JP5050961B2 - Liquid ejecting drive apparatus, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus - Google Patents

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドを駆動する液体噴射駆動装置及びこれを具備する液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting drive apparatus that drives a liquid ejecting head that ejects liquid from a nozzle opening, a liquid ejecting head including the same, and a liquid ejecting apparatus.

インクジェット式プリンタやプロッタ等のインクジェット式記録装置は、インクカートリッジやインクタンク等のインク貯留手段に貯留されたインクを、インク滴として吐出可能なインクジェット式記録ヘッドを有する。   An ink jet recording apparatus such as an ink jet printer or plotter has an ink jet recording head capable of ejecting ink stored in an ink storage means such as an ink cartridge or an ink tank as ink droplets.

ここで、インクジェット式記録ヘッドとしては、ノズル開口に連通する圧力発生室と、複数の圧力発生室に連通する共通の液体室であるリザーバと、圧力発生室に圧力変化を生じさせてノズル開口から液滴を吐出させる圧力発生手段とを具備する。そして、インクジェット式記録ヘッドに搭載される圧力発生手段としては、例えば、縦振動型の圧電素子、撓み振動型の圧電素子、静電気力を用いたもの、発熱素子を用いたものなどが挙げられる。   Here, the ink jet recording head includes a pressure generating chamber that communicates with the nozzle openings, a reservoir that is a common liquid chamber that communicates with a plurality of pressure generating chambers, and a pressure change that occurs in the pressure generating chambers from the nozzle openings. Pressure generating means for discharging droplets. Examples of pressure generating means mounted on the ink jet recording head include longitudinal vibration type piezoelectric elements, flexural vibration type piezoelectric elements, those using electrostatic force, and those using heating elements.

このようなインクジェット式記録ヘッドに液滴の吐出を行わせる場合、温度の変化に基づいて液滴の粘度が異なることにより、吐出される液滴の吐出速度や重量が変化するなど吐出特性が変化するという問題がある。また、液滴の溶媒が蒸発して粘度が大きく変化して同様に吐出特性が変化するという問題がある。さらに、液滴吐出の目的によっては非常に高粘度の液体を吐出させなければならないが、このような場合にも通常の場合と同様な吐出特性が求められる。   When droplets are ejected to such an ink jet recording head, the ejection characteristics change, such as the ejection speed and weight of the ejected droplets change, due to the difference in the viscosity of the droplets based on temperature changes. There is a problem of doing. In addition, there is a problem in that the solvent of the droplets evaporates to greatly change the viscosity, and the discharge characteristics similarly change. Furthermore, depending on the purpose of droplet ejection, it is necessary to eject a very high-viscosity liquid. In such a case, ejection characteristics similar to those in a normal case are required.

このため、温度検出センサを設けて温度変化に応じてインクジェットヘッドの駆動波形を微調整し、インク滴重量を安定して吐出させる技術が提案されている(特許文献1参照)。この技術は、温度上昇に基づいて粘度が低下した分だけ、駆動電圧を低下させるように調整するものである。   For this reason, a technique has been proposed in which a temperature detection sensor is provided to finely adjust the drive waveform of the ink jet head in accordance with a temperature change, and the ink droplet weight is stably ejected (see Patent Document 1). In this technique, the drive voltage is adjusted so as to decrease by the amount of the decrease in viscosity based on the temperature increase.

また、粘度測定手段を設けて粘度の測定結果に基づいて駆動電圧波形を決定する技術が提案されている(特許文献2参照)。この技術は、粘度が高いほど、駆動波形の吐出のための収縮要素である負勾配部の幅を調整して吐出速度を所定の値にするものであり、インク粘度が低いほど、幅を大きくして吐出速度が増大するのを防止するものである。なお、この技術では、溶媒蒸発による粘度上昇を問題としているので、粘度上昇した場合に、乾燥後の重量が一定となるように、駆動電圧を低下させて吐出量を低下させる制御も行うものである。   In addition, a technique for providing a viscosity measuring unit and determining a drive voltage waveform based on a viscosity measurement result has been proposed (see Patent Document 2). This technology adjusts the width of the negative gradient portion, which is a contraction element for discharging the drive waveform, to a predetermined value as the viscosity increases, and increases the width as the ink viscosity decreases. This prevents the discharge speed from increasing. In this technique, since the increase in viscosity due to solvent evaporation is a problem, when the viscosity increases, control is performed to reduce the discharge amount by reducing the drive voltage so that the weight after drying becomes constant. is there.

さらに、駆動波形の収縮要素の途中にホールド要素や膨張要素を一時的に設け、微小ドットを吐出させるようにしたものが提案されている(例えば、特許文献3又は4参照)。   Furthermore, there has been proposed a device in which a hold element or an expansion element is temporarily provided in the middle of the contraction element of the drive waveform so as to eject minute dots (for example, see Patent Document 3 or 4).

特開平7−148240号公報JP 7-148240 A 特開2006−297176号公報JP 2006-297176 A 特開2006−306076号公報JP 2006-306076 A 特開2001−150672号公報JP 2001-150672 A

しかしながら、上述した特許文献1及び2の技術では、粘度変化に応じて駆動波形を調整しているが、特に高粘度、例えば、10m・Pa以上という高粘度の液体を吐出する場合に、吐出特性が維持できず、また、高周波数印刷が困難になるという問題がある。また、高粘度の液体を吐出するヘッドを開発する場合において、高粘度専用ヘッドではなく、低粘度から高粘度まで幅広い液体を安定して吐出できる液体吐出ヘッドが望まれる。   However, in the techniques of Patent Documents 1 and 2 described above, the drive waveform is adjusted in accordance with the change in viscosity. However, particularly when a liquid having a high viscosity, for example, a high viscosity of 10 m · Pa or more is discharged, the discharge characteristics. Cannot be maintained, and high-frequency printing becomes difficult. Further, when developing a head that discharges a high-viscosity liquid, a liquid discharge head that can stably discharge a wide range of liquids from low viscosity to high viscosity is desired instead of a dedicated head for high viscosity.

また、特許文献3及び4に示すような駆動波形を用いて微小ドットを吐出させる場合、特にインクの粘度について考慮されていないため、高粘度のインクで微小ドットを形成するのは困難であるという問題がある。   In addition, when ejecting micro dots using the drive waveforms shown in Patent Documents 3 and 4, it is difficult to form micro dots with high viscosity ink because the viscosity of the ink is not particularly taken into consideration. There's a problem.

なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。   Such a problem exists not only in the ink jet recording apparatus but also in a liquid ejecting apparatus that ejects liquid other than ink.

本発明はこのような事情に鑑み、低粘度から高粘度までの液体を吐出する場合において微小ドットを安定して高周波吐出が行える液体噴射駆動装置並びにこれを具備する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention provides a liquid jet driving device capable of stably performing high-frequency ejection of minute dots when discharging liquid from low viscosity to high viscosity, and a liquid jet head and a liquid jet device including the liquid jet driving device. The purpose is to provide.

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドを駆動する液体噴射駆動装置であって、前記圧力発生室を膨張させる吐出用膨張要素と、当該圧力発生室の膨張状態を保持する吐出用ホールド要素と、前記ノズル開口から前記液滴を吐出するために前記圧力発生室を収縮させる吐出用収縮要素とをこの順序で含む吐出パルスを含んだ一連の駆動信号を前記圧力発生手段に供給する駆動手段と、吐出する液体の粘度情報を取得する粘度情報取得手段とを具備し、前記吐出パルスの前記吐出用収縮要素は、前記圧力発生室を収縮させる初期収縮要素と、初期収縮要素による収縮状態を維持するホールド要素と、前記初期収縮要素からさらに圧力発生室を収縮させる後期収縮要素とを備え、前記駆動手段は、前記吐出パルスの前記ホールド要素の時間が異なる複数の吐出パルスを供給可能であり、前記粘度情報取得手段が取得した粘度情報に基づいて、前記粘度情報が相対的に高い場合ほど、前記ホールド要素の時間が相対的に長い吐出パルスを含む駆動信号を供給し、前記粘度情報が相対的に低い場合ほど、前記ホールド要素の時間が相対的に短い吐出パルスを含む駆動信号を供給することを特徴とする液体噴射駆動装置にある。
かかる態様では、液体の粘度が相対的に高い場合ほど、ホールド要素の時間が相対的に長い吐出パルスを含む駆動信号を供給し、液体の粘度が相対的に低い場合ほど、ホールド要素の時間が相対的に短い吐出パルスを含む駆動信号を供給することにより、高粘度から低粘度まで安定して高周波吐出を行うことができる。
An aspect of the present invention that solves the above-described problem is a liquid ejection that drives a liquid ejection head that includes a pressure generation chamber that communicates with a nozzle opening that discharges liquid, and a pressure generation unit that causes a pressure change in the pressure generation chamber. A drive device, a discharge expansion element for expanding the pressure generation chamber; a discharge hold element for maintaining an expanded state of the pressure generation chamber; and the pressure generation for discharging the droplet from the nozzle opening. Drive means for supplying a series of drive signals including discharge pulses including the discharge contraction elements for contracting the chambers in this order to the pressure generating means; and viscosity information acquisition means for acquiring viscosity information of the liquid to be discharged. The discharge contraction element of the discharge pulse includes an initial contraction element that contracts the pressure generation chamber, a hold element that maintains a contraction state by the initial contraction element, and the initial contraction And a late contraction element that further contracts the pressure generating chamber from the element, and the drive means can supply a plurality of discharge pulses having different times of the hold element of the discharge pulse, and the viscosity information acquisition means acquires Based on the viscosity information, the higher the viscosity information is, the longer the hold element supplies a drive signal including a discharge pulse having a relatively long time, and the lower the viscosity information is, the higher the hold information is. In the liquid jet driving device, a driving signal including an ejection pulse having a relatively short element time is supplied.
In this aspect, as the liquid viscosity is relatively high, a drive signal including an ejection pulse having a relatively long hold element time is supplied, and as the liquid viscosity is relatively low, the hold element time is long. By supplying a drive signal including a relatively short ejection pulse, high-frequency ejection can be stably performed from high viscosity to low viscosity.

