JP2019059131A - Liquid discharge device - Google Patents

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圭孝 松原
Yoshitaka Matsubara
圭孝 松原
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Abstract

To provide a liquid discharge device capable of stabilizing discharge of liquid when increasing a driving frequency.SOLUTION: In the case where a first discharge period when two or more driving pulses are continuously applied to a pressure generating part at a maximum driving frequency at which a driving frequency of the pressure generating part by driving pulses becomes maximum, a non-discharge period being a period of one cycle or two cycles of the maximum driving frequency when the driving pulses are not applied to the pressure generating part, and a second discharge period when the two or more driving pulses are applied to the pressure generating part continue in this order, a length th2 of a hold waveform element of a rear side driving pulse applied to the pressure generating part at the end of the first discharge period is longer than a length th1 of a hold waveform element of a front side driving pulse applied to the pressure generating part prior to the rear side driving pulse by one.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、インクジェット式記録装置などの液体吐出装置に関し、特に、ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力発生部の駆動によって圧力変動を生じさせることによりノズルから液体を吐出させる液体吐出装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid ejection apparatus such as an ink jet recording apparatus, and more particularly to a liquid ejection apparatus which ejects liquid from a nozzle by causing pressure fluctuation in liquid in a pressure chamber communicating with the nozzle by driving a pressure generating unit. It is.

液体吐出装置は、液体を液滴としてノズルから吐出可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクをインク滴として吐出させて画像等の記録を行うインクジェット式記録装置(プリンター)等の画像記録装置を挙げることができる。また、この他、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタに用いられる色材、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイに用いられる有機材料、電極形成に用いられる電極材等、様々な種類の液体の吐出に液体吐出装置が用いられている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを吐出し、ディスプレイ製造装置用の色材吐出ヘッドではR(Red)・G(Green)・B(Blue)の各色材の溶液を吐出する。また、電極形成装置用の電極材吐出ヘッドでは液状の電極材料を吐出し、チップ製造装置用の生体有機物吐出ヘッドでは生体有機物の溶液を吐出する。   The liquid discharge device is a device including a liquid discharge head capable of discharging a liquid as droplets from a nozzle, and discharging various liquids from the liquid discharge head. As a representative of the liquid ejection apparatus, for example, an ink jet recording head (hereinafter referred to as a recording head) is provided, and liquid ink is ejected as ink droplets from the nozzles of the recording head to record an image or the like. An image recording apparatus such as an ink jet recording apparatus (printer) can be mentioned. In addition, liquid discharge devices for discharging various types of liquids, such as color materials used for color filters of liquid crystal displays, organic materials used for organic EL (Electro Luminescence) displays, and electrode materials used for forming electrodes Is used. Then, the recording head for the image recording apparatus ejects liquid ink, and the color material ejection head for the display manufacturing apparatus ejects a solution of each color material of R (Red), G (Green) and B (Blue). Further, the electrode material discharge head for the electrode forming device discharges the liquid electrode material, and the biological organic matter discharge head for the chip manufacturing device discharges the solution of the biological organic matter.

液体吐出装置の一種であるプリンターには、記録媒体に液体の一種であるインクを記録媒体に向けて吐出・着弾させて大きさの異なるドットを形成することで画像等を記録する多階調記録が可能なものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されているプリンターは、画像の構成単位である1画素に対応する駆動信号内の複数の駆動パルス(吐出パルス)の中から圧力発生部(圧力発生素子)に印加する駆動パルスを選択又は選択しないことで、1画素あたりの液体の吐出数を変更して階調記録を行うように構成されている。   In a printer, which is a type of liquid ejection apparatus, multi-tone recording in which an image or the like is recorded by discharging and landing ink, which is a type of liquid, onto a recording medium to form dots of different sizes. There are some that can be (see, for example, Patent Document 1). The printer disclosed in Patent Document 1 is a drive pulse applied to a pressure generation unit (pressure generation element) from among a plurality of drive pulses (ejection pulses) in a drive signal corresponding to one pixel which is a structural unit of an image. By selecting or not selecting, the number of ejections of liquid per pixel is changed to perform gradation recording.

特開2004−249686号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-249686

ところで、上記のプリンターでは、記録速度の高速化の要請に対応するため、駆動パルスによって圧力発生部を駆動する周波数である駆動周波数が高められる傾向にある。そして、例えば、プリンターの仕様上の最高駆動周波数でノズルからインクが複数回吐出される吐出期間(第1吐出期間)の後に、当該ノズルからインクが吐出されない所定の非吐出期間経て当該ノズルからインクの吐出が再開される吐出期間(第2吐出期間)が続くような吐出パターンの場合、第1吐出期間の最後の吐出後のインクの残留振動により、非吐出期間に続く第2吐出期間においてノズルから吐出されるインク滴の飛翔速度(初速)や量(重量・体積)が目標とする値から変動し、吐出が不安定になりやすいという不具合があった。このような不具合は、駆動周波数が高められるほど顕著となる。このため、駆動周波数を高めることが困難となっていた。   By the way, in the above-mentioned printer, in order to meet the demand for speeding up of the recording speed, there is a tendency that the drive frequency which is the frequency for driving the pressure generating unit by the drive pulse is increased. Then, for example, after a discharge period (first discharge period) in which the ink is discharged a plurality of times from the nozzle at the maximum driving frequency according to the specifications of the printer, the ink is discharged from the nozzle after a predetermined non-discharge period in which the ink is not discharged from the nozzle In the case of an ejection pattern in which the ejection period (second ejection period) in which the ejection of the ink is resumed continues, the residual vibration of the ink after the last ejection of the first ejection period causes the nozzle to The flying speed (initial speed) and the amount (weight / volume) of the ink droplets discharged from the ink fluctuate from the target values, and the discharge tends to be unstable. Such a problem becomes more pronounced as the drive frequency is increased. For this reason, it has been difficult to increase the drive frequency.

なお、このような課題は、ノズルからインクを吐出して画像等を記録するプリンターに限られず、圧力発生部を駆動させることでノズルから各種の液体を吐出する他の液体吐出装置においても同様に存在する。   Such a problem is not limited to a printer that discharges ink from a nozzle to record an image or the like, and the same applies to other liquid discharge devices that discharge various types of liquid from a nozzle by driving a pressure generation unit. Exists.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動周波数を高めた場合においても液体の吐出を安定させることが可能な液体吐出装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a liquid discharge apparatus capable of stabilizing the discharge of liquid even when the drive frequency is increased.

本発明の液体吐出装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を吐出するノズルと、
前記ノズルに連通する圧力室と、
前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生部と、
前記圧力発生部に印加される駆動パルスを発生する駆動信号発生回路と、
を備える液体吐出装置であって、
前記駆動パルスは、前記圧力室の容積を収縮させて前記ノズルから液体を吐出させる収縮波形要素と、当該収縮波形要素により収縮された前記圧力室を膨張させる膨張波形要素と、前記収縮波形要素と前記膨張波形要素との間に発生され、前記圧力室の収縮状態を維持するホールド波形要素と、を有し、
前記駆動パルスによる前記圧力発生部の駆動周波数が最高となる最高駆動周波数で2つ以上の駆動パルスが連続して前記圧力発生部に印加される第1吐出期間と、前記最高駆動周波数の1周期又は2周期分の期間であって前記駆動パルスが前記圧力発生部に印加されない非吐出期間と、2つ以上の前記駆動パルスが前記圧力発生部に印加される第2吐出期間と、がこの順で連続する場合において、前記第1吐出期間の最後に前記圧力発生部に印加される後側駆動パルスの前記ホールド波形要素の長さが、前記後側駆動パルスの1つ前に前記圧力発生部に印加される前側駆動パルスの前記ホールド波形要素の長さよりも長いことを特徴とする。
The liquid discharge apparatus according to the present invention has been proposed to achieve the above object, and a nozzle for discharging a liquid,
A pressure chamber in communication with the nozzle;
A pressure generating unit that causes pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber;
A drive signal generation circuit that generates a drive pulse applied to the pressure generation unit;
A liquid discharge apparatus comprising:
The drive pulse contracts a volume of the pressure chamber to cause a liquid to be discharged from the nozzle, an expansion waveform element to expand the pressure chamber contracted by the contraction waveform element, and the contraction waveform element And a hold waveform element generated between the expansion waveform element and maintaining the contracted state of the pressure chamber;
The first ejection period in which two or more drive pulses are continuously applied to the pressure generating portion at the highest driving frequency at which the driving frequency of the pressure generating portion by the driving pulse is the highest, and one cycle of the highest driving frequency Alternatively, a non-ejection period in which the drive pulse is not applied to the pressure generating portion during a period of two cycles, and a second ejection period in which two or more drive pulses are applied to the pressure generating portion are in this order When the hold waveform element of the rear drive pulse applied to the pressure generator at the end of the first ejection period is one before the rear drive pulse. And the length of the hold waveform element of the front drive pulse applied to the

本発明によれば、後側駆動パルスのホールド波形要素の長さが、後側駆動パルスの1つ前に圧力発生部に印加される前側駆動パルスのホールド波形要素の長さよりも長いことにより、第1吐出期間における液滴の吐出に伴って生じる振動(残留振動)を抑制することが可能となる。これにより、非吐出期間後の第2吐出期間において吐出が不安定になることが抑制される。その結果、駆動周波数を高めることが可能となる。   According to the present invention, the length of the hold waveform element of the rear drive pulse is longer than the length of the hold waveform element of the front drive pulse that is applied to the pressure generation unit one before the rear drive pulse. It is possible to suppress the vibration (residual vibration) generated with the discharge of the droplet in the first discharge period. Thereby, it is suppressed that discharge becomes unstable in the 2nd discharge period after a non-discharge period. As a result, it is possible to increase the drive frequency.

また、上記構成において、前記前側駆動パルスと前記後側駆動パルスとは、前記ホールド波形要素の長さを除いて同一波形構成であることが望ましい。   Further, in the above configuration, it is preferable that the front drive pulse and the rear drive pulse have the same waveform configuration except for the length of the hold waveform element.

この構成によれば、前記前側駆動パルスと前記後側駆動パルスとでノズルから吐出される液滴の飛翔速度や量等の吐出特性を揃えることが可能となる。   According to this configuration, it is possible to make the ejection characteristics such as the flying speed and the amount of the droplets ejected from the nozzles uniform by the front side drive pulse and the rear side drive pulse.

そして、上記各構成において、前記前側駆動パルスの前記ホールド波形要素の時間th1は、前記圧力室内の液体の固有振動周期Tcに基づき、
Tc×0.5≦th1≦Tc×0.55
に設定され、
前記後側駆動パルスの前記ホールド波形要素の時間th2は、前記時間th1及び前記固有振動周期Tcに基づき、
th2=th1×0.14+Tc×0.55
に設定された構成を採用することが望ましい。
And in each above-mentioned composition, time th1 of the above-mentioned hold waveform element of the above-mentioned front side drive pulse is based on natural oscillation cycle Tc of the liquid in the above-mentioned pressure room,
Tc × 0.5 ≦ th1 ≦ Tc × 0.55
Set to
The time th2 of the hold waveform element of the rear drive pulse is based on the time th1 and the natural vibration period Tc,
th2 = th1 × 0.14 + Tc × 0.55
It is desirable to adopt the configuration set in.

この構成によれば、前側駆動パルスでは収縮波形要素による液滴の吐出に伴って生じた振動を膨張波形要素により制振することができ、また、後側駆動パルスでは第1吐出期間における残留振動をより効果的に抑制することが可能となる。これにより、ノズルから吐出される液滴の飛翔速度をより高めると共に駆動周波数を高めることが可能となる。   According to this configuration, in the front drive pulse, the vibration caused by the discharge of the droplet by the contraction waveform element can be damped by the expansion waveform element, and in the rear drive pulse, the residual vibration in the first discharge period. Can be suppressed more effectively. This makes it possible to further increase the flight speed of the droplets ejected from the nozzles and to increase the drive frequency.

