本发明的实施方式涉及喷墨头。
背景技术：
喷墨头在进行灰阶印刷时采用调整从一个喷嘴喷出的液滴的数量的多滴方式。在现有的多滴方式中，将用于从喷嘴喷出1滴墨水液滴的驱动波形重复必要的次数。因此，墨水液滴的个数越多，致动器的动作次数增加，因此电力消耗增大。另外，由于驱动时间与墨水液滴的个数成比例地增加，存在难以提高驱动频率等问题。
从这种情况出发，期待相比于现有技术，能够通过用多滴方式减少从喷嘴多次喷出墨水液滴时的致动器的动作次数来减少电力消耗，另外，相比于现有技术，通过缩短驱动时间来实现高速驱动的喷墨头。
技术实现要素：
发明所要解决的课题
本发明的实施方式要解决的技术问题在于，提供一种喷墨头，能够实现多滴方式的墨水液滴喷出时的电力消耗的降低和高速驱动。
用于解决课题的手段
在一实施方式中，喷墨头具备：压力室，收容墨水；喷嘴，连通于压力室；致动器，使该压力室的容积变化；以及驱动电路，驱动致动器。驱动电路对致动器施加包括第一波形要素至第五波形要素的驱动波形，从喷嘴连续喷出2滴墨水。第一波形要素使压力室的容积扩张，对压力室施加负压。第二波形要素生成从第一波形要素后开始的第一等待时间。第三波形要素在经过第一等待时间后，使压力室的容积复原，对压力室施加正压第四波形要素生成从第三波形要素后开始的第二等待时间。第五波形要素在经过第二等待时间后，使压力室的容积收缩，对压力室施加正压。
在一实施方式中，喷墨头具备：压力室，收容墨水；喷嘴，连通于所述压力室；致动器，与所述压力室对应地设置，使所述压力室的容积变化；以及驱动电路，驱动所述致动器，所述驱动电路对所述致动器施加依次包括扩张脉冲和收缩脉冲的驱动波形，通过所述扩张脉冲的后段和所述收缩脉冲的前段，从所述喷嘴各喷出1滴墨水，所述扩张脉冲使所述压力室的容积扩张之后复原，所述收缩脉冲使所述压力室的容积收缩之后复原。
在一实施方式中，喷墨头具备：压力室，收容墨水；喷嘴，连通于所述压力室；致动器，与所述压力室对应地设置，使所述压力室的容积变化；以及驱动电路，驱动所述致动器，所述驱动电路对所述致动器施加驱动波形，从所述喷嘴喷出墨水，所述驱动波形依次包括：扩张脉冲，使所述压力室的容积扩张第一时间而对所述压力室施加负压；第一收缩脉冲，使所述压力室的容积收缩第二时间而对所述压力室施加正压；第一弱收缩脉冲，以比所述第一收缩脉冲的收缩弱的方式使所述压力室的容积收缩第三时间；以及第二收缩脉冲，以比所述第一弱收缩脉冲的收缩强的方式使所述压力室的容积收缩第四时间。
附图说明
图1是喷墨头的分解立体图。
图2是局部放大在喷墨头的基材上排列成两列的压电部件的一侧的立体图。
图3是在长度方向上以图1的f3-f3向视线剖切喷墨头的局部的放大剖视图。
图4是局部放大喷墨头的压电部件的一侧的俯视图。
图5是以图4的f5-f5向视线剖切喷墨头的剖视图。
图6是以图4的f6-f6向视线剖切喷墨头的剖视图。
图7是示出喷墨头的驱动电路的主要结构的框图。
图8是示出对喷墨头的致动器施加的1滴波形的波形图。
图9是示出对喷墨头的致动器施加1滴波形的驱动电压时的驱动电压波形、墨水压力波形以及墨水流速波形的图。
图10是示出对喷墨头的致动器施加的2滴波形的波形图。
图11是示出对喷墨头的致动器施加2滴波形的驱动电压时的驱动电压波形、墨水压力波形以及墨水流速波形的图。
图12是示出对喷墨头的致动器施加的3滴波形的波形图。
图13是示出对喷墨头的致动器施加3滴波形的驱动电压时的驱动电压波形、墨水压力波形以及墨水流速波形的图。
图14是示出对喷墨头的致动器施加的其他的2滴波形的波形图。
图15是示出对喷墨头的致动器施加其他的2滴波形的驱动电压时的驱动电压波形、墨水压力波形以及墨水流速波形的图。
图16是用于说明2滴波形的收缩脉冲的后段和弱收缩脉冲的后段的确定方法的第一波形图。
图17是用于说明2滴波形的收缩脉冲的后段和弱收缩脉冲的后段的确定方法的等价电路图。
图18是用于说明2滴波形的收缩脉冲的后段和弱收缩脉冲的后段的确定方法的第二波形图。
图19是用于说明2滴波形的收缩脉冲的后段和弱收缩脉冲的后段的确定方法的第三波形图。
图20是示出由喷墨头的驱动电路生成的连结驱动波形的第一例的时序图。
图21是示出由喷墨头的驱动电路生成的连结驱动波形的第二例的时序图。
图22是用于说明图20所示的第一例的多滴方式的时序图。
图23是用于说明图21所示的第二例的多滴方式的时序图。
图24是示出在提前了图10示出的2滴波形的收缩脉冲的前段的时刻后的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。
图25是示出在提前了图10示出的2滴波形的收缩脉冲的前段的时刻后的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。
图26是示出在提前了图12示出的3滴波形的第二收缩脉冲的前段的时刻后的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。
图27是示出在提前了图12示出的3滴波形的第一收缩脉冲的前段的时刻后的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。
图28是示出在改变了图10示出的2滴波形的弱收缩脉冲的收缩率后的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。
附图标记说明：
1：喷墨头；40：驱动电路；41：该波形生成部；42：邻接波形生成部；43：印刷数据设定部；44：波形单元选择部；45：驱动器部；46：波形连结控制部；100：基材；118：压电部件；131：第一槽(压力室)；132：第二槽(空室)；133：隔壁；134：第一电极；135：第二电极；200：框部件；300：喷嘴板；301：喷嘴；400：壳体；411、421：1滴波形单元设定部；412、422：2滴波形单元设定部；413、423：3滴波形单元设定部；414、424：驱动波形生成部。
具体实施方式
下面，使用附图对能够实现以多滴(multidrop)方式进行墨水喷出时的电力消耗及高速驱动的喷墨头的实施方式进行说明墨水液滴。
首先，使用图1至图6对喷墨头1的结构进行说明。
图1是喷墨头1的分解立体图。喷墨头1例如是共用方式的按需(on-demand)型的喷墨头。喷墨头1例如搭载在喷墨打印机上，向记录介质喷出墨水。
喷墨头1包括基材100、框部件200、喷嘴板300和壳体400。并且，喷墨头1包括在壳体400内部的上游侧墨水歧管及下游侧墨水歧管(未图示)、驱动电路40等。驱动电路40用于使喷墨头1动作。上游侧墨水歧管和下游侧墨水歧管连接于头1外部的上游侧墨罐和下游侧墨罐(未图示)。
基材100呈矩形的板状，将其一侧的表面作为安装面121。喷墨头1在该安装面121的中央部呈排列地设置有两列沿着基材100的长度方向延伸的两根压电部件118。各压电部件118在宽度方向上的截面为梯形，且彼此分开地平行配置。在基材100上，沿着压电部件118的长度方向设置有多个供给口125和多个排出口126。
多个供给口125在两根压电部件118之间即沿着基材100的中央部在基材100的长度方向上排列设置。各供给口125贯穿基材100，连通于上游侧墨水歧管(未图示)，其前端连接于上游侧墨罐(未图示)。换言之，从上游侧墨罐经过上游侧墨水歧管，通过供给口125向喷墨头1供给的墨水流入墨室116(参照图5、图6)。多个排出口126在其间夹着供给口125，呈两列地排列设置于两根压电部件118。各排出口126贯通基材100而连通于下游侧墨水歧管(未图示)，其前端连接于下游侧墨罐(未图示)。墨室116内的墨水通过各排出口126和下游侧墨水歧管被向下游侧墨罐排出。位于头1外部的下游侧墨罐的墨水通过泵(未图示)返回至上游侧墨罐。因此，墨水在各墨罐和墨室116之间通过供给口125和排出口126而循环。
