液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法

专利名称：液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及通过控制驱动脉冲向压力产生机构的供给而能控制液滴 从喷嘴开口喷出的液体喷射装置以及该液体喷射装置的控制方法。
背景技术：
液体喷射装置是具备能将液体作为液滴喷出的液体喷射头，并从该液 滴喷射头喷出各种液体的装置。作为该液体喷射装置的典型装置例如可以 举出喷墨式打印机等图像记录装置，其通过对作为对象物的记录纸等喷出 (喷射)液体状的墨水，形成点，从而进行记录。再有，近几年不限于该 图像记录装置，也应用于各种制造装置。例如在液晶显示器、等离子显示器、有机EL (Electro Luminescence)显示器或FED (面发光显示器)等 显示器制造装置中，采用液体喷射装置作为用于向像素形成区域或电极形 成区域等喷出颜色材料或电极等的液体状的各种材料的装置。在此，若以上述喷墨式打印机(以下简称为打印机)为例，则该打印 机构成为具备记录头(液体喷射头的一种)，其具有与压力室连通的喷 嘴开口、以及能使压力室内的墨水产生压力变动的压力产生元件(压力产 生机构的一种)；和驱动信号产生电路，其产生包含驱动脉冲的驱动信号， 通过向压力产生元件提供驱动脉冲，从而使压力产生元件动作，将墨水作 为墨滴从喷嘴开口喷出。对于这种打印机，提出一种方案，即上述驱动脉冲中的喷出脉冲构成 为包括使墨水喷出的喷出要素；和抑制喷出后的弯液面(meniscus)(在 喷嘴开口露出的墨水的自由表面)的振动的减振要素(例如参照专利文献 1)。该喷出脉冲例如在喷出墨水后，向压力产生元件提供膨胀要素或支持 (hold)要素等，通过使压力室膨胀来降低墨水压力，从而抑制弯液面的 振动。
但是，在这种打印机等中，近年来为了响应提高图像质量等的要求， 存在使喷出的液滴的滴量微小的倾向。伴随于此，呈现利用能喷出微小墨 滴的驱动脉冲进行控制的趋势。再有，也谋求高速化，呈现也要求縮短随 着记录速度提高而连续喷出的墨滴的间隔、即驱动脉冲中的连续喷出脉冲 之间的间隔(喷出脉冲间隔)的趋势。然而，由于在通过使压力室膨胀而将弯液面向压力室侧大幅度拉进 后，通过使压力室急剧收縮而将弯液面向外侧强制挤出，从而喷出微小墨 滴，故喷出后的弯液面(压力室内的墨水)振动较大。因此，如以往那样， 喷出脉冲仅包含使压力室膨胀来减轻墨水压力的减振要素，是难以在短时 间内使弯液面的振动收敛。而且，在连续喷出墨点(微小墨滴)的情况下，如图7所示，若不增大喷出墨点l后到喷出墨点2为止的时间、即喷出脉 冲间隔t0，则弯液面不收敛，因此接着喷出的墨点2的喷出(速度)不会 稳定。结果，利用微小墨滴难以实现记录的高速化。专利文献1日本特开2005-280199号公报发明内容本发明是鉴于上述问题而进行的发明，其目的在于尤其是在喷出微 小的液滴后可以使压力室内的液体的振动迅速稳定，可以实现良好的微小 液滴喷出的高速化。本发明是为了达到上述目的而提出的，是一种液体喷射装置，其中具 备液体喷射头，其具有与喷嘴开口连通的压力室、以及能对该压力室内 的液体产生压力变动的压力产生机构，通过该压力产生机构动作而将压力 室内的液体作为液滴从喷嘴开口喷出；和驱动信号产生机构，其产生包含 驱动脉冲的驱动信号，该驱动信号用于驱动所述压力室而喷出液滴；所述 驱动信号产生机构产生所述驱动脉冲，所述驱动脉冲包括使稳态容积的 压力室膨胀的第一膨胀要素；使通过该第一膨胀要素而膨胀后的压力室收 縮来喷出液滴的第一喷出要素；使通过该第一喷出要素而收縮后的压力室 再次膨胀的第二膨胀要素；使通过该第二膨胀要素而膨胀后的压力室收縮 的第二收縮要素，将从所述第一喷出要素的始端到第二收縮要素的终端为 止的时间设定在所述压力室内的液体的固有振动周期Tc的1/2 1的范围内。