CN102180009B - 液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法 - Google Patents

液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供通过抑制液体流路内的气穴现象的发生而可以防止气泡所引起的喷射不良的液体喷射装置及其控制方法。喷射驱动脉冲是包含下述部分的电压波形：使压力产生室21的容积缓慢地膨胀的膨胀要素p1；维持电位VL1的膨胀维持要素p2；使压力产生室21容积收缩的收缩要素p3；维持电位VH1的收缩维持要素p4；以及使压力产生室21容积缓慢地膨胀的恢复要素p5，并且膨胀要素p1的时间幅度Wd1比膨胀维持要素p2的时间幅度Wh1长，恢复要素p5的时间幅度Wd2比收缩维持要素p4的时间幅度Wh2长，第1基准电位VB1被设定为大于等于收缩维持要素p4的电位VH1的50％，通过对压电振子26施加喷射驱动脉冲DP1而从喷嘴开口28喷射的墨的流速大于等于0.36mg/s。

Description

液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法
技术领域
本发明涉及具备喷墨式记录头等液体喷射头的液体喷射装置及其控制方法。
背景技术
液体喷射装置是具备可以喷射液体的液体喷射头、从该液体喷射头喷射各种液体的装置。作为该液体喷射装置的代表性的装置，例如，能够举出喷墨式打印机(以下，简称为打印机)等图像记录装置，该喷墨式打印机具备作为液体喷射头的喷墨式记录头(以下，简称为记录头)，通过从该记录头的喷嘴对于记录纸等记录介质(喷射对象物)喷射、着落液滴状的墨来进行图像等的记录。此外，近年，并不限于该图像记录装置，而也应用于了各种制造装置。例如，在液晶显示器、等离子体显示器、有机EL(Electro Luminescence，电致发光)显示器或FED(场致发射显示器)等的显示器制造装置中，作为用于对像素形成区域和/或电极形成区域等喷射色材和/或电极等液体状的各种材料的装置，使用了液体喷射装置。
在上述的记录头中，具备流路单元和/或致动器单元等，所述流路单元被导入来自封入有液体状的墨的墨盒等液体贮存部的墨并且形成有从贮液器经由压力室至喷嘴的一系列的液体流路，所述致动器单元具有可以使压力室的容积变化的压力产生元件。在该记录头中，通过压力元件的工作产生的压力变化越大，越可以加快从喷嘴喷射的墨的速度。但是，若对压力室提供更高的压力变化，则存在当通过液体流路之中流路直径缩小了的直径缩小部分时产生负压、因该负压而发生气穴现象从而在墨中产生气泡的情况。其结果，因混入到墨中的气泡对于压力变化的吸收所引起的压力损失等，有可能发生从喷嘴不喷射墨的所谓的点遗漏和/或飞翔曲折，存在着引起使记录头发生墨的喷射不良等的不良状况的问题。
为了抑制成为这样的墨的喷射不良的原因的气穴现象，执行了各种维护处理。例如，提出有下述的打印机：通过在使压力室的容积从作为容积变化的基准的通常状态变形至膨胀状态的膨胀脉冲的前侧设置具有与膨胀脉冲相等的电压的短驱动脉冲和在使压力室的容积从收缩状态变形至通常状态的收缩脉冲的后侧设置具有与收缩脉冲相等的电压的短驱动脉冲的某一方或双方，可以抑制在压力室急剧地膨胀时产生的负压所引起的气穴现象的发生(例如，参照专利文献1)。
【专利文献1】特开2004-243661号公报
但是，在通过开关切换上述的短驱动脉冲的电位和短停止期间的电位的结构的打印机中，若将短驱动脉冲的电位与短停止期间的电位之差设定得较大，则会使压力室急剧地变形。因该压力室的急剧的变化，将难以可靠地抑制因液体流路内的负压产生的气穴现象。其结果，存在着因气穴现象产生的气泡滞留在液体流路内、通过该气泡吸收压力变化而会发生喷射不良的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述这样的情况而实现的，其目的在于提供通过抑制液体流路内的气穴现象的发生而可以防止气泡所引起的喷射不良的液体喷射装置及其控制方法。
