专利名称：液体喷射装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及喷墨式记录装置等的液体喷射装置，特别地说，涉及通过使构成与喷嘴连通的压力室的一部分的工作面变形而对该压力室内的液体产生压力变动，从喷嘴喷射液体的液体喷射装置。
背景技术：
液体喷射装置是具备可从喷嘴喷射作为液滴的液体的液体喷射头部，从该液体喷射头部喷射各种液体的装置。作为该液体喷射装置的代表装置，例如可以举出具备喷墨式记录头部(以下，称为记录头部)，从该记录头部的喷嘴喷射作为墨滴的液体状的墨水而进行记录的喷墨式记录装置(打印机)等的图像记录装置。另外，还在液晶显示器等的滤色器中采用的色材、有机EUElectro Luminescence 电致发光)显示器中采用的有机材料、 电极形成中采用的电极材等各个种类的液体的喷射中采用液体喷射装置。在图像记录装置用的记录头部中喷射液状的墨水，在显示器制造装置用的色材喷射头部中喷射R(红)、 G(绿)、B(蓝)的各色材的溶液。另外，在电极形成装置用的电极材喷射头部中喷射液状的电极材料，在芯片制造装置用的生物有机物喷射头部中喷射生物有机物的溶液。在所述的打印机搭载的记录头部构成为，将来自墨盒等的墨水供给源的墨水导入压力室，使压力发生单元工作，对压力室内的墨水产生压力变动，利用该压力变动将压力室内的墨水作为墨滴从喷嘴喷射。这样的记录头部中，为了对应记录图像的画质提高，高密度配设多个喷嘴。从而，各喷嘴连通的压力室也高密度形成，结果，区分相邻压力室的分隔壁非常薄。因此，例如，从某喷嘴喷射墨水时，伴随压力发生单元的驱动产生的压力室内的墨水的压力变动，分隔壁有可能会向相邻的压力室侧挠曲(弯曲)。关于该点，若位于喷射喷嘴的两侧相邻位置的喷嘴都在同一定时进行喷射，则两侧相邻的压力室的内压都高，因此可抑制分隔壁的挠曲。但是，两侧相邻的喷嘴的任一方不喷射的场合中，在该非喷射喷嘴的压力室侧，有分隔壁产生挠曲的可能。墨滴喷射时若分隔壁向相邻的压力室侧产生挠曲，则相应地发生压力损失，有墨滴的飞翔速度降低、墨滴量减少等墨滴的喷射特性变化的危险。这样，喷射喷嘴中，在该喷射喷嘴的两侧相邻的喷嘴同时驱动的场合和未同时驱动的场合，压力室内发生的压力变动的状态不同，从而，发生喷射喷嘴中的喷射特性变动的所谓串扰的问题。对于这样的问题，也提出了通过向非喷射喷嘴的压力发生单元施加像所谓微振动驱动脉冲那样与喷射驱动脉冲相比电压小即压力室内产生的压力变动小的驱动脉冲，向该非喷射喷嘴的压力室内施加不喷射墨水程度的压力变动的构成(例如，参照专利文献1。)现有技术文献专利文献专利文献1 特开2009-2^587号公报发明内容
但是，所述的微振动脉冲中，相对于喷射喷嘴中的压力变动，非喷射喷嘴中的压力振动小，因此存在无法期待充分的串扰抑制效果的问题。另外，这样的问题不仅在搭载喷射墨水的记录头部的喷墨式记录装置，在通过使工作面变形而对压力室室内的液体产生压力变动来从喷嘴喷射液体的其他液体喷射装置中也同样存在。本发明鉴于这样的问题而提出，其目的是提供可防止液体喷射时的串扰而与同时喷射液体的喷嘴的数量无关地使喷射特性一定的液体喷射装置。本发明的液体喷射装置是为了实现所述目的而提出的，其特征在于，具备液体喷射头部，具备喷射液体的喷嘴、与该喷嘴连通的压力室、及通过使密封该压力室的开口面的工作面变形而对该压力室内的液体产生压力变动的压力发生单元，通过该压力发生单元的驱动而从所述喷嘴喷射液体；驱动信号发生单元，发生驱动所述压力发生单元的驱动信号；以及选择供给单元，选择从所述驱动信号发生单元发生的驱动信号所包含的驱动脉冲，向所述压力发生单元供给，所述压力发生单元构成为，与基准电位相比，施加电位越高，则该工作面的中央部从基准状态越向该压力室的内侧移位，另一方面，与所述基准电位相比，施加电位越低，则所述工作面的中央部从基准状态越向所述压力室的外侧移位，所述基准电位对应于所述工作面的中央部比所述压力室的开口面位于该压力室的内侧的基准状态，所述驱动信号发生单元使所述驱动信号包含从喷嘴喷射液体的喷射驱动脉冲、和以从喷嘴不喷射液体的程度对压力室内的液体产生压力变动的非喷射驱动脉冲，所述非喷射驱动脉冲的最低电位在所述喷射驱动脉冲的最低电位以下，所述选择供给单元向喷射液体的喷射喷嘴对应的压力发生单元供给喷射驱动脉冲，另一方面，向至少与位于该喷射喷嘴相邻的非喷射喷嘴对应的压力发生单元供给非喷射驱动脉冲。根据本发明，非喷射驱动脉冲的最低电位设定成喷射驱动脉冲的最低电位以下的值，向喷射液体的喷射喷嘴对应的压力发生单元供给喷射驱动脉冲，另一方面，向至少与该喷射喷嘴相邻的非喷射喷嘴对应的压力发生单元供给非喷射驱动脉冲，因此，非喷射喷嘴侧的压力室中工作面从基准状态移位，该工作面成为将区分压力室的分隔壁向相邻的压力室侧按压的状态，与喷射喷嘴对应的压力室内的压力高时，抑制分隔壁向非喷射喷嘴侧变形。从而，可降低从喷射喷嘴侧的压力室到非喷射喷嘴侧的压力室侧的压力损失。结果，在与喷射喷嘴邻接的喷嘴同时进行喷射的场合(与位于喷射喷嘴相邻的喷嘴为喷射喷嘴的场合)和与喷射喷嘴邻接的喷嘴不同时进行喷射的场合(喷射喷嘴相邻的喷嘴为非喷射喷嘴的场合)，可抑制液体的飞翔速度、液量等的喷射特性的波动。