喷嘴板300呈矩形的板状，并具有用于喷出墨水液滴的多个喷嘴301。各喷嘴301贯通喷嘴板300，并沿着喷嘴板300的长度方向呈两列排列地配置。在喷嘴板300的表面302，即从喷嘴301喷出墨水液滴侧的表面上形成有斥墨水膜。斥墨水膜例如由具有斥液性的硅元素类斥液材料或含氟类有机材料形成。
喷嘴板300配置为与基材100的安装面121夹着框部件200而对置。根据该配置，在喷墨头1中，由基材100、框部件200和喷嘴板300包围而形成墨室116。
框部件200配置在基材100的安装面121和喷嘴板300之间。框部件200围着两个压电部件118，并具有围住整个喷嘴301的大小。
压电部件118例如由锆钛酸铅(pzt)形成。压电部件118通过将板状的两个压电体以彼此的分级方向对置的方式贴合而形成。本实施方式的压电部件118具有在长度方向上延伸的棒状的外形。需要说明的是，作为压电材料，并不限定于此，例如，能够使用pto(pbtio3：钛酸铅)、pmnt(pb(mg1/3nb2/3)o3-pbtio3)、pznt(pb(zn1/3nb2/3)o3-pbtio3)、zno以及aln等各种压电性材料。
压电部件118粘接于基材100的安装面121。作为该粘接材料，例如使用具有热固化性的聚酰亚胺类粘接材料。
图2是局部放大在基材100上排列成两列的压电部件118的一方的立体图。在图2中，为了便于观察内部结构，未示出喷嘴板300的一部分。
压电部件118具有：上表面118c，与基材100的安装面121平行且沿基材100的宽度方向延伸；以及两个倾斜面118b，以从该上表面118c两端的边去向安装面121而变宽的方式倾斜。压电部件118交替地具有在其表面118a上沿基材100的宽度方向延伸的多个第一槽131(以下也称为压力室131)和多个第二槽132(以下也称为空(dummy)室132)。即，在压电部件118中，隔开该第一槽131和第二槽132而形成多个隔壁133。换言之，隔壁133是设置于第一槽131和第二槽132之间的凸部。第一槽131和第二槽132的两端连接于倾斜面118b。在本实施方式中，第一槽131和第二槽132是分别是以相同形状形成的槽。需要说明的是，第一槽131和第二槽132的形状也可以不同。
在第二槽132的两端部设置有壁部117。壁部117封闭第二槽132的两端。壁部117具有与压电部件118的上表面118c设置于同一平面的上表面117a。压电部件118的上表面118c和壁部117的上表面117a粘接于喷嘴板300。由此，防止填充于墨室116中的墨水侵入第二槽132。
图3是在长度方向上以f3-f3向视线剖切图1所示的喷墨头1的局部的放大剖视图。图4是局部放大图1所示的喷墨头1的压电部件118的一侧的俯视图。图5是以f5-f5向视线剖切图4所示的喷墨头1的剖视图。
图6是以f6-f6向视线剖切图4所示的喷墨头1的剖视图。以下，使用图3至图6对墨室116的结构及墨水的流动方式进行详细地说明。
首先，如图3所示，喷嘴板300的喷嘴301设置成一个喷嘴301连通于一个第一槽131。也就是说，喷嘴板300与在两列压电部件118上分别设置的第一槽131对应地具有两列喷嘴301。另一方面，没有与第二槽132对应的喷嘴。
如图5及图6所示，墨室116是被基材100的安装面121、喷嘴板300以及框部件200包围的空间。墨室116包括第一墨室116a和第二墨室116b。第一墨室116a是两个压电部件118之间的空间。第一墨室116a与多个供给口125连通。另一方面，第二墨室116b是两个压电部件118的框部件200侧(外侧)的空间。第二墨室116b分别与多个排出口126连通。
墨水从头1的外部的上游侧墨罐经由上游侧墨水歧管而被供给至第一墨室116a。墨室116逐渐由被供给的墨水填满。具体而言，流入第一墨室116a的墨水通过位于其两侧的压电部件118的多个第一槽131，向位于外侧的两个第二墨室116b流出。由此，由框部件200围着的整个墨室116被墨水填满。并且，流入第二墨室116b的墨水通过多个排出口126并经过下游侧墨水歧管而流到头1外部的下游侧墨罐中。
如图4及图5所示，在多个第一槽131之间交替地配置的多个第二槽132的两端由壁部117堵塞。因此，墨水不会侵入第二槽132中。这样，多个第一槽131作为使墨水循环的流路的一部分发挥功能，另一方面，多个第二槽132作为墨水不侵入的空室发挥功能。
接着，对配置在基材100和压电部件118的电极和布线进行说明。
如图3所示，在第一槽131中形成第一电极134，在第二槽132中形成第二电极135。在图3的例子中，在一个第一槽131中形成一个第一电极134，在一个第二槽132中形成两个第二电极135。第一电极134遍及第一槽131的一对侧面138和底面139而形成。第二电极135遍及第二槽132的各侧面140和底面141的一部分而分别形成。
如图4至图6所示，在第二墨室116b的基材100上设置有向第一槽131延伸的第一布线136和向第二槽132延伸的第二布线137。详细来说，在每个第一槽131上设置有一个第一布线136，在每个第二槽132上设置有两个第二布线137。第一布线136的一端连接于形成在第一槽131中的第一电极134，第一布线136的另一端经由柔性布线板40a连接于图1所示的驱动电路40。另外，两个第二布线137的一端分别连接于形成在第二槽132中的两个第二电极135，第二布线137的另一端经由柔性布线板40a连接于驱动电路40。
设置在第一槽131和第二槽132的第一电极134和第二电极135例如由镍薄膜形成。第一电极134和第二电极135并不限定于此，例如，也可以使用pt(铂)和al(铝)、ti(钛)的薄膜来形成。此外，作为第一电极134和第二电极135的材料，还能够使用像cu(铜)、al(铝)、ag(银)、ti(钛)、w(钽)、mo(钼)、au(金)那样的其他材料。
通过上述那样的结构，通过第一电极134和第二电极135的电位差，能够使该压电部件118变形，该第一电极134与第二电极135夹着压电部件118而对置。即，由压电部件118、夹着压电部件118的第一电极134和第二电极135构成使第一槽131的容积变化的致动器。并且，由该致动器、填满墨水的第一槽131以及与第一槽131对应的喷嘴301构成喷出墨水的一个通道。
下面，将收容墨水的第一槽131称为压力室131，将不收容墨水的第二槽132称为空室132，继续说明。首先，使用图7对喷墨头1的驱动电路40进行说明。
图7是放大了图3所示的喷墨头1的一部分的图，且是示出驱动电路40的主要结构的框图。关于喷墨头1，示出了以连通于喷嘴板300的喷嘴301的一个压力室131为中心，夹着隔壁133邻接的两个空室132的一部分。如上所述，通过用致动器使收容墨水的压力室131的容积变化，从连通于压力室131的喷嘴301喷出墨水。致动器通过配置于压力室131的第一电极134和分别配置于邻接的空室132的的第二电极135的电位差，使作为压力室131的隔壁133的压电部件118切断变形，从而使压力室131的容积扩张或收缩。
驱动电路40是用于向第一电极134和第二电极135施加致动器的驱动信号的电路。驱动电路40包括该波形生成部41、邻接波形生成部42、印刷数据设定部43、波形单元选择部44、驱动器部45和波形连结控制部46。
该波形生成部31生成向该电极即配置于压力室131的第一电极134施加的信号s1。邻接波形生成部32生成向邻接电极即配置于与压力室131邻接的两个空室132的第二电极135施加的信号s2。