为了达到上述目的，本发明的第1方式的液体喷射装置，具备：液体喷射头，其通过压力产生单元的工作而对压力室内提供压力变化，使填充于该压力室的液体从喷嘴进行喷射；以及驱动信号产生单元，其能够产生包含喷射驱动脉冲的驱动信号，该喷射驱动脉冲用于驱动前述压力产生单元而使液体从前述喷嘴对于着落对象进行喷射；其中：前述喷射驱动脉冲是包含下述部分的电压波形：电位从中间电位在第1方向变化而使前述压力室的容积变化的第1变化部分；维持该第1变化部分的终端电位而使压力室容积保持一定时间的第1保持部分；电位在作为与前述第1方向相反方向的第2方向变化而使通过前述第1变化部分变化了的压力室容积变化的第2变化部分；维持该第2变化部分的终端电位而使压力室容积保持一定时间的第2保持部分；以及进行电位在前述第1方向恢复至前述中间电位的变化而使通过前述第2变化部分变化了的压力室容积变化的第3变化部分；并且前述第1变化部分的时间幅度比前述第1保持部分的时间幅度长；前述第3变化部分的时间幅度比前述第2保持部分的时间幅度长；前述中间电位被设定为大于等于第2保持部分的电位的50％；通过对前述压力产生单元施加前述喷射驱动脉冲而从前述喷嘴喷射的液体的流速大于等于0.36mg/s。
根据上述结构，喷射驱动脉冲，由于是包含下述部分的电压波形：电位从中间电位在第1方向变化而使压力室的容积变化的第1变化部分；维持第1变化部分的终端电位而使压力室容积保持一定时间的第1保持部分；电位在作为与第1方向相反方向的第2方向变化而使通过第1变化部分变化了的压力室容积变化的第2变化部分；维持第2变化部分的终端电位而使压力室容积保持一定时间的第2保持部分；以及进行电位在第1方向恢复至中间电位的变化而使通过第2变化部分变化了的压力室容积变化的第3变化部分，并且第1变化部分的时间幅度比第1保持部分的时间幅度长；第3变化部分的时间幅度比第2保持部分的时间幅度长；中间电位被设定为大于等于第2保持部分的电位的50％；通过对压力产生单元施加喷射驱动脉冲而从喷嘴喷射的液体的流速大于等于0.36mg/s，所以在为了从喷嘴喷射液体而使压力室内产生压力变化时，能够使压力室缓慢地变形，能够确保液体的喷射所需的流速并且还降低在液体流路内产生的负压。由此，能够抑制因负压而发生气穴现象的情况，减少与气穴现象的发生相伴的液体流路内的气泡。其结果，能够防止因滞留于液体流路内的气泡而发生点遗漏和/或飞翔曲折等喷射不良的情况。
此外，在上述结构中，填充于液体盒的液体的溶解氮量大于等于7.0ppm，所述液体盒安装于前述液体喷射装置。
即使填充于液体盒的液体的溶解氮量小于7.0ppm，在从喷嘴喷射的液体的流速大于等于0.36mg/s下，根据第1方式的喷射驱动脉冲，也能够抑制由负压引起的气穴现象的发生。另一方面，在与开始液体盒的使用之后的经过时间相应地液体盒内的液体的排气度缓慢地下降的情况和/或因制造环境与使用环境不同而液体盒内的液体的排气度低于使用开始时刻的情况下，存在填充于液体盒的液体的溶解氮量大于等于7.0ppm的情况。在这样的情况下，溶解于液体的氮量增多，容易发生气穴现象。即使在这样的情况下，根据第1方式的喷射驱动脉冲，也能够抑制因在液体流路内产生负压所引起的气穴现象的发生。由此，能够防止因与气穴现象的发生相伴的液体流路内的气泡而发生喷射不良的情况。