根据该构成，由于驱动信号生成机构将从第一喷出要素的始端到第二收縮要素的终端为止的时间设定在压力室内的液体的固有振动周期Tc的 1/2 l的范围内，故可以使喷出后的压力室内的液体的举动迅速稳定。由 此，可以迅速收敛压力室内的液体的残留振动。由此，可以将从最初液滴 的喷出到下一次喷出为止的时间设定得较短，因此可以实现良好的基于微 小液滴喷出的记录高速化。而且，在上述液体喷射装置的构成中，希望驱动信号产生机构将从所 述第二膨胀要素的始端到终端为止的时间设定在所述压力产生机构的固 有振动周期Ta以下。再有，在上述液体喷射装置的构成中，希望驱动信号产生机构将从所 述第二膨胀要素的始端到所述第二收縮要素的始端为止的时间设定为所 述压力产生机构的固有振动周期Ta以下。根据这些构成，由于驱动信号产生机构将从第二膨胀要素的始端到终 端为止的时间或从第二膨胀要素的始端到第二收縮要素的始端为止的时 间设定在压力产生机构的固有振动周期Ta以下，故可以抑制将压力产生 机构的固有振动周期Ta引起的振动提供给压力室内的液体。由此，可以 防止喷出液滴后的压力室内的液体的不稳定，可以容易地收敛液体的残留 振动。进而，在上述各液体喷射装置的构成中，希望驱动信号产生机构将从 所述第二收縮要素的始端到终端为止的时间设定在所述压力产生机构的 固有振动周期Ta以下。根据该构成，因为驱动信号产生机构将从第二收縮要素的始端到终端 为止的时间设定在压力产生机构的固有振动周期Ta以下，故不但可以阻 止压力室内的液体受到压力产生机构的固有振动周期Ta引起的振动的影 响，还可以在压力室内的液体稳定的定时供给第二收縮要素。因此，可以 更迅速地减振压力室内的液体。再有，本发明是一种液体喷射装置的控制方法，所述液体喷射装置具 备液体喷射头，其具有与喷嘴开口连通的压力室、以及能对该压力室内 的液体产生压力变动的压力产生机构，通过该压力产生机构动作而将压力
室内的液体作为液滴从喷嘴开口喷出；和驱动信号产生机构，其产生包含 驱动脉冲的驱动信号，该驱动信号用于驱动所述压力室而喷出液滴，所述 驱动脉冲包括使稳态容积的压力室膨胀的第一膨胀要素；使通过该第一 膨胀要素而膨胀后的压力室收縮来喷出液滴的第一喷出要素；使通过该第 一喷出要素而收缩的压力室再次膨胀的第二膨胀要素；和使通过该第二膨 胀要素而膨胀后的压力室收缩的第二收缩要素；将从所述第一喷出要素的 始端到第二收縮要素的终端为止的时间设定在所述压力室内的液体的固 有振动周期Tc的1/2 1的范围内。根据该构成，由于将从第一喷出要素的始端到第二收缩要素的终端为 止的时间设定在压力室内的液体的固有振动周期Tc的1/2 1的范围内， 故可以使喷出后的压力室内的液体的举动迅速稳定。由此，可以迅速收敛 压力室内的液体的残留振动。由此，可以将从最初液滴的喷出到下一次喷 出为止的时间设定得较短，因此可以实现良好的基于微小液滴喷出的记录 高速化。而且，在上述液体喷射装置的控制方法中，希望将从第二膨胀要素的 始端到终端为止的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta以下。再有，在上述液体喷射装置的控制方法中，希望将从第二膨胀要素的 始端到所述第二收縮要素的始端为止的时间设定在所述压力产生机构的 固有振动周期Ta以下。根据这些控制方法，由于将从第二膨胀要素的始端到终端为止的时间 或从第二膨胀要素的始端到第二收縮要素的始端为止的时间设定在压力 产生机构的固有振动周期Ta以下，故可以抑制将压力产生机构的固有振 动周期Ta引起的振动提供给压力室内的液体。