JP2022079753A

JP2022079753A - Liquid ejection head and printer

Info

Publication number: JP2022079753A
Application number: JP2022062250A
Authority: JP
Inventors: 純高村; Jun Takamura
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2022-04-04
Publication date: 2022-05-26
Anticipated expiration: 2038-01-10
Also published as: JP7242940B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid ejection head that improves print quality, and to provide a printer.

SOLUTION: A liquid ejection head includes an actuator and a control unit. The actuator drives a pressure chamber communicated to a nozzle in which liquid is filled and meniscus of the liquid is formed. The control unit applies an ejection pulse for causing the nozzle of the pressure chamber to eject the liquid to the actuator and then applies a promotion pulse for promoting vibration of the meniscus to the actuator.

SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、液体吐出ヘッド及びプリンタに関する。 Embodiments of the present invention relate to a liquid ejection head and a printer.

画像形成装置のインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）には、インクを充填した圧力室を駆動することで圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出するものがある。インクジェットヘッドがインク滴を吐出すると、インク滴からインクのメニスカス方向に伸びる尾引きが形成されることがある。 Some inkjet heads (liquid ejection heads) of an image forming apparatus eject ink droplets from a nozzle communicating with the pressure chamber by driving a pressure chamber filled with ink. When the inkjet head ejects ink droplets, a tail trail extending from the ink droplets toward the meniscus of the ink may be formed.

従来、インクジェットヘッドは、尾引きによってサテライト又はミストなどが生じ、印字品質が低下することがある。 Conventionally, in an inkjet head, satellites or mist may be generated by tailing, and the print quality may be deteriorated.

特開２０１５－５１５９９号公報JP-A-2015-51599

上記の課題を解決するため、印字品質を向上させる液体吐出ヘッド及びプリンタを提供する。 In order to solve the above problems, a liquid ejection head and a printer for improving print quality are provided.

実施形態によれば、液体吐出ヘッドは、アクチュエータと、制御部と、を備える。アクチュエータは、液体を充填し前記液体のメニスカスが形成されるノズルに連通する圧力室を駆動する。制御部は、前記アクチュエータに、前記圧力室の前記ノズルから前記液体を吐出させる吐出パルスを印加した後に、前記メニスカスの振動を促進する促進パルスを印加する。 According to the embodiment, the liquid discharge head includes an actuator and a control unit. The actuator drives a pressure chamber that communicates with a nozzle that is filled with liquid and forms the meniscus of the liquid. The control unit applies a discharge pulse for discharging the liquid from the nozzle of the pressure chamber to the actuator, and then applies a promotion pulse for promoting vibration of the meniscus.

図１は、実施形態に係るインクジェットプリンタの構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an inkjet printer according to an embodiment. 図２は、実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図の例を示す。FIG. 2 shows an example of a perspective view of the inkjet head according to the embodiment. 図３は、実施形態に係るインクジェットヘッドの横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the inkjet head according to the embodiment. 図４は、実施形態に係るインクジェットヘッドの縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the inkjet head according to the embodiment. 図５は、実施形態に係るヘッド駆動回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the head drive circuit according to the embodiment. 図６は、実施形態に係るインクジェットヘッドの動作例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an operation example of the inkjet head according to the embodiment. 図７は、実施形態に係るインクジェットヘッドの動作例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an operation example of the inkjet head according to the embodiment. 図８は、実施形態に係るインクジェットヘッドの動作例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an operation example of the inkjet head according to the embodiment. 図９は、実施形態に係るアクチュエータに印加されるパルスのタイミングチャートの例である。FIG. 9 is an example of a timing chart of a pulse applied to the actuator according to the embodiment. 図１０は、実施形態に係るアクチュエータに印加されるパルスのタイミングチャートの例である。FIG. 10 is an example of a timing chart of a pulse applied to the actuator according to the embodiment. 図１１は、実施形態に係るインクジェットヘッドから吐出されるインク滴の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of ink droplets ejected from the inkjet head according to the embodiment. 図１２は、実施形態に係るインクジェットヘッドから吐出されるインク滴の例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of ink droplets ejected from the inkjet head according to the embodiment. 図１３は、従来のインクジェットヘッドから吐出されるインク滴の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of ink droplets ejected from a conventional inkjet head.

以下、実施形態に係るプリンタについて、図面を用いて説明する。 Hereinafter, the printer according to the embodiment will be described with reference to the drawings.

実施形態に係るプリンタは、インクジェットヘッドを用いて用紙などの媒体に画像を形成する。プリンタは、インクジェットヘッドが備える圧力室内のインクを媒体に吐出し、媒体に画像を形成する。プリンタ２００は、例えばオフィス用プリンタ、バーコードプリンタ、ＰＯＳ用プリンタ、産業用プリンタ、３Ｄプリンタ等である。なお、プリンタが画像を形成する媒体は、特定の構成に限定されるものではない。実施形態に係るプリンタが備えるインクジェットヘッドは液体吐出ヘッドの一例であり、インクは液体の一例である。 The printer according to the embodiment uses an inkjet head to form an image on a medium such as paper. The printer ejects the ink in the pressure chamber of the inkjet head onto the medium to form an image on the medium. The printer 200 is, for example, an office printer, a bar code printer, a POS printer, an industrial printer, a 3D printer, or the like. The medium on which the printer forms an image is not limited to a specific configuration. The inkjet head included in the printer according to the embodiment is an example of a liquid ejection head, and the ink is an example of a liquid.

図１は、プリンタ２００の構成例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the printer 200.

図１が示すように、プリンタ２００は、プロセッサ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、操作パネル２０４、通信インターフェース２０５、搬送モータ２０６、モータ駆動回路２０７、ポンプ２０８、ポンプ駆動回路２０９及びインクジェットヘッド１００を備える。またプリンタ２００は、アドレスバス、データバスなどのバスライン２１１を含む。プロセッサ２０１は、バスライン２１１を介して、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、操作パネル２０４、通信インターフェース２０５、モータ駆動回路２０７、ポンプ駆動回路２０９及びインクジェットヘッド１００のヘッド駆動回路１０１に直接又は入出力回路を介して接続する。また、モータ駆動回路２０７は、搬送モータ２０６と接続する。また、ポンプ駆動回路２０９は、ポンプ２０８と接続する。 As shown in FIG. 1, the printer 200 includes a processor 201, ROM 202, RAM 203, an operation panel 204, a communication interface 205, a transfer motor 206, a motor drive circuit 207, a pump 208, a pump drive circuit 209, and an inkjet head 100. Further, the printer 200 includes a bus line 211 such as an address bus and a data bus. The processor 201 is directly connected to the ROM 202, RAM 203, operation panel 204, communication interface 205, motor drive circuit 207, pump drive circuit 209, and head drive circuit 101 of the inkjet head 100 via the bus line 211 or via an input / output circuit. Connecting. Further, the motor drive circuit 207 is connected to the transfer motor 206. Further, the pump drive circuit 209 is connected to the pump 208.

なお、プリンタ２００は、図１が示すような構成の他に必要に応じた構成をさらに具備したり、プリンタ２００から特定の構成が除外されたりしてもよい。 In addition to the configuration shown in FIG. 1, the printer 200 may further include a configuration as required, or a specific configuration may be excluded from the printer 200.