此外，本发明的液体喷射装置的控制方法，是下述液体喷射装置的控制方法，该液体喷射装置具备：液体喷射头，其通过压力产生单元的工作而对压力室内提供压力变化，使填充于该压力室的液体从喷嘴进行喷射；以及驱动信号产生单元，其能够产生包含喷射驱动脉冲的驱动信号，该喷射驱动脉冲用于驱动前述压力产生单元而使液体从前述喷嘴对于着落对象进行喷射；其中：前述喷射驱动脉冲是包含下述部分的电压波形：电位从中间电位在第1方向变化的第1变化部分；维持该第1变化部分的终端电位的第1保持部分；电位在作为与前述第1方向相反方向的第2方向变化的第2变化部分；维持该第2变化部分的终端电位的第2保持部分；以及进行电位在前述第1方向恢复至前述中间电位的变化的第3变化部分；前述中间电位被设定为大于等于第2保持部分的电位的50％；所述液体喷射装置的控制方法包括：第1变化步骤，通过第1变化部分使前述压力室的容积变化；第1保持步骤，通过前述第1保持部分使在前述第1变化步骤变化了的压力室容积保持预定时间；第2变化步骤，通过前述第2变化部分使在前述第1变化步骤变化了的压力室容积变化；第2保持步骤，通过前述第2保持部分使在前述第2变化步骤变化了的压力室容积保持预定时间；以及第3变化步骤，通过前述第3变化部分使在前述第2变化步骤变化了的压力室容积变化；前述第1变化步骤的时间幅度比前述第1保持步骤的时间幅度长；前述第3变化步骤的时间幅度比前述第2保持步骤的时间幅度长；通过前述各步骤而从前述喷嘴喷射的液体的流速大于等于0.36mg/s。
根据该控制方法，在为了从喷嘴喷射液体而使压力室内产生压力变化时，能够使压力室缓慢地变形，能够确保液体的喷射所需的流速并且还降低在液体流路内产生的负压。由此，能够抑制因负压而发生气穴现象的情况，减少与气穴现象的发生相伴的液体流路内的气泡。其结果，能够防止因滞留于液体流路内的气泡而发生点遗漏和/或飞翔曲折等喷射不良的情况。
附图说明
图1是说明打印机的概略结构的立体图。
图2是说明从压力产生单元侧看记录头的立体图。
图3是说明记录头的结构的主要部分剖面图。
图4是说明打印机的电结构的框图。
图5是说明包含喷射驱动脉冲的驱动信号的构成的波形图。
图6是说明喷射驱动脉冲的构成的波形图。
图7是说明包含作为比较例的喷射驱动脉冲的驱动信号的构成的波形图。
图8是说明作为比较例的喷射驱动脉冲的构成的波形图。
图9是说明墨盒的排气度与点遗漏的关系的图。
符号说明
1...打印机，2...记录头，3...墨盒，6...记录纸，21...压力产生室，26...压电振子，28...喷嘴开口，48驱...动信号产生电路，DP...喷射驱动脉冲。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的最佳的方式。另外，在以下描述的实施方式中，虽然作为本发明的优选的具体例进行了各种限定，但是只要在以下的说明中没有特别地限定本发明的内容的记载，本发明的范围就不限于这些方式。此外，以下，作为本发明的液体喷射装置，例示应用于图1所示的喷墨式记录装置(以下简称为打印机)的情况。
打印机1，具备下述部件而概略构成：安装有作为液体喷射头的一种的记录头2并且可以装卸地安装贮存墨(本发明中的液体的一种)的墨盒3(本发明中的液体盒的一种)的滑架4、配设于记录头2的下方的压纸卷轴5、使搭载有记录头2的滑架4在记录纸6(着落对象的一种)的纸宽方向移动的滑架移动机构7和在与纸宽方向正交的方向即送纸方向输送记录纸6的送纸机构8等。在此，所谓纸宽方向，是主扫描方向(头扫描方向)，所谓送纸方向，是副扫描方向(即，与头扫描方向正交的方向)。
滑架4，以被轴支持于导杆9的状态而安装，构成为通过滑架移动机构7的工作，沿导杆9在主扫描方向移动，该导杆9被架设于主扫描方向。滑架4在主扫描方向的位置，通过线性编码器10进行检测，检测信号作为位置信息被发送到控制部46(参照图4)。由此，控制部46能够边基于来自该线性编码器10的位置信息识别滑架4(记录头2)的扫描位置，边控制由记录头2进行的记录工作(喷射工作)等。