由此，可以防止喷出液滴 后的压力室内的液体的不稳定，可以容易地收敛液体的残留振动。进而，在上述各液体喷射装置的控制方法中，希望将从第二收縮要素 的始端到终端为止的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta以 下。根据该控制方法，因为将从第二收縮要素的始端到终端为止的时间设 定在压力产生机构的固有振动周期Ta以下，故不但可以阻止压力室内的 液体受到压力产生机构的固有振动周期Ta引起的振动的影响，还可以在 压力室内的液体稳定的定时供给第二收縮要素。因此，可以更迅速地减振 压力室内的液体。


图1是喷墨式打印机的功能框图。图2是说明记录头的构成的剖面图。图3是驱动脉冲的说明图。图4是小墨点喷出脉冲的示意图。图5是小墨点喷出脉冲的变形例的示意图。图6是表示喷出墨点间隔与墨点2的喷出速度的关系的曲线图。图7是表示现有的喷出墨点间隔与墨点2的喷出速度的关系的曲线图。图中l一打印机，2 —打印机控制器，3 —打印引擎，4一外部I/F， 5 —RAM, 6—ROM, 7 —控制部，8 —振荡电路，9一记录头，IO —驱动信 号产生电路，ll一内部I/F， 14一托架移动机构，15 —送纸机构，16 —移 位寄存器，17—锁存电路，18—电平移位器，19一压电振子，20 —开关电 路，25 —喷嘴开口， 26 —固定板，27—挠性电缆，28—振子单元，29—壳 体，30—流路单元，31 —收纳空部，32—岛部，33 —流路形成基板，34_ 喷嘴板，35 —弹性板，36—共用墨水室，37—墨水供给口， 38 —压力室， 39—喷嘴连通口， 40—支撑板，41 —树脂膜。具体实施方式

以下，根据附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。其中，在以 下的说明中，作为本发明的液体喷射装置的一例，以喷墨式打印机(以下 简称为打印机)为例进行说明。图1是打印机1的功能框图。如图1所示，打印机1大致由打印机控制器2与打印引擎3构成。打 印机控制器2具备将来自主机(未图示)等外部装置的打印数据等输入 的外部接口 (外部I/F) 4;存储各种数据等的RAM5;存储了各种数据处 理用的控制程序等的ROM6;由CPU等构成的控制部7;振荡电路8;产 生向后述的记录头9提供的驱动信号的驱动信号产生电路IO(相当于本发
明中的驱动信号产生机构)；用于将通过按每个墨点展开(数据变换)打 印数据而得到的喷出数据或驱动信号等输出到打印引擎3的内部接口 (内 部I/F) 11。控制部7根据ROM6所存储的动作程序等，控制打印机1的各部分。 再有，控制部7将经由外部I/F4而从外部装置输入的打印数据变换为记录 头9中用于喷出墨滴的喷出数据。驱动信号产生电路10是产生由控制部7确定的波形形状的驱动信号 的电路。如图3所示，该驱动信号产生电路10例如是产生包含连续配置 多个喷出脉冲(小墨点喷出脉冲DP1)而构成的驱动脉冲的驱动信号，并 通过内部I/FH将该驱动信号提供给记录头9的龟路。其中，关于驱动信 号产生电路10中产生的驱动脉冲(驱动信号)，将在后面详细说明。打印引擎3由以下部件构成记录头9;使安装了记录头9的托架沿 记录纸的纸宽方向(主扫描方向)移动的托架移动机构14;沿与记录头9 的移动方向正交的方向、即送纸方向(副扫描方向)传输记录纸的送纸机 构15。记录头9是本发明的液滴喷射头的一种，其具备布置记录数据的 移位寄存器(SR) 16;对移位寄存器16所布置的记录数据进行锁存的锁 存电路17;作为电压放大器起作用的电平移位器18;压电振子19;控制 向压电振子19供给驱动信号的开关电路20。