上部构成中，优选的是，所述喷射驱动脉冲至少包含从所述基准电位下降到所述最低电位为止，使所述工作面相对于所述压力室比基准状态向外侧变形的第1下降要素； 以一定时间维持所述最低电位的第1维持要素；从所述最低电位上升到比所述基准电位高的最高电位为止，使所述工作面相对于所述压力室比基准状态向内侧变形的第1上升要素。所述非喷射驱动脉冲至少包含从所述基准电位下降到比所述喷射驱动脉冲的最低电位低的最低电位为止的第2下降要素；以一定时间维持该最低电位的第2维持要素；从所述最低电位上升到所述基准电位为止的第2上升要素。另外，优选的是，采用所述非喷射驱动脉冲的第2下降要素比同一周期的所述喷射驱动脉冲的第1下降要素先发生，所述非喷射驱动脉冲的第2上升要素比同一周期的所述喷射驱动脉冲的第1上升要素后发生的构成。根据该构成，非喷射驱动脉冲的第2下降要素比同一单位周期的喷射驱动脉冲的第1下降要素先发生，另外，非喷射驱动脉冲的第2上升要素比同一周期的喷射驱动脉冲的第1上升要素后发生，因此，至少喷射喷嘴中，由喷射驱动脉冲开始喷射工作前，非喷射喷嘴中喷射驱动脉冲的第2下降要素导致的从工作面的基准状态向压力室外侧的变形完成， 至少喷射喷嘴中由喷射驱动脉冲喷射墨水后，非喷射喷嘴中非喷射驱动脉冲的第2上升要素导致的向工作面的基准状态的返回完成，因此，更可靠地防止了喷射喷嘴侧的压力室中的压力损失。本发明的液体喷射装置的控制方法，其特征在于，所述液体喷射装置具备液体喷射头部，具备喷射液体的喷嘴、与该喷嘴连通的压力室、及通过使密封该压力室的开口面的工作面变形而对该压力室内的液体产生压力变动的压力发生单元，通过该压力发生单元的驱动而从所述喷嘴喷射液体；驱动信号发生单元，发生驱动所述压力发生单元的驱动信号； 以及选择供给单元，选择从所述驱动信号发生单元发生的驱动信号所包含的驱动脉冲，向所述压力发生单元供给，所述压力发生单元构成为，与基准电位相比，施加电位越高，则该工作面的中央部从基准状态越向该压力室的内侧移位，另一方面，与所述基准电位相比，施加电位越低，则所述工作面的中央部从基准状态越向所述压力室的外侧移位，所述基准电位对应于所述工作面的中央部比所述压力室的开口面位于该压力室的内侧的基准状态，所述驱动信号发生单元使所述驱动信号包含从喷嘴喷射液体的喷射驱动脉冲、和以从喷嘴不喷射液体的程度对压力室内的液体产生压力变动的非喷射驱动脉冲，所述方法包括将所述非喷射驱动脉冲的最低电位设定成所述喷射驱动脉冲的最低电位以下，向喷射液体的喷射喷嘴对应的压力发生单元供给喷射驱动脉冲，另一方面，向至少与位于该喷射喷嘴相邻的非喷射喷嘴对应的压力发生单元供给非喷射驱动脉冲。
图1是说明打印机的构成的立体图。图2是说明记录头部的构成的立体图。图3是记录头部的部分截面图。图4是说明记录头部的电构成的框图。图5是说明驱动信号的构成的波形图。图6是记录头部的喷嘴列方向中的主要部分截面7是说明各种格线的示意图。图8是说明斜格线的接缝的放大示意图。图9是说明第2实施例中的驱动信号的构成的波形图。图10是说明第3实施例中的驱动信号的构成的波形图。符号的说明
1. · ·打印机2. · ·记录头部4. · ·滑架7...滑架移动机构，17. · ·压力室20...压
电元件，21...振动板(工作面)，28...喷嘴，30...分隔壁，37...控制部，39...驱动信号发生电路，48...开关
具体实施例方式以下，参照
实施本发明的形态。另外，以下所述的实施形态中，作为本发明的优选具体例进行了各种限定，但是本发明的范围只要在以下的说明中没有特别限定本发明的记载，就不限于这些形态。另外，以下作为本发明的液体喷射装置，举例说明喷墨式记录装置(以下，打印机)。图1是表示打印机1的构成的立体图。该打印机1大致具备安装液体喷射头部的一种即记录头部2并可装卸地安装液体供给源的一种即墨盒3的滑架4 ；记录工作时的记录头部2的下方配置的滚筒5 ；使滑架4在记录纸6 (记录媒体及滴落对象的一种)的纸宽方向即主扫描方向往复移动的滑架移动机构7 ；在与主扫描方向正交的副扫描方向传送记录纸6的送纸机构8。滑架4以由在主扫描方向上架设的导杆9轴承支撑的状态安装，通过滑架移动机构7的工作，沿导杆9在主扫描方向移动。滑架4的主扫描方向的位置由线性编码器10检出，该检出信号即编码器脉冲(位置信息的一种)向打印机控制器31的控制部37 (参照图 4)发送。线性编码器10是位置信息输出手段的一种，将与记录头部2的扫描位置相应的编码器脉冲作为主扫描方向中的位置信息输出。因而，控制部37根据接收的编码器脉冲，可识别在滑架4搭载的记录头部2的扫描位置。即，例如，通过对接收的编码器脉冲计数，可识别滑架4的位置。从而，控制部37根据来自该线性编码器10的编码器脉冲，可识别滑架 4(记录头部2)的扫描位置，同时控制记录头部2的记录工作。在滑架4的移动范围内的记录区域外侧的端部区域，设定成为滑架的扫描的基点的原始位置。在本实施例中的原始位置，配置了密封记录头部2的喷嘴形成面(喷嘴板四 参照图3)的封盖构件11和用于擦拭喷嘴形成部的擦拭构件12。