液体吐出装置(プリンター)の一形態の構成を説明する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating the configuration of one embodiment of a liquid discharge device (printer). 液体吐出装置の電気的構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the electric constitution of a fluid discharge device. 液体吐出ヘッド(記録ヘッド)の部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a liquid discharge head (recording head). 第1駆動信号の一例を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of the 1st drive signal. 第1駆動パルスの一例を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of the 1st drive pulse. 第2駆動パルスの一例を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of the 2nd drive pulse. 第2駆動信号の一例を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of the 2nd drive signal. 第3駆動パルスの一例を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of the 3rd drive pulse. ラージドットを形成する場合の駆動パルスの選択パターンを示す波形図である。It is a wave form diagram showing the selection pattern of the drive pulse in the case of forming a large dot. ミドルドットを形成する場合の駆動パルスの選択パターンを示す波形図である。It is a wave form diagram showing the selection pattern of the drive pulse in the case of forming a middle dot. スモールドットを形成する場合の駆動パルスの選択パターンを示す波形図である。It is a wave form diagram showing the selection pattern of the drive pulse in the case of forming a small dot. 従来構成における吐出パターンの一例について説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of a discharge pattern in conventional composition. 従来構成における吐出パターンの一例について説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of a discharge pattern in conventional composition. 従来構成における吐出パターンの一例について説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of a discharge pattern in conventional composition. 従来構成における吐出パターンの一例について説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of a discharge pattern in conventional composition. 第1駆動パルスの第1収縮ホールド要素の時間に対する第2駆動パルスの第1収縮ホールド要素の時間の割合とインクの吐出安定性についての合否との関係をインク滴速度別に示した表である。FIG. 16 is a table showing the relationship between the ratio of the time of the first contraction hold element of the second drive pulse to the time of the first contraction hold element of the first drive pulse and the pass / fail of the ejection stability of the ink for each ink droplet speed. 本発明における吐出パターンの一例について説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of a discharge pattern in the present invention. 第1の実施形態の変形例における吐出パターンの一例について説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of the discharge pattern in the modification of a 1st embodiment. 第2の実施形態における吐出パターンの一例について説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of a discharge pattern in a 2nd embodiment. 比較例としての従来構成における吐出パターンの一例について説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining an example of the discharge pattern in the conventional composition as a comparative example.

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置(以下、プリンター)を例に挙げて説明する。   Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the attached drawings. In the embodiment described below, various limitations are given as preferable specific examples of the present invention, but the scope of the present invention is as long as there is no description to the effect of limiting the present invention in the following description. It is not limited to these aspects. In the following, an ink jet recording apparatus (hereinafter, a printer) will be described as an example of the liquid discharge apparatus of the present invention.

図1は、プリンター1の一形態の構成を説明する斜視図、図2は、プリンター1の電気的な構成を説明するブロック図である。本実施形態におけるプリンター1は、紙送り機構3、キャリッジ移動機構4、リニアエンコーダー5、及び記録ヘッド6を有するプリントエンジン2と、このプリントエンジン2の各部を制御するプリンターコントローラー7とを有する。   FIG. 1 is a perspective view illustrating the configuration of one embodiment of the printer 1, and FIG. 2 is a block diagram illustrating the electrical configuration of the printer 1. The printer 1 in the present embodiment includes a print engine 2 having a paper feeding mechanism 3, a carriage moving mechanism 4, a linear encoder 5, and a recording head 6, and a printer controller 7 that controls each part of the print engine 2.

プリンターコントローラー7は、プリンターの各部の制御を行う制御ユニットである。本実施形態におけるプリンターコントローラー7は、制御回路9及び駆動信号発生回路10等を備えている。制御回路9は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置であり、図示しないCPUや記憶装置等から構成されている。制御回路9は、記憶装置に記憶されているプログラム等に従って、各ユニットを制御する。また、本実施形態における制御回路9は、外部機器等から受信した印刷データに基づき、印刷動作(液体吐出動作)の際、記録ヘッド6のノズル21(図3参照)からどのタイミングでどの大きさのインク滴(液滴)を吐出させるかを示す吐出データを生成し、当該吐出データを記録ヘッド6のヘッドコントローラー12に送信する。   The printer controller 7 is a control unit that controls each part of the printer. The printer controller 7 in the present embodiment includes a control circuit 9 and a drive signal generation circuit 10 and the like. The control circuit 9 is an arithmetic processing unit for controlling the entire printer, and includes a CPU, a storage device, and the like (not shown). The control circuit 9 controls each unit in accordance with a program or the like stored in the storage device. Further, the control circuit 9 in the present embodiment is based on print data received from an external device or the like, and at which timing and size from the nozzles 21 (see FIG. 3) of the recording head 6 during printing operation (liquid ejection operation). The ejection data indicating whether to eject the ink droplet (droplet) is generated, and the ejection data is transmitted to the head controller 12 of the recording head 6.

また、制御回路9は、後述するようにキャリッジ16の移動(主走査)に伴ってリニアエンコーダー5から出力されるエンコーダー信号(エンコーダーパルス)からタイミング信号(タイミングパルス)PTS(図4及び図7参照)を生成するタイミングパルス生成手段として機能する。このタイミング信号PTSは、駆動信号発生回路10が発生する駆動信号の発生開始タイミングを定める信号である。つまり、駆動信号発生回路10は、このタイミング信号PTSを受信する毎に駆動信号COMを出力する。換言すると、駆動信号発生回路10は、上記のタイミング信号PTSに基づく周期(以下、単位周期Tという。)で駆動信号COMを繰り返し発生する。本実施形態におけるプリンター1において、タイミング信号PTSに基づく駆動信号COMの発生周波数は、例えば、20〔kHz〕以上に設定されている。また、制御回路9は、印刷データのラッチタイミングを規定するラッチ信号LAT、及び、駆動信号に含まれる各駆動パルスの選択タイミングを規定するチェンジ信号CHを出力する。   Further, as described later, the control circuit 9 generates a timing signal (timing pulse) PTS (see FIGS. 4 and 7) from an encoder signal (encoder pulse) output from the linear encoder 5 along with the movement (main scanning) of the carriage 16 as described later. Functions as timing pulse generation means for generating The timing signal PTS is a signal that determines the generation start timing of the drive signal generated by the drive signal generation circuit 10. That is, the drive signal generation circuit 10 outputs the drive signal COM every time the timing signal PTS is received. In other words, the drive signal generation circuit 10 repeatedly generates the drive signal COM in a cycle (hereinafter referred to as a unit cycle T) based on the timing signal PTS. In the printer 1 according to the present embodiment, the generation frequency of the drive signal COM based on the timing signal PTS is set to, for example, 20 [kHz] or more. The control circuit 9 also outputs a latch signal LAT that defines latch timing of print data, and a change signal CH that defines selection timing of each drive pulse included in the drive signal.

駆動信号発生回路10は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて、アナログの電圧信号を生成し、これを図示しない増幅回路により増幅して駆動信号COMを生成する。本実施形態における駆動信号発生回路10は、上記の単位周期Tで、それぞれ、図4に示される第1駆動信号COM1と、図7に示される第2駆動信号COM2と、を繰り返し発生する。これらの第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2の詳細については後述する。駆動信号発生回路10により発生された駆動信号COM1及びCOM2は、記録ヘッド6のヘッドコントローラー12に送信される。   The drive signal generation circuit 10 generates an analog voltage signal based on waveform data relating to the waveform of the drive signal, and amplifies this by an amplifier circuit (not shown) to generate a drive signal COM. The drive signal generation circuit 10 in the present embodiment repeatedly generates the first drive signal COM1 shown in FIG. 4 and the second drive signal COM2 shown in FIG. 7 in the unit period T described above. The details of the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 will be described later. The drive signals COM 1 and COM 2 generated by the drive signal generation circuit 10 are sent to the head controller 12 of the recording head 6.

次に、プリントエンジン2について説明する。このプリントエンジン2は、図1に示すように、紙送り機構3、キャリッジ移動機構4、リニアエンコーダー5、及び、記録ヘッド6等を備えている。キャリッジ移動機構4は、液体吐出ヘッドの一種である記録ヘッド6が取り付けられたキャリッジ16と、このキャリッジ16を、タイミングベルト等を介して走行させる駆動モーター(例えば、DCモーター)等からなり(図示せず)、キャリッジ16に搭載された記録ヘッド6をガイドロッド18に沿って主走査方向に移動させる。紙送り機構3は、紙送りモーター及び紙送りローラー等からなり、記録媒体S(液滴の着弾対象の一種)をプラテン上に順次送り出して副走査を行う。また、リニアエンコーダー5は、キャリッジ16に搭載された記録ヘッド6の走査位置に応じたエンコーダー信号を、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー7の制御回路9に出力する。制御回路9は、リニアエンコーダー5側から受信したエンコーダー信号に基づいて記録ヘッド6の走査位置(現在位置)を把握することができる。   Next, the print engine 2 will be described. As shown in FIG. 1, the print engine 2 includes a paper feeding mechanism 3, a carriage moving mechanism 4, a linear encoder 5, a recording head 6 and the like. The carriage moving mechanism 4 includes a carriage 16 to which a recording head 6 which is a type of liquid discharge head is attached, and a drive motor (for example, a DC motor) for traveling the carriage 16 through a timing belt (see FIG. The recording head 6 mounted on the carriage 16 is moved in the main scanning direction along the guide rod 18 (not shown). The paper feeding mechanism 3 includes a paper feeding motor, a paper feeding roller, and the like, and sequentially feeds the recording medium S (one kind of droplet landing target) onto the platen to perform sub-scanning. The linear encoder 5 also outputs an encoder signal corresponding to the scanning position of the recording head 6 mounted on the carriage 16 to the control circuit 9 of the printer controller 7 as position information in the main scanning direction. The control circuit 9 can grasp the scanning position (current position) of the recording head 6 based on the encoder signal received from the linear encoder 5 side.

このように構成されたプリンター1は、紙送り機構3によって記録媒体Sを順次搬送すると共に、記録媒体Sに対して記録ヘッド6を主走査方向に相対移動させながら、当該記録ヘッド6のノズル21(図3参照)から液体の一種であるインク(インク滴)を吐出させて、記録媒体S上に当該インクを着弾させることにより画像等を記録する。なお、インクカートリッジ17がプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジ17のインクが供給チューブを通じて記録ヘッド6側に送られる構成を採用することもできる。   The printer 1 configured in this way sequentially transports the recording medium S by the paper feeding mechanism 3 and moves the recording head 6 relative to the recording medium S in the main scanning direction while the nozzles 21 of the recording head 6 are moved. An image or the like is recorded by discharging an ink (ink droplet) which is a type of liquid from (see FIG. 3) and causing the ink to land on the recording medium S. The ink cartridge 17 may be disposed on the main body side of the printer, and the ink of the ink cartridge 17 may be fed to the recording head 6 through the supply tube.

図3は、記録ヘッド6の内部構成を説明する要部断面図である。
本実施形態における記録ヘッド6は、ノズルプレート22、流路基板23、圧電素子24、及びケース20等を積層して構成されている。ノズルプレート22は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル21が列状に開設された板状の部材であり、例えば、シリコン単結晶基板あるいはステンレス等の金属板により作製される。本実施形態では、複数のノズル21から構成されるノズル列(ノズル群の一種)がノズルプレート22に2列並設されている。本実施形態におけるノズル列は、例えば合計400個のノズル21により構成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part for explaining the internal configuration of the recording head 6.
The recording head 6 in the present embodiment is configured by laminating the nozzle plate 22, the flow path substrate 23, the piezoelectric element 24, the case 20 and the like. The nozzle plate 22 is a plate-like member in which a plurality of nozzles 21 are opened in a row at a pitch corresponding to the dot formation density, and is made of, for example, a silicon single crystal substrate or a metal plate such as stainless steel. In the present embodiment, two nozzle rows (one type of nozzle group) including a plurality of nozzles 21 are arranged in parallel in the nozzle plate 22. The nozzle array in the present embodiment is configured of, for example, a total of 400 nozzles 21.

流路基板23には、複数の圧力室26が、上記ノズルプレート22の各ノズル21に対応して複数形成されている。この流路基板23における圧力室26の列の外側には、共通液室25が形成されている。この共通液室25は、供給口27を介して各圧力室26と個々に連通している。また、共通液室25には、インクカートリッジ17側からのインクがケース20のインク導入路28を通じて導入される。流路基板23のノズルプレート22側とは反対側の上面には、弾性膜30を介して圧電素子24(本発明における圧力発生部の一種)が形成されている。   A plurality of pressure chambers 26 are formed in the flow path substrate 23 corresponding to the nozzles 21 of the nozzle plate 22. A common liquid chamber 25 is formed outside the row of pressure chambers 26 in the flow path substrate 23. The common liquid chamber 25 individually communicates with each pressure chamber 26 through the supply port 27. Further, the ink from the ink cartridge 17 side is introduced into the common liquid chamber 25 through the ink introduction path 28 of the case 20. A piezoelectric element 24 (a type of pressure generating portion in the present invention) is formed on the upper surface of the flow path substrate 23 on the opposite side to the nozzle plate 22 side with an elastic film 30 interposed therebetween.