在此，对记录头9的结构进行说明。记录头9构成为在通过托架移 动机构14而向主扫描方向移动的状态下，能将液体状的墨水(本发明中 的液体的一种)作为墨滴从喷嘴开口 25喷出。如图2所示，该记录头9 具备将多个压电振子19、固定板26以及挠性电缆27等单元化的振子单 元28;能收纳该振子单元28的壳体29;与壳体29的前端面接合的流路 单元30。壳体29是形成了前端与后端均开放的收纳空部31的合成树脂制的块 状部件，收纳空部31内收纳固定有振子单元28。压电振子19是本发明中的压力产生机构的一种，形成为纵向细长的 梳齿状。该压电振子19是压电体与内部电极交替层叠构成的层叠型压电 振子，是能沿与层叠方向正交的纵向伸縮的纵向振动模式的压电振子。而 且，各压电振子19的前端面与流路单元30的岛部32接合。
另外，该压电振子19与电容器相同地动作。即，在停止了信号供给 的情况下，压电振子19的电位(振子电位)保持在刚刚停止之前的电位。通过以将流路形成基板33夹持在中间的方式，将喷嘴板34配置在流 路形成基板33的一面，将弹性板35配置在与喷嘴板34相反一侧的另一 面侧并进行层叠，从而构成流路单元30。喷嘴板34由沿副扫描方向开设了多个(例如180个)喷嘴开口 25的 较薄的金属制板材(例如不锈钢板)构成。流路形成基板33是形成了由 共用墨水室36、墨水供给口 37、压力室38及喷嘴连通口 39构成的一系 列墨水流路的板状部件。在本实施方式中，通过硅晶片的蚀刻处理来制作 该流路形成基板33。弹性板35是在不锈钢制的支撑板40上层压加工了树 脂膜41的双层结构的复合板材，将与压力室38对应的部分的支撑板40 除去为环状，以形成岛部32。在该记录头9中，按照每个喷嘴开口25，形成从共用墨水室36通过 压力室38而到达喷嘴开口25的一连串墨水流路。而且，通过对压电振子 19进行充电或放电，从而压电振子19变形。S卩，该纵向振动模式的压电 振子19通过充电而沿振子纵长方向收縮，通过放电而沿振子纵长方向伸 展。因此，若通过充电使振子电位上升，则岛部32被拉向压电振子19侦lJ， 岛部32周围的树脂膜41变形，压力室38膨胀。再有，若通过放电使振 子电位下降，则压力室38收縮。这样，由于可以根据振子电位来控制压力室38的容积，故可以使压 力室38内的墨水产生压力变动，可以使墨滴从喷嘴开口25喷出。例如， 一旦使稳态容量(基准容积)的压力室38膨胀后，通过使其急剧收缩， 从而可以喷出墨滴。接着，对驱动信号产生电路IO产生的驱动信号所含的驱动脉冲DP进 行说明。如图3所示，驱动脉冲DP由多个喷出脉冲例如2个小墨点喷出 脉冲DP1、和连接各脉冲之间但不向压电振子19提供的连接要素PC构成。 小墨点喷出脉冲DP1是用于使极小量(例如几pl)的墨滴从喷嘴开口25 喷出的脉冲，如图4所示，构成为包括使墨滴从喷嘴开口 25喷出的喷 出主要素Pa (P1 P3);使该喷出主要素Pa产生的压力室38内的墨水的 残留振动收敛的喷出减振要素Pb (P5 P7)，将喷出减振要素Pb配置于
喷出主要素Pa之后。该小墨点喷出脉冲DP1由以下要素构成第一膨胀要素P1，其使电位以不会喷出墨滴的程度的比较稳定的恒定梯度从基准电位VB上升到最 高电位VH为止；第一膨胀保持要素P2，其紧接着第一膨胀要素P1产生， 在极短的时间(例如t2二lps)内维持最高电位VH;第一喷出要素P3， 其紧接着第一膨胀保持要素P2产生，以比较急剧的梯度使电位从最高电 位VH下降到第一中间电位VM1为止；第二收縮保持要素P4，其紧接着 第一喷出要素P3产生，在极短的时间(例如t4二l(as)内维持第一中间电 位VM1;第二膨胀要素P5，其紧接着第二收縮保持要素P4产生，使电位 从第一中间电位VM1仅上升到第二中间电位VM2为止；第二膨胀保持要 素P6，其在极短的时间(例如t6二lps)内维持第二中间电位VM2;第二 收縮要素P7，其紧接着第二膨胀保持要素P6产生，以比较急剧的梯度使 电位从第二中间电位VM2下降到最低电位VL为止；第三保持要素P8, 其将最低电位VL维持规定时间；第三膨胀要素P9，其使电位从最低电位 VL恢复到基准电位VB。