プロセッサ２０１は、プリンタ２００全体の動作を制御する機能を有する。プロセッサ２０１は、内部キャッシュおよび各種のインターフェースなどを備えてもよい。プロセッサ２０１は、内部キャッシュ、ＲＯＭ２０２が予め記憶するプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。プロセッサ２０１は、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなどに従って、プリンタ２００としての各種の機能を実現する。 The processor 201 has a function of controlling the operation of the entire printer 200. Processor 201 may include an internal cache, various interfaces, and the like. The processor 201 realizes various processes by executing a program stored in advance in the internal cache and ROM 202. The processor 201 realizes various functions as a printer 200 according to an operating system, an application program, and the like.

なお、プロセッサ２０１がプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるものであってもよい。この場合、プロセッサ２０１は、ハードウエア回路により実行される機能を制御する。 It should be noted that some of the various functions realized by the processor 201 executing the program may be realized by the hardware circuit. In this case, the processor 201 controls the functions performed by the hardware circuit.

ＲＯＭ２０２は、制御プログラム及び制御データなどが予め記憶された不揮発性のメモリである。ＲＯＭ２０２に記憶される制御プログラム及び制御データは、プリンタ２００の仕様に応じて予め組み込まれる。たとえば、ＲＯＭ２０２は、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなどを記憶する。 The ROM 202 is a non-volatile memory in which a control program, control data, and the like are stored in advance. The control program and control data stored in the ROM 202 are preliminarily incorporated according to the specifications of the printer 200. For example, the ROM 202 stores an operating system, an application program, and the like.

ＲＡＭ２０３は、揮発性のメモリである。ＲＡＭ２０３は、プロセッサ２０１の処理中のデータなどを一時的に格納する。ＲＡＭ２０３は、プロセッサ２０１からの命令に基づき種々のアプリケーションプログラムなどを格納する。また、ＲＡＭ２０３は、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。また、ＲＡＭ２０３は、印刷データが展開される画像メモリとして機能してもよい。

操作パネル２０４は、オペレータからの指示の入力を受け付け、オペレータに種々の情報を表示するインターフェースである。操作パネル２０４は、指示の入力を受け付ける操作部と、情報を表示する表示部とから構成される。 The RAM 203 is a volatile memory. The RAM 203 temporarily stores data and the like being processed by the processor 201. The RAM 203 stores various application programs and the like based on the instructions from the processor 201. Further, the RAM 203 may store data necessary for executing the application program, an execution result of the application program, and the like. Further, the RAM 203 may function as an image memory in which print data is expanded.

The operation panel 204 is an interface that receives input of instructions from the operator and displays various information to the operator. The operation panel 204 includes an operation unit that accepts input of an instruction and a display unit that displays information.

操作パネル２０４は、操作部の動作として、オペレータから受け付けた操作を示す信号をプロセッサ２０１へ送信する。たとえば、操作部は、電源キー、用紙フィードキー、エラー解除キー等のファンクションキーを配置したものである。 The operation panel 204 transmits a signal indicating an operation received from the operator to the processor 201 as an operation of the operation unit. For example, the operation unit is arranged with function keys such as a power key, a paper feed key, and an error release key.

操作パネル２０４は、表示部の動作として、プロセッサ２０１の制御に基づいて種々の情報を表示する。たとえば、操作パネル２０４は、プリンタ２００の状態などを表示する。たとえば、表示部は、液晶モニタから構成される。
なお、操作部は、タッチパネルから構成されてもよい。この場合、表示部は、操作部としてのタッチパネルと一体的に形成されてもよい。 The operation panel 204 displays various information as an operation of the display unit based on the control of the processor 201. For example, the operation panel 204 displays the status of the printer 200 and the like. For example, the display unit is composed of a liquid crystal monitor.
The operation unit may be composed of a touch panel. In this case, the display unit may be integrally formed with the touch panel as the operation unit.

通信インターフェース２０５は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して外部装置とデータを送受信するためのインターフェースである。たとえば、通信インターフェース２０５は、ＬＡＮ接続をサポートするインターフェースである。たとえば、通信インターフェース２０５は、ネットワークを介してクライアント端末から印刷データを受信する。通信インターフェース２０５は、たとえば、プリンタ２００にエラーが発生したとき、エラーを通知する信号をクライアント端末に送信する。 The communication interface 205 is an interface for transmitting and receiving data to and from an external device via a network such as a LAN (Local Area Network). For example, the communication interface 205 is an interface that supports a LAN connection. For example, the communication interface 205 receives print data from a client terminal via a network. For example, when an error occurs in the printer 200, the communication interface 205 transmits a signal notifying the error to the client terminal.

モータ駆動回路２０７は、プロセッサ２０１からの信号に従って、搬送モータ２０６の駆動を制御する。たとえば、モータ駆動回路２０７は、電力又は制御信号を搬送モータ２０６に送信する。 The motor drive circuit 207 controls the drive of the transfer motor 206 according to the signal from the processor 201. For example, the motor drive circuit 207 transmits a power or control signal to the transfer motor 206.

搬送モータ２０６は、モータ駆動回路２０７の制御に基づいて、印刷用紙などの媒体を搬送する搬送機構の駆動源として機能する。搬送モータ２０６が駆動すると、搬送機構が媒体の搬送を開始する。搬送機構は、媒体をインクジェットヘッド１００による印刷位置まで搬送する。搬送機構は、印刷を終えた媒体を図示しない排出口からプリンタ２００の外部に排出する。
モータ駆動回路２０７及び搬送モータ２０６は、媒体を搬送する搬送部を構成する。 The transport motor 206 functions as a drive source for a transport mechanism that transports a medium such as printing paper based on the control of the motor drive circuit 207. When the transport motor 206 is driven, the transport mechanism starts transporting the medium. The transport mechanism transports the medium to the printing position by the inkjet head 100. The transport mechanism discharges the printed medium to the outside of the printer 200 from an ejection port (not shown).
The motor drive circuit 207 and the transport motor 206 form a transport unit that transports the medium.

ポンプ駆動回路２０９は、ポンプ２０８の駆動を制御する。ポンプ２０８が駆動すると、インクタンクからインクがインクジェットヘッド１００に供給される。 The pump drive circuit 209 controls the drive of the pump 208. When the pump 208 is driven, ink is supplied to the inkjet head 100 from the ink tank.

インクジェットヘッド１００は、印刷データに基づいてインク滴を媒体に吐出する。インクジェットヘッド１００は、ヘッド駆動回路１０１及びチャネル群１０２などを備える。 The inkjet head 100 ejects ink droplets onto a medium based on print data. The inkjet head 100 includes a head drive circuit 101, a channel group 102, and the like.

以下、実施形態に係るインクジェットヘッドについて、図面を用いて説明する。実施形態においては、シェアモードタイプのインクジェットヘッド１００（図２を参照）を例示する。インクジェットヘッド１００は、用紙にインクを吐出するものとして説明する。なお、インクジェットヘッド１００がインクを吐出する媒体は、特定の構成に限定されるものではない。 Hereinafter, the inkjet head according to the embodiment will be described with reference to the drawings. In the embodiment, a share mode type inkjet head 100 (see FIG. 2) is exemplified. The inkjet head 100 will be described as ejecting ink onto paper. The medium for ejecting ink by the inkjet head 100 is not limited to a specific configuration.

次に、インクジェットヘッド１００の構成について、図２乃至図４を用いて説明する。図２は、インクジェットヘッド１００の一部を分解して示す斜視図である。図３は、インクジェットヘッド１００の横断面図である。図４は、インクジェットヘッド１００の縦断面図である。 Next, the configuration of the inkjet head 100 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a perspective view showing a part of the inkjet head 100 in an exploded manner. FIG. 3 is a cross-sectional view of the inkjet head 100. FIG. 4 is a vertical sectional view of the inkjet head 100.