圧電素子24は、金属製の下電極膜と、例えばチタン酸ジルコン酸鉛等からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜(何れも図示せず)とを順次積層することで形成されている。この圧電素子24は、所謂撓みモードの圧電素子であり、圧力室26の上部を覆うように形成されている。本実施形態において、2列のノズル列に対応して2列の圧電素子列が、並設されている。各圧電素子24の端子部には、信号経路の一部を構成し配線部材の一種であるCOF(Chip On Film)等の配線基板31が電気的に接続されている。この配線基板31は、プリンターコントローラー7から送られてくる駆動信号を圧電素子24に印加する。本実施形態においてはこの配線基板31にヘッドコントローラー12(図2参照)が設けられているが、これには限られず、ヘッドコントローラー12がインターポーザーとして機能する別途の基板に配置される構成を採用することもできる。駆動信号発生回路10側から配線基板31を通じて送られてきた駆動信号COM1,COM2は、制御回路9から送られてきた吐出データに基づき選択的に圧電素子24に印加される。駆動信号COM1及びCOM2に含まれる駆動パルス(後述するP1〜P3)が圧電素子24に印加されると、当該圧電素子24は、当該駆動パルスの電圧波形に応じて変形する。これにより、当該圧電素子24に対応する圧力室26内のインクに圧力変動が生じ、このインクの圧力変動によりノズル21からインクが吐出される。   The piezoelectric element 24 is formed by sequentially laminating a lower electrode film made of metal, a piezoelectric layer made of, for example, lead zirconate titanate, and an upper electrode film made of metal (not shown). There is. The piezoelectric element 24 is a so-called deflection mode piezoelectric element, and is formed to cover the upper portion of the pressure chamber 26. In the present embodiment, two piezoelectric element arrays are arranged in parallel corresponding to the two nozzle arrays. The terminal portion of each piezoelectric element 24 is electrically connected to a wiring substrate 31 such as a chip on film (COF) which is a kind of wiring member, which constitutes a part of a signal path. The wiring board 31 applies a drive signal sent from the printer controller 7 to the piezoelectric element 24. Although the head controller 12 (see FIG. 2) is provided on the wiring board 31 in the present embodiment, the present invention is not limited thereto, and a configuration in which the head controller 12 is disposed on a separate board functioning as an interposer is employed. You can also The drive signals COM1 and COM2 sent from the drive signal generation circuit 10 through the wiring board 31 are selectively applied to the piezoelectric element 24 based on the ejection data sent from the control circuit 9. When drive pulses (P1 to P3 described later) included in the drive signals COM1 and COM2 are applied to the piezoelectric element 24, the piezoelectric element 24 is deformed according to the voltage waveform of the drive pulse. As a result, pressure fluctuation occurs in the ink in the pressure chamber 26 corresponding to the piezoelectric element 24, and the ink is ejected from the nozzle 21 due to the pressure fluctuation of the ink.

図4は本実施形態における第1駆動信号COM1の構成の一例を説明する波形図である。また、図5は第1駆動信号COM1に含まれる第1駆動パルスP1の波形図、図6は第1駆動信号COM1に含まれる第2駆動パルスP2の波形図である。なお、各図において横軸は時間を、縦軸は電圧(電位)を、それぞれ示している。本実施形態の第1駆動信号COM1は、上記のようにタイミング信号PTS及びラッチ信号LATで規定される単位周期Tで駆動信号発生回路10から繰り返し発生される。この単位周期Tは、ラッチ信号LATに応じて発生されるチェンジ信号CHにより前半部分の第1周期T1と後半部分の第2周期T2とに分けられる。本実施形態において、前半(第1周期T1)において第1駆動パルスP1(本発明における前側駆動パルスの一種)が発生され、後半(第2周期T2)において第2駆動パルスP2(本発明における後側駆動パルスの一種)が発生される。   FIG. 4 is a waveform diagram for explaining an example of the configuration of the first drive signal COM1 in the present embodiment. 5 is a waveform diagram of the first drive pulse P1 included in the first drive signal COM1, and FIG. 6 is a waveform diagram of the second drive pulse P2 included in the first drive signal COM1. In each figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage (potential). The first drive signal COM1 of the present embodiment is repeatedly generated from the drive signal generation circuit 10 at a unit period T defined by the timing signal PTS and the latch signal LAT as described above. The unit cycle T is divided into a first cycle T1 of the first half and a second cycle T2 of the second half by a change signal CH generated according to the latch signal LAT. In the present embodiment, the first drive pulse P1 (a kind of front side drive pulse in the present invention) is generated in the first half (first period T1), and the second drive pulse P2 (second in the present invention) is generated in the second half (second period T2). Type of side drive pulse) is generated.

図5及び図6に示されるように、これらの各駆動パルスP1,P2は、いずれも、第1予備膨張要素p1と、第1膨張ホールド要素p2と、第1収縮要素p3(本発明における収縮波形要素に相当)と、第1収縮ホールド要素p4(本発明におけるホールド波形要素に相当)と、第1復帰膨張要素p5(本発明における膨張波形要素に相当)と、を備えている。ただし、第1駆動パルスP1と第2駆動パルスP2とでは、第1収縮ホールド要素p4の時間(第1収縮電位VH1を維持する時間)th1、th2が互いに異なっている。より具体的には、第2駆動パルスP2の第1収縮ホールド要素p4の時間th2は、第1駆動パルスP1の第1収縮ホールド要素p4の時間th1よりも長く設定されている。そして、これらの駆動パルスP1,P2は、第1収縮ホールド要素p4の時間th1、th2を除いて同じ波形構成となっている。すなわち、第1予備膨張要素p1、第1膨張ホールド要素p2、第1収縮要素p3、及び第1復帰膨張要素p5の各波形要素の時間、電位(電位差)については、第1駆動パルスP1と第2駆動パルスP2とで同じとなっている。このため、各駆動パルスにより圧電素子24が駆動されて当該圧電素子24に対応するノズル21から吐出されるインク滴の量や飛翔速度(吐出特性)は、第1駆動パルスP1と第2駆動パルスP2とで同程度に揃えられている。   As shown in FIGS. 5 and 6, each of these drive pulses P1 and P2 has a first pre-inflation element p1, a first expansion hold element p2, and a first contraction element p3 (the contraction in the present invention). And a first contraction hold element p4 (corresponding to the hold waveform element in the present invention), and a first return expansion element p5 (corresponding to the expansion waveform element in the present invention). However, for the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2, the time (the time for maintaining the first contraction potential VH1) th1 and th2 of the first contraction hold element p4 are different from each other. More specifically, the time th2 of the first contraction hold element p4 of the second drive pulse P2 is set longer than the time th1 of the first contraction hold element p4 of the first drive pulse P1. The drive pulses P1 and P2 have the same waveform configuration except for the times th1 and th2 of the first contraction hold element p4. That is, regarding the time and potential (potential difference) of each waveform element of the first preliminary expansion element p1, the first expansion hold element p2, the first contraction element p3, and the first return expansion element p5, the first drive pulse P1 and the first drive pulse P1 The same applies to the two driving pulses P2. Therefore, the amount of ink droplets ejected from the nozzles 21 corresponding to the piezoelectric element 24 driven by the driving pulses and the flying speed (ejection characteristics) are the first driving pulse P1 and the second driving pulse. It is the same level as P2.

第1予備膨張要素p1は、駆動パルスの電位変化の始点及び終点の電位である基準電位VBから当該基準電位VBよりも低い第1膨張電位VL1まで電位が変化する波形要素である。第1膨張ホールド要素p2は、第1予備膨張要素p1の終端電位である第1膨張電位VL1を一定時間維持する波形要素である。第1収縮要素p3は、第1膨張電位VL1から基準電位VBよりも高い第1収縮電位VH1まで比較的急峻な電位勾配(単位時間当たりの電位変化率)で変化する波形要素である。第1収縮ホールド要素p4は、第1収縮電位VH1を所定時間維持する波形要素である。この第1収縮ホールド要素p4の第1収縮電位VH1を維持する時間に関し、上記したように、第1駆動パルスP1ではth1に設定され、第2駆動パルスP2ではth1よりも長いth2に設定されている。各駆動パルスP1,P2の第1収縮ホールド要素p4の時間の詳細については後述する。第1復帰膨張要素p5は、第1収縮電位VH1から基準電位VBまで電位が復帰する波形要素である。   The first preliminary expansion element p1 is a waveform element whose potential changes from a reference potential VB which is the potential at the start point and the end point of the potential change of the drive pulse to a first expansion potential VL1 lower than the reference potential VB. The first expansion hold element p2 is a waveform element that maintains a first expansion potential VL1 which is a termination potential of the first pre-expansion element p1 for a fixed time. The first contraction element p3 is a waveform element that changes with a relatively steep potential gradient (rate of change in potential per unit time) from the first expansion potential VL1 to the first contraction potential VH1 higher than the reference potential VB. The first contraction hold element p4 is a waveform element that maintains the first contraction potential VH1 for a predetermined time. With respect to the time for maintaining the first contraction potential VH1 of the first contraction hold element p4, as described above, the first driving pulse P1 is set to th1 and the second driving pulse P2 is set to th2 longer than th1 There is. Details of the time of the first contraction hold element p4 of each of the drive pulses P1 and P2 will be described later. The first return expansion element p5 is a waveform element in which the potential returns from the first contraction potential VH1 to the reference potential VB.

圧電素子24に第1駆動パルスP1が印加される直前(インクが吐出される前)の状態では、圧電素子24には基準電位VBが継続して印加されており、圧力室26内には圧電素子24の駆動に基づく圧力変化(圧力振動)は生じていない。この状態から上記の駆動パルスP1,P2が圧電素子24に印加されると、まず、第1予備膨張要素p1によって圧電素子24は圧力室26の外側(ノズル21から遠ざかる側)に向かって撓み、これに伴って圧力室26が基準電位VBに対応する基準容積から第1膨張電位VL1に対応する第1膨張容積まで膨張する。この膨張により、ノズル21におけるメニスカスが圧力室26側に大きく引き込まれる。そして、この圧力室26の膨張状態は、第1膨張ホールド要素p2によって所定時間だけ維持された後、第1収縮要素p3により圧電素子24が圧力室26の内側(ノズル21に近づく側)に向かって撓む。これに伴い、圧力室26は第1膨張容積から第1収縮電位VH1に対応する第1収縮容積まで急激に収縮される。これにより、圧力室26内のインクが加圧されて、ノズル21内のメニスカスが吐出側(プラテン上の記録媒体S側)に押し出される。続いて、第1収縮ホールド要素p4が供給され、圧力室26が収縮した状態が所定時間だけ維持される。すなわち、第1駆動パルスP1の場合、圧力室26の収縮状態が時間th1だけ維持され、第2駆動パルスP2の場合、圧力室26の収縮状態が時間th1よりも長い時間th2だけ維持される。この間に、インクが慣性によりノズル形成面におけるノズル21の開口よりも外側に押し出されて、記録ヘッド6が吐出可能なインク滴のサイズのうちの中間の大きさであるミドルドットに相当する量のインク滴がノズル21から吐出される。その後、第1復帰膨張要素p5が圧電素子24に印加され、当該圧電素子24は基準位置まで変位する。これにより、圧力室26が収縮容積から基準容積まで膨張する。   In the state immediately before the first drive pulse P1 is applied to the piezoelectric element 24 (before ink is ejected), the reference potential VB is continuously applied to the piezoelectric element 24 and the piezoelectric element 24 is piezoelectric There is no pressure change (pressure oscillation) due to the drive of the element 24. When the drive pulses P1 and P2 are applied to the piezoelectric element 24 from this state, the piezoelectric element 24 is first bent toward the outside of the pressure chamber 26 (the side away from the nozzle 21) by the first preliminary expansion element p1. Along with this, the pressure chamber 26 expands from the reference volume corresponding to the reference potential VB to the first expansion volume corresponding to the first expansion potential VL1. By this expansion, the meniscus in the nozzle 21 is largely drawn to the pressure chamber 26 side. The expansion state of the pressure chamber 26 is maintained by the first expansion hold element p2 for a predetermined time, and then the piezoelectric element 24 moves toward the inside of the pressure chamber 26 (the side approaching the nozzle 21) by the first contraction element p3. It bends. Along with this, the pressure chamber 26 is sharply contracted from the first expansion volume to the first contraction volume corresponding to the first contraction potential VH1. As a result, the ink in the pressure chamber 26 is pressurized, and the meniscus in the nozzle 21 is pushed out to the ejection side (the recording medium S side on the platen). Subsequently, the first contraction hold element p4 is supplied, and the contracted state of the pressure chamber 26 is maintained for a predetermined time. That is, in the case of the first drive pulse P1, the contracted state of the pressure chamber 26 is maintained for the time th1, and in the case of the second drive pulse P2, the contracted state of the pressure chamber 26 is maintained for the time th2 longer than the time th1. During this time, the ink is pushed out to the outside of the opening of the nozzle 21 on the nozzle formation surface by inertia, and the amount corresponding to the middle dot which is the middle size of the size of the ink droplet which the recording head 6 can eject Ink droplets are ejected from the nozzles 21. Thereafter, the first return expansion element p5 is applied to the piezoelectric element 24, and the piezoelectric element 24 is displaced to the reference position. As a result, the pressure chamber 26 expands from the contracted volume to the reference volume.