在滑架4的移动范围内的相比于记录区域靠外侧(图1中的右侧)的端部区域，设定有成为扫描的基点的主位置。在本实施方式中的主位置，配置有密封记录头2的喷嘴形成面(喷嘴板36，参照图3)的封盖部件12和用于擦拭喷嘴形成面的擦拭部件13。并且，打印机1构成为可以进行所谓双向方向记录，该双向方向记录在滑架4(记录头2)从该主位置朝向相反侧的端部移动的去动时和滑架4从相反侧的端部返回到主位置侧的回动时的双向方向上、在记录纸6上记录文字和/或图像等。
接着，关于记录头2的结构进行说明。在此，图2是说明从压力产生单元侧看记录头2的立体图，图3是记录头2的主要部分剖面图。所例示的记录头2，包括压力产生单元(或致动器单元)19和流路单元20，使压力产生单元(或致动器单元)19与流路单元20以重叠的状态一体化。压力产生单元19通过层叠压电振子26(相当于本发明中的压力产生单元)、振动板27、用于区划压力产生室(相当于本发明中的压力室)21的压力产生室板22，利用烧制等将之一体化而构成。
此外，流路单元20通过层叠供给口形成板32、贮液器板35而构成，该供给口形成板32形成有供给口30和/或第2连通口31，该贮液器板35形成有贮液器33以及第1连通口34。此外，在贮液器板35的与供给口形成板32相反侧的面，设置有形成有喷嘴开口28(相当于本发明中的喷嘴)的喷嘴板36。
振动板27，由具有弹性的板材构成。在振动板27的成为与压力产生室21相反侧的外侧表面，以与各压力产生室21对应的状态配设多个压电振子26。所例示的压电振子26是挠曲振动模式的振子，通过驱动电极26a和共用电极26b夹持压电体26c而构成。并且，若对压电振子26的驱动电极施加驱动信号，则在驱动电极26a与共用电极26b之间产生与电位差相应的电场。该电场被提供给压电体26c，压电体26c与所提供的电场的强度相应地进行变形。
压力产生室板22由适合于形成压力产生室21的厚度的陶瓷材料的薄板、例如氧化铝和/或氧化锆构成，并且以贯通于板的厚度方向的状态形成有用于区划压力产生室21的空部。压力产生室21以与喷嘴板36的喷嘴开口28的间距相同的一定间距开设为列状，是在与列状设置方向正交的左右方向细长的长孔。
供给口形成板32，如图3所示，是由不锈钢材料等金属材料构成的薄的板状部件。在该供给口形成板32，开设有多个贯通板厚方向的供给口30。此外，与贮液器板35的第1连通口34对应地形成有贯通板厚方向的第2连通口31。供给口30是对墨流路(液体流路)内的墨提供流体阻力(流动阻力)的部分。关于该供给口30，贮液器33侧的口径与压力产生室21侧的口径相比变宽。该供给口30，通过压力加工而形成。此外，在供给口形成板32，形成有与其他的部分相比使板厚相当薄的柔性部38。该柔性部38，通过利用蚀刻等在与贮液器板35的贮液器33对应的区域内从与贮液器33相反面侧开始向板厚方向洼下而形成凹部39来制作。
贮液器板35，是由不锈钢材料等金属材料构成的板状部件。在该贮液器板35，以贯通板厚方向的状态形成有用于区划贮液器33的空部。该空部区划形成贮液器33。该贮液器33是作为多个压力产生室21所共用的液室而起作用的部分，其按墨的每一种类(色)而设置，贮存从墨盒3供给的墨。此外，在贮液器板35，与上述的第2连通口31对应地形成有多个贯通板厚方向的第1连通口34。
喷嘴板36，是由不锈钢材料等金属材料构成的板状部件。在该喷嘴板36，列状设置多个喷嘴开口28而横向排列形成喷嘴列(喷嘴开口组)，在本实施方式中，喷嘴列包括以一定的间距(例如180dpi)开设的180个喷嘴开口28。另外，喷嘴板36除了金属材料以外，也可以由有机塑料膜等构成。