インクジェットヘッド１００は、ベース基板９を有する。インクジェットヘッド１００は、ベース基板９の上面に第１の圧電部材１を接合し、第１の圧電部材１の上に第２の圧電部材２を接合する。接合された第１の圧電部材１と第２の圧電部材２とは、図３の矢印で示すように、板厚方向に沿って互いに相反する方向に分極する。 The inkjet head 100 has a base substrate 9. In the inkjet head 100, the first piezoelectric member 1 is bonded to the upper surface of the base substrate 9, and the second piezoelectric member 2 is bonded onto the first piezoelectric member 1. The joined first piezoelectric member 1 and the second piezoelectric member 2 are polarized in opposite directions along the plate thickness direction, as shown by the arrows in FIG.

ベース基板９は、誘電率が小さく、かつ第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２との熱膨張率の差が小さい材料を用いて形成する。ベース基板９の材料としては、例えばアルミナ（Al203）、窒化珪素（Si3N4）、炭化珪素（SiC）、窒化アルミニウム（AlN）又はチタン酸ジルコン酸鉛（PZT）等がよい。第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛（PZT）、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）又はタンタル酸リチウム（LiTaO3）等が用いられる。 The base substrate 9 is formed by using a material having a small dielectric constant and a small difference in thermal expansion coefficient between the first piezoelectric member 1 and the second piezoelectric member 2. As the material of the base substrate 9, for example, alumina (Al203), silicon nitride (Si3N4), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN), lead zirconate titanate (PZT) and the like are preferable. As the material of the first piezoelectric member 1 and the second piezoelectric member 2, lead zirconate titanate (PZT), lithium niobate (LiNbO3), lithium tantalate (LiTaO3) and the like are used.

インクジェットヘッド１００は、接合された第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２の先端側から後端側に向けて、多数の長尺な溝３を設ける。各溝３は、間隔が一定でありかつ平行である。各溝３は、先端が開口し、後端が上方に傾斜する。 The inkjet head 100 is provided with a large number of long grooves 3 from the front end side to the rear end side of the joined first piezoelectric member 1 and the second piezoelectric member 2. Each groove 3 has a constant spacing and is parallel. The tip of each groove 3 is open and the rear end is inclined upward.

インクジェットヘッド１００は、各溝３の側壁及び底面に電極４を設ける。電極４は、ニッケル（Ni）と金（Au）との二層構造となっている。電極４は、例えばメッキ法によって各溝３内に均一に成膜される。電極４の形成方法は、メッキ法に限定されない。他に、スパッタ法や蒸着法等を用いることもできる。 The inkjet head 100 is provided with electrodes 4 on the side walls and the bottom surface of each groove 3. The electrode 4 has a two-layer structure of nickel (Ni) and gold (Au). The electrode 4 is uniformly formed in each groove 3 by, for example, a plating method. The method for forming the electrode 4 is not limited to the plating method. In addition, a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can also be used.

インクジェットヘッド１００は、各溝３の後端から第２の圧電部材２の後部上面に向けて引出し電極１０を設ける。引出し電極１０は、電極４から延出する。 The inkjet head 100 is provided with a drawer electrode 10 from the rear end of each groove 3 toward the rear upper surface of the second piezoelectric member 2. The extraction electrode 10 extends from the electrode 4.

インクジェットヘッド１００は、天板６とオリフィスプレート７とを備える。天板６は、各溝３の上部を塞ぐ。オリフィスプレート７は、各溝３の先端を塞ぐ。インクジェットヘッド１００は、天板６とオリフィスプレート７とで囲まれた各溝３によって、複数の圧力室１５を形成する。圧力室１５は、インクタンクから供給されるインクを充填する。圧力室１５は、例えば深さが３００μｍで幅が８０μｍの形状を有し、１６９μｍのピッチで平行に配列される。このような圧力室１５は、インク室とも称される。 The inkjet head 100 includes a top plate 6 and an orifice plate 7. The top plate 6 closes the upper part of each groove 3. The orifice plate 7 closes the tip of each groove 3. The inkjet head 100 forms a plurality of pressure chambers 15 by the grooves 3 surrounded by the top plate 6 and the orifice plate 7. The pressure chamber 15 is filled with ink supplied from the ink tank. The pressure chambers 15 have a shape having, for example, a depth of 300 μm and a width of 80 μm, and are arranged in parallel at a pitch of 169 μm. Such a pressure chamber 15 is also referred to as an ink chamber.

天板６は、その内側後方に共通インク室５を備える。オリフィスプレート７は、各溝３と対向する位置にノズル８を備える。ノズル８は、対向する溝３つまりは圧力室１５と連通する。ノズル８は、圧力室１５側から反対側のインク吐出側に向けて先細りの形状である。ノズル８は、隣り合う３つの圧力室１５に対応したものを１セットとし、溝３の高さ方向（図３の紙面の上下方向）に一定の間隔でずれて形成される。 The top plate 6 is provided with a common ink chamber 5 inside and behind the top plate 6. The orifice plate 7 is provided with a nozzle 8 at a position facing each groove 3. The nozzle 8 communicates with the facing groove 3, that is, the pressure chamber 15. The nozzle 8 has a tapered shape from the pressure chamber 15 side toward the ink ejection side on the opposite side. The nozzles 8 correspond to three adjacent pressure chambers 15 as one set, and are formed so as to be displaced at regular intervals in the height direction of the groove 3 (vertical direction of the paper surface in FIG. 3).

圧力室１５にインクが充填されると、ノズル８にはインクのメニスカス２０が形成される。メニスカス２０は、ノズル８の内壁に沿って形成される。 When the pressure chamber 15 is filled with ink, the meniscus 20 of the ink is formed in the nozzle 8. The meniscus 20 is formed along the inner wall of the nozzle 8.

圧力室１５の隔壁を構成する圧電部材は、各圧力室１５に設けた電極４によって挟まれ、圧力室１５を駆動するアクチュエータ１６を形成する。 The piezoelectric member constituting the partition wall of the pressure chamber 15 is sandwiched by the electrodes 4 provided in each pressure chamber 15 to form an actuator 16 for driving the pressure chamber 15.

インクジェットヘッド１００は、ベース基板９の後方側の上面に、導電パターン１３が形成されたプリント基板１１を接合する。インクジェットヘッド１００は、プリント基板１１に、後述するヘッド駆動回路１０１（制御部）を実装したドライブＩＣ１２を搭載する。ドライブＩＣ１２は、導電パターン１３に接続する。導電パターン１３は、各引出し電極１０とワイヤボンディングにより導線１４で結合する。 The inkjet head 100 joins the printed circuit board 11 on which the conductive pattern 13 is formed to the upper surface on the rear side of the base substrate 9. The inkjet head 100 mounts a drive IC 12 on which a head drive circuit 101 (control unit) described later is mounted on a printed circuit board 11. The drive IC 12 is connected to the conductive pattern 13. The conductive pattern 13 is bonded to each of the leader electrodes 10 by wire bonding with a conducting wire 14.

インクジェットヘッド１００が有する圧力室１５、電極４及びノズル８の組をチャネルと称する。すなわちインクジェットヘッド１００は、溝３の数Ｎだけチャネルch.1，ch.2，…，ch.Nを有する。 The set of the pressure chamber 15, the electrode 4, and the nozzle 8 of the inkjet head 100 is referred to as a channel. That is, the inkjet head 100 has channels ch.1, ch.2, ..., Ch.N by the number N of the grooves 3.