印刷数据设定部43设定从外部获得的印刷数据。波形单元选择部44基于印刷数据设定部43所设定的印刷数据，输出接通或断开的选择信号sl。选择信号sl通过印刷数据的灰度值改变接通时间(参考图22、图23)。
驱动器部45具有与第一电极134对应的第一驱动器451和与第二电极135分别对应的第二驱动器452。第一驱动器451介于该波形生成部41和第一电极134之间。第一驱动器451将该波形生成部41所生成的信号s1施加于第一电极134。第二驱动器452介于邻接波形生成部42和第二电极135之间。第二驱动器452具有浮动(高电阻)控制输入，该浮动控制输入端子被输入选择信号sl。当选择信号sl接通时，第二驱动器452将邻接波形生成部42所生成的信号s2施加于第二电极135。当选择信号sl为断开时，第二驱动器452将输出作为断开状态，不对第二电极135施加邻接波形生成部42所生成的信号s2。
该波形生成部41具有1滴波形单元设定部411、2滴波形单元设定部412、3滴波形单元设定部413以及驱动波形生成部414，邻接波形生成部42具有1滴波形单元设定部421、2滴波形单元设定部422、3滴波形单元设定部423以及驱动波形生成部424。
在该波形生成部41中，1滴波形单元设定部411设定用于从喷嘴301喷出1滴墨水液滴的第一电极134用的驱动波形数据。2滴波形单元设定部412设定用于喷嘴301连续喷出2滴墨水液滴的第一电极134用的驱动波形数据。3滴波形单元设定部413设定用于从喷嘴301连续喷出3滴墨水液滴的第一电极134用的驱动波形数据。
在邻接波形生成部42中，1滴波形单元设定部421设定用于从喷嘴301喷出1滴墨水液滴的第二电极135用的驱动波形数据。2滴波形单元设定部422设定用于从喷嘴301连续喷出2滴墨水液滴的第二电极135用的驱动波形数据。3滴波形单元设定部423设定用于从喷嘴301连续喷出3滴墨水液滴的第二电极135用的驱动波形数据。
下面，将各波形单元设定部411、421、412、422、413、423分别设定的驱动波形数据称为驱动波形单元。
在该波形生成部41中，驱动波形生成部414按照预先确定的顺序选择并连结在各波形单元设定部411、412、413中分别设定的驱动波形单元。并且，驱动波形生成部414将连结多个驱动波形单元的第一电极134用的驱动波形信号s1输出到驱动器部45的第一驱动器451。
在邻接波形生成部42中，驱动波形生成部424按照预先确定的顺序选择并连结在各波形单元设定部421、422、423中分别设定的驱动波形单元。并且，驱动波形生成部424将连结多个驱动波形单元的第二电极135用的驱动波形信号s2输出到驱动器部45的第二驱动器452。
驱动波形生成部414、424选择驱动波形单元的顺序由波形连结控制部46控制。即，波形连结控制部46以设定各波形单元设定部411、421、412、422、413、423的连结顺序并按照该设定连结波形单元的方式对驱动波形生成部414、424进行控制。
在此，驱动波形生成部414选择的驱动波形单元同时对应于驱动波形生成部424选择的驱动波形单元。也就是说，当驱动波形生成部414选择1滴波形单元设定部411的驱动波形单元时，驱动波形生成部424也选择1滴波形单元设定部421的驱动波形单元。当驱动波形生成部414选择2滴波形单元设定部412的驱动波形单元时，驱动波形生成部424也选择2滴波形单元设定部422的驱动波形单元。当驱动波形生成部414选择3滴波形单元设定部413的驱动波形单元时，驱动波形生成部424也选择3滴波形单元设定部423的驱动波形单元。连结的顺序可以可编程地构成。
如上所述，在选择信号sl接通的期间，对第一电极134施加驱动波形信号s1，对第二电极135施加驱动波形信号s2。这样，通过驱动波形信号s1和驱动波形信号s2的差分电压驱动致动器。另一方面，在选择信号sl断开的期间，对第一电极134施加驱动波形信号s1，而不对第二电极135施加驱动波形信号s2，第二电极135成为浮动状态。因此，第二电极135的电位追随作为致动器的静电电容被感应的第一电极134的电位。其结果，由于在第一电极134和第二电极135之间没有产生电位差，因此致动器不驱动。
接着，使用图8至图13对在本实施方式中使用的1滴波形、2滴波形以及3滴波形的驱动波形单元进行说明。
图8是示出该波形生成部41的1滴波形单元设定部411所设定的驱动波形单元与邻接波形生成部42的1滴波形单元设定部421所设定的驱动波形单元的差分电压的波形图。即，在1滴波形单元设定部411和1滴波形单元设定部421中分别对驱动波形单元进行设定，以使得生成图8示出的差分电压。该差分电压成为致动器的驱动电压。通过对致动器施加该驱动电压，从喷嘴301喷出1滴墨水液滴。在本实施方式中，将这种驱动电压波形称为1滴波形。
图9是示出对向致动器施加1滴波形的驱动电压时的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。在图9中，通过实线示出驱动电压波形，通过单点划线示出墨水压力波形，通过虚线示出墨水流速波形。另外，将纵轴的值标准化。
如图8所示，1滴波形由第一波形要素至第七波形要素e11～e17构成。在时刻t11，第一波形要素e11使压力室131的容积扩张而对该压力室131施加负压。第二波形要素e12生成从第一波形要素e11后开始的第一等待时间(t12-t11)。在经过了第一等待时间后的时刻t12，第三波形要素e13使压力室131的容积复原而对该压力室施加正压。第四波形要素e14生成从第三波形要素e13后开始的第二等待时间(t13-t12)。在经过了第二等待时间后的时刻t13，第五波形要素e15使压力室131的容积收缩而对该压力室131施加正压。第六波形要素e16生成从第五波形要素e15后开始的第三等待时间(t14-t13)。在经过了第三等待时间后的时刻t14，第七波形要素e17使压力室131的容积复原。
在此，第一波形要素e11、第二波形要素e12以及第三波形要素e13形成使压力室131的容积扩张之后复原的扩张脉冲p11。即，第一波形要素e11是扩张脉冲p11的前段，第二波形要素e12是扩张脉冲p11的脉冲宽度，第三波形要素e13是扩张脉冲p11的后段。第五波形要素e15、第六波形要素e16以及第七波形要素e17形成使压力室131的容积收缩之后复原的收缩脉冲p12。即，第五波形要素e15是收缩脉冲p12的前段，第六波形要素e16是收缩脉冲p12的脉冲宽度，第七波形要素e17是收缩脉冲p12的后段。
在扩张脉冲p11的前段(波形要素e11)的时刻t11，以使压力室131的容积扩张的方式使两侧的隔壁133位移。如图9所示，通过该位移，对压力室131内的墨水瞬间施加负压力。其结果，喷嘴301处的墨水的弯液(meniscus)面后退。
之后，墨水压力伴随其固有振动，从负压变为正压。然后，经过第一等待时间(波形要素e12)，在成为扩张脉冲p11的后段(波形要素e13)的时刻t12时，将压力室131的容积复原。这时，如图9所示，对墨水瞬间施加正压力。这样，在墨水压力为预定值以上的正压的状态下，当通过脉冲变化对墨水瞬间施加正压力时，弯液面开始前进，从而从喷嘴301喷出1滴墨水液滴。即，第一等待时间是等在扩张脉冲p11的前段成为负压的墨水压力升高到预定值为止的时间。预定值是在扩张脉冲p11的后段通过对墨水瞬间施加正压力来喷出1滴墨水液滴的值。为了最有效地喷出墨水，将第一等待时间(波形要素e12)设定为压力室的墨水的固有振动周期的1/2。
之后，墨水压力伴随其固有振动，从正压变为负压。当墨水压力变为负压时，稍后弯液面后退。然后，在墨水压力为负压的状态下，经过第二等待时间(波形要素e14)，在成为收缩脉冲p12的前段(波形要素e15)的时刻t13时，以使得压力室131的容积收缩的方式使两侧的隔壁133位移。通过该位移，对墨水瞬间施加正压力。但是，在施加正压力的时刻t13，墨水的压力为负压，因此不会从喷嘴301喷出墨水液滴。
