JP2018161749A - Inkjet head - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the power consumption reduction and the high-speed driving when discharging ink droplets using a multidrop type.SOLUTION: An inkjet head comprises a pressure chamber, a nozzle, an actuator, and a drive circuit. The drive circuit includes a first waveform generation part, a second waveform generation part, a waveform formation part, and a waveform unit selection part. The first waveform generation part generates a driving waveform unit for causing one drop to be discharged. The second waveform generation part generates a driving waveform unit for discharging a plurality of drops. The waveform formation part connects the driving waveform unit generated from the first waveform generation part and the driving waveform unit generated from the second waveform generation part to form a driving waveform signal. The waveform unit selection part selects a driving waveform unit to be validated according to the print data from the drive waveform signal formed by the waveform formation part and applies it to the actuator.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明の実施形態は、インクジェットヘッドに関する。   Embodiments described herein relate generally to an inkjet head.

インクジェットヘッドは、階調印字を行う場合に1つのノズルから吐出されるインク液滴の数を調整するマルチドロップ方式を採用する。従来のマルチドロップ方式では、1ドロップのインク液滴をノズルから吐出させるための駆動波形を、必要な数だけ繰り返す。したがって、インク液滴の数が増えるほど、アクチュエータの動作回数が増加するため、消費電力が増大する。また、インク液滴の数に比例して駆動時間が増加するため、駆動周波数を上げ難い、等の問題がある。   The ink-jet head employs a multi-drop method for adjusting the number of ink droplets ejected from one nozzle when performing gradation printing. In the conventional multi-drop method, a drive waveform for ejecting one drop of ink droplet from a nozzle is repeated as many times as necessary. Therefore, as the number of ink droplets increases, the number of operations of the actuator increases, resulting in an increase in power consumption. In addition, since the driving time increases in proportion to the number of ink droplets, there is a problem that it is difficult to increase the driving frequency.

このような事情から、マルチドロップ方式によりインク液滴をノズルから複数吐出させる際のアクチュエータの動作回数を従来よりも減らすことで消費電力を低減でき、また、駆動時間を従来よりも短縮することで高速駆動を実現できるインクジェットヘッドが望まれている。   For this reason, power consumption can be reduced by reducing the number of actuator operations when ejecting multiple ink droplets from the nozzles using the multi-drop method, and the drive time can be shortened. An ink jet head capable of realizing high speed driving is desired.

特許第5871851号公報Japanese Patent No. 5871851 特許第4815364号公報Japanese Patent No. 4815364

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、マルチドロップ方式によるインク液滴吐出の際の消費電力低減と高速駆動を実現できるインクジェットヘッドを提供しようとするものである。   The problem to be solved by the embodiments of the present invention is to provide an ink jet head capable of realizing reduction in power consumption and high-speed driving when ink droplets are ejected by the multi-drop method.

一実施形態において、インクジェットヘッドは、インクを収容する圧力室と、圧力室に連通するノズルと、圧力室に対応して設けられ、その圧力室の容積を変位させるアクチュエータと、アクチュエータを駆動する駆動回路とを備える。駆動回路は、第1の波形発生部、第2の波形発生部、波形生成部、及び波形ユニット選択部を含む。第1の波形発生部は、1ドロップを吐出させるための駆動波形ユニットを発生する。第2の波形発生部は、複数ドロップを吐出させるための駆動波形ユニットを発生する。波形生成部は、第1の波形発生部から発生される駆動波形ユニットと第2の波形発生部から発生される駆動波形ユニットとを連結して駆動波形信号を生成する。波形ユニット選択部は、波形生成部で生成された駆動波形信号から、印刷データに従って有効とする駆動波形ユニットを選択してアクチュエータに印加する。   In one embodiment, an ink jet head includes a pressure chamber that stores ink, a nozzle that communicates with the pressure chamber, an actuator that is provided corresponding to the pressure chamber, and that displaces the volume of the pressure chamber, and a drive that drives the actuator. Circuit. The drive circuit includes a first waveform generator, a second waveform generator, a waveform generator, and a waveform unit selector. The first waveform generator generates a drive waveform unit for discharging one drop. The second waveform generator generates a drive waveform unit for discharging a plurality of drops. The waveform generator generates a drive waveform signal by connecting the drive waveform unit generated from the first waveform generator and the drive waveform unit generated from the second waveform generator. The waveform unit selection unit selects a drive waveform unit to be valid according to the print data from the drive waveform signal generated by the waveform generation unit, and applies it to the actuator.

インクジェットヘッドの分解斜視図。The disassembled perspective view of an inkjet head. インクジェットヘッドの基材に2列に並べられた圧電部材の一方を部分的に拡大した斜視図。The perspective view which expanded partially one of the piezoelectric members arranged in two rows on the base material of an inkjet head. インクジェットヘッドを長手方向に図1のF3−F3矢視線で切断した部分の拡大断面図。The expanded sectional view of the part which cut | disconnected the inkjet head in the longitudinal direction by the F3-F3 arrow line of FIG. インクジェットヘッドの圧電部材の一方を部分的に拡大した平面図。The top view which expanded one side of the piezoelectric member of an inkjet head partially. インクジェットヘッドを図4のF5−F5矢視線で切断した断面図。Sectional drawing which cut | disconnected the inkjet head by F5-F5 arrow line of FIG. インクジェットヘッドを図4のF6−F6矢視線で切断した断面図。Sectional drawing which cut | disconnected the inkjet head by the F6-F6 arrow line of FIG. インクジェットヘッドの駆動回路の要部構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of a drive circuit for an inkjet head. インクジェットヘッドのアクチュエータに印加される1ドロップ波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the 1 drop waveform applied to the actuator of an inkjet head. インクジェットヘッドのアクチュエータに1ドロップ波形の駆動電圧が印加されたときの駆動電圧波形、インク圧力波形及びインク流速波形を示す図。The figure which shows a drive voltage waveform, an ink pressure waveform, and an ink flow velocity waveform when the drive voltage of 1 drop waveform is applied to the actuator of an inkjet head. インクジェットヘッドのアクチュエータに印加される2ドロップ波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the 2 drop waveform applied to the actuator of an inkjet head. インクジェットヘッドのアクチュエータに2ドロップ波形の駆動電圧が印加されたときの駆動電圧波形、インク圧力波形及びインク流速波形を示す図。The figure which shows a drive voltage waveform, an ink pressure waveform, and an ink flow velocity waveform when the drive voltage of 2 drop waveform is applied to the actuator of an inkjet head. インクジェットヘッドのアクチュエータに印加される3ドロップ波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the 3 drop waveform applied to the actuator of an inkjet head. インクジェットヘッドのアクチュエータに3ドロップ波形の駆動電圧が印加されたときの駆動電圧波形、インク圧力波形及びインク流速波形を示す図。The figure which shows a drive voltage waveform, an ink pressure waveform, and an ink flow velocity waveform when the drive voltage of 3 drop waveform is applied to the actuator of an inkjet head. インクジェットヘッドのアクチュエータに印加される他の2ドロップ波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the other 2 drop waveform applied to the actuator of an inkjet head. インクジェットヘッドのアクチュエータに他の2ドロップ波形の駆動電圧が印加されたときの駆動電圧波形、インク圧力波形及びインク流速波形を示す図。The figure which shows a drive voltage waveform, an ink pressure waveform, and an ink flow velocity waveform when the drive voltage of another 2 drop waveform is applied to the actuator of an inkjet head. 2ドロップ波形の収縮パルスの後縁と弱収縮パルスの後縁との決め方を説明するための第1の波形図。The 1st waveform diagram for demonstrating how to determine the trailing edge of the contraction pulse of a 2 drop waveform, and the trailing edge of a weak contraction pulse. 2ドロップ波形の収縮パルスの後縁と弱収縮パルスの後縁との決め方を説明するための等価回路図。The equivalent circuit diagram for demonstrating how to determine the trailing edge of a 2-drop waveform contraction pulse and the trailing edge of a weak contraction pulse. 2ドロップ波形の収縮パルスの後縁と弱収縮パルスの後縁との決め方を説明するための第2の波形図。The 2nd waveform figure for demonstrating how to determine the trailing edge of the contraction pulse of a 2 drop waveform, and the trailing edge of a weak contraction pulse. 2ドロップ波形の収縮パルスの後縁と弱収縮パルスの後縁との決め方を説明するための第3の波形図。FIG. 10 is a third waveform diagram for explaining how to determine the trailing edge of a 2-drop waveform contraction pulse and the trailing edge of a weak contraction pulse. インクジェットヘッドの駆動回路によって生成される連結駆動波形の第1の例を示すタイミング図。FIG. 3 is a timing diagram illustrating a first example of a connected drive waveform generated by a drive circuit of an inkjet head. インクジェットヘッドの駆動回路によって生成される連結駆動波形の第2の例を示すタイミング図。FIG. 10 is a timing diagram illustrating a second example of a connected drive waveform generated by a drive circuit of an inkjet head. 図20に示した第1の例によるマルチドロップ方式を説明するためのタイミング図。The timing diagram for demonstrating the multidrop system by the 1st example shown in FIG. 図21に示した第2の例によるマルチドロップ方式を説明するためのタイミング図。The timing diagram for demonstrating the multidrop system by the 2nd example shown in FIG. 図10に示した2ドロップ波形の収縮パルスの前縁の時点を早めたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図。FIG. 11 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow rate when the time point of the leading edge of the two-drop waveform contraction pulse shown in FIG. 10 is advanced. 図10に示した2ドロップ波形の収縮パルスの前縁の時点を早めたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図。FIG. 11 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow rate when the time point of the leading edge of the two-drop waveform contraction pulse shown in FIG. 10 is advanced. 図12に示した3ドロップ波形の第2の収縮パルスの前縁の時点を早めたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図。FIG. 13 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow rate when the time point of the leading edge of the second contraction pulse of the 3-drop waveform shown in FIG. 12 is advanced. 図12に示した3ドロップ波形の第1の収縮パルスの前縁の時点を早めたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図。FIG. 13 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when the time of the leading edge of the first contraction pulse of the 3-drop waveform shown in FIG. 12 is advanced. 図10に示した2ドロップ波形の弱収縮パルスの収縮率を変更したときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図。FIG. 11 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when the contraction rate of the weak contraction pulse having the 2-drop waveform shown in FIG. 10 is changed.

以下、マルチドロップ方式によるインク液滴吐出の際の消費電力低減と高速駆動を実現できるインクジェットヘッドの実施形態について、図面を用いて説明する。
始めに、図1乃至図6を用いてインクジェットヘッド1の構成について説明する。
Hereinafter, an embodiment of an inkjet head capable of realizing reduction in power consumption and high-speed driving when ink droplets are ejected by a multi-drop method will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the inkjet head 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

図1は、インクジェットヘッド1の分解斜視図である。インクジェットヘッド1は、例えば、シェアモード方式によるオンデマンド型のインクジェットヘッドである。インクジェットヘッド1は、例えばインクジェットプリンタに搭載され、記録媒体に向けてインクを吐出する。   FIG. 1 is an exploded perspective view of the inkjet head 1. The inkjet head 1 is, for example, an on-demand inkjet head using a share mode method. The inkjet head 1 is mounted on, for example, an inkjet printer, and ejects ink toward a recording medium.

インクジェットヘッド1は、基材100と、枠部材200と、ノズルプレート300と、筐体400とを備える。そしてインクジェットヘッド1は、筐体400の内部に上流及び下流インクマニホールド(図示せず)、駆動回路40等を備える。駆動回路40は、インクジェットヘッド1を動作させるものである。上流及び下流インクマニホールドはヘッド1外部の上流及び下流インクタンク(図示せず)に接続される。   The inkjet head 1 includes a base material 100, a frame member 200, a nozzle plate 300, and a housing 400. The inkjet head 1 includes upstream and downstream ink manifolds (not shown), a drive circuit 40, and the like inside the housing 400. The drive circuit 40 operates the inkjet head 1. The upstream and downstream ink manifolds are connected to upstream and downstream ink tanks (not shown) outside the head 1.

基材100は、矩形の板状をなしており、その一方の面を実装面121とする。インクジェットヘッド1は、この実装面121の中央部に、基材100の長手方向に延びる2本の圧電部材118を2列に並べて設けている。各圧電部材118は、短手方向の断面が台形であり、互いに離間して平行に配置されている。基材100には、圧電部材118の長手方向に沿って複数の供給口125及び複数の排出口126が設けられている。   The substrate 100 has a rectangular plate shape, and one surface thereof is used as a mounting surface 121. In the inkjet head 1, two piezoelectric members 118 extending in the longitudinal direction of the substrate 100 are arranged in two rows at the center of the mounting surface 121. Each piezoelectric member 118 has a trapezoidal cross section in the lateral direction, and is arranged in parallel with being spaced apart from each other. The substrate 100 is provided with a plurality of supply ports 125 and a plurality of discharge ports 126 along the longitudinal direction of the piezoelectric member 118.

複数の供給口125は、2本の圧電部材118の間、すなわち、基材100の中央部に沿って基材100の長手方向に並んで設けられている。各供給口125は、基材100を貫通して上流側インクマニホールド(図示せず)に連通し、その先は上流側インクタンク(図示せず)に接続されている。言い換えれば、上流側インクタンクから上流側インクマニホールド、供給口125を通ってインクジェットヘッド1へと供給されたインクは、インク室116(図5,図6を参照)へ流入する。複数の排出口126は、供給口125を間に挟んで2本の圧電部材118の外側に2列に並んで設けられている。各排出口126は、基材100を貫通して下流側インクマニホールド(図示せず)に連通しており、その先は下流側インクタンク(図示せず)に接続されている。各排出口126及び下流側インクマニホールドを通ってインク室116内のインクが下流側インクタンクへと排出される。ヘッド1外部にある下流側インクタンクのインクはポンプ(図示せず)によって上流側インクタンクに戻される。よってインクは、各インクタンクとインク室116との間で、供給口125及び排出口126を通って循環する。   The plurality of supply ports 125 are provided between the two piezoelectric members 118, that is, along the central portion of the base material 100, along the longitudinal direction of the base material 100. Each supply port 125 passes through the base material 100 and communicates with an upstream ink manifold (not shown), and the tip is connected to an upstream ink tank (not shown). In other words, the ink supplied from the upstream ink tank to the inkjet head 1 through the upstream ink manifold and the supply port 125 flows into the ink chamber 116 (see FIGS. 5 and 6). The plurality of discharge ports 126 are provided in two rows outside the two piezoelectric members 118 with the supply port 125 interposed therebetween. Each discharge port 126 penetrates the base material 100 and communicates with a downstream ink manifold (not shown), and the tip is connected to a downstream ink tank (not shown). The ink in the ink chamber 116 is discharged to the downstream ink tank through each discharge port 126 and the downstream ink manifold. The ink in the downstream ink tank outside the head 1 is returned to the upstream ink tank by a pump (not shown). Thus, the ink circulates between each ink tank and the ink chamber 116 through the supply port 125 and the discharge port 126.

ノズルプレート300は、矩形の板状をなしており、インク液滴を吐出するための複数のノズル301を有する。各ノズル301は、ノズルプレート300を貫通しており、ノズルプレート300の長手方向に沿って2列に並んで配置される。ノズルプレート300の表面302、すなわちノズル301からインク液滴が吐出される側の面には、撥インク膜が形成されている。撥インク膜は、例えば、撥液性を有するシリコン系撥液材料またはフッ素含有系有機材料によって形成される。   The nozzle plate 300 has a rectangular plate shape and includes a plurality of nozzles 301 for ejecting ink droplets. Each nozzle 301 passes through the nozzle plate 300 and is arranged in two rows along the longitudinal direction of the nozzle plate 300. An ink repellent film is formed on the surface 302 of the nozzle plate 300, that is, the surface on the side where ink droplets are ejected from the nozzle 301. The ink repellent film is formed of, for example, a liquid repellent silicon-based liquid repellent material or a fluorine-containing organic material.

ノズルプレート300は、枠部材200を介して基材100の実装面121と対向するように配置される。この配置により、インクジェットヘッド1は、基材100と枠部材200とノズルプレート300とによって囲まれたインク室116を形成する。   The nozzle plate 300 is disposed so as to face the mounting surface 121 of the substrate 100 with the frame member 200 interposed therebetween. With this arrangement, the inkjet head 1 forms an ink chamber 116 surrounded by the base material 100, the frame member 200, and the nozzle plate 300.

枠部材200は、基材100の実装面121とノズルプレート300との間に配置される。枠部材200は、2本の圧電部材118を囲むとともに、全てのノズル301を囲む大きさを有する。   The frame member 200 is disposed between the mounting surface 121 of the substrate 100 and the nozzle plate 300. The frame member 200 surrounds the two piezoelectric members 118 and has a size that surrounds all the nozzles 301.

圧電部材118は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)によって形成される。圧電部材118は、板状の二つの圧電体を互いの分極方向が対向するように張り合わせて形成されている。本実施の形態に係る圧電部材118は、長手方向に伸びた棒状の外形を有する。なお、圧電材料としてはこれに限らず、例えば、PTO(PbTiO3:チタン酸鉛)、PMNT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−PbTiO3)、PZNT(Pb(Zn1/3Nb2/3)O3−PbTiO3)、ZnO、及びAlNのような種々の圧電性材料を用いることができる。
圧電部材118は、基材100の実装面121に接着されている。この接着材としては、例えば、熱硬化性を有するエポキシ系接着材が用いられる。
The piezoelectric member 118 is made of, for example, lead zirconate titanate (PZT). The piezoelectric member 118 is formed by bonding two plate-like piezoelectric bodies so that their polarization directions are opposed to each other. The piezoelectric member 118 according to the present embodiment has a rod-like outer shape extending in the longitudinal direction. Note that the piezoelectric material is not limited to this. For example, PTO (PbTiO3: lead titanate), PMNT (Pb (Mg1 / 3Nb2 / 3) O3-PbTiO3), PZNT (Pb (Zn1 / 3Nb2 / 3) O3-PbTiO3 ), ZnO, and AlN can be used.
The piezoelectric member 118 is bonded to the mounting surface 121 of the substrate 100. As this adhesive, for example, an epoxy adhesive having thermosetting properties is used.

図2は、基材100に2列に並べられた圧電部材118の一方を部分的に拡大した斜視図である。図2では、内部構造を見やすくするため、ノズルプレート300の一部を不図示としてある。   FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of one of the piezoelectric members 118 arranged in two rows on the substrate 100. In FIG. 2, a part of the nozzle plate 300 is not shown in order to make the internal structure easy to see.