次に、ヘッド駆動回路１０１について説明する。
図５は、ヘッド駆動回路１０１の構成例について説明するためのブロック図である。前述の通り、ヘッド駆動回路１０１は、ドライブＩＣ１２内に配置される。 Next, the head drive circuit 101 will be described.
FIG. 5 is a block diagram for explaining a configuration example of the head drive circuit 101. As described above, the head drive circuit 101 is arranged in the drive IC 12.

ヘッド駆動回路１０１は、印刷データに基づきインクジェットヘッド１００のチャネル群１０２を駆動する。
チャネル群１０２は、圧力室１５、電極４及びノズル８などを含む複数のチャネル（ch.1，ch.2，…，ch.N）から構成される。即ち、チャネル群１０２は、ヘッド駆動回路１０１からの制御信号に基づいて、アクチュエータ１６が拡張収縮する各圧力室１５の動作によりインクを吐出する。 The head drive circuit 101 drives the channel group 102 of the inkjet head 100 based on the print data.
The channel group 102 is composed of a plurality of channels (ch.1, ch.2, ..., Ch.N) including a pressure chamber 15, an electrode 4, a nozzle 8, and the like. That is, the channel group 102 ejects ink by the operation of each pressure chamber 15 in which the actuator 16 expands and contracts based on the control signal from the head drive circuit 101.

図５が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、パターンジェネレータ３０１、周波数設定部３０２、駆動信号生成部３０３及びスイッチ回路３０４などを含む。 As shown in FIG. 5, the head drive circuit 101 includes a pattern generator 301, a frequency setting unit 302, a drive signal generation unit 303, a switch circuit 304, and the like.

パターンジェネレータ３０１は、圧力室１５の容積を拡張させる拡張パルス信号の波形パターンと、圧力室１５の容積をリリースさせる休止期間と、圧力室１５の容積を収縮させる収縮パルス信号の波形パターンとを用いて、種々の波形パターンを生成する。 The pattern generator 301 uses a waveform pattern of an expansion pulse signal that expands the volume of the pressure chamber 15, a rest period that releases the volume of the pressure chamber 15, and a waveform pattern of a contraction pulse signal that contracts the volume of the pressure chamber 15. To generate various waveform patterns.

パターンジェネレータ３０１は、１つのインク滴を吐出させる吐出パルス信号（吐出信号）の波形パターンを生成する。吐出パルス信号は、所定時間の拡張パルス信号と、所定時間の収縮パルス信号とから構成される。吐出パルス信号の拡張パルス信号の幅と収縮パルス信号の幅の和が、１つのインク滴を吐出させるための区間、いわゆる１ドロップ周期となる。 The pattern generator 301 generates a waveform pattern of a discharge pulse signal (discharge signal) for ejecting one ink droplet. The discharge pulse signal is composed of an extended pulse signal for a predetermined time and a contraction pulse signal for a predetermined time. The sum of the width of the expansion pulse signal and the width of the contraction pulse signal of the ejection pulse signal is a section for ejecting one ink droplet, a so-called one drop cycle.

また、パターンジェネレータ３０１は、メニスカス２０の振動を抑制するキャンセルパルス信号の波形パターンを生成する。キャンセルパルス信号は、所定時間の拡張パルス信号から構成される。なお、キャンセルパルス信号は、所定時間の収縮パルスから構成されてもよい。 Further, the pattern generator 301 generates a waveform pattern of a cancel pulse signal that suppresses the vibration of the meniscus 20. The cancel pulse signal is composed of an extended pulse signal for a predetermined time. The cancel pulse signal may be composed of a contraction pulse for a predetermined time.

また、パターンジェネレータ３０１は、メニスカス２０の振動を促進する促進パルス信号の波形パターンを生成する。促進パルス信号は、所定時間の収縮パルス信号から形成される。 Further, the pattern generator 301 generates a waveform pattern of the promotion pulse signal that promotes the vibration of the meniscus 20. The facilitating pulse signal is formed from a contraction pulse signal for a predetermined time.

周波数設定部３０２は、インクジェットヘッド１００の駆動周波数を設定する。駆動周波数は、駆動信号生成部３０３が生成する駆動パルスの周波数である。ヘッド駆動回路１０１は、駆動パルスに従って動作する。 The frequency setting unit 302 sets the drive frequency of the inkjet head 100. The drive frequency is the frequency of the drive pulse generated by the drive signal generation unit 303. The head drive circuit 101 operates according to the drive pulse.

駆動信号生成部３０３は、バスラインから入力される印刷データに従い、パターンジェネレータ３０１で生成される波形パターンと、周波数設定部３０２で設定される駆動周波数とを基に、チャネル毎のパルス信号を生成する。チャネル毎のパルス信号は、駆動信号生成部３０３からスイッチ回路３０４に出力される。 The drive signal generation unit 303 generates a pulse signal for each channel based on the waveform pattern generated by the pattern generator 301 and the drive frequency set by the frequency setting unit 302 according to the print data input from the bus line. do. The pulse signal for each channel is output from the drive signal generation unit 303 to the switch circuit 304.

スイッチ回路３０４は、駆動信号生成部３０３から出力されるチャネル毎のパルス信号に応じて、各チャネルの電極４に印加する電圧を切り替える。即ち、スイッチ回路３０４は、パターンジェネレータ３０１が設定する拡張パルス信号などの通電時間などに基づいて、各チャネルのアクチュエータ１６に電圧を印加する。 The switch circuit 304 switches the voltage applied to the electrode 4 of each channel according to the pulse signal for each channel output from the drive signal generation unit 303. That is, the switch circuit 304 applies a voltage to the actuator 16 of each channel based on the energization time of the extended pulse signal or the like set by the pattern generator 301.

スイッチ回路３０４は、この電圧の切り替えにより、各チャネルの圧力室１５の容積を膨張させ、または収縮させて、各チャネルのノズル８からインク滴を階調数分吐出させる。 The switch circuit 304 expands or contracts the volume of the pressure chamber 15 of each channel by switching the voltage, and ejects ink droplets from the nozzle 8 of each channel by the number of gradations.

次に、上記の如く構成されたインクジェットヘッド１００の動作原理について、図６乃至図８を用いて説明する。
図６は、休止期間における圧力室１５ｂの状態を示す。図６が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、圧力室１５ｂと、圧力室１５ｂに隣接する両隣の圧力室１５ａ及び１５ｃとの各壁面にそれぞれ配設された電極４の電位をいずれもグラウンド電位ＧＮＤとする。この状態では、圧力室１５ａと圧力室１５ｂとで挟まれた隔壁１６ａ及び圧力室１５ｂと圧力室１５ｃとで挟まれた隔壁１６ｂは、いずれも何ら歪みを生じない。 Next, the operating principle of the inkjet head 100 configured as described above will be described with reference to FIGS. 6 to 8.
FIG. 6 shows the state of the pressure chamber 15b during the rest period. As shown in FIG. 6, in the head drive circuit 101, the potentials of the electrodes 4 arranged on the wall surfaces of the pressure chamber 15b and the adjacent pressure chambers 15a and 15c adjacent to the pressure chamber 15b are all ground potentials. Let it be GND. In this state, the partition wall 16a sandwiched between the pressure chamber 15a and the pressure chamber 15b and the partition wall 16b sandwiched between the pressure chamber 15b and the pressure chamber 15c do not cause any distortion.

