示すように、メニスカスの中心部分と、メニスカスの外周縁側とが、圧力発生室35側から離れる方向に同位相の状態となり、前記した膨張行程と同様に、特に中心部分がテーパー部分43側からストレート部分42に向って進行し、その柱状中心部分の先端部分がその周りの部分よりも先にストレート部分42内に浸入する。   Then, the third hold element p6 is supplied to the piezoelectric vibrator 20, and the second intermediate potential VM2 is maintained for a certain time (discharge contraction maintaining step). And the contraction state of this pressure generation chamber 35 is maintained for a fixed time over the supply period of the 3rd hold element p6. During this time, as shown in FIG. 6 (e), the center portion of the meniscus and the outer peripheral edge side of the meniscus are in the same phase in the direction away from the pressure generating chamber 35 side, The central portion advances from the tapered portion 43 side toward the straight portion 42, and the tip portion of the columnar central portion enters the straight portion 42 before the surrounding portion.

その後、第2収縮要素p7が圧電振動子20に供給されることにより当該圧電振動子20が第1吐出収縮工程よりもさらに伸長して、第2中間電位VM2に対応する容積から基準電位VHBに対応する容積まで圧力発生室35が収縮して復帰する(第2吐出収縮工程)。ここで、第2中間電位VM2から基準電位VHBまでの勾配θ4を、最高電位VHから第2中間電位VM2までの勾配θ3よりも緩く設定している。これにより、第1収縮工程における圧力発生室35の収縮によってストレート部分42内に浸入したメニスカスの外周縁側が、メニスカスの中心部分に比べて、遅れて到達することを抑制させることができる。この間に、図6(f)に示すように、メニスカスの中心部分からノズル開口32外に排出され、その後、メニスカスの中心部分の柱状部分が千切れ、これが小ドットに対応する数plのインク滴としてノズル開口32から吐出される。   Thereafter, when the second contraction element p7 is supplied to the piezoelectric vibrator 20, the piezoelectric vibrator 20 further expands more than the first discharge contraction step, and the volume corresponding to the second intermediate potential VM2 is changed to the reference potential VHB. The pressure generation chamber 35 contracts and returns to the corresponding volume (second discharge contraction step). Here, the gradient θ4 from the second intermediate potential VM2 to the reference potential VHB is set to be gentler than the gradient θ3 from the highest potential VH to the second intermediate potential VM2. Accordingly, it is possible to suppress the outer peripheral edge side of the meniscus that has entered the straight portion 42 due to the contraction of the pressure generation chamber 35 in the first contraction process from reaching later than the center portion of the meniscus. In the meantime, as shown in FIG. 6 (f), the central portion of the meniscus is discharged out of the nozzle opening 32, and then the columnar portion of the central portion of the meniscus is broken, and this is several pl ink droplets corresponding to small dots. From the nozzle opening 32.

以上のように説明した構成を採用することにより、例えば、紫外線等の光エネルギーの照射によって硬化する光硬化型インクのように従来のインクよりも粘度の高いインク(高粘度液体)を吐出する際に、変化率の異なる第1膨張要素p1及び第2膨張要素p3と、第1収縮要素p5及び第2収縮要素p7とを含む吐出パルスDPを圧電振動子20に供給することで、ノズル開口におけるメニスカスの中心部分とメニスカスの外周縁側とが逆位相になることを抑制されるので、吐出されたインクの後端部が尾のように伸びる現象を抑えることができ、可及的に球形に近い形状にすることができる。これにより、記録紙等の着弾対象物上でインクが複数に分離して着弾することを防止することができ、その結果、記録画像の画質の劣化を低減することができる。また、第1膨張要素p1と第2膨張要素
p2との間に第1ホールド要素p2を、第1収縮要素p5と第2収縮要素p7との間に第3ホールド要素p6を、含むので、メニスカスの中心部分とメニスカスの外周縁側とが逆位相になることを抑え、吐出された液体に付随する尾の成長を抑制することができる。さらに、逆位相によって生じるインクの飛翔速度の低下を抑えることができる。
By adopting the configuration described above, for example, when ejecting ink (high viscosity liquid) having a higher viscosity than conventional ink, such as a photocurable ink that is cured by irradiation with light energy such as ultraviolet rays. In addition, the discharge pulse DP including the first expansion element p1 and the second expansion element p3 having different rates of change and the first contraction element p5 and the second contraction element p7 is supplied to the piezoelectric vibrator 20, so that Since the center portion of the meniscus and the outer peripheral edge side of the meniscus are suppressed from being in reverse phase, the phenomenon that the rear end of the ejected ink extends like a tail can be suppressed, and it is as close to a sphere as possible. It can be shaped. Thereby, it is possible to prevent the ink from being separated and landed on a landing target such as recording paper, and as a result, it is possible to reduce the deterioration of the image quality of the recorded image. Since the first hold element p2 is included between the first expansion element p1 and the second expansion element p2, and the third hold element p6 is included between the first contraction element p5 and the second contraction element p7, the meniscus is included. It is possible to prevent the central portion of the liquid crystal and the outer peripheral edge side of the meniscus from being in opposite phases, and to suppress tail growth associated with the discharged liquid. Furthermore, it is possible to suppress a decrease in the flying speed of the ink caused by the reverse phase.

また、本実施形態のノズル開口32は、液体の吐出側が圧力発生室35側よりも小さい開口面積に定められるテーパー部分43と、テーパー部分43の吐出側端部に連通するストレート部分42とを有る構成とし、テーパー部分43の吐出側端部に連通するストレート部分42にメニスカスが位置する際に、緩やかに引き込み、液体の吐出側が圧力発生室35側よりも小さい開口面積のテーパー部分43にメニスカスが位置する際に、早く且つ強く引き込む構成とした。このため。開口面積が小さなストレート部分42では、緩やかに引き込み始め、開口面積が大きなテーパー部分43では急激に引き込むことにより、メニスカスを良好な状態に保ちつつ引き込み、広がって良好な状態を作りだし、その後メニスカス面の中央部分を吐出させることにより、より一層着弾対象物上で液体が複数に分離して着弾することを防止することができる。   Further, the nozzle opening 32 of the present embodiment has a tapered portion 43 in which the liquid discharge side is set to an opening area smaller than the pressure generation chamber 35 side, and a straight portion 42 communicating with the discharge side end portion of the tapered portion 43. When the meniscus is positioned on the straight portion 42 communicating with the discharge side end of the taper portion 43, the meniscus is gently drawn and the meniscus is formed in the taper portion 43 having a smaller opening area on the liquid discharge side than the pressure generation chamber 35 side. It was set as the structure which draws in quickly and strongly when positioning. For this reason. The straight portion 42 having a small opening area starts to be slowly pulled in, and the taper portion 43 having a large opening area is rapidly pulled in, so that the meniscus is drawn in a good state and spreads to create a good state. By discharging the central portion, it is possible to further prevent the liquid from being separated and landed on the landing target.

また、上述したように、例えば、インクの粘度が8mPa・s以上15mPa・s以下の場合にはテーパー角度θ32を40度以上、インク粘度が8mPa・s以上30mPa・s以下の場合にはテーパー角度θ32を50度以上というように、テーパー角度θ32をインクの粘度に応じて適正範囲に設定することにより、テーパー部分43の吐出側のインク圧力を局所的に、より高めることができる。そして、圧力が高い部分をメニスカスの近傍に集中させて、インクに与えられた圧力変化を、インクの吐出に、より効率良く使用することができる。その結果、高粘度のインクであっても効率的に吐出することができる。   As described above, for example, when the ink viscosity is 8 mPa · s or more and 15 mPa · s or less, the taper angle θ32 is 40 degrees or more, and when the ink viscosity is 8 mPa · s or more and 30 mPa · s or less, the taper angle. By setting the taper angle θ32 to an appropriate range according to the viscosity of the ink such that θ32 is 50 degrees or more, the ink pressure on the discharge side of the tapered portion 43 can be locally increased. Then, by concentrating the high pressure portion in the vicinity of the meniscus, the pressure change applied to the ink can be used more efficiently for ink ejection. As a result, even high viscosity ink can be efficiently discharged.

ここで、何らの対策も施さない従来構成では、高粘度インクで中ドットを形成する場合に、インクの尾が引き易い傾向があり、この尾の部分が中ドットインク滴本体から分離することにより、これらの分離した部分(サテライトインク滴或いはミスト)が記録紙上でそれぞれ異なる位置に着弾する等して画質を著しく低下させる原因となっていた。このような不具合を防止するべく、基準電位VHBから第1中間電位VM1までの勾配θ1を、第1中間電位VM1から最高電位VHまでの勾配θ2よりも緩く設定するとともに、第2中間電位VM2から基準電位VHBまでの勾配θ4を、最高電位VHから第2中間電位VM2までの勾配θ3よりも緩く設定したので、ストレート部分42内に浸入したメニスカスの外周縁側が、メニスカスの中心部分に比べて、遅れて到達することを抑制させることができる。   Here, in the conventional configuration in which no measures are taken, when forming a medium dot with high-viscosity ink, there is a tendency that the tail of the ink tends to be drawn, and this tail part is separated from the medium dot ink droplet main body. These separated portions (satellite ink droplets or mist) land at different positions on the recording paper, causing a significant deterioration in image quality. In order to prevent such a problem, the gradient θ1 from the reference potential VHB to the first intermediate potential VM1 is set to be gentler than the gradient θ2 from the first intermediate potential VM1 to the maximum potential VH, and from the second intermediate potential VM2. Since the gradient θ4 to the reference potential VHB is set to be gentler than the gradient θ3 from the highest potential VH to the second intermediate potential VM2, the outer peripheral edge side of the meniscus that has entered the straight portion 42 is compared with the central portion of the meniscus. Reaching with a delay can be suppressed.

ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。   By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the description of the scope of claims.

図7は、吐出パルスの変形例を示す波形図である。上記実施形態では、本発明における吐出パルスの一例として、第1収縮要素p5及び第2収縮要素p7の2つの収縮要素を含んでいたが、吐出パルスの形状はこれには限られない。例えば、図7に示す吐出パルスDP´は、収縮要素として、最高電位VHから第3中間電位VM3まで一定勾配で電位を降下させる第3収縮要素p8(本発明における吐出要素に相当)と、第3中間電位VM3を一定時間維持する第4ホールド要素p9(本発明における吐出ホールド要素に相当)と、第3中間電位VM2から第4中間電位VM4まで一定勾配で電位を降下させる第4収縮要素p10(本発明における吐出要素に相当)と、第4中間電位VM4を一定時間維持する第5ホールド要素p11(本発明における吐出ホールド要素に相当)と、第4中間電位VM4から基準電位VHBまで一定勾配で電位を降下させる第2収縮要素p12(本発明における吐出要素に相当)との3つの収縮要素を含んでいても良い。   FIG. 7 is a waveform diagram showing a modified example of the ejection pulse. In the above embodiment, the two contraction elements, the first contraction element p5 and the second contraction element p7, are included as an example of the discharge pulse in the present invention, but the shape of the discharge pulse is not limited to this. For example, the discharge pulse DP ′ shown in FIG. 7 includes, as contraction elements, a third contraction element p8 (corresponding to the discharge element in the present invention) that drops the potential with a constant gradient from the highest potential VH to the third intermediate potential VM3. A fourth hold element p9 (corresponding to the discharge hold element in the present invention) that maintains the third intermediate potential VM3 for a certain period of time, and a fourth contraction element p10 that lowers the potential with a constant gradient from the third intermediate potential VM2 to the fourth intermediate potential VM4. (Corresponding to the ejection element in the present invention), a fifth hold element p11 (corresponding to the ejection hold element in the present invention) for maintaining the fourth intermediate potential VM4 for a certain time, and a constant gradient from the fourth intermediate potential VM4 to the reference potential VHB May include three contraction elements, a second contraction element p12 (corresponding to the discharge element in the present invention) that lowers the potential.

これにより、圧力発生室35の収縮による高粘度インクの吐出の際に、メニスカスの中心部分とメニスカスの外周縁側とが逆位相になることをさらに抑えて、吐出されたインクに付随する尾の成長を抑制することができる。さらに、逆位相によって生じる液滴の飛翔速度の低下を抑えることができる。即ち、吐出パルスDPは、少なくとも、第1膨張要素p1と、第1膨張要素p1とは変化率の異なる第2膨張要素p3とを含む構成の吐出パルスであれば、任意の波形のものを用いることができる。   As a result, when high-viscosity ink is discharged due to contraction of the pressure generation chamber 35, the center portion of the meniscus and the outer peripheral side of the meniscus are further prevented from being in reverse phase, and tail growth associated with the discharged ink is developed. Can be suppressed. Furthermore, it is possible to suppress a drop in the droplet flying speed caused by the reverse phase. That is, the discharge pulse DP has an arbitrary waveform as long as the discharge pulse DP includes at least the first expansion element p1 and the second expansion element p3 having a different rate of change from the first expansion element p1. be able to.

また、上記実施形態では、圧力発生部として、所謂縦振動モードの圧電振動子20を例示したが、これには限られない。例えば、所謂撓み振動モードの圧電振動子を用いる場合にも本発明を適用することが可能である。なお、この撓み振動モードの圧電振動子を採用する場合は、図5に示した吐出パルスDPの波形が上下反転する。   In the above embodiment, the piezoelectric vibrator 20 in the so-called longitudinal vibration mode is illustrated as the pressure generating unit, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can also be applied when using a so-called flexural vibration mode piezoelectric vibrator. Note that when the piezoelectric vibrator in the flexural vibration mode is employed, the waveform of the ejection pulse DP shown in FIG.

そして、本発明は、複数の駆動信号を用いて吐出制御が可能な液体吐出装置であれば、プリンターに限らず、プロッタ、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体吐出装置、例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。   The present invention is not limited to a printer as long as it is a liquid ejection device that can perform ejection control using a plurality of drive signals, and other than various ink jet recording devices such as plotters, facsimile devices, copiers, and recording devices. The present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus such as a display manufacturing apparatus, an electrode manufacturing apparatus, and a chip manufacturing apparatus.

1 プリンターコントローラー、2 プリントエンジン、6 制御部、7 発振回路、
8 駆動信号発生回路、10 ヘッド、12 キャリッジ移動機構、
13 紙送り機構、14 リニアエンコーダ、15 シフトレジスター、16 ラッチ、17 デコーダー、18 レベルシフター、19 スイッチ、20 圧電振動子、
22 圧電振動子群、23 固定板、24 フレキシブルケーブル、
25 振動子ユニット、26 ヘッドケース、27 流路ユニット、
29 ノズルプレート、30 流路形成基板、31 振動板、32 ノズル開口、
33 リザーバー、34 インク供給口、35 圧力発生室、36 支持板、
37 樹脂フィルム、38 ダイヤフラム部、39 コンプライアンス部、40 島部、42 ストレート部分、43 テーパー部分、COM 駆動信号、DP パルス、
p1 第1膨張要素、p2 第1ホールド要素、p3 第2膨張要素、
p4 第2ホールド要素、p5 第1収縮要素、p6 第3ホールド要素、
p7 第2収縮要素、p8 第3収縮要素、p9 第4ホールド要素、
p10 第4収縮要素、p11 第5ホールド要素、p12 第5収縮要素
1 printer controller, 2 print engine, 6 control unit, 7 oscillation circuit,
8 drive signal generation circuit, 10 head, 12 carriage movement mechanism,
13 Paper feed mechanism, 14 Linear encoder, 15 Shift register, 16 Latch, 17 Decoder, 18 Level shifter, 19 Switch, 20 Piezoelectric vibrator,
22 piezoelectric vibrator group, 23 fixing plate, 24 flexible cable,
25 transducer unit, 26 head case, 27 flow path unit,
29 nozzle plate, 30 flow path forming substrate, 31 diaphragm, 32 nozzle opening,
33 Reservoir, 34 Ink supply port, 35 Pressure generating chamber, 36 Support plate,
37 resin film, 38 diaphragm part, 39 compliance part, 40 island part, 42 straight part, 43 taper part, COM drive signal, DP pulse,
p1 first expansion element, p2 first hold element, p3 second expansion element,
p4 second hold element, p5 first contraction element, p6 third hold element,
p7 second contraction element, p8 third contraction element, p9 fourth hold element,
p10 4th contraction element, p11 5th hold element, p12 5th contraction element

Claims (9)

ノズル開口に連通する圧力発生室、及び、この圧力発生室の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有し、当該圧力発生素子の動作によって前記ノズル開口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一連の駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
を備え、
前記ノズル開口が、
液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第1部分と、
前記第1部分の吐出側端部に連通する第2部分とを有する液体吐出装置であって、
前記駆動信号発生部が発生する前記駆動パルスには、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを引き込む複数の膨張要素と、
前記膨張した圧力発生室を収縮させるように電圧を変化させて液滴を吐出させる吐出要素とを含み、
前記膨張要素は、第1膨張要素と、前記第1膨張要素とは異なる電圧変化率でメニスカスを引き込む第2膨張要素とを含むことを特徴とする液体吐出装置。
A pressure generating chamber that communicates with the nozzle opening, and a liquid discharging head that has a pressure generating element that causes a pressure fluctuation in the liquid in the pressure generating chamber, and that can discharge liquid from the nozzle opening by the operation of the pressure generating element; ,
A drive signal generator for generating a series of drive signals including a drive pulse for driving the pressure generating element;
With
The nozzle opening is
A first portion in which the liquid discharge side is defined as an opening area smaller than the pressure generation chamber side;
A liquid ejection device having a second portion communicating with the ejection side end of the first portion,
The drive pulse generated by the drive signal generator includes a plurality of expansion elements that expand the pressure generation chamber and draw a meniscus,
A discharge element that discharges a droplet by changing a voltage so as to contract the expanded pressure generation chamber,
The liquid ejection apparatus, wherein the expansion element includes a first expansion element and a second expansion element that draws a meniscus at a voltage change rate different from that of the first expansion element.
前記第1膨張要素の電圧変化率を、前記第2膨張要素の電圧変化率よりも小さく設定し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 a voltage change rate of the first expansion element is set to be smaller than a voltage change rate of the second expansion element. 前記第1膨張要素と前記第2膨張要素との間に、前記第1膨張要素の後端で電圧を一定時間維持する膨張ホールド要素を含む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 expansion hold element that maintains a voltage for a certain time at a rear end of the first expansion element is provided between the first expansion element and the second expansion element. Liquid discharge device. 前記吐出要素は、第1吐出要素と、前記第1吐出素とは異なる電圧変化率で前記圧力発生室を収縮させる第2吐出要素とを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の液体吐出装置。   4. The discharge element according to claim 1, wherein the discharge element includes a first discharge element and a second discharge element that contracts the pressure generating chamber at a voltage change rate different from that of the first discharge element. The liquid ejection device according to any one of the above. 前記第1吐出要素と前記第2吐出要素との間に、前記第1吐出要素の後端で電圧を一定時間維持する吐出ホールド要素を含むことを特徴とする請求項4に記載の液体吐出装置。   5. The liquid ejection device according to claim 4, further comprising an ejection hold element that maintains a voltage at a rear end of the first ejection element for a certain period between the first ejection element and the second ejection element. . 前記液体の粘度は、8ミリパスカル秒以上15ミリパスカル秒以下であり、
前記ノズル開口の第1部分は、テーパー角度が40度以上の円錐台状の空間を区画することを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の液体吐出装置。
The viscosity of the liquid is 8 millipascal seconds or more and 15 millipascal seconds or less,
6. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the first portion of the nozzle opening defines a frustoconical space having a taper angle of 40 degrees or more. 6.
前記液体の粘度は、8ミリパスカル秒以上30ミリパスカル秒以下であり、
前記ノズル開口の第1部分は、テーパー角度が50度以上の円錐台状の空間を区画することを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の液体吐出装置。
The viscosity of the liquid is 8 millipascal seconds or more and 30 millipascal seconds or less,
6. The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein the first portion of the nozzle opening defines a frustoconical space having a taper angle of 50 degrees or more.
前記ノズル開口における前記第1部分の長さは、前記第2部分以上の長さを有することを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の液体吐出装置。   The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein a length of the first portion in the nozzle opening is equal to or longer than the second portion. ノズル開口に連通する圧力発生室、及び、この圧力発生室の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有し、当該圧力発生素子の動作によって前記ノズル開口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一連の駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
を備え、
前記ノズル開口が、
液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第1部分と、
前記第1部分の吐出側端部に連通する第2部分とを有する液体吐出装置の制御方法であって、
前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを引き込む複数の膨張工程と、
前記膨張工程で膨張した圧力発生室を収縮させるように電圧を変化させて液滴を吐出させる吐出工程とを含み、
前記膨張工程には、第1膨張工程と、前記第1膨張工程とは異なる電圧変化率でメニスカスを引き込む第2膨張工程とを含むことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
A pressure generating chamber that communicates with the nozzle opening, and a liquid discharging head that has a pressure generating element that causes a pressure fluctuation in the liquid in the pressure generating chamber, and that can discharge liquid from the nozzle opening by the operation of the pressure generating element; ,
A drive signal generator for generating a series of drive signals including a drive pulse for driving the pressure generating element;
With
The nozzle opening is
A first portion in which the liquid discharge side is defined as an opening area smaller than the pressure generation chamber side;
And a second part communicating with the discharge side end of the first part.
A plurality of expansion steps for expanding the pressure generating chamber and drawing a meniscus;
A discharge step of discharging a droplet by changing a voltage so as to contract the pressure generating chamber expanded in the expansion step,
The method of controlling a liquid ejection apparatus, wherein the expansion step includes a first expansion step and a second expansion step of drawing a meniscus at a voltage change rate different from that of the first expansion step.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012144175A1 (en) * 2011-04-19 2012-10-26 Canon Kabushiki Kaisha Method of driving liquid ejection head and liquid ejection apparatus
WO2015034027A1 (en) 2013-09-03 2015-03-12 Ricoh Company, Ltd. Inkjet recording method and inkjet recording device
US9073315B2 (en) 2013-02-12 2015-07-07 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and method of driving and controlling head
CN113844175A (en) * 2020-06-25 2021-12-28 东芝泰格有限公司 Liquid jet head and printer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003287537A (en) * 2002-03-28 2003-10-10 Seiko Epson Corp Injection head and method for manufacturing probe array
JP2004177786A (en) * 2002-11-28 2004-06-24 Canon Inc Image display device
JP2006083312A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Riso Kagaku Corp Non-aqueous inkjet ink
JP2008238485A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Fujifilm Corp Inkjet recording method and inkjet recording apparatus
JP2009132088A (en) * 2007-11-30 2009-06-18 Seiko Epson Corp Liquid discharge device and liquid discharge method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003287537A (en) * 2002-03-28 2003-10-10 Seiko Epson Corp Injection head and method for manufacturing probe array
JP2004177786A (en) * 2002-11-28 2004-06-24 Canon Inc Image display device
JP2006083312A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Riso Kagaku Corp Non-aqueous inkjet ink
JP2008238485A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Fujifilm Corp Inkjet recording method and inkjet recording apparatus
JP2009132088A (en) * 2007-11-30 2009-06-18 Seiko Epson Corp Liquid discharge device and liquid discharge method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012144175A1 (en) * 2011-04-19 2012-10-26 Canon Kabushiki Kaisha Method of driving liquid ejection head and liquid ejection apparatus
CN103492184A (en) * 2011-04-19 2014-01-01 佳能株式会社 Method of driving liquid ejection head and liquid ejection apparatus
US9259923B2 (en) 2011-04-19 2016-02-16 Canon Kabushiki Kaisha Method of driving liquid ejection head and liquid ejection apparatus
US9073315B2 (en) 2013-02-12 2015-07-07 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and method of driving and controlling head
WO2015034027A1 (en) 2013-09-03 2015-03-12 Ricoh Company, Ltd. Inkjet recording method and inkjet recording device
EP3041682A4 (en) * 2013-09-03 2017-01-04 Ricoh Company, Ltd. Inkjet recording method and inkjet recording device
CN113844175A (en) * 2020-06-25 2021-12-28 东芝泰格有限公司 Liquid jet head and printer
EP3928989A1 (en) * 2020-06-25 2021-12-29 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Liquid ejection head and printer
CN113844175B (en) * 2020-06-25 2023-09-19 东芝泰格有限公司 Liquid jet head and printer

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