圧電部材118は、基材100の実装面121と平行に基材100の短手方向に延びた上面118c、及びこの上面118cの両端辺から実装面121に向けて広がるように傾斜した2つの傾斜面118bを有する。圧電部材118は、その表面118aに基材100の短手方向に延びた複数の第1溝131(以下、圧力室131とも言う。)と複数の第2溝132(以下、ダミー室132ともいう。)と、を交互に有する。すなわち圧電部材118は、これらの第1溝131及び第2溝132を隔てる複数の隔壁133を形成している。隔壁133は、言い換えれば、第1溝131と第2溝132の間に設けられた凸部である。第1溝131及び第2溝132の両端は傾斜面118bにつながっている。本実施の形態においては、第1溝131と第2溝132とは、それぞれ同一形状に形成された溝である。なお、第1溝131と第2溝132との形状は異なっていても良い。   The piezoelectric member 118 is parallel to the mounting surface 121 of the base material 100 and has an upper surface 118c extending in the short direction of the base material 100, and two slopes inclined so as to spread from both ends of the upper surface 118c toward the mounting surface 121. It has a surface 118b. The piezoelectric member 118 has a plurality of first grooves 131 (hereinafter also referred to as pressure chambers 131) and a plurality of second grooves 132 (hereinafter also referred to as dummy chambers 132) extending on the surface 118 a in the short direction of the substrate 100. And) alternately. That is, the piezoelectric member 118 forms a plurality of partition walls 133 that separate the first groove 131 and the second groove 132. In other words, the partition 133 is a convex portion provided between the first groove 131 and the second groove 132. Both ends of the first groove 131 and the second groove 132 are connected to the inclined surface 118b. In the present embodiment, the first groove 131 and the second groove 132 are grooves formed in the same shape. Note that the shapes of the first groove 131 and the second groove 132 may be different.

第2溝132の両端部には、壁材117が設けられている。壁材117は、第2溝132の両端を封止する。壁材117は、圧電部材118の上面118cと面一に設けられた上面117aを有する。圧電部材118の上面118c及び壁材117の上面117aは、ノズルプレート300と接着される。これにより、インク室116へ充填されたインクが第2溝132へ侵入することを防いでいる。   Wall members 117 are provided at both ends of the second groove 132. The wall material 117 seals both ends of the second groove 132. The wall material 117 has an upper surface 117 a that is flush with the upper surface 118 c of the piezoelectric member 118. The upper surface 118 c of the piezoelectric member 118 and the upper surface 117 a of the wall material 117 are bonded to the nozzle plate 300. Thereby, the ink filled in the ink chamber 116 is prevented from entering the second groove 132.

図3は、図1に示すインクジェットヘッド1を長手方向にF3−F3矢視線で切断した部分の拡大断面図である。図4は、図1に示したインクジェットヘッド1の圧電部材118の一方を部分的に拡大した平面図である。図5は、図4に示したインクジェットヘッド1をF5−F5矢視線で切断した断面図である。図6は、図4に示したインクジェットヘッド1をF6−F6矢視線で切断した断面図である。以下、図3乃至図6を用いて、インク室116の構造及びインクの流れ方について詳細に説明する。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion obtained by cutting the inkjet head 1 shown in FIG. 1 along the line F3-F3 in the longitudinal direction. 4 is a plan view in which one of the piezoelectric members 118 of the inkjet head 1 shown in FIG. 1 is partially enlarged. FIG. 5 is a cross-sectional view of the inkjet head 1 shown in FIG. 4 cut along the line F5-F5. FIG. 6 is a cross-sectional view of the inkjet head 1 shown in FIG. 4 cut along the line F6-F6. Hereinafter, the structure of the ink chamber 116 and how the ink flows will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

始めに、図3に示すように、ノズルプレート300のノズル301は、一つの第1溝131に一つのノズル301が連通するように設けられている。つまり、ノズルプレート300は、2列の圧電部材118にそれぞれ設けられた第1溝131に対応して、2列のノズル301を有する。一方、第2溝132に対応するノズルはない。   First, as shown in FIG. 3, the nozzle 301 of the nozzle plate 300 is provided so that one nozzle 301 communicates with one first groove 131. That is, the nozzle plate 300 has two rows of nozzles 301 corresponding to the first grooves 131 provided in the two rows of piezoelectric members 118, respectively. On the other hand, there is no nozzle corresponding to the second groove 132.

図5及び図6に示すようにインク室116は、基材100の実装面121とノズルプレート300と枠部材200とに囲まれた空間である。インク室116には、第1インク室116aと第2インク室116bとを含む。第1インク室116aは2つの圧電部材118の間の空間である。第1インク室116aには、複数の供給口125が連通する。一方、第2インク室116bは、2つの圧電部材118の枠部材200側(外側)の空間である。第2インク室116bには、それぞれ複数の排出口126が連通している。   As shown in FIGS. 5 and 6, the ink chamber 116 is a space surrounded by the mounting surface 121 of the substrate 100, the nozzle plate 300, and the frame member 200. The ink chamber 116 includes a first ink chamber 116a and a second ink chamber 116b. The first ink chamber 116 a is a space between the two piezoelectric members 118. A plurality of supply ports 125 communicate with the first ink chamber 116a. On the other hand, the second ink chamber 116 b is a space on the frame member 200 side (outside) of the two piezoelectric members 118. A plurality of discharge ports 126 communicate with the second ink chamber 116b.

インクは、ヘッド1の外部の上流側インクタンクから上流側インクマニホールドを経由して第1インク室116aに供給される。インク室116は、供給されるインクにより徐々に満たされる。具体的には、第1インク室116aに流入したインクは、その両側にある圧電部材118の複数の第1溝131を通って、外側にある2つの第2インク室116bへ向けて流出する。これにより、枠部材200で囲まれたインク室116全体がインクで満たされる。そして、第2インク室116bに流れ込んだインクは、複数の排出口126を介して下流側インクマニホールドを経由してヘッド1の外部の下流側インクタンクへと流される。   Ink is supplied from the upstream ink tank outside the head 1 to the first ink chamber 116a via the upstream ink manifold. The ink chamber 116 is gradually filled with the supplied ink. Specifically, the ink that has flowed into the first ink chamber 116a flows out toward the two second ink chambers 116b on the outside through the plurality of first grooves 131 of the piezoelectric member 118 on both sides thereof. As a result, the entire ink chamber 116 surrounded by the frame member 200 is filled with ink. Then, the ink that has flowed into the second ink chamber 116 b flows to the downstream ink tank outside the head 1 through the plurality of discharge ports 126 and the downstream ink manifold.

複数の第1溝131の間に交互に配置された複数の第2溝132は、図4及び図5に示すように、その両端が壁材117により塞がれている。このため、第2溝132にインクが侵入することがない。このように、複数の第1溝131は、インクを循環させる流路の一部として機能する一方で、複数の第2溝132は、インクが侵入しないダミー室として機能する。   As shown in FIGS. 4 and 5, both ends of the plurality of second grooves 132 arranged alternately between the plurality of first grooves 131 are closed by wall materials 117. For this reason, ink does not enter the second groove 132. As described above, the plurality of first grooves 131 function as part of a flow path for circulating ink, while the plurality of second grooves 132 function as a dummy chamber into which ink does not enter.

次に、基材100及び圧電部材118に配置される電極及び配線について説明する。
図3に示すように、第1溝131に第1電極134が形成され、第2溝132に第2電極135が形成される。図3の例では、1つの第1溝131に1つの第1電極134が形成されており、1つの第2溝132に2つの第2電極135が形成されている。第1電極134は、第1溝131の一対の側面138と底面139に亘って形成されている。第2電極135は、第2溝132の各側面140と、底面141の一部とに亘ってそれぞれ形成されている。
Next, electrodes and wirings disposed on the base material 100 and the piezoelectric member 118 will be described.
As shown in FIG. 3, the first electrode 134 is formed in the first groove 131, and the second electrode 135 is formed in the second groove 132. In the example of FIG. 3, one first electrode 134 is formed in one first groove 131, and two second electrodes 135 are formed in one second groove 132. The first electrode 134 is formed across a pair of side surfaces 138 and a bottom surface 139 of the first groove 131. The second electrode 135 is formed over each side surface 140 of the second groove 132 and a part of the bottom surface 141.

図4乃至図6に示すように、第2インク室116bの基材100上には、第1溝131へ延びる第1配線136と、第2溝132へ延びる第2配線137とが設けられている。詳しくは、第1溝131毎に1つの第1配線136が設けられ、第2溝132毎に2つの第2配線137が設けられている。第1配線136の一端は、第1溝131に形成された第1電極134に接続され、第1配線136の他端は、フレキシブル配線板40aを介して図1に示す駆動回路40に接続されている。また、2つの第2配線137の一端は、第2溝132に形成された2つの第2電極135にそれぞれ接続され、第2配線137の他端はフレキシブル配線板40aを介して、駆動回路40に接続されている。   As shown in FIGS. 4 to 6, the first wiring 136 extending to the first groove 131 and the second wiring 137 extending to the second groove 132 are provided on the base material 100 of the second ink chamber 116 b. Yes. Specifically, one first wiring 136 is provided for each first groove 131, and two second wirings 137 are provided for each second groove 132. One end of the first wiring 136 is connected to the first electrode 134 formed in the first groove 131, and the other end of the first wiring 136 is connected to the drive circuit 40 shown in FIG. 1 through the flexible wiring board 40a. ing. In addition, one end of each of the two second wirings 137 is connected to each of the two second electrodes 135 formed in the second groove 132, and the other end of the second wiring 137 is connected to the drive circuit 40 via the flexible wiring board 40a. It is connected to the.

第1溝131及び第2溝132に設けられる第1電極134及び第2電極135は、例えば、ニッケル薄膜により形成されている。第1電極134及び第2電極135は、これに限らず、例えば、Pt(白金)及びAl(アルミニウム)、Ti(チタン)の薄膜で形成してもよい。さらに第1電極134及び第2電極135の材料として、Cu(銅)、A1(アルミニウム)、Ag(銀)、Ti(チタン)、W(タングステン)、Mo(モリブデン)、Au(金)のような他の材料も用いることができる。   The first electrode 134 and the second electrode 135 provided in the first groove 131 and the second groove 132 are made of, for example, a nickel thin film. For example, the first electrode 134 and the second electrode 135 may be formed of a thin film of Pt (platinum), Al (aluminum), or Ti (titanium). Furthermore, as materials for the first electrode 134 and the second electrode 135, Cu (copper), A1 (aluminum), Ag (silver), Ti (titanium), W (tungsten), Mo (molybdenum), Au (gold), and the like. Other materials can also be used.

上記のような構成により、第1電極134と、該第1電極134と圧電部材118を挟んで対向した第2電極135との電位差によって、該圧電部材118を変形させることができる。すなわち、圧電部材118と、圧電部材118を挟んだ第1電極134及び第2電極135とによって、第1溝131の容積を変化させるアクチュエータが構成される。そしてこのアクチュエータと、インクが満たされた第1溝131と、第1溝131に対応するノズル301とから、インクを吐出する1つのチャネルが構成される。   With the above configuration, the piezoelectric member 118 can be deformed by the potential difference between the first electrode 134 and the second electrode 135 facing the first electrode 134 with the piezoelectric member 118 interposed therebetween. That is, the piezoelectric member 118 and the first electrode 134 and the second electrode 135 sandwiching the piezoelectric member 118 constitute an actuator that changes the volume of the first groove 131. The actuator, the first groove 131 filled with ink, and the nozzle 301 corresponding to the first groove 131 constitute one channel for ejecting ink.

以下、インクが収容される第1溝131を圧力室131と称し、インクが収容されない第2溝132をダミー室132と称して、説明を続ける。先ず、インクジェットヘッド1の駆動回路40について、図7を用いて説明する。   Hereinafter, the first groove 131 in which ink is stored is referred to as a pressure chamber 131, and the second groove 132 in which ink is not stored is referred to as a dummy chamber 132, and the description is continued. First, the drive circuit 40 of the inkjet head 1 will be described with reference to FIG.

図7は、駆動回路40の要部構成を、図3に示したインクジェットヘッド1の一部分を拡大した図とともに示すブロック図である。インクジェットヘッド1については、ノズルプレート300のノズル301に連通する1つの圧力室131を中心に、隔壁133を挟んで隣接する2つのダミー室132の一部を示している。前述したように、インクが収容された圧力室131の容積をアクチュエータで変位させることにより、圧力室131に連通したノズル301からインクが吐出される。アクチュエータは、圧力室131に配置された第1電極134と、隣接するダミー室132にそれぞれ配置された第2電極135との電位差により圧力室131の隔壁133をなす圧電部材118をせん断変形させることで、圧力室131の容積を拡張または収縮させる。   FIG. 7 is a block diagram showing the main configuration of the drive circuit 40 together with an enlarged view of a part of the inkjet head 1 shown in FIG. As for the inkjet head 1, a part of two dummy chambers 132 adjacent to each other with a partition wall 133 interposed therebetween is shown with one pressure chamber 131 communicating with the nozzle 301 of the nozzle plate 300 as the center. As described above, ink is ejected from the nozzle 301 communicating with the pressure chamber 131 by displacing the volume of the pressure chamber 131 containing the ink with the actuator. The actuator shear-deforms the piezoelectric member 118 forming the partition wall 133 of the pressure chamber 131 by a potential difference between the first electrode 134 disposed in the pressure chamber 131 and the second electrode 135 disposed in each of the adjacent dummy chambers 132. Thus, the volume of the pressure chamber 131 is expanded or contracted.

駆動回路40は、アクチュエータの駆動信号を第1電極134及び第2電極135に印加するための回路である。駆動回路40は、当該波形生成部41、隣接波形生成部42、印刷データ設定部43、波形ユニット選択部44、ドライバ部45及び波形連結制御部46を含む。   The drive circuit 40 is a circuit for applying an actuator drive signal to the first electrode 134 and the second electrode 135. The drive circuit 40 includes the waveform generation unit 41, an adjacent waveform generation unit 42, a print data setting unit 43, a waveform unit selection unit 44, a driver unit 45, and a waveform connection control unit 46.

当該波形生成部31は、当該電極、すなわち圧力室131に配置された第1電極134に印加する信号S1を生成する。隣接波形生成部32は、隣接電極、すなわち圧力室131に隣接する2つのダミー室132に配置された第2電極135に印加する信号S2を生成する。   The waveform generator 31 generates a signal S1 to be applied to the electrode, that is, the first electrode 134 disposed in the pressure chamber 131. The adjacent waveform generation unit 32 generates a signal S <b> 2 to be applied to the adjacent electrode, that is, the second electrode 135 disposed in the two dummy chambers 132 adjacent to the pressure chamber 131.

印刷データ設定部43は、外部から与えられる印刷データを設定する。波形ユニット選択部44は、印刷データ設定部43に設定された印刷データに基づいて、オン又はオフのセレクト信号SLを出力する。セレクト信号SLは、印刷データの階調値によってオン時間が変わる(図22,図23参照)。   The print data setting unit 43 sets print data given from the outside. The waveform unit selector 44 outputs an on / off select signal SL based on the print data set in the print data setting unit 43. The ON time of the select signal SL varies depending on the gradation value of the print data (see FIGS. 22 and 23).

ドライバ部45は、第1電極134に対応した第1ドライバ451と、第2電極135にそれぞれ対応した第2ドライバ452と、を有する。第1ドライバ451は、当該波形生成部41と第1電極134との間に介在される。第1ドライバ451は、当該波形生成部41で生成された信号S1を第1電極134に印加する。第2ドライバ452は、隣接波形生成部42と第2電極135との間に介在される。第2ドライバ452はフローティング(ハイインピーダンス)制御入力を持っており、そのフローティング制御入力端子には、セレクト信号SLが入力される。第2ドライバ452は、セレクト信号SLがオンのとき、隣接波形生成部42で生成された信号S2を第2電極135に印加する。第2ドライバ452は、セレクト信号SLがオフのとき、出力をオフ状態として隣接波形生成部42で生成された信号S2を第2電極135に印加しない。   The driver unit 45 includes a first driver 451 corresponding to the first electrode 134 and a second driver 452 corresponding to the second electrode 135 respectively. The first driver 451 is interposed between the waveform generation unit 41 and the first electrode 134. The first driver 451 applies the signal S <b> 1 generated by the waveform generation unit 41 to the first electrode 134. The second driver 452 is interposed between the adjacent waveform generation unit 42 and the second electrode 135. The second driver 452 has a floating (high impedance) control input, and a select signal SL is input to the floating control input terminal. The second driver 452 applies the signal S2 generated by the adjacent waveform generation unit 42 to the second electrode 135 when the select signal SL is on. When the select signal SL is off, the second driver 452 turns off the output and does not apply the signal S2 generated by the adjacent waveform generation unit 42 to the second electrode 135.

当該波形生成部41及び隣接波形生成部42は、いずれも1ドロップ波形ユニット設定部411,421、2ドロップ波形ユニット設定部412,422、3ドロップ波形ユニット設定部413,423、及び駆動波形生成部414,424を有する。   The waveform generation unit 41 and the adjacent waveform generation unit 42 are each a 1-drop waveform unit setting unit 411, 421, a 2-drop waveform unit setting unit 412, 422, a 3-drop waveform unit setting unit 413, 423, and a drive waveform generation unit 414, 424.

当該波形生成部41において、1ドロップ波形ユニット設定部411は、ノズル301からインク液滴を1ドロップ吐出させるための第1電極134用の駆動波形データを設定する。2ドロップ波形ユニット設定部412は、ノズル301からインク液滴を連続して2ドロップ吐出させるための第1電極134用の駆動波形データを設定する。3ドロップ波形ユニット設定部413は、ノズル301からインク液滴を連続して3ドロップ吐出させるための第1電極134用の駆動波形データを設定する。   In the waveform generation unit 41, the 1-drop waveform unit setting unit 411 sets drive waveform data for the first electrode 134 for discharging one drop of ink droplets from the nozzle 301. The 2-drop waveform unit setting unit 412 sets drive waveform data for the first electrode 134 for discharging ink droplets from the nozzle 301 continuously for 2 drops. The 3-drop waveform unit setting unit 413 sets drive waveform data for the first electrode 134 for ejecting ink droplets from the nozzle 301 continuously for 3 drops.

隣接波形生成部42において、1ドロップ波形ユニット設定部421は、ノズル301からインク液滴を1ドロップ吐出させるための第2電極135用の駆動波形データを設定する。2ドロップ波形ユニット設定部422は、ノズル301からインク液滴を連続して2ドロップ吐出させるための第2電極135用の駆動波形データを設定する。3ドロップ波形ユニット設定部423は、ノズル301からインク液滴を連続して3ドロップ吐出させるための第2電極135用の駆動波形データを設定する。
以下、各波形ユニット設定部411、421、412、422、413、423にそれぞれ設定される駆動波形データを、駆動波形ユニットと称する。
ここに、1ドロップ波形ユニット設定部411,421は、第1の波形発生部を構成する。2ドロップ波形ユニット設定部412,422及び3ドロップ波形ユニット設定部413,423は、第2の波形発生部を構成する。
In the adjacent waveform generation unit 42, the 1-drop waveform unit setting unit 421 sets drive waveform data for the second electrode 135 for discharging one drop of ink droplets from the nozzle 301. The 2-drop waveform unit setting unit 422 sets drive waveform data for the second electrode 135 for causing ink droplets to be continuously discharged from the nozzle 301 by two drops. The 3-drop waveform unit setting unit 423 sets drive waveform data for the second electrode 135 for ejecting ink droplets from the nozzle 301 continuously for 3 drops.
Hereinafter, the drive waveform data set in each waveform unit setting unit 411, 421, 412, 422, 413, 423 is referred to as a drive waveform unit.
Here, the 1-drop waveform unit setting units 411 and 421 constitute a first waveform generation unit. The 2-drop waveform unit setting units 412 and 422 and the 3-drop waveform unit setting units 413 and 423 constitute a second waveform generation unit.