図７は、ヘッド駆動回路１０１が拡張パルス信号を圧力室１５ｂのアクチュエータ１６に印加した状態の例を示す。図７が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、中央の圧力室１５ｂの電極４に負極性の電圧－Ｖを印加し、圧力室１５ｂの両隣の圧力室１５ａ及び１５ｃの電極４はＧＮＤに接続する。この状態では、各隔壁１６ａ及び１６ｂに対して、第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２の分極方向と直交する方向に電圧Ｖの電界が作用する。この作用により、各隔壁１６ａ及び１６ｂは、圧力室１５ｂの容積を拡張するようにそれぞれ外側に変形する。 FIG. 7 shows an example of a state in which the head drive circuit 101 applies an extended pulse signal to the actuator 16 of the pressure chamber 15b. As shown in FIG. 7, the head drive circuit 101 applies a negative voltage −V to the electrode 4 of the central pressure chamber 15b, and the electrodes 4 of the pressure chambers 15a and 15c on both sides of the pressure chamber 15b are connected to GND. do. In this state, an electric field of voltage V acts on each of the partition walls 16a and 16b in a direction orthogonal to the polarization direction of the first piezoelectric member 1 and the second piezoelectric member 2. By this action, each of the partition walls 16a and 16b is deformed outward so as to expand the volume of the pressure chamber 15b.

図８は、ヘッド駆動回路１０１が収縮パルス信号を圧力室１５ｂのアクチュエータ１６に印加した状態の例を示す。図８が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、中央の圧力室１５ｂの電極４に正極性の電圧＋Ｖを印加し、両隣の圧力室１５ａ及び１５ｃの電極４はＧＮＤに接続する。この状態では、各隔壁１６ａ及び１６ｂに対して、図７の状態とは逆の方向に電圧Ｖの電界が作用する。この作用により、各隔壁１６ａ及び１６ｂは、圧力室１５ｂの容積を収縮するようにそれぞれ内側に変形する。 FIG. 8 shows an example of a state in which the head drive circuit 101 applies a contraction pulse signal to the actuator 16 of the pressure chamber 15b. As shown in FIG. 8, the head drive circuit 101 applies a positive voltage + V to the electrode 4 of the central pressure chamber 15b, and the electrodes 4 of the pressure chambers 15a and 15c on both sides are connected to GND. In this state, an electric field of voltage V acts on each of the partition walls 16a and 16b in the direction opposite to the state of FIG. 7. By this action, each of the partition walls 16a and 16b is deformed inward so as to contract the volume of the pressure chamber 15b.

圧力室１５ｂの容積が拡張または収縮された場合、圧力室１５ｂ内に圧力振動が発生する。この圧力振動により、圧力室１５ｂ内の圧力が高まり、圧力室１５ｂに連通するノズル８からインク滴が吐出される。 When the volume of the pressure chamber 15b is expanded or contracted, pressure vibration is generated in the pressure chamber 15b. Due to this pressure vibration, the pressure in the pressure chamber 15b increases, and ink droplets are ejected from the nozzle 8 communicating with the pressure chamber 15b.

このように、各圧力室１５ａ、１５ｂ及び１５ｃを隔てる隔壁１６ａ及び１６ｂは、当該隔壁１６ａ及び１６ｂを壁面とする圧力室１５ｂの内部に圧力振動を与えるためのアクチュエータ１６となる。即ち、圧力室１５は、アクチュエータ１６の動作によって収縮／拡張される。 As described above, the partition walls 16a and 16b separating the pressure chambers 15a, 15b and 15c are actuators 16 for applying pressure vibration to the inside of the pressure chamber 15b having the partition walls 16a and 16b as the wall surface. That is, the pressure chamber 15 is contracted / expanded by the operation of the actuator 16.

また、各圧力室１５は、それぞれ隣接する圧力室１５とアクチュエータ１６（隔壁）を共有する。このため、ヘッド駆動回路１０１は、各圧力室１５を個別に駆動することができない。ヘッド駆動回路１０１は、各圧力室１５をｎ（ｎは２以上の整数）個おきに（ｎ＋１）個のグループに分割して駆動する。本実施形態では、ヘッド駆動回路１０１が、各圧力室１５を２つおきに３つの組に分けて分割駆動する、いわゆる３分割駆動の場合を例示する。なお、３分割駆動はあくまでも一例であり、４分割駆動または５分割駆動などであってもよい。 Further, each pressure chamber 15 shares an actuator 16 (partition wall) with an adjacent pressure chamber 15. Therefore, the head drive circuit 101 cannot drive each pressure chamber 15 individually. The head drive circuit 101 divides each pressure chamber 15 into (n + 1) groups every n (n is an integer of 2 or more) and drives the pressure chambers 15. In the present embodiment, the case of so-called three-division drive in which the head drive circuit 101 divides each pressure chamber 15 into three sets every two and drives them is illustrated. The 3-split drive is just an example, and may be a 4-split drive, a 5-split drive, or the like.

次に、ヘッド駆動回路１０１が圧力室１５のアクチュエータ１６（隔壁１６ａ及び１６ｂ）に印加する信号の例について説明する。
まず、ヘッド駆動回路１０１が圧力室１５から１つのインク滴を吐出する場合について説明する。 Next, an example of a signal applied by the head drive circuit 101 to the actuator 16 (partition walls 16a and 16b) of the pressure chamber 15 will be described.
First, a case where the head drive circuit 101 ejects one ink droplet from the pressure chamber 15 will be described.

図９は、ヘッド駆動回路１０１が圧力室１５のアクチュエータ１６に印加する信号の例を示すタイミングチャートである。図９は、グラフ５１、グラフ５２及びグラフ５３を示す。 FIG. 9 is a timing chart showing an example of a signal applied by the head drive circuit 101 to the actuator 16 of the pressure chamber 15. FIG. 9 shows Graph 51, Graph 52 and Graph 53.

グラフ５１は、ヘッド駆動回路１０１が圧力室１５のアクチュエータ１６に印加する信号の電圧を示す。ここでは、グラフ５１は、マイナス側にある場合には拡張パルス信号が印加されていることを示し、プラス側にある場合には収縮パルス信号が印加されていることを示す。 Graph 51 shows the voltage of the signal applied to the actuator 16 of the pressure chamber 15 by the head drive circuit 101. Here, the graph 51 indicates that the expansion pulse signal is applied when it is on the minus side, and indicates that the contraction pulse signal is applied when it is on the plus side.

グラフ５２は、圧力室１５内の圧力を示す。即ち、グラフ５２は、圧力室１５内のインクに生じた圧力を示す。 Graph 52 shows the pressure in the pressure chamber 15. That is, the graph 52 shows the pressure generated in the ink in the pressure chamber 15.

グラフ５３は、メニスカス２０の流速を示す。ここでは、グラフ５３は、圧力室１５から外部に向かう方向をプラスの方向とする。即ち、グラフ５３は、マイナス側にある場合にはメニスカス２０が圧力室１５内に進行していることを示す。また、グラフ５３は、プラス側にある場合にはメニスカス２０が圧力室１５から外部に進行していることを示す。 Graph 53 shows the flow velocity of the meniscus 20. Here, in the graph 53, the direction from the pressure chamber 15 to the outside is a positive direction. That is, the graph 53 shows that the meniscus 20 is advancing into the pressure chamber 15 when it is on the minus side. Further, the graph 53 shows that the meniscus 20 advances from the pressure chamber 15 to the outside when it is on the plus side.