其中，为了喷出规定的墨滴，将各保持要素P2、 P4、 P6的供给期间t2、 t4、 t6例如在0.5 3ps的范围内设定为最佳的时 间，在本实施方式中，分别设为lp。这是因为这些保持要素的供给期 间越短，越可以縮小小墨点喷出脉冲的宽度，越可以使记录速度高速化。 但是，关于t6，为了记录的高速化而设定为短时间不见得是妥当的，如后 所述，希望根据压力室38内的墨水的固有振动周期Tc或压电振子19的 固有振动周期Ta而设定为最佳时间。若向压电振子19提供小墨点喷出脉冲DPI，则压电振子19或压力室 38如下这样动作。即，伴随第一膨胀要素P1的供给，压电振子19大幅度 收縮，压力室38从稳态容量(基准容量)膨胀到最大容积为止。伴随该 膨胀，压力室38内被减压，弯液面被大幅度拉向压力室38侧。该压力室 38的膨胀状态在第一膨胀保持要素P2的供给期间内一直维持，弯液面在 该维持期间内自由振动。接着，供给第一喷出要素P3，压电振子19大幅度伸展，压力室38急 剧收縮到中间容积(由第一中间电位VM1规定的容积)。伴随该收缩，压 力室38内的墨水被加压，从喷嘴开口25喷出墨滴。而且，由于在第一喷
出要素P3之后供给第二收縮保持要素P4，故压力室38的收縮状态被维 持，但此时该弯液面受到墨滴喷出的影响而大幅度振动。即，压力室38 内的墨水残留振动。然后，通过供给第二膨胀要素P5使压电振子19收縮， 从而压力室38的容积再次膨胀，经过维持该膨胀状态的第二膨胀要素P6， 供给第二收縮要素P7，压电振子19伸展，压力室38的容积再次急剧收縮 到最小容积为止。由此，在供给喷出主要素Pa中的第一喷出要素P3后， 通过向压电振子19提供喷出减振要素Pb (P5 P7)，使压力室38产生一 连串的容积变动，从而针对伴随墨滴的喷出而产生的弯液面的残留振动 (压力室38内的墨水的残留振动)提供相反相位的压力变动，由此残留 振动被衰减(即稳定化)，结果能在短时间内进行收敛。然后，向压电振 子19依次提供第三保持要素P8及第三膨胀要素P9，压力室25恢复到稳 态容积。这里，本实施方式中，在压力室38内的墨水的固有振动周期Tc的1/2 1的范围内，设定从上述小墨点喷出脉冲DPI的第一喷出要素P3的始端 到第二收縮要素的终端为止的时间、即脉冲要素P3 P7的供给期间(图 4中的t二t3+t4+t5+t6+t7)(也就是说Tc/2St^Tc)。根据该设定，在压 力室38内的墨水因固有振动周期Tc而进行一次振动的期间内，向压力室 38内的墨水施加伴随喷出的大压力变动后，使压力室38的容积再次膨胀 并减压，然后通过使其收縮加压，从而喷出后的残留振动被衰减，可以使 压力室38内的墨水的举动迅速稳定。由此，可以迅速收敛压力室38内的 墨水的残留振动。即，在压力室38内的墨水的固有振动周期Tc以下的时 间内，通过向压电振子19顺次供给第一喷出要素P3、第二收縮保持要素 P4、第二膨胀要素P5、第二膨胀保持要素P6及第二收縮要素P7，从而可 以在比以往短的时间内使喷出墨滴后的压力室38内的墨水的残留振动收 敛。因此，如图3、 6所示，在连续喷出墨滴(例如墨点l、墨点2)的情 况下，由于可以在最初的墨滴(墨点1)喷出后在短时间内使压力室38 内的墨水的残留振动稳定并收敛，故可以在比以往短的时间内使下一墨滴 (墨点2)的喷出速度稳定。因此，可以将从最初的墨滴喷出到下一墨滴 喷出为止的时间、即喷出脉冲间隔tO设定得较短。结果，可以实现良好的 基于微小墨滴(小墨点)喷出的记录高速化。其中，将从该第一喷出要素P3的始端到第二收縮要素的终端为止的时间设为压力室38内的墨水的固 有振动周期Tc的1/2 1的范围内的原因是如果为该范围，则可以实验 确认在抑制上述压力室38内的墨水的残留振动方面是有效的。再有，将本实施方式中的第二膨胀要素P5的供给期间t5、即从第二 膨胀要素P5的始端到终端的时间设为压电振子19的固有振动周期Ta以 下(即t5^Ta)。若这样进行设定，则可以抑制将压电振子19的固有振动 周期Ta所引起的振动提供给压力室38内的墨水，可以对压力室38内的 墨水进行减压。因此，可以防止墨滴喷出后的压力室38内的墨水的不稳 定化，可以容易地收敛墨水的残留振动。因为可以将喷出脉冲间隔设定得 较短，故可以使微小墨滴的记录进一步高速化。进而，也可以将第二膨胀 要素P5的供给期间t5与第二膨胀保持要素P6的供给期间t6的合计期间、 即从第二膨胀要素P5的始端到第二收縮要素P7的始端为止的时间设定为 压电振子19的固有振动周期Ta以下(即t5+t6^Ta)。该情况下，也可以 达到与上述设定为t5^Ta的情况相同的效果，可以使微小墨滴的记录进一 步高速化。另外，在本实施方式中，将t5或(t5+t6)例如设定为2p以 下。还有，将第二收縮要素P7的供给时间t7、即第二收縮要素P7的始端 到终端为止的时间设定为压电振子19的固有振动周期Ta以下(即t7^Ta)。 在这样设定的情况下，也与上述设定的情况相同，可以抑制将压电振子19 的固有振动周期Ta所引起的振动提供给压力室38内的墨水，可以对通过 供给第二膨胀要素P5而被减压的压力室38内的墨水再次进行加压。因此， 可以防止墨滴喷出后的压力室38内的墨水的不稳定化，可以容易地收敛 墨水的残留振动。由此可以使微小墨滴的记录进一步高速化。另外，在本 实施方式中，将t7例如设定为2iiis以下。进而，在将上述这些设定分别组合后的设定、即设定t5^ra且t7^Ta、 或t5+t6^Ta且t7^Ta的情况下，不但可以抑制将压电振子19的固有振动 周期Ta所引起的振动提供给压力室38内的墨水，还可以通过供给第二膨 胀要素P5，将墨水(弯液面)拉向压力室38侧，在以弯液面被拉扯的反 作用进行反转而朝向被压出到外侧的方向之前，通过供给第二收縮要素 P7，从而可以以不喷出墨水(弯液面)的程度向外侧压出。因此，不但可
以阻止压力室38内的墨水受到压电振子19的固有振动周期Ta所引起的 振动的影响，还可以在弯液面(压力室38内的墨水)不会不稳定的定时 供给喷出减振要素Pb (尤其是P7)，故可以更迅速地减振压力室38内的 墨水。由此，可以在更短时间内使墨滴喷出后的压力室38内的墨水的残 留振动收敛。结果，能够实现微小墨滴的记录的进一步高速化。然而，本发明并不限于上述实施方式，根据技术方案的范围可以进行 各种变形。在上述实施方式中，小墨点喷出脉冲DP1由以下要素构成第二收縮 要素P7，其紧接于第二膨胀保持要素P6之后，以比较大的梯度使电位从 第二中间电位VM2下降到最低电位VL为止；第三保持要素P8，其将最 低电位VL维持规定时间；和第三膨胀要素P9，其使电位从最低电位VL 恢复到基准电位VB为止，但本发明不限于此。也可以组合其他波形要素 后进行设定。S卩，如图5所示，作为本发明实施方式的变形例的小墨点喷 出脉冲DP1'由以下要素构成第二收縮要素P7'，其紧接于第二膨胀保 持要素P6之后，以比较大的梯度使电位从第二中间电位VM2下降到第三 中间电位VM3为止；第三保持要素P8'，其将第三中间电位VM3维持规 定时间；第三收縮要素P9，，其使电位从第三中间电位VM3下降到最低 电位VL为止；第三收縮保持要素P10，，其将最低电位VL维持规定时间； 和第三膨胀要素Pll，，其使电位从最低电位VL恢复到基准电位VB为止。 该情况下，通过将上述实施方式中的t7置换为t7'，将t置换为t，，进行 与上述实施方式同样的设定，从而可以达到同样的效果。再有，根据该构成，在使压电振子19收縮到最小容积为止的中途， 通过顺次供给第三保持要素P8，及第三收縮要素P9，，从而使收縮暂时停 止，若使压力室38阶段性地收縮，则与使其连续收縮的情况相比，可以 减小压力室38的压力变动。由此，能够使压力室38内的墨水的残留振动 进一步迅速收敛。这样，由于即使将喷出脉冲与其他波形要素组合也可以适用本发明， 故在温度环境、墨水等液体的性质、液滴喷射头的特性等条件不同的情况 下，即使组合其他波形要素后与喷出脉冲对应，也可以达到上述的效果。再有，在上述各实施方式中，虽然示出了各中间电位VM1、 VM2比
基准电位VB大的例子，但不限于此。即，本发明的驱动脉冲中的各要素 的始端/终端的电位或供给期间可以根据技术方案的记载适当设定，以便与 温度环境、墨水等液体的性质、液体喷射头的特性等条件对应。进而，在上述各实施方式中，作为本发明的压力产生机构，例示了所 谓的纵向振动模式的压电振子19，但不限于此。例如，也可以是能在电场 方向上振动的压电振子。还有，不限于按照每个喷嘴列进行单元化的结构， 也可以如所谓的挠性振动模式的压电振子那样，按照每个压力室来设置。还有，本发明也可以应用于具有上述记录头以外的液体喷射头的液体喷射装置。例如，也可以应用于显示器制造装置、电极制造装置、芯片制 造装置、微量吸移管等。
权利要求
1. 一种液体喷射装置，其中具备-液体喷射头，其具有与喷嘴开口连通的压力室、以及能对该压力室内 的液体产生压力变动的压力产生机构，通过该压力产生机构动作而将压力室内的液体作为液滴从喷嘴开口喷出；和驱动信号产生机构，其产生包含驱动脉冲的驱动信号，该驱动信号用 于驱动所述压力室而喷出液滴； —所述驱动信号产生机构产生所述驱动脉冲，所述驱动脉冲包括使稳 态容积的压力室膨胀的第一膨胀要素；使通过该第一膨胀要素而膨胀后的 压力室收縮来喷出液滴的第一喷出要素；使通过该第一喷出要素而收縮后 的压力室再次膨胀的第二膨胀要素；以及使通过该第二膨胀要素而膨胀后 的压力室收縮的第二收縮要素；所述驱动信号产生机构将从所述第一喷出要素的始端到第二收縮要 素的终端为止的时间设定在所述压力室内的液体的固有振动周期Tc的 1/2 l的范围内，并且，将从所述第二膨胀要素的始端到终端为止的时间 设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta以下。
2. —种液体喷射装置，其中具备-液体喷射头，其具有与喷嘴开口连通的压力室、以及能对该压力室内 的液体产生压力变动的压力产生机构，通过该压力产生机构动作而将压力 室内的液体作为液滴从喷嘴开口喷出；和驱动信号产生机构，其产生包含驱动脉冲的驱动信号，该驱动信号用 于驱动所述压力室而喷出液滴；所述驱动信号产生机构产生所述驱动脉冲，所述驱动脉冲包括使稳 态容积的压力室膨胀的第一膨胀要素；使通过该第一膨胀要素而膨胀后的 压力室收縮来喷出液滴的第一喷出要素；使通过该第一喷出要素而收縮后 的压力室再次膨胀的第二膨胀要素；以及使通过该第二膨胀要素而膨胀后 的压力室收縮的第二收縮要素；所述驱动信号产生机构将从所述第一喷出要素的始端到第二收縮要 素的终端为止的时间设定在所述压力室内的液体的固有振动周期Tc的 1/2 l的范围内，并且，将从所述第二膨胀要素的始端到所述第二收缩要 素的始端为止的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta以下。
3. 根据权利要求1或2所述的液体喷射装置，其特征在于， 所述驱动信号产生机构将从所述第二收縮要素的始端到终端为止的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta以下。
4. 一种液体喷射装置的控制方法，所述液体喷射装置具备-液体喷射头，其具有与喷嘴开口连通的压力室、以及能对该压力室内的液体产生压力变动的压力产生机构，通过该压力产生机构动作而将压力 室内的液体作为液滴从喷嘴开口喷出；和驱动信号产生机构，其产生包含驱动脉冲的驱动信号，该驱动信号用 于驱动所述压力室而喷出液滴；所述驱动脉冲包括使稳态容积的压力室膨胀的第一膨胀要素；使通 过该第一膨胀要素而膨胀后的压力室收縮来喷出液滴的第一喷出要素；使 通过该第一喷出要素而收縮后的压力室再次膨胀的第二膨胀要素；以及使 通过该第二膨胀要素而膨胀后的压力室收缩的第二收縮要素；将从所述第一喷出要素的始端到第二收縮要素的终端为止的时间设 定在所述压力室内的液体的固有振动周期Tc的1/2 1的范围内，并且， 将从所述第二膨胀要素的始端到终端为止的时间设定在所述压力产生机 构的固有振动周期Ta以下。
5. —种液体喷射装置的控制方法，所述液体喷射装置具备液体喷射头，其具有与喷嘴开口连通的压力室、以及能对该压力室内 的液体产生压力变动的压力产生机构，通过该压力产生机构动作而将压力室内的液体作为液滴从喷嘴开口喷出；和驱动信号产生机构，其产生包含驱动脉冲的驱动信号，该驱动信号用 于驱动所述压力室而喷出液滴；所述驱动脉冲包括使稳态容积的压力室膨胀的第一膨胀要素；使通 过该第一膨胀要素而膨胀后的压力室收缩来喷出液滴的第一喷出要素；使 通过该第一喷出要素而收縮后的压力室再次膨胀的第二膨胀要素；以及使 通过该第二膨胀要素而膨胀后的压力室收縮的第二收縮要素； 将从所述第一喷出要素的始端到第二收縮要素的终端为止的时间设定在所述压力室内的液体的固有振动周期Tc的1/2 1的范围内，'并且，将从所述第二膨胀要素的始端到所述第二收縮要素的始端为止的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta以下。
6.根据权利要求4或5所述的液体喷射装置的控制方法，其特征在于， 将从所述第二收缩要素的始端到终端为止的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta以下。
全文摘要
本发明提供一种液体喷射装置，其产生驱动脉冲，该驱动脉冲包括使稳态容积的压力室膨胀的第一膨胀要素(P1)；使通过该第一膨胀要素而膨胀后的压力室收缩来喷出液滴的第一喷出要素(P3)；使通过该第一喷出要素而收缩的压力室再次膨胀的第二膨胀要素(P5)；以及使通过该第二膨胀要素而膨胀后的压力室收缩的第二收缩要素(P7)；在压力室内的液体的固有振动周期Tc的1/2～1的范围内，设定从第一喷出要素的始端到第二收缩要素的终端为止的时间。从而在喷出微小液滴后可以使压力室内的液体的振动迅速稳定，可以实现良好的微小液滴喷出的高速化。
文档编号B41J2/045GK101121317SQ200710140
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月9日 优先权日2006年8月9日
发明者伊原清二 申请人:精工爱普生株式会社