ここで、前記ホールド要素は、液体が吐出される前に前記圧力発生室内の振動を制振させるものである。これによれば、液体の粘度が相対的に高いほど、メニスカスの戻りが遅くなり、液体の粘度が相対的に低いほど、メニスカスの戻りが早くなるため、ホールド要素の時間を粘度に応じて変更することで、制振作用を最適に機能させて、微小ドットを安定して吐出させることができる。   Here, the hold element suppresses vibration in the pressure generating chamber before the liquid is discharged. According to this, the higher the viscosity of the liquid, the slower the return of the meniscus, and the lower the viscosity of the liquid, the faster the return of the meniscus, so the time of the hold element is changed according to the viscosity By doing so, it is possible to cause the vibration control action to function optimally and to discharge micro dots stably.

また、前記吐出用収縮要素が、前記圧力発生室を収縮させる第1の収縮要素と、該第1の収縮要素による圧力発生室の収縮状態を維持する第1のホールド要素と、前記第1の収縮要素により収縮した前記圧力発生室を膨張させる第1の膨張要素と、該第1の膨張要素によって膨張した前記圧力発生室を収縮させる前記初期収縮要素と、前記ホールド要素と、前記後期収縮要素とを具備することが好ましい。これによれば、さらに微小ドットを吐出させる場合であっても、液体の粘度に拘わらず安定して高周波吐出を行わせることができる。   The discharge contraction element includes a first contraction element that contracts the pressure generation chamber, a first hold element that maintains a contraction state of the pressure generation chamber by the first contraction element, and the first contraction element. A first expansion element that expands the pressure generation chamber contracted by the contraction element, the initial contraction element that contracts the pressure generation chamber expanded by the first expansion element, the hold element, and the late contraction element It is preferable to comprise. According to this, even when fine dots are ejected, high-frequency ejection can be performed stably regardless of the viscosity of the liquid.

また、前記粘度情報は、吐出される液体の種類に基づいたものであることが好ましい。これによれば、吐出させる液体が高粘度でも低粘度でも、その粘度に応じた駆動信号で駆動させることができる。   The viscosity information is preferably based on the type of liquid to be discharged. According to this, regardless of whether the liquid to be discharged has a high viscosity or a low viscosity, the liquid can be driven with a drive signal corresponding to the viscosity.

また、前記粘度情報は、環境温度又は吐出される液体の温度に基づいたものであることが好ましい。これによれば、温度変化に基づいた液体の粘度変化に応じて、最適な駆動信号で駆動させることができる。   The viscosity information is preferably based on the environmental temperature or the temperature of the liquid to be discharged. According to this, it can drive with the optimal drive signal according to the viscosity change of the liquid based on a temperature change.

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射駆動装置と、液体を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。   Furthermore, another aspect of the present invention includes the liquid jet driving device according to the above aspect, a pressure generation chamber that communicates with a nozzle opening that discharges liquid, and a pressure generation unit that causes a pressure change in the pressure generation chamber. The liquid ejecting head is characterized by the above.

かかる態様では、液体の粘度が相対的に高い場合ほど、ホールド要素の時間が相対的に長い吐出パルスを含む駆動信号を供給し、液体の粘度が相対的に低い場合ほど、ホールド要素の時間が相対的に短い吐出パルスを含む駆動信号を供給することにより、高粘度から低粘度まで安定して高周波吐出を行うことができる液体噴射ヘッドとすることができる。   In this aspect, as the liquid viscosity is relatively high, a drive signal including an ejection pulse having a relatively long hold element time is supplied, and as the liquid viscosity is relatively low, the hold element time is long. By supplying a drive signal including a relatively short ejection pulse, a liquid ejecting head capable of performing high-frequency ejection stably from high viscosity to low viscosity can be obtained.

また、さらに本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射駆動装置と、液体を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドとを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。   Furthermore, another aspect of the present invention includes the liquid jet driving apparatus according to the above aspect, a pressure generation chamber communicating with a nozzle opening for discharging liquid, and a pressure generation unit that causes a pressure change in the pressure generation chamber. The liquid ejecting apparatus includes a liquid ejecting head.

かかる態様では、液体の粘度が相対的に高い場合ほど、ホールド要素の時間が相対的に長い吐出パルスを含む駆動信号を供給し、液体の粘度が相対的に低い場合ほど、ホールド要素の時間が相対的に短い吐出パルスを含む駆動信号を供給することにより、高粘度から低粘度まで安定して高周波吐出を行うことができる液体噴射装置とすることができる。   In this aspect, as the liquid viscosity is relatively high, a drive signal including an ejection pulse having a relatively long hold element time is supplied, and as the liquid viscosity is relatively low, the hold element time is long. By supplying a drive signal including a relatively short ejection pulse, a liquid ejecting apparatus capable of performing high-frequency ejection stably from high viscosity to low viscosity can be obtained.

また、前記液体噴射ヘッドに、常温での粘度が6m・Pas〜20m・Pasの範囲にある液体を供給する供給手段を具備することが好ましい。これによれば、常温での粘度が6m・Pas〜20m・Pasの範囲にある液体を用いても安定した吐出を行わせることができる。   In addition, it is preferable that the liquid ejecting head includes a supply unit that supplies a liquid having a viscosity in a range of 6 m · Pas to 20 m · Pas at normal temperature. According to this, stable discharge can be performed even when a liquid having a viscosity at room temperature in the range of 6 m · Pas to 20 m · Pas is used.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の一実施形態に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略斜視図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus which is an example of a liquid ejecting apparatus according to an embodiment of the invention.

本実施形態の液体噴射装置は、例えば、インクジェット式記録装置であり、図1に示すように、詳しくは後述するインクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット1A及び1Bは、インクジェット式記録ヘッドにインクを供給する供給手段を構成するインクカートリッジ2A及び2Bが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット1A及び1Bを搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット1A及び1Bは、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。   The liquid ejecting apparatus of the present embodiment is, for example, an ink jet recording apparatus. As shown in FIG. 1, recording head units 1A and 1B each having an ink jet recording head described later in detail apply ink to the ink jet recording head. Ink cartridges 2A and 2B constituting supply means for supply are detachably provided, and a carriage 3 on which the recording head units 1A and 1B are mounted is provided on a carriage shaft 5 attached to the apparatus main body 4 so as to be movable in the axial direction. It has been. The recording head units 1A and 1B eject a black ink composition and a color ink composition, respectively.

また、キャリッジ軸5の一端部近傍には、駆動モータ6が設けられており、駆動モータ6の軸の先端部には外周に溝を有する第1のプーリ6aが設けられている。さらに、キャリッジ軸5の他端部近傍には、駆動モータ6の第1のプーリ6aに対応する第2のプーリ6bが回転自在に設けられており、これら第1のプーリ6aと第2のプーリ6bとの間には環状でゴム等の弾性部材からなるタイミングベルト7が掛けられている。   A drive motor 6 is provided in the vicinity of one end of the carriage shaft 5, and a first pulley 6 a having a groove on the outer periphery is provided at the tip of the shaft of the drive motor 6. Further, in the vicinity of the other end portion of the carriage shaft 5, a second pulley 6b corresponding to the first pulley 6a of the drive motor 6 is rotatably provided, and these first pulley 6a and second pulley are provided. A timing belt 7 made of an elastic member such as rubber is hung between the belt 6b.

そして、駆動モータ6の駆動力がタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、記録ヘッドユニット1A及び1Bを搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ3に沿ってプラテン8が設けられている。このプラテン8は図示しない紙送りモータの駆動力により回転できるようになっており、給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて搬送されるようになっている。   Then, the driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via the timing belt 7, so that the carriage 3 on which the recording head units 1 A and 1 B are mounted is moved along the carriage shaft 5. On the other hand, the apparatus body 4 is provided with a platen 8 along the carriage 3. The platen 8 can be rotated by a driving force of a paper feed motor (not shown), and a recording sheet S that is a recording medium such as paper fed by a paper feed roller is wound around the platen 8 and conveyed. It has become so.

ここで、上述のようなインクジェット式記録装置Iに搭載されるインクジェット式記録ヘッドについて説明する。図2は、本発明の実施形態1に係るインクジェット式記録ヘッドの一例を示す断面図である。   Here, an ink jet recording head mounted on the ink jet recording apparatus I as described above will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an ink jet recording head according to Embodiment 1 of the present invention.

図2に示すインクジェット式記録ヘッド10は、縦振動型の圧電素子を有するタイプであり、流路基板11には、複数の圧力発生室12が並設され、流路基板11の両側は、各圧力発生室12に対応してノズル開口13を有するノズルプレート14と、振動板15とにより封止されている。また、流路基板11には、各圧力発生室12毎にそれぞれインク供給口16を介して連通されて複数の圧力発生室12の共通のインク室となるリザーバ17が形成されており、リザーバ17には、図示しないインクカートリッジが接続される。   An ink jet recording head 10 shown in FIG. 2 is a type having a longitudinal vibration type piezoelectric element, and a plurality of pressure generating chambers 12 are arranged in parallel on a flow path substrate 11, Sealed by a nozzle plate 14 having a nozzle opening 13 corresponding to the pressure generating chamber 12 and a vibration plate 15. In addition, the flow path substrate 11 is provided with a reservoir 17 that communicates with each pressure generation chamber 12 via an ink supply port 16 and serves as a common ink chamber for the plurality of pressure generation chambers 12. Is connected to an ink cartridge (not shown).