図９が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、アクチュエータ１６に、吐出パルス信号６１、キャンセルパルス信号６２及び促進パルス信号６３を順に印加する。 As shown in FIG. 9, the head drive circuit 101 applies a discharge pulse signal 61, a cancel pulse signal 62, and a promotion pulse signal 63 to the actuator 16 in this order.

まず、ヘッド駆動回路１０１は、吐出パルス信号６１を印加する。前述の通り、吐出パルス信号６１は、拡張パルス信号及び収縮パルス信号から構成される。 First, the head drive circuit 101 applies the discharge pulse signal 61. As described above, the discharge pulse signal 61 is composed of an expansion pulse signal and a contraction pulse signal.

吐出パルス信号６１がアクチュエータ１６に印加されると、圧力室１５は、拡張パルス信号によって、所定の体積に拡張する。圧力室１５は、拡張によってインクを内部に充填する。所定時間経過後、圧力室１５は、リリースされる。圧力室１５がリリースされると、収縮パルス信号がアクチュエータ１６に印加される。収縮パルス信号がアクチュエータ１６に印加されると、圧力室１５は、収縮パルス信号によって所定の体積に収縮する。 When the discharge pulse signal 61 is applied to the actuator 16, the pressure chamber 15 expands to a predetermined volume by the expansion pulse signal. The pressure chamber 15 is expanded to fill the inside with ink. After a lapse of a predetermined time, the pressure chamber 15 is released. When the pressure chamber 15 is released, a contraction pulse signal is applied to the actuator 16. When the contraction pulse signal is applied to the actuator 16, the pressure chamber 15 contracts to a predetermined volume by the contraction pulse signal.

収縮パルス信号がアクチュエータ１６に印加されている間に、メニスカス２０の流速は、インク滴が吐出される閾値（吐出閾値）を超える。メニスカス２０の流速が吐出閾値を超えたタイミングで、圧力室１５は、ノズル８を通じてインク滴を吐出する。 While the contraction pulse signal is applied to the actuator 16, the flow velocity of the meniscus 20 exceeds the threshold value (discharge threshold value) at which ink droplets are ejected. When the flow velocity of the meniscus 20 exceeds the ejection threshold, the pressure chamber 15 ejects ink droplets through the nozzle 8.

吐出パルス信号６１を印加すると、ヘッド駆動回路１０１は、アクチュエータ１６にキャンセルパルス信号６２を印加する。ヘッド駆動回路１０１は、メニスカス２０の流速を抑えるタイミングでキャンセルパルス信号６２を印加する。たとえば、ヘッド駆動回路１０１は、メニスカス２０の流速が上昇している間（又は、プラスである間）にキャンセルパルス信号６２を印加する。 When the discharge pulse signal 61 is applied, the head drive circuit 101 applies the cancel pulse signal 62 to the actuator 16. The head drive circuit 101 applies the cancel pulse signal 62 at the timing of suppressing the flow velocity of the meniscus 20. For example, the head drive circuit 101 applies the cancel pulse signal 62 while the flow velocity of the meniscus 20 is increasing (or is positive).

キャンセルパルス信号６２を印加すると、ヘッド駆動回路１０１は、所定のタイミングでアクチュエータ１６に促進パルス信号６３を印加する。たとえば、ヘッド駆動回路１０１は、キャンセルパルス信号を印加した直後に促進パルス信号６３を印加する。促進パルス信号６３がアクチュエータ１６に印加されると、圧力室１５は、促進パルス信号６３によって所定の体積に収縮する。その結果、メニスカス２０の流速は、上昇する。 When the cancel pulse signal 62 is applied, the head drive circuit 101 applies the promotion pulse signal 63 to the actuator 16 at a predetermined timing. For example, the head drive circuit 101 applies the promotion pulse signal 63 immediately after applying the cancel pulse signal. When the accelerating pulse signal 63 is applied to the actuator 16, the pressure chamber 15 contracts to a predetermined volume by the accelerating pulse signal 63. As a result, the flow velocity of the meniscus 20 increases.

促進パルス信号６３は、メニスカス２０の流速を所定の速度に上昇させるがインク滴を吐出させない信号である。促進パルス信号６３がメニスカス２０の流速を当該ピークの６５％以上に上昇させると誤吐出の恐れがある。また、促進パルス信号６３がメニスカス２０の流速を当該ピークの３０％以下にしか上昇させないとインク滴の尾引きを防止することができない。そのため、促進パルス信号６３は、メニスカス２０の流速を吐出パルス信号によって生じた速度のピークの３０％から６５％に上昇させる。 The accelerating pulse signal 63 is a signal that increases the flow velocity of the meniscus 20 to a predetermined speed but does not eject ink droplets. If the accelerating pulse signal 63 raises the flow velocity of the meniscus 20 to 65% or more of the peak, there is a risk of erroneous ejection. Further, if the promotion pulse signal 63 increases the flow velocity of the meniscus 20 to only 30% or less of the peak, the tailing of the ink droplet cannot be prevented. Therefore, the accelerating pulse signal 63 raises the flow velocity of the meniscus 20 from 30% to 65% of the peak velocity generated by the discharge pulse signal.

なお、促進パルス信号６３は、メニスカス２０の流速を吐出閾値の３０％から６５％に上昇させるものであってもよい。 The promotion pulse signal 63 may increase the flow velocity of the meniscus 20 from 30% to 65% of the discharge threshold value.

次に、ヘッド駆動回路１０１が圧力室１５から複数のインク滴を吐出する場合について説明する。 Next, a case where the head drive circuit 101 ejects a plurality of ink droplets from the pressure chamber 15 will be described.

図１０は、ヘッド駆動回路１０１が圧力室１５のアクチュエータ１６に印加する信号の例を示すタイミングチャートである。図１０は、グラフ７１、グラフ７２及びグラフ７３を示す。 FIG. 10 is a timing chart showing an example of a signal applied by the head drive circuit 101 to the actuator 16 of the pressure chamber 15. FIG. 10 shows graph 71, graph 72 and graph 73.

グラフ７１は、ヘッド駆動回路１０１が圧力室１５のアクチュエータ１６に印加する信号の電圧を示す。グラフ７２は、圧力室１５内の圧力を示す。グラフ７３は、メニスカス２０の流速を示す。 Graph 71 shows the voltage of the signal applied to the actuator 16 of the pressure chamber 15 by the head drive circuit 101. Graph 72 shows the pressure in the pressure chamber 15. Graph 73 shows the flow velocity of the meniscus 20.

図１０が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、アクチュエータ１６に、吐出パルス信号８１、キャンセルパルス信号８２、吐出パルス信号８３、キャンセルパルス信号８４及び促進パルス信号８５を順に印加する。即ち、ヘッド駆動回路１０１は、複数の吐出パルス信号を印加した後に促進パルス信号を印加する。 As shown in FIG. 10, the head drive circuit 101 applies a discharge pulse signal 81, a cancel pulse signal 82, a discharge pulse signal 83, a cancel pulse signal 84, and a promotion pulse signal 85 to the actuator 16 in this order. That is, the head drive circuit 101 applies the acceleration pulse signal after applying the plurality of discharge pulse signals.

吐出パルス信号８１がアクチュエータ１６に印加されると、圧力室１５は、ノズル８を通じてインク滴を吐出する。 When the ejection pulse signal 81 is applied to the actuator 16, the pressure chamber 15 ejects ink droplets through the nozzle 8.