在压力室131的容积收缩的状态下，经过第三等待时间(波形要素e16)，在成为收缩脉冲p12的后段(波形要素e17)的时刻t14时，使压力室131的容积复原。在该时刻t14，墨水压力振动的振幅的大小与通过收缩脉冲p12的后段对墨水瞬间施加的负压力相等，另外，墨水流速为零。因此，之后压力室131内的残余振动被消除。即，第二等待时间和第三等待时间是用于生成通过收缩脉冲p12的后段消除压力室131内的残余振动的定时的时间。
这样，通过对致动器施加图8所示的1滴波形的驱动电压，压力室131按照扩张、恢复、收缩、恢复的顺序进行动作。并且，通过扩张及恢复的动作，从连通于压力室131的喷嘴301喷出1滴墨水液滴。另外，通过之后的收缩及恢复的动作，墨水液滴喷出后的残余振动被消除。
图10是示出该波形生成部41的2滴波形单元设定部412所设定的驱动波形单元与邻接波形生成部42的2滴波形单元设定部422所设定的驱动波形单元的差分电压的波形图。即，在2滴波形单元设定部412和2滴波形单元设定部422中分别对驱动波形单元进行设定，使得生成图10所示的差分电压。该差分电压成为致动器的驱动电压。通过对致动器施加该驱动电压，从喷嘴301连续喷出2滴墨水液滴。在本实施方式中，将这种驱动电压波形称为2滴波形。
图11是示出对致动器施加2滴波形的驱动电压时的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。在图11中，通过实线示出驱动电压波形，通过单点划线示出墨水压力波形，通过虚线示出墨水流速波形。另外，将纵轴的值标准化。
如图10所示，2滴波形由第一波形要素至第九波形要素e21～e29构成。在时刻t21，第一波形要素e21使压力室131的容积扩张而对该压力室131施加负压。第二波形要素e22生成从第一波形要素e21后开始的第一等待时间(t22-t21)。在经过了第一等待时间后的时刻t22，第三波形要素e23使压力室131的容积复原而对该压力室131施加正压。第四波形要素e24生成从第三波形要素e23后开始的第二等待时间(t23-t22)。在经过了第二等待后等的时刻t23，第五波形要素e25使压力室131的容积收缩而对该压力室131施加正压。第六波形要素e26生成从第五波形要素e25后开始的第三等待时间(t24-t23)。在经过第三等待时间后的时刻t24，第七波形要素e27使压力室131的容积稍微复原。在图11的例子中，当将波形要素e25得到的收缩率设为100％时，恢复成50％的收缩率。第八波形要素e28生成从第七波形要素e27后开始的第四等待时间(t25-t24)。在经过了第四等待时间后的时刻t25，第九波形要素e29使压力室131的容积复原。
在此，第一波形要素e21、第二波形要素e22以及第三波形要素e23形成使压力室131的容积扩张之后复原的扩张脉冲p21。即，第一波形要素e21是扩张脉冲p21的前段，第二波形要素e22是扩张脉冲p21的脉冲宽度，第三波形要素e23是扩张脉冲p21的后段。第五波形要素e25、第六波形要素e26以及第七波形要素e27形成收缩脉冲p22，该收缩脉冲p22使压力室131的容积收缩之后稍微复原而成为比通过第六波形要素e26维持的收缩状态弱的收缩状态(弱收缩状态)。即，第五波形要素e25是收缩脉冲p22的前段，第六波形要素e26是收缩脉冲p22的脉冲宽度，第七波形要素e27是收缩脉冲p22的后段。第八构成要素e28和第九构成要素e29形成使压力室131维持弱收缩状态预定时间之后复原的弱收缩脉冲p23。即，第八波形要素e28是弱收缩脉冲p23的脉冲宽度，第九波形要素e29是弱收缩脉冲p23的后段。
在扩张脉冲p21的前段(波形要素e21)的时刻t21以使压力室131的容积扩张的方式使两侧的隔壁133位移。如图11所示，通过该位移，对压力室131内的墨水瞬间施加负压力。其结果，喷嘴301处的墨水的弯液面后退。
之后，墨水压力伴随其固有振动，从负压变为正压。然后，经过第一等待时间(波形要素e22)，在成为在扩张脉冲p21的后段(波形要素e23)的时刻t22时，使压力室131的容积复原。这时，如图11所示，对墨水瞬间施加正压力。这样，在墨水压力为预定值以上的正压状态下，当通过脉冲变化对墨水瞬间施加正压力时，弯液面开始前进，从而从喷嘴301喷出1滴墨水液滴(第一滴的喷出)。即，第一等待时间是等在扩张脉冲p21的前段成为负压的墨水压力升高到预定值为止的时间。预定值是通过在扩张脉冲p21的后段对墨水瞬间施加正压力来喷出1滴墨水液滴的值。在图11的例子中，将第一等待时间设为压力室的墨水的固有振动周期的1/2。
之后，墨水压力伴随其固有振动，从正压变为负压。当墨水压力变为负压时，稍后弯液面后退。之后，墨水压力再次变为正压。然后，在墨水压力为正压的状态下，经过第二等待时间(波形要素e24)，在成为收缩脉冲p22的前段(波形要素e25)的时刻t23时，以使压力室131的容积收缩的方式使两侧的隔壁133位移。通过该位移，对墨水瞬间施加正压力。在此，时刻t23是墨水压力成为与时刻t22时大致相同的值的时刻。因此，在墨水压力为预定值以上的正压状态下，通过脉冲变化对墨水瞬间施加正压力，弯液面开始前进，从而从喷嘴301喷出1滴墨水液滴(第二滴的喷出)。即，第二等待时间是等到墨水的压力升高至通过在收缩脉冲p22的前段对墨水瞬间施加正压力而喷出1滴墨水液滴为止的时间。
在压力室131的容积收缩的状态下，经过第三等待时间(波形要素e26)，在成为收缩脉冲p22的后缘(波形要素e27)的时刻t24时，以压力室131的容积稍微复原的方式使两侧的隔壁133位移。通过该位移，压力室131成为比收缩状态弱的弱收缩状态。该弱收缩状态被维持直至经过第四等待时间(波形要素e28)为止。然后，在成为弱收缩脉冲p23的后段(波形要素e29)的时刻t25时，使压力室131的容积复原。在时刻t25，墨水压力振动的振幅的大小与通过弱收缩脉冲p23的后段对墨水瞬间施加的负压力相等，另外，墨水流速为零。因此，之后压力室131内的残余振动被消除。即，第三等待时间和第四等待时间是用于生成通过弱收缩脉冲p23的后段消除压力室131内的残余振动的定时的时间。
这样，通过对致动器施加图10所示的2滴波形的驱动电压，压力室131按照扩张、恢复、收缩、弱收缩、恢复的顺序进行动作。并且，通过开始的扩张及恢复的动作，从连通于压力室131的喷嘴301喷出第一滴墨水液滴。另外，通过之后的收缩动作，从喷嘴301喷出第二滴墨水液滴。然后，通过之后的弱收缩和恢复的动作，墨水液滴喷出后的残余振动被消除。
图12是示出该波形生成部41的3滴波形单元设定部413所设定的驱动波形单元与邻接波形生成部42的3滴波形单元设定部423所设定的驱动波形单元的差分电压的波形图。即，在3滴波形单元设定部413和3滴波形单元设定部423中分别对驱动波形单元进行设定，以使得生成图12所示的差分电压。该差分电压成为致动器的驱动电压。通过对致动器施加该驱动电压，从喷嘴301连续喷出3滴墨水液滴。在本实施方式中，将这种驱动电压波形称为3滴波形。
图13是示出对致动器施加3滴波形的驱动电压时的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。在图13中，通过实线示出驱动电压波形，通过单点划线示出墨水压力波形，通过虚线示出墨水流速波形。另外，将纵轴的值标准化。