一方、振動板15の圧力発生室12とは反対側には、各圧力発生室12に対応する領域にそれぞれ圧電素子18の先端が当接されて設けられている。これらの圧電素子18は、圧電材料19と、電極形成材料20及び21とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層され、振動に寄与しない不活性領域が固定基板22に固着されている。   On the other hand, on the side opposite to the pressure generation chamber 12 of the diaphragm 15, the tip of the piezoelectric element 18 is provided in contact with a region corresponding to each pressure generation chamber 12. These piezoelectric elements 18 are laminated by sandwiching piezoelectric materials 19 and electrode forming materials 20 and 21 vertically in a sandwich shape, and an inactive region that does not contribute to vibration is fixed to a fixed substrate 22.

このように構成されたインクジェット式記録ヘッド10では、インクカートリッジに連通されるインク流路を介してリザーバ17にインクが供給され、インク供給口16を介して各圧力発生室12に分配される。実際には、圧電素子18に電圧を印加することにより圧電素子18を収縮させる。これにより、振動板15が圧電素子18と共に変形されて(図中上方向に引き上げられて)圧力発生室12の容積が広げられ、圧力発生室12内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口13に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子18の電極形成材料20及び21に印加していた電圧を解除すると、圧電素子18が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板15も変位して元の状態に戻るため圧力発生室12が収縮され、内部圧力が高まりノズル開口13からインク滴が吐出される。すなわち、本実施形態では、圧力発生室12に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として縦振動型の圧電素子18が設けられている。   In the ink jet recording head 10 configured as described above, ink is supplied to the reservoir 17 via the ink flow path communicating with the ink cartridge, and is distributed to each pressure generating chamber 12 via the ink supply port 16. Actually, the piezoelectric element 18 is contracted by applying a voltage to the piezoelectric element 18. As a result, the diaphragm 15 is deformed together with the piezoelectric element 18 (upwardly in the drawing), the volume of the pressure generating chamber 12 is expanded, and ink is drawn into the pressure generating chamber 12. Then, after filling the inside up to the nozzle opening 13 with ink and then releasing the voltage applied to the electrode forming materials 20 and 21 of the piezoelectric element 18 in accordance with the recording signal from the drive circuit, the piezoelectric element 18 is expanded. To return to the original state. As a result, the vibration plate 15 is also displaced to return to the original state, so that the pressure generating chamber 12 is contracted, the internal pressure is increased, and an ink droplet is ejected from the nozzle opening 13. That is, in the present embodiment, the longitudinal vibration type piezoelectric element 18 is provided as a pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber 12.

図3は、インクジェット式記録装置の制御構成を示すブロック図である。ここで、図3を参照して、本実施形態のインクジェット式記録装置の制御について説明する。本実施形態のインクジェット式記録装置は、図3に示すように、プリンタコントローラ111とプリントエンジン112とから概略構成されている。プリンタコントローラ111は、外部インターフェース113(以下、外部I/F113という)と、各種データを一時的に記憶するRAM114と、制御プログラム等を記憶したROM115と、CPU等を含んで構成した制御部116と、クロック信号を発生する発振回路117と、粘度情報記憶部118、インクジェット式記録ヘッド10へ供給するための駆動信号を発生する駆動信号発生回路119と、駆動信号や印刷データに基づいて展開されたドットパターンデータ(ビットマップデータ)等をプリントエンジン112に送信する内部インターフェース120(以下、内部I/F120という)とを備えている。   FIG. 3 is a block diagram showing a control configuration of the ink jet recording apparatus. Here, with reference to FIG. 3, the control of the ink jet recording apparatus of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the ink jet recording apparatus of the present embodiment is roughly configured by a printer controller 111 and a print engine 112. The printer controller 111 includes an external interface 113 (hereinafter referred to as an external I / F 113), a RAM 114 that temporarily stores various data, a ROM 115 that stores a control program, a control unit 116 that includes a CPU, and the like. And an oscillation circuit 117 that generates a clock signal, a viscosity information storage unit 118, a drive signal generation circuit 119 that generates a drive signal to be supplied to the ink jet recording head 10, and a development based on the drive signal and print data. An internal interface 120 (hereinafter referred to as an internal I / F 120) that transmits dot pattern data (bitmap data) or the like to the print engine 112 is provided.

外部I/F113は、例えば、キャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成される印刷データを、図示しないホストコンピュータ等から受信する。また、この外部I/F113を通じてビジー信号(BUSY)やアクノレッジ信号(ACK)が、ホストコンピュータ等に対して出力される。RAM114は、受信バッファ121、中間バッファ122、出力バッファ123、及び、図示しないワークメモリとして機能する。そして、受信バッファ121は外部I/F113によって受信された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファ122は制御部116が変換した中間コードデータを記憶し、出力バッファ123はドットパターンデータを記憶する。なお、このドットパターンデータは、階調データをデコード(翻訳)することにより得られる印字データによって構成してある。   The external I / F 113 receives print data including, for example, a character code, a graphic function, image data, and the like from a host computer (not shown). Further, a busy signal (BUSY) and an acknowledge signal (ACK) are output to the host computer or the like through the external I / F 113. The RAM 114 functions as a reception buffer 121, an intermediate buffer 122, an output buffer 123, and a work memory (not shown). The reception buffer 121 temporarily stores the print data received by the external I / F 113, the intermediate buffer 122 stores the intermediate code data converted by the control unit 116, and the output buffer 123 stores the dot pattern data. . This dot pattern data is constituted by print data obtained by decoding (translating) gradation data.

また、ROM115には、各種データ処理を行わせるための制御プログラム(制御ルーチン)の他に、フォントデータ、グラフィック関数等を記憶させてある。   The ROM 115 stores font data, graphic functions, etc. in addition to a control program (control routine) for performing various data processing.

制御部116は、受信バッファ121内の印刷データを読み出すと共に、この印刷データを変換して得た中間コードデータを中間バッファ122に記憶させる。また、中間バッファ122から読み出した中間コードデータを解析し、ROM115に記憶させているフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して、中間コードデータをドットパターンデータに展開する。そして、制御部116は、必要な装飾処理を施した後に、この展開したドットパターンデータを出力バッファ123に記憶させる。さらに、制御部116は、波形設定手段としても機能し、駆動信号発生回路119を制御することにより、この駆動信号発生回路119から発生される駆動信号の波形形状を設定する。かかる制御部116は、後述する駆動回路(図示なし)などと共に本発明の駆動手段を構成する。また、インクジェット式記録ヘッド10を駆動する液体噴射駆動装置としては、この駆動手段を少なくとも具備するものであればよく、本実施形態では、プリンタコントローラ111を含むものとして例示してある。   The control unit 116 reads the print data in the reception buffer 121 and stores the intermediate code data obtained by converting the print data in the intermediate buffer 122. Further, the intermediate code data read from the intermediate buffer 122 is analyzed, and the intermediate code data is developed into dot pattern data by referring to the font data and graphic functions stored in the ROM 115. Then, the control unit 116 stores the developed dot pattern data in the output buffer 123 after performing necessary decoration processing. Further, the control unit 116 also functions as a waveform setting unit, and controls the drive signal generation circuit 119 to set the waveform shape of the drive signal generated from the drive signal generation circuit 119. The control unit 116 constitutes drive means of the present invention together with a drive circuit (not shown) described later. In addition, the liquid jet driving device that drives the ink jet recording head 10 may be any device that includes at least the driving unit. In the present embodiment, the liquid jet driving device is illustrated as including the printer controller 111.

また、粘度情報記憶部118は、プリンタに対する電源の供給が絶たれても記憶内容が保持可能な不揮発性の記憶素子が用いられる。例えば、EEPROMやフラッシュRAM、或いは、バックアップ電源に接続されたRAM等によって構成される。本実施形態では、粘度情報記憶部118が粘度情報取得手段として機能し、詳細は後述するが、粘度情報記憶部118に、粘度の範囲との関係で、吐出パルスの波形情報、例えば、吐出用収縮要素に設けられたホールド要素の時間などに関する情報を記憶させている。また、使用されるインクの粘度が予め決定されている場合には、その粘度を記憶させておき、この粘度に応じて、使用する吐出パルスの形状を決定するようになっている。   The viscosity information storage unit 118 is a non-volatile storage element that can retain stored contents even when the power supply to the printer is cut off. For example, it is configured by an EEPROM, a flash RAM, or a RAM connected to a backup power source. In the present embodiment, the viscosity information storage unit 118 functions as a viscosity information acquisition unit, details of which will be described later. In the viscosity information storage unit 118, waveform information of an ejection pulse, for example, for ejection, in relation to the viscosity range. Information on the time of the hold element provided in the contraction element is stored. In addition, when the viscosity of the ink to be used is determined in advance, the viscosity is stored, and the shape of the ejection pulse to be used is determined according to this viscosity.