図7は本実施形態における第2駆動信号COM2の構成の一例を説明する波形図である。また、図8は第2駆動信号COM2に含まれる第3駆動パルスP3の波形図である。本実施形態における第2駆動信号COM2は、第1駆動信号COM1と同様にタイミング信号PTS及びラッチ信号LATで規定される単位周期Tで駆動信号発生回路10から繰り返し発生される。この第2駆動信号COM2では、単位周期Tにおいて第3駆動パルスP3のみが発生される。本実施形態における第3駆動パルスP3は、記録ヘッド6のノズル21から吐出可能なインク滴のサイズのうち最も小さいインク滴(スモールドット)を吐出するための駆動パルスである。図8に示されるように、本実施形態における第3駆動パルスP3は、第2予備膨張要素p11と、第2膨張ホールド要素p12と、第2収縮要素p13と、第1中間ホールド要素p14と、再膨張要素p15と、第2中間ホールド要素p16と、再収縮要素p17と、再収縮ホールド要素p18と、第2復帰膨張要素p19と、からなる。   FIG. 7 is a waveform diagram for explaining an example of the configuration of the second drive signal COM2 in the present embodiment. FIG. 8 is a waveform diagram of the third drive pulse P3 included in the second drive signal COM2. Similarly to the first drive signal COM1, the second drive signal COM2 in the present embodiment is repeatedly generated from the drive signal generation circuit 10 at a unit period T defined by the timing signal PTS and the latch signal LAT. In the second drive signal COM2, only the third drive pulse P3 is generated in a unit cycle T. The third drive pulse P3 in the present embodiment is a drive pulse for discharging the smallest ink droplet (small dot) among the sizes of ink droplets that can be discharged from the nozzles 21 of the recording head 6. As shown in FIG. 8, the third drive pulse P3 in the present embodiment includes a second pre-expansion element p11, a second expansion hold element p12, a second contraction element p13, and a first intermediate hold element p14. It comprises a reinflation element p15, a second intermediate hold element p16, a recontraction element p17, a recontraction hold element p18, and a second return expansion element p19.

第2予備膨張要素p11は、基準電位VBから当該基準電位VBよりも低い第2膨張電位VL2まで一定勾配で電位が変化する波形要素である。第2膨張ホールド要素p12は、第2予備膨張要素p11の終端電位である第2膨張電位VL2を一定時間維持する波形要素である。第2収縮要素p13は、第2膨張電位VL2から当該第2膨張電位VL2よりも高く且つ後述する第2収縮電位VH2よりも低い第1中間収縮電位VM1まで電位が変化する波形要素である。第1中間ホールド要素p14は、第1中間収縮電位VM1を一定時間維持する波形要素である。再膨張要素p15は、第1中間収縮電位VM1から当該第1中間収縮電位VM1よりも低く且つ第2膨張電位VL2よりも高い第2中間電位VM2まで電位が下降する波形要素である。第2中間ホールド要素p16は、第2中間電位VM2を一定時間維持する波形要素である。再収縮要素p17は第2中間電位VM2から第1中間収縮電位VM1よりも高い第2収縮電位VH2まで電位が変化する波形要素である。再収縮ホールド要素p18は、第2収縮電位VH2を一定時間維持する波形要素である。第2復帰膨張要素p19は、第2収縮電位VH2から基準電位VBまで電位が復帰する波形要素である。   The second pre-inflation element p11 is a waveform element whose potential changes with a constant gradient from the reference potential VB to a second expansion potential VL2 lower than the reference potential VB. The second expansion hold element p12 is a waveform element that maintains a second expansion potential VL2 which is a termination potential of the second pre-expansion element p11 for a fixed time. The second contraction element p13 is a waveform element whose potential changes from a second expansion potential VL2 to a first intermediate contraction potential VM1 higher than the second expansion potential VL2 and lower than a second contraction potential VH2 described later. The first intermediate hold element p14 is a waveform element that maintains the first intermediate contraction potential VM1 for a fixed time. The re-expansion element p15 is a waveform element whose potential falls from a first intermediate contraction potential VM1 to a second intermediate potential VM2 lower than the first intermediate contraction potential VM1 and higher than a second expansion potential VL2. The second intermediate hold element p16 is a waveform element that maintains the second intermediate potential VM2 for a fixed time. The re-contraction element p17 is a waveform element whose potential changes from the second intermediate potential VM2 to a second contraction potential VH2 higher than the first intermediate contraction potential VM1. The re-contraction hold element p18 is a waveform element that maintains the second contraction potential VH2 for a fixed time. The second return expansion element p19 is a waveform element in which the potential returns from the second contraction potential VH2 to the reference potential VB.

上記の第3駆動パルスP3が圧電素子24に印加されると、まず、第2予備膨張要素p11によって圧電素子24は圧力室26の外側に向かって撓み、これに伴って圧力室26が基準電位VBに対応する基準容積から第2膨張電位VL2に対応する第2膨張容積まで膨張し、ノズル21におけるメニスカスが圧力室26側に大きく引き込まれる。この圧力室26の膨張状態は、第2膨張ホールド要素p12によって所定時間だけ維持される。第2膨張ホールド要素p12によるホールドの後、第2収縮要素p13により圧電素子24が圧力室26の内側に向かって急激に撓む。これに伴い、圧力室26は第2膨張容積から第1中間収縮電位VM1に対応する中間収縮容積まで収縮される。これにより、圧力室26内のインクが加圧されて、メニスカスが吐出側に押し出される。この後、第1中間ホールド要素p14が圧電素子24に印加され、圧力室26が収縮した状態が所定時間だけ維持される。   When the above-mentioned third drive pulse P3 is applied to the piezoelectric element 24, first, the piezoelectric element 24 is bent toward the outside of the pressure chamber 26 by the second pre-expansion element p11, and accordingly the pressure chamber 26 has a reference potential. The reference volume corresponding to VB is expanded to the second expansion volume corresponding to the second expansion potential VL2, and the meniscus in the nozzle 21 is largely drawn to the pressure chamber 26 side. The expansion state of the pressure chamber 26 is maintained by the second expansion hold element p12 for a predetermined time. After the hold by the second expansion hold element p12, the piezoelectric element 24 is sharply bent toward the inside of the pressure chamber 26 by the second contraction element p13. Accordingly, pressure chamber 26 is contracted from the second expansion volume to the intermediate contraction volume corresponding to first intermediate contraction potential VM1. Thereby, the ink in the pressure chamber 26 is pressurized, and the meniscus is pushed out to the discharge side. Thereafter, the first intermediate hold element p14 is applied to the piezoelectric element 24, and the contracted state of the pressure chamber 26 is maintained for a predetermined time.

続いて、再膨張要素p15が圧電素子24に印加されることにより、当該圧電素子24が圧力室26の外側に向かって急激に撓む。これに伴い、圧力室26は、中間収縮容積から第2中間電位VM2に対応する中間膨張容積まで再度膨張する。ここで、ノズル21の内部では、中央部(ノズル21の仮想的な中心軸に近い部分)のインクほど圧力室26内の圧力変化に追従して動きやすい一方、ノズル内壁面に近い部分ほどその粘性が影響して圧力変化に追従し難いため移動速度が遅くなる。このため、圧力室26を急激に膨張させると、主にメニスカスの中央部が圧力室26側に再度引き込まれる一方、メニスカスにおいてノズル21の内壁面に近い部分は、中央部よりも吐出側に位置する。圧力室26の膨張状態は、第2中間ホールド要素p16によって所定時間だけ維持される。   Subsequently, the re-expansion element p <b> 15 is applied to the piezoelectric element 24, whereby the piezoelectric element 24 sharply bends toward the outside of the pressure chamber 26. Accordingly, the pressure chamber 26 is expanded again from the intermediate contraction volume to the intermediate expansion volume corresponding to the second intermediate potential VM2. Here, inside the nozzle 21, the ink in the central portion (portion closer to the virtual central axis of the nozzle 21) is more likely to follow the pressure change in the pressure chamber 26, while the portion closer to the inner wall surface of the nozzle is As the viscosity affects and it is difficult to follow the pressure change, the moving speed becomes slow. Therefore, when the pressure chamber 26 is rapidly expanded, the central portion of the meniscus is mainly drawn back to the pressure chamber 26 side, while the portion near the inner wall surface of the nozzle 21 in the meniscus is positioned closer to the discharge side than the central portion. Do. The expanded state of the pressure chamber 26 is maintained by the second intermediate hold element p16 for a predetermined time.

第2中間ホールド要素p16の後、再収縮要素p17により圧電素子24が圧力室26の内側に向かってより大きく撓む。これに伴い、圧力室26は中間膨張容積から第2収縮電位VH2に対応する第2収縮容積まで急激に収縮される。これにより、圧力室26内のインクが加圧されて、圧力変化に追従しやすいメニスカスの中央部が吐出側に押し出される。圧力室26の収縮状態は、再収縮ホールド要素p18により所定時間だけ維持される。再収縮ホールド要素p18の後、第2復帰膨張要素p19が圧電素子24に印加され、当該圧電素子24は基準位置まで変位する。これにより、圧力室26が第2収縮容積から基準容積まで膨張する。上記の再収縮要素p17により慣性力によって主にメニスカスの中央部が吐出方向へ伸びつつある状態でこの方向とは逆方向にノズル21内のインクが引き込まれるので、メニスカスの中央部分の吐出側に押し出された部分がノズル21内のインクから分離し、この分離した部分が、第1駆動パルスP1又は第2駆動パルスP2により吐出されるインク滴よりも微小なスモールドットに対応するインク滴として記録媒体Sに向けて飛翔する。   After the second intermediate hold element p16, the re-shrink element p17 causes the piezoelectric element 24 to flex more toward the inside of the pressure chamber 26. Accordingly, pressure chamber 26 is rapidly contracted from the intermediate expansion volume to the second contraction volume corresponding to second contraction potential VH2. As a result, the ink in the pressure chamber 26 is pressurized, and the central portion of the meniscus that easily follows the pressure change is pushed out to the discharge side. The contracted state of the pressure chamber 26 is maintained by the re-contracted hold element p18 for a predetermined time. After the re-contraction hold element p18, a second return expansion element p19 is applied to the piezoelectric element 24, and the piezoelectric element 24 is displaced to the reference position. As a result, the pressure chamber 26 expands from the second contraction volume to the reference volume. In the state where the central portion of the meniscus is mainly extended in the ejection direction by the above-described re-shrink element p17, the ink in the nozzle 21 is drawn in the opposite direction to this direction, so the ejection side of the central portion of the meniscus is The pushed out part separates from the ink in the nozzle 21, and the separated part is recorded as an ink droplet corresponding to a small dot smaller than the ink droplet ejected by the first drive pulse P1 or the second drive pulse P2. It flies towards the medium S.

図9〜図11は記録階調に応じた駆動パルスの選択パターンについて説明する波形図である。より具体的には、図9はラージドットを記録する際の駆動パルスの選択パターン、図10はミドルドットを記録する際の駆動パルスの選択パターン、図11はスモールドットを記録する際の駆動パルスの選択パターンをそれぞれ示している。本実施形態では、記録媒体Sにおける1つの画素(画像等の構成単位)の形成領域に対し、ドットを形成しない非記録も含めて合計4階調の表現が可能となっている。すなわち、単位周期T内で圧電素子24に印加する駆動パルスの数や種類を変えることで1つの画素領域(記録媒体Sにおける仮想上の画素形成領域)に対して記録されるドットの大きさを異ならせることができる。単位周期T内における駆動パルスの選択は、印刷データに基づいて行われる。例えば、画素領域にドットを形成しない非記録の場合、何れの駆動パルスも圧電素子24に印加されない。このため、単位周期Tにおいてノズル21からはインク(インク滴)が吐出されない。また、単位周期Tにおいて画素領域にラージドットを形成する場合、図9に示されるように、第1駆動信号COM1の単位周期T内の2つの駆動パルスP1及びP2が選択されて圧電素子24に順次印加されることで、単位周期T内でインク滴の吐出動作が2回連続して行われる。これにより、ノズル21からミドルドットに相当する量のインク滴が2回連続して吐出され、記録媒体Sの画素領域に各インク滴が着弾して2つのドットが形成される。そして、これらのドットによりラージドットが構成される。   9 to 11 are waveform diagrams for explaining drive pulse selection patterns according to recording gradations. More specifically, FIG. 9 is a drive pulse selection pattern for recording large dots, FIG. 10 is a drive pulse selection pattern for recording middle dots, and FIG. 11 is a drive pulse for recording small dots. Are respectively shown. In the present embodiment, it is possible to represent a total of four gradations, including non-recording in which dots are not formed, in the formation region of one pixel (constituting unit such as an image) in the recording medium S. That is, by changing the number and type of drive pulses applied to the piezoelectric element 24 within the unit period T, the size of dots recorded on one pixel area (virtual pixel formation area on the recording medium S) It can be different. The selection of the drive pulse in the unit period T is performed based on the print data. For example, in the case of non-recording in which dots are not formed in the pixel region, any drive pulse is not applied to the piezoelectric element 24. For this reason, the ink (ink droplet) is not ejected from the nozzle 21 in the unit cycle T. Further, when large dots are formed in the pixel region in a unit cycle T, as shown in FIG. 9, two drive pulses P1 and P2 in the unit cycle T of the first drive signal COM1 are selected and selected as piezoelectric elements 24. By being sequentially applied, the discharge operation of the ink droplet is continuously performed twice in the unit cycle T. As a result, an ink droplet of an amount corresponding to the middle dot is ejected twice consecutively from the nozzle 21 and each ink droplet lands on the pixel area of the recording medium S to form two dots. And, these dots constitute a large dot.

単位周期Tにおいて画素領域にミドルドットを形成する場合、図10に示されるように、第1駆動信号COM1の第2周期T2における第2駆動パルスP2のみが選択されて圧電素子24に印加される(第1周期T1では基準電位VBで一定)。これにより、単位周期T内ではインク滴の吐出動作が1回行われる。これにより、ノズル21からミドルドットに相当する量のインク滴が1回吐出され、当該インク滴が記録媒体Sに着弾すると当該記録媒体Sには1つのドットが形成される。本実施形態においては、この1つドットによりミドルドットが構成される。そして、単位周期Tにおいて画素領域にスモールドットを形成する場合、図11に示されるように、第2駆動信号COM2の単位周期Tにおける第3駆動パルスP3のみが圧電素子24に印加されることで、単位周期Tでノズル21から1回だけインクが吐出される。これにより、ノズル21からスモールドットに相当する量のインク滴が1回吐出され、記録媒体Sには1つのドットが形成され、これがスモールドットとなる。   When middle dots are formed in the pixel region in the unit cycle T, only the second drive pulse P2 in the second cycle T2 of the first drive signal COM1 is selected and applied to the piezoelectric element 24, as shown in FIG. (In the first period T1, it is constant at the reference potential VB). Thus, within the unit cycle T, the ink droplet ejection operation is performed once. Thus, an ink droplet of an amount corresponding to a middle dot is ejected from the nozzle 21 once, and when the ink droplet lands on the recording medium S, one dot is formed on the recording medium S. In the present embodiment, a middle dot is formed by the one dot. And when forming a small dot in a pixel field in unit cycle T, as shown in Drawing 11, only the 3rd drive pulse P3 in unit cycle T of 2nd drive signal COM2 is applied to piezoelectric element 24. The ink is ejected from the nozzle 21 only once in a unit cycle T. As a result, an ink droplet of an amount corresponding to a small dot is ejected from the nozzle 21 once, one dot is formed on the recording medium S, and this becomes a small dot.

図12〜図15は、比較例としての従来構成のプリンターにおけるインク滴の吐出パターンについて説明する波形図である。従来構成のプリンターでは、第1駆動信号COM1において、単位周期T内に同一形状の駆動パルスが2つ連続している。
この種のプリンターでは、記録速度の高速化の要請に対応するため、駆動パルスによって圧電素子を駆動する周波数(駆動パルスが圧電素子に印加される周波数)である駆動周波数が高められる傾向にある。駆動周波数が高められた場合に問題となるのが、インクの吐出に伴って生じる振動(残留振動)によるインクの吐出特性に対する影響である。すなわち、同一ノズルから比較的高い駆動周波数でインクを連続して吐出させる場合に、先の吐出により生じた残留振動が収束しないうちに次の吐出が行われるため、この残留振動の位相によっては次に吐出されるインク滴の量や飛翔速度が増減する(すなわち、吐出が不安定になる)虞がある。この点に関し、従来のプリンターでは、例えば、図12に示されるように、プリンターの仕様上の最高駆動周波数(最短のパルス印加周期tmin(例えば、25〔μs〕))で同一ノズルからインク滴を連続的に吐出させる吐出パターンの場合、パルス印加周期tminで連続する各駆動パルスのうちの前側の駆動パルスによる吐出で生じた残留振動に対して、後側の駆動パルスによる吐出により生じる振動が逆位相となるような関係となるように設定されている。このため、このような吐出パターンでは、従来よりも短いパルス印加周期tminで駆動パルスを印加すると、先の吐出による残留振動が減衰する前に後の吐出のための駆動パルスが印加されることになるが、先の吐出による残留振動と次の吐出のための駆動パルスの最初の要素で発生する振動との関係が逆位相であるため、先の吐出による残留振動を次の吐出で制振しながら連続的に吐出が行われるので、吐出特性は比較的安定する。また、単位周期T内に駆動パルスが1つだけの駆動波形では、図13に示されるように、スモールドットを連続して記録する場合、図12での最高駆動周波数(パルス印加周期tmin)よりも低い駆動周波数(パルス印加周期tmax)で同一ノズルからインク滴が連続的に吐出される。このようにスモールドットを連続して吐出させる吐出パターンの場合、先の吐出から次の吐出までの時間が図12の場合よりも長くなり、先の吐出で生じた残留振動は次の吐出までの間に減衰するので、吐出特性は比較的安定する。また、図14に示されるように、ミドルドットを連続して記録する場合も、最高駆動周波数(最短のパルス印加周期tmin)よりも低い駆動周波数(パルス印加周期tmin×2)で同一ノズルからインク滴が連続的に吐出されるため、先の吐出で生じた残留振動は次の吐出までの間に減衰するので、吐出特性は比較的安定する。
FIGS. 12 to 15 are waveform diagrams for explaining the discharge pattern of the ink droplet in the conventional printer as the comparative example. In the printer having the conventional configuration, in the first drive signal COM1, two drive pulses having the same shape are continuously formed in a unit period T.
In this type of printer, in order to meet the demand for higher recording speed, the drive frequency which is the frequency at which the piezoelectric element is driven by the drive pulse (the frequency at which the drive pulse is applied to the piezoelectric element) tends to be increased. What is a problem when the drive frequency is increased is the influence on the ejection characteristics of the ink due to the vibration (residual vibration) generated with the ejection of the ink. That is, when the ink is continuously ejected from the same nozzle at a relatively high driving frequency, the next ejection is performed before the residual vibration generated by the previous ejection converges, so depending on the phase of the residual vibration, the next ejection is performed. There is a possibility that the amount of ink droplets ejected to the target and the flying speed may increase or decrease (that is, the ejection may become unstable). In this regard, in a conventional printer, for example, as shown in FIG. 12, ink droplets are ejected from the same nozzle at the maximum drive frequency (shortest pulse application cycle t.sub.min (eg, 25 .mu.s)) on the printer specifications. In the case of the discharge pattern in which discharge is continuously performed, the vibration generated by the discharge by the rear drive pulse is reverse to the residual vibration generated by the discharge by the front drive pulse among the drive pulses continuous in the pulse application cycle tmin. The relationship is set so as to be a phase. For this reason, in such an ejection pattern, when the drive pulse is applied with a pulse application cycle tmin shorter than the conventional one, the drive pulse for the subsequent ejection is applied before the residual vibration due to the previous ejection is attenuated. However, since the relationship between the residual vibration due to the previous discharge and the vibration generated in the first element of the drive pulse for the next discharge is opposite phase, the residual vibration due to the previous discharge is damped by the next discharge. However, since discharge is performed continuously, the discharge characteristics are relatively stable. Further, with a drive waveform having only one drive pulse within a unit cycle T, as shown in FIG. 13, when small dots are continuously recorded, the maximum drive frequency (pulse application cycle tmin) in FIG. Ink droplets are continuously ejected from the same nozzle at a low driving frequency (pulse application cycle tmax). Thus, in the case of the discharge pattern in which the small dots are continuously discharged, the time from the first discharge to the next discharge is longer than in the case of FIG. 12, and the residual vibration generated in the first discharge is the time until the next discharge. The discharge characteristics are relatively stable because of the attenuation between them. Further, as shown in FIG. 14, even in the case where middle dots are continuously recorded, the ink is applied from the same nozzle at a drive frequency (pulse application cycle tmin × 2) lower than the highest drive frequency (shortest pulse application cycle tmin). Since the droplets are discharged continuously, the residual vibration generated in the previous discharge is attenuated until the next discharge, so the discharge characteristics are relatively stable.

ところが、図15に示されるように、インクを吐出するための駆動パルスが最高駆動周波数で2つ以上連続して圧電素子24に印加される第1吐出期間(図15の例では、単位周期T(n))と、最高駆動周波数におけるパルス周期の2周期分の期間であって、インクを吐出するための駆動パルスが圧電素子24に印加されない非吐出期間(図15の例では、単位周期T(n+1))と、インクを吐出するための駆動パルスが圧電素子24に2つ以上印加される第2吐出期間(図15の例では、単位周期T(n+2))と、がこの順で連続する場合、すなわち、最高駆動周波数でのインクの連続吐出が断続的に行われる吐出パターンの場合、第1吐出期間で生じる残留振動が、非吐出期間中も振動し続け、第2吐出期間の最初の駆動パルスの第1予備膨張要素p1の位相と残留振動の位相とが同位相となるため、第2吐出期間の最初の駆動パルスによる残留振動が大きくなり、さらに次の駆動パルスが最高駆動周波数(最短のパルス印加周期tmin)で連続して印加されるため、さらに残留振動による影響を受け第2吐出期間における吐出が不安定になりやすいという課題があった。   However, as shown in FIG. 15, the first ejection period in which two or more drive pulses for ejecting ink are continuously applied to the piezoelectric element 24 at the highest drive frequency (in the example of FIG. (N)) is a period corresponding to two pulse cycles at the highest drive frequency, and a drive pulse for discharging ink is not applied to the piezoelectric element 24 (non-discharge period in the example of FIG. (N + 1) and a second discharge period (in the example of FIG. 15, a unit cycle T (n + 2)) in which two or more drive pulses for discharging ink are applied to the piezoelectric element 24 are continuous in this order In the case of a discharge pattern in which continuous discharge of ink at the highest drive frequency is performed intermittently, the residual vibration generated in the first discharge period continues to vibrate even during the non-discharge period, and the first of the second discharge period Of driving pulse 1 Because the phase of the pre-expansion element p1 and the phase of the residual vibration become the same phase, the residual vibration by the first driving pulse in the second ejection period becomes large, and the next driving pulse has the highest driving frequency (shortest pulse application) Since the voltage is continuously applied in the cycle (tmin), there is a problem that the discharge in the second discharge period tends to be unstable due to the influence of the residual vibration.

本発明に係るプリンター1では、最高駆動周波数で連続する駆動パルス、具体的には、ラージドットを形成するための第1駆動パルスP1及び第2駆動パルスP2に関し、第2駆動パルスP2の第1収縮ホールド要素p4の時間th2を、第1駆動パルスP1の第1収縮ホールド要素p4の時間th1よりも長く設定することで、上記問題を解決している。以下、この点について説明する。   In the printer 1 according to the present invention, regarding the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 for forming continuous dots at the highest drive frequency, specifically, the first drive pulse P2 for forming a large dot, the first drive pulse P2 The above problem is solved by setting the time th2 of the contraction hold element p4 to be longer than the time th1 of the first contraction hold element p4 of the first drive pulse P1. Hereinafter, this point will be described.

図16は、第1駆動パルスP1の第1収縮ホールド要素p4の時間th1に対する第2駆動パルスP2の第1収縮ホールド要素p4の時間th2の割合(〔%〕)と、インクの吐出安定性についての合否との関係を、ノズル21から吐出されるインク滴の初速(インク滴速度〔m/s〕)別に示した表である。この表では、上記の最高駆動周波数(最短のパルス印加周期tmin)でインクの連続吐出が断続的に行われる吐出パターン(2回連続吐出する第1吐出期間、最高駆動周波数の2周期分の非吐出期間、2回連続吐出する第2吐出期間がこの順に連続する吐出パターン)において、第2吐出期間でノズル21から吐出されるインク滴の実際のインク滴速度や量(重量・体積)の目標値からのずれがプリンター1の仕様上の許容範囲内である場合を合格「〇」とし、許容範囲外となった場合を不合格「×」としている。また、インク滴速度は、プリンター1において駆動パルスP1,P2の電圧Vdの大きさ(第1膨張電位VL1と第1収縮電位VH1との電位差:図5及び図6参照)によって規定される目標値である。したがって、インク滴速度が6.0〔m/s〕の場合、7.0〔m/s〕の場合、8.0〔m/s〕の場合で電圧Vdの大きさが異なる(この順に大きくなる)。つまり、インク滴速度を速めるために電圧Vdを大きくすると、それに応じて吐出による圧力室26内の残留振動も大きくなる。なお、上述したように第1駆動パルスP1と第2駆動パルスP2とは、第1収縮ホールド要素p4の時間th1、th2を除き、同じ波形構成となっている。また、従来の構成では、図16中において矢印で示されるように、一般的には駆動パルスP1,P2の第1収縮ホールド要素p4の時間th1、th2にそれぞれ対応する波形要素の時間については同じ値、すなわち、(th2/th1)×100=100〔%〕に設定されている。   FIG. 16 shows the ratio ([%]) of the time th2 of the first contraction hold element p4 of the second drive pulse P2 to the time th1 of the first contraction hold element p4 of the first drive pulse P1 ([%]), and the ejection stability of the ink. 7 is a table showing the relationship between the pass / fail of each ink droplet and the initial velocity (ink droplet velocity [m / s]) of the ink droplet ejected from the nozzle 21. In this table, a discharge pattern in which continuous discharge of ink is intermittently performed at the above-mentioned maximum drive frequency (shortest pulse application cycle tmin) (a first discharge period in which two continuous discharges are continuously performed, two cycles of the maximum drive frequency) In the discharge period, a discharge pattern in which a second discharge period in which two continuous discharges are continuously performed continues in this order), a target of the actual ink droplet velocity and amount (weight / volume) of ink droplets discharged from the nozzles 21 in the second discharge period. The case where the deviation from the value is within the allowable range on the specifications of the printer 1 is regarded as pass “o”, and the case outside the allowable range is regarded as failure “x”. The ink droplet velocity is a target value defined by the magnitude of the voltage Vd of the drive pulses P1 and P2 in the printer 1 (the potential difference between the first expansion potential VL1 and the first contraction potential VH1: see FIGS. 5 and 6). It is. Therefore, when the ink droplet velocity is 6.0 m / s, 7.0 m / s, and 8.0 m / s, the magnitude of the voltage Vd is different (larger in this order). Become). That is, if the voltage Vd is increased to increase the ink droplet velocity, the residual vibration in the pressure chamber 26 due to the discharge also increases accordingly. As described above, the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 have the same waveform configuration except for the times th1 and th2 of the first contraction hold element p4. Further, in the conventional configuration, as indicated by arrows in FIG. 16, generally, the times of the waveform elements respectively corresponding to the times th1 and th2 of the first contraction hold element p4 of the drive pulses P1 and P2 are the same. The value, that is, (th2 / th1) × 100 = 100 [%] is set.

図16に示されるように、インク滴速度がこの表の中で最低の6.0〔m/s〕の場合、吐出安定性については、th1に対するth2の割合が154〔%〕である場合を除いて合格「〇」となっている。これは、上記の最高駆動周波数(最短のパルス印加周期tmin)であっても、インクの吐出に伴う残留振動の大きさも最も小さくなるため、次の駆動パルスが印加されるまでに残留振動が十分に減衰しているためである。しかしながら、インク滴速度が6.0〔m/s〕の場合、記録媒体Sへのインク滴の着弾精度が悪化し、記録画像等の画質に悪影響が生じるおそれがある。このため、実用的なインク滴速度は、7.0〔m/s〕以上である。次に、従来構成のプリンターで一般的なインク滴速度である7.0〔m/s〕の場合、th1に対するth2の割合が105〔%〕以上、125〔%〕以下の範囲では吐出安定性が合格「〇」であるが、当該割合が100〔%〕以下、又は133〔%〕以上では吐出安定性が不合格「×」となっている。th1に対するth2の割合が100〔%〕以下、又は133〔%〕以上の範囲となる構成(従来の構成を含む)では、駆動周波数を上記の最高駆動周波数(最短のパルス印加周期tmin)としたことにより、先に図12を参照して説明したように、第1吐出期間で発生した残留振動の位相と第2吐出期間の最初に印加される第1駆動パルスP1による振動の位相とが同位相となることにより、第2吐出期間における吐出が不安定になりやすいためである。すなわち、従来の構成では、上記の最高駆動周波数でインクの連続吐出が断続的に行われる吐出パターンにおいて吐出が不安定になる。しかし、th1に対するth2の割合が105〔%〕以上、125〔%〕以下の範囲となる構成では、駆動周波数が上記の最高駆動周波数(最短のパルス印加周期tmin)であって、第1駆動パルスP1の残留振動と第2駆動パルスP2自身により発生した振動との複合振動が発生しても、第2駆動パルスP2の第1復帰膨張要素p5により当該複合振動を十分に制振することができる。これにより、上記の最高駆動周波数でインクの連続吐出が断続的に行われる吐出パターンであっても、安定して吐出することができる。
そして、より望ましい(すなわち、記録媒体Sに対するインク滴の着弾精度が表中で最も高い)インク滴速度である8.0〔m/s〕の場合、th1に対するth2の割合が111〔%〕以上、125〔%〕以下の範囲では吐出安定性が合格「〇」であるが、当該割合が105〔%〕以下、又は133〔%〕以上では吐出安定性が不合格「×」となっている。つまり、インク滴速度が8.0〔m/s〕となるように駆動パルスの電圧が従来よりも高められた場合であっても、th1に対するth2の割合が111〔%〕以上、125〔%〕以下の範囲となるように第1駆動パルスP1及び第2駆動パルスP2のそれぞれの第1収縮ホールド要素p4の時間が設定されることにより、最高駆動周波数で連続的にインク滴が吐出された後の残留振動が抑えられるので、上記の最高駆動周波数でインクの吐出が断続的に行われる吐出パターンにおいても第2吐出期間における吐出安定性が確保される。
As shown in FIG. 16, in the case where the ink droplet velocity is the lowest at 6.0 [m / s] in this table, for the ejection stability, the ratio of th2 to th1 is 154 [%]. It is a pass "o" except for it. This is because, even with the above-mentioned maximum drive frequency (the shortest pulse application cycle tmin), the magnitude of the residual vibration accompanying the discharge of the ink is also minimized, so the residual vibration is sufficient before the next drive pulse is applied. Because it is However, when the ink droplet velocity is 6.0 [m / s], the landing accuracy of the ink droplet on the recording medium S may be deteriorated, which may adversely affect the image quality of the recording image or the like. Therefore, the practical ink droplet velocity is 7.0 m / s or more. Next, in the case of an ink droplet velocity of 7.0 m / s, which is generally used in a printer having a conventional configuration, the ejection stability is achieved when the ratio of th2 to th1 is in the range of 105% to 125%. Is a pass “o”, but the discharge stability is “x” when the ratio is 100% or less or 133% or more. In a configuration (including the conventional configuration) in which the ratio of th2 to th1 is in the range of 100% or less or 133% or more, the drive frequency is the above-mentioned maximum drive frequency (shortest pulse application cycle tmin) Thus, as described above with reference to FIG. 12, the phase of the residual vibration generated in the first discharge period and the phase of the vibration by the first drive pulse P1 applied at the beginning of the second discharge period are the same. This is because the discharge in the second discharge period is likely to be unstable due to the phase. That is, in the conventional configuration, the discharge becomes unstable in the discharge pattern in which the continuous discharge of the ink is intermittently performed at the above-mentioned maximum driving frequency. However, in a configuration in which the ratio of th2 to th1 is in the range of 105% to 125%, the drive frequency is the above-mentioned maximum drive frequency (shortest pulse application cycle tmin), and the first drive pulse is Even if composite vibration of residual vibration of P1 and vibration generated by the second drive pulse P2 itself occurs, the composite vibration can be sufficiently damped by the first return expansion element p5 of the second drive pulse P2. . Thus, even in the case of the discharge pattern in which the continuous discharge of the ink is intermittently performed at the above-mentioned maximum drive frequency, the discharge can be stably performed.
When the ink droplet velocity is 8.0 m / s, which is more desirable (that is, the landing accuracy of the ink droplet on the recording medium S is the highest in the table), the ratio of th2 to th1 is 111 [%] or more In the range of 125 [%] or less, the discharge stability is “o”, but when the ratio is 105 [%] or less, or 133 [%] or more, the discharge stability is “x” . That is, even if the voltage of the drive pulse is increased so that the ink droplet velocity is 8.0 [m / s], the ratio of th2 to th1 is 111 [%] or more, 125 [%] ] By setting the time of the first contraction hold element p4 of each of the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 to be in the following range, ink droplets are continuously ejected at the highest drive frequency. Since the residual vibration afterward is suppressed, the discharge stability in the second discharge period is secured even in the discharge pattern in which the discharge of the ink is intermittently performed at the above-mentioned maximum driving frequency.

本発明に係るプリンター1では、インク滴速度が従来よりも高い8.0〔m/s〕に設定された場合であっても、上述したように最高駆動周波数でインクの吐出が断続的に行われる吐出パターンにおいて吐出安定性が確保されるべく、th1に対するth2の割合が111〔%〕以上、125〔%〕以下の範囲となるように、第1駆動パルスP1及び第2駆動パルスP2のそれぞれの第1収縮ホールド要素p4の時間が設定されている。より具体的には、第1駆動パルスP1の第1収縮ホールド要素p4の時間th1については、圧力室26内のインクの固有振動周期(ヘルムホルツ周期)Tcに基づき、以下の式(1)を満たすように設定される。
Tc×0.5≦th1≦Tc×0.55 …(1)
これにより、第1駆動パルスP1では第1収縮要素p3によるインク滴の吐出に伴って生じた振動を第1復帰膨張要素p5により制振することができる。
これに対し、th1の111〔%〕以上、125〔%〕以下の範囲を満たすような第2駆動パルスP2の第1収縮ホールド要素p4の時間th2については、第1駆動パルスP1の第1収縮ホールド要素p4の時間th1及び固有振動周期Tcに基づき、以下の式(2)で求められる。
th2=th1×0.14+Tc×0.55 …(2)
これにより、第2駆動パルスP2では第1吐出期間における残留振動をより効果的に抑制することが可能となる。これにより、ノズル21から吐出されるインク滴の飛翔速度をより高めると共に駆動周波数をより高めることが可能となる。
なお、固有振動周期Tcは、一般的には次式で表すことができる。
Tc=2π√〔(Mn+Ms)/(Mn×Ms×(Cc+Ci))〕
上記式において、Mnはノズル21におけるイナータンス(単位断面積あたりのインクの質量)、Msは供給口27におけるイナータンス、Ccは圧力室26のコンプライアンス(単位圧力あたりの容積変化、柔らかさの度合いを示す。)、Ciはインクのコンプライアンス(Ci=体積V/〔密度ρ×音速c〕)である。
In the printer 1 according to the present invention, even when the ink droplet velocity is set to 8.0 m / s, which is higher than the conventional one, as described above, the ink ejection is intermittently performed at the highest drive frequency. The first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 are set such that the ratio of th2 to th1 is in the range of 111% to 125% in order to ensure the discharge stability in the discharge pattern to be performed. The time of the first contraction hold element p4 is set. More specifically, for the time th1 of the first contraction hold element p4 of the first drive pulse P1, the following equation (1) is satisfied based on the natural vibration period (Helmholtz period) Tc of the ink in the pressure chamber 26: Is set as
Tc × 0.5 ≦ th1 ≦ Tc × 0.55 (1)
As a result, in the first drive pulse P1, the vibration caused by the discharge of the ink droplet by the first contraction element p3 can be damped by the first return expansion element p5.
On the other hand, for the time th2 of the first contraction hold element p4 of the second drive pulse P2 satisfying the range of 111% to 125% of th1, the first contraction of the first drive pulse P1 is performed. Based on the time th1 of the hold element p4 and the natural vibration period Tc, it is obtained by the following equation (2).
th2 = th1 × 0.14 + Tc × 0.55 (2)
As a result, in the second drive pulse P2, it is possible to more effectively suppress the residual vibration in the first ejection period. This makes it possible to further increase the flight speed of the ink droplets ejected from the nozzles 21 and to further increase the drive frequency.
The natural vibration period Tc can be generally expressed by the following equation.
Tc = 2π√ [(Mn + Ms) / (Mn × Ms × (Cc + Ci))]
In the above equation, Mn represents the inertance (mass of ink per unit cross-sectional area) at the nozzle 21, Ms represents the inertance at the supply port 27, and Cc represents the compliance of the pressure chamber 26 (volume change per unit pressure, degree of softness) And Ci is the ink compliance (Ci = volume V / [density ×× speed of sound c 2 ]).