当該波形生成部41において、駆動波形生成部414は、各波形ユニット設定部411、412、413にそれぞれ設定された駆動波形ユニットを、予め決められた順番に選択して連結する。そして駆動波形生成部414は、複数の駆動波形ユニットが連結された第1電極134用の駆動波形信号S1をドライバ部45の第1ドライバ451に出力する。   In the waveform generation unit 41, the drive waveform generation unit 414 selects and connects the drive waveform units set in the respective waveform unit setting units 411, 412, and 413 in a predetermined order. Then, the drive waveform generation unit 414 outputs the drive waveform signal S1 for the first electrode 134 to which the plurality of drive waveform units are connected to the first driver 451 of the driver unit 45.

隣接波形生成部42において、駆動波形生成部424は、各波形ユニット設定部421、422、423にそれぞれ設定された駆動波形ユニットを、予め決められた順番に選択して連結する。そして駆動波形生成部424は、複数の駆動波形ユニットが連結された第2電極135用の駆動波形信号S2をドライバ部45の第2ドライバ452に出力する。   In the adjacent waveform generation unit 42, the drive waveform generation unit 424 selects and connects the drive waveform units set in the respective waveform unit setting units 421, 422, and 423 in a predetermined order. Then, the drive waveform generation unit 424 outputs the drive waveform signal S2 for the second electrode 135 to which the plurality of drive waveform units are connected to the second driver 452 of the driver unit 45.

駆動波形生成部414,424が駆動波形ユニットを選択する順番は、波形連結制御部46によって制御される。すなわち波形連結制御部46は、各波形ユニット設定部411、421、412、422、413、423の連結順を設定し、その設定どおりに波形ユニットを連結するように、駆動波形生成部414,424を制御する。   The order in which the drive waveform generation units 414 and 424 select the drive waveform units is controlled by the waveform connection control unit 46. That is, the waveform connection control unit 46 sets the connection order of the waveform unit setting units 411, 421, 412, 422, 413, 423, and connects the waveform units according to the setting, so that the drive waveform generation units 414, 424 are connected. To control.

ここで、駆動波形生成部414が選択する駆動波形ユニットは、同時に駆動波形生成部424が選択する駆動波形ユニットに対応している。つまり、駆動波形生成部414が1ドロップ波形ユニット設定部411の駆動波形ユニットを選択するときは、駆動波形生成部424も1ドロップ波形ユニット設定部421の駆動波形ユニットを選択する。駆動波形生成部414が2ドロップ波形ユニット設定部412の駆動波形ユニットを選択するときは、駆動波形生成部424も2ドロップ波形ユニット設定部422の駆動波形ユニットを選択する。駆動波形生成部414が3ドロップ波形ユニット設定部413の駆動波形ユニットを選択するときは、駆動波形生成部424も3ドロップ波形ユニット設定部423の駆動波形ユニットを選択する。連結の順番はプログラム可能に構成してもよい。
ここに、駆動波形生成部414,424は、波形生成部を構成する。
Here, the drive waveform unit selected by the drive waveform generation unit 414 corresponds to the drive waveform unit selected by the drive waveform generation unit 424 at the same time. That is, when the drive waveform generation unit 414 selects the drive waveform unit of the 1-drop waveform unit setting unit 411, the drive waveform generation unit 424 also selects the drive waveform unit of the 1-drop waveform unit setting unit 421. When the drive waveform generation unit 414 selects the drive waveform unit of the 2-drop waveform unit setting unit 412, the drive waveform generation unit 424 also selects the drive waveform unit of the 2-drop waveform unit setting unit 422. When the drive waveform generation unit 414 selects the drive waveform unit of the 3-drop waveform unit setting unit 413, the drive waveform generation unit 424 also selects the drive waveform unit of the 3-drop waveform unit setting unit 423. The order of connection may be programmable.
Here, the drive waveform generation units 414 and 424 constitute a waveform generation unit.

前述したように、セレクト信号SLがオンの間、駆動波形信号S1は第1電極134に印加され、駆動波形信号S2は第2電極135に印加される。かくして、駆動波形信号S1と駆動波形信号S2との差分電圧によってアクチュエータが駆動される。一方、セレクト信号SLがオフの間は、駆動波形信号S1は第1電極134に印加されるものの、駆動波形信号S2は第2電極135に印加されず、第2電極135はフローティング状態となる。したがって、第2電極135の電位は、アクチュエータの静電容量として誘導される第1電極134の電位に追従する。その結果、第1電極と134と第2電極135との間で電位差が生じないため、アクチュエータは駆動しない。   As described above, while the select signal SL is on, the drive waveform signal S1 is applied to the first electrode 134, and the drive waveform signal S2 is applied to the second electrode 135. Thus, the actuator is driven by the differential voltage between the drive waveform signal S1 and the drive waveform signal S2. On the other hand, while the select signal SL is OFF, the drive waveform signal S1 is applied to the first electrode 134, but the drive waveform signal S2 is not applied to the second electrode 135, and the second electrode 135 is in a floating state. Therefore, the potential of the second electrode 135 follows the potential of the first electrode 134 that is induced as the capacitance of the actuator. As a result, there is no potential difference between the first electrode 134 and the second electrode 135, so the actuator is not driven.

次に、本実施の形態で用いる1ドロップ波形、2ドロップ波形及び3ドロップ波形の駆動波形ユニットについて図8乃至図13を用いて説明する。
図8は、当該波形生成部41の1ドロップ波形ユニット設定部411に設定される駆動波形ユニットと、隣接波形生成部42の1ドロップ波形ユニット設定部421に設定される駆動波形ユニットとの差分電圧を示す波形図である。すなわち、1ドロップ波形ユニット設定部411と1ドロップ波形ユニット設定部421とには、図8に示す差分電圧が生じるような駆動波形ユニットがそれぞれ設定されている。この差分電圧がアクチュエータの駆動電圧となる。この駆動電圧がアクチュエータに印加されることで、ノズル301からインク液滴が1ドロップだけ吐出される。このような駆動電圧波形を、本実施の形態では1ドロップ波形と称する。
Next, driving waveform units having a 1-drop waveform, a 2-drop waveform, and a 3-drop waveform used in this embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 shows the difference voltage between the drive waveform unit set in the 1-drop waveform unit setting unit 411 of the waveform generation unit 41 and the drive waveform unit set in the 1-drop waveform unit setting unit 421 of the adjacent waveform generation unit 42. FIG. That is, in the 1-drop waveform unit setting unit 411 and the 1-drop waveform unit setting unit 421, drive waveform units that generate the differential voltage shown in FIG. 8 are set, respectively. This differential voltage becomes the drive voltage of the actuator. By applying this drive voltage to the actuator, only one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301. Such a drive voltage waveform is referred to as a one-drop waveform in the present embodiment.

図9は、1ドロップ波形の駆動電圧がアクチュエータに印加されたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図である。図9において、駆動電圧波形は実線で示されており、インク圧力波形は一点鎖線で示されており、インク流速波形は破線で示されている。また、縦軸の値は正規化されている。   FIG. 9 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when a drive voltage having a one-drop waveform is applied to the actuator. In FIG. 9, the drive voltage waveform is indicated by a solid line, the ink pressure waveform is indicated by a one-dot chain line, and the ink flow velocity waveform is indicated by a broken line. The value on the vertical axis is normalized.

図8に示すように、1ドロップ波形は、第1乃至第7の波形要素e11〜e17で構成される。第1の波形要素e11は、時点t11において、圧力室131の容積を拡張させて、該圧力室131に負圧を与える。第2の波形要素e12は、第1の波形要素e11の後から始まる第1の待ち時間(t12−t11)を生成する。第3の波形要素e13は、時点t12の第1の待ち時間経過後に圧力室131の容積を元に戻して、該圧力室に正圧を与える。第4の波形要素e14は、第3の波形要素e13の後から始まる第2の待ち時間(t13−t12)を生成する。第5の波形要素e15は、時点t13の第2の待ち時間経過後に圧力室131の容積を収縮させて、該圧力室131に正圧を与える。第6の波形要素e16は、第5の波形要素e15の後から始まる第3の待ち時間(t14−t13)を生成する。第7の波形要素e17は、時点t14の第3の待ち時間経過後に圧力室131の容積を元に戻す。   As shown in FIG. 8, the 1-drop waveform is composed of first to seventh waveform elements e11 to e17. The first waveform element e11 expands the volume of the pressure chamber 131 at time t11 and applies a negative pressure to the pressure chamber 131. The second waveform element e12 generates a first waiting time (t12-t11) that starts after the first waveform element e11. The third waveform element e13 restores the volume of the pressure chamber 131 after the first waiting time at the time point t12 has elapsed, and applies a positive pressure to the pressure chamber. The fourth waveform element e14 generates a second waiting time (t13-t12) starting after the third waveform element e13. The fifth waveform element e15 contracts the volume of the pressure chamber 131 after the elapse of the second waiting time at the time point t13, and applies a positive pressure to the pressure chamber 131. The sixth waveform element e16 generates a third waiting time (t14-t13) that starts after the fifth waveform element e15. The seventh waveform element e17 returns the volume of the pressure chamber 131 to the original after the third waiting time at the time point t14 has elapsed.

ここに、第1の波形要素e11と第2の波形要素e12と第3の波形要素e13とは、圧力室131の容積を拡張させた後に元へと戻す拡張パルスP11を形成する。すなわち第1の波形要素e11は拡張パルスP11の前縁であり、第2の波形要素e12は拡張パルスP11のパルス幅であり、第3の波形要素e13は拡張パルスP11の後縁である。第5の波形要素e15と第6の波形要素e16と第7の波形要素e17とは、圧力室131の容積を収縮させた後に元へと戻す収縮パルスP12を形成する。すなわち、第5の波形要素e15は収縮パルスP12の前縁であり、第6の波形要素e16は収縮パルスP12のパルス幅であり、第7の波形要素e17は収縮パルスP12の後縁である。   Here, the first waveform element e11, the second waveform element e12, and the third waveform element e13 form an expansion pulse P11 that expands the volume of the pressure chamber 131 and then returns to the original volume. That is, the first waveform element e11 is the leading edge of the extension pulse P11, the second waveform element e12 is the pulse width of the extension pulse P11, and the third waveform element e13 is the trailing edge of the extension pulse P11. The fifth waveform element e15, the sixth waveform element e16, and the seventh waveform element e17 form a contraction pulse P12 that contracts the volume of the pressure chamber 131 and then restores the volume. That is, the fifth waveform element e15 is the leading edge of the contraction pulse P12, the sixth waveform element e16 is the pulse width of the contraction pulse P12, and the seventh waveform element e17 is the trailing edge of the contraction pulse P12.

拡張パルスP11の前縁(波形要素e11)の時点t11では、圧力室131の容積を拡張するように両側の隔壁133を変位させる。この変位により、図9に示すように、圧力室131内のインクに負の圧力が瞬間的に加わる。その結果、ノズル301にあるインクのメニスカスが後退する。   At time t11 of the leading edge (waveform element e11) of the expansion pulse P11, the partition walls 133 on both sides are displaced so as to expand the volume of the pressure chamber 131. By this displacement, as shown in FIG. 9, negative pressure is instantaneously applied to the ink in the pressure chamber 131. As a result, the ink meniscus in the nozzle 301 moves backward.

その後、インク圧力は、その固有振動に伴い負圧から正圧に転じる。そして、第1の待ち時間(波形要素e12)が経過し、拡張パルスP11の後縁(波形要素e13)の時点t12になったとき、圧力室131の容積を元に戻す。このとき、図9に示すように、インクに正の圧力が瞬間的に加わる。このように、インク圧力が所定値以上の正圧の状態で、パルス変化によりインクに正の圧力が瞬間的に加わると、メニスカスが前進を始めて、ノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される。すなわち第1の待ち時間は、拡張パルスP11の前縁において負圧となったインク圧力が、所定値まで高まるのを待つ時間である。所定値とは、拡張パルスP11の後縁においてインクに正の圧力が瞬間的に加わることでインク液滴が1ドロップ吐出される値である。最も効率よくインクを吐出するには、第1の待ち時間(波形要素e12)は圧力室のインクの固有振動周期の1/2に設定する。   Thereafter, the ink pressure changes from a negative pressure to a positive pressure with the natural vibration. Then, when the first waiting time (waveform element e12) elapses and time t12 of the trailing edge (waveform element e13) of the expansion pulse P11 is reached, the volume of the pressure chamber 131 is restored. At this time, as shown in FIG. 9, positive pressure is instantaneously applied to the ink. As described above, when a positive pressure is instantaneously applied to the ink by a pulse change in a state where the ink pressure is a positive pressure equal to or higher than a predetermined value, the meniscus starts to advance, and one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301. . That is, the first waiting time is a time for waiting for the ink pressure that has become negative at the leading edge of the expansion pulse P11 to rise to a predetermined value. The predetermined value is a value at which one drop of ink droplet is ejected when a positive pressure is instantaneously applied to the ink at the trailing edge of the expansion pulse P11. In order to eject ink most efficiently, the first waiting time (waveform element e12) is set to ½ of the natural vibration period of ink in the pressure chamber.

その後、インク圧力は、その固有振動に伴い正圧から負圧に転じる。インク圧力が負圧に転じると、遅れてメニスカスが後退する。そして、インク圧力が負圧の状態で第2の待ち時間(波形要素e14)が経過し、収縮パルスP12の前縁(波形要素e15)の時点t13になったとき、圧力室131の容積が収縮するように両側の隔壁133を変位させる。この変位により、インクに正の圧力を瞬間的に与える。ただし、正の圧力を与える時点t13でインク圧力は負圧であるため、ノズル301からインク液滴が吐出することはない。   Thereafter, the ink pressure changes from a positive pressure to a negative pressure with the natural vibration. When the ink pressure changes to a negative pressure, the meniscus moves backward with a delay. Then, when the second waiting time (waveform element e14) elapses while the ink pressure is negative and the time t13 of the leading edge (waveform element e15) of the contraction pulse P12 is reached, the volume of the pressure chamber 131 contracts. Thus, the partition walls 133 on both sides are displaced. This displacement momentarily applies a positive pressure to the ink. However, since the ink pressure is negative at time t13 when the positive pressure is applied, ink droplets are not ejected from the nozzle 301.

圧力室131の容積が収縮された状態で、第3の待ち時間(波形要素e16)が経過し、収縮パルスP12の後縁(波形要素e17)の時点t14になったとき、圧力室131の容積を元に戻す。この時点t14では、インク圧力振動の振幅の大きさは収縮パルスP12の後縁によってインクに瞬間的に加わる負の圧力と等しく、また、インク流速はゼロである。したがって、その後圧力室131内の残留振動はキャンセルされる。すなわち、第2の待ち時間と第3の待ち時間とは、収縮パルスP12の後縁によって圧力室131内の残留振動がキャンセルされるタイミングを生成するための時間である。   When the volume of the pressure chamber 131 is contracted, the third waiting time (waveform element e16) elapses, and when the time t14 of the trailing edge (waveform element e17) of the contraction pulse P12 is reached, the volume of the pressure chamber 131 is reached. Is restored. At this time t14, the amplitude of the ink pressure oscillation is equal to the negative pressure instantaneously applied to the ink by the trailing edge of the contraction pulse P12, and the ink flow rate is zero. Accordingly, the residual vibration in the pressure chamber 131 is canceled thereafter. That is, the second waiting time and the third waiting time are times for generating a timing at which the residual vibration in the pressure chamber 131 is canceled by the trailing edge of the contraction pulse P12.

このように、図8に示した1ドロップ波形の駆動電圧をアクチュエータに印加することにより、圧力室131が、拡張、復帰、収縮、復帰の順に動作する。そして拡張及び復帰の動作により、圧力室131に連通したノズル301から1ドロップのインク液滴が吐出される。また、その後の収縮及び復帰の動作により、インク液滴吐出後の残留振動がキャンセルされる。   In this way, by applying the drive voltage having the one-drop waveform shown in FIG. 8 to the actuator, the pressure chamber 131 operates in the order of expansion, return, contraction, and return. Then, one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301 communicating with the pressure chamber 131 by the expansion and return operations. Further, the residual vibration after ink droplet ejection is canceled by the subsequent contraction and return operations.

図10は、当該波形生成部41の2ドロップ波形ユニット設定部412に設定される駆動波形ユニットと、隣接波形生成部42の2ドロップ波形ユニット設定部422に設定される駆動波形ユニットとの差分電圧を示す波形図である。すなわち、2ドロップ波形ユニット設定部412と2ドロップ波形ユニット設定部422とには、図10に示す差分電圧が生じるような駆動波形ユニットがそれぞれ設定されている。この差分電圧がアクチュエータの駆動電圧となる。この駆動電圧がアクチュエータに印加されることで、ノズル301からインク液滴が2ドロップ連続して吐出される。このような駆動電圧波形を、本実施の形態では2ドロップ波形と称する。   FIG. 10 shows the difference voltage between the drive waveform unit set in the 2-drop waveform unit setting unit 412 of the waveform generation unit 41 and the drive waveform unit set in the 2-drop waveform unit setting unit 422 of the adjacent waveform generation unit 42. FIG. That is, in the 2-drop waveform unit setting unit 412 and the 2-drop waveform unit setting unit 422, drive waveform units that generate the differential voltage shown in FIG. 10 are set. This differential voltage becomes the drive voltage of the actuator. By applying this drive voltage to the actuator, two drops of ink droplets are continuously ejected from the nozzle 301. Such a drive voltage waveform is referred to as a 2-drop waveform in the present embodiment.

図11は、2ドロップ波形の駆動電圧がアクチュエータに印加されたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図である。図11において駆動電圧波形は実線で示されており、インク圧力波形は一点鎖線で示されており、インク流速波形は破線で示されている。また、縦軸の値は正規化されている。   FIG. 11 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when a drive voltage having a 2-drop waveform is applied to the actuator. In FIG. 11, the drive voltage waveform is shown by a solid line, the ink pressure waveform is shown by a one-dot chain line, and the ink flow velocity waveform is shown by a broken line. The value on the vertical axis is normalized.