そして、インクジェット式記録ヘッド10の1行分に相当するドットパターンデータが得られたならば、この1行分のドットパターンデータは、内部I/F120を通じてインクジェット式記録ヘッド10に出力される。また、出力バッファ123から1行分のドットパターンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータは中間バッファ122から消去され、次の中間コードデータについての展開処理が行われる。   If dot pattern data corresponding to one line of the ink jet recording head 10 is obtained, the dot pattern data for one line is output to the ink jet recording head 10 through the internal I / F 120. When dot pattern data for one line is output from the output buffer 123, the developed intermediate code data is erased from the intermediate buffer 122, and the development process for the next intermediate code data is performed.

プリントエンジン112は、インクジェット式記録ヘッド10と、紙送り機構124と、キャリッジ機構125とを含んで構成してある。紙送り機構124は、紙送りモータとプラテン8等から構成してあり、記録紙等の印刷記憶媒体をインクジェット式記録ヘッド10の記録動作に連動させて順次送り出す。即ち、この紙送り機構124は、印刷記憶媒体を副走査方向に相対移動させる。   The print engine 112 includes the ink jet recording head 10, a paper feed mechanism 124, and a carriage mechanism 125. The paper feeding mechanism 124 includes a paper feeding motor and a platen 8 and the like, and sequentially feeds a print storage medium such as recording paper in conjunction with the recording operation of the ink jet recording head 10. That is, the paper feed mechanism 124 relatively moves the print storage medium in the sub-scanning direction.

キャリッジ機構125は、インクジェット式記録ヘッド10を搭載可能なキャリッジ3と、このキャリッジ3を主走査方向に沿って走行させるキャリッジ駆動部とから構成してあり、キャリッジ3を走行させることによりインクジェット式記録ヘッド10を主走査方向に移動させる。なお、キャリッジ駆動部は、上述したように駆動モータ6及びタイミングベルト7等で構成されている。   The carriage mechanism 125 includes a carriage 3 on which the ink jet recording head 10 can be mounted and a carriage drive unit that causes the carriage 3 to travel along the main scanning direction. The head 10 is moved in the main scanning direction. Note that the carriage drive unit includes the drive motor 6 and the timing belt 7 as described above.

インクジェット式記録ヘッド10は、副走査方向に沿って多数のノズル開口13を有し、ドットパターンデータ等によって規定されるタイミングで各ノズル開口13から液滴を吐出する。そして、このようなインクジェット式記録ヘッド10の圧電素子18には、図示しない外部配線を介して電気信号、例えば、後述する駆動信号(COM)や記録データ(SI)等が供給される。このように構成されるプリンタコントローラ111及びプリントエンジン112では、プリンタコントローラ111と、駆動信号発生回路119から出力された所定の駆動波形を有する駆動信号を選択的に圧電素子18に入力するラッチ132、レベルシフタ133及びスイッチ134等を有する駆動回路(図示なし)とが圧電素子18に所定の駆動信号を印加する駆動手段となる。   The ink jet recording head 10 has a large number of nozzle openings 13 along the sub-scanning direction, and ejects droplets from the nozzle openings 13 at a timing defined by dot pattern data or the like. The piezoelectric element 18 of the ink jet recording head 10 is supplied with an electrical signal such as a driving signal (COM) or recording data (SI) described later via an external wiring (not shown). In the printer controller 111 and the print engine 112 configured as described above, the printer controller 111 and a latch 132 that selectively inputs a drive signal having a predetermined drive waveform output from the drive signal generation circuit 119 to the piezoelectric element 18, A drive circuit (not shown) having a level shifter 133, a switch 134, and the like serves as drive means for applying a predetermined drive signal to the piezoelectric element 18.

なお、これらのシフトレジスタ131、ラッチ132、レベルシフタ133、スイッチ134及び圧電素子18は、それぞれ、インクジェット式記録ヘッド10の各ノズル開口13毎に設けられており、これらのシフトレジスタ131、ラッチ132、レベルシフタ133及びスイッチ134は、駆動信号発生回路119が発生した吐出駆動信号や緩和駆動信号から駆動パルスを生成する。ここで、駆動パルスとは実際に圧電素子18に印加される印加パルスのことである。   The shift register 131, the latch 132, the level shifter 133, the switch 134, and the piezoelectric element 18 are provided for each nozzle opening 13 of the ink jet recording head 10. The shift register 131, the latch 132, The level shifter 133 and the switch 134 generate drive pulses from the ejection drive signal and the relaxation drive signal generated by the drive signal generation circuit 119. Here, the drive pulse is an applied pulse that is actually applied to the piezoelectric element 18.

このようなインクジェット式記録ヘッド10では、最初に発振回路117からのクロック信号(CK)に同期して、ドットパターンデータを構成する記録データ(SI)が出力バッファ123からシフトレジスタ131へシリアル伝送され、順次セットされる。この場合、まず、全ノズル開口21の印字データにおける最上位ビットのデータがシリアル伝送され、この最上位ビットのデータシリアル伝送が終了したならば、上位から2番目のビットのデータがシリアル伝送される。以下同様に、下位ビットのデータが順次シリアル伝送される。   In such an ink jet recording head 10, first, recording data (SI) constituting dot pattern data is serially transmitted from the output buffer 123 to the shift register 131 in synchronization with the clock signal (CK) from the oscillation circuit 117. Are set sequentially. In this case, first, the most significant bit data in the print data of all the nozzle openings 21 is serially transmitted. When the most significant bit data serial transmission is completed, the second most significant bit data is serially transmitted. . Similarly, the lower bit data is serially transmitted sequentially.

そして、当該ビットの記録データの全ノズル分が各シフトレジスタ131にセットされたならば、制御部116は、所定のタイミングでラッチ132へラッチ信号(LAT)を出力させる。このラッチ信号により、ラッチ132は、シフトレジスタ131にセットされた印字データをラッチする。このラッチ132がラッチした記録データ(LATout)は、電圧増幅器であるレベルシフタ133に印加される。このレベルシフタ133は、記録データが例えば「1」の場合に、スイッチ134が駆動可能な電圧値、例えば、数十ボルトまでこの記録データを昇圧する。そして、この昇圧された記録データは各スイッチ134に印加され、各スイッチ134は、当該記録データにより接続状態になる。   When all the nozzles of the recording data of the bit are set in each shift register 131, the control unit 116 causes the latch 132 to output a latch signal (LAT) at a predetermined timing. In response to this latch signal, the latch 132 latches the print data set in the shift register 131. The recording data (LATout) latched by the latch 132 is applied to the level shifter 133 which is a voltage amplifier. When the recording data is “1”, for example, the level shifter 133 boosts the recording data to a voltage value that can drive the switch 134, for example, several tens of volts. The boosted recording data is applied to each switch 134, and each switch 134 is connected by the recording data.

そして、各スイッチ134には、駆動信号発生回路119が発生した駆動信号(COM)も印加されており、スイッチ134が選択的に接続状態になると、このスイッチ134に接続された圧電素子18に選択的に駆動信号が印加される。このように、例示したインクジェット式記録ヘッド10では、記録データによって圧電素子18に吐出駆動信号を印加するか否かを制御することができる。例えば、記録データが「1」の期間においてはラッチ信号(LAT)によりスイッチ134が接続状態となるので、駆動信号(COMout)を圧電素子18に供給することができ、この供給された駆動信号(COMout)により圧電素子18が変位(変形)する。また、記録データが「0」の期間においてはスイッチ134が非接続状態となるので、圧電素子18への駆動信号の供給は遮断される。この記録データが「0」の期間において、各圧電素子18は直前の電位を保持するので、直前の変位状態が維持される。   A drive signal (COM) generated by the drive signal generation circuit 119 is also applied to each switch 134. When the switch 134 is selectively connected, the piezoelectric element 18 connected to the switch 134 is selected. A driving signal is applied. As described above, in the illustrated ink jet recording head 10, it is possible to control whether or not the ejection driving signal is applied to the piezoelectric element 18 according to the recording data. For example, since the switch 134 is connected by the latch signal (LAT) during the period in which the recording data is “1”, the drive signal (COMout) can be supplied to the piezoelectric element 18, and the supplied drive signal ( The piezoelectric element 18 is displaced (deformed) by COMout). Further, since the switch 134 is in a disconnected state during a period in which the recording data is “0”, the supply of the drive signal to the piezoelectric element 18 is cut off. In the period in which the recording data is “0”, each piezoelectric element 18 holds the previous potential, so that the previous displacement state is maintained.

なお、上記の圧電素子18は、上述のように縦振動型の圧電素子18である。この縦振動型の圧電素子18を用いると、充電により圧電素子18が縦方向に縮んで圧力発生室12を膨張させ、放電により圧電素子18が縦方向に伸長して圧力発生室12を収縮させる。このようなインクジェット式記録ヘッド10では、圧電素子18に対する充放電に伴って対応する圧力発生室12の容積が変化するので、圧力発生室12の圧力変動を利用してノズル開口13から液滴を吐出させることができる。   The piezoelectric element 18 is a longitudinal vibration type piezoelectric element 18 as described above. When this longitudinal vibration type piezoelectric element 18 is used, the piezoelectric element 18 contracts in the longitudinal direction by charging to expand the pressure generating chamber 12, and the piezoelectric element 18 extends in the longitudinal direction by discharging to contract the pressure generating chamber 12. . In such an ink jet recording head 10, the volume of the corresponding pressure generation chamber 12 changes with charging / discharging of the piezoelectric element 18, so that droplets are ejected from the nozzle opening 13 using the pressure fluctuation of the pressure generation chamber 12. Can be discharged.

ここで、圧電素子18に入力される本実施形態の駆動信号(COM)を表す駆動波形について説明する。なお、図4は、本実施形態の駆動信号を示す駆動波形であり、図5及び図6は、ノズル開口のメニスカスの状態を示す断面図である。   Here, a drive waveform representing the drive signal (COM) of this embodiment input to the piezoelectric element 18 will be described. 4 is a drive waveform showing the drive signal of this embodiment, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views showing the state of the meniscus of the nozzle opening.