図17は、本発明が適用されたプリンター1における吐出パターンの一例を説明する波形図である。このように、本発明に係るプリンター1では、インクを吐出するための駆動パルスが最高駆動周波数で2つ以上(図17の例では4つ)連続して圧電素子24に印加される第1吐出期間(図17の例では単位周期T(n)〜T(n+1))と、最高駆動周波数における1周期又は2周期分の非吐出期間(図17の例では単位周期T(n+2))と、インクを吐出するための駆動パルスが圧電素子24に2つ以上(図17の例では2つ)印加される第2吐出期間(図17の例では単位周期T(n+3))と、がこの順で連続する場合において、第1吐出期間の最後に圧電素子24に印加される第2駆動パルスP2の第1収縮ホールド要素p4の長さth2が、第2駆動パルスP2の1つ前に圧電素子24に印加される第1駆動パルスP1の第1収縮ホールド要素p4の長さth1よりも上記式(2)に基づき長くなるように設定されている。これにより、このような吐出パターンであっても、第1吐出期間の最後の駆動パルスである第2駆動パルスP2によって残留振動が抑えられるので、非吐出期間の後の第2吐出期間での吐出が不安定となることが抑制される。その結果、高駆動周波数化に対応することが可能となる。また、第1駆動パルスP1と第2駆動パルスP2とは、第1収縮ホールド要素p4の時間th1、th2を除き、同じ波形構成となっているので、第1駆動パルスP1と第2駆動パルスP2とでノズル21から吐出されるインク滴の飛翔速度や量等の吐出特性を揃えることが可能となる。その結果、記録画像等の画質を良好に維持することが可能となる。   FIG. 17 is a waveform diagram for explaining an example of the discharge pattern in the printer 1 to which the present invention is applied. As described above, in the printer 1 according to the present invention, the first ejection in which two or more (four in the example of FIG. 17) drive pulses for ejecting the ink are continuously applied at the highest drive frequency. Periods (in the example of FIG. 17, unit periods T (n) to T (n + 1)), and a non-ejection period (unit period T (n + 2) in the example of FIG. The second ejection period (unit period T (n + 3) in the example of FIG. 17) in which two or more (two in the example of FIG. 17) drive pulses for ejecting the ink are applied to the piezoelectric element 24 In the case of continuing at the end of the first ejection period, the length th2 of the first contraction hold element p4 of the second drive pulse P2 applied to the piezoelectric element 24 at the end of the first ejection period is 24 of the first drive pulse P1 applied to Than the length th1 of the reduced hold component p4 is set to be longer based on the equation (2). As a result, even with such a discharge pattern, residual vibration is suppressed by the second drive pulse P2 which is the last drive pulse of the first discharge period, so that discharge in the second discharge period after the non-discharge period is performed. Is suppressed from becoming unstable. As a result, it becomes possible to cope with higher drive frequency. Further, since the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 have the same waveform configuration except for the times th1 and th2 of the first contraction hold element p4, the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 are formed. Thus, it becomes possible to make the discharge characteristics such as the flying speed and the amount of the ink droplet discharged from the nozzle 21 uniform. As a result, it is possible to maintain good image quality of recorded images and the like.

なお、図17に例示した吐出パターンは一例であり、第1吐出期間、非吐出期間、第2吐出期間がこの順に連続する吐出パターンであれば、種々の吐出パターンに本発明を適用することが可能である。また、上記第1収縮ホールド要素p4の時間th1,th2に関し、第1吐出期間、非吐出期間、第2吐出期間がこの順に連続する吐出パターンとなる場合にのみth2がth1よりも長くなるように設定されればよく、このような吐出不安定とならない吐出パターン(例えば、途中に非吐出期間が無い吐出パターン)においては、th1とth2とが同じ値に設定されても良い。   The discharge pattern illustrated in FIG. 17 is an example, and the present invention may be applied to various discharge patterns as long as the first discharge period, the non-discharge period, and the second discharge period are continuous in this order. It is possible. In addition, regarding the times th1 and th2 of the first contraction hold element p4, the th2 is longer than the th1 only when the first discharge period, the non-discharge period, and the second discharge period are continuous in this order. What is necessary is just to be set, and th1 and th2 may be set to the same value in a discharge pattern which does not become such discharge instability (for example, a discharge pattern having no non-discharge period in the middle).

図18は、本発明に係る駆動信号の変形例について説明する波形図であり、ラージドット、ミドルドット、及びスモールドットをそれぞれ形成する場合の駆動パルスの選択パターンがタイミング信号PTS及びラッチ信号LAT(LAT1、LAT2)と対応付けて示されている。上記第1の実施形態では、1つのタイミング信号PTSに対して1つのラッチ信号LATを発生する構成(1PTS・1LAT)を例示したが、これには限られず、図18に示されるように、1つのタイミング信号PTSに対して2つのラッチ信号LATを発生する構成(1PTS・2LAT)を採用することも可能である。すなわち、この変形例では、第1の実施形態における半分の周波数のPTS信号であっても第1の実施形態と同等の記録解像度が得られる。   FIG. 18 is a waveform diagram for explaining a modification of the drive signal according to the present invention, in which drive pulse selection patterns for forming large dots, middle dots, and small dots are timing signal PTS and latch signal LAT (FIG. It is shown in association with LAT1 and LAT2). In the first embodiment, the configuration (1 PTS · 1 LAT) for generating one latch signal LAT for one timing signal PTS has been exemplified, but the present invention is not limited to this, as shown in FIG. It is also possible to adopt a configuration (1 PTS · 2 LAT) that generates two latch signals LAT for one timing signal PTS. That is, in this modification, even with the PTS signal of half the frequency in the first embodiment, the recording resolution equivalent to that of the first embodiment can be obtained.

本変形例において制御回路9は、タイミング信号PTSの生成に伴って1つ目のラッチ信号LAT1を発生した後、1画素分に対応する規定時間の経過を条件に2つ目のラッチ信号LAT2を発生するように構成されている。なお、各駆動パルスP1〜P3の波形構成は、上記第1の実施形態における各駆動パルスP1〜P3の波形構成と同じである。このため、本変形例においても、第1の実施形態と同様に、第1吐出期間の最後に圧電素子24に印加される第2駆動パルスP2の第1収縮ホールド要素p4の長さth2が、第2駆動パルスP2の1つ前に圧電素子24に印加される第1駆動パルスP1の第1収縮ホールド要素p4の長さth1よりも上記式(2)に基づき長くなるように設定されている。これにより、第1吐出期間、非吐出期間、第2吐出期間がこの順に連続する吐出パターンであっても、第1吐出期間の最後の駆動パルスである第2駆動パルスP2によって残留振動が抑えられるので、非吐出期間の後の第2吐出期間での吐出が不安定となることが抑制される。   In this modification, control circuit 9 generates a first latch signal LAT1 in response to the generation of timing signal PTS, and then generates a second latch signal LAT2 on the condition that a prescribed time corresponding to one pixel has elapsed. It is configured to occur. The waveform configuration of each of the drive pulses P1 to P3 is the same as the waveform configuration of each of the drive pulses P1 to P3 in the first embodiment. For this reason, also in the present modification, as in the first embodiment, the length th2 of the first contraction hold element p4 of the second drive pulse P2 applied to the piezoelectric element 24 at the end of the first ejection period is The length of the first contraction hold element p4 of the first drive pulse P1 applied to the piezoelectric element 24 one before the second drive pulse P2 is set to be longer based on the above equation (2) than the length th1 . Thus, even if the first discharge period, the non-discharge period, and the second discharge period follow the discharge pattern in this order, the residual vibration can be suppressed by the second drive pulse P2, which is the last drive pulse of the first discharge period. Therefore, the discharge in the second discharge period after the non-discharge period is prevented from becoming unstable.

図19は、本発明の第2の実施形態における駆動信号について説明する波形図であり、ラージドット、ミドルドット、及びスモールドットをそれぞれ形成する場合の駆動パルスの選択パターンがタイミング信号PTS及びラッチ信号LATと対応付けて示されている。上記第1の実施形態では、第1駆動信号COM1と第2駆動信号COM2の2つの駆動信号が発生される構成を例示したが、これには限られない。本実施形態では、1つの駆動信号のみが駆動信号発生回路10から発生される点で第1の実施形態と異なっている。本実施形態における駆動信号は、単位周期Tにおいて上記第1の実施形態における第2駆動パルスP2、前側第1駆動パルスP1a、後側第1駆動パルスP1bの順に発生する。単位周期T内の第2駆動パルスP2、前側第1駆動パルスP1a、及び後側第1駆動パルスP1bは、最高駆動周波数(最短のパルス印加周期tmin(例えば、25〔μs〕))で発生する。なお、本実施形態における第1駆動パルスP1a,P1bの波形構成は、上記第1の実施形態における第1駆動パルスP1と同一であり、また、本実施形態における第2駆動パルスP2の波形構成は、上記第1の実施形態における第2駆動パルスP2の波形構成と同じである。   FIG. 19 is a waveform diagram for explaining drive signals in the second embodiment of the present invention, and the selection pattern of drive pulses when forming large dots, middle dots, and small dots is a timing signal PTS and a latch signal. It is shown in association with LAT. In the first embodiment, the configuration in which the two drive signals of the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 are generated is exemplified, but the invention is not limited thereto. The present embodiment is different from the first embodiment in that only one drive signal is generated from the drive signal generation circuit 10. The drive signal in this embodiment is generated in the order of the second drive pulse P2, the front first drive pulse P1a, and the rear first drive pulse P1b in the first embodiment in a unit cycle T. The second drive pulse P2 in the unit cycle T, the front first drive pulse P1a, and the rear first drive pulse P1b are generated at the highest drive frequency (the shortest pulse application cycle tmin (for example, 25 [μs])). . The waveform configuration of the first drive pulses P1a and P1b in the present embodiment is the same as the first drive pulse P1 in the first embodiment, and the waveform configuration of the second drive pulse P2 in the present embodiment is This is the same as the waveform configuration of the second drive pulse P2 in the first embodiment.

本実施形態においてラージドットを形成する場合、単位周期T内の第2駆動パルスP2、前側第1駆動パルスP1a、及び、後側第1駆動パルスP1bが選択されて圧電素子24に順次印加されることで、単位周期T内でインク滴の吐出動作が3回連続して行われる。また、ミドルドットを形成する場合、単位周期T内の第2駆動パルスP2、及び、後側第1駆動パルスP1bが選択されて圧電素子24に順次印加されることで、単位周期T内でインク滴の吐出動作が2回連続して行われる。さらに、スモールドットを形成する場合、単位周期T内の前側第1駆動パルスP1aのみが選択されて圧電素子24に順次印加されることで、単位周期T内でインク滴の吐出動作が1回行われる。   When large dots are formed in the present embodiment, the second drive pulse P2 in the unit cycle T, the front first drive pulse P1a, and the rear first drive pulse P1b are selected and sequentially applied to the piezoelectric element 24. Thus, the ink droplet ejection operation is continuously performed three times in the unit cycle T. Further, when forming the middle dot, the second drive pulse P2 in the unit cycle T and the rear first drive pulse P1b are selected and sequentially applied to the piezoelectric element 24 so that the ink in the unit cycle T is formed. The droplet discharge operation is performed twice in a row. Furthermore, when forming small dots, only the front first drive pulse P1a in the unit cycle T is selected and sequentially applied to the piezoelectric element 24 so that the ink droplet discharge operation is performed once in the unit cycle T. It will be.

本実施形態における構成では、ミドルドットを連続して形成する場合、図19に示されるように、連続する単位周期T(n)と単位周期T(n+1)において先の単位周期T(n)の最後に発生される後側第1駆動パルスP1bと次の単位周期T(n+1)の最初に発生される第2駆動パルスP2とが、最高駆動周波数で2つ以上連続して圧電素子24に印加されることになる。このため、この2つの駆動パルスが発生される期間Td1が第1吐出期間に相当する。また、この第1吐出期間である期間Td1の後には、駆動パルスが選択されない期間Tr(前側第1駆動パルスP1a1つ分の期間)が続き、この期間Trが非吐出期間に相当する。そして、連続する単位周期T(n+1)と単位周期T(n+2)において先の単位周期T(n+1)の最後に発生される後側第1駆動パルスP1bと次の単位周期T(n+2)の最初に発生される第2駆動パルスP2とが発生される期間Td2が第2吐出期間に相当する。すなわち、本実施形態においてミドルドットを連続して形成する場合に、第1吐出期間(Td1)、非吐出期間(Tr)、及び、第2吐出期間(Td2)がこの順に連続する。   In the configuration according to the present embodiment, when the middle dots are continuously formed, as shown in FIG. 19, in the continuous unit cycle T (n) and the unit cycle T (n + 1), the preceding unit cycle T (n) is used. The rear first drive pulse P1b generated last and the second drive pulse P2 generated first in the next unit cycle T (n + 1) are applied to the piezoelectric element 24 continuously at two or more at the highest drive frequency It will be done. Therefore, the period Td1 in which the two drive pulses are generated corresponds to the first ejection period. Further, after the period Td1 which is the first ejection period, a period Tr (a period corresponding to one front side first drive pulse P1a) in which the drive pulse is not selected continues, and this period Tr corresponds to a non-ejection period. Then, in the continuous unit cycle T (n + 1) and the unit cycle T (n + 2), the first rear driving pulse P1b generated at the end of the previous unit cycle T (n + 1) and the first of the next unit cycle T (n + 2) A period Td2 during which the second drive pulse P2 generated is generated corresponds to a second discharge period. That is, when the middle dots are continuously formed in the present embodiment, the first ejection period (Td1), the non-ejection period (Tr), and the second ejection period (Td2) continue in this order.

本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、第1吐出期間の最後に圧電素子24に印加される第2駆動パルスP2の第1収縮ホールド要素p4の長さth2が、第2駆動パルスP2の1つ前に圧電素子24に印加される後側第1駆動パルスP1bの第1収縮ホールド要素p4の長さth1よりも上記式(2)に基づき長くなるように設定されている。これにより、本実施形態においてミドルドットを連続して形成する場合のように、第1吐出期間、非吐出期間、第2吐出期間がこの順に連続する吐出パターンであっても、第1吐出期間の最後の駆動パルスである第2駆動パルスP2によって残留振動が抑えられるので、非吐出期間の後の第2吐出期間での吐出が不安定となることが抑制される。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the length th2 of the first contraction hold element p4 of the second drive pulse P2 applied to the piezoelectric element 24 at the end of the first ejection period is the second drive. The length of the first contraction hold element p4 of the rear first drive pulse P1b applied to the piezoelectric element 24 one before the pulse P2 is set to be longer based on the above equation (2) than the length th1. Thereby, as in the case where the middle dots are continuously formed in the present embodiment, even if the first discharge period, the non-discharge period, and the second discharge period are continuous in this order, the first discharge period is Since the residual vibration is suppressed by the second drive pulse P2 which is the last drive pulse, the discharge in the second discharge period after the non-discharge period is suppressed from becoming unstable.

図20は、第2の実施形態の比較例としての従来構成における駆動信号について説明する波形図であり、ラージドット、ミドルドット、及びスモールドットをそれぞれ形成する場合の駆動パルスの選択パターンが示されている。この従来構成では、駆動信号に含まれる各駆動パルスPdはいずれも同一構成(同一波形)となっており、単位周期において圧電素子に印加する駆動パルスの数を変更することでラージドット、ミドルドット、及びスモールドットをそれぞれ形成する構成となっている。すなわち、この構成においてラージドットを形成する場合、単位周期Tにおいて3つの駆動パルスPdが選択されて圧電素子に順次印加される。同様に、ミドルドットを形成する場合、単位周期Tにおいて2つの駆動パルスPdが選択されて圧電素子に順次印加され、スモールドットを形成する場合、単位周期Tにおいて1つの駆動パルスPdが選択されて圧電素子に印加される。   FIG. 20 is a waveform diagram for explaining a drive signal in a conventional configuration as a comparative example of the second embodiment, and shows a selection pattern of drive pulses in the case of forming large dots, middle dots and small dots, respectively. ing. In this conventional configuration, each drive pulse Pd included in the drive signal has the same configuration (same waveform), and the large dot and the middle dot are changed by changing the number of drive pulses applied to the piezoelectric element in a unit cycle. , And small dots are respectively formed. That is, when forming a large dot in this configuration, three drive pulses Pd are selected in unit period T and sequentially applied to the piezoelectric element. Similarly, when forming a middle dot, two drive pulses Pd are selected in a unit cycle T and sequentially applied to the piezoelectric element, and when forming a small dot, one drive pulse Pd is selected in a unit cycle T Applied to the piezoelectric element.

ここで、本発明が適用されない従来構成のプリンターでは、上記第2の実施形態においてミドルドットを連続して形成する場合のように第1吐出期間、非吐出期間、第2吐出期間がこの順に連続する吐出パターンでは吐出が不安定となる。このため、従来構成では、単位周期中の2つの駆動パルスPdを順次選択して複数の単位周期に亘ってミドルドットを連続的に形成する場合、図20に示されるように、各駆動パルスPdが均等間隔Txで配置される構成を採る必要があった。これにより、ラージドットまたはスモールドットを形成するための駆動信号とミドルドットを形成するための駆動信号とを共通化することができず、それぞれ別の駆動信号とする必要があり、その結果、回路構成が複雑化するという問題があった。これに対し、本発明の第2の実施形態の構成では、ラージドット、ミドルドット、及び、スモールドットを形成するための駆動信号を共通化することができるので、回路構成を簡素化することが可能となる。   Here, in the printer having the conventional configuration to which the present invention is not applied, the first ejection period, the non-ejection period, and the second ejection period are continuous in this order as in the case where the middle dots are continuously formed in the second embodiment. In the case of the discharge pattern, the discharge becomes unstable. Therefore, in the conventional configuration, when two drive pulses Pd in a unit cycle are sequentially selected to form middle dots continuously over a plurality of unit cycles, as shown in FIG. Have to be arranged at equal intervals Tx. As a result, the drive signal for forming the large dot or the small dot can not be shared with the drive signal for forming the middle dot, and it is necessary to provide separate drive signals, and as a result, the circuit There is a problem that the configuration becomes complicated. On the other hand, in the configuration of the second embodiment of the present invention, drive signals for forming large dots, middle dots, and small dots can be made common, so the circuit configuration can be simplified. It becomes possible.

なお、上記各実施形態では、圧力発生部として所謂撓み振動型の圧電素子を例示したが、これには限られない。例えば、所謂縦振動型の圧電素子を圧力発生部として採用する構成においても本発明を適用することができる。この場合、上記の各駆動パルスの波形の極性が反転することになる。   In each of the above embodiments, a so-called flexural vibration type piezoelectric element has been exemplified as the pressure generating portion, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a configuration in which a so-called longitudinal vibration type piezoelectric element is adopted as a pressure generation unit. In this case, the polarity of the waveform of each drive pulse described above is reversed.

そして、本発明は、圧力発生部を駆動させることでノズルから液滴を吐出する構成を有する液体吐出装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体吐出装置、例えば、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。   The present invention is not limited to a printer, and various ink jet recordings such as a plotter, a facsimile machine, a copier, etc., as long as the liquid discharge apparatus has a configuration in which droplets are discharged from a nozzle by driving a pressure generating unit. The present invention can also be applied to liquid discharge devices other than devices and recording devices, such as display manufacturing devices, electrode manufacturing devices, and chip manufacturing devices.

1…プリンター,2…プリントエンジン,3…紙送り機構,4…キャリッジ移動機構,5…リニアエンコーダー,6…記録ヘッド,7…プリンターコントローラー,9…制御回路,10…駆動信号発生回路,12…ヘッドコントローラー,16…キャリッジ,17…インクカートリッジ,18…ガイドロッド,20…ケース,21…ノズル,22…ノズルプレート,23…流路基板,24…圧電素子,25…共通液室,26…圧力室,27…供給口,28…インク導入路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer, 2 ... Print engine, 3 ... Paper feeding mechanism, 4 ... Carriage movement mechanism, 5 ... Linear encoder, 6 ... Recording head, 7 ... Printer controller, 9 ... Control circuit, 10 ... Drive signal generation circuit, 12 ... Head controller, 16: Carriage, 17: Ink cartridge, 18: Guide rod, 20: Case, 21: Nozzle, 22: Nozzle plate, 23: Flow path substrate, 24: Piezoelectric element, 25: Common liquid chamber, 26: Pressure Chamber, 27 ... supply port, 28 ... ink introduction path

Claims (3)

液体を吐出するノズルと、
前記ノズルに連通する圧力室と、
前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生部と、
前記圧力発生部に印加される駆動パルスを発生する駆動信号発生回路と、
を備える液体吐出装置であって、
前記駆動パルスは、前記圧力室の容積を収縮させて前記ノズルから液体を吐出させる収縮波形要素と、当該収縮波形要素により収縮された前記圧力室を膨張させる膨張波形要素と、前記収縮波形要素と前記膨張波形要素との間に発生され、前記圧力室の収縮状態を維持するホールド波形要素と、を有し、
前記駆動パルスによる前記圧力発生部の駆動周波数が最高となる最高駆動周波数で2つ以上の駆動パルスが連続して前記圧力発生部に印加される第1吐出期間と、前記最高駆動周波数の1周期又は2周期分の期間であって前記駆動パルスが前記圧力発生部に印加されない非吐出期間と、2つ以上の前記駆動パルスが前記圧力発生部に印加される第2吐出期間と、がこの順で連続する場合において、前記第1吐出期間の最後に前記圧力発生部に印加される後側駆動パルスの前記ホールド波形要素の長さが、前記後側駆動パルスの1つ前に前記圧力発生部に印加される前側駆動パルスの前記ホールド波形要素の長さよりも長いことを特徴とする液体吐出装置。
A nozzle for discharging liquid,
A pressure chamber in communication with the nozzle;
A pressure generating unit that causes pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber;
A drive signal generation circuit that generates a drive pulse applied to the pressure generation unit;
A liquid discharge apparatus comprising:
The drive pulse contracts a volume of the pressure chamber to cause a liquid to be discharged from the nozzle, an expansion waveform element to expand the pressure chamber contracted by the contraction waveform element, and the contraction waveform element And a hold waveform element generated between the expansion waveform element and maintaining the contracted state of the pressure chamber;
The first ejection period in which two or more drive pulses are continuously applied to the pressure generating portion at the highest driving frequency at which the driving frequency of the pressure generating portion by the driving pulse is the highest, and one cycle of the highest driving frequency Alternatively, a non-ejection period in which the drive pulse is not applied to the pressure generating portion during a period of two cycles, and a second ejection period in which two or more drive pulses are applied to the pressure generating portion are in this order When the hold waveform element of the rear drive pulse applied to the pressure generator at the end of the first ejection period is one before the rear drive pulse. A liquid discharge device characterized in that it is longer than the length of the hold waveform element of the front side drive pulse applied to the.
前記前側駆動パルスと前記後側駆動パルスとは、前記ホールド波形要素の長さを除いて同一波形構成であることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。   The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein the front drive pulse and the rear drive pulse have the same waveform configuration except for the length of the hold waveform element. 前記前側駆動パルスの前記ホールド波形要素の時間th1は、前記圧力室内の液体の固有振動周期Tcに基づき、
Tc×0.5≦th1≦Tc×0.55
に設定され、
前記後側駆動パルスの前記ホールド波形要素の時間th2は、前記時間th1及び前記固有振動周期Tcに基づき、
th2=th1×0.14+Tc×0.55
に設定されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体吐出装置。
The time th1 of the hold waveform element of the front drive pulse is based on the natural oscillation period Tc of the liquid in the pressure chamber,
Tc × 0.5 ≦ th1 ≦ Tc × 0.55
Set to
The time th2 of the hold waveform element of the rear drive pulse is based on the time th1 and the natural vibration period Tc,
th2 = th1 × 0.14 + Tc × 0.55
The liquid discharge device according to claim 1 or 2, wherein
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