図10に示すように、2ドロップ波形は、第1乃至第9の波形要素e21〜e29で構成される。第1の波形要素e21は、時点t21において、圧力室131の容積を拡張させて、該圧力室131に負圧を与える。第2の波形要素e22は、第1の波形要素e21の後から始まる第1の待ち時間(t22−t21)を生成する。第3の波形要素e23は、時点t22の第1の待ち時間経過後に圧力室131の容積を元に戻して、該圧力室131に正圧を与える。第4の波形要素e24は、第3の波形要素e23の後から始まる第2の待ち時間(t23−t22)を生成する。第5の波形要素e25は、時点t23の第2の待ち時間経過後に圧力室131の容積を収縮させて、該圧力室131に正圧を与える。第6の波形要素e26は、第5の波形要素e25の後から始まる第3の待ち時間(t24−t23)を生成する。第7の波形要素e27は、時点t24の第3の待ち時間経過後に圧力室131の容積を少し戻す。図11の例では、波形要素e25による収縮率を100%としたとき、50%の収縮率となるように戻している。第8の波形要素e28は、第7の波形要素e27の後から始まる第4の待ち時間(t25−t24)を生成する。第9の波形要素e29は、時点t25の第4の待ち時間経過後に圧力室131の容積を元に戻す。   As shown in FIG. 10, the 2-drop waveform is composed of first to ninth waveform elements e21 to e29. The first waveform element e21 expands the volume of the pressure chamber 131 at time t21 and applies a negative pressure to the pressure chamber 131. The second waveform element e22 generates a first waiting time (t22-t21) that starts after the first waveform element e21. The third waveform element e23 restores the volume of the pressure chamber 131 after the first waiting time at the time point t22 has elapsed, and applies a positive pressure to the pressure chamber 131. The fourth waveform element e24 generates a second waiting time (t23-t22) that starts after the third waveform element e23. The fifth waveform element e25 contracts the volume of the pressure chamber 131 after the elapse of the second waiting time at the time point t23 and applies a positive pressure to the pressure chamber 131. The sixth waveform element e26 generates a third waiting time (t24-t23) starting after the fifth waveform element e25. The seventh waveform element e27 slightly returns the volume of the pressure chamber 131 after the elapse of the third waiting time at time t24. In the example of FIG. 11, when the shrinkage rate by the waveform element e25 is 100%, the shrinkage rate is returned to 50%. The eighth waveform element e28 generates a fourth waiting time (t25-t24) starting after the seventh waveform element e27. The ninth waveform element e29 returns the volume of the pressure chamber 131 to the original after the fourth waiting time at the time point t25 has elapsed.

ここに、第1の波形要素e21と第2の波形要素e22と第3の波形要素e23とは、圧力室131の容積を拡張させた後に元へと戻す拡張パルスP21を形成する。すなわち第1の波形要素e21は拡張パルスP21の前縁であり、第2の波形要素e22は拡張パルスP21のパルス幅であり、第3の波形要素e23は拡張パルスP21の後縁である。第5の波形要素e25と第6の波形要素e26と第7の波形要素e27とは、圧力室131の容積を収縮させた後に少し戻して、第6の波形要素e26で維持された収縮状態よりも弱い収縮状態(弱収縮状態)とする収縮パルスP22を形成する。すなわち、第5の波形要素e25は収縮パルスP22の前縁であり、第6の波形要素e26は収縮パルスP22のパルス幅であり、第7の波形要素e27は収縮パルスP22の後縁である。第8の構成要素e28と第9の構成要素e29とは、圧力室131の弱収縮状態を所定時間維持した後に元へと戻す弱収縮パルスP23を形成する。すなわち、第8の波形要素e28は弱収縮パルスP23のパルス幅であり、第9の波形要素e29は弱収縮パルスP23の後縁である。   Here, the first waveform element e21, the second waveform element e22, and the third waveform element e23 form an expansion pulse P21 that expands the volume of the pressure chamber 131 and then returns to the original volume. That is, the first waveform element e21 is the leading edge of the expansion pulse P21, the second waveform element e22 is the pulse width of the expansion pulse P21, and the third waveform element e23 is the trailing edge of the expansion pulse P21. The fifth waveform element e25, the sixth waveform element e26, and the seventh waveform element e27 return slightly after the volume of the pressure chamber 131 is contracted, and the contracted state maintained by the sixth waveform element e26. Also, a contraction pulse P22 is formed to make a weak contraction state (weak contraction state). That is, the fifth waveform element e25 is the leading edge of the contraction pulse P22, the sixth waveform element e26 is the pulse width of the contraction pulse P22, and the seventh waveform element e27 is the trailing edge of the contraction pulse P22. The eighth component e28 and the ninth component e29 form a weak contraction pulse P23 for returning to the original state after maintaining the weak contraction state of the pressure chamber 131 for a predetermined time. That is, the eighth waveform element e28 is the pulse width of the weak contraction pulse P23, and the ninth waveform element e29 is the trailing edge of the weak contraction pulse P23.

拡張パルスP21の前縁(波形要素e21)の時点t21では、圧力室131の容積が拡張するように両側の隔壁133が変位する。この変位により、図11に示すように、圧力室131内のインクに負の圧力が瞬間的に加わる。その結果、ノズル301にあるインクのメニスカスが後退する。   At time t21 of the leading edge (waveform element e21) of the expansion pulse P21, the partition walls 133 on both sides are displaced so that the volume of the pressure chamber 131 is expanded. Due to this displacement, a negative pressure is instantaneously applied to the ink in the pressure chamber 131 as shown in FIG. As a result, the ink meniscus in the nozzle 301 moves backward.

その後、インク圧力は、その固有振動に伴い負圧から正圧に転じる。そして、第1の待ち時間(波形要素e22)が経過し、拡張パルスP21の後縁(波形要素e23)の時点t22になったとき、圧力室131の容積を元に戻す。このとき、図11に示すように、インクに正の圧力が瞬間的に加わる。このように、インク圧力が所定値以上の正圧の状態で、パルス変化によりインクに正の圧力が瞬間的に加わると、メニスカスが前進を始めて、ノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される(1ドロップ目の吐出)。すなわち第1の待ち時間は、拡張パルスP21の前縁において負圧となったインク圧力が、所定値まで高まるのを待つ時間である。所定値とは、拡張パルスP21の後縁においてインクに正の圧力が瞬間的に加わることでインク液滴が1ドロップ吐出される値である。図11の例では、第1の待ち時間を圧力室のインクの固有振動周期の1/2としている。   Thereafter, the ink pressure changes from a negative pressure to a positive pressure with the natural vibration. Then, when the first waiting time (waveform element e22) elapses and time t22 of the trailing edge (waveform element e23) of the expansion pulse P21 is reached, the volume of the pressure chamber 131 is restored. At this time, as shown in FIG. 11, a positive pressure is instantaneously applied to the ink. As described above, when a positive pressure is instantaneously applied to the ink by a pulse change in a state where the ink pressure is a positive pressure equal to or higher than a predetermined value, the meniscus starts to advance, and one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301. (First drop ejection). That is, the first waiting time is a time for waiting for the ink pressure that has become negative pressure at the leading edge of the expansion pulse P21 to rise to a predetermined value. The predetermined value is a value at which one drop of ink droplet is ejected when a positive pressure is instantaneously applied to the ink at the trailing edge of the expansion pulse P21. In the example of FIG. 11, the first waiting time is set to ½ of the natural vibration period of the ink in the pressure chamber.

その後、インク圧力は、その固有振動に伴い正圧から負圧に転じる。インク圧力が負圧に転じると、遅れてメニスカスが後退する。その後、インク圧力は再び正圧に転じる。そして、インク圧力が正圧の状態で第2の待ち時間(波形要素e24)が経過し、収縮パルスP22の前縁(波形要素e25)の時点t23になったとき、圧力室131の容積が収縮するように両側の隔壁133を変位させる。この変位により、インクに正の圧力が瞬間的に与えられる。ここで時点t23は、インク圧力が時点t22のときと略同じ値になった時点である。したがって、インク圧力が所定値以上の正圧の状態で、パルス変化によりインクに正の圧力が瞬間的に加わるので、メニスカスが前進を始めて、ノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される(2ドロップ目の吐出)。すなわち第2の待ち時間は、収縮パルスP22の前縁においてインクに正の圧力が瞬間的に加わることでインク液滴が1ドロップ吐出されるようになるまでインク圧力が高まるのを待つ時間である。   Thereafter, the ink pressure changes from a positive pressure to a negative pressure with the natural vibration. When the ink pressure changes to a negative pressure, the meniscus moves backward with a delay. Thereafter, the ink pressure is changed to a positive pressure again. Then, when the second waiting time (waveform element e24) elapses while the ink pressure is positive, and the time t23 of the leading edge (waveform element e25) of the contraction pulse P22 is reached, the volume of the pressure chamber 131 contracts. Thus, the partition walls 133 on both sides are displaced. This displacement momentarily applies positive pressure to the ink. Here, the time point t23 is a time point when the ink pressure becomes substantially the same value as at the time point t22. Accordingly, since the positive pressure is instantaneously applied to the ink by the pulse change in a state where the ink pressure is a positive pressure equal to or higher than a predetermined value, the meniscus starts to advance, and one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301 (2 Drop eye discharge). That is, the second waiting time is a time to wait for the ink pressure to increase until a positive pressure is instantaneously applied to the ink at the leading edge of the contraction pulse P22 until one drop of ink droplet is ejected. .

圧力室131の容積が収縮された状態で、第3の待ち時間(波形要素e26)が経過し、収縮パルスP22の後縁(波形要素e27)の時点t24になったとき、圧力室131の容積が少し戻るように両側の隔壁133を変位させる。この変位により、圧力室131は収縮状態よりも弱い弱収縮状態となる。この弱収縮状態は、第4の待ち時間(波形要素e28)が経過するまで維持される。そして、弱収縮パルスP23の後縁(波形要素e29)の時点t25になったとき、圧力室131の容積を元に戻す。時点t25では、インク圧力振動の振幅の大きさが弱収縮パルスP23の後縁によってインクに瞬間的に加わる負の圧力と等しく、また、インク流速はゼロである。したがって、その後圧力室131内の残留振動がキャンセルされる。すなわち第3の待ち時間と第4の待ち時間とは、弱収縮パルスP23の後縁によって圧力室131内の残留振動がキャンセルされるタイミングを生成するための時間である。   When the volume of the pressure chamber 131 is contracted, the third waiting time (waveform element e26) elapses, and when the time t24 of the trailing edge (waveform element e27) of the contraction pulse P22 is reached, the volume of the pressure chamber 131 is reached. The partition walls 133 on both sides are displaced so that a little returns. By this displacement, the pressure chamber 131 is in a weak contraction state that is weaker than the contraction state. This weak contraction state is maintained until the fourth waiting time (waveform element e28) elapses. Then, when the time point t25 of the trailing edge (waveform element e29) of the weak contraction pulse P23 is reached, the volume of the pressure chamber 131 is restored. At time t25, the amplitude of the ink pressure oscillation is equal to the negative pressure instantaneously applied to the ink by the trailing edge of the weak contraction pulse P23, and the ink flow rate is zero. Accordingly, the residual vibration in the pressure chamber 131 is canceled thereafter. That is, the third waiting time and the fourth waiting time are times for generating a timing at which the residual vibration in the pressure chamber 131 is canceled by the trailing edge of the weak contraction pulse P23.

このように、図10に示した2ドロップ波形の駆動電圧をアクチュエータに印加することにより、圧力室131が、拡張、復帰、収縮、弱収縮、復帰の順に動作する。そして初めの拡張及び復帰の動作により、圧力室131に連通したノズル301から1ドロップ目のインク液滴が吐出される。また、その後の収縮の動作により、ノズル301から2ドロップ目のインク液滴が吐出される。そして、その後の弱収縮及び復帰の動作により、インク液滴吐出後の残留振動がキャンセルされる。   In this way, by applying the drive voltage having the 2-drop waveform shown in FIG. 10 to the actuator, the pressure chamber 131 operates in the order of expansion, return, contraction, weak contraction, and return. Then, the first ink droplet is ejected from the nozzle 301 communicating with the pressure chamber 131 by the initial expansion and return operations. Further, the second ink droplet is ejected from the nozzle 301 by the subsequent contraction operation. Then, the residual vibration after the ink droplet discharge is canceled by the subsequent operation of weak contraction and recovery.

図12は、当該波形生成部41の3ドロップ波形ユニット設定部413に設定される駆動波形ユニットと、隣接波形生成部42の3ドロップ波形ユニット設定部423に設定される駆動波形ユニットとの差分電圧を示す波形図である。すなわち、3ドロップ波形ユニット設定部413と3ドロップ波形ユニット設定部423とには、図12に示す差分電圧が生じるような駆動波形ユニットがそれぞれ設定されている。この差分電圧がアクチュエータの駆動電圧となる。この駆動電圧がアクチュエータに印加されることで、ノズル301からインク液滴が3ドロップ連続して吐出される。このような駆動電圧波形を、本実施の形態では3ドロップ波形と称する。   FIG. 12 shows the difference voltage between the drive waveform unit set in the 3-drop waveform unit setting unit 413 of the waveform generation unit 41 and the drive waveform unit set in the 3-drop waveform unit setting unit 423 of the adjacent waveform generation unit 42. FIG. That is, in the 3-drop waveform unit setting unit 413 and the 3-drop waveform unit setting unit 423, drive waveform units that generate the differential voltage shown in FIG. 12 are set. This differential voltage becomes the drive voltage of the actuator. By applying this drive voltage to the actuator, three drops of ink droplets are ejected from the nozzle 301 continuously. Such a drive voltage waveform is referred to as a 3-drop waveform in the present embodiment.

図13は、3ドロップ波形の駆動電圧がアクチュエータに印加されたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図である。図13において駆動電圧波形は実線で示されており、インク圧力波形は一点鎖線で示されており、インク流速波形は破線で示されている。また、縦軸の値は正規化されている。   FIG. 13 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when a driving voltage having a 3-drop waveform is applied to the actuator. In FIG. 13, the drive voltage waveform is shown by a solid line, the ink pressure waveform is shown by a one-dot chain line, and the ink flow velocity waveform is shown by a broken line. The value on the vertical axis is normalized.

図12に示すように、3ドロップ波形は、第1乃至第13の波形要素e31〜e43で構成される。第1の波形要素e31は、時点t31において、圧力室131の容積を拡張させて、該圧力室131に負圧を与える。第2の波形要素e32は、第1の波形要素e31の後から始まる第1の待ち時間(t32−t31)を生成する。第3の波形要素e33は、時点t32において、第1の待ち時間経過後に圧力室131の容積を元に戻して、該圧力室に正圧を与える。第4の波形要素e34は、第3の波形要素e33の後から始まる第2の待ち時間(t33−t32)を生成する。第5の波形要素e35は、時点t33において、第2の待ち時間経過後に圧力室131の容積を収縮させて、該圧力室131に正圧を与える。第6の波形要素e36は、第5の波形要素e35の後から始まる第3の待ち時間(t34−t33)を生成する。第7の波形要素e37は、時点t34において、第3の待ち時間経過後に圧力室131の容積を少し戻す。図13の例では、波形要素e35による収縮率を100%としたとき、50%の収縮率となるように戻している。第8の波形要素e38は、第7の波形要素e37の後から始まる第4の待ち時間(t35−t34)を生成する。第9の波形要素e39は、時点t35において、第4の待ち時間経過後に圧力室131の容積を再度収縮させて、該圧力室131に正圧を与える。図13の例では、波形要素e35による収縮率を100%としたとき、同等の収縮率となるように収縮させている。第10の波形要素e40は、第9の波形要素e39の後から始まる第5の待ち時間(t36−t35)を生成する。第11の波形要素e41は、時点t36において、第5の待ち時間経過後に圧力室131の容積を少し戻す。図13の例では、波形要素e39による収縮率を100%としたとき、50%の収縮率となるように戻している。第12の波形要素e42は、第11の波形要素e41の後から始まる第6の待ち時間(t37−t36)を生成する。第13の波形要素e43は、時点t37において、第6の待ち時間経過後に圧力室131の容積を元に戻す。   As shown in FIG. 12, the 3-drop waveform includes first to thirteenth waveform elements e31 to e43. The first waveform element e31 expands the volume of the pressure chamber 131 at time t31 and applies a negative pressure to the pressure chamber 131. The second waveform element e32 generates a first waiting time (t32-t31) that starts after the first waveform element e31. The third waveform element e33 returns the volume of the pressure chamber 131 to the original pressure after the first waiting time has elapsed at time t32 and applies a positive pressure to the pressure chamber. The fourth waveform element e34 generates a second waiting time (t33-t32) that starts after the third waveform element e33. The fifth waveform element e <b> 35 contracts the volume of the pressure chamber 131 after the second waiting time has elapsed at time t <b> 33 to apply a positive pressure to the pressure chamber 131. The sixth waveform element e36 generates a third waiting time (t34-t33) that starts after the fifth waveform element e35. The seventh waveform element e37 slightly returns the volume of the pressure chamber 131 after the third waiting time has elapsed at time t34. In the example of FIG. 13, when the shrinkage rate by the waveform element e35 is 100%, the shrinkage rate is returned to 50%. The eighth waveform element e38 generates a fourth waiting time (t35-t34) that starts after the seventh waveform element e37. The ninth waveform element e <b> 39 contracts the volume of the pressure chamber 131 again after the fourth waiting time at time t <b> 35 to apply a positive pressure to the pressure chamber 131. In the example of FIG. 13, when the shrinkage rate by the waveform element e35 is 100%, the shrinkage is performed so that the shrinkage rate is equivalent. The tenth waveform element e40 generates a fifth waiting time (t36-t35) that starts after the ninth waveform element e39. The eleventh waveform element e41 slightly returns the volume of the pressure chamber 131 after the fifth waiting time has elapsed at time t36. In the example of FIG. 13, when the shrinkage rate by the waveform element e39 is 100%, the shrinkage rate is returned to 50%. The twelfth waveform element e42 generates a sixth waiting time (t37-t36) that starts after the eleventh waveform element e41. The thirteenth waveform element e43 returns the volume of the pressure chamber 131 to the original after the sixth waiting time has elapsed at time t37.