如图12所示，3滴波形由第一波形要素至第十三波形要素e31～e43构成。在时刻t31，第一波形要素e31使压力室131的容积扩张而对该压力室131施加负压。第二波形要素e32生成从第一波形要素e31后开始的第一等待时间(t32-t31)。在经过了第一等待时间后的时刻t32，第三波形要素e33使压力室131的容积复原而对该压力室施加正压。第四波形要素e34生成从第三波形要素e33后开始的第二等待时间(t33-t32)。在经过了第二等待时间后的时刻t33，第五波形要素e35使压力室131的容积收缩而对该压力室131施加正压。第六波形要素e36生成从第五波形要素e35后开始的第三等待时间(t34-t33)。在经过了第三等待时间后的时刻t34，第七波形要素e37使压力室131的容积稍微复原。在图13的例子中，当将波形要素e35得到的收缩率设为100％时，恢复成50％的收缩率。第八波形要素e38生成从第七波形要素e37后开始的第四等待时间(t35-t34)。在经过了第四等待时间后的时刻t35，第九波形要素e39使压力室131的容积再次收缩而对该压力室131施加正压。在图13的例子中，当将波形要素e35得到的收缩率作为100％时，收缩成同等的收缩率。第十波形要素e40生成从第九波形要素e39后开始的第五等待时间(t36-t35)。在经过了第五等待时间后的时刻t36，第十一波形要素e41使压力室131的容积稍微复原。在图13的例子中，当将波形要素e39得到的收缩率作为100％时，恢复成50％的收缩率。第十二波形要素e42生成从第十一波形要素e41后开始的第六等待时间(t37-t36)。在经过了第六等待时间后的时刻t37，第十三波形要素e43使压力室131的容积复原。
在此，第一波形要素e31、第二波形要素e32以及第三波形要素e33形成使压力室131的容积扩张之后复原的扩张脉冲p31。即，第一波形要素e31是扩张脉冲p31的前段，第二波形要素e22是扩张脉冲p31的脉冲宽度，第三波形要素e23是扩张脉冲p31的后段。第五波形要素e35、第六波形要素e36以及第七波形要素e37形成收缩脉冲p32，该收缩脉冲p32使压力室131的容积收缩之后稍微恢复而成为比通过第六波形要素e36维持的收缩状态弱的收缩状态(弱收缩状态)。即，第五波形要素e35是第一收缩脉冲p32的前段，第六波形要素e36是第一收缩脉冲p32的脉冲宽度，第七波形要素e37是第一收缩脉冲p32的后段。第八构成要素e38形成第一弱收缩脉冲p33，该第一弱收缩脉冲p33使压力室131维持第一收缩脉冲p32的弱收缩状态预定时间。即，第八波形要素e38是第一弱收缩脉冲p33的脉冲宽度。第九波形要素e39、第十波形要素e40以及第十一波形要素e41形成第二收缩脉冲p34，该第二收缩脉冲p34使压力室131的容积收缩之后稍微恢复而成为弱收缩状态。即，第九波形要素e39是第二收缩脉冲p34的前段，第十波形要素e40是第二收缩脉冲p34的脉冲宽度，第十一波形要素e41是第二收缩脉冲p34的后段。第十二构成要素e42和第十三构成要素e43形成使压力室131维持弱收缩状态预定时间之后复原的第二弱收缩脉冲p35。即，第十二波形要素e42是第二弱收缩脉冲p35的脉冲宽度，第十三波形要素e43是第二弱收缩脉冲p35的后段。
在扩张脉冲p31的前段(波形要素e31)的时刻t31，以使压力室131的容积扩张的方式使两侧的隔壁133位移。如图13所示，通过该位移，对压力室131内的墨水瞬间施加负压力。其结果，喷嘴301处的墨水的弯液面后退。
之后，墨水的压力伴随其固有振动周期，从负压变为正压。然后，经过第一等待时间(波形要素e32)，在成为第一扩张脉冲p31的后段(波形要素e33)的时刻t32时，使压力室131的容积复原。这时，如图13所示，对墨水瞬间施加正压力。这样，在墨水压力为预定值以上的正压状态下，当通过脉冲变化对墨水瞬间施加正压力时，弯液面开始前进，从喷嘴301喷出1滴墨水液滴(第一滴的喷出)。即，第一等待时间是等在扩张脉冲p31的前段成为负压的墨水压力升高到预定值为止的时间。预定值是通过在扩张脉冲p31的后段对墨水瞬间施加正压力来喷出1滴墨水液滴的值。
之后，墨水压力伴随其固有振动，从正压变为负压。然后，在墨水压力为正压的状态下，经过第二等待时间(波形要素e34)，在成为第一收缩脉冲p32的前段(波形要素e35)的时刻t33时，以使压力室131的容积收缩的方式使两侧的隔壁133位移。通过该位移，对墨水瞬间施加正压力。在此，时刻t33是墨水压力成为与时刻t32时大致相同的值的时刻。因此，在墨水压力为预定值以上的正压的状态下，通过脉冲变化对墨水瞬间施加正压力，因此弯液面开始前进，从而从喷嘴301喷出1滴墨水液滴(第二滴的喷出)。即，第二等待时间是等到墨水的压力升高至通过在收缩脉冲p32的前段对墨水瞬间施加正压力而喷出1滴墨水液滴为止的时间。
在压力室131的容积收缩后，墨水压力变为负压。然后，经过第三等待时间(波形要素e36)，在成为收缩脉冲p32的后段(波形要素e37)的时刻t34时，以使压力室131的容积稍微复原的方式使两侧的隔壁133位移。通过该位移，压力室131成为比收缩状态弱的弱收缩状态，弯液面后退。在此，时刻t34是处在墨水压力为负压的期间且在图13的例子中是墨水的负压为极大值的时刻。通过在该时刻t34设为弱收缩状态，墨水压力的振动振幅增大。
弱收缩状态被维持到直至经过第四等待时间(波形要素e38)，在该期间，墨水压力变为正压。然后，在成为弱收缩脉冲p33的后段(波形要素e39)的时刻t35时，以使压力室131的容积再次收缩的方式使两侧的隔壁133位移。通过该位移，对墨水瞬间施加正压力。然后，弯液面再次变为前进。在此，时刻t35设为比墨水压力成为与时刻t32和t33时大致相同的值的时刻晚的定时。对第三滴施加正压力的波形要素e39的大小仅为第一滴的e33、第二滴的e35的一半。因此，与第一滴、第二滴的情况相比，需要等到墨水压力变大，因此定时推迟。需要说明的是，在时刻t35，在进行了波形要素e39的驱动后的墨水压力成为与时刻t32和t33后大致相同的值。因此，在墨水压力为预定值以上的正压状态下，通过脉冲变化对墨水瞬间施加正压力，因此从喷嘴301喷出1滴的墨水液滴(第三滴的喷出)。即，第四等待时间是等到墨水的压力升高至通过在收缩脉冲p34的前段对墨水瞬间施加正压力而喷出1滴墨水液滴为止的时间。
在压力室131的容积收缩的状态下，经过第五等待时间(波形要素e40)，在成为第二收缩脉冲p34的后段(波形要素e41)的时刻t36时，以使压力室131的容积稍微复原的方式使两侧的隔壁133位移。通过该位移，压力室131成为比收缩状态弱的弱收缩状态。该弱收缩状态被维持到直至经过第六等待时间(波形要素e42)。然后，在成为第二弱收缩脉冲p35的后段(波形要素e43)的时刻t37时，使压力室131的容积复原。在时刻t37，墨水压力振动的振幅的大小与通过第二弱收缩脉冲p35的后段对墨水瞬间施加的负压力相等，另外，墨水流速为零。因此，之后压力室131内的残余振动被消除。即，第五等待时间和第六等待时间是用于生成通过第二弱收缩脉冲p35的后段消除压力室131内的残余振动的定时的时间。
这样，通过对致动器施加图12所示的3滴波形的驱动电压，压力室131按照扩张、恢复、收缩、弱收缩、收缩、弱收缩、恢复的顺序动作。并且，通过最初的扩张及恢复的动作，从连通于压力室131的喷嘴301喷出第一滴墨水液滴。另外，通过之后的收缩动作，从喷嘴301喷出第二滴墨水液滴。此外，通过之后的弱收缩和收缩的动作，从喷嘴301喷出第三滴墨水液滴。然后，通过之后的弱收缩和恢复动作，消除墨水液滴喷出后的残余振动。
但是，在上述的2滴波形中，在收缩脉冲p22的后段产生弱收缩脉冲p23，通过该弱收缩脉冲p23的后段消除残余振动。3滴波形的情况也是同样的。但是，在压力室131中墨水压力振动的衰减比较少的情况下，在2滴波形或者3滴波形中也可以如1滴波形那样通过收缩脉冲p22的后段来消除残余振动。