吐出パルス信号８１を印加すると、ヘッド駆動回路１０１は、メニスカス２０の流速を抑えるタイミングでキャンセルパルス信号８２を印加する。 When the discharge pulse signal 81 is applied, the head drive circuit 101 applies the cancel pulse signal 82 at the timing of suppressing the flow velocity of the meniscus 20.

キャンセルパルス信号８２を印加すると、ヘッド駆動回路１０１は、所定のタイミングで吐出パルス信号８３を印加する。吐出パルス信号８３がアクチュエータ１６に印加されると、圧力室１５は、ノズル８を通じてインク滴を吐出する。 When the cancel pulse signal 82 is applied, the head drive circuit 101 applies the discharge pulse signal 83 at a predetermined timing. When the ejection pulse signal 83 is applied to the actuator 16, the pressure chamber 15 ejects ink droplets through the nozzle 8.

吐出パルス信号８３を印加すると、ヘッド駆動回路１０１は、メニスカス２０の流速を抑えるタイミングでキャンセルパルス信号８４を印加する。キャンセルパルス信号８４を印加すると、ヘッド駆動回路１０１は、所定のタイミングで促進パルス信号８５を印加する。 When the discharge pulse signal 83 is applied, the head drive circuit 101 applies the cancel pulse signal 84 at the timing of suppressing the flow velocity of the meniscus 20. When the cancel pulse signal 84 is applied, the head drive circuit 101 applies the promotion pulse signal 85 at a predetermined timing.

なお、ヘッド駆動回路１０１は、３つ以上の吐出パルス信号を印加してもよい。ヘッド駆動回路１０１が印加する吐出パルス信号の数は、特定の構成に限定されるものではない。 The head drive circuit 101 may apply three or more discharge pulse signals. The number of discharge pulse signals applied by the head drive circuit 101 is not limited to a specific configuration.

次に、インクジェットヘッド１００が吐出するインク滴について説明する。
図１１は、ヘッド駆動回路１０１がアクチュエータ１６に吐出パルス信号及びキャンセルパルス信号を印加した後のインク滴の状態を示す。 Next, the ink droplets ejected by the inkjet head 100 will be described.
FIG. 11 shows a state of ink droplets after the head drive circuit 101 applies a discharge pulse signal and a cancel pulse signal to the actuator 16.

図１１が示すように、インクジェットヘッド１００は、インク滴３１を吐出する。インク滴３１は、メニスカス２０からの尾引き３２と繋がった状態で飛翔する。その結果、メニスカス２０からインク滴３１に伸びる尾引き３２が形成される。 As shown in FIG. 11, the inkjet head 100 ejects ink droplets 31. The ink droplet 31 flies in a state of being connected to the tailing 32 from the meniscus 20. As a result, a tailing 32 extending from the meniscus 20 to the ink droplet 31 is formed.

図１２は、ヘッド駆動回路１０１がアクチュエータ１６に促進パルス信号を印加した後のインク滴の状態を示す。 FIG. 12 shows the state of ink droplets after the head drive circuit 101 applies a promotion pulse signal to the actuator 16.

促進パルス信号がアクチュエータ１６に印加されると、メニスカス２０の流速が上昇する。即ち、メニスカス２０は、圧力室１５から外部に向う方向に押し出される。そのため、メニスカス２０は、自身に繋がる尾引き３２を外部に押し出す。その結果、図１２が示すように、尾引き３２は、メニスカス２０から切り離されインク滴３１に吸収される。 When the accelerating pulse signal is applied to the actuator 16, the flow velocity of the meniscus 20 increases. That is, the meniscus 20 is pushed out from the pressure chamber 15 in the outward direction. Therefore, the meniscus 20 pushes the tail pull 32 connected to itself to the outside. As a result, as shown in FIG. 12, the tailing 32 is separated from the meniscus 20 and absorbed by the ink droplet 31.

次に、比較のため従来のインク滴の状態について説明する。
図１３は、インク滴が飛翔している状態の例を示す図である。図１３が示す例では、ヘッド駆動回路１０１は、促進パルスを印加しない。 Next, the state of the conventional ink droplet will be described for comparison.
FIG. 13 is a diagram showing an example of a state in which ink droplets are flying. In the example shown in FIG. 13, the head drive circuit 101 does not apply the acceleration pulse.

ヘッド駆動回路１０１が促進パルスを印加しないため、メニスカス２０は、インク滴３１を放出した後に、圧力室１５から外部に向う方向に押し出されない。そのため、メニスカス２０から伸びる尾引き３２が押し出されずにインク滴３１に吸収されない。 Since the head drive circuit 101 does not apply the acceleration pulse, the meniscus 20 is not pushed out from the pressure chamber 15 in the outward direction after the ink droplet 31 is discharged. Therefore, the tail pull 32 extending from the meniscus 20 is not extruded and is not absorbed by the ink droplet 31.

その結果、図１３が示すように、尾引き３２は、離散して、複数のインク滴３３が形成される。そのため、複数のインク滴３３によって、用紙にサテライトドットが生じるおそれがある。 As a result, as shown in FIG. 13, the tailing 32 is discrete to form a plurality of ink droplets 33. Therefore, the plurality of ink droplets 33 may generate satellite dots on the paper.

なお、吐出パルス信号は、拡張パルス信号及び休止期間から構成されてもよい。また、吐出パルス信号は、拡張パルス信号、休止期間及び収縮パルス信号から構成されてもよい。吐出パルス信号の構成は、特定の構成に限定されるものではない。 The discharge pulse signal may be composed of an extended pulse signal and a pause period. Further, the discharge pulse signal may be composed of an extended pulse signal, a pause period and a contraction pulse signal. The configuration of the discharge pulse signal is not limited to a specific configuration.

また、促進パルス信号は、収縮パルス信号の電圧よりも小さい電圧のパルスであってもよい。たとえば、促進パルス信号は、収縮パルス信号の半分の電圧のパルスであってもよい。促進パルス信号の電圧及び幅は、特定の構成に限定されるものではない。 Further, the accelerating pulse signal may be a pulse having a voltage smaller than the voltage of the contraction pulse signal. For example, the facilitating pulse signal may be a pulse with a voltage half that of the contraction pulse signal. The voltage and width of the accelerating pulse signal are not limited to a particular configuration.

また、上記の構成を備える液体吐出ヘッドは、液体塗布装置に含まれてもよい。たとえば、液体吐出ヘッドは、液晶パネルのカラーフィルタ用の液体、有機ＥＬパネルのＥＬ層（発光層）、回路配線のための金属配線用の液体又はＤＮＡ若しくはタンパク質によるバイオチップの作成用の液体などを塗布するために用いられてもよい。 Further, the liquid discharge head having the above configuration may be included in the liquid coating device. For example, the liquid discharge head may be a liquid for a color filter of a liquid crystal panel, an EL layer (light emitting layer) of an organic EL panel, a liquid for metal wiring for circuit wiring, or a liquid for making a biochip using DNA or protein. May be used to apply.

以上のように構成されたインクジェットヘッドは、圧力室からインク滴を吐出した後にメニスカスの流速を上昇させる。そのため、インクジェットヘッドは、インク滴によって引き出される尾引きをメニスカスから押し出して、インク滴に吸収させることができる。その結果、インクジェットヘッドは、尾引きによって生じるサテライト又はミストを抑制し、印字品質を向上させることができる。 The inkjet head configured as described above increases the flow velocity of the meniscus after ejecting ink droplets from the pressure chamber. Therefore, the inkjet head can push the tail drawn by the ink droplets out of the meniscus and allow the ink droplets to absorb the tail pull. As a result, the inkjet head can suppress satellites or mists generated by tailing and improve print quality.