ここに、第1の波形要素e31と第2の波形要素e32と第3の波形要素e33とは、圧力室131の容積を拡張させた後に元へと戻す拡張パルスP31を形成する。すなわち第1の波形要素e31は拡張パルスP31の前縁であり、第2の波形要素e22は拡張パルスP31のパルス幅であり、第3の波形要素e23は拡張パルスP31の後縁である。第5の波形要素e35と第6の波形要素e36と第7の波形要素e37とは、圧力室131の容積を収縮させた後に少し戻して、第6の波形要素e36で維持された収縮状態よりも弱い収縮状態(弱収縮状態)とする第1の収縮パルスP32を形成する。すなわち、第5の波形要素e35は第1の収縮パルスP32の前縁であり、第6の波形要素e36は第1の収縮パルスP32のパルス幅であり、第7の波形要素e37は第1の収縮パルスP32の後縁である。第8の構成要素e38は、第1の収縮パルスP32による圧力室131の弱収縮状態を所定時間維持する第1の弱収縮パルスP33を形成する。すなわち、第8の波形要素e38は第1の弱収縮パルスP33のパルス幅である。第9の波形要素e39と第10の波形要素e40と第11の波形要素e41とは、圧力室131の容積を収縮させた後に少し戻して弱収縮状態とする第2の収縮パルスP34を形成する。すなわち、第9の波形要素e39は第2の収縮パルスP34の前縁であり、第10の波形要素e40は第2の収縮パルスP34のパルス幅であり、第11の波形要素e41は第2の収縮パルスP34の後縁である。第12の構成要素e42と第13の構成要素e43とは、圧力室131の弱収縮状態を所定時間維持した後に元へと戻す第2の弱収縮パルスP35を形成する。すなわち、第12の波形要素e42は第2の弱収縮パルスP35のパルス幅であり、第13の波形要素e43は第2の弱収縮パルスP35の後縁である。   Here, the first waveform element e31, the second waveform element e32, and the third waveform element e33 form an expansion pulse P31 that expands the volume of the pressure chamber 131 and then restores the volume. That is, the first waveform element e31 is the leading edge of the extension pulse P31, the second waveform element e22 is the pulse width of the extension pulse P31, and the third waveform element e23 is the trailing edge of the extension pulse P31. The fifth waveform element e35, the sixth waveform element e36, and the seventh waveform element e37 return slightly after the volume of the pressure chamber 131 is contracted, and the contracted state maintained by the sixth waveform element e36. Also, the first contraction pulse P32 is formed to make the weak contraction state (weak contraction state). That is, the fifth waveform element e35 is the leading edge of the first contraction pulse P32, the sixth waveform element e36 is the pulse width of the first contraction pulse P32, and the seventh waveform element e37 is the first waveform element e37. This is the trailing edge of the contraction pulse P32. The eighth component e38 forms a first weak contraction pulse P33 that maintains the weak contraction state of the pressure chamber 131 by the first contraction pulse P32 for a predetermined time. That is, the eighth waveform element e38 is the pulse width of the first weak contraction pulse P33. The ninth waveform element e39, the tenth waveform element e40, and the eleventh waveform element e41 form a second contraction pulse P34 in which the volume of the pressure chamber 131 is contracted and then returned to a slightly contracted state. . That is, the ninth waveform element e39 is the leading edge of the second contraction pulse P34, the tenth waveform element e40 is the pulse width of the second contraction pulse P34, and the eleventh waveform element e41 is the second waveform pulse e34. This is the trailing edge of the contraction pulse P34. The twelfth component e42 and the thirteenth component e43 form a second weak contraction pulse P35 that returns to the original state after maintaining the weak contraction state of the pressure chamber 131 for a predetermined time. That is, the twelfth waveform element e42 is the pulse width of the second weak contraction pulse P35, and the thirteenth waveform element e43 is the trailing edge of the second weak contraction pulse P35.

拡張パルスP31の前縁(波形要素e31)の時点t31では、圧力室131の容積が拡張するように両側の隔壁133が変位する。この変位により、図13に示すように、圧力室131内のインクに負の圧力が瞬間的に加わる。その結果、ノズル301にあるインクのメニスカスが後退する。   At time t31 of the leading edge (waveform element e31) of the expansion pulse P31, the partition walls 133 on both sides are displaced so that the volume of the pressure chamber 131 is expanded. Due to this displacement, a negative pressure is instantaneously applied to the ink in the pressure chamber 131 as shown in FIG. As a result, the ink meniscus in the nozzle 301 moves backward.

その後、インク圧力は、その固有振動周期に伴い負圧から正圧に転じる。そして、第1の待ち時間(波形要素e32)が経過し、第1の拡張パルスP31の後縁(波形要素e33)の時点t32になったとき、圧力室131の容積を元に戻す。このとき、図13に示すように、インクに正の圧力が瞬間的に加わる。このように、インク圧力が所定値以上の正圧の状態で、パルス変化によりインクに正の圧力が瞬間的に加わると、メニスカスが前進を始めて、ノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される(1ドロップ目の吐出)。すなわち第1の待ち時間は、拡張パルスP31の前縁において負圧となったインク圧力が、所定値まで高まるのを待つ時間である。所定値とは、拡張パルスP31の後縁においてインクに正の圧力が瞬間的に加わることでインク液滴が1ドロップ吐出される値である。   Thereafter, the ink pressure changes from negative pressure to positive pressure with the natural vibration period. Then, when the first waiting time (waveform element e32) elapses and time t32 of the trailing edge (waveform element e33) of the first expansion pulse P31 is reached, the volume of the pressure chamber 131 is restored. At this time, as shown in FIG. 13, positive pressure is instantaneously applied to the ink. As described above, when a positive pressure is instantaneously applied to the ink by a pulse change in a state where the ink pressure is a positive pressure equal to or higher than a predetermined value, the meniscus starts to advance, and one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301. (First drop ejection). That is, the first waiting time is a time for waiting for the ink pressure that has become negative at the leading edge of the expansion pulse P31 to rise to a predetermined value. The predetermined value is a value at which one drop of ink droplet is ejected when a positive pressure is instantaneously applied to the ink at the trailing edge of the expansion pulse P31.

その後、インク圧力は、その固有振動に伴い正圧から負圧に転じる。そして、インク圧力が正圧の状態で第2の待ち時間(波形要素e34)が経過し、第1の収縮パルスP32の前縁(波形要素e35)の時点t33になったとき、圧力室131の容積が収縮するように両側の隔壁133を変位させる。この変位により、インクに正の圧力が瞬間的に与えられる。ここで時点t33は、インク圧力が時点t32のときと略同じ値になった時点である。したがって、インク圧力が所定値以上の正圧の状態で、パルス変化によりインクに正の圧力が瞬間的に加わるので、メニスカスが前進を始めて、ノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される(2ドロップ目の吐出)。すなわち第2の待ち時間は、第1の収縮パルスP32の前縁においてインクに正の圧力が瞬間的に加わることでインク液滴が1ドロップ吐出されるようになるまでインク圧力が高まるのを待つ時間である。   Thereafter, the ink pressure changes from a positive pressure to a negative pressure with the natural vibration. Then, when the second waiting time (waveform element e34) elapses while the ink pressure is positive and the time t33 of the leading edge (waveform element e35) of the first contraction pulse P32 is reached, the pressure chamber 131 The partition walls 133 on both sides are displaced so that the volume contracts. This displacement momentarily applies positive pressure to the ink. Here, the time point t33 is a time point when the ink pressure becomes substantially the same value as at the time point t32. Accordingly, since the positive pressure is instantaneously applied to the ink by the pulse change in a state where the ink pressure is a positive pressure equal to or higher than a predetermined value, the meniscus starts to advance, and one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301 (2 Drop eye discharge). That is, the second waiting time waits for the ink pressure to rise until a positive pressure is instantaneously applied to the ink at the leading edge of the first contraction pulse P32 so that one drop of ink droplet is discharged. It's time.

圧力室131の容積が収縮された後は、インク圧力が負圧に転じる。そして第3の待ち時間(波形要素e36)が経過し、収縮パルスP32の後縁(波形要素e37)の時点t34になったとき、圧力室131の容積が少し戻るように両側の隔壁133を変位させる。この変位により、圧力室131は収縮状態よりも弱い弱収縮状態となり、メニスカスが後退する。ここで時点t34は、インク圧力が負圧となっている間にあり、図13の例ではインクの負圧が極大となる時点である。この時点t34で弱収縮状態とすることにより、インク圧力の振動振幅が増大する。   After the volume of the pressure chamber 131 is contracted, the ink pressure turns to a negative pressure. When the third waiting time (waveform element e36) elapses and time t34 of the trailing edge (waveform element e37) of the contraction pulse P32 is reached, the partition walls 133 on both sides are displaced so that the volume of the pressure chamber 131 slightly returns. Let By this displacement, the pressure chamber 131 is in a weak contraction state weaker than the contraction state, and the meniscus is retracted. Here, the time point t34 is during the time when the ink pressure is negative, and in the example of FIG. 13, the time point at which the negative pressure of ink becomes maximum. By making a weak contraction state at this time t34, the vibration amplitude of the ink pressure increases.

弱収縮状態は、第4の待ち時間(波形要素e38)が経過するまで維持され、その間にインク圧力が正圧に転じる。そして、弱収縮パルスP33の後縁(波形要素e39)の時点t35になったとき、圧力室131の容積が再度収縮されるように両側の隔壁133を変位させる。この変位により、インクに正の圧力が瞬間的に加わる。そしてメニスカスが再び前進に転じる。ここで時点t35は、インク圧力が時点t32及びt33のときと略同じ値になった時点よりも遅いタイミングとする。3ドロップ目に正の圧力を与える波形要素e39の大きさは、1ドロップ目のe33、2ドロップ目のe35の半分しかない。したがって、1ドロップ目、2ドロップ目の場合よりもインク圧力が大きくなるまで待つ必要があるため、タイミングを遅くする。なお、時点t35で波形要素e39による駆動を行った後のインク圧力は時点t32及びt33の直後と略同じ値になる。したがって、インク圧力が所定値以上の正圧の状態で、パルス変化によりインクに正の圧力が瞬間的に加わるので、ノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される(3ドロップ目の吐出)。すなわち第4の待ち時間は、第2の収縮パルスP34の前縁においてインクに正の圧力が瞬間的に加わることでインク液滴が1ドロップ吐出されるようになるまでインク圧力が高まるのを待つ時間である。   The weakly contracted state is maintained until the fourth waiting time (waveform element e38) elapses, during which the ink pressure changes to a positive pressure. Then, when the time t35 of the trailing edge (waveform element e39) of the weak contraction pulse P33 is reached, the partition walls 133 on both sides are displaced so that the volume of the pressure chamber 131 is contracted again. This displacement momentarily applies positive pressure to the ink. Meniscus then moves forward again. Here, the time point t35 is set to a timing later than the time point when the ink pressure becomes substantially the same value as at the time points t32 and t33. The size of the waveform element e39 that gives a positive pressure to the third drop is only half of the first drop e33 and the second drop e35. Therefore, since it is necessary to wait until the ink pressure becomes larger than in the case of the first drop and the second drop, the timing is delayed. Note that the ink pressure after driving by the waveform element e39 at the time point t35 is substantially the same value as that immediately after the time points t32 and t33. Accordingly, since the positive pressure is instantaneously applied to the ink by the pulse change in a state where the ink pressure is a positive pressure equal to or higher than a predetermined value, one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301 (third drop ejection). That is, the fourth waiting time waits for the ink pressure to increase until a positive pressure is instantaneously applied to the ink at the leading edge of the second contraction pulse P34 so that one drop of ink droplet is discharged. It's time.

圧力室131の容積が収縮された状態で、第5の待ち時間(波形要素e40)が経過し、第2の収縮パルスP34の後縁(波形要素e41)の時点t36になったとき、圧力室131の容積が少し戻るように両側の隔壁133を変位させる。この変位により、圧力室131は収縮状態よりも弱い弱収縮状態となる。この弱収縮状態は、第6の待ち時間(波形要素e42)が経過するまで維持される。そして、第2の弱収縮パルスP35の後縁(波形要素e43)の時点t37になったとき、圧力室131の容積を元に戻す。時点t37では、インク圧力振動の振幅の大きさが第2の弱収縮パルスP35の後縁によってインクに瞬間的に加わる負の圧力と等しく、また、インク流速はゼロである。したがって、その後圧力室131内の残留振動がキャンセルされる。すなわち、第5の待ち時間と第6の待ち時間とは、第2の弱収縮パルスP35の後縁によって圧力室131内の残留振動がキャンセルされるタイミングを生成するための時間である。   When the volume of the pressure chamber 131 is contracted, the fifth waiting time (waveform element e40) elapses, and when the time t36 of the trailing edge (waveform element e41) of the second contraction pulse P34 is reached, the pressure chamber The partition walls 133 on both sides are displaced so that the volume of 131 slightly returns. By this displacement, the pressure chamber 131 is in a weak contraction state that is weaker than the contraction state. This weak contraction state is maintained until the sixth waiting time (waveform element e42) elapses. Then, when the time t37 of the trailing edge (waveform element e43) of the second weak contraction pulse P35 is reached, the volume of the pressure chamber 131 is restored. At time t37, the magnitude of the amplitude of the ink pressure oscillation is equal to the negative pressure instantaneously applied to the ink by the trailing edge of the second weak contraction pulse P35, and the ink flow rate is zero. Accordingly, the residual vibration in the pressure chamber 131 is canceled thereafter. That is, the fifth waiting time and the sixth waiting time are times for generating a timing at which the residual vibration in the pressure chamber 131 is canceled by the trailing edge of the second weak contraction pulse P35.

このように、図12に示した3ドロップ波形の駆動電圧をアクチュエータに印加することにより、圧力室131が、拡張、復帰、収縮、弱収縮、収縮、弱収縮、復帰の順に動作する。そして初めの拡張及び復帰の動作により、圧力室131に連通したノズル301から1ドロップ目のインク液滴が吐出される。また、その後の収縮の動作により、ノズル301から2ドロップ目のインク液滴が吐出される。さらに、その後の弱収縮及び収縮の動作により、ノズル301から3ドロップ目のインク液滴が吐出される。そして、その後の弱収縮及び復帰の動作により、インク液滴吐出後の残留振動がキャンセルされる。   In this way, by applying the 3-drop waveform driving voltage shown in FIG. 12 to the actuator, the pressure chamber 131 operates in the order of expansion, return, contraction, weak contraction, contraction, weak contraction, and return. Then, the first ink droplet is ejected from the nozzle 301 communicating with the pressure chamber 131 by the initial expansion and return operations. Further, the second ink droplet is ejected from the nozzle 301 by the subsequent contraction operation. Further, the third drop of ink droplets is ejected from the nozzle 301 by the subsequent operation of weak contraction and contraction. Then, the residual vibration after the ink droplet discharge is canceled by the subsequent operation of weak contraction and recovery.

ところで、前述した2ドロップ波形では、収縮パルスP22の後縁に弱収縮パルスP23を生じさせ、この弱収縮パルスP23の後縁で残留振動をキャンセルしている。3ドロップ波形の場合も同様である。しかし、圧力室131におけるインクの圧力振動の減衰が比較的少ない場合には、2ドロップ波形又は3ドロップ波形において、1ドロップ波形のように、収縮パルスP22の後縁で残留振動をキャンセルすることも可能である。   By the way, in the two-drop waveform described above, a weak contraction pulse P23 is generated at the trailing edge of the contraction pulse P22, and the residual vibration is canceled at the trailing edge of the weak contraction pulse P23. The same applies to a 3-drop waveform. However, when the attenuation of the pressure vibration of the ink in the pressure chamber 131 is relatively small, the residual vibration may be canceled at the trailing edge of the contraction pulse P22 in the 2-drop waveform or the 3-drop waveform as in the 1-drop waveform. Is possible.

そこで次に、収縮パルスP22の後縁で残留振動をキャンセルする2ドロップ波形について、図14及び図15を用いて説明する。   Next, a 2-drop waveform for canceling the residual vibration at the trailing edge of the contraction pulse P22 will be described with reference to FIGS.

図14は、2ドロップ波形の波形図であり、図15は、当該2ドロップ波形の駆動電圧がアクチュエータに印加されたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図である。図15において駆動電圧波形は実線で示されており、インク圧力波形は一点鎖線で示されており、インク流速波形は破線で示されている。また、縦軸の値は正規化されている。   FIG. 14 is a waveform diagram of a 2-drop waveform, and FIG. 15 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when the drive voltage of the 2-drop waveform is applied to the actuator. In FIG. 15, the drive voltage waveform is shown by a solid line, the ink pressure waveform is shown by a one-dot chain line, and the ink flow velocity waveform is shown by a broken line. The value on the vertical axis is normalized.

図14に示すように、2ドロップ波形は、第1乃至第7の波形要素e41〜e47で構成される。第1の波形要素e41は、時点t41において、圧力室131の容積を拡張させて、該圧力室131に負圧を与える。第4の波形要素e42は、第1の波形要素e41の後から始まる第1の待ち時間(t42−t41)を生成する。第3の波形要素e43は、時点t42の第1の待ち時間経過後に圧力室131の容積を元に戻して、該圧力室131に正圧を与える。第4の波形要素e44は、第3の波形要素e43の後から始まる第2の待ち時間(t43−t42)を生成する。第5の波形要素e45は、時点t43の第2の待ち時間経過後に圧力室131の容積を収縮させて、該圧力室131に正圧を与える。第6の波形要素e46は、第5の波形要素e45の後から始まる第3の待ち時間(t44−t43)を生成する。第7の波形要素e47は、時点t44の第3の待ち時間経過後に圧力室131の容積を元に戻す。   As shown in FIG. 14, the 2-drop waveform is composed of first to seventh waveform elements e41 to e47. The first waveform element e41 expands the volume of the pressure chamber 131 at time t41 and applies a negative pressure to the pressure chamber 131. The fourth waveform element e42 generates a first waiting time (t42-t41) starting after the first waveform element e41. The third waveform element e43 restores the volume of the pressure chamber 131 after the first waiting time elapses at time t42, and applies a positive pressure to the pressure chamber 131. The fourth waveform element e44 generates a second waiting time (t43-t42) that starts after the third waveform element e43. The fifth waveform element e45 contracts the volume of the pressure chamber 131 after the second waiting time elapses at time t43, and applies a positive pressure to the pressure chamber 131. The sixth waveform element e46 generates a third waiting time (t44-t43) that starts after the fifth waveform element e45. The seventh waveform element e47 returns the volume of the pressure chamber 131 to the original after the third waiting time at the time point t44 has elapsed.

ここに、第1の波形要素e41と第2の波形要素e42と第3の波形要素e43とは、圧力室131の容積を拡張させた後に元へと戻す拡張パルスP41を形成する。すなわち第1の波形要素e41は拡張パルスP41の前縁であり、第2の波形要素e42は拡張パルスP41のパルス幅であり、第3の波形要素e43は拡張パルスP41の後縁である。第5の波形要素e45と第6の波形要素e46と第7の波形要素e47とは、圧力室131の容積を収縮させた後に元に戻す収縮パルスP42を形成する。すなわち、第5の波形要素e45は収縮パルスP42の前縁であり、第6の波形要素e46は収縮パルスP42のパルス幅であり、第7の波形要素e47は収縮パルスP42の後縁である。   Here, the first waveform element e41, the second waveform element e42, and the third waveform element e43 form an expansion pulse P41 that expands the volume of the pressure chamber 131 and then returns to the original volume. That is, the first waveform element e41 is the leading edge of the extension pulse P41, the second waveform element e42 is the pulse width of the extension pulse P41, and the third waveform element e43 is the trailing edge of the extension pulse P41. The fifth waveform element e45, the sixth waveform element e46, and the seventh waveform element e47 form a contraction pulse P42 that contracts the volume of the pressure chamber 131 and then restores the volume. That is, the fifth waveform element e45 is the leading edge of the contraction pulse P42, the sixth waveform element e46 is the pulse width of the contraction pulse P42, and the seventh waveform element e47 is the trailing edge of the contraction pulse P42.