因此，接着使用图14及图15对通过收缩脉冲p22的后段消除残余振动的2滴波形进行说明。
图14是2滴波形的波形图，图15是示出对致动器施加2滴波形的驱动电压时的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。在图15中，通过实线示出驱动电压波形，通过单点划线示出墨水压力波形，通过虚线示出墨水流速波形。另外，将纵轴的值标准化。
如图14所示，2滴波形由第一波形要素至第七波形要素e41～e47构成。在时刻t41，第一波形要素e41使压力室131的容积扩张而对该压力室131施加负压。第四波形要素e42生成从第一波形要素e41后开始的第一等待时间(t42-t41)。在经过了第一等待时间后的时刻t42，第三波形要素e43使压力室131的容积复原而对该压力室131施加正压。第四波形要素e44生成从第三波形要素e43后开始的第二等待时间(t43-t42)。在经过了第二等待时间的时刻t43，第五波形要素e45使压力室131的容积收缩而对该压力室131施加正压。第六波形要素e46生成从第五波形要素e45后开始的第三等待时间(t44-t43)。在经过了第三等待时间后的时刻t44，第七波形要素e47使压力室131的容积复原。
在此，第一波形要素e41、第二波形要素e42以及第三波形要素e43形成使压力室131的容积扩张之后复原的扩张脉冲p41。即，第一波形要素e41是扩张脉冲p41的前段，第二波形要素e42是扩张脉冲p41的脉冲宽度，第三波形要素e43是扩张脉冲p41的后段。第五波形要素e45、第六波形要素e46以及第七波形要素e47形成使压力室131的容积收缩之后复原的收缩脉冲p42。即，第五波形要素e45是收缩脉冲p42的前段，第六波形要素e46是收缩脉冲p42的脉冲宽度，第七波形要素e47是收缩脉冲p42的后段。
在扩张脉冲p41的前段(波形要素e41)的时刻t41，以使压力室131的容积扩张的方式使两侧的隔壁133位移。如图15所示，通过该位移，对压力室131内的墨水瞬间施加负压力。其结果，喷嘴301处的墨水的弯液面后退。
之后，墨水压力伴随其固有振动周期，从负压变为正压。然后，经过第一等待时间(波形要素e42)，在成为扩张脉冲p41的后段(波形要素e43)的时刻t42时，使压力室131的容积复原。这时，如图15所示，对墨水瞬间施加正压力。这样，在墨水压力为预定值以上的正压状态下，在通过脉冲变化对墨水瞬间施加正压力时，弯液面开始前进。然后，从喷嘴301喷出1滴墨水液滴(第一滴的喷出)。即，第一等待时间是等在扩张脉冲p41的前段成为负压的墨水压力升高到预定值为止的时间。预定值是通过在扩张脉冲p41的后段对墨水瞬间施加正压力来喷出1滴墨水液滴的值。
之后，墨水压力伴随其固有振动，从正压变为负压。当墨水压力变为负压时，稍后弯液面后退。之后，墨水压力再次变为正压。然后，经过第二等待时间(波形要素e44)，在成为收缩脉冲p42的前段(波形要素e45)的时刻t43时，以使压力室131的容积收缩的方式使两侧的隔壁133位移。通过该位移，对墨水瞬间施加正压力。在此，时刻t43是墨水压力成为与时刻t42时大致相同的值的时刻。因此，在墨水压力为预定值以上的正压状态下，通过脉冲变化对墨水瞬间施加正压力，因此弯液面开始前进，从而从喷嘴301喷出1滴墨水液滴(第二滴的喷出)。即，第二等待时间是等到墨水的压力升高至通过在收缩脉冲p42的前段对墨水瞬间施加正压力来喷出1滴墨水液滴为止的时间。
在使压力室131的容积收缩的状态下，经过第三等待时间(波形要素e46)，在成为收缩脉冲p42的后段(波形要素e47)的时刻t44时，使压力室131的容积复原。在时刻t44，墨水压力振动的振幅的大小与通过收缩脉冲p42的后段对墨水瞬间施加的负压力相等，另外，墨水流速为零。因此，之后压力室131内的残余振动被消除。即，第三等待时间是用于生成通过收缩脉冲p42的后段消除压力室131内的残余振动的定时的时间。
这样，通过对致动器施加图14所示的2滴波形的驱动电压，压力室131按照扩张、恢复、收缩、恢复的顺序进行动作。并且，通过最初的扩张和恢复的动作，从连通于压力室131的喷嘴301喷出第一滴墨水液滴。另外，通过之后的收缩动作，从喷嘴301喷出第二滴墨水液滴。然后，通过之后的恢复动作，消除墨水液滴喷出后的残余振动。
需要说明的是，在图14所示的2滴波形中，在残余振动的消除中能够利用的波形要素限定于作为收缩脉冲p42的后段的波形要素e47。并且，该波形要素e47的输出定时限定于上述的定时，因此，消除时的自由度小。能否利用图14所示的2滴波形取决于墨水的残余振动的衰减的大小。即，在墨水的残余振动的衰减比较大的情况下，在波形要素e47中有时由于压力变化过大而无法顺利进行消除。
在图10或图12所示的2滴波形或3滴波形中，在收缩脉冲p22或第二收缩脉冲p34的后段设有弱收缩状态的阶段。若在收缩脉冲的后段设置弱收缩状态的阶段，则可以调整用于消除的波形要素e29或波形要素e43。因此，提高消除时的自由度。在此，下面以2滴波形为例，使用图16～图19对用于消除的波形要素的定时的确定方法进行说明。
图16是示出在时刻t25没有终止2滴波形的弱收缩脉冲p23而使压力室131继续为弱收缩状态的情况下的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。在图16中，通过实线示出驱动电压波形，通过单点划线示出墨水压力波形，通过虚线示出墨流速波形。另外，将纵轴的值标准化。
如图16所示，在时刻t25之后也使压力室131继续为弱收缩状态的情况下，残余振动不被消除。另外，如果将从收缩状态转移到弱收缩状态的时刻t24向前后偏移，则由于该时刻的墨水压力和墨水流速变化，因此，之后的残余振动的大小变化。在图16的例子中，当在时刻t24之前转移到弱收缩状态时，残余振动变大，当在时刻t24之后转移到弱收缩状态时，残余振动减小。在此，调整时刻t24的定时，以通过模拟找到墨水流速为零且墨水压力与使压力室131从从弱收缩状态返回初始状态时产生的压力振幅一致的时刻。并且，将该时刻作为弱收缩脉冲p23的后段的定时即时刻t25。通过这样的方式，如图10所示，能够消除残余振动。
模拟能够使用图17所示的等价电路进行。等价电路是将电压源v与电阻r、电容器c和电感器l的串联电路连接的电路。在图10所示的2滴波形的情况下，电阻r为0.33的，电容器c为0.37μf，电感器l为0.65μh。并且，此时，第一等待时间(t22-t21)为1.56μs，第二等待时间(t23-t22)为2.80μs，第三等待时间(t24-t23)为2.94μs，第四等待时间(t25-t24)为0.66μs。这种等价电路从喷墨头1的残余振动特性提取，并根据其特性来确定电阻r、电容器c和电感器l的值。
这样，压力室131的损失通过等价电路的电阻r的值表示。在压力室131的损失大即电阻r的值大的情况下，残余振动小。因此，在该情况下，将从收缩状态转移到弱收缩状态的时刻t24向前偏移。通过这样的方式，能够确保墨水压力与压力室131从弱收缩状态返回初始状态时产生的压力振幅一致的时刻。然后，将该时刻作为结束弱收缩状态的时刻t25。
例如，在将电阻r增大为0.38该进行模拟并选择适当的时刻t24、t25后，该驱动电压波形、墨水压力波形和墨水流速波形成为图18所示那样。在图18中，第一等待时间(t22-t21)为1.56μs，第二等待时间(t23-t22)为2.80μs，第三等待时间(t24-t23)为2.84μs，第四等待时间(t25-t24)为0.86μs。
相反，在压力室131的损失小，即电阻r的值小的情况下，残余振动变大。因此，在该情况下，将从收缩状态转移到弱收缩状态的时刻t24向后偏移。通过这样的方式，能够确保墨水压力与将压力室131从弱收缩状态返回初始状态时产生的压力振幅一致的时刻。然后，将该时刻作为结束弱收缩状态的时刻t25。
例如，在将电阻r减小为0.28状进行模拟并选择适当的时刻t24、t25后，该驱动电压波形、墨水压力波形和墨水流速波形成为图19所示那样。在图19中，第一等待时间(t22-t21)为1.56μs，第二等待时间(t23-t22)为2.80μs，第三等待时间(t24-t23)为3.14μs，第四等待时间(t25-t24)为0.36μs。
这样，通过在收缩脉冲的后段设置弱收缩状态的阶段，能够根据墨水的残余振动的衰减的大小来调整用于进行消除的波形要素e29或波形要素e43，因此进行消除时的自由度增大。
接着，使用图20～图23对驱动电路40的动作进行说明。
图20是驱动波形生成部414、424选择两次1滴波形单元设定部411、421的驱动波形单元，接着选择两次2滴波形单元设定部412、422的驱动波形单元，并生成将其连结的驱动波形信号的例子。在同一图中，波形信号s1是由驱动波形生成部414生成，经由第一致动器451施加于压力室131的第一电极134的驱动波形信号s1。波形信号s2是由驱动波形生成部424生成，经由第二致动器452施加于邻接的空室132的第二电极135的驱动波形信号s2。波形信号δ波示出了驱动波形信号s1和驱动波形信号s2的差分电压。另外，第一单元u1示出了驱动波形生成部414、424最初选择的驱动波形单元的波形及其差分电压。第二单元u2示出了驱动波形生成部414、424第二次选择的驱动波形单元的波形及其差分电压。关于第三和第四单元u3、u4也是同样的，示出了第三次或第四次选择的驱动波形单元的波形及其差分电压。
在图20的例子的情况下，当对压力室131的致动器施加第一单元u1或第二单元u2的波形时，从喷嘴301喷出1滴墨水液滴。当对压力室131的致动器施加第三单元u3或第四单元u4的波形时，从喷嘴301连续喷出2滴墨水液滴。
另一方面，当印刷数据的灰阶值为1时，波形单元选择部44输出使第一单元u1的期间有效的选择信号。当灰阶值为2时，波形单元选择部44输出使第一单元u1的期间和第二单元u2的期间有效的选择信号。当灰阶值为4时，波形单元选择部44输出使第一单元u1的期间至第三单元u3的期间有效的选择信号。当灰阶值为6时，波形单元选择部44输出使第一单元u1的期间至第四单元u4的期间有效的选择信号。
图22的(a)是波形单元选择部44输出使第一单元u1的期间有效的选择信号sl的情况下的的波形例。在选择信号sl接通的第一单元u1期间，对第一电极134施加驱动波形信号s1，对第二电极135施加驱动波形信号s2。其结果，对压力室131的致动器施加驱动波形信号s1和驱动波形信号s2的差分电压δv，因此从连通于该压力室131的喷嘴301喷出1滴墨水液滴。另一方面，在选择信号sl为断开的第二单元至第四单元u2、u3、u4期间，对第一电极134施加驱动波形信号s1，而不对第二电极135施加驱动波形信号s2，第二电极135变为浮动。因此，第二电极135的电位追随第一电极134的电位。其结果，差分电压δ压为0，不喷出墨水液滴。于是，在一个印刷周期中，喷出1滴墨水。
图22的(b)是波形单元选择部44输出使第一单元至第三单元u1、u2、u3期间有效的选择信号sl的情况下的波形例。在选择信号sl为接通的第一单元至第三单元u1、u2、u3期间，对第一电极134施加驱动波形信号s1，对第二电极135施加驱动波形信号s2。其结果，对压力室131的致动器施加驱动波形信号s1和驱动波形信号s2的差分电压δv，因此从连通于该压力室131的喷嘴301连续喷出4滴墨水液滴。即，在第一单元u1期间喷出1滴，在第二滴u2期间也喷出1滴墨水。另外，在第三单元u3期间依次喷出2滴墨水。另一方面，当选择信号sl为断开的第四单元u4期间，对第一电极134施加驱动波形信号s1，而不对第二电极135施加驱动波形信号s2。因此，第二电极135的电位追随第一电极134的电位。其结果，差分电压δ压为0，因此不喷出墨水液滴，第二电极135变为浮动。于是，在一个印刷周期中，喷出4滴墨水。
图22的(c)是波形单元选择部44输出使第一单元至第四单元u1、u2、u3、u4的期间有效的选择信号sl的情况下的波形例。在选择信号sl为接通的第一单元至第四单元u1、u2、u3、u4期间，对第一电极134施加驱动波形信号s1，对第二电极135施加驱动波形信号s2。其结果，对压力室131的致动器施加驱动波形信号s1和驱动波形信号s2的差分电压δv，因此从连通于该压力室131的喷嘴301连续喷出6滴墨水液滴。即，在第一单元u1期间喷出1滴，在第二滴u2期间也喷出1滴墨水。另外，在第三单元u3期间，依次喷出2滴，在第四单元u4期间，连续喷出2滴墨水。于是，在一个印刷周期中，喷出6滴墨水。
需要说明的是，虽未图示，但在波形单元选择部44输出使第一单元u1期间和第二单元u2期间有效的选择信号sl时，在一个印刷周期中，连续喷出2滴墨水。
因此，能够实现根据印刷数据选择性地喷出1滴、2滴、4滴或6滴墨水液滴来进行灰阶印刷的多滴方式。
需要说明的是，虽未图示，但在波形单元选择部44输出使第二单元u2期间和第三单元u3期间有效的选择信号sl时，在一个印刷周期中连续喷出3滴墨水。
另外，虽未图示，但在波形单元选择部44输出使第二单元u2、第三单元u3和第四单元u4的期间有效的选择信号sl时，在一个印刷循环中，连续喷出5滴墨水。
如果使波形单元选择部44可编程地构成为，针对预定的灰度值，波形单元选择部44使哪个期间有效，则通过针对灰度值任意组合u1～u4，能够喷出0～6滴墨水。
图21是驱动波形生成部414、424选择两次1滴波形单元设定部411、421的驱动波形单元，接着选择一次2滴波形单元设定部412、422的驱动波形单元，然后选择一次3滴波形单元设定部413、423的驱动波形单元，从而生成驱动波形信号的例子。在同一图中，附图标记s1、s2、δδ、u1、u2、u3、u4示出与图20相同的内容。
在图21的例子的情况下，当对压力室131的致动器施加第一单元u1或第二单元u2的波形时，从喷嘴301喷出1滴墨水液滴。当对压力室131的致动器施加第三单元u3的波形时，从喷嘴301连续喷出2滴墨水液滴。当对压力室131的致动器施加第四单元u4的波形时，从喷嘴301连续喷出3滴墨水液滴。
另一方面，当印刷数据的灰阶值为1时，波形单元选择部44输出使第一单元u1期间有效的选择信号。当灰阶值为2时，波形单元选择部44输出使第一单元u1期间和第二单元u2期间有效的选择信号。当灰阶值为4时，波形单元选择部44输出使第一单元u1期间至第三单元u3期间有效的选择信号。当灰阶值为7时，波形单元选择部44输出使第一单元u1期间至第四单元u4期间有效的选择信号。
图23的(a)是波形单元选择部44输出使第一单元u1期间有效的选择信号sl的情况下的波形例。另外，图23的(b)是波形单元选择部44输出使第一单元至第三单元u1、u2、u3期间有效的选择信号sl的情况下的波形例。这些例子与图22的(a)、(b)说明的情况相同，在此省略说明。
图23的(c)是波形单元选择部44输出使第一单元至第四单元u1、u2、u3、u4期间有效的选择信号sl的情况下的波形例。在选择信号sl为接通的第一单元至第四单元u1、u2、u3、u4期间，对第一电极134施加驱动波形信号s1，对第二电极135施加驱动波形信号s2。其结果，对压力室131的致动器施加驱动波形信号s1和驱动波形信号s2的差分电压δv，因此从连通于该压力室131的喷嘴301连续喷出7滴墨水液滴。即，在第一单元u1期间喷出1滴，在第二滴u2期间也喷出1滴墨水。另外，在第三单元u3期间依次喷出2滴，在第四单元u4期间连续喷出3滴墨水。于是，在一个印刷周期中，喷出7滴墨水。
需要说明的是，虽未图示，但在波形单元选择部44输出使第一单元u1期间和第二单元u2期间有效的选择信号sl的情况下，在一个印刷周期中，连续喷出2滴墨水。
因此，能够实现根据印刷数据选择性地喷出1滴、2滴、4滴或7滴墨水液滴来进行灰阶印刷的多滴方式。
需要说明的是，虽未图示，但在波形单元选择部44输出使第二单元u2期间和第三单元u3期间有效的选择信号sl的情况下，在一个印刷周期中，连续喷出3滴墨水。
另外，虽未图示，但在波形单元选择部44输出使第三单元u3期间、第四单元u4期间有效的选择信号sl的情况下，在一个印刷周期中，连续喷出5滴墨水。
如果使波形单元选择部44可编程地构成为，针对预定的灰度值，波形单元选择部44使哪个期间有效，则通过针对灰度值任意组合u1～u4，能够喷出0～7滴墨水。
在一个印刷周期中，用于进行预定滴数的喷出的u1～u4期间的组合存在多个。例如，在一个印刷周期中，为了喷出2滴，除了使u1、u2的期间有效的方法之外，还可以是单独地使u3的期间有效的方法。例如，在一个印刷周期中，为了喷出3滴墨水，除了使u2、u3的期间有效的方法之外，也能够使u1、u3的期间有效，还能够单独地使u4的期间有效。例如，在一个印刷周期中，为了喷出5滴墨水，除了使u3、u4的期间有效的方法之外，还能够使u1、u2、u4的期间有效。在这些方法中，即使滴数相同，但由于各方法中喷出液滴的定时不同，飞行特性产生差异。在一个印刷周期中，怎样组合才能得到预定的滴数能够以得到期望的飞行特性的方式自由地选择。
如以上详述，根据本实施方式的喷墨头1，通过使用图10或图14所示的2滴波形，能够从喷嘴301连续喷出2滴墨水。该2滴波形是通过一次的扩张、恢复、收缩的一系列动作来连续喷出2滴的波形。该一系列动作与图8所示的1滴波形相同。因此，能够以与1滴波形相同的充放电次数来喷出加倍的2滴，因此能够抑制每1滴的电力消耗和发热。另外，在第一滴和第二滴之间，没有插入用于消除残余振动的波形要素，而是通过2滴的喷出结束后的恢复动作来消除残余振动，因此喷出2滴时所需时间变短。其结果，能够高速驱动。
另外，在使用图10所示的2滴波形的情况下，与使用图14所示的2滴波形的情况相比，残余振动消除时的自由度高，因此，能够更适当地消除残余振动。其结果，喷出稳定性较高，印刷品质良好，并且能够进行高速驱动。
另外，根据本实施方式的喷墨头1，通过使用图12所示的3滴波形，能够从喷嘴301连续喷出3滴墨水。该3滴波形是通过一次的扩张、恢复、收缩、弱收缩、收缩的一系列动作来连续喷出3滴墨水。该一系列动作与通过使用1滴波形以及图10或图14所示的2滴波形喷出3滴的情况相比，充放电次数少，因此，同样能够抑制每1滴的电力和发热消耗。另外，喷出3滴到结束为止的时间短，因此能够进行高速驱动。此外，在使用图12使用的3滴波形的情况下，能够消除从喷嘴301连续喷出3滴后的残余振动。
下面，说明实施方式的变形例。
在上述实施方式中，如图11、图13、图15所示，喷出第二滴的时刻t23、t33、t43的墨水压力与喷出第一滴的时刻t22、t32、t42的墨水压力大致相同。但是，不是必须相同。总之，通过用于喷出第二滴的波形要素e25、e35、e45的脉冲变化，使墨水压力达到能够喷出墨水的程度的正压即可。
图24是示出在提前了图10所示的2滴波形的收缩脉冲p22的前段的时刻t23后的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。在图24中，通过实线示出驱动电压波形，通过单点划线示出墨水压力波形，通过虚线示出墨水流速波形。另外，将纵轴的值标准化。
在该例子中，将标准化的墨水压力为0.75时作为扩张脉冲p21的后段的时刻t22，与此相对，将墨水压力为0.5时作为收缩脉冲p22的前段的时刻t23。在这种波形中，第二滴的喷出速度变得比第一滴慢，但即使是这种2滴波形，也能够从喷出301连续喷出2滴墨水。
图25是示出在进一步提前了图10所示的2滴波形的收缩脉冲p22的前段的时刻t23后的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。在图25中，通过实线示出驱动电压波形，通过单点划线示出墨水压力波形，通过虚线示出墨水流速波形。另外，将纵轴的值标准化。
在该例子中，将标准化的墨水压力为0.75时作为扩张脉冲p21的后段的时刻t22，与此相对，将墨水压力转变为正时作为收缩脉冲p22的前段的时刻t23。在这种波形中，第二滴的喷出速度进一步变得比第一滴慢，但即使是这种2滴波形，也能够从喷嘴301连续喷出2滴墨水。
图26是示出在提前了图12所示的3滴波形的第二收缩脉冲p34的前段的时刻t35后的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。在图26中，通过实线示出驱动电压波形，通过单点划线示出墨水压力波形，通过虚线示出墨水流速波形。另外，将纵轴的值标准化。
在图13中，将标准化的墨水压力为0.75时作为扩张脉冲p31的后段的时刻t32，与此相对，将墨水压力为1.3时作为第二收缩脉冲p34的前段的时刻t35。与此相对，在变形例的图26中，将标准化的墨水压力与图13相同地为0.75时作为扩张脉冲p31的后段的时刻t32。但是，为了提前时刻t35，将墨水压力为比图13低的1.0时作为第二收缩脉冲p34的前段的时刻t35。在这种3滴波形中，能够从喷嘴301连续喷出3滴墨水。需要说明的是，在这种3滴波形中，第三滴的流速变慢。
图27是示出在提前了图12所示的3滴波形的第一收缩脉冲p32的前段的时刻t33后的墨水压力和墨水流速的模拟结果的波形图。在图27中，通过实线示出驱动电压波形，通过单点划线示出墨水压力波形，通过虚线示出墨水流速波形。另外，将纵轴的值标准化。
在该例子中，将标准化的墨水压力与图13相同地为0.75时作为扩张脉冲p31的后段的时刻t32，与此相对，将提前时刻t33同墨水压力为比图13小的0.5时作为第一收缩脉冲p32的前段的时刻t33。需要说明的是，通过推迟第一收缩脉冲p32的后段的时刻t34，减小负压的峰值。因此，能够减小施加到邻接的通道的正压，并且能够通过负压来防止在压力室131内产生气泡。在这种3滴波形中，第二滴的喷出速度变慢，但即使是这种3滴波形，也能够从喷嘴301连续喷出2滴墨水。
在上述实施方式中，如图11、图13所示，在将收缩脉冲p22、p32、p34的收缩率设为100％时，将弱收缩脉冲p23、p33、p35的收缩率设为50％。若将弱收缩脉冲p23、p33、p35的收缩率设为50％，则存在简化驱动电源的优点。但是，并不限定于上述例子。
图28是在图10所示的2滴波形中，当将收缩脉冲p22的收缩率设为100％时，将弱收缩脉冲p23的收缩率设为30％的例子。即使是这种2滴波形，在时刻t22和t23，在墨水压力为预定值以上的正压状态下，通过脉冲变化对墨水瞬间施加正压力，因此从各个喷嘴301喷出1滴墨水液滴。另一方面，在时刻t25，墨水压力的振幅的大小与通过弱收缩脉冲p23的后段对墨水瞬间施加的负压力相等，另外，墨水流速也为零。因此，压力室131内的残余振动被消除。
喷墨头1的结构并不限定于图1至图6的说明。例如，可以是在每一个压力室具备一个压电部件的喷墨头，也可以是对压电部件的一对电极中的一个电极固定电位并对另一电极施加驱动波形的喷墨头。或者，也可以是在第一槽131和第二槽132中均填充墨水的压力室，将各压力室每两个一组分成三组来进行分割驱动的共有壁方式的喷墨头。
虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。