打印机1构成为可在滑架 4从该原始位置向相反侧的端部移动的往动时和滑架4从相反侧的端部向原始位置侧返回的复动时的双方向进行在记录纸6上记录文字、图像等的所谓双方向记录。如图2及图3所示，记录头部2包括压力发生单元15和流路单元16，它们以重合的状态一体化。压力发生单元15通过将用于区分压力室17的压力室板18、开设了供给侧连通口 22及第1连通口 2 的连通口板19、及安装了压电元件20的振动板21层叠、焙烧等而一体化构成。另外，流路单元16通过将由形成了供给口 23和第2连通口 24b的供给口板25、形成了容器沈和第3连通口 2 的容器板27、及形成了喷嘴观的喷嘴板四组成的板构件以层叠状态粘接而构成。喷嘴板四列设了多个(例如，360个)喷嘴观，构成喷嘴列。该喷嘴列例如按墨色设置。在压力室17的相反侧的振动板21的外侧表面，与每个压力室17对应设置压电元件20。例示的压电元件20是所谓的弯曲振动模式的压电元件，由驱动电极20a和共用电极20b挟持压电体20c而构成。若对压电元件20的驱动电极施加驱动信号(驱动脉冲)， 则在驱动电极20a和共用电极20b之间产生与电位差相应的电场。该电场向压电体20c施加，压电体20c根据施加的电场强度而变形。即，随着驱动电极2oa的电位变高，以压电体层20c的宽度方向(喷嘴列方向)的中央部向压力室17的内侧(靠近喷嘴板四侧)弯曲，并使压力室17的容积减少的方式，使振动板21变形。另一方面，随着驱动电极20a的电位变低(接近零)，以压电体层20c的较短方向的中央部向压力室17的外侧(离开喷嘴板四侧)弯曲，增加压力室17的容积的方式，使振动板21变形。这里，振动板21中，密封压力室17的开口部的部分起到本发明中的工作面的功能。该工作面的面积比由该工作面密封的压力室17的开口面积稍大。从而，工作面可更容易地向压力室17的开口面内侧或外侧弯曲。另外，压电元件20的变形引起的振动板21的工作面的工作的详细情况将参照图6的示意图后述。图4是表示打印机1的电构成的框图。本实施例中的打印机1由打印机控制器31 和打印引擎32概略构成。打印机控制器31具备输入来自主计算机等的外部装置的印刷数据等的外部接口(外部I/F)33 ；存储各种数据等的RAM34 ；存储用于各种控制的控制程序等的R0M35 ；按照R0M35存储的控制程序进行各部的统一控制的控制部37 ；发生时钟信号的振荡电路38 ；产生供给记录头部2的驱动信号的驱动信号发生电路39 (驱动信号发生单元的一种)；用于向记录头部2输出按点展开印刷数据而获得的点图案数据、驱动信号等的内部接口(内部I/F)40。另外，打印引擎32包括记录头部2、滑架移动机构7、送纸机构 8及线性编码器10。控制部37起到根据线性编码器10输出的编码器脉冲生成定时脉冲PTS(参照图 5)的定时脉冲生成单元的功能。定时脉冲PTS是确定驱动信号发生电路39发生的驱动信号的发生开始定时的信号。即，驱动信号发生电路39在每次接收该定时脉冲PTS时输出驱动信号。另外，控制部37输出规定印刷数据的锁存定时的锁存信号LAT及规定驱动信号所包含的各喷射驱动脉冲的选择定时的变更(或信道)信号CH。所述的驱动信号发生电路39在每次定时脉冲PTS的接收时发生包含多个喷射驱动脉冲的驱动信号COM。换言之，驱动信号发生电路39在基于所述的定时脉冲PTS的周期 (以下，称为单位周期T)反复发生多个(本实施例中为2个)驱动信号COM。图5是本实施例中的驱动信号发生电路39发生的第1驱动信号COMl及第2驱动信号COM2的构成的一例的说明图。另外，同图中，横轴表示时间，纵轴表示电位。本实施例中的第1驱动信号COMl是在单位周期T内具有3个喷射驱动脉冲Pl P3的一系列信号。 本实施例中，第1驱动信号COMl的单位周期T区分为3个期间(脉冲发生期间)tl t3。 在期间tl发生第1喷射驱动脉冲P1，在期间t2发生第2喷射驱动脉冲P2，在期间t3发生第3喷射驱动脉冲P3。另一方面，本实施例中的第2驱动信号COM2是在单位周期T内包含一个微振动驱动脉冲P4(本发明中的非喷射驱动脉冲的一种)的信号。这些驱动脉冲的详细情况将后述。接着，说明该记录头部2的电构成。该记录头部2如图4所示，具备第1移位寄存器41及第2移位寄存器42组成的移位寄存器(SR)电路；第1锁存电路43及第2锁存电路44组成的锁存电路；解码器45 ；控制逻辑46 ；电平移位器47 ；开关48 ；压电元件20。 各移位寄存器41、42、各锁存电路43、44、电平移位器47、开关48及压电元件20分别按喷嘴观设置为对应的数。另外，图4中，仅仅图示一个喷嘴的构成，其他喷嘴的构成省略了图