圧電素子18に入力される駆動波形は、共通電極を基準電位(本実施形態では0V)として、個別電極に印加されるものである。図4に示す波形は基本形状であり、中間電位Vmを維持した状態から第1電位V1まで上昇させる吐出用膨張要素P01と、第1電位V1を一定時間維持する吐出用ホールド要素P02と、第1電位V1から第3電位V3まで降下させる吐出用収縮要素P03〜P05と、第3電位V3を一定時間維持する制振ホールド要素P06と、第3電位V3から中間電位Vmまで電位を上昇させる制振膨張要素P07とで構成されている。   The drive waveform input to the piezoelectric element 18 is applied to the individual electrodes with the common electrode as a reference potential (0 V in this embodiment). The waveform shown in FIG. 4 has a basic shape, a discharge expansion element P01 that increases from the state in which the intermediate potential Vm is maintained to the first potential V1, a discharge hold element P02 that maintains the first potential V1 for a certain time, The discharge contraction elements P03 to P05 for lowering from the first potential V1 to the third potential V3, the damping hold element P06 for maintaining the third potential V3 for a certain time, and the control for increasing the potential from the third potential V3 to the intermediate potential Vm. It is comprised with the vibration expansion element P07.

また、吐出用収縮要素P03〜P05は、第1電位V1から第2電位V2まで降下させる初期収縮要素P03と、第2電位V2を比較的短時間維持するホールド要素P04と、第2電位V2から第3電位V3まで降下させる後期収縮要素P05とで構成されている。   The discharge contraction elements P03 to P05 include an initial contraction element P03 that drops from the first potential V1 to the second potential V2, a hold element P04 that maintains the second potential V2 for a relatively short time, and a second potential V2. And a late contraction element P05 that lowers to the third potential V3.

そして、このような駆動波形が圧電素子18に供給されると、図5(a)に示すように、吐出用膨張要素P01によって、圧電素子18が圧力発生室12の容積を膨張させる方向に変形して、ノズル開口13内のメニスカスが圧力発生室12側に引き込まれると共に、圧力発生室12にはリザーバ17側からインクが供給される。そして、圧力発生室12の膨張状態は、吐出用ホールド要素P02で維持される。このとき、図5(b)に示すように、メニスカスの中心部分が吐出方向に反転し、柱状に盛り上がった状態となる。次に、初期収縮要素P03が供給されて圧電素子18が伸長する。これにより、圧力発生室12は膨張容積から第2電位V2に対応する収縮容積まで急激に収縮され、圧力発生室12内のインクが加圧される。これにより、図5(c)に示すように、メニスカスの柱状部分の成長が促される。続いて、ホールド要素P04が供給され、圧力発生室12はこのホールド要素P04の供給期間中に亘って収縮状態で維持される。その間メニスカスは、図6(a)に示すように、慣性力によって圧力発生室12側に引き込まれる。このタイミングで、後期収縮要素P05が供給されて圧力発生室12内のインクが加圧されることで、図6(b)〜図6(c)に示すように、柱状となったメニスカスの先端部分がちぎれ、微小なインク滴(微小ドット)となって吐出する。また、先端部分がちぎれた反動により、残った部分は圧力発生室12側へ急速に移動する。その後は、制振ホールド要素P06によって圧力発生室12の収縮状態が一定時間維持された後、制振膨張要素P07の供給によって圧力発生室12が定常容積まで膨張復帰する。この制振膨張要素P07は、制振ホールド要素P06によって圧力発生室12側に引き込まれたメニスカスが反転して吐出側に移動するタイミングで供給されるので、メニスカスの吐出側への移動力を吸収するように作用する。その結果、メニスカスの振動が短時間で収束される。すなわち、吐出収縮要素を構成するホールド要素P04は、インクを吐出する前に圧力発生室12内のインク(メニスカス)を制振させる制振要素として機能する。   When such a drive waveform is supplied to the piezoelectric element 18, as shown in FIG. 5A, the piezoelectric element 18 is deformed in a direction in which the volume of the pressure generating chamber 12 is expanded by the discharge expansion element P01. Then, the meniscus in the nozzle opening 13 is drawn into the pressure generation chamber 12 side, and ink is supplied to the pressure generation chamber 12 from the reservoir 17 side. The expanded state of the pressure generating chamber 12 is maintained by the discharge hold element P02. At this time, as shown in FIG. 5B, the center portion of the meniscus is inverted in the ejection direction and is raised in a columnar shape. Next, the initial contraction element P03 is supplied and the piezoelectric element 18 expands. Thereby, the pressure generation chamber 12 is rapidly contracted from the expansion volume to the contraction volume corresponding to the second potential V2, and the ink in the pressure generation chamber 12 is pressurized. Thereby, as shown in FIG.5 (c), the growth of the columnar part of a meniscus is promoted. Subsequently, the hold element P04 is supplied, and the pressure generating chamber 12 is maintained in the contracted state over the supply period of the hold element P04. Meanwhile, as shown in FIG. 6A, the meniscus is drawn to the pressure generating chamber 12 side by the inertial force. At this timing, the late contraction element P05 is supplied and the ink in the pressure generation chamber 12 is pressurized, and as shown in FIGS. 6B to 6C, the front end of the meniscus having a columnar shape. The portion is torn off and discharged as fine ink droplets (fine dots). Moreover, the remaining part moves rapidly to the pressure generation chamber 12 side by the reaction which the front-end | tip part was torn off. After that, the contraction state of the pressure generation chamber 12 is maintained for a certain time by the vibration suppression hold element P06, and then the pressure generation chamber 12 is expanded and returned to the steady volume by the supply of the vibration expansion element P07. The damping expansion element P07 is supplied at a timing when the meniscus drawn to the pressure generating chamber 12 side by the damping hold element P06 is reversed and moves to the discharge side, and therefore absorbs the moving force of the meniscus to the discharge side. Acts like As a result, the meniscus vibration is converged in a short time. That is, the hold element P04 that constitutes the ejection contraction element functions as a damping element that dampens the ink (meniscus) in the pressure generation chamber 12 before ejecting the ink.

本実施形態では、このような吐出パルスにおいて、吐出用収縮要素を構成するホールド要素P04の時間を、インクの粘度に応じて変化させた複数の吐出パルスを用意し、吐出する液滴の粘度に応じて複数の吐出パルスを打ち分けるようにする。   In the present embodiment, in such an ejection pulse, a plurality of ejection pulses in which the time of the hold element P04 constituting the ejection contraction element is changed according to the viscosity of the ink is prepared, and the viscosity of the ejected droplet is set. In response, a plurality of ejection pulses are arranged separately.

ここで、複数の吐出パルスを打ち分けるとは、使用するインクの粘度に応じて使用する吐出パルスを決定して供給するか、又は使用するインクの粘度に応じて吐出パルスを複数決定し、さらに、環境温度に依存した粘度変化に応じて決定した複数の吐出パルスの中から適正な吐出パルスを供給するようにするものである。   Here, categorizing a plurality of ejection pulses means determining and supplying an ejection pulse to be used according to the viscosity of the ink to be used, or determining a plurality of ejection pulses according to the viscosity of the ink to be used. An appropriate discharge pulse is supplied from a plurality of discharge pulses determined in accordance with a change in viscosity depending on the environmental temperature.

例えば、上述したようにインクジェット式記録ヘッド10で使用されるインクが決定されている場合には、出荷前の検査工程において粘度情報記憶部118に粘度情報又は使用する吐出パルスの範囲を記憶させておき、制御部116がこれを取得して所定の吐出パルスを生成させることにより実行される。また、使用されるインクの粘度が事前にわからない場合には、使用されるインクの粘度を測定する粘度測定手段を搭載しておけば、この粘度測定手段が粘度情報取得手段の一部となって、この粘度情報に応じて粘度情報記憶部118に格納されている粘度に応じて最適な吐出パルスを制御部116で決定し、これに応じて所定の吐出パルスを生成させることができる。   For example, when the ink used in the ink jet recording head 10 is determined as described above, the viscosity information or the range of ejection pulses to be used is stored in the viscosity information storage unit 118 in the inspection process before shipment. The control unit 116 obtains this and executes a predetermined ejection pulse. If the viscosity of the ink to be used is not known in advance, a viscosity measuring means for measuring the viscosity of the ink to be used can be installed, and this viscosity measuring means becomes a part of the viscosity information acquiring means. According to this viscosity information, the optimal discharge pulse can be determined by the control unit 116 according to the viscosity stored in the viscosity information storage unit 118, and a predetermined discharge pulse can be generated accordingly.

一方、環境温度に応じて変化した粘度情報に基づいて吐出パルスを変更する制御は、温度検出手段又は粘度検出手段により実際のインク粘度を測定し、これに応じて吐出パルスを変更することにより実行される。このような吐出パルスを動的に変更する場合には、COMに複数の吐出パルスを含ませて、粘度に応じて何れかを選択して供給するようにするか、複数のCOMを形成して粘度に応じて何れかを使用するようにすればよく、制御の方法は特に限定されない。   On the other hand, the control to change the ejection pulse based on the viscosity information changed according to the environmental temperature is executed by measuring the actual ink viscosity by the temperature detection means or the viscosity detection means and changing the ejection pulse accordingly. Is done. When such a discharge pulse is dynamically changed, a plurality of discharge pulses are included in the COM and either one is selected and supplied depending on the viscosity, or a plurality of COMs are formed. Any one may be used depending on the viscosity, and the control method is not particularly limited.