また、インクジェットヘッド１００は、インク循環式のヘッドであってもよい。インク循環式のヘッドは、インクタンクから供給されたインクを吐出し、吐出に使用しなかったインクをインクタンクに戻す。インクジェットヘッドをインク循環式とすることで、インクの変質および色材の沈降を防ぐことができ、より印字品質を向上させることができる。 Further, the inkjet head 100 may be an ink circulation type head. The ink circulation type head ejects the ink supplied from the ink tank and returns the ink not used for ejection to the ink tank. By adopting the ink circulation type for the inkjet head, it is possible to prevent deterioration of the ink and sedimentation of the coloring material, and it is possible to further improve the printing quality.

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。 Although some 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 embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

１２…ドライブＩＣ、１５…圧力室、１５ａ…圧力室、１５ｂ…圧力室、１５ｃ…圧力室、１６…アクチュエータ、２０…メニスカス、３１…インク滴、５１…グラフ、５２…グラフ、５３…グラフ、６１…吐出パルス信号、６２…キャンセルパルス信号、６３…促進パルス信号、７１…グラフ、７２…グラフ、７３…グラフ、８１…吐出パルス信号、８２…キャンセルパルス信号、８３…吐出パルス信号、８４…キャンセルパルス信号、８５…促進パルス信号、１００…インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）、１０１…ヘッド駆動回路、１０２…チャネル群、２００…プリンタ、２０６…搬送モータ、２０７…モータ駆動回路、３０１…パターンジェネレータ、３０２…周波数設定部、３０３…駆動信号生成部。 12 ... drive IC, 15 ... pressure chamber, 15a ... pressure chamber, 15b ... pressure chamber, 15c ... pressure chamber, 16 ... actuator, 20 ... meniscus, 31 ... ink droplets, 51 ... graph, 52 ... graph, 53 ... graph, 61 ... Discharge pulse signal, 62 ... Cancel pulse signal, 63 ... Acceleration pulse signal, 71 ... Graph, 72 ... Graph, 73 ... Graph, 81 ... Discharge pulse signal, 82 ... Cancel pulse signal, 83 ... Discharge pulse signal, 84 ... Cancel pulse signal, 85 ... Acceleration pulse signal, 100 ... Inkjet head (liquid discharge head), 101 ... Head drive circuit, 102 ... Channel group, 200 ... Printer, 206 ... Conveyor motor, 207 ... Motor drive circuit, 301 ... Pattern generator , 302 ... Frequency setting unit, 303 ... Drive signal generation unit.

実施形態によれば、液体吐出ヘッドは、アクチュエータと、制御部と、を備える。アクチュエータは、液体を充填し前記液体のメニスカスが形成されるノズルに連通する圧力室を駆動する。制御部は、前記アクチュエータに、前記圧力室の前記ノズルから前記液体を吐出させる吐出パルスを印加し、前記メニスカスの振動を抑制するキャンセルパルスを印加した後に、前記メニスカスの振動を促進する促進パルスを印加する。前記吐出パルスは、前記圧力室の体積を拡張させる拡張パルスと前記アクチュエータに電界を作用させない休止期間と前記圧力室の体積を収縮させる収縮パルスとから構成される。 According to the embodiment, the liquid discharge head includes an actuator and a control unit. The actuator drives a pressure chamber that communicates with a nozzle that is filled with liquid and forms the meniscus of the liquid. The control unit applies a discharge pulse that discharges the liquid from the nozzle of the pressure chamber to the actuator, applies a cancel pulse that suppresses the vibration of the meniscus, and then applies a promotion pulse that promotes the vibration of the meniscus. Apply. The discharge pulse is composed of an expansion pulse that expands the volume of the pressure chamber, a rest period in which an electric field is not applied to the actuator, and a contraction pulse that contracts the volume of the pressure chamber.

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。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
液体を充填し前記液体のメニスカスが形成されるノズルに連通する圧力室を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータに、前記圧力室の前記ノズルから前記液体を吐出させる吐出パルスを印加した後に、前記メニスカスの振動を促進する促進パルスを印加する制御部と、
を備える液体吐出ヘッド。
［Ｃ２］
前記制御部は、前記アクチュエータに、前記メニスカスの振動を抑制するキャンセルパルスを印加した後に、前記促進パルスを印加する、
前記Ｃ１に記載の液体吐出ヘッド。
［Ｃ３］
前記促進パルスは、前記圧力室を収縮させる、
前記Ｃ１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
［Ｃ４］
前記制御部は、前記アクチュエータに、複数の吐出パルスを印加した後に、前記促進パルスを印加する、
前記Ｃ１乃至３の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
［Ｃ５］
媒体を搬送する搬送部と、
液体を充填し前記液体のメニスカスが形成されるノズルに連通する圧力室を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータに、前記圧力室の前記ノズルから前記液体を吐出させる吐出パルスを印加した後に、前記メニスカスの振動を促進する促進パルスを印加する制御部と、
を備える液体吐出ヘッドと、
を備えるプリンタ。 Although some 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 embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
The inventions described in the claims at the time of filing the application of the present application are described below.
[C1]
An actuator that drives a pressure chamber that communicates with a nozzle that is filled with liquid and forms the meniscus of the liquid.
A control unit that applies a discharge pulse that discharges the liquid from the nozzle of the pressure chamber to the actuator, and then applies a promotion pulse that promotes vibration of the meniscus.
Liquid discharge head.
[C2]
The control unit applies the promotion pulse to the actuator after applying a cancel pulse that suppresses the vibration of the meniscus to the actuator.
The liquid discharge head according to C1.
[C3]
The accelerating pulse causes the pressure chamber to contract.
The liquid discharge head according to C1 or 2.
[C4]
The control unit applies the acceleration pulse after applying a plurality of discharge pulses to the actuator.
The liquid discharge head according to any one of C1 to 3 above.
[C5]
A transport unit that transports the medium and
An actuator that drives a pressure chamber that communicates with a nozzle that is filled with liquid and forms the meniscus of the liquid.
A control unit that applies a discharge pulse that discharges the liquid from the nozzle of the pressure chamber to the actuator, and then applies a promotion pulse that promotes vibration of the meniscus.
With a liquid discharge head,
A printer equipped with.

Claims

An actuator that drives a pressure chamber that communicates with a nozzle that is filled with liquid and forms the meniscus of the liquid.
A control unit that applies a discharge pulse that discharges the liquid from the nozzle of the pressure chamber to the actuator, and then applies a promotion pulse that promotes vibration of the meniscus.
Liquid discharge head.

The control unit applies the promotion pulse to the actuator after applying a cancel pulse that suppresses the vibration of the meniscus to the actuator.
The liquid discharge head according to claim 1.

The accelerating pulse causes the pressure chamber to contract.
The liquid discharge head according to claim 1 or 2.

The control unit applies the acceleration pulse after applying a plurality of discharge pulses to the actuator.
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 3.

A transport unit that transports the medium and
An actuator that drives a pressure chamber that communicates with a nozzle that is filled with liquid and forms the meniscus of the liquid.
A control unit that applies a discharge pulse that discharges the liquid from the nozzle of the pressure chamber to the actuator, and then applies a promotion pulse that promotes vibration of the meniscus.
With a liquid discharge head,
A printer equipped with.