7J\ ο该记录头部2根据打印机控制器31送来的印刷数据(像素数据)Si，进行墨水(液体的一种)的喷射控制。本实施例中，按照由2位构成的印刷数据SI的高阶位群、印刷数据SI的低阶位群的顺序与时钟信号CLK同步地向记录头部2发送，因此，首先，印刷数据SI 的高阶位群设置在第2移位寄存器42。对于全部喷嘴观，若印刷数据SI的高阶位群设置在第2移位寄存器42，则接着该高阶位群向第1移位寄存器41移动。与此同时，印刷数据 SI的低阶位群设置在第2移位寄存器42。第1移位寄存器41的后段与第1锁存电路43电连接，第2移位寄存器42的后段与第2锁存电路44电连接。来自打印机控制器31侧的锁存脉冲若输入各锁存电路43、44， 则第1锁存电路43锁存记录数据的高阶位群，第2锁存电路44锁存记录数据的低阶位群。 各锁存电路43、44锁存的记录数据(高阶位群、低阶位群)分别向解码器45输出。该解码器45根据记录数据的高阶位群及低阶位群，生成用于选择驱动信号C0M1、C0M2所包含的各驱动脉冲的脉冲选择数据。向开关48的输入侧供给来自驱动信号发生电路39的第1驱动信号COMl及第2 驱动信号COM2。另外，开关48的输出侧与压电元件20连接。该开关48根据所述的脉冲选择数据，向压电元件20选择地供给各驱动信号C0M1、C0M2所包含的各驱动脉冲。这样工作的开关48作为本发明中的选择供给单元的一种发挥功能。第1驱动信号COMl所包含的各喷射驱动脉冲Pl P3由膨胀要素pi、膨胀维持要素p2、收缩要素p3、减振维持要素p4、减振要素p5组成。膨胀要素pi是从压力室17的基准容积(膨胀或收缩的基准容积)对应的中间电位VB(本发明中的基准电位)以一定梯度电位下降到第1膨胀电位VLl (喷射驱动脉冲Pl P3的最低电位)为止的波形要素，与本发明中的第1下降要素相当。膨胀维持要素P2是维持膨胀要素pi的终端电位即第1膨胀电位VLl的波形要素，与本发明中的第1维持要素相当。收缩要素P3是从第1膨胀电位 VLl以急梯度电位上升到收缩电位VH为止的波形要素，与本发明中的第1上升要素相当。 减振维持要素P4是以规定期间维持收缩电位VH的波形要素。另外，减振要素p5是从收缩电位VH以不喷射墨水程度的一定梯度使电位返回到中间电位VB为止的波形要素。图6是记录头部2的喷嘴列方向中的主要部分截面图。另外，同图中的中央的喷嘴观是在某单位周期喷射墨水的喷射喷嘴，位于该喷射喷嘴的两侧的喷嘴观是在同一单位周期不喷射墨水的非喷射喷嘴。另外，同图中构成构件的一部分简化表示。继续地向压电元件20供给所述的中间电位VB期间，如图6(a)所示，工作面中的宽度方向(喷嘴列方向)的中央部成为与压力室17的开口面相比位于该压力室17的内侧 (喷嘴板四侧)的状态。即，若向压电元件20供给中间电位VB，则压电元件20的宽度方向的中央部成为向压力室17的内侧稍微弯曲的状态。该状态为基准状态。不向压电元件 20供给第1驱动信号COMl的各喷射驱动脉冲Pl P3和第2驱动信号COM2的微振动驱动脉冲P4期间，继续地向压电元件20供给所述的中间电位VB，因此，与在单位周期内喷射墨水的喷嘴观(以下，适当称为喷射喷嘴。)及在同一单位周期内不喷射墨水的喷嘴观(以下，适当称为非喷射喷嘴。)无关地，成为图6(a)所示的基准状态。以下，将该基准状态中的压力室17的容积称为基准容积。采用图6的墨水的喷射控制将后述。向压电元件20供给所述的喷射驱动脉冲后，首先，通过膨胀要素pi使压电元件20 及振动板21的工作部的宽度方向中央部向压力室17的外侧(从喷嘴板四离开侧)弯曲。 从而，压力室17从中间电位VB对应的基准容积膨胀到第1膨胀电位VLl对应的第1膨胀容积为止。通过该膨胀，喷嘴观中的月牙板(meniscus)被引入压力室17侧，并且从容器沈侧通过供给口向压力室17内供给墨水。在膨胀维持要素p2的供给期间维持该压力室17 的膨胀状态。然后，通过施加收缩要素P3，使压电元件20及工作部的中央部向压力室17的内侧弯曲。从而，压力室17从第1膨胀容积急剧收缩到收缩电位VH对应的收缩容积为止。 通过该压力室17的急剧收缩对压力室17内的墨水加压，从喷嘴观喷射规定量(例如，数 ng 十数ng)的墨水。在制动维持要素p4的供给期间维持压力室17的收缩状态，该期间， 墨水的喷射产生的压力室17内的墨水的压力振动周期地反复增减。与压力室17内的墨水压力上升的定时相应地，供给减振要素P5，从而压电元件20及工作部的中央部向压力室17 的外侧弯曲，返回到基准状态。从而，压力室17返回到基准容积，并且压力室17内的墨水的压力变动(残留振动)降低。本实施例中的第2驱动信号COM2作为非喷射驱动信号的一种发挥功能，在单位周期T内仅仅发生微振动驱动脉冲P4。该微振动驱动脉冲P4由微振动膨胀要素pll、微振动膨胀维持要素P12、微振动收缩要素pl3组成。微振动膨胀要素pll是从压力室17的基准容积对应的中间电位VB以比所述膨胀要素pi更充分缓和的梯度使电位下降到第2膨胀电位VL2(微振动驱动脉冲P4的最低电位)为止的波形要素，与本发明中的第2下降要素相当。该微振动膨胀要素Pll比同一单位周期T中的第1喷射驱动脉冲Pl的膨胀要素pi先发生。如图5所示，微振动膨胀要素pll的终端的时刻tc先于第1喷射驱动脉冲Pl的膨胀要素Pl的始点ta。另外，第2的膨胀电位VL2设定在喷射驱动脉冲Pl P3的最低电位即第1膨胀电位VLl以下的值。本实施例中的第2膨胀电位VL2成为0 VLl间的值。微振动膨胀维持要素pl2是以一定时间维持微振动膨胀要素pll的终端电位即第 2膨胀电位VL2的波形要素，与本发明中的第2维持要素相当。本实施例中的微振动膨胀维持要素P12的发生时间Ty (从始端tc到终端td为止的时间)设定得比从第1驱动信号 COMl中的第1喷射驱动脉冲Pl的始端(膨胀要素pi的始端)到第3喷射驱动脉冲P3的终端(减振要素P5的终端)为止的时间Tx长。