図7には、吐出パルスの一例を示す。図7(a)は相対的に低粘度用の吐出パルスであり、図7(b)は相対的に高粘度用の吐出パルスである。なお、ここで、相対的に高粘度、相対的に低粘度とは、両者の比較において粘度を表現しているものであり、相対的に低粘度が、一般的には高粘度といわれる、例えば、10m・Pas以上の粘度を指すこともある。例えば、相対的に高粘度が室温のインク粘度であり、相対的に低粘度が高温状態で粘度が低下したインク粘度を示す場合もあり、また、相対的に高粘度が、例えば、粘度が20m・Pa以上の高粘度をいい、相対的に低粘度が、例えば、10m・Pa程度(一般的には高粘度といわれる)の粘度を指す場合もある。   FIG. 7 shows an example of the ejection pulse. FIG. 7A shows a discharge pulse for relatively low viscosity, and FIG. 7B shows a discharge pulse for relatively high viscosity. Here, the relatively high viscosity and the relatively low viscosity represent the viscosity in the comparison between the two, and the relatively low viscosity is generally referred to as high viscosity. The viscosity may be 10 m · Pas or higher. For example, a relatively high viscosity may be an ink viscosity at room temperature, a relatively low viscosity may indicate an ink viscosity that has decreased in a high temperature state, and a relatively high viscosity, for example, a viscosity of 20 m. -It refers to a high viscosity of Pa or higher, and a relatively low viscosity may refer to, for example, a viscosity of about 10 m · Pa (generally referred to as high viscosity).

図7(a)に示すように、低粘度用の吐出パルスは、図4に示した吐出パルス同様に、中間電位Vmを維持した状態から第1電位V1まで上昇させる吐出用膨張要素P01と、第1電位V1を一定時間維持する吐出用ホールド要素P02と、第1電位V1から第3電位V3まで降下させる吐出用収縮要素P03、P04A、P05と、第3電位V3を一定時間維持する制振ホールド要素P06と、第3電位V3から中間電位Vmまで電位を上昇させる制振膨張要素P07とで構成されている。そして、吐出用収縮要素は、初期収縮要素P03と、ホールド要素P04Aと、後期収縮要素P05とで構成されている。   As shown in FIG. 7 (a), the low-viscosity discharge pulse, like the discharge pulse shown in FIG. 4, is a discharge expansion element P01 that rises from the state in which the intermediate potential Vm is maintained to the first potential V1, and The discharge hold element P02 that maintains the first potential V1 for a certain period of time, the discharge contraction elements P03, P04A, and P05 that drop from the first potential V1 to the third potential V3, and the vibration suppression that maintains the third potential V3 for a certain period of time The hold element P06 and a vibration damping expansion element P07 that increases the potential from the third potential V3 to the intermediate potential Vm are configured. The discharge contraction element includes an initial contraction element P03, a hold element P04A, and a late contraction element P05.

一方、高粘度用の吐出パルスも同様に、図7(b)に示すように、吐出用膨張要素P01と、吐出用ホールド要素P02と、吐出用収縮要素P03、P04B、P05と、制振ホールド要素P06と、制振膨張要素P07とで構成されている。そして、吐出用収縮要素は、低粘度用の吐出パルスと同様に、初期収縮要素P03と、ホールド要素P04Bと、後期収縮要素P05とで構成されている。   On the other hand, similarly to the discharge pulse for high viscosity, as shown in FIG. 7B, the discharge expansion element P01, the discharge hold element P02, the discharge contraction elements P03, P04B, P05, and the damping hold It consists of an element P06 and a damping / expansion element P07. The discharge contraction element is composed of an initial contraction element P03, a hold element P04B, and a late contraction element P05, similarly to the discharge pulse for low viscosity.

ここで、両者の違いは、吐出用収縮要素に設けられたホールド要素P04A、P04Bの時間t1、t2である。そして、高粘度用の吐出パルスのホールド要素P04Bの時間t2は、低粘度用の吐出パルスのホールド要素P04Aの時間t1よりも長くなるように設定されている。   Here, the difference between the two is the times t1 and t2 of the hold elements P04A and P04B provided in the discharge contraction element. The time t2 of the hold element P04B for the discharge pulse for high viscosity is set to be longer than the time t1 of the hold element P04A for the discharge pulse for low viscosity.

このような吐出用収縮要素のホールド要素P04A、P04Bは、吐出動作中(インク滴吐出前)にインクを制振させるものとして機能するため、インクの粘度に応じてホールド要素P04A、P04Bの時間t1、t2を変えることにより、インク粘度に応じて制振作用を最適に機能させることができる。これにより、インクの粘度に拘わらず微小ドットを安定して吐出させることができる。すなわち、インクが高粘度の場合には、流路抵抗が大きくなるため、インク自身が持つ制振作用が効きやすい。また、インクが低粘度の場合には、流路抵抗が小さくなるため、インク自身の持つ制振作用が利きにくい。そして、微小ドットを吐出するために吐出収縮要素に制振作用となるホールド要素P04A、P04Bを設けるような吐出パルスにおいては、インクが高粘度の場合には、インクの戻り(ここではメニスカスの戻り)が遅くなるため、ホールド要素P04Bの時間t2を長くすることで、微小ドットを安定して吐出させることができる。また、インクが低粘度の場合には、インクの戻りが早くなるため、ホールド要素P04Aの時間t1を短くすることで、微小ドットを安定して吐出させることができる。   Since the hold elements P04A and P04B of the discharge contraction elements function as vibration damping of the ink during the discharge operation (before ink droplet discharge), the time t1 of the hold elements P04A and P04B according to the viscosity of the ink. , T2 can be changed to optimally function the vibration damping action according to the ink viscosity. As a result, minute dots can be stably ejected regardless of the viscosity of the ink. That is, when the ink has a high viscosity, the flow path resistance increases, so that the damping action of the ink itself is likely to be effective. In addition, when the ink has a low viscosity, the flow path resistance is small, so that the vibration damping action of the ink itself is difficult to work. In an ejection pulse in which hold elements P04A and P04B that provide a vibration damping action are provided in the ejection contraction element in order to eject a minute dot, if the ink has a high viscosity, the ink returns (here, the meniscus return). ) Is delayed, so that the minute dots can be stably ejected by increasing the time t2 of the hold element P04B. Further, when the ink has a low viscosity, the return of the ink is accelerated, and therefore, the minute dots can be stably ejected by shortening the time t1 of the hold element P04A.

図8は、吐出パルスの他の例を示してある。図8(a)に示すように、低粘度用の吐出パルスは、中間電位Vmから第4電位V4まで上昇させる吐出用膨張要素P11と、第4電位V4を一定時間維持する吐出用ホールド要素P12と、第4電位V4から第8電位V8まで降下させる吐出用収縮要素P13〜P19と、第8電位V8を一定時間維持する制振ホールド要素P20と、第8電位V8を中間電位Vmまで上昇させる制振膨張要素P21とを具備する。   FIG. 8 shows another example of the ejection pulse. As shown in FIG. 8A, the low-viscosity discharge pulse includes a discharge expansion element P11 that raises the intermediate potential Vm to the fourth potential V4, and a discharge hold element P12 that maintains the fourth potential V4 for a certain period of time. The discharge contraction elements P13 to P19 that lower the fourth potential V4 to the eighth potential V8, the vibration suppression hold element P20 that maintains the eighth potential V8 for a certain time, and the eighth potential V8 to the intermediate potential Vm. And a vibration damping expansion element P21.

そして、吐出用収縮要素は、第4電位V4から第5電位V5まで下降させる第1の収縮要素P13と、第5電位V5を一定時間維持する第1のホールド要素P14と、第5電位V5から第6電位V6まで上昇させる第1の膨張要素P15と、第6電位V6を一定時間維持する第2のホールド要素P16と、第6電位V6から第7電位V7まで下降させる初期収縮要素P17と、第7電位V7を一定時間維持するホールド要素P18Aと、第7電位V7から第8電位まで下降させる後期収縮要素P19とを具備する。   The discharge contraction element includes a first contraction element P13 that lowers from the fourth potential V4 to the fifth potential V5, a first hold element P14 that maintains the fifth potential V5 for a certain period of time, and a fifth potential V5. A first expansion element P15 that raises the sixth potential V6, a second hold element P16 that maintains the sixth potential V6 for a certain period of time, an initial contraction element P17 that lowers the sixth potential V6 to the seventh potential V7, It includes a hold element P18A that maintains the seventh potential V7 for a certain period of time and a late contraction element P19 that lowers the seventh potential V7 from the seventh potential V7 to the eighth potential.