并且，各板部件，通过接合压力产生单元19与供给口形成板32之间、供给口形成板32与贮液器板35之间以及贮液器板35与喷嘴板36之间而一体化。由此，如图3所示，贮液器33与压力产生室21的另一端部，通过供给口30而连通。此外，压力产生室21的一端部与喷嘴开口28通过贮液器板35的第1连通口34以及供给口形成板32的第2连通口31连通。并且，按每一喷嘴开口28形成从贮液器33通过压力产生室21将压力产生单元19与喷嘴开口28连通的一系列的墨流路(液体流路)。
在上述结构的记录头2中，通过使压电振子26变形而使对应的压力产生室21收缩或膨胀，对压力产生室21内的墨产生压力变化。通过控制该墨压力，能够从喷嘴开口28喷射(排出)墨。若在排出墨之前预备地使正常容积的压力产生室21膨胀，则从贮液器33侧通过供给口30对压力产生室21内供给墨。此外，若在预备膨胀之后使压力产生室21急剧地收缩，则从喷嘴开口28喷射墨。
接着，说明打印机1的电结构。
图4是表示打印机1的电结构的框图。本实施方式中的打印机1，由打印机控制器40和打印引擎41概略构成。打印机控制器40具备：输入来自主计算机等外部装置的印刷数据等的外部接口(外部I/F)42、存储各种数据等的RAM43、存储有用于各种数据处理的控制例程等的ROM44、进行各部分的控制的控制部46、产生时钟信号的振荡电路47、产生向记录头2供给的驱动信号的驱动信号产生电路48(相当于本发明中的驱动信号产生单元)和用于对记录头2输出通过按每一点展开印刷数据而得到的像素数据和/或驱动信号等的内部接口(内部I/F)49。
控制部46，对记录头2输出用于控制记录头2的工作的头控制信号，对驱动信号产生电路48输出用于使驱动信号COM生成的控制信号。头控制信号例如是传送时钟CLK、像素数据SI、锁存信号LAT、改变信号CH1。这些锁存信号和/或改变信号规定构成驱动信号COM的各脉冲的供给定时。
此外，控制部41，基于上述印刷数据，通过从RGB表色系向CMY表色系的色变换处理、使多灰度等级的数据减少到预定灰度等级的半色调处理、将经过了半色调处理后的数据按每一墨种类(每一喷嘴列)以预定的排列方式进行排列而展开为点模式数据的点模式展开处理等，生成在记录头2的喷射控制中使用的像素数据SI。该像素数据SI是与印刷的图像的像素有关的数据，是喷射控制信息的一种。在此，所谓像素，表示在作为着落对象的记录纸等记录介质上假想地确定的点形成区域。并且，本实施方式的像素数据SI，包括与在记录介质上形成的点的有无(或墨的喷射的有无)以及点的大小(或所喷射的墨的量)有关的灰度等级数据。在本实施方式中，像素数据SI包括总计2位的2值灰度等级数据。在2位的灰度等级值中，存在与不喷射墨的非记录(微振动)对应的[00]、与小点的记录对应的[01]、与中点的记录对应的[10]、与大点的记录对应的[11]。因此，本实施方式的打印机能够以4灰度等级进行记录。
接着，关于打印引擎41侧的结构进行说明。打印引擎41包括记录头2、滑架移动机构7、送纸机构8和线性编码器10。记录头2与各喷嘴开口28对应地具备多个移位寄存器(SR)50、锁存器51、解码器52、电平移位器(LS)53、开关54以及压电振子26。来自打印机控制器40的像素数据(SI)，与来自振荡电路47的时钟信号(CK)同步地，被串行传送到移位寄存器50。
在移位寄存器50，电连接着锁存器51，若来自打印机控制器40的锁存信号(LAT)被输入到锁存器51，则对移位寄存器50的像素数据进行锁存。在该锁存器51中锁存的像素数据被输入到解码器52。该解码器52对2位的像素数据进行译码而生成脉冲选择数据。本实施方式中的脉冲选择数据包括总计2位的数据。