另外，微振动收缩要素pl3是从第2膨胀电位VL2以不从喷嘴观喷射墨水程度的充分缓和的梯度使电位上升到中间电位VB为止的波形要素，与本发明中的第2上升要素相当。该微振动收缩要素P13比同一单位周期T中的第3喷射驱动脉冲P3的减振要素p5后发生。S卩，如图5所示，微振动收缩要素pl3的始端td在第3喷射驱动脉冲P3的减振要素p5的终端tb之后。向压电元件20供给这样构成的微振动驱动脉冲P4后，首先，通过微振动膨胀要素 Pll使压电元件20及振动板21的工作部的宽度方向中央部向压力室17的外侧弯曲。从而，压力室17从中间电位VB对应的基准容积膨胀到第2膨胀电位VL2对应的第2膨胀容积为止。本实施例中的第2膨胀容积比所述的第1膨胀容积大。通过该膨胀，喷嘴观中的月牙板被引入压力室17侧，并且从容器沈侧通过供给口向压力室17内供给墨水。在微振动膨胀维持要素P12的供给期间中维持该压力室17的膨胀状态。如上所述，由于该微振动膨胀维持要素P12的时间Ty充分长，因此该期间，伴随微振动膨胀要素pll导致的压力室 17的膨胀而产生的墨水的振动大致收敛。然后，通过施加微振动收缩要素pl3，压电元件20 及工作部的中央部向压力室17的内侧弯曲，返回基准状态。从而，压力室17返回到基准容积为止，并且压力室17内的墨水的残留振动降低。伴随该压力室17的一系列容积变动，在压力室17内产生比较缓和的压力振动，通过该压力变动使在喷嘴观露出的月牙板微振动。该月牙板的微振动使喷嘴观附近的增粘墨水分散，结果，可防止墨水的增粘。接着，参照图6说明采用所述的驱动信号C0M1、COM2的记录控制(喷射控制)。本实施例的记录控制构成为，对某单位周期T中进行墨水喷射的喷嘴观(喷射喷嘴)对应的压电元件20供给第1驱动信号COMl的喷射驱动脉冲Pl P3的任一个或多个， 另一方面，对该单位周期T中不进行墨水喷射的喷嘴28 (称为非喷射喷嘴)对应的压电元件20供给第2驱动信号COM2的微振动驱动脉冲P4。更具体地说，在记录媒体的规定的位置形成大点的场合，通过对喷射喷嘴的压电元件20依次施加单位周期T内的3个喷射驱动脉冲Pl P3，从该喷嘴连续3次喷射墨水。另外，形成中点的场合，通过对喷射喷嘴的压电元件20依次施加单位周期T内的2个喷射驱动脉冲PI、P3，从该喷嘴连续2次喷射墨水。 而且，形成小点的场合，通过对喷射喷嘴的压电元件20施加单位周期T内的一个喷射驱动脉冲P2，从该喷嘴喷射墨水。在不形成任何点的非记录的场合，通过对非喷射喷嘴的压电元件20施加第2驱动信号COM2的微振动驱动脉冲P4，以不喷射墨水的程度使该非喷射喷嘴中的月牙板微振动。从而，可进行本实施例1的打印机中“大点”、“中点”、“小点”、“非记录”的4等级的记录。另外，以下，单位周期T内，例示了从图6中的中央的喷嘴观喷射与小点对应的墨水，而从该喷射喷嘴的两侧相邻的喷嘴观不喷射墨水的情况。即，以下的例中，中央的喷嘴观是喷射喷嘴，位于该喷射喷嘴的两侧相邻的喷嘴观都是非喷射喷嘴。不对压电元件20施加第1驱动信号COMl的各喷射驱动脉冲Pl P3及第2驱动信号COM2的微振动驱动脉冲P4的任何一个的期间，继续向压电元件20供给所述的中间电位VB，因此，不管喷射喷嘴还是非喷射喷嘴，都成为图6 (a)所示基准状态。如上所述，该基准状态中，工作面中的宽度方向的中央部成为比压力室17的开口面位于该压力室17的内侧的状态。该基准状态中，各喷嘴观对应的压力室17内的压力也成相同的程度。接着，向非喷射喷嘴的压电元件20供给微振动驱动脉冲P4的微振动膨胀要素 Pll0从而，如图6(b)中白箭头所示，非喷射喷嘴对应的压电元件20及振动板21的工作部的宽度方向中央部弯曲到与压力室17的开口面同一面的程度(或者位于稍微外侧的程度)。这样，工作面弯曲到压力室17的开口面的附近，从而相对于区分该压力室17的两侧的分隔壁30，工作面形成向喷嘴列方向突出的形状。从而，如图6(b)中黑箭头所示，这些分隔壁30成为由工作面分别向相邻的压力室17侧按压的状态。通过该按压，如图6(b)中阴影的箭头所示，下侧(喷嘴观侧)的力作用于喷射喷嘴侧的工作面。在微振动驱动脉冲 P4的微振动膨胀维持要素pl2的供给期间Ty中维持该按压状态。另外，在微振动膨胀要素 Pll的终端的时刻，喷射喷嘴的压电元件20及振动板21的工作部保持图6(a)所示基准状态。接着，非喷射喷嘴中的工作面对分隔壁30的按压状态被维持的状态(即，对非喷射喷嘴对应的压电元件20持续施加微振动膨胀维持要素pl2的状态)下，在期间t2，对喷射喷嘴对应的压电元件20施加第2喷射驱动脉冲P2的膨胀要素pl，如图6 (b)中白箭头所示，该喷射喷嘴对应的压电元件20及振动板21的工作部的宽度方向中央部弯曲到压力室 17的开口面的附近(比开口面稍靠内侧)为止。从而，压力室17从中间电位VB对应的基准容积膨胀到第1膨胀电位VLl对应的第1膨胀容积。这里，第1膨胀电位VLl和第2膨胀电位VL2为相同值的场合，工作部的弯曲量(向压力室外侧的移位量)也成为相同程度。 该场合，分隔壁30从其两侧的工作面受到的按压力成为大致相等的平衡状态。