そして、このような駆動波形が圧電素子18に供給されると、吐出用膨張要素P11によって圧力発生室12を第4電位V4に対応する膨張容積まで膨張する。これによりメニスカスが圧力発生室12側に引き込まれると共にリザーバ17側から圧力発生室12にインクが供給される。そして、圧力発生室12の膨張状態が吐出用ホールド要素P12によって一定時間維持される。このとき、メニスカスの中心部分が吐出方向に反転し、柱状に盛り上がった状態となる。その後、第1の収縮要素P13によって圧力発生室12を収縮させる。これによりメニスカスの柱状部分の成長が促される。そして、第1ホールド要素P14によって短時間維持された後、メニスカスが吐出側に突出したタイミングで第1の膨張要素P15を供給して圧力発生室12を膨張させることで、メニスカスが制振される。そして、第2のホールド要素P16によって短時間維持された後、初期収縮要素P17によって圧力発生室12が収縮することによりメニスカスが柱状に成長し、ホールド要素P18Aによって、圧力発生室12の加圧が一定時間停止されることで圧力発生室12内のインクが制振され、その後、後期収縮要素P19を供給することで微小ドットのインク滴が吐出される。ちなみに、このような駆動波形によって吐出されるインク滴は、図4に示す駆動波形によるインク滴のドットよりもさらに微小となる。また、第1の膨張要素P15の駆動電圧、すなわち、第5電位V5から第6電位V6までの電位差が高くなるほど、インク滴の大きさは小さくなる。   When such a drive waveform is supplied to the piezoelectric element 18, the pressure generating chamber 12 is expanded to the expansion volume corresponding to the fourth potential V4 by the discharge expansion element P11. As a result, the meniscus is drawn into the pressure generating chamber 12 and ink is supplied from the reservoir 17 to the pressure generating chamber 12. The expanded state of the pressure generating chamber 12 is maintained for a certain time by the discharge hold element P12. At this time, the center portion of the meniscus is inverted in the ejection direction, and is raised to a columnar shape. Thereafter, the pressure generating chamber 12 is contracted by the first contraction element P13. This encourages the growth of the meniscus columnar portion. Then, after being maintained for a short time by the first hold element P14, the meniscus is damped by supplying the first expansion element P15 and expanding the pressure generating chamber 12 at the timing when the meniscus protrudes to the discharge side. . Then, after being maintained for a short time by the second hold element P16, the pressure generation chamber 12 is contracted by the initial contraction element P17, so that a meniscus grows in a columnar shape, and the pressure of the pressure generation chamber 12 is increased by the hold element P18A. The ink in the pressure generation chamber 12 is damped by being stopped for a certain period of time, and then the ink droplets of minute dots are ejected by supplying the late contraction element P19. Incidentally, the ink droplets ejected by such a drive waveform are much smaller than the ink droplet dots by the drive waveform shown in FIG. Further, as the drive voltage of the first expansion element P15, that is, the potential difference from the fifth potential V5 to the sixth potential V6 increases, the size of the ink droplet decreases.

一方、図8(b)に示すように、高粘度用吐出パルスは、吐出用膨張要素P11と、吐出用ホールド要素P12と、吐出用収縮要素P13〜P19と、制振ホールド要素P20と、制振膨張要素P21とを具備する。そして、吐出用収縮要素は、第1の収縮要素P13と、第1のホールド要素P14と、第1の膨張要素P15と、第2のホールド要素P16と、初期収縮要素P17と、ホールド要素P18Bと、後期収縮要素P19とを具備する。   On the other hand, as shown in FIG. 8 (b), the high-viscosity discharge pulse includes a discharge expansion element P11, a discharge hold element P12, discharge contraction elements P13 to P19, a vibration suppression hold element P20, and a damping hold element P20. And a vibration expansion element P21. The discharge contraction elements include a first contraction element P13, a first hold element P14, a first expansion element P15, a second hold element P16, an initial contraction element P17, and a hold element P18B. And a late contraction element P19.

ここで、両者の違いは、吐出用収縮要素に設けられたホールド要素P18A、P18Bの時間t3、t4である。そして、高粘度用の吐出パルスのホールド要素P18Bの時間t4は、低粘度用の吐出パルスのホールド要素P18Aの時間t3よりも長くなるように設定されている。   Here, the difference between the two is the times t3 and t4 of the hold elements P18A and P18B provided in the discharge contraction element. The time t4 of the hold element P18B of the high-viscosity discharge pulse is set to be longer than the time t3 of the hold element P18A of the low-viscosity discharge pulse.

このような吐出用収縮要素のホールド要素P18A、P18Bは、吐出動作中(インク吐出前)の制振作用として機能するため、インクの粘度に応じてホールド要素P18A、P18Bの時間t3、t4を変えることにより、インク粘度に応じて制振作用を最適に機能させることができる。これにより、インクの粘度に拘わらず微小ドットを安定して吐出させることができる。   Since the hold elements P18A and P18B of the discharge contraction element function as a damping action during the discharge operation (before ink discharge), the times t3 and t4 of the hold elements P18A and P18B are changed according to the viscosity of the ink. As a result, the vibration damping action can be optimally functioned according to the ink viscosity. As a result, minute dots can be stably ejected regardless of the viscosity of the ink.

なお、図8に示した例では、ホールド要素P18A、18Bの時間t3、t4を変えるようにしたが、上述のように、吐出用収縮要素の第1のホールド要素P14も同じインク吐出前の制振作用として機能するため、この第1のホールド要素P14の時間を変更するようにしてもよい。すなわち、第1のホールド要素P14が特許請求の範囲に記載のホールド要素としてもよい。   In the example shown in FIG. 8, the times t3 and t4 of the hold elements P18A and 18B are changed. However, as described above, the first hold element P14 of the discharge contraction element is also controlled before the same ink discharge. Since it functions as a vibration action, the time of the first hold element P14 may be changed. That is, the first hold element P14 may be the hold element described in the claims.

(実施例1)
上述したインクジェット式記録ヘッド10を実施形態1の図7(b)の駆動波形(駆動信号)で駆動した。このとき、常温で粘度が20m・Pasのインクを吐出させた。
Example 1
The ink jet recording head 10 described above was driven with the drive waveform (drive signal) shown in FIG. At this time, ink having a viscosity of 20 m · Pas at normal temperature was ejected.

また、図7(b)に示すホールド要素P04Bの時間t2を3μsとした。   Further, the time t2 of the hold element P04B shown in FIG. 7B is set to 3 μs.

(比較例1)
実施例1と同じインクジェット式記録ヘッド10を、図7(b)に示す駆動波形のホールド要素P04Bの時間t2を実施例1よりも短くして駆動した。すなわち、高粘度のインクを、低粘度のインク吐出に使用する駆動波形、例えば、図7(a)に示す駆動波形を用いて駆動した。なお、ホールド要素P04Bの時間t2を2μsとし、実施例1と同じ粘度(20m・Pas)のインクを吐出させた。
(Comparative Example 1)
The same ink jet recording head 10 as in Example 1 was driven with the time t2 of the hold element P04B of the drive waveform shown in FIG. That is, high-viscosity ink was driven using a drive waveform used for discharging low-viscosity ink, for example, a drive waveform shown in FIG. The time t2 of the hold element P04B was set to 2 μs, and ink having the same viscosity (20 m · Pas) as in Example 1 was ejected.

そして、実施例1と、比較例1との吐出されたインク滴の状態を撮影した。この結果を図9に示す。なお、図9(a)は、比較例1のインク滴の状態を撮影した画像であり、図9(b)は、実施例1のインク滴の状態を撮影した画像である。   Then, the state of the ejected ink droplets in Example 1 and Comparative Example 1 was photographed. The result is shown in FIG. 9A is an image obtained by photographing the state of the ink droplet of Comparative Example 1, and FIG. 9B is an image obtained by photographing the state of the ink droplet of Example 1.

図9(a)に示すように、比較例1の吐出されたインク滴では左右に曲がって吐出方向がばらついた状態が観察されるが、図9(b)の場合は非常に安定した吐出が観察された。   As shown in FIG. 9A, the ejected ink droplet of Comparative Example 1 is observed to bend left and right and vary in the ejection direction, but in the case of FIG. 9B, very stable ejection is observed. Observed.

また、比較例1では、10KHzの吐出周期(吐出パルスの周期)でインク滴を吐出させても、図9(a)に示すように、左右に曲がってインク滴が吐出されたのに対し、実施例1では、吐出周期を20KHzとしても図9(b)に示すように安定したインク滴の吐出を行うことができた。   Further, in Comparative Example 1, even when the ink droplets were ejected at the ejection cycle (ejection pulse cycle) of 10 KHz, as shown in FIG. In Example 1, even when the ejection cycle was 20 KHz, stable ink droplet ejection could be performed as shown in FIG. 9B.

このような結果からも分かるように、本発明の駆動信号を用いることで、高粘度と低粘度を打ち分けることができ、且つ高粘度及び低粘度においても高周波吐出が安定して実現できることがわかった。   As can be seen from these results, it can be seen that by using the drive signal of the present invention, high viscosity and low viscosity can be distinguished, and high frequency discharge can be stably realized even at high viscosity and low viscosity. It was.

(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、高粘度用、低粘度用の二種類の吐出パルスを打ち分けるものとして説明したが、ホールド要素の時間を変化させた複数種の吐出パルスを用いて粘度範囲に応じて打ち分けるようにすることができる。また、基本的な吐出パルスを例にして説明したが、上述した制振要素を他の制振要素としてもよいことは言うまでもない。また、例えば、上述した駆動信号にインクが吐出しない程度に圧電素子18を微振動させる微振動パルスを設けるようにしてもよい。なお、微振動パルスとしては、台形状の波形形状を有する台形パルスを用いることができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, the basic composition of this invention is not limited to what was mentioned above. For example, in the above-described embodiment, it has been described that two types of discharge pulses for high viscosity and low viscosity are distinguished. However, according to the viscosity range using a plurality of types of discharge pulses in which the time of the hold element is changed. It can be made to hit. In addition, the basic ejection pulse has been described as an example, but it goes without saying that the above-described damping element may be used as another damping element. Further, for example, a fine vibration pulse that slightly vibrates the piezoelectric element 18 may be provided in the drive signal described above to such an extent that ink is not ejected. Note that a trapezoidal pulse having a trapezoidal waveform can be used as the fine vibration pulse.

また、上述した実施形態では、圧力発生手段として、縦振動型の圧電素子18を用いるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子を用いるようにしてもよい。ちなみに、縦振動型の圧電素子18を用いると、充電により圧電素子18が縦方向に縮んで圧力発生室12を膨張させ、放電により圧電素子18が縦方向に伸長して圧力発生室12を収縮させる。これに対して、圧力発生手段として撓み変形型の圧電素子を用いた場合には、充電により圧電素子が圧力発生室12側に変形して圧力発生室12を収縮し、放電により圧電素子が圧力発生室12とは反対側に変形して圧力発生室12を膨張させる。このような圧電素子を駆動する駆動信号は、上述した駆動信号の電位極性が反転した形状となる。   In the above-described embodiment, the longitudinal vibration type piezoelectric element 18 is used as the pressure generating means. However, the present invention is not particularly limited to this, and for example, a lower electrode, a piezoelectric layer, and an upper electrode are stacked. A flexural deformation type piezoelectric element may be used. Incidentally, when the longitudinal vibration type piezoelectric element 18 is used, the piezoelectric element 18 contracts in the longitudinal direction by charging and expands the pressure generating chamber 12, and the piezoelectric element 18 expands in the longitudinal direction by discharging and contracts the pressure generating chamber 12. Let On the other hand, when a bending deformation type piezoelectric element is used as the pressure generating means, the piezoelectric element is deformed to the pressure generating chamber 12 side by charging to contract the pressure generating chamber 12, and the piezoelectric element is pressurized by discharging. The pressure generation chamber 12 is expanded by being deformed to the opposite side to the generation chamber 12. A drive signal for driving such a piezoelectric element has a shape in which the potential polarity of the drive signal described above is inverted.

また、圧力発生手段として、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口13から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエータなどを使用してもよい。   Further, as the pressure generating means, a so-called electrostatic actuator that generates static electricity between the diaphragm and the electrode, deforms the diaphragm by electrostatic force, and discharges droplets from the nozzle openings 13 may be used. Good.

また、上述したインクジェット式記録装置Iでは、インクジェット式記録ヘッド10(ヘッドユニット1A、1B)がキャリッジ3に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド10が固定されて、紙等の記録シートSを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。   In the ink jet recording apparatus I described above, the ink jet recording head 10 (head units 1A, 1B) is mounted on the carriage 3 and moves in the main scanning direction. However, the present invention is not particularly limited thereto. The present invention can also be applied to a so-called line recording apparatus in which the ink jet recording head 10 is fixed and printing is performed simply by moving the recording sheet S such as paper in the sub-scanning direction.

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレー、FED(電界放出ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。勿論、このような液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置も特に限定されるものではない。   Furthermore, the present invention is intended for a wide range of liquid jet heads in general, for example, for manufacturing recording heads such as various ink jet recording heads used in image recording apparatuses such as printers, and color filters such as liquid crystal displays. The present invention can also be applied to a coloring material ejecting head, an organic EL display, an electrode material ejecting head used for forming an electrode such as an FED (field emission display), a bioorganic matter ejecting head used for biochip production, and the like. Needless to say, a liquid ejecting apparatus including such a liquid ejecting head is not particularly limited.

本発明の実施形態1に係る記録装置の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a recording apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係る記録ヘッドの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the recording head according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施形態1に係る記録装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a control configuration of the recording apparatus according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施形態1に係る駆動信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the drive signal which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るメニスカスの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the meniscus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るメニスカスの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the meniscus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る駆動信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the drive signal which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1の他の例に係る駆動信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the drive signal which concerns on the other example of Embodiment 1 of this invention. インク滴の吐出状態を撮影した画像である。It is the image which image | photographed the discharge state of the ink droplet.

符号の説明Explanation of symbols

I インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 10 インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 12 圧力発生室、 13 ノズル開口、 17 リザーバ、 18 圧電素子(圧力発生手段)、 111 プリンタコントローラ、 112 プリントエンジン、 116 制御部、 118 粘度情報記憶部、 119 駆動信号発生回路、 131 シフトレジスタ、 132 ラッチ、 133 レベルシフタ、 134 スイッチ   I ink jet recording apparatus (liquid ejecting apparatus), 10 ink jet recording head (liquid ejecting head), 12 pressure generating chamber, 13 nozzle opening, 17 reservoir, 18 piezoelectric element (pressure generating means), 111 printer controller, 112 print engine 116 control unit, 118 viscosity information storage unit, 119 drive signal generation circuit, 131 shift register, 132 latch, 133 level shifter, 134 switch

Claims (8)

液体を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドを駆動する液体噴射駆動装置であって、
前記圧力発生室を膨張させる吐出用膨張要素と、当該圧力発生室の膨張状態を保持する吐出用ホールド要素と、前記ノズル開口から前記液滴を吐出するために前記圧力発生室を収縮させる吐出用収縮要素とをこの順序で含む吐出パルスを含んだ一連の駆動信号を前記圧力発生手段に供給する駆動手段と、
吐出する液体の粘度情報を取得する粘度情報取得手段とを具備し、
前記吐出パルスの前記吐出用収縮要素は、前記圧力発生室を収縮させる初期収縮要素と、初期収縮要素による収縮状態を維持するホールド要素と、前記初期収縮要素からさらに圧力発生室を収縮させる後期収縮要素とを備え、
前記駆動手段は、前記吐出パルスの前記ホールド要素の時間が異なる複数の吐出パルスを供給可能であり、前記粘度情報取得手段が取得した粘度情報に基づいて、前記液体の粘度が相対的に高い場合ほど、前記ホールド要素の時間が相対的に長い吐出パルスを含む駆動信号を供給し、前記液体の粘度が相対的に低い場合ほど、前記ホールド要素の時間が相対的に短い吐出パルスを含む駆動信号を供給することを特徴とする液体噴射駆動装置。
A liquid jet driving device for driving a liquid jet head comprising a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for discharging liquid and a pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber,
A discharge expansion element that expands the pressure generation chamber, a discharge hold element that holds the expansion state of the pressure generation chamber, and a discharge that contracts the pressure generation chamber to discharge the liquid droplets from the nozzle opening Driving means for supplying a series of driving signals including discharge pulses including contraction elements in this order to the pressure generating means;
Viscosity information acquisition means for acquiring viscosity information of the liquid to be discharged;
The discharge contraction element of the discharge pulse includes an initial contraction element that contracts the pressure generation chamber, a hold element that maintains a contraction state by the initial contraction element, and a late contraction that further contracts the pressure generation chamber from the initial contraction element With elements,
When the driving means can supply a plurality of ejection pulses having different hold element times of the ejection pulse, and the viscosity of the liquid is relatively high based on the viscosity information acquired by the viscosity information acquisition means A drive signal including a discharge pulse including a discharge pulse having a relatively long time as the hold element is supplied, and a drive signal including a discharge pulse including a relatively short time as the hold element as the viscosity of the liquid is relatively low. A liquid jet driving device characterized in that
前記ホールド要素が、液体が吐出される前に前記圧力発生室内の振動を制振させるものであることを特徴とする請求項1記載の液体噴射駆動装置。   The liquid ejecting drive apparatus according to claim 1, wherein the hold element suppresses vibration in the pressure generating chamber before the liquid is discharged. 前記吐出用収縮要素が、前記圧力発生室を収縮させる第1の収縮要素と、該第1の収縮要素による圧力発生室の収縮状態を維持する第1のホールド要素と、前記第1の収縮要素により収縮した前記圧力発生室を膨張させる第1の膨張要素と、該第1の膨張要素によって膨張した前記圧力発生室を収縮させる前記初期収縮要素と、前記ホールド要素と、前記後期収縮要素とを具備することを特徴とする請求項1又は2記載の液体噴射駆動装置。   The discharge contraction element includes a first contraction element that contracts the pressure generation chamber, a first hold element that maintains a contraction state of the pressure generation chamber by the first contraction element, and the first contraction element A first expansion element that expands the pressure generation chamber contracted by the first expansion element, the initial contraction element that contracts the pressure generation chamber expanded by the first expansion element, the hold element, and the late contraction element The liquid jet driving device according to claim 1, further comprising: 前記粘度情報は、吐出される液体の種類に基づいたものであることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の液体噴射駆動装置。   The liquid ejection driving apparatus according to claim 1, wherein the viscosity information is based on a type of liquid to be ejected. 前記粘度情報は、環境温度又は吐出される液体の温度に基づいたものであることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の液体噴射駆動装置。   5. The liquid ejection driving apparatus according to claim 1, wherein the viscosity information is based on an environmental temperature or a temperature of a liquid to be ejected. 請求項1〜5の何れか一項に記載の液体噴射駆動装置と、
液体を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
A liquid jet driving device according to any one of claims 1 to 5,
A liquid ejecting head, comprising: a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for discharging liquid; and a pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber.
請求項1〜5の何れか一項に記載の液体噴射駆動装置と、
液体を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドとを具備することを特徴とする液体噴射装置。
A liquid jet driving device according to any one of claims 1 to 5,
A liquid ejecting apparatus comprising: a pressure generating chamber that communicates with a nozzle opening that discharges a liquid; and a liquid ejecting head that includes pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber.
前記液体噴射ヘッドに、常温での粘度が6m・Pas〜20m・Pasの範囲にある液体を供給する供給手段を具備することを特徴とする請求項7記載の液体噴射装置。   The liquid ejecting apparatus according to claim 7, further comprising a supply unit configured to supply the liquid ejecting head with a liquid having a viscosity in a range of 6 m · Pas to 20 m · Pas at normal temperature.
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