并且，解码器52以接收到锁存信号(LAT)或信道信号(CH)为契机将脉冲选择数据输出到电平移位器53。在此情况下，脉冲选择数据从高位位依次被输入到电平移位器53。该电平移位器53作为电压放大器而起作用，在脉冲选择数据为“1”的情况下，其输出被升压为能够驱动开关54的电压、例如数十伏特左右的电压的电信号。由电平移位器53升压后的“1”的脉冲选择数据被提供给开关54。在该开关54的输入侧，被提供来自驱动信号产生电路48的驱动信号COM，在开关54的输出侧连接着压电振子26。
并且，脉冲选择数据控制开关54的工作，即控制向压电振子26的驱动信号中的喷射脉冲的供给。例如，在输入到开关54的脉冲选择数据为“1”的期间中，开关54成为连接状态，对应的喷射脉冲被供给压电振子26，压电振子26的电位电平按照该喷射脉冲的波形而变化。另一方面，在脉冲选择数据为“0”的期间中，从电平移位器53不输出用于使开关54工作的电信号。因此，开关54成为断开状态，不向压电振子26供给喷射脉冲。
在此，关于记录头2的墨流路内的墨中所残存的气泡进行说明。墨盒3，在制造工序中被进行使墨内的空气排出的排气处理。但是，若将墨盒3安装于打印机1，则存在下述情况：随着时间的经过，因空气(主要是氮)经由墨流路的壁面等透过而侵入到墨流路内，空气溶入于墨；由于气泡混入或墨盒3的制造环境与使用环境不同，例如溶解氮量上升至7.0ppm以上，从而墨内的氮浓度上升而排气度下降。若对于填充有这样的排气度下降了的墨的压力产生室21，施加急剧的压力变化，则存在着在墨流路内产生负压、容易因该负压而发生气穴现象的倾向。并且，若在墨流路内产生的气泡因气穴现象的发生而生长变大，则有可能通过所生长的气泡吸收压力变化，发生从喷嘴开口28不喷射墨的所谓的点遗漏和/或飞翔曲折等喷射不良。因此，本发明的打印机1的喷射驱动脉冲DP1，包括一系列的波形要素，该一系列的波形要素构成为：为了抑制对压电振子26施加该喷射驱动脉冲时的在墨流路内产生的负压所引起的气穴现象的发生，对压力产生室21提供使压力产生室21缓慢地变形(膨胀)的压力变化，使得从喷嘴开口28喷射墨。
图5是说明上述结构的驱动信号产生电路48所产生的、包含喷射驱动脉冲DP1的驱动信号COM1的构成的波形图，图6是说明喷射驱动脉冲DP1的构成的波形图，图7是说明作为比较例的包含喷射驱动脉冲DP2的驱动信号COM2的构成的波形图，图8是说明作为比较例的喷射驱动脉冲DP2的构成的波形图。
首先，关于与本发明的喷射驱动脉冲DP1(良好波形(对策波形))不同的、作为比较例的喷射驱动脉冲DP2(非对策波形)进行说明。该喷射驱动脉冲DP2，是在以往的打印机中一般使用的驱动脉冲的一例，是用于喷射在这种打印机中可以喷射的墨滴之中尺寸最大的墨滴的喷射驱动脉冲。驱动信号COM2，如图7所示，在由LAT信号所划分的单位周期内包含3个喷射驱动脉冲DP2(DP2a、DP2b、DP2c)而构成。该驱动信号COM2的第2基准电位VB2(相当于中间电位)，如图8所示，被调整为与压电振子26向压力产生室21侧变位而使压力产生室21收缩的状态对应的电位(第2收缩电位VH2)的46％以下。另外，第2膨胀电位VL2，是与压电振子26向与压力产生室21相反侧变位而使压力产生室21膨胀的状态对应的电位。
喷射驱动脉冲DP2，包括：电位从第2基准电位向负侧(第1方向)变化至第2膨胀电位VL2而使压力产生室21膨胀的膨胀要素p6；将第2膨胀电位VL2维持一定时间的膨胀维持要素p7；电位从第2膨胀电位VL2向正侧(第2方向)变化至第2收缩电位VH2而使压力产生室21急剧地收缩的收缩要素p8；将第2收缩电位VH2维持一定时间的收缩维持(限制振动保持)要素p9；以及电位从第2收缩电位VH2恢复至第2基准电位VB2的恢复要素p10。