相对地，本实施形态中，第2膨胀电位VL2设定成比第1膨胀电位VLl低的值，因此，非喷射喷嘴对应的工作部向压力室外侧的弯曲量变得比喷射喷嘴对应的工作部的弯曲量大。因此，相对于非喷射喷嘴对应的压力室17和喷射喷嘴对应的压力室17之间的分隔壁30，从非喷射喷嘴侧的工作面受到的按压力也比从喷射喷嘴侧的工作面受到的按压力大。从而，在喷射喷嘴对应的工作面最大限度向压力室17的外侧弯曲的状态下，区分该压力室17的分隔壁30维持在被非喷射喷嘴侧的工作面向内侧按压的状态。从而，下侧的力继续作用于喷射喷嘴侧的工作面。在第2喷射驱动脉冲P2的膨胀维持要素p2的供给期间维持喷射喷嘴中的压力室 17的膨胀状态后，通过施加第2喷射驱动脉冲P2的收缩要素P3，如图6(c)中白箭头所示， 喷射喷嘴中的压电元件20及工作部的中央部急剧向压力室17的内侧(下侧)弯曲。从而，压力室17从第1膨胀容积急剧收缩到收缩电位VH对应的收缩容积。该压力室17的急剧收缩导致压力室17内的压力急剧上升，从而从喷嘴观喷射规定量(例如，数ng 十数 ng)的墨水。此时，区分该喷射喷嘴对应的压力室17的分隔壁30被非喷射喷嘴侧的工作面向内侧按压，因此，即使该压力室17的内压上升，也抑制该分隔壁30向非喷射喷嘴侧变形 (弯曲)。从而，可降低从喷射喷嘴的压力室17向非喷射喷嘴的压力室17侧的压力损失。 结果，在喷射喷嘴邻接的喷嘴观同时喷射的场合(位于喷射喷嘴相邻位置的喷嘴为喷射喷嘴的场合)和喷射喷嘴邻接的喷嘴观不同时喷射的场合(喷射喷嘴相邻的喷嘴为非喷射喷嘴的场合)，抑制墨水的飞翔速度、墨水量等的喷射特性波动。即，防止邻接的喷嘴间的串扰。另外，在单位周期T中的任一期间不管是墨水的喷射还是非喷射，全部喷嘴观对应的压电元件20工作，在压力室17内产生压力变动，因此，都可降低通过容器沈朝向非喷射喷嘴的压力室的压力损失，该点也有利于防止串扰。而且，本实施例中，第2膨胀电位VL2 设定成喷射驱动脉冲的最低电位即第1膨胀电位VLl以下的值，因此，喷射喷嘴中的压力室 17的内压即使上升，也可以更可靠地抑制区分该压力室17的分隔壁30向非喷射喷嘴侧变形。从而，可以更有效抑制压力损失。在第2喷射驱动脉冲P2的减振维持要素p4的供给期间维持喷射喷嘴中的压力室 17的收缩状态后，通过相同的第2喷射驱动脉冲P2的减振要素p5的供给，压电元件20及工作部的中央部返回基准状态。从而，压力室17返回基准容积，并且压力室17内的墨水的压力变动(残留振动)降低。另一方面，非喷射喷嘴侧中，微振动膨胀维持要素P12的供给期间Ty的经过后，通过对压电元件20施加微振动驱动脉冲P4的微振动收缩要素pl3，该压电元件20及工作部的中央部向压力室17的内侧弯曲，返回基准状态。本实施例中，微振动驱动脉冲P4的微振动膨胀要素pll比同一单位周期T的喷射驱动脉冲(单位周期T内先头的第1喷射驱动脉冲Pl)的膨胀要素Pi先发生，另外，微振动驱动脉冲P4的微振动收缩要素P13比同一单位周期T的喷射驱动脉冲(单位周期T 内最后的第3喷射驱动脉冲P； )的收缩要素p3后发生，因此，至少喷射喷嘴中由喷射驱动脉冲开始喷射工作前，非喷射喷嘴中，微振动驱动脉冲P4的微振动膨胀要素pll导致从工作面的基准状态向压力室外侧的变形完成，在至少喷射喷嘴中通过喷射驱动脉冲喷射墨水后，非喷射喷嘴中微振动驱动脉冲P4的微振动收缩要素pl3导致向工作面的基准状态的返回完成，因此可以更可靠地防止喷射喷嘴的压力室17中的压力损失。
这里，说明所述打印机1对记录纸6等的记录媒体记录格线的情况。图7是表示在记录媒体形成的格线的例子的示意图，(a)是0°的纵格线，(b)是 6°的斜格线，(c)是45°的斜格线，(d)是90°的横格线。另外，图8是45°的斜格线的接缝的放大示意图。所谓可双方向记录的打印机1中，若将与副扫描方向平行的纵格线的角度设为 0°，主扫描方向平行的横格线的角度设为90°，则以与记录密度对应的间隔从同一喷嘴观连续喷射墨水，可在头部扫描方向沿着直线状排列滴落点而形成90°的横格线。另外， 从邻接的多个喷嘴观同时喷射墨水，可在副扫描方向沿着直线状排列滴落点而形成0°的纵格线。而且，通过以与记录密度对应的间隔依次错开各喷嘴的喷射定时而喷射墨水，可形成斜格线。但是，记录喷嘴列的长度以上的纵格线的场合，首先，在第一个行程(往路的扫描)中，通过从各喷嘴观喷射墨水，在记录媒体中的规定位置形成点群，记录格线的一部分，与喷嘴列的长度相应地将记录媒体向副扫描方向传送后，在第二个行程(复路的扫描) 中从各喷嘴观喷射墨水，形成与先前形成的点群连续的点群。这样通过多个行程，以规定的记录密度直线状排列滴落点，可形成各种的格线。使记录头部2对记录媒体扫描并喷射墨水的构成中，从喷嘴观喷射的墨水相对于记录媒体的记录面在斜方向飞翔。从而，考虑该点，需要调节喷射定时，使得在往路和复路中墨水的滴落位置一致。例如，形成图7(a)所示纵格线的场合，为了使往复的墨水的滴落位置一致，考虑调节喷射定时。即，从构成喷嘴列的全部(或大多数)喷嘴同时喷射墨水时 (所谓全导通时)，为了使往复的滴落位置一致，调节往复的扫描中的喷射定时。从而，以多个行程记录纵格线的场合，由于构成格线的点群的接缝(所谓带状的接缝)在副扫描方向直线地排列，因此可形成无波动的格线。但是，若不考虑邻接喷嘴间的串扰，则在从邻接的多个喷嘴观同时喷射墨水的场合(全导通时)和从喷嘴观单独喷射墨水的场合(一个导通时)，墨水的飞翔速度改变。 因而，主扫描方向中的墨水的滴落位置也不同。即，在全导通时为了使滴落位置一致而调节往复的喷射定时的场合，随着同时喷射的喷嘴观的数减少，墨水的速度降低，因此产生滴落位置的偏移。例如，形成图7(c)所示45°的斜格线时，形成各个点的定时中各喷嘴观为一个导通，因此与全导通时比，墨水的飞翔速度降低。墨水的飞翔速度降低的场合，到在记录媒体滴落为止的飞翔时间相应延长，因此，墨水的滴落位置有向头部移动方向的先头侧偏移的倾向。因而，若以图8中从左向右方向为往路的扫描方向，从右向左方向为复路的扫描方向，则相对于点划线表示的假想的45°斜格线(表示理想的滴落位置的假想线)，在往路中向箭头所示右侧偏移滴落，在复路中向左侧偏移滴落。这样，产生在格线的接缝处点的滴落位置偏移，存在视觉上波动的问题。同样，在一个导通时为了使往复的滴落位置一致而调节定时的场合，形成45°斜格线时，在往复的接缝处也在45°的假想格线上直线地滴落各墨水。但是，该场合中，例如记录0°的纵格线时，与一个导通时比，墨水的飞翔速度高，因此，墨水的滴落位置存在向头部移动方向的后方侧偏移的倾向。结果，在纵格线的接缝产生滴落位置偏移，记录品质降低。关于该点，在适用本发明的场合，与同时喷射的喷嘴观的数无关，墨水的喷射特性一致，因此，防止了格线的接缝中的滴落位置偏移，提高了记录品质。但是，本发明不限于所述实施例，可根据权利要求的范围进行各种变形。
13
例如，所述第1实施例中，例示了在第1驱动信号COMl包含第1喷射驱动脉冲 Pl 第3喷射驱动脉冲P3的3个喷射驱动脉冲的构成，但是不限于此，只要是包含至少一个以上的喷射驱动脉冲的结构即可。另外，例示了喷射驱动脉冲Pl P3的波形都相同的构成，但是也可以采用各种波形的喷射驱动脉冲。该场合，微振动驱动脉冲P4的第2膨胀电位VL2优选在全部喷射驱动脉冲的最低电位以下。另外，所述第1实施例中，作为本发明中的非喷射驱动脉冲，例示了微振动驱动脉冲P4，但是也可在非喷射驱动脉冲不一定具有微振动功能。而且，所述第1实施例中，例示了对全部非喷射喷嘴对应的压电元件20施加非喷射驱动脉冲即微振动驱动脉冲P4的构成，但是不限于此，若至少对喷射喷嘴邻接的非喷射喷嘴对应的压电元件20施加微振动驱动脉冲P4，也可以期待与所述实施例同样的作用效果。图9是说明本发明的策2实施例中的驱动信号的构成的波形图。所述第1实施形态中，例示了在第1驱动信号COMl包含喷射驱动脉冲，在第2驱动信号COM2包含微振动驱动脉冲的构成，但是不限于此。第2实施例中，在一个驱动信号 COM'包含喷射驱动脉冲和微振动驱动脉冲的方面不同于所述第1实施例。本实施形态中的驱动信号COM'的单位周期T区分为合计7个期间tl t7。在期间tl，发生微振动驱动脉冲P4的前段部P4a，在期间t2发生前侧连接要素pl5a，在期间 t3发生第1喷射驱动脉冲P1。另外，在期间t4发生第2喷射驱动脉冲P2，在期间t5发生第3喷射驱动脉冲P3，在期间t6发生后侧连接要素pMb。在期间t7发生微振动驱动脉冲 P4的后段部P4b。另外，前侧连接要素plfe和后侧连接要素pMb是不对压电元件20施加的波形要素。前段部P^是由从基准电位VB下降到第2膨胀电位VL2的微振动膨胀要素 Pll和以一定时间维持第2膨胀电位VL2的前侧膨胀维持要素Plh组成的。另外，后段部 p4b是由第2膨胀电位VL2以一定时间维持的后侧膨胀维持要素pl2b和从第2膨胀电位 VL2上升到基准电位VB为止的微振动收缩要素pl3组成的。与所述第1实施例同样，第2 膨胀电位VL2设定成喷射驱动脉冲Pl P3的最低电位即第1膨胀电位VLl以下的值。本实施形态中的记录控制中，在向喷射喷嘴对应的压电元件20供给喷射驱动脉冲Pl P3的任一个或多个方面与所述第1实施形态是同样的，因此省略其说明。相对地， 构成为对非喷射喷嘴对应的压电元件20选择施加期间tl的前段部P^后，选择施加期间 t7的后段部p4b。该前段部p^和后段部p4b的组合起到与所述第1实施例的微振动驱动脉冲P4同样的作用。从而，第2实施例的构成也可以实现与所述第1实施例同样的效果。 即，可降低喷射喷嘴中的墨水喷射时的压力损失，防止串扰。图10是说明本发明的第3实施例中的驱动信号的构成的波形图。所述第1实施例中，例示了对多个喷射驱动脉冲设置共同的微振动驱动脉冲P4的构成，但是不限于此。图8例示的第3实施例中，与各喷射驱动脉冲对应分别设置微振动驱动脉冲的方面不同于所述第1实施例。另外，第1驱动信号COMl的构成与第1实施例同样，因此其说明省略。本实施例中的第2驱动信号COM2'与第1驱动信号COMl同样，单位周期T区分为合计3个期间tl t3，在期间tl发生第1微振动驱动脉冲P4a，在期间t2 发生第2微振动驱动脉冲P4b，在期间t3发生第3微振动驱动脉冲P4c。各微振动驱动脉冲P^ pk都是同一波形，由从基准电位VB下降到第2膨胀电位VL2的微振动膨胀要素P11、以一定时间维持第2膨胀电位VL2的微振动膨胀维持要素pl2、从第2膨胀电位VL2上升到基准电位VB的微振动收缩要素pl3组成的。另外，与所述第1实施例同样，第2膨胀电位VL2设定在喷射驱动脉冲Pl P3的最低电位即第1膨胀电位VLl以下。本实施形态中的记录控制中，对喷射喷嘴对应的压电元件20供给喷射驱动脉冲 Pl P3的任何一个或多个的方面与所述第1实施例同样，因此其说明省略。相对地，构成为对非喷射喷嘴对应的压电元件20，选择施加在对喷射喷嘴对应的压电元件20施加的喷射驱动脉冲对应的期间的微振动驱动脉冲。该第3实施例的构成也可以实现与所述第1实施例同样的效果。即，可降低喷射喷嘴中的墨水喷射时的压力损失，防止串扰。另外，本发明只要是采用所谓弯曲振动型的压电元件可进行液体的喷射控制的液体喷射装置即可，不限于打印机，也可以适用于绘图机、传真装置、复印机等各种的喷墨式记录装置、记录装置以外的液体喷射装置，例如显示器制造装置、芯片制造装置等。
权利要求
1.一种液体喷射装置，其特征在于，具备液体喷射头部，具备喷射液体的喷嘴、与该喷嘴连通的压力室、及通过使密封该压力室的开口面的工作面变形而对该压力室内的液体产生压力变动的压力发生单元，通过该压力发生单元的驱动而从所述喷嘴喷射液体；驱动信号发生单元，发生驱动所述压力发生单元的驱动信号；以及选择供给单元，选择从所述驱动信号发生单元发生的驱动信号所包含的驱动脉冲，向所述压力发生单元供给，所述压力发生单元构成为，与基准电位相比，施加电位越高，则该工作面的中央部从基准状态越向该压力室的内侧移位，另一方面，与所述基准电位相比，施加电位越低，则所述工作面的中央部从基准状态越向所述压力室的外侧移位，所述基准电位对应于所述工作面的中央部比所述压力室的开口面位于该压力室的内侧的基准状态，所述驱动信号发生单元使所述驱动信号包含从喷嘴喷射液体的喷射驱动脉冲、和以从喷嘴不喷射液体的程度对压力室内的液体产生压力变动的非喷射驱动脉冲， 所述非喷射驱动脉冲的最低电位在所述喷射驱动脉冲的最低电位以下， 所述选择供给单元向喷射液体的喷射喷嘴对应的压力发生单元供给喷射驱动脉冲，另一方面，向至少与位于该喷射喷嘴相邻处的非喷射喷嘴对应的压力发生单元供给非喷射驱动脉冲。
2.权利要求1所述的喷射装置，其特征在于，所述喷射驱动脉冲至少包含从所述基准电位开始直到下降到所述最低电位为止，使所述工作面相对于所述压力室比基准状态向外侧变形的第1下降要素；以一定时间维持所述最低电位的第1维持要素；从所述最低电位开始直到上升到比所述基准电位高的最高电位为止，使所述工作面相对于所述压力室比基准状态向内侧变形的第1上升要素，所述非喷射驱动脉冲至少包含从所述基准电位下降到比所述喷射驱动脉冲的最低电位低的最低电位为止的第2下降要素；以一定时间维持该最低电位的第2维持要素；从所述最低电位上升到所述基准电位为止的第2上升要素。
3.权利要求2所述的喷射装置，其特征在于，所述非喷射驱动脉冲的第2下降要素比同一周期的所述喷射驱动脉冲的第1下降要素先发生，所述非喷射驱动脉冲的第2上升要素比同一周期的所述喷射驱动脉冲的第1上升要素后发生。
4.一种液体喷射装置的控制方法，其特征在于，所述液体喷射装置具备液体喷射头部，具备喷射液体的喷嘴、与该喷嘴连通的压力室、及通过使密封该压力室的开口面的工作面变形而对该压力室内的液体产生压力变动的压力发生单元，通过该压力发生单元的驱动而从所述喷嘴喷射液体；驱动信号发生单元，发生驱动所述压力发生单元的驱动信号；以及选择供给单元，选择从所述驱动信号发生单元发生的驱动信号所包含的驱动脉冲，向所述压力发生单元供给，所述压力发生单元构成为，与基准电位相比，施加电位越高，则该工作面的中央部从基准状态越向该压力室的内侧移位，另一方面，与所述基准电位相比，施加电位越低，则所述工作面的中央部从基准状态越向所述压力室的外侧移位，所述基准电位对应于所述工作面的中央部比所述压力室的开口面位于该压力室的内侧的基准状态，所述驱动信号发生单元使所述驱动信号包含从喷嘴喷射液体的喷射驱动脉冲、和以从喷嘴不喷射液体的程度对压力室内的液体产生压力变动的非喷射驱动脉冲， 所述方法包括将所述非喷射驱动脉冲的最低电位设定成所述喷射驱动脉冲的最低电位以下， 向喷射液体的喷射喷嘴对应的压力发生单元供给喷射驱动脉冲，另一方面，向至少与位于该喷射喷嘴相邻处的非喷射喷嘴对应的压力发生单元供给非喷射驱动脉冲。
全文摘要
一种液体喷射装置及其控制方法。本发明提供可防止液体喷射时的串扰，使喷射特性在一定程度上一致的液体喷射装置。第1驱动信号COM1具有从喷嘴喷射墨水的喷射驱动脉冲P1～P3，第2驱动信号COM2具有以喷嘴不喷射墨水的程度对压力室内的墨水产生压力变动的微振动驱动脉冲P4(非喷射驱动脉冲)，微振动驱动脉冲的最低电位VL2在喷射驱动脉冲的最低电位VL1以下，在单位周期T中，向喷射墨水的喷射喷嘴对应的压电元件供给喷射驱动脉冲，另一方面，向至少位于该喷射喷嘴的相邻的非喷射喷嘴对应的压电元件供给微振动驱动脉冲。
文档编号B41J29/38GK102442065SQ20111030298
公开日2012年5月9日 申请日期2011年10月8日 优先权日2010年10月8日
发明者狭山朋裕 申请人:精工爱普生株式会社