JP2016159574A - Liquid discharge device - Google Patents

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浩史 ▲高▼野
浩史 ▲高▼野
Hiroshi Takano
山本 伸一
Shinichi Yamamoto
伸一 山本
坪田 真一
Shinichi Tsubota
真一 坪田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid discharge device capable of performing a vibrating operation neither too much nor too little.SOLUTION: With a drive signal vCOM, first vibration drive pulses VP1, VP2 to be raised in potential up to a reference potential Vb as reference for potential variation after being lowered in potential from the reference potential, and second vibration drive pulses VP3, VP4 to be lowered in potential down to the reference potential after being raised in potential from the reference potential are generated within a repetitive period T, and a control circuit applies an actuator selectively with one or a plurality of the first vibration drive pulses or second vibration drive pulses of a drive signal according to a condition associated with thickening of the ink or a condition associated with sedimentation of a component included in the ink, thereby performing a vibration operation.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、インクジェット式記録装置などの液体吐出装置に関し、特に、駆動パルスをアクチュエーターに印加することにより当該アクチュエーターを駆動させて圧力室内の液体に圧力振動を生じさせてノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドを備える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 recording apparatus, and in particular, a liquid that causes the actuator to be driven by applying a driving pulse to the actuator to cause pressure oscillation in the liquid in the pressure chamber, thereby ejecting the liquid from the nozzle. The present invention relates to a liquid ejection apparatus including an ejection head.

液体吐出装置は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(噴射)する装置である。この液体吐出装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を活かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタを製造するディスプレイ製造装置,有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイやFED(面発光ディスプレイ)等の電極を形成する電極形成装置,バイオチップ(生物化学素子)を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを吐出し、ディスプレイ製造装置用の色材吐出ヘッドではR(Red)・G(Green)・B(Blue)の各色材の溶液を吐出する。また、電極形成装置用の電極材吐出ヘッドでは液状の電極材料を吐出し、チップ製造装置用の生体有機物吐出ヘッドでは生体有機物の溶液を吐出する。   The liquid discharge apparatus includes a liquid discharge head, and discharges (sprays) various liquids from the liquid discharge head. As this liquid ejection device, for example, there are image recording devices such as an ink jet printer and an ink jet plotter, but recently, various kinds of manufacturing have been made utilizing the feature that a very small amount of liquid can be accurately landed on a predetermined position. It is also applied to devices. For example, a display manufacturing apparatus for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode forming apparatus for forming an electrode such as an organic EL (Electro Luminescence) display or FED (surface emitting display), a chip for manufacturing a biochip (biochemical element) Applied to manufacturing equipment. The recording head for the image recording apparatus ejects liquid ink, and the color material ejection head for the display manufacturing apparatus ejects a solution of each color material of R (Red), G (Green), and B (Blue). The electrode material discharge head for the electrode forming apparatus discharges a liquid electrode material, and the bioorganic discharge head for the chip manufacturing apparatus discharges a bioorganic solution.

ここで、上記の液体吐出ヘッドは、圧電素子や発熱素子等のアクチュエーターを駆動することで、ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力振動を生じさせ、当該圧力振動を利用してノズルから液体を吐出させる。この種の液体吐出ヘッドではノズルにおいて液体(メニスカス)が外気に晒されているため、液体に含まれる溶媒成分が蒸発する等して、液体が増粘する場合がある。また、比重の比較的大きい色材等を含む液体では、時間の経過とともに色材等が沈降する場合がある。これらのような場合、ノズルから液体が正常に吐出されない虞がある。このような問題を抑制するため、液体吐出動作中(例えば、プリンターにおいては印刷動作中)や液体吐出動作を行っていない待機中において、液体が吐出されないノズルに対応するアクチュエーター(例えば、圧電素子や発熱素子等)に振動駆動パルスを印加してアクチュエーター駆動させることで、ノズルから液体を吐出させない程度に圧力室内の液体およびメニスカスを振動させている。即ち、この振動動作により、ノズル付近の液体を攪拌し、増粘が抑えられている(例えば、特許文献1参照)。   Here, the liquid discharge head drives an actuator such as a piezoelectric element or a heat generating element to cause pressure vibration in the liquid in the pressure chamber communicating with the nozzle, and the liquid is discharged from the nozzle using the pressure vibration. Discharge. In this type of liquid ejection head, since the liquid (meniscus) is exposed to the outside air at the nozzle, the liquid may thicken due to evaporation of the solvent component contained in the liquid. In addition, in a liquid containing a color material having a relatively large specific gravity, the color material or the like may settle over time. In such cases, there is a possibility that the liquid is not normally ejected from the nozzle. In order to suppress such a problem, an actuator (for example, a piezoelectric element or the like) corresponding to a nozzle from which liquid is not discharged during a liquid discharging operation (for example, a printing operation in a printer) or in a standby state where no liquid discharging operation is performed. By applying a vibration drive pulse to a heating element or the like to drive the actuator, the liquid and meniscus in the pressure chamber are vibrated to the extent that the liquid is not discharged from the nozzle. That is, by this vibration operation, the liquid in the vicinity of the nozzle is agitated and the thickening is suppressed (for example, see Patent Document 1).

特開2014−138996号公報JP 2014-138996 A

従来においては、一律に同じ振動駆動パルスを用いて振動動作が行われていたが、液体の組成やノズル毎の吐出頻度等によっては、振動動作の効果に過不足が生じていた。   Conventionally, the vibration operation is performed uniformly using the same vibration drive pulse. However, depending on the composition of the liquid, the discharge frequency for each nozzle, etc., the effect of the vibration operation is excessive or insufficient.

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、より過不足なく振動動作を実行することが可能な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 provide a liquid ejecting apparatus capable of performing a vibration operation without excess or deficiency.

〔手段1〕
本発明の液体吐出装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を吐出するノズルが形成されたノズル面、および、前記ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力振動を生じさせるアクチュエーターを有する液体吐出ヘッドと、
前記アクチュエーターを駆動して前記圧力室内の液体に圧力振動を生じさせることで液体を振動させる振動駆動パルスを含む駆動信号を周期的に発生する駆動信号発生回路と、
前記液体吐出ヘッドのノズル面を封止するキャッピング機構と、
前記キャッピング機構により前記液体吐出ヘッドのノズル面を封止した状態で前記振動駆動パルスを前記アクチュエーターに印加して振動動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記駆動信号は、電位変化の基準となる基準電位から電位を下降させてから前記基準電位まで電位を上昇させる第1の振動駆動パルスと、前記基準電位から電位を上昇させてから前記基準電位まで電位を下降させる第2の振動駆動パルスと、を繰り返し周期内に少なくとも1つずつ発生し、
前記制御回路は、液体の増粘に係る条件又は液体に含まれる成分の沈降に係る条件に応じて前記駆動信号の中から第1の振動駆動パルスまたは第2の振動駆動パルスのうちの何れか一つ又は複数を前記アクチュエーターに選択的に印加して前記振動動作を実行することを特徴とする。
[Means 1]
The liquid discharge apparatus of the present invention has been proposed to achieve the above object, and generates pressure vibrations in the liquid in the nozzle surface on which the nozzle for discharging the liquid is formed and in the pressure chamber communicating with the nozzle. A liquid ejection head having an actuator to be
A drive signal generation circuit that periodically generates a drive signal including a vibration drive pulse that drives the actuator to cause the liquid in the pressure chamber to vibrate and cause the liquid to vibrate;
A capping mechanism for sealing the nozzle surface of the liquid discharge head;
A control circuit for controlling the vibration operation by applying the vibration drive pulse to the actuator in a state where the nozzle surface of the liquid discharge head is sealed by the capping mechanism;
With
The drive signal includes a first vibration drive pulse that lowers the potential from a reference potential that is a reference for potential change and then increases the potential to the reference potential, and increases the potential from the reference potential to the reference potential. Generating at least one second vibration drive pulse for lowering the potential within a repetition period;
The control circuit may select either the first vibration drive pulse or the second vibration drive pulse from the drive signal according to a condition related to liquid thickening or a condition related to sedimentation of components contained in the liquid. One or more are selectively applied to the actuator to execute the vibration operation.

手段1の構成によれば、液体の増粘に係る条件又は液体に含まれる成分の沈降に係る条件に応じて駆動信号の中から第1の振動駆動パルスまたは第2の振動駆動パルスのうちの何れか一つ又は複数をアクチュエーターに選択的に印加して前記振動動作を実行することで、種々の条件を反映してより過不足なくより適切な振動動作を実行することが可能となる。   According to the configuration of the means 1, the first vibration drive pulse or the second vibration drive pulse is selected from the drive signals according to the condition related to the thickening of the liquid or the condition related to the sedimentation of the component contained in the liquid. By selectively applying any one or a plurality to the actuator and executing the vibration operation, it is possible to reflect the various conditions and execute a more appropriate vibration operation without excess or deficiency.

〔手段2〕
上記手段1の構成において、前記駆動信号は、電圧が互いに異なる複数の第1の振動駆動パルス、および、電圧が互いに異なる複数の第2の振動駆動パルスを繰返し周期内に発生する構成を採用することが望ましい。
[Means 2]
In the configuration of the means 1, the drive signal employs a configuration in which a plurality of first vibration drive pulses having different voltages and a plurality of second vibration drive pulses having different voltages are generated within a repetition cycle. It is desirable.

手段2の構成によれば、振動駆動パルスの選択の幅が広がり、これらを組み合わせてさらに効率的に振動動作を実行することが可能となる。   According to the configuration of the means 2, the range of selection of the vibration drive pulse is widened, and the vibration operation can be executed more efficiently by combining these.

プリンターの電気的な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. プリンターの内部構成を説明する斜視図である。2 is a perspective view illustrating an internal configuration of the printer. FIG. 記録ヘッドの構成を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a recording head. 駆動信号の構成を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the structure of a drive signal. 振動動作における振動駆動パルスの選択パターンを例示した波形図である。It is a wave form diagram which illustrated the selection pattern of the vibration drive pulse in vibration operation.

以下、本発明を実施するための形態を、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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described 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1の電気的な構成を説明するブロック図、図2は、プリンター1の内部構成を説明する斜視図である。本実施形態におけるプリンター1は、紙送り機構3、キャリッジ移動機構4、リニアエンコーダー5、および記録ヘッド6等を備えたプリントエンジン13と、各部を制御するプリンターコントローラー7とを有する。記録ヘッド6は、インクカートリッジ17を搭載したキャリッジ16の底面側に取り付けられている。そして、当該キャリッジ16は、キャリッジ移動機構4によってガイドロッド18に沿って往復移動可能に構成されている。すなわち、プリンター1は、紙送り機構3によって記録紙等の記録媒体Sを順次搬送すると共に、記録媒体に対して記録ヘッド6を記録媒体Sの幅方向(主走査方向)に相対移動させながら当該記録ヘッド6のノズル30(図3等参照)からインクを吐出させて、記録媒体S上に当該インクを着弾させることにより画像等を記録する。なお、インクカートリッジ17がプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジ17のインクが供給チューブを通じて記録ヘッド6側に送られる構成を採用することもできる。   FIG. 1 is a block diagram illustrating the electrical configuration of the printer 1, and FIG. 2 is a perspective view illustrating the internal configuration of the printer 1. The printer 1 in this embodiment includes a print engine 13 including a paper feed mechanism 3, a carriage moving mechanism 4, a linear encoder 5, a recording head 6, and the like, and a printer controller 7 that controls each unit. The recording head 6 is attached to the bottom surface side of the carriage 16 on which the ink cartridge 17 is mounted. The carriage 16 is configured to reciprocate along the guide rod 18 by the carriage moving mechanism 4. That is, the printer 1 sequentially transports the recording medium S such as recording paper by the paper feeding mechanism 3 and moves the recording head 6 relative to the recording medium in the width direction (main scanning direction) of the recording medium S. By ejecting ink from the nozzles 30 (see FIG. 3 and the like) of the recording head 6 and landing the ink on the recording medium S, an image or the like is recorded. It is also possible to adopt a configuration in which the ink cartridge 17 is disposed on the main body side of the printer, and the ink of the ink cartridge 17 is sent to the recording head 6 side through a supply tube.

キャリッジ16の走査方向における一端部(図2における右手前)は、ホームポジションとなっており、このホームポジションの下方には、記録ヘッド6のノズル面を封止可能なキャッピング機構20が配設されている。このキャッピング機構20は、上面側が開口したトレイ状の弾性材からなるキャップ21と、ノズル面が封止された状態におけるキャップ21の内部空間を負圧化する図示しないポンプとから構成される。また、キャッピング機構20は、図示しない昇降機構によって昇降可能に構成され、キャップ21が記録ヘッド6のノズル面を封止する封止状態と、キャップ21がノズル面から離隔した待避状態とに切り替えることができるようになっている。具体的には、記録ヘッド6が記録媒体Sに対して記録動作(印刷動作)を行わない待機状態のとき、或いは、プリンター1の電源がオフにされたときは、キャリッジ16はホームポジションに位置付けられて、キャッピング機構20によって記録ヘッド6のノズル面がキャッピングされる。これにより、記録ヘッド6のノズル30からインク溶媒が蒸発することが抑制されるようになっている。また、このキャッピングした状態で、後述する振動動作が行われ、記録ヘッド6のノズル30や圧力室31内のインクが撹拌される。さらに、記録ヘッド6内の流路における増粘したインクや気泡等を除去してノズル30の詰まり等を回復する処理であるメンテナンス動作(吸引クリーニング動作)においては、上記キャッピング状態においてポンプを作動させてキャップ21の内部空間を負圧化させることで、ノズルから強制的にインクや気泡をキャップ21内に排出させる。キャップ21に排出された廃インクは、図示しない廃インクタンクに排出される。   One end of the carriage 16 in the scanning direction (right front in FIG. 2) is a home position, and a capping mechanism 20 capable of sealing the nozzle surface of the recording head 6 is disposed below the home position. ing. The capping mechanism 20 includes a cap 21 made of a tray-like elastic material whose upper surface is open, and a pump (not shown) that creates a negative pressure in the internal space of the cap 21 in a state where the nozzle surface is sealed. Further, the capping mechanism 20 is configured to be moved up and down by a lifting mechanism (not shown), and is switched between a sealed state in which the cap 21 seals the nozzle surface of the recording head 6 and a retracted state in which the cap 21 is separated from the nozzle surface. Can be done. Specifically, when the recording head 6 is in a standby state in which the recording operation (printing operation) is not performed on the recording medium S, or when the printer 1 is turned off, the carriage 16 is positioned at the home position. Then, the nozzle surface of the recording head 6 is capped by the capping mechanism 20. As a result, the evaporation of the ink solvent from the nozzles 30 of the recording head 6 is suppressed. Further, in the capped state, a vibration operation described later is performed, and the ink in the nozzle 30 and the pressure chamber 31 of the recording head 6 is agitated. Further, in a maintenance operation (suction cleaning operation) that is a process of removing clogged nozzles 30 by removing thickened ink or bubbles in the flow path in the recording head 6, the pump is operated in the capping state. Thus, the negative pressure is applied to the internal space of the cap 21, thereby forcibly discharging ink and bubbles from the nozzle into the cap 21. The waste ink discharged to the cap 21 is discharged to a waste ink tank (not shown).

本実施形態におけるプリンターコントローラー7は、インターフェース(I/F)8と、CPU9と、メモリー10と、駆動信号発生回路11と、を有する。インターフェース8は、外部機器との間で印刷データや印刷命令等の送受信を行う。CPU9は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー10は、CPU9のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ROM、RAM、NVRAM(不揮発性記憶素子)を含む。CPU9は、メモリー10に記憶されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。また、本実施形態におけるCPU9は、外部装置からの印刷データに基づき、記録動作時にどのノズル30からどのタイミングでインクを吐出させるかを示す吐出データを発生し、当該吐出データを記録ヘッド6のヘッドコントローラー15に送信する。駆動信号発生回路11は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて、アナログの信号を発生し、当該信号を増幅して駆動信号を発生する。   The printer controller 7 in the present embodiment includes an interface (I / F) 8, a CPU 9, a memory 10, and a drive signal generation circuit 11. The interface 8 transmits / receives print data, a print command, and the like to / from an external device. The CPU 9 is an arithmetic processing device for controlling the entire printer. The memory 10 is an element that stores a program for the CPU 9 and data used for various controls, and includes a ROM, a RAM, and an NVRAM (nonvolatile storage element). The CPU 9 controls each unit according to a program stored in the memory 10. Further, the CPU 9 in the present embodiment generates ejection data indicating at which timing from which nozzle 30 ink is ejected during a recording operation based on print data from an external device, and the ejection data is used as the head of the recording head 6. Transmit to the controller 15. The drive signal generation circuit 11 generates an analog signal based on waveform data relating to the waveform of the drive signal, and amplifies the signal to generate a drive signal.

次に、プリントエンジン13について説明する。このプリントエンジン13は、図1に示すように、紙送り機構3、キャリッジ移動機構4、リニアエンコーダー5、及び、記録ヘッド6等を備えている。キャリッジ移動機構4は、液体吐出ヘッドの一種である記録ヘッド6が取り付けられたキャリッジ16と、このキャリッジ16を、タイミングベルト等を介して走行させる駆動モーター(例えば、DCモーター)等からなり(図示せず)、キャリッジ16に搭載された記録ヘッド6を主走査方向に移動させる。紙送り機構3は、紙送りモーター及び紙送りローラー等からなり、記録媒体Sをプラテン上に順次送り出して副走査を行う。また、リニアエンコーダー5は、キャリッジ16に搭載された記録ヘッド6の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー7に出力する。プリンターコントローラー7のCPU9は、リニアエンコーダー5側から受信したエンコーダーパルスに基づいて記録ヘッド6の走査位置(現在位置)を把握することができる。また、CPU9は、当該エンコーダーパルスに基づいて、後述する駆動信号COMの発生タイミングを規定するタイミング信号(ラッチ信号LAT)を発生させる。ヘッドコントローラー15は、本発明における制御回路として機能し、プリンターコントローラー7側から送られてくる駆動信号COM中の駆動パルスを各圧電素子27に対して選択的に印加する制御を行う。   Next, the print engine 13 will be described. As shown in FIG. 1, the print engine 13 includes a paper feed mechanism 3, a carriage moving mechanism 4, a linear encoder 5, a recording head 6, and the like. The carriage moving mechanism 4 includes a carriage 16 to which a recording head 6 which is a kind of liquid ejection head is attached, a drive motor (for example, a DC motor) that drives the carriage 16 via a timing belt or the like (see FIG. The recording head 6 mounted on the carriage 16 is moved in the main scanning direction. The paper feed mechanism 3 includes a paper feed motor, a paper feed roller, and the like, and sequentially feeds the recording medium S onto the platen to perform sub-scanning. Further, the linear encoder 5 outputs an encoder pulse corresponding to the scanning position of the recording head 6 mounted on the carriage 16 to the printer controller 7 as position information in the main scanning direction. The CPU 9 of the printer controller 7 can grasp the scanning position (current position) of the recording head 6 based on the encoder pulse received from the linear encoder 5 side. Further, the CPU 9 generates a timing signal (latch signal LAT) that defines a generation timing of a drive signal COM described later based on the encoder pulse. The head controller 15 functions as a control circuit in the present invention, and performs control to selectively apply the drive pulse in the drive signal COM sent from the printer controller 7 side to each piezoelectric element 27.

図3は、記録ヘッド6の内部構成を説明する要部断面図である。
本実施形態における記録ヘッド6は、ノズルプレート25、流路基板26、および、圧電素子27等から概略構成され、これらの部材を積層した状態でケース28に取り付けられている。ノズルプレート25は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル30を同方向に沿って列状に開設したシリコン単結晶基板からなる部材である。本実施形態では、並設された複数のノズル30から構成されるノズル列(ノズル群の一種)は、例え360個のノズル30によって構成される。そして、このノズルプレート25のインクが吐出される側の面が、ノズル面に相当する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part for explaining the internal configuration of the recording head 6.
The recording head 6 in the present embodiment is schematically configured from a nozzle plate 25, a flow path substrate 26, a piezoelectric element 27, and the like, and is attached to the case 28 in a state where these members are laminated. The nozzle plate 25 is a member made of a silicon single crystal substrate in which a plurality of nozzles 30 are arranged in a line along the same direction at a pitch corresponding to the dot formation density. In the present embodiment, a nozzle row (a type of nozzle group) composed of a plurality of nozzles 30 arranged side by side is composed of, for example, 360 nozzles 30. The surface of the nozzle plate 25 on which ink is ejected corresponds to the nozzle surface.

流路基板26は、圧力室31となる空部が各ノズル30に対応して複数形成されている。この流路基板26における圧力室31の列の外側には、各圧力室31に共通な空部である共通液室32が形成されている。この共通液室32は、インク供給口33を介して各圧力室31と個々に連通している。また、共通液室32には、インクカートリッジ側からのインクがケース28のインク導入路34を通じて導入される。流路基板26のノズルプレート25側とは反対側の上面には、弾性膜35を介して圧電素子27(アクチュエーターの一種)が形成されている。圧電素子27は、金属製の下電極膜と、例えばチタン酸ジルコン酸鉛等からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜(何れも図示せず)とを順次積層することで形成されている。この圧電素子27は、所謂撓みモードの圧電素子であり、圧力室31の上部を覆うように形成されている。この圧電素子27は、配線部材36を通じて駆動信号が印加されることにより変形する。これにより、当該圧電素子27に対応する圧力室31内のインクに圧力振動が生じ、このインクの圧力振動を制御することによりノズル30からインクが吐出される。   In the flow path substrate 26, a plurality of empty portions to be the pressure chambers 31 are formed corresponding to the respective nozzles 30. A common liquid chamber 32 that is an empty portion common to the pressure chambers 31 is formed outside the row of pressure chambers 31 in the flow path substrate 26. The common liquid chamber 32 communicates with each pressure chamber 31 via an ink supply port 33. Further, the ink from the ink cartridge side is introduced into the common liquid chamber 32 through the ink introduction path 34 of the case 28. A piezoelectric element 27 (a kind of actuator) is formed on the upper surface of the flow path substrate 26 opposite to the nozzle plate 25 via an elastic film 35. The piezoelectric element 27 is formed by sequentially laminating a metal lower electrode film, a piezoelectric layer made of, for example, lead zirconate titanate, and the like, and an upper electrode film made of metal (both not shown). Yes. The piezoelectric element 27 is a so-called flexural mode piezoelectric element and is formed so as to cover the upper portion of the pressure chamber 31. The piezoelectric element 27 is deformed when a drive signal is applied through the wiring member 36. Thereby, pressure vibration is generated in the ink in the pressure chamber 31 corresponding to the piezoelectric element 27, and ink is ejected from the nozzle 30 by controlling the pressure vibration of the ink.

図4は、駆動信号発生回路11により発生される駆動信号の一例を説明する波形図であり、振動動作に用いられる駆動信号vCOMを示している。本実施形態において、駆動信号vCOMの繰り返し周期である単位周期Tは、記録ヘッド6の走査位置に応じたエンコーダーパルスに基づいて発生されるタイミング信号であるラッチ信号LATによって規定される。この駆動信号vCOMは、記録ヘッド6が記録媒体Sに対する記録動作(印刷動作)を行っていない待機中において、キャッピング機構20によるキャッピング状態で振動動作を実行する際に使用される駆動信号である。振動動作は、ノズル30内あるいは圧力室31内のインクを撹拌する目的として、圧力室31内のインクに圧力振動を生じさせる動作である。   FIG. 4 is a waveform diagram for explaining an example of the drive signal generated by the drive signal generation circuit 11 and shows the drive signal vCOM used for the vibration operation. In the present embodiment, a unit period T that is a repetition period of the drive signal vCOM is defined by a latch signal LAT that is a timing signal generated based on an encoder pulse corresponding to the scanning position of the recording head 6. The drive signal vCOM is a drive signal used when the vibration operation is performed in the capping state by the capping mechanism 20 during the standby state in which the recording head 6 is not performing the recording operation (printing operation) on the recording medium S. The vibration operation is an operation for generating pressure vibration in the ink in the pressure chamber 31 for the purpose of stirring the ink in the nozzle 30 or the pressure chamber 31.

本実施形態における駆動信号vCOMには、単位周期T内に、合計4つの振動駆動パルスVP1〜VP4(本発明における振動駆動パルスの一種)が発生される。より具体的には、単位周期Tは、合計4つのパルス発生周期t1〜t4に区分されており、第1のパルス発生周期t1で第1振動駆動パルスVP1が、第2のパルス発生周期t2で第2振動駆動パルスVP2が、第3のパルス発生周期t3で第3振動駆動パルスVP1が、第1のパルス発生周期t1で第1振動駆動パルスVP1が、それぞれ発生される。そして、キャッピング状態において駆動信号vCOM中の何れか1つあるいは複数の振動駆動パルスが選択されて印加される。   In the drive signal vCOM in the present embodiment, a total of four vibration drive pulses VP1 to VP4 (a kind of vibration drive pulse in the present invention) are generated within a unit period T. More specifically, the unit period T is divided into a total of four pulse generation periods t1 to t4, and the first vibration drive pulse VP1 is the second pulse generation period t2 in the first pulse generation period t1. The second vibration drive pulse VP2 is generated at the third pulse generation cycle t3, and the third vibration drive pulse VP1 is generated at the first pulse generation cycle t1. In the capping state, any one or a plurality of vibration drive pulses in the drive signal vCOM are selected and applied.

駆動信号vCOMに含まれる各振動駆動パルスVP1〜VP4は、ノズル30からインクが吐出されない程度にノズル30内および圧力室31内のインクに圧力振動を生じさせるように波形や電圧が定められた駆動パルスである。第1振動駆動パルスVP1は、本発明における第1の振動駆動パルスに相当し、電位変化の基準となる基準電位Vbからこの基準電位Vbよりも低い第1膨張電位VL1まで電位が下降する第1膨張成分p1と、第1膨張電位VL1を一定時間保持する第1膨張ホールド成分p2と、第1膨張電位VL1から基準電位Vbまで電位を上昇させる第1復帰収縮成分p3と、を有する。なお、基準電位Vbは、圧力室31の基準容積に対応する初期電位である。また、基準容積は、圧力室31の膨張もしくは収縮の起点となる容積(初期容積)である。この第1振動駆動パルスVP1が圧電素子27に印加されると、第1膨張成分p1により圧電素子27が基準電位Vbに対応する基準位置から圧力室31の外側(ノズル30から遠ざかる側)に向けて撓み、これにより、圧力室31が基準容積から第1膨張電位VL1に対応する第1の膨張容積まで膨張される。この膨張状態は第1膨張ホールド成分p2の印加期間において維持される。その後、第1復帰収縮成分p3により圧力室31の外側から内側(ノズル30に近づく側)に向けて撓んで基準位置まで変位する。これにより、圧力室31が第1の膨張容積から基準容積まで収縮する。すなわち、圧力室31を基準容積から膨張させた後、基準容積まで収縮させる。この一連の圧力室31の容積変化によって当該圧力室31内のインクおよびこれに連通するノズル30内のインクに圧力振動が生じる。   Each of the vibration drive pulses VP1 to VP4 included in the drive signal vCOM is a drive whose waveform and voltage are determined so as to cause pressure vibration in the ink in the nozzle 30 and the pressure chamber 31 to the extent that ink is not ejected from the nozzle 30. It is a pulse. The first vibration drive pulse VP1 corresponds to the first vibration drive pulse in the present invention, and the potential drops from the reference potential Vb serving as a reference for potential change to the first expansion potential VL1 lower than the reference potential Vb. It has an expansion component p1, a first expansion hold component p2 that holds the first expansion potential VL1 for a certain period of time, and a first return contraction component p3 that raises the potential from the first expansion potential VL1 to the reference potential Vb. The reference potential Vb is an initial potential corresponding to the reference volume of the pressure chamber 31. The reference volume is a volume (initial volume) that is a starting point of expansion or contraction of the pressure chamber 31. When the first vibration drive pulse VP1 is applied to the piezoelectric element 27, the piezoelectric element 27 is directed from the reference position corresponding to the reference potential Vb to the outside of the pressure chamber 31 (side away from the nozzle 30) by the first expansion component p1. Thus, the pressure chamber 31 is expanded from the reference volume to the first expansion volume corresponding to the first expansion potential VL1. This expansion state is maintained during the application period of the first expansion hold component p2. Thereafter, the first return contraction component p3 bends from the outside of the pressure chamber 31 to the inside (side approaching the nozzle 30) and is displaced to the reference position. Thereby, the pressure chamber 31 contracts from the first expansion volume to the reference volume. That is, the pressure chamber 31 is expanded from the reference volume and then contracted to the reference volume. Due to the volume change of the series of pressure chambers 31, pressure vibration is generated in the ink in the pressure chamber 31 and the ink in the nozzle 30 communicating with the ink.

第2振動駆動パルスVP2は、本発明における第1の振動駆動パルスに相当し、基準電位Vbからこの基準電位Vbおよび第1膨張電位VL1よりも低い第2膨張電位VL2まで電位が下降する第2膨張成分p4と、第2膨張電位VL2を一定時間保持する第2膨張ホールド成分p5と、第2膨張電位VL2から基準電位Vbまで電位を上昇させる第2復帰収縮成分p6と、を有する。この第2振動駆動パルスVP2は、第1振動駆動パルスVP1と同様に、圧力室31を基準容積から膨張させた後、基準容積まで収縮させるように圧電素子27を駆動させる。この第2振動駆動パルスVP2の駆動電圧(基準電位Vbと第2膨張電位VL2との電位差)は、第1振動駆動パルスVP1の駆動電圧(基準電位Vbと第1膨張電位VL1との電位差)よりも大きく設定されている。このため、第2振動駆動パルスVP2により圧電素子27が駆動されると、圧力室31内のインクおよびこれに連通するノズル30内のインクにはより大きい圧力振動が生じる。   The second vibration drive pulse VP2 corresponds to the first vibration drive pulse in the present invention, and the second potential drops from the reference potential Vb to the second expansion potential VL2 lower than the reference potential Vb and the first expansion potential VL1. It has an expansion component p4, a second expansion hold component p5 that holds the second expansion potential VL2 for a certain period of time, and a second return contraction component p6 that raises the potential from the second expansion potential VL2 to the reference potential Vb. Similar to the first vibration drive pulse VP1, the second vibration drive pulse VP2 drives the piezoelectric element 27 so that the pressure chamber 31 is expanded from the reference volume and then contracted to the reference volume. The drive voltage of the second vibration drive pulse VP2 (potential difference between the reference potential Vb and the second expansion potential VL2) is greater than the drive voltage of the first vibration drive pulse VP1 (potential difference between the reference potential Vb and the first expansion potential VL1). Is also set larger. For this reason, when the piezoelectric element 27 is driven by the second vibration drive pulse VP2, a larger pressure vibration is generated in the ink in the pressure chamber 31 and the ink in the nozzle 30 communicating with the ink.

第3振動駆動パルスVP3は、本発明における第2の振動駆動パルスに相当し、基準電位Vbからこの基準電位Vbよりも高い第1収縮電位VH1まで電位が上昇する第1収縮成分p7と、第1収縮電位VH1を一定時間保持する第1収縮ホールド成分p8と、第1収縮電位VH1から基準電位Vbまで電位を下降させる第1復帰膨張成分p9と、を有する。この第3振動駆動パルスVP3が圧電素子27に印加されると、第1収縮成分p7により圧電素子27が基準電位Vbに対応する基準位置から圧力室31の内側に向けて撓み、これにより圧力室31が基準容積から第1収縮電位VH1に対応する第1の収縮容積まで収縮される。この収縮状態は第1収縮ホールド成分p8の印加期間において維持される。その後、第1復帰膨張成分p9により圧力室31の内側から外側に向けて撓んで基準位置まで変位する。これにより、圧力室31が第1の膨張容積から基準容積まで膨張する。すなわち、圧力室31を基準容積から収縮させた後、基準容積まで膨張させる。この一連の圧力室31の容積変化によって当該圧力室31内のインクおよびこれに連通するノズル30内のインクに圧力振動が生じる。   The third vibration drive pulse VP3 corresponds to the second vibration drive pulse in the present invention, and includes a first contraction component p7 whose potential increases from the reference potential Vb to a first contraction potential VH1 higher than the reference potential Vb, A first contraction hold component p8 that holds the one contraction potential VH1 for a certain period of time; and a first return expansion component p9 that decreases the potential from the first contraction potential VH1 to the reference potential Vb. When the third vibration drive pulse VP3 is applied to the piezoelectric element 27, the first contraction component p7 causes the piezoelectric element 27 to bend from the reference position corresponding to the reference potential Vb toward the inside of the pressure chamber 31, thereby the pressure chamber. 31 is contracted from the reference volume to the first contraction volume corresponding to the first contraction potential VH1. This contraction state is maintained during the application period of the first contraction hold component p8. Thereafter, the first return expansion component p9 bends from the inside to the outside of the pressure chamber 31 and is displaced to the reference position. Thereby, the pressure chamber 31 expands from the first expansion volume to the reference volume. That is, the pressure chamber 31 is contracted from the reference volume and then expanded to the reference volume. Due to the volume change of the series of pressure chambers 31, pressure vibration is generated in the ink in the pressure chamber 31 and the ink in the nozzle 30 communicating with the ink.

第4振動駆動パルスVP4は、本発明における第2の振動駆動パルスに相当し、基準電位Vbからこの基準電位Vbおよび第1収縮電位VH1よりも高い第2収縮電位VH2まで電位が上昇する第2収縮成分p10と、第2収縮電位VH2を一定時間保持する第2収縮ホールド成分p11と、第2収縮電位VH2から基準電位Vbまで電位を下降させる第2復帰膨張成分p12と、を有する。この第4振動駆動パルスVP4は、第3振動駆動パルスVP3と同様に、圧力室31を基準容積から収縮させた後、基準容積まで膨張させるように圧電素子27を駆動させる。この第4振動駆動パルスVP4の駆動電圧(基準電位Vbと第2収縮電位VH2との電位差)は、第3振動駆動パルスVP3の駆動電圧(基準電位Vbと第1収縮電位VH1との電位差)よりも大きく設定されている。このため、第4振動駆動パルスVP4により圧電素子27が駆動されると、圧力室31内のインクおよびこれに連通するノズル30内のインクにはより大きい圧力振動が生じる。   The fourth vibration drive pulse VP4 corresponds to the second vibration drive pulse in the present invention. The second vibration drive pulse VP4 increases from the reference potential Vb to the second contraction potential VH2 higher than the reference potential Vb and the first contraction potential VH1. It has a contraction component p10, a second contraction hold component p11 that holds the second contraction potential VH2 for a certain period of time, and a second return expansion component p12 that lowers the potential from the second contraction potential VH2 to the reference potential Vb. As with the third vibration drive pulse VP3, the fourth vibration drive pulse VP4 drives the piezoelectric element 27 so that the pressure chamber 31 is contracted from the reference volume and then expanded to the reference volume. The drive voltage (potential difference between the reference potential Vb and the second contraction potential VH2) of the fourth vibration drive pulse VP4 is greater than the drive voltage (potential difference between the reference potential Vb and the first contraction potential VH1) of the third vibration drive pulse VP3. Is also set larger. For this reason, when the piezoelectric element 27 is driven by the fourth vibration drive pulse VP4, a larger pressure vibration is generated in the ink in the pressure chamber 31 and the ink in the nozzle 30 communicating with the ink.

上記構成のプリンター1は、インクの増粘に係る条件又はインクに含まれる成分(顔料成分等)の沈降に係る条件に応じて、駆動信号vCOMの中からいずれかの振動駆動パルスVP1〜VP4のうち何れか一つ又は複数が、各ノズル30に対応する圧電素子27にそれぞれ選択的に印加されて振動動作が行われることに特徴を有している。振動駆動パルスを選択する数や組み合わせ方によって、振動動作の強さ(撹拌効果の強さ)を任意に変えることができる。上述したように、この振動動作は、記録ヘッド6が記録媒体Sに対して記録動作(印刷動作)を行わない待機状態において、記録ヘッド6のノズル面がキャッピング機構20によりキャッピングされた状態で実行される。   The printer 1 having the above-described configuration can generate any one of the vibration drive pulses VP1 to VP4 from the drive signal vCOM according to the conditions related to the thickening of the ink or the conditions related to the sedimentation of the components (pigment components and the like) included in the ink. Any one or a plurality of them is selectively applied to the piezoelectric elements 27 corresponding to the respective nozzles 30 to perform a vibration operation. The strength of the vibration operation (strength of the stirring effect) can be arbitrarily changed depending on the number and combination of vibration drive pulses to be selected. As described above, this vibration operation is executed in a state where the nozzle surface of the recording head 6 is capped by the capping mechanism 20 in a standby state where the recording head 6 does not perform the recording operation (printing operation) on the recording medium S. Is done.

図5は、振動動作における振動駆動パルスVPの選択パターンを例示している。図5(a)に示す第1の選択パターンは、単位周期Tにおいて第1振動駆動パルスVP1のみが選択されて該当するノズル30の圧電素子27に印加されて振動動作が実行されるパターンである。この第1の選択パターンに関しては、振動動作としての効果、すなわち、インクの撹拌効果は最も弱いが、待機状態における消費電力を抑えることができ、また、必要以上にインクを撹拌することがないので、ノズル30におけるメニスカスが乱れることによる後のインクの吐出への悪影響が抑制される。なお、第1の選択パターンに関しては、第1振動駆動パルスVP1に替えて第3振動駆動パルスVP3のみが選択されるものとしても同程度の撹拌効果が得られる。   FIG. 5 illustrates a selection pattern of the vibration drive pulse VP in the vibration operation. The first selection pattern shown in FIG. 5A is a pattern in which only the first vibration drive pulse VP1 is selected in the unit period T and applied to the piezoelectric element 27 of the corresponding nozzle 30 to execute the vibration operation. . Regarding the first selection pattern, the effect as a vibration operation, that is, the ink stirring effect is the weakest, but the power consumption in the standby state can be suppressed, and the ink is not stirred more than necessary. The adverse effect on the subsequent ink ejection due to the disturbance of the meniscus in the nozzle 30 is suppressed. As for the first selection pattern, even if only the third vibration drive pulse VP3 is selected instead of the first vibration drive pulse VP1, the same stirring effect can be obtained.

図5(b)に示す第2の選択パターンは、単位周期Tにおいて第2振動駆動パルスVP2のみが選択されて該当するノズル30の圧電素子27に印加されて振動動作が実行されるパターンであり、上記第1の選択パターンよりも振動動作としての効果が強い。第2の選択パターンに関しては、第2振動駆動パルスVP2に替えて第4振動駆動パルスVP4のみが選択されるものとしても同程度の撹拌効果が得られる。また、図5(c)に示す第3の選択パターンは、単位周期Tにおいて第1振動駆動パルスVP1および第2振動駆動パルスVP2が選択されて、該当するノズル30の圧電素子27に順次印加されて振動動作が実行されるパターンであり、第2の選択パターンよりも振動動作としての効果が強い。この第3の選択パターンに関し、第1振動駆動パルスVP1および第2振動駆動パルスVP2に替えて、第3振動駆動パルスVP3および第4振動駆動パルスVP4が選択されるものとしても同程度の撹拌効果が得られる。   The second selection pattern shown in FIG. 5B is a pattern in which only the second vibration drive pulse VP2 is selected in the unit period T and applied to the piezoelectric element 27 of the corresponding nozzle 30 to execute the vibration operation. The effect as the vibration operation is stronger than that of the first selection pattern. As for the second selection pattern, even if only the fourth vibration drive pulse VP4 is selected instead of the second vibration drive pulse VP2, the same level of stirring effect can be obtained. Further, in the third selection pattern shown in FIG. 5C, the first vibration driving pulse VP1 and the second vibration driving pulse VP2 are selected in the unit period T, and are sequentially applied to the piezoelectric elements 27 of the corresponding nozzles 30. Thus, the vibration operation is executed and the effect as the vibration operation is stronger than that of the second selection pattern. With respect to the third selection pattern, even if the third vibration driving pulse VP3 and the fourth vibration driving pulse VP4 are selected instead of the first vibration driving pulse VP1 and the second vibration driving pulse VP2, the same stirring effect is obtained. Is obtained.

図5(d)に示す第4の選択パターンは、単位周期Tにおいて第2振動駆動パルスVP2および第3振動駆動パルスVP3が選択されて該当するノズル30の圧電素子27に順次印加されて振動動作が実行されるパターンである。このように、圧力室31を基準容積から膨張させてから基準容積まで戻す(収縮させる)第2振動駆動パルスVP2と、圧力室31を基準容積から収縮させてから基準容積まで戻す(膨張させる)第3振動駆動パルスVP3を組み合わせて振動動作を行うことで、メニスカスをより大きく動かすことが可能となり、上記各選択パターンよりも撹拌効果がさらに高くなっている。特に、沈降しやすい成分を含むインクを吐出するノズル30に対して効果的である。   In the fourth selection pattern shown in FIG. 5D, the second vibration drive pulse VP2 and the third vibration drive pulse VP3 are selected in the unit period T and sequentially applied to the piezoelectric element 27 of the corresponding nozzle 30 to perform the vibration operation. Is a pattern to be executed. As described above, the pressure chamber 31 is expanded from the reference volume and then returned (contracted) to the reference volume, and the second vibration drive pulse VP2 is contracted from the reference volume and then returned (expanded) to the reference volume. By performing the vibration operation in combination with the third vibration drive pulse VP3, the meniscus can be moved more greatly, and the stirring effect is further enhanced than the above selection patterns. In particular, this is effective for the nozzle 30 that ejects ink containing a component that easily settles.

圧力室31を基準容積から膨張させてから基準容積まで戻す振動駆動パルスと、圧力室31を基準容積から収縮させてから基準容積まで戻す振動駆動パルスを組み合わせるパターンとしては、VP1とVP3を組み合わせるパターン、VP2とVP4を組み合わせるパターン、又はVP1とVP4を組み合わせるパターン等が考えられるが、これらの組み合わせ方によって、撹拌効果を調整することが可能である。さらに、単位周期Tにおいて3つの振動駆動パルスを組み合わせるパターンも考えられる。このように、振動駆動パルスを組み合わせるパターンによって、撹拌効果を任意に調整することが可能となる。そして、図5(e)に示す第5の選択パターンは、単位周期Tにおいて全ての振動駆動パルスVP1〜VP4が選択されて該当するノズル30の圧電素子27に順次印加されて振動動作が実行されるパターンであり、図5で例示した各選択パターンのなかで撹拌効果が最も強くなっている。   As a pattern for combining the vibration drive pulse for expanding the pressure chamber 31 from the reference volume and returning it to the reference volume, and the vibration drive pulse for returning the pressure chamber 31 from the reference volume and returning to the reference volume, a pattern combining VP1 and VP3. A pattern in which VP2 and VP4 are combined, or a pattern in which VP1 and VP4 are combined is conceivable. The stirring effect can be adjusted by combining these patterns. Furthermore, a pattern in which three vibration drive pulses are combined in the unit period T is also conceivable. As described above, the stirring effect can be arbitrarily adjusted by a pattern in which vibration drive pulses are combined. In the fifth selection pattern shown in FIG. 5E, all the vibration drive pulses VP1 to VP4 are selected in the unit period T and sequentially applied to the piezoelectric elements 27 of the corresponding nozzles 30 to execute the vibration operation. The stirring effect is the strongest among the selection patterns illustrated in FIG.

次に、インクの増粘又はインクに含まれる固形成分の沈降に係る各種条件に応じた選択パターンの採用例について説明する。インクの増粘に係る条件として、まず、インクの保湿能力が考えられる。具体的には、インクの色材(顔料分散液等)の保湿能力あるいはインクに添加されている保湿剤(有機化合物等)の量に応じて、増粘の進行度合いが変わる。保湿能力が比較的高いインクは増粘が進みにくいため、このようなインクを吐出するノズル30あるいはノズル列に対しては、第1の選択パターンもしくは第2のパターンにより振動動作が行われる。これに対し、保湿能力が比較的低いインクは増粘が進みやすいため、このようなインクを吐出するノズル30あるいはノズル列に対しては、より撹拌効果の高い選択パターン、例えば、第3の選択パターンまたは第4の選択パターンにより振動動作が行われる。   Next, an example in which a selection pattern is employed according to various conditions relating to thickening of ink or sedimentation of solid components contained in ink will be described. As a condition relating to the thickening of the ink, first, the moisture retention capacity of the ink is considered. Specifically, the degree of progress of thickening varies depending on the moisturizing ability of the ink coloring material (pigment dispersion, etc.) or the amount of the moisturizing agent (organic compound, etc.) added to the ink. Ink having a relatively high moisture retention capacity does not easily increase in viscosity, and therefore, the nozzle 30 or the nozzle row that ejects such ink is vibrated by the first selection pattern or the second pattern. On the other hand, since the viscosity of ink having a relatively low moisturizing capacity is likely to increase, a selection pattern having a higher stirring effect, such as the third selection, is applied to the nozzles 30 or nozzle rows that discharge such ink. The vibration operation is performed according to the pattern or the fourth selection pattern.

また、インクの増粘に係る条件としては、記録ヘッド6のノズル面がキャッピングされて待機状態となる前の記録動作時のインク吐出頻度が挙げられる。インクの吐出頻度が比較的多いノズル30については、インクの増粘の進行度合いは比較的低いため、第1の選択パターンや第2の選択パターンにより振動動作が行われる。これに対し、吐出頻度が比較的少ないノズル30については、インクの増粘の進行度合いが比較的高いため、より撹拌効果の高い第3の選択パターンまたは第4の選択パターンにより振動動作が行われる。   In addition, as a condition related to ink thickening, there is an ink ejection frequency during a recording operation before the nozzle surface of the recording head 6 is capped and enters a standby state. For the nozzle 30 having a relatively high ink ejection frequency, the degree of progress of the ink thickening is relatively low, and hence the vibration operation is performed by the first selection pattern and the second selection pattern. On the other hand, since the degree of progress of ink thickening is relatively high for the nozzle 30 with a relatively low ejection frequency, the vibration operation is performed by the third selection pattern or the fourth selection pattern having a higher stirring effect. .

インクに含まれる固形成分の沈降に係る条件としては、インクの種類、すなわち、当該インクに含まれる顔料の種類が挙げられる。例えば、顔料インクは、染料インクよりも固形成分である顔料の沈降が進みやすい。また、顔料の中でも、白色のインクに含まれる酸化チタン等のように比重がより大きいものは沈降が一層進みやすい。このため、染料インク等のように固形成分の沈降が生じにくいインクを吐出するノズル30あるいはノズル列に対しては、より撹拌効果の高い第3の選択パターンまたは第4の選択パターンにより振動動作が行われる。また、金属箔のような扁平な形状をもつ平板状粒子を含むインクに関しては、撹拌すると逆にインクの吐出が不安定となる場合があるため、このようなインクを吐出するノズル30あるいはノズル列に対しては、撹拌効果が最も弱い第1の選択パターンにより振動動作が行われ、あるいは、振動動作が行われない。   Examples of the conditions relating to sedimentation of the solid component contained in the ink include the type of ink, that is, the type of pigment contained in the ink. For example, the pigment ink is more likely to settle the pigment, which is a solid component, than the dye ink. Among pigments, those having a higher specific gravity such as titanium oxide contained in white ink are more likely to settle. For this reason, the nozzle 30 or the nozzle row that discharges ink that is unlikely to cause sedimentation of solid components, such as dye ink, is vibrated by the third selection pattern or the fourth selection pattern having a higher stirring effect. Done. In addition, regarding ink containing flat particles having a flat shape such as a metal foil, the ejection of the ink may become unstable when agitated. Therefore, the nozzle 30 or the nozzle array for ejecting such ink may be used. On the other hand, the vibration operation is performed by the first selection pattern having the weakest stirring effect or the vibration operation is not performed.

さらに、記録ヘッド6における同一のノズル列に属するノズル30であっても、構造上の理由で増粘が進みにくいノズル30と増粘が進みやすいノズル30が併存する場合もある。具体的には、ノズル列の端部に位置するノズル30は、ノズル列の中央部に位置するノズル30よりもインクの増粘が進みやすい。このため、ノズル列の中央部に位置するノズル30に対しては第1の選択パターンにより振動動作が行われ、ノズル列の端部に位置するノズル30に対しては、より撹拌効果の高い選択パターン、例えば、第2の選択パターンまたは第3の選択パターンにより振動動作が行われる。そして、例えば、保湿能力が低く、顔料の沈降が進みやすいインクを吐出するノズル30であって、前回吐出時からの経過時間が長時間に亘るノズル30あるいはノズル列については、最も撹拌効果の高い第5の選択パターンにより振動動作が行われる。これにより、次の記録動作に移行した時のインクの増粘や顔料の沈降による吐出不良を低減することができる。   Furthermore, even if the nozzles 30 belong to the same nozzle row in the recording head 6, there are cases where the nozzles 30 that are difficult to increase in viscosity and the nozzles 30 that are likely to increase in viscosity coexist for structural reasons. Specifically, the nozzle 30 positioned at the end of the nozzle row is more likely to increase the viscosity of the ink than the nozzle 30 positioned at the center of the nozzle row. For this reason, the vibration operation is performed by the first selection pattern for the nozzles 30 located in the center of the nozzle row, and the nozzle 30 located at the end of the nozzle row is selected with a higher stirring effect. The vibration operation is performed by a pattern, for example, the second selection pattern or the third selection pattern. For example, the nozzle 30 or the nozzle row that discharges ink that has a low moisture retention ability and that is likely to cause precipitation of the pigment, and has a long elapsed time from the previous discharge, has the highest stirring effect. The vibration operation is performed according to the fifth selection pattern. As a result, it is possible to reduce ejection defects due to ink thickening or pigment settling when the next recording operation is started.

このように、インクの増粘又はインクに含まれる成分の沈降に係る各種条件に応じて、駆動信号vCOM中の各振動駆動パルスの何れか一つ又は複数を圧電素子27に選択的に印加して振動動作を実行することにより、インクの増粘の度合や、固形成分の沈降の度合に合わせて、より過不足なくより適切な振動動作を実行することが可能となる。
また、例示した駆動信号vCOMのように、電圧が互いに異なる複数の第1の振動駆動パルスVP1,VP2、および、電圧が互いに異なる複数の第2の振動駆動パルスVP3,VP4を単位周期T内に発生する構成とすることで、振動駆動パルスの選択の幅が広がり、これらを組み合わせてさらに効率的に振動動作を実行することが可能となる。
As described above, one or more of the vibration drive pulses in the drive signal vCOM are selectively applied to the piezoelectric element 27 in accordance with various conditions relating to ink thickening or sedimentation of components contained in the ink. By executing the vibration operation, it is possible to execute a more appropriate vibration operation without excess or deficiency in accordance with the degree of thickening of the ink or the degree of sedimentation of the solid component.
In addition, as in the illustrated drive signal vCOM, a plurality of first vibration drive pulses VP1 and VP2 having different voltages and a plurality of second vibration drive pulses VP3 and VP4 having different voltages are included in a unit period T. By adopting such a configuration, the range of selection of the vibration drive pulse is widened, and it becomes possible to more efficiently execute the vibration operation by combining these.

なお、駆動信号に含まれる振動駆動パルスの数や順序等については例示したものには限られない。要は、電位変化の基準となる基準電位から電位を下降させてから基準電位まで電位を上昇させる第1の振動駆動パルスと、基準電位から電位を上昇させてから基準電位まで電位を下降させる第2の振動駆動パルスと、が繰返し周期である単位周期T内に少なくとも1つずつ発生される構成であればよい。   The number and order of the vibration drive pulses included in the drive signal are not limited to those illustrated. The point is that the first vibration driving pulse that raises the potential from the reference potential that becomes the reference of the potential change and then raises the potential to the reference potential, and the first vibration drive pulse that raises the potential from the reference potential and then lowers the potential to the reference potential. Any configuration may be used as long as at least one vibration drive pulse is generated within the unit period T which is a repetition period.

なお、上記実施形態では、圧電素子として、所謂撓み振動型の圧電素子27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。また、圧力室内の液体に圧力振動を生じさせるアクチュエーターであれば、圧電素子には限られず、例えば、発熱素子や静電アクチュエーター等を採用することも可能である。   In the above-described embodiment, the so-called flexural vibration type piezoelectric element 27 is exemplified as the piezoelectric element. However, the piezoelectric element is not limited to this, and for example, a so-called longitudinal vibration type piezoelectric element can be employed. In addition, the actuator is not limited to the piezoelectric element as long as it is an actuator that causes pressure vibration in the liquid in the pressure chamber. For example, a heating element, an electrostatic actuator, or the like can be employed.

そして、本発明は、振動駆動パルスの印加によりアクチュエーターを駆動して液体の振動制御を行う液体吐出装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、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 apparatus that drives an actuator by applying a vibration drive pulse to control liquid vibration, and various ink jet recording apparatuses such as a plotter, a facsimile machine, and a copier. It can also be applied to.

1…プリンター,6…記録ヘッド,9…CPU,11…駆動信号発生回路,20…キャッピング機構,27…圧電素子,30…ノズル,31…圧力室   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer, 6 ... Recording head, 9 ... CPU, 11 ... Drive signal generation circuit, 20 ... Capping mechanism, 27 ... Piezoelectric element, 30 ... Nozzle, 31 ... Pressure chamber

Claims (2)

液体を吐出するノズルが形成されたノズル面、および、前記ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力振動を生じさせるアクチュエーターを有する液体吐出ヘッドと、
前記アクチュエーターを駆動して前記圧力室内の液体に圧力振動を生じさせることで液体を振動させる振動駆動パルスを含む駆動信号を周期的に発生する駆動信号発生回路と、
前記液体吐出ヘッドのノズル面を封止するキャッピング機構と、
前記キャッピング機構により前記液体吐出ヘッドのノズル面を封止した状態で前記振動駆動パルスを前記アクチュエーターに印加して振動動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記駆動信号は、電位変化の基準となる基準電位から電位を下降させてから前記基準電位まで電位を上昇させる第1の振動駆動パルスと、前記基準電位から電位を上昇させてから前記基準電位まで電位を下降させる第2の振動駆動パルスと、を繰り返し周期内に少なくとも1つずつ発生し、
前記制御回路は、液体の増粘に係る条件又は液体に含まれる成分の沈降に係る条件に応じて前記駆動信号の中から第1の振動駆動パルスまたは第2の振動駆動パルスのうちの何れか一つ又は複数を前記アクチュエーターに選択的に印加して前記振動動作を実行することを特徴とする液体吐出装置。
A liquid ejection head having a nozzle surface on which nozzles for ejecting liquid are formed, and an actuator for generating pressure vibration in the liquid in the pressure chamber communicating with the nozzle;
A drive signal generation circuit that periodically generates a drive signal including a vibration drive pulse that drives the actuator to cause the liquid in the pressure chamber to vibrate and cause the liquid to vibrate;
A capping mechanism for sealing the nozzle surface of the liquid discharge head;
A control circuit for controlling the vibration operation by applying the vibration drive pulse to the actuator in a state where the nozzle surface of the liquid discharge head is sealed by the capping mechanism;
With
The drive signal includes a first vibration drive pulse that lowers the potential from a reference potential that is a reference for potential change and then increases the potential to the reference potential, and increases the potential from the reference potential to the reference potential. Generating at least one second vibration drive pulse for lowering the potential within a repetition period;
The control circuit may select either the first vibration drive pulse or the second vibration drive pulse from the drive signal according to a condition related to liquid thickening or a condition related to sedimentation of components contained in the liquid. A liquid ejection apparatus, wherein one or more are selectively applied to the actuator to execute the vibration operation.
前記駆動信号は、電圧が互いに異なる複数の第1の振動駆動パルス、および、電圧が互いに異なる複数の第2の振動駆動パルスを繰返し周期内に発生することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。   2. The drive signal according to claim 1, wherein a plurality of first vibration drive pulses having different voltages and a plurality of second vibration drive pulses having different voltages are generated within a repetition period. Liquid ejection device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019038224A (en) * 2017-08-29 2019-03-14 ブラザー工業株式会社 Ink jet recording device

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