その後、インク圧力は、その固有振動周期に伴い負圧から正圧に転じる。そして、第1の待ち時間(波形要素e42)が経過し、拡張パルスP41の後縁(波形要素e43)の時点t42になったとき、圧力室131の容積を元に戻す。このとき、図15に示すように、インクに正の圧力が瞬間的に与えられる。このように、インク圧力が所定値以上の正圧の状態で、パルス変化によりインクに正の圧力が瞬間的に加わると、メニスカスが前進を始める。そしてノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される(1ドロップ目の吐出)。すなわち第1の待ち時間は、拡張パルスP41の前縁において負圧となったインク圧力が、所定値まで高まるのを待つ時間である。所定値とは、拡張パルスP41の後縁においてインクに正の圧力が瞬間的に加わることでインク液滴が1ドロップ吐出される値である。   Thereafter, the ink pressure changes from negative pressure to positive pressure with the natural vibration period. Then, when the first waiting time (waveform element e42) elapses and time t42 of the trailing edge (waveform element e43) of the expansion pulse P41 is reached, the volume of the pressure chamber 131 is restored. At this time, as shown in FIG. 15, a positive pressure is instantaneously applied to the ink. As described above, when a positive pressure is instantaneously applied to ink by a pulse change in a state where the ink pressure is a positive pressure equal to or higher than a predetermined value, the meniscus starts to advance. Then, one drop of ink droplet is discharged from the nozzle 301 (discharge of the first drop). That is, the first waiting time is a time for waiting for the ink pressure that has become negative at the leading edge of the expansion pulse P41 to rise to a predetermined value. The predetermined value is a value at which one drop of ink droplet is ejected when a positive pressure is instantaneously applied to the ink at the trailing edge of the expansion pulse P41.

その後、インク圧力は、その固有振動に伴い正圧から負圧に転じる。インク圧力が負圧に転じると、遅れてメニスカスが後退する。その後、インク圧力は再び正圧に転じる。そして第2の待ち時間(波形要素e44)が経過し、収縮パルスP42の前縁(波形要素e45)の時点t43になったとき、圧力室131の容積が収縮するように両側の隔壁133を変位させる。この変位により、インクに正の圧力が瞬間的に加わる。ここで時点t43は、インク圧力が時点t42のときと略同じ値になった時点である。したがって、インク圧力が所定値以上の正圧の状態で、パルス変化によりインクに正の圧力が瞬間的に加わるので、メニスカスが前進を始めて、ノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される(2ドロップ目の吐出)。すなわち第2の待ち時間は、収縮パルスP42の前縁においてインクに正の圧力が瞬間的に加わることでインク液滴が1ドロップ吐出されるようになるまでインク圧力が高まるのを待つ時間である。   Thereafter, the ink pressure changes from a positive pressure to a negative pressure with the natural vibration. When the ink pressure changes to a negative pressure, the meniscus moves backward with a delay. Thereafter, the ink pressure is changed to a positive pressure again. Then, when the second waiting time (waveform element e44) elapses and time t43 of the leading edge (waveform element e45) of the contraction pulse P42 is reached, the partition walls 133 on both sides are displaced so that the volume of the pressure chamber 131 contracts. Let This displacement momentarily applies positive pressure to the ink. Here, the time point t43 is a time point when the ink pressure becomes substantially the same value as at the time point t42. Accordingly, since the positive pressure is instantaneously applied to the ink by the pulse change in a state where the ink pressure is a positive pressure equal to or higher than a predetermined value, the meniscus starts to advance, and one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301 (2 Drop eye discharge). In other words, the second waiting time is a time to wait for the ink pressure to increase until a positive pressure is instantaneously applied to the ink at the leading edge of the contraction pulse P42 so that one drop of ink droplet is discharged. .

圧力室131の容積が収縮された状態で、第3の待ち時間(波形要素e46)が経過し、収縮パルスP42の後縁(波形要素e47)の時点t44になったとき、圧力室131の容積を元に戻す。時点t44では、インク圧力振動の振幅の大きさが収縮パルスP42の後縁によってインクに瞬間的に加わる負の圧力と等しく、また、インク流速はゼロである。したがって、その後圧力室131内の残留振動がキャンセルされる。すなわち、第3の待ち時間は、収縮パルスP42の後縁によって圧力室131内の残留振動がキャンセルされるタイミングを生成するための時間である。   When the volume of the pressure chamber 131 is contracted, the third waiting time (waveform element e46) elapses, and when the time t44 of the trailing edge of the contraction pulse P42 (waveform element e47) is reached, the volume of the pressure chamber 131 is reached. Is restored. At time t44, the amplitude of the ink pressure oscillation is equal to the negative pressure instantaneously applied to the ink by the trailing edge of the contraction pulse P42, and the ink flow rate is zero. Accordingly, the residual vibration in the pressure chamber 131 is canceled thereafter. That is, the third waiting time is a time for generating a timing at which the residual vibration in the pressure chamber 131 is canceled by the trailing edge of the contraction pulse P42.

このように、図14に示した2ドロップ波形の駆動電圧をアクチュエータに印加することにより、圧力室131が、拡張、復帰、収縮、復帰の順に動作する。そして初めの拡張及び復帰の動作により、圧力室131に連通したノズル301から1ドロップ目のインク液滴が吐出される。また、その後の収縮の動作により、ノズル301から2ドロップ目のインク液滴が吐出される。そして、その後の復帰の動作により、インク液滴吐出後の残留振動がキャンセルされる。   In this way, by applying the 2-drop waveform driving voltage shown in FIG. 14 to the actuator, the pressure chamber 131 operates in the order of expansion, return, contraction, and return. Then, the first ink droplet is ejected from the nozzle 301 communicating with the pressure chamber 131 by the initial expansion and return operations. Further, the second ink droplet is ejected from the nozzle 301 by the subsequent contraction operation. Then, the residual vibration after ejection of the ink droplet is canceled by the subsequent returning operation.

なお、図14に示した2ドロップ波形では、残留振動のキャンセルに利用できる波形要素が、収縮パルスP42の後縁となる波形要素e47に限られる。そしてこの波形要素e47の出力タイミングは、先に述べたタイミングに制限されるため、キャンセル時の自由度が小さい。図14に示した2ドロップ波形を利用可能かどうかはインクの残留振動の減衰の大きさに依存する。すなわち、インクの残留振動の減衰が比較的大きい場合、波形要素e47では圧力変化が大きすぎてうまくキャンセルできないことがある。   In the 2-drop waveform shown in FIG. 14, the waveform element that can be used to cancel the residual vibration is limited to the waveform element e47 that is the trailing edge of the contraction pulse P42. Since the output timing of the waveform element e47 is limited to the timing described above, the degree of freedom during cancellation is small. Whether or not the 2-drop waveform shown in FIG. 14 can be used depends on the magnitude of attenuation of the residual vibration of the ink. That is, when the attenuation of the residual vibration of the ink is relatively large, the waveform element e47 may not be canceled well because the pressure change is too large.

図10又は図12に示した2ドロップ波形又は3ドロップ波形は、収縮パルスP22又は第2の収縮パルスP34の後縁に弱収縮状態とする段階を設けている。収縮パルスの後縁に弱収縮状態とする段階を設けると、キャンセルのための波形要素e29又は波形要素e43の調整が可能となる。このため、キャンセル時の自由度が広がる。そこで次に、キャンセルのための波形要素のタイミングの決め方について、2ドロップ波形を例に、図16〜図19を用いて説明する。   The 2-drop waveform or the 3-drop waveform shown in FIG. 10 or FIG. 12 is provided with a step of setting a weak contraction state at the trailing edge of the contraction pulse P22 or the second contraction pulse P34. If a step of making a weak contraction state is provided at the trailing edge of the contraction pulse, the waveform element e29 or the waveform element e43 for cancellation can be adjusted. For this reason, the freedom degree at the time of cancellation spreads. Next, how to determine the timing of the waveform element for cancellation will be described with reference to FIGS. 16 to 19 by taking a 2-drop waveform as an example.

図16は、2ドロップ波形の弱収縮パルスP23を時点t25で終了させず、圧力室131を弱収縮状態で継続した場合の、インク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図である。図16において駆動電圧波形は実線で示されており、インク圧力波形は一点鎖線で示されており、インク流速波形は破線で示されている。また、縦軸の値は正規化されている。   FIG. 16 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when the pressure chamber 131 is kept in the weak contraction state without terminating the two-drop waveform weak contraction pulse P23 at time t25. In FIG. 16, the drive voltage waveform is shown by a solid line, the ink pressure waveform is shown by a one-dot chain line, and the ink flow velocity waveform is shown by a broken line. The value on the vertical axis is normalized.

図16に示すように、時点t25以後も圧力室131を弱収縮状態で継続した場合には、残留振動はキャンセルされない。また、収縮状態から弱収縮状態に移行する時点t24を前後にずらすと、その時点のインク圧力とインク流速が変わるため、その後の残留振動の大きさが変わる。図16の例では、時点t24よりも前に弱収縮状態に移行すると残留振動は大きくなり、時点t24よりも後から弱収縮状態に移行すると残留振動は小さくなる。そこで、時点t24のタイミングを調整して、インク流速がゼロで、かつ、インク圧力が圧力室131を弱収縮状態から初期状態に戻したときに生じる圧力振幅と一致する時点をシミュレーションにより探す。そして、その時点を弱収縮パルスP23の後縁のタイミング、すなわち時点t25とする。そうすることにより、図10に示したように残留振動をキャンセルすることができる。   As shown in FIG. 16, when the pressure chamber 131 is continued in the weakly contracted state after the time point t25, the residual vibration is not canceled. Further, if the time point t24 at which the contracted state is shifted to the weakly contracted state is shifted back and forth, the ink pressure and the ink flow speed at that time change, and the magnitude of the subsequent residual vibration changes. In the example of FIG. 16, the residual vibration increases when the weak contraction state is entered before time t24, and the residual vibration decreases when the transition is made to the weak contraction state after time t24. Therefore, the timing of the time point t24 is adjusted, and a time point at which the ink flow velocity is zero and the ink pressure matches the pressure amplitude generated when the pressure chamber 131 is returned from the weakly contracted state to the initial state is searched for by simulation. Then, the time is set as the timing of the trailing edge of the weak contraction pulse P23, that is, the time t25. By doing so, the residual vibration can be canceled as shown in FIG.

シミュレーションは、図17に示す等価回路を使って行うことができる。等価回路は、電圧源Vに、抵抗RとキャパシタCとインダクタLとの直列回路を接続したものである。図10に示した2ドロップ波形の場合、抵抗Rは0.33Ωであり、キャパシタCは0.37μFであり、インダクタLは0.65μHである。そしてこの場合、第1の待ち時間(t22−t21)は1.56μsであり、第2の待ち時間(t23−t22)は2.80μsであり、第3の待ち時間(t24−t23)は2.94μsであり、第4の待ち時間(t25−t24)は0.66μsである。このような等価回路は、インクジェットヘッド1の残留振動特性から抽出され、その特性によって、抵抗R、キャパシタC及びインダクタLの値が決まる。   The simulation can be performed using an equivalent circuit shown in FIG. The equivalent circuit is a voltage source V connected to a series circuit of a resistor R, a capacitor C, and an inductor L. In the case of the 2-drop waveform shown in FIG. 10, the resistance R is 0.33Ω, the capacitor C is 0.37 μF, and the inductor L is 0.65 μH. In this case, the first waiting time (t22-t21) is 1.56 μs, the second waiting time (t23-t22) is 2.80 μs, and the third waiting time (t24-t23) is 2. .94 μs, and the fourth waiting time (t25-t24) is 0.66 μs. Such an equivalent circuit is extracted from the residual vibration characteristics of the inkjet head 1, and the values of the resistor R, the capacitor C, and the inductor L are determined by the characteristics.

さて、圧力室131の損失は、等価回路の抵抗Rの値によって表される。圧力室131の損失が大きい、すなわち抵抗Rの値が大きい場合には、残留振動は小さくなる。そこでその場合には、収縮状態から弱収縮状態に移行する時点t24を前にずらす。そうすることにより、インク圧力が圧力室131を弱収縮状態から初期状態に戻したときに生じる圧力振幅と一致する時点を確保することができる。そしてその時点を、弱収縮状態を終了させる時点t25とする。   Now, the loss of the pressure chamber 131 is represented by the value of the resistance R of the equivalent circuit. When the loss of the pressure chamber 131 is large, that is, when the value of the resistance R is large, the residual vibration is small. Therefore, in that case, the time point t24 at which the contraction state shifts to the weak contraction state is shifted forward. By doing so, it is possible to secure a time point at which the ink pressure matches the pressure amplitude generated when the pressure chamber 131 is returned from the weak contraction state to the initial state. And the time is set as time t25 which ends a weak contraction state.

例えば、抵抗Rを0.38Ωと大きくしてシミュレーションを行い、適正な時点t24,t25を選択すると、その駆動電圧波形、インク圧力波形及びインク流速波形は、図18に示すようになる。図18において、第1の待ち時間(t22−t21)は1.56μsであり、第2の待ち時間(t23−t22)は2.80μsであり、第3の待ち時間(t24−t23)は2.84μsであり、第4の待ち時間(t25−t24)は0.86μsである。   For example, when the simulation is performed with the resistance R increased to 0.38Ω and appropriate time points t24 and t25 are selected, the drive voltage waveform, ink pressure waveform and ink flow velocity waveform are as shown in FIG. In FIG. 18, the first waiting time (t22-t21) is 1.56 μs, the second waiting time (t23-t22) is 2.80 μs, and the third waiting time (t24-t23) is 2. .84 μs, and the fourth waiting time (t25−t24) is 0.86 μs.

逆に圧力室131の損失が小さい、すなわち抵抗Rの値が小さい場合には、残留振動は大きくなる。そこでその場合には、収縮状態から弱収縮状態に移行する時点t24を後にずらす。そうすることにより、インク圧力が圧力室131を弱収縮状態から初期状態に戻したときに生じる圧力振幅と一致する時点を確保することができる。そしてその時点を、弱収縮状態を終了させる時点t25とする。   On the contrary, when the loss of the pressure chamber 131 is small, that is, when the value of the resistance R is small, the residual vibration becomes large. In this case, the time point t24 at which the contracted state is shifted to the weakly contracted state is shifted later. By doing so, it is possible to secure a time point at which the ink pressure matches the pressure amplitude generated when the pressure chamber 131 is returned from the weak contraction state to the initial state. And the time is set as time t25 which ends a weak contraction state.

例えば、抵抗Rを0.28Ωと小さくしてシミュレーションを行い、適正な時点t24,t25を選択すると、その駆動電圧波形、インク圧力波形及びインク流速波形は、図19に示すようになる。図19において、第1の待ち時間(t22−t21)は1.56μsであり、第2の待ち時間(t23−t22)は2.80μsであり、第3の待ち時間(t24−t23)は3.14μsであり、第4の待ち時間(t25−t24)は0.36μsである。
このように、収縮パルスの後縁に弱収縮状態とする段階を設けることで、インクの残留振動の減衰の大きさに応じてキャンセルのための波形要素e29又は波形要素e43の調整が可能となるため、キャンセル時の自由度は広がる。
For example, if the resistance R is reduced to 0.28Ω and a simulation is performed and appropriate time points t24 and t25 are selected, the drive voltage waveform, ink pressure waveform and ink flow velocity waveform are as shown in FIG. In FIG. 19, the first waiting time (t22-t21) is 1.56 μs, the second waiting time (t23-t22) is 2.80 μs, and the third waiting time (t24-t23) is 3. .14 μs, and the fourth waiting time (t25-t24) is 0.36 μs.
As described above, by providing the step of setting the weak contraction state at the trailing edge of the contraction pulse, the waveform element e29 or the waveform element e43 for cancellation can be adjusted according to the magnitude of the attenuation of the residual vibration of the ink. Therefore, the degree of freedom at the time of cancellation is expanded.

次に、駆動回路40の動作について、図20〜図23を用いて説明する。
図20は、駆動波形生成部414,424が、1ドロップ波形ユニット設定部411,421の駆動波形ユニットを2回選択し、続いて、2ドロップ波形ユニット設定部412,422の駆動波形ユニットを2回選択して、これらを連結した駆動波形信号を生成した例である。同図において波形信号S1は、駆動波形生成部414で生成され、第1ドライバ451を介して圧力室131の第1電極134に印加される駆動波形信号S1である。波形信号S2は、駆動波形生成部424で生成され、第2ドライバ452を介して両隣のダミー室132の第2電極135に印加される駆動波形信号S2である。波形信号ΔVは、駆動波形信号S1と駆動波形信号S2との差分電圧を示している。また、第1ユニットU1は、駆動波形生成部414,424が最初に選択した駆動波形ユニットの波形とその差分電圧を示している。第2ユニットU2は、駆動波形生成部414,424が2番目に選択した駆動波形ユニットの波形とその差分電圧を示している。第3及び第4ユニットU3,U4についても同様であり、3番目又は4番目に選択した駆動波形ユニットの波形とその差分電圧を示している。
Next, the operation of the drive circuit 40 will be described with reference to FIGS.
In FIG. 20, the drive waveform generation units 414 and 424 select the drive waveform units of the 1-drop waveform unit setting units 411 and 421 twice, and then the drive waveform units of the 2-drop waveform unit setting units 412 and 422 are 2 This is an example in which a drive waveform signal is generated by selecting these times and connecting them. In the figure, a waveform signal S1 is a drive waveform signal S1 that is generated by the drive waveform generator 414 and applied to the first electrode 134 of the pressure chamber 131 via the first driver 451. The waveform signal S2 is a drive waveform signal S2 that is generated by the drive waveform generation unit 424 and applied to the second electrode 135 of the adjacent dummy chamber 132 via the second driver 452. A waveform signal ΔV indicates a differential voltage between the drive waveform signal S1 and the drive waveform signal S2. The first unit U1 shows the waveform of the drive waveform unit first selected by the drive waveform generation units 414 and 424 and the differential voltage thereof. The second unit U2 shows the waveform of the drive waveform unit selected second by the drive waveform generation units 414 and 424 and the differential voltage thereof. The same applies to the third and fourth units U3 and U4, and shows the waveform of the third or fourth selected drive waveform unit and its differential voltage.

図20の例の場合、第1ユニットU1又は第2ユニットU2の波形が圧力室131のアクチュエータに印加されると、ノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される。第3ユニットU3又は第4ユニットの波形が圧力室131のアクチュエータに印加された場合には、ノズル301からインク液滴が連続して2ドロップ吐出される。   In the example of FIG. 20, when the waveform of the first unit U1 or the second unit U2 is applied to the actuator of the pressure chamber 131, one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301. When the waveform of the third unit U3 or the fourth unit is applied to the actuator of the pressure chamber 131, two drops of ink droplets are continuously ejected from the nozzle 301.

一方、波形ユニット選択部44は、印刷データの階調値が1のとき、第1ユニットU1の期間を有効にするセレクト信号を出力する。階調値が2のときには、波形ユニット選択部44は、第1ユニットU1の期間と第2ユニットU2の期間とを有効にするセレクト信号を出力する。階調値が4のときには、波形ユニット選択部44は、第1ユニットU1の期間〜第3ユニットU3の期間までを有効にするセレクト信号を出力する。階調値が6のときには、波形ユニット選択部44は、第1ユニットU1の期間〜第4ユニットU4の期間までを有効にするセレクト信号を出力する。   On the other hand, when the gradation value of the print data is 1, the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal that enables the period of the first unit U1. When the gradation value is 2, the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal that enables the period of the first unit U1 and the period of the second unit U2. When the gradation value is 4, the waveform unit selector 44 outputs a select signal that enables the period from the first unit U1 to the period of the third unit U3. When the gradation value is 6, the waveform unit selector 44 outputs a select signal that enables the period from the first unit U1 to the period of the fourth unit U4.

図22(A)は、波形ユニット選択部44が第1ユニットU1の期間を有効にするセレクト信号SLを出力した場合の波形例である。セレクト信号SLがオンしている第1ユニットU1の期間では、第1電極134に駆動波形信号S1が印加され、第2電極135に駆動波形信号S2が印加される。その結果、駆動波形信号S1と駆動波形信号S2との差分電圧ΔVが圧力室131のアクチュエータに印加されるため、この圧力室131に連通するノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される。一方、セレクト信号SLがオフしている第2〜第4ユニットU2,U3,U4の期間では、第1電極134に駆動波形信号S1が印加されるものの、第2電極135には駆動波形信号S2が印加されず、第2電極135はフローティングとなる。このため、第2電極135の電位は第1電極134の電位に追従する。その結果、差分電圧ΔVは零となるため、インク液滴は吐出されない。かくして、1回の印刷サイクルにおいて1ドロップが吐出される。   FIG. 22A is an example of a waveform when the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal SL that enables the period of the first unit U1. In the period of the first unit U1 in which the select signal SL is on, the drive waveform signal S1 is applied to the first electrode 134, and the drive waveform signal S2 is applied to the second electrode 135. As a result, since the differential voltage ΔV between the drive waveform signal S1 and the drive waveform signal S2 is applied to the actuator of the pressure chamber 131, one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301 communicating with the pressure chamber 131. On the other hand, in the period of the second to fourth units U2, U3, U4 in which the select signal SL is off, the drive waveform signal S1 is applied to the first electrode 134, but the drive waveform signal S2 is applied to the second electrode 135. Is not applied, and the second electrode 135 is in a floating state. For this reason, the potential of the second electrode 135 follows the potential of the first electrode 134. As a result, the differential voltage ΔV becomes zero, so that no ink droplet is ejected. Thus, one drop is ejected in one printing cycle.

図22(B)は、波形ユニット選択部44が第1乃至第3ユニットU1,U2,U3の期間を有効とするセレクト信号SLを出力した場合の波形例である。セレクト信号SLがオンしている第1乃至第3ユニットU1,U2,U3の期間では、第1電極134に駆動波形信号S1が印加され第2電極135に、駆動波形信号S2が印加される。その結果、駆動波形信号S1と駆動波形信号S2との差分電圧ΔVが圧力室131のアクチュエータに印加されるため、この圧力室131に連通するノズル301からインク液滴が4ドロップ連続して吐出される。すなわち、第1ユニットU1の期間では1ドロップが吐出され、第2ドロップU2の期間でも1ドロップが吐出される。また、第3ユニットU3の期間では2ドロップが順に吐出される。一方、セレクト信号SLがオフしている第4ユニットU4の期間では、第1電極134に駆動波形信号S1が印加されるものの、第2電極135には駆動波形信号S2が印加されない。このため、第2電極135の電位は第1電極134の電位に追従する。その結果、差分電圧ΔVは零となるため、インク液滴は吐出されず、第2電極135はフローティングとなる。かくして、1回の印刷サイクルにおいて4ドロップが吐出される。   FIG. 22B shows an example of a waveform when the waveform unit selector 44 outputs a select signal SL that enables the period of the first to third units U1, U2, and U3. In the period of the first to third units U1, U2, U3 in which the select signal SL is on, the drive waveform signal S1 is applied to the first electrode 134 and the drive waveform signal S2 is applied to the second electrode 135. As a result, since the differential voltage ΔV between the drive waveform signal S1 and the drive waveform signal S2 is applied to the actuator of the pressure chamber 131, four ink droplets are continuously ejected from the nozzle 301 communicating with the pressure chamber 131. The That is, 1 drop is discharged during the period of the first unit U1, and 1 drop is discharged during the period of the second drop U2. Moreover, 2 drops are discharged in order during the period of the third unit U3. On the other hand, during the period of the fourth unit U4 in which the select signal SL is off, the drive waveform signal S1 is applied to the first electrode 134, but the drive waveform signal S2 is not applied to the second electrode 135. For this reason, the potential of the second electrode 135 follows the potential of the first electrode 134. As a result, the differential voltage ΔV becomes zero, so that no ink droplet is ejected and the second electrode 135 is in a floating state. Thus, 4 drops are ejected in one printing cycle.

図22(C)は、波形ユニット選択部44が第1乃至第4ユニットU1,U2,U3,U4の期間を有効にするセレクト信号SLを出力した場合の波形例である。セレクト信号SLがオンしている第1乃至第4ユニットU1,U2,U3,U4の期間では、第1電極134に駆動波形信号S1が印加され第2電極135に、駆動波形信号S2が印加される。その結果、駆動波形信号S1と駆動波形信号S2との差分電圧ΔVが圧力室131のアクチュエータに印加されるため、この圧力室131に連通するノズル301からインク液滴が6ドロップ連続して吐出される。すなわち、第1ユニットU1の期間では1ドロップが吐出され、第2ドロップU2の期間でも1ドロップが吐出される。また、第3ユニットU3の期間では2ドロップが順に吐出され、第4ユニットU4の期間でも2ドロップが連続して吐出される。かくして、1回の印刷サイクルにおいて6ドロップが吐出される。   FIG. 22C shows an example of a waveform when the waveform unit selector 44 outputs a select signal SL that enables the period of the first to fourth units U1, U2, U3, U4. In the period of the first to fourth units U1, U2, U3, U4 in which the select signal SL is on, the drive waveform signal S1 is applied to the first electrode 134 and the drive waveform signal S2 is applied to the second electrode 135. The As a result, since the differential voltage ΔV between the drive waveform signal S1 and the drive waveform signal S2 is applied to the actuator of the pressure chamber 131, six drops of ink droplets are continuously ejected from the nozzle 301 communicating with the pressure chamber 131. The That is, 1 drop is discharged during the period of the first unit U1, and 1 drop is discharged during the period of the second drop U2. Further, 2 drops are discharged in order during the period of the third unit U3, and 2 drops are discharged continuously even during the period of the fourth unit U4. Thus, 6 drops are ejected in one printing cycle.

なお、図示しないが、波形ユニット選択部44が第1ユニットU1の期間と第2ユニットU2の期間とを有効にするセレクト信号SLを出力した場合には、1回の印刷サイクルにおいて2ドロップが連続して吐出される。   Although not shown, when the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal SL that enables the period of the first unit U1 and the period of the second unit U2, two drops are continuously performed in one printing cycle. Then discharged.

したがって、1ドロップ、2ドロップ、4ドロップ又は6ドロップのインク液滴を、印刷データに応じて選択的に吐出させて階調印字を行うマルチドロップ方式を実現することができる。   Therefore, it is possible to realize a multi-drop method in which gradation printing is performed by selectively ejecting 1-drop, 2-drop, 4-drop, or 6-drop ink droplets according to print data.

なお、図示しないが、波形ユニット選択部44が第2ユニットU2の期間と第3ユニットU3の期間とを有効にするセレクト信号SLを出力した場合には、1回の印刷サイクルにおいて3ドロップが連続して吐出される。   Although not shown, when the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal SL that enables the period of the second unit U2 and the period of the third unit U3, three drops are continuously performed in one printing cycle. Then discharged.

また、図示しないが、波形ユニット選択部44が第2ユニットU2の期間と第3、第4ユニットU3、U4の期間とを有効にするセレクト信号SLを出力した場合には、1回の印刷サイクルにおいて5ドロップが連続して吐出される。   Although not shown, when the waveform unit selection unit 44 outputs a selection signal SL that enables the period of the second unit U2 and the periods of the third and fourth units U3 and U4, one printing cycle is performed. 5 drops are continuously discharged.

波形ユニット選択部44を、所定の階調値に対して波形ユニット選択部44がどの期間を有効にするかをプログラム可能に構成しておけば、階調値に対してU1〜U4の任意の組み合わせで0〜6ドロップを吐出することも可能である。   If the waveform unit selection unit 44 is configured to be programmable to determine which period the waveform unit selection unit 44 is valid for a predetermined gradation value, any one of U1 to U4 can be set for the gradation value. It is also possible to discharge 0-6 drops in combination.

図21は、駆動波形生成部414,424が、1ドロップ波形ユニット設定部411,421の駆動波形ユニットを2回選択し、続いて、2ドロップ波形ユニット設定部412,422の駆動波形ユニットを1回選択し、さらに3ドロップ波形ユニット設定部413,423の駆動波形ユニットを1回選択して、駆動波形信号を生成した例である。同図において符号S1、S2、ΔV、U1、U2、U3、U4は、図20と同一のものを示す。   In FIG. 21, the drive waveform generation units 414 and 424 select the drive waveform unit of the 1-drop waveform unit setting units 411 and 421 twice, and then the drive waveform unit of the 2-drop waveform unit setting units 412 and 422 is 1 This is an example in which the drive waveform signal is generated by selecting the drive waveform unit of the 3-drop waveform unit setting units 413 and 423 once and selecting the drive waveform signal once. In the figure, reference numerals S1, S2, ΔV, U1, U2, U3, and U4 denote the same components as in FIG.

図21の例の場合、第1ユニットU1又は第2ユニットU2の波形が圧力室131のアクチュエータに印加されると、ノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される。第3ユニットU3の波形が圧力室131のアクチュエータに印加された場合には、ノズル301からインク液滴が連続して2ドロップ吐出される。第4ユニットU4の波形が圧力室131のアクチュエータに印加された場合には、ノズル301からインク液滴が連続して3ドロップ吐出される。   In the example of FIG. 21, when the waveform of the first unit U1 or the second unit U2 is applied to the actuator of the pressure chamber 131, one drop of ink droplet is ejected from the nozzle 301. When the waveform of the third unit U3 is applied to the actuator of the pressure chamber 131, two ink droplets are continuously ejected from the nozzle 301. When the waveform of the fourth unit U4 is applied to the actuator of the pressure chamber 131, three drops of ink droplets are continuously ejected from the nozzle 301.

一方、波形ユニット選択部44は、印刷データの階調値が1のとき、第1ユニットU1の期間を有効にするセレクト信号を出力する。階調値が2のときには、波形ユニット選択部44は、第1ユニットU1の期間と第2ユニットU2の期間とを有効にするセレクト信号を出力する。階調値が4のときには、波形ユニット選択部44は、第1ユニットU1の期間〜第3ユニットU3の期間までを有効にするセレクト信号を出力する。階調値が7のときには、波形ユニット選択部44は、第1ユニットU1の期間〜第4ユニットU4の期間までを有効にするセレクト信号を出力する。   On the other hand, when the gradation value of the print data is 1, the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal that enables the period of the first unit U1. When the gradation value is 2, the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal that enables the period of the first unit U1 and the period of the second unit U2. When the gradation value is 4, the waveform unit selector 44 outputs a select signal that enables the period from the first unit U1 to the period of the third unit U3. When the gradation value is 7, the waveform unit selector 44 outputs a select signal that enables the period from the first unit U1 to the period of the fourth unit U4.

図23(A)は、波形ユニット選択部44が第1ユニットU1の期間を有効にするセレクト信号SLを出力した場合の波形例である。また図23(B)は、波形ユニット選択部44が第1乃至第3ユニットU1,U2,U3の期間を有効にするセレクト信号SLを出力した場合の波形例である。これらの例は、図22の(A),(B)について説明した場合と同様なので、ここでの説明は省略する。   FIG. 23A shows an example of a waveform when the waveform unit selector 44 outputs a select signal SL that enables the period of the first unit U1. FIG. 23B shows an example of a waveform when the waveform unit selector 44 outputs a select signal SL that enables the periods of the first to third units U1, U2, and U3. Since these examples are the same as those described with reference to FIGS. 22A and 22B, description thereof is omitted here.

図23(C)は、波形ユニット選択部44が第1乃至第4ユニットU1,U2,U3,U4の期間を有効にするセレクト信号SLを出力した場合の波形例である。セレクト信号SLがオンしている第1乃至第4ユニットU1,U2,U3,U4の期間では、第1電極134に駆動波形信号S1が印加され第2電極135に、駆動波形信号S2が印加される。その結果、駆動波形信号S1と駆動波形信号S2との差分電圧ΔVが圧力室131のアクチュエータに印加されるため、この圧力室131に連通するノズル301からインク液滴が7ドロップ連続して吐出される。すなわち、第1ユニットU1の期間では1ドロップが吐出され、第2ドロップU2の期間でも1ドロップが吐出される。また、第3ユニットU3の期間では2ドロップが順に吐出され、第4ユニットU4の期間では3ドロップが連続して吐出される。かくして、1回の印刷サイクルにおいて7ドロップが吐出される。   FIG. 23C shows an example of a waveform when the waveform unit selector 44 outputs a select signal SL that enables the period of the first to fourth units U1, U2, U3, U4. In the period of the first to fourth units U1, U2, U3, U4 in which the select signal SL is on, the drive waveform signal S1 is applied to the first electrode 134 and the drive waveform signal S2 is applied to the second electrode 135. The As a result, since the differential voltage ΔV between the drive waveform signal S1 and the drive waveform signal S2 is applied to the actuator of the pressure chamber 131, seven drops of ink droplets are continuously ejected from the nozzle 301 communicating with the pressure chamber 131. The That is, 1 drop is discharged during the period of the first unit U1, and 1 drop is discharged during the period of the second drop U2. Further, 2 drops are discharged in order during the period of the third unit U3, and 3 drops are discharged continuously during the period of the fourth unit U4. Thus, 7 drops are ejected in one printing cycle.

なお、図示しないが、波形ユニット選択部44が第1ユニットU1の期間と第2ユニットU2の期間とを有効にするセレクト信号SLを出力した場合には、1回の印刷サイクルにおいて2ドロップが連続して吐出される。   Although not shown, when the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal SL that enables the period of the first unit U1 and the period of the second unit U2, two drops are continuously performed in one printing cycle. Then discharged.

したがって、1ドロップ、2ドロップ、4ドロップ又は7ドロップのインク液滴を、印刷データに応じて選択的に吐出させて階調印字を行うマルチドロップ方式を実現することができる。   Therefore, it is possible to realize a multi-drop method in which gradation printing is performed by selectively ejecting 1-drop, 2-drop, 4-drop, or 7-drop ink droplets according to print data.

なお、図示しないが、波形ユニット選択部44が第2ユニットU2の期間と第3ユニットU3の期間とを有効にするセレクト信号SLを出力した場合には、1回の印刷サイクルにおいて3ドロップが連続して吐出される。   Although not shown, when the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal SL that enables the period of the second unit U2 and the period of the third unit U3, three drops are continuously performed in one printing cycle. Then discharged.

また、図示しないが、波形ユニット選択部44が第3、第4ユニットU3、U4の期間を有効にするセレクト信号SLを出力した場合には、1回の印刷サイクルにおいて5ドロップが連続して吐出される。   Although not shown, when the waveform unit selection unit 44 outputs a select signal SL that enables the periods of the third and fourth units U3 and U4, 5 drops are discharged continuously in one printing cycle. Is done.

波形ユニット選択部44を、所定の階調値に対して波形ユニット選択部44がどの期間を有効にするかをプログラム可能に構成しておけば、階調値に対してU1〜U4の期間を任意の組み合わせで有効として0〜7ドロップを吐出することも可能である。   If the waveform unit selector 44 is configured to be programmable so that the waveform unit selector 44 is valid for a predetermined gradation value, the period U1 to U4 can be set for the gradation value. It is also possible to discharge 0 to 7 drops as effective in any combination.

1回の印刷サイクルにおいて所定のドロップ数の吐出を行うためのU1〜U4の期間の組み合わせは複数存在する。例えば1回の印刷サイクルにおいて2ドロップを吐出するためにはU1、U2の期間を有効とする方法以外に、単独でU3の期間を有効とする方法としてもよい。例えば1回の印刷サイクルにおいて3ドロップを吐出するためにはU2、U3の期間を有効とする方法以外に、U1、U3の期間を有効とすることもでき、単独でU4の期間を有効とすることもできる。例えば1回の印刷サイクルにおいて5ドロップを吐出するためにはU3、U4の期間を有効とする方法以外に、U1、U2、U4の期間を有効とすることもできる。これらはドロップ数が同じであってもそれぞれに液滴の吐出タイミングが異なるため飛翔特性に違いが生じる。1回の印刷サイクルにおいてどの組み合わせで所定のドロップ数を得るかは、所望の飛翔特性が得られるように自由に選ぶことができる。   There are a plurality of combinations of periods U1 to U4 for discharging a predetermined number of drops in one printing cycle. For example, in order to discharge 2 drops in one printing cycle, a method of enabling the period of U3 independently may be used in addition to the method of enabling the periods of U1 and U2. For example, in order to discharge 3 drops in one printing cycle, in addition to the method of enabling the periods of U2 and U3, the period of U1 and U3 can also be enabled, and the period of U4 is enabled alone You can also. For example, in order to discharge 5 drops in one printing cycle, the period of U1, U2, and U4 can be validated in addition to the method of validating the period of U3 and U4. Even when the number of drops is the same, the ejection characteristics of the droplets are different, so that the flight characteristics are different. Which combination is used to obtain a predetermined number of drops in one printing cycle can be freely selected so as to obtain desired flight characteristics.

以上詳述したように、本実施形態のインクジェットヘッド1によれば、図20または図21に示すように、1ドロップを吐出させるための駆動波形ユニット(1ドロップ波形)と、複数ドロップを吐出させるための駆動波形ユニット(2ドロップ波形又は3ドロップ波形)とを連結して駆動波形信号を生成することができる。そして、この複数の駆動波形ユニットからなる駆動波形信号から、印刷データに従って有効とする駆動波形ユニットを選択してアクチュエータに印加することができる。したがって、複数ドロップを吐出させるための駆動波形ユニットとして、例えば図10、図12または図14に示した2ドロップ波形又は3ドロップ波形を用いることで、マルチドロップ方式によるインク液滴吐出の際の消費電力低減と高速駆動を実現することができる。   As described above in detail, according to the inkjet head 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 20 or FIG. 21, a drive waveform unit (one drop waveform) for discharging one drop and a plurality of drops are discharged. Therefore, a drive waveform signal can be generated by connecting a drive waveform unit (2-drop waveform or 3-drop waveform). Then, from the drive waveform signals composed of the plurality of drive waveform units, a valid drive waveform unit can be selected according to the print data and applied to the actuator. Therefore, by using, for example, the 2-drop waveform or 3-drop waveform shown in FIG. 10, FIG. 12 or FIG. 14 as the drive waveform unit for ejecting a plurality of drops, the consumption at the time of ejecting ink droplets by the multi-drop method Power reduction and high-speed driving can be realized.

具体的には、2ドロップ波形は、一回の拡張、復帰、収縮の一例動作で2ドロップを連続して吐出させるものである。この一連動作は、図8に示した1ドロップ波形と同じである。したがって、1ドロップ波形と同様の充放電回数で、倍の2ドロップを吐出できるので、1ドロップあたりの消費電力と発熱を抑制することができる。また、1ドロップ目と2ドロップ目との間に、残留振動をキャンセルするための波形要素が挿入されておらず、2ドロップの吐出終了後の復帰動作で残留振動をキャンセルするため、2ドロップを吐出する場合の所要時間が短くなる。その結果、高速駆動が可能となる。   Specifically, the 2-drop waveform causes 2 drops to be discharged continuously by an example of one operation of expansion, return, and contraction. This series of operations is the same as the one-drop waveform shown in FIG. Accordingly, since double 2 drops can be discharged with the same number of charge / discharge cycles as the 1 drop waveform, power consumption and heat generation per drop can be suppressed. In addition, since the waveform element for canceling the residual vibration is not inserted between the first drop and the second drop, the residual vibration is canceled by the returning operation after the completion of the discharge of the two drops. The time required for discharging is shortened. As a result, high speed driving is possible.

また、3ドロップ波形は、一回の拡張、復帰、収縮、弱収縮、収縮の一連動作で3ドロップを連続して吐出させるものである。この一連動作は、1ドロップ波形と図10又は図14に示した2ドロップ波形とを用いて3ドロップ吐出させる場合と比較して充放電回数が少ないので、やはり、1ドロップあたりの消費電力と発熱を抑制できる。また、3ドロップを吐出し終えるまでの時間も短いので、高速駆動が可能である。その上、図12に示した3ドロップ波形を用いた場合には、ノズル301から連続して3ドロップを吐出させた後の残量振動をキャンセルすることができる。   In addition, the 3-drop waveform discharges 3 drops continuously by a series of operations of expansion, return, contraction, weak contraction, and contraction. In this series of operations, the number of times of charging / discharging is small compared to the case of discharging 3 drops using the 1 drop waveform and the 2 drop waveform shown in FIG. 10 or FIG. Can be suppressed. In addition, since the time until ejection of 3 drops is completed is short, high-speed driving is possible. In addition, when the 3-drop waveform shown in FIG. 12 is used, it is possible to cancel the remaining amount vibration after the 3 drops are continuously ejected from the nozzle 301.

ところで、階調印字を行う場合、1ドロップ又は2ドロップ程度の少ドロップ時にはざらつきを抑えるために高い分解能を要求される。これに対し、例えば4ドロップ以上の多ドロップ時には高速性及び省電力が要求される。これに関して、本実施形態では、図20または図21に示すように、少なくとも1ドロップ波形の駆動波形ユニットを2つ連結し、その後で2または3ドロップ波形の駆動波形ユニットを連結している。したがって、少ドロップ時には1ドロップの駆動波形ユニットが有効となるので、高い分解能が得られる。一方、多ドロップ時には、2ドロップ波形又は3ドロップ波形の駆動波形ユニットが有効となるので、高速性及び省電力の要求を満足することができる。   By the way, when gradation printing is performed, a high resolution is required in order to suppress roughness at the time of a small drop of about 1 drop or 2 drops. On the other hand, for example, high speed and power saving are required at the time of multiple drops of 4 drops or more. In this regard, in this embodiment, as shown in FIG. 20 or FIG. 21, at least two drive waveform units having a 1-drop waveform are connected, and thereafter, drive waveform units having a 2 or 3-drop waveform are connected. Therefore, a 1-drop drive waveform unit is effective when there is a small drop, and a high resolution can be obtained. On the other hand, at the time of multiple drops, a drive waveform unit having a 2-drop waveform or a 3-drop waveform is effective, so that requirements for high speed and power saving can be satisfied.

以下、実施形態の変形例について説明する。
前記実施形態では、複数ドロップを吐出させるための駆動波形ユニットを発生する第2の波形発生部として2ドロップ波形ユニット設定部412,422と、3ドロップ波形ユニット設定部413,423を例示した。第2の波形発生部は、これに限定されるものではない。例えば4ドロップを吐出させるための駆動波形ユニットを発生するものであってもよい。
Hereinafter, modifications of the embodiment will be described.
In the embodiment, the 2-drop waveform unit setting units 412 and 422 and the 3-drop waveform unit setting units 413 and 423 are exemplified as the second waveform generation unit that generates the drive waveform unit for discharging a plurality of drops. The second waveform generator is not limited to this. For example, a drive waveform unit for discharging 4 drops may be generated.

前記実施形態では、図11,図13,図15に示すように、2ドロップ目を吐出させる時点t23,t33,t43のインク圧力は、1ドロップ目を吐出させる時点t22,t32,t42のインク圧力とほぼ同じとなるようにした。しかしながら、必ずしも同じである必要はない。要は、2ドロップ目を吐出させるための波形要素e25,e35,e45のパルス変化により、インクを吐出させることができる程度までインク圧力が正圧になっていればよい。   In the embodiment, as shown in FIGS. 11, 13, and 15, the ink pressures at the time points t23, t33, and t43 when the second drop is ejected are the ink pressures at the time points t22, t32, and t42 when the first drop is ejected. To be almost the same. However, it is not necessarily the same. In short, it is only necessary that the ink pressure becomes positive to the extent that ink can be ejected by the pulse change of the waveform elements e25, e35, e45 for ejecting the second drop.

図24は、図10に示した2ドロップ波形の収縮パルスP22の前縁の時点t23を早めたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図である。図24において駆動電圧波形は実線で示されており、インク圧力波形は一点鎖線で示されており、インク流速波形は破線で示されている。また、縦軸の値は正規化されている。   FIG. 24 is a waveform diagram showing the result of simulating the ink pressure and the ink flow rate when the time t23 at the leading edge of the contraction pulse P22 having the two-drop waveform shown in FIG. 10 is advanced. In FIG. 24, the drive voltage waveform is indicated by a solid line, the ink pressure waveform is indicated by a one-dot chain line, and the ink flow velocity waveform is indicated by a broken line. The value on the vertical axis is normalized.

この例では、正規化されたインク圧力が0.75のときを拡張パルスP21の後縁の時点t22としているのに対し、同インク圧力が0.5のときを収縮パルスP22の前縁の時点t23としている。このような波形では2ドロップ目の吐出速度が1ドロップ目に比べて遅くなるが、このような2ドロップ波形であってもノズル301から連続して2ドロップ吐出することができる。   In this example, the time t22 at the trailing edge of the expansion pulse P21 is set when the normalized ink pressure is 0.75, while the time at the leading edge of the contraction pulse P22 is set when the ink pressure is 0.5. t23. With such a waveform, the discharge speed of the second drop is slower than that of the first drop, but even with such a two-drop waveform, two drops can be discharged continuously from the nozzle 301.

図25は、図10に示した2ドロップ波形の収縮パルスP22の前縁の時点t23をさらに早めたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図である。図25において駆動電圧波形は実線で示されており、インク圧力波形は一点鎖線で示されており、インク流速波形は破線で示されている。また、縦軸の値は正規化されている。   FIG. 25 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when the time t23 at the leading edge of the contraction pulse P22 having the two-drop waveform shown in FIG. 10 is further advanced. In FIG. 25, the drive voltage waveform is indicated by a solid line, the ink pressure waveform is indicated by a one-dot chain line, and the ink flow velocity waveform is indicated by a broken line. The value on the vertical axis is normalized.

この例では、正規化されたインク圧力が0.75のときを拡張パルスP21の後縁の時点t22としているのに対し、同インク圧力が正に転じたときを収縮パルスP22の前縁の時点t23としている。このような波形では2ドロップ目の吐出速度が1ドロップ目に比べてさらに遅くなるが、このような2ドロップ波形であってもノズル301から連続して2ドロップ吐出することができる。   In this example, the time t22 at the trailing edge of the expansion pulse P21 is set when the normalized ink pressure is 0.75, whereas the time at the leading edge of the contraction pulse P22 is set when the ink pressure turns positive. t23. With such a waveform, the discharge speed of the second drop is further slower than that of the first drop, but even with such a two-drop waveform, two drops can be discharged continuously from the nozzle 301.

図26は、図12に示した3ドロップ波形の第2の収縮パルスP34の前縁の時点t35を早めたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図である。図26において駆動電圧波形は実線で示されており、インク圧力波形は一点鎖線で示されており、インク流速波形は破線で示されている。また、縦軸の値は正規化されている。   FIG. 26 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when the time t35 at the leading edge of the second contraction pulse P34 having the three-drop waveform shown in FIG. 12 is advanced. In FIG. 26, the drive voltage waveform is indicated by a solid line, the ink pressure waveform is indicated by a one-dot chain line, and the ink flow velocity waveform is indicated by a broken line. The value on the vertical axis is normalized.

図13では正規化されたインク圧力が0.75のときを拡張パルスP31の後縁の時点t32としており、同インク圧力が1.3のときを第2の収縮パルスP34の前縁の時点t35としていた。これに対して変形例の図26では正規化されたインク圧力が図13と同じ0.75のときを拡張パルスP31の後縁の時点t32としている。しかし、時点t35を早めたため、同インク圧力が図13より低い1.0のときを第2の収縮パルスP34の前縁の時点t35としている。このような3ドロップ波形であってもノズル301から連続して3ドロップ吐出することができる。なお、このような3ドロップ波形では、3ドロップ目の流速が遅くなる。   In FIG. 13, the time t32 at the trailing edge of the expansion pulse P31 is when the normalized ink pressure is 0.75, and the time t35 at the leading edge of the second contraction pulse P34 when the ink pressure is 1.3. I was trying. On the other hand, in the modified example of FIG. 26, the time point t32 at the trailing edge of the expansion pulse P31 is when the normalized ink pressure is 0.75, which is the same as in FIG. However, since the time point t35 is advanced, the time point t35 at the leading edge of the second contraction pulse P34 is set when the ink pressure is 1.0, which is lower than that in FIG. Even with such a 3-drop waveform, 3-drop ejection can be continuously performed from the nozzle 301. In such a 3-drop waveform, the flow speed of the third drop is slow.

図27は、図12に示した3ドロップ波形の第1の収縮パルスP32の前縁の時点t33を早めたときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図である。図27において駆動電圧波形は実線で示されており、インク圧力波形は一点鎖線で示されており、インク流速波形は破線で示されている。また、縦軸の値は正規化されている。   FIG. 27 is a waveform diagram showing a result of simulating ink pressure and ink flow velocity when the time t33 at the leading edge of the first contraction pulse P32 having the 3-drop waveform shown in FIG. 12 is advanced. In FIG. 27, the drive voltage waveform is indicated by a solid line, the ink pressure waveform is indicated by a one-dot chain line, and the ink flow velocity waveform is indicated by a broken line. The value on the vertical axis is normalized.

この例では、正規化されたインク圧力が図13と同じ0.75のときを拡張パルスP31の後縁の時点t32としているのに対し、時点t33を早めて同インク圧力が図13より小さい0.5のときを第1の収縮パルスP32の前縁の時点t33としている。なお、第1の収縮パルスP32の後縁の時点t34を遅らせることで、負圧のピークを小さくしている。したがって、隣接するチャネルに与える正圧を減じるとともに、負圧によって圧力室131内に気泡が生じるのを防ぐことができる。このような3ドロップ波形では2ドロップ目の吐出速度が遅くなるが、このような3ドロップ波形であってもノズル301から連続して2ドロップ吐出することができる。   In this example, the time when the normalized ink pressure is 0.75, which is the same as that in FIG. 13, is set as the time point t32 at the trailing edge of the expansion pulse P31. .5 is the time t33 of the leading edge of the first contraction pulse P32. The peak of the negative pressure is reduced by delaying the time t34 at the trailing edge of the first contraction pulse P32. Accordingly, it is possible to reduce the positive pressure applied to the adjacent channel and prevent bubbles from being generated in the pressure chamber 131 due to the negative pressure. With such a three-drop waveform, the discharge speed of the second drop is slow, but even with such a three-drop waveform, two drops can be discharged continuously from the nozzle 301.

前記実施形態では、図11,図13に示すように、弱収縮パルスP23,P33,P35の収縮率を、収縮パルスP22、P32,P34の収縮率を100&としたときの50%とした。弱収縮パルスP23,P33,P35の収縮率を50%とすると駆動電源が簡素化されるメリットがある。しかし、上記例に限定されるものではない。   In the embodiment, as shown in FIGS. 11 and 13, the contraction rates of the weak contraction pulses P23, P33, and P35 are 50% when the contraction rates of the contraction pulses P22, P32, and P34 are 100 &. If the contraction rate of the weak contraction pulses P23, P33, and P35 is 50%, there is an advantage that the drive power supply is simplified. However, it is not limited to the above example.

図28は、図10に示した2ドロップ波形において、弱収縮パルスP23の収縮率を、収縮パルスP22の収縮率を100&としたときの30%とした例である。このような2ドロップ波形であっても、時点t22及びt23では、インク圧力が所定値以上の正圧の状態で、パルス変化によりインクに正の圧力が瞬間的に加わるので、それぞれノズル301からインク液滴が1ドロップ吐出される。一方、時点t25では、インク圧力の振幅の大きさが弱収縮パルスP23の後縁によってインクに瞬間的に加わる負の圧力と等しく、また、インク流速もゼロとなる。したがって、圧力室131内の残留振動がキャンセルされる。   FIG. 28 shows an example in which, in the 2-drop waveform shown in FIG. 10, the contraction rate of the weak contraction pulse P23 is 30% when the contraction rate of the contraction pulse P22 is 100 &. Even in such a two-drop waveform, at time points t22 and t23, a positive pressure is instantaneously applied to the ink by a pulse change in a state where the ink pressure is a positive pressure equal to or higher than a predetermined value. One drop is discharged. On the other hand, at the time t25, the magnitude of the amplitude of the ink pressure is equal to the negative pressure instantaneously applied to the ink by the trailing edge of the weak contraction pulse P23, and the ink flow velocity is also zero. Therefore, the residual vibration in the pressure chamber 131 is canceled.

インクジェットヘッド1の構成は、図1乃至図6で説明したものに限定されるものではない。例えば、一つの圧力室毎に一つの圧電部材を持つインクジェットヘッドであっても良く、圧電部材の一対の電極のうち一方の電極電位を固定し他方の電極に駆動波形を与えるインクジェットヘッドであっても良い。あるいは、第1溝131と第2溝132とをいずれもインクが充填される圧力室とし、各圧力室を2つおきに3つの組に分けて分割駆動するシェアドウオール方式のインクジェットヘッドであってもよい。   The configuration of the inkjet head 1 is not limited to that described with reference to FIGS. For example, an inkjet head having one piezoelectric member for each pressure chamber may be used, and an inkjet head that fixes one electrode potential of a pair of electrodes of the piezoelectric member and applies a driving waveform to the other electrode. Also good. Alternatively, each of the first groove 131 and the second groove 132 is a pressure chamber filled with ink, and each pressure chamber is divided into three groups every other two, and is a shared wall type inkjet head. Also good.

この他、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   In addition, although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…インクジェットヘッド、40…駆動回路、41…当該波形生成部、42…隣接波形生成部、43…印刷データ設定部、44…波形ユニット選択部、45…ドライバ部、46…波形連結制御部、100…基材、118…圧電部材、131…第1溝(圧力室)、132…第2溝(ダミー室)、133…隔壁、134…第1電極、135…第2電極、200…枠部材、300…ノズルプレート、301…ノズル、400…筐体、411,421…1ドロップ波形ユニット設定部、412,422…2ドロップ波形ユニット設定部、413,423…3ドロップ波形ユニット設定部、414,424…駆動波形生成部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet head, 40 ... Drive circuit, 41 ... The said waveform generation part, 42 ... Adjacent waveform generation part, 43 ... Print data setting part, 44 ... Waveform unit selection part, 45 ... Driver part, 46 ... Waveform connection control part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Base material, 118 ... Piezoelectric member, 131 ... 1st groove | channel (pressure chamber), 132 ... 2nd groove | channel (dummy chamber), 133 ... Partition, 134 ... 1st electrode, 135 ... 2nd electrode, 200 ... Frame member , 300 ... Nozzle plate, 301 ... Nozzle, 400 ... Housing, 411, 421 ... 1 drop waveform unit setting unit, 412, 422 ... 2 drop waveform unit setting unit, 413, 423 ... 3 drop waveform unit setting unit, 414 424 ... Drive waveform generator.

Claims (5)

インクを収容する圧力室と、
前記圧力室に連通するノズルと、
前記圧力室に対応して設けられ、前記圧力室の容積を変位させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、
を具備し、
前記駆動回路は、
1ドロップを吐出させるための駆動波形ユニットを発生する第1の波形発生部と、
複数ドロップを吐出させるための駆動波形ユニットを発生する第2の波形発生部と、
前記第1の波形発生部から発生される駆動波形ユニットと前記第2の波形発生部から発生される駆動波形ユニットとを連結して駆動波形信号を生成する波形生成部と、
前記波形生成部で生成された前記駆動波形信号から、印刷データに従って有効とする駆動波形ユニットを選択して前記アクチュエータに印加する波形ユニット選択部と、
を含む、インクジェットヘッド。
A pressure chamber containing ink;
A nozzle communicating with the pressure chamber;
An actuator provided corresponding to the pressure chamber and displacing the volume of the pressure chamber;
A drive circuit for driving the actuator;
Comprising
The drive circuit is
A first waveform generator for generating a drive waveform unit for discharging one drop;
A second waveform generator for generating a drive waveform unit for discharging a plurality of drops;
A waveform generator for generating a drive waveform signal by connecting a drive waveform unit generated from the first waveform generator and a drive waveform unit generated from the second waveform generator;
From the drive waveform signal generated by the waveform generator, a waveform unit selector that selects a drive waveform unit that is valid according to print data and applies it to the actuator;
An inkjet head.
前記波形生成部は、少なくとも前記第1の波形発生部から発生される駆動波形ユニットを2つ連結し、その後で前記第2の波形発生部から発生される駆動波形ユニットを連結する、請求項1記載のインクジェットヘッド。   The waveform generation unit connects at least two drive waveform units generated from the first waveform generation unit, and then connects the drive waveform units generated from the second waveform generation unit. The inkjet head as described. 前記第2の波形発生部で発生される駆動波形ユニットにより前記アクチュエータを充電または放電する回数は、前記複数ドロップの数をnとしたとき、前記第1の波形発生部から発生される駆動波形ユニットにより前記アクチュエータを充電または放電する回数のn倍よりも少ない、請求項1又は2記載のインクジェットヘッド。   The number of times the actuator is charged or discharged by the drive waveform unit generated by the second waveform generator is the drive waveform unit generated from the first waveform generator when the number of the plurality of drops is n. The inkjet head according to claim 1, wherein the number is less than n times the number of times the actuator is charged or discharged. 前記第2の波形発生部で発生される駆動波形ユニットの所要時間は、前記複数ドロップの数をnとしたとき、前記第1の波形発生部から発生される駆動波形ユニットの所要時間のn倍よりも少ない、請求項1又は2記載のインクジェットヘッド。   The required time of the drive waveform unit generated in the second waveform generator is n times the required time of the drive waveform unit generated from the first waveform generator, where n is the number of the plurality of drops. The ink jet head according to claim 1, wherein the number is less. 前記第2の波形発生部は複数あり、各々が異なる複数ドロップを吐出させるための駆動波形ユニットを発生する、請求項1乃至4のうちいずれか1に記載のインクジェットヘッド。   5. The inkjet head according to claim 1, wherein there are a plurality of the second waveform generation units, and each generates a drive waveform unit for discharging a plurality of different drops.
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