喷射驱动脉冲DP2，其膨胀要素p6的时间幅度Wd3(例如2.67μs)设定得比膨胀维持要素p7的时间幅度Wh3(例如3.23μs)短；恢复要素p10的时间幅度Wd4(例如3.00μs)设定得比收缩维持要素p9的时间幅度Wh4(例如3.42μs)短，第2基准电位VB2设定为小于第2收缩电位VH2的50％(例如46％)。即，喷射驱动脉冲DP2，包括用于使压力产生室21内产生使压力产生室21急剧地膨胀变形的压力变化的一系列的波形要素。
若将该喷射驱动脉冲DP2施加于压电振子26，则首先通过膨胀要素p6使压电振子26向从压力产生室21离开的方向挠曲，由此压力产生室21从与第2基准电位VB2对应的基准容积膨胀至与第2膨胀电位VL2对应的膨胀容积。通过该膨胀，喷嘴开口28的弯液面被大幅地引拉向压力产生室21侧。并且，该压力产生室21的膨胀状态遍及膨胀维持要素p7的供给期间(Wh3)而维持。此后，通过遍及时间幅度Wc2(2.89μs)而施加收缩要素p8，压电振子26向压力产生室21侧挠曲。通过该压电振子26的变位，压力产生室21从膨胀容积急剧地收缩至收缩容积。通过该压力产生室21的急剧的收缩，压力产生室21内的墨被加压，从而从喷嘴开口28喷射墨。该压力产生室21的收缩状态，遍及收缩维持要素p9的供给期间(Wh4)而维持。并且，通过施加恢复要素p10，压电振子26向从压力产生室21离开的一侧缓慢地挠曲，由此，压力产生室21从收缩容积恢复至基准容积。其结果，产生相位与残余振动不同(优选地，相反相位)的压力振动，残余振动被减轻。并且，在使用上述的喷射驱动脉冲DP2喷射墨的情况下，有可能通过压力产生室21内的压力变化在墨流路内传播而产生负压，因该负压而在墨流路内发生气穴现象。
接下来，关于本发明的驱动信号COM1中所包含的喷射驱动脉冲DP1进行说明。
驱动信号COM1，如图5所示，在由LAT信号所划分的单位周期内包含3个喷射驱动脉冲DP1(DP1a、DP1b、DP1c)而构成。另外，第1收缩电位VH1是与压电振子26向压力产生室21侧变位而使压力产生室21收缩的状态对应的电位，第1膨胀电位VL1是与压电振子26向与压力产生室21相反侧变位而使压力产生室21膨胀的状态对应的电位。
喷射驱动脉冲DP1是用于喷射在本实施方式的打印机1中可以喷射的墨滴之中墨滴尺寸最大的墨滴的喷射驱动脉冲。该喷射驱动脉冲DP1包括：电位从第1基准电位VB1(相当于中间电位)向负侧(第1方向)变化至第1膨胀电位VL1而使压力产生室21膨胀的膨胀要素p1(第1变化部分)；将第1膨胀电位VL1维持一定时间的膨胀维持要素p2(第1保持部分)；电位从第1膨胀电位VL1向正侧(第2方向)变化至第1收缩电位VH1而使压力产生室21急剧地收缩的收缩要素p3(第2变化部分)；将第1收缩电位VH1维持一定时间的收缩维持(限制振动保持)要素p4(第2保持部分)；以及电位从第1收缩电位VH1恢复至第1基准电位VB1的恢复要素p5(第3变化部分)。若换言之，则喷射驱动脉冲DP1包括：包含用于从喷嘴开口28喷射墨的波形要素(膨胀要素p1～收缩要素p3)的喷射部分；包含用于抑制通过该喷射部分喷射墨之后的弯液面的残余振动而使其稳定的波形要素(收缩维持要素p4、恢复要素p5)的限制振动部分。
本发明的喷射驱动脉冲DP1，在与上述的喷射驱动脉冲DP2比较时，关于基准电位的值和/或各波形要素的时间幅度的设定不同。具体地，具有下述特征：膨胀要素p1的时间幅度Wd1(3.67μs)设定得比膨胀维持要素p2的时间幅度Wh1(2.23μs)长，恢复要素p5的时间幅度Wd2(3.50μs)设定得比收缩维持要素p4的时间幅度Wh2(2.82μs)长，第1基准电位VB1大于等于第1收缩电位VH1的50％，在本实施方式中设定为65％。此外，使用该喷射驱动脉冲DP1而从喷嘴开口28喷射墨时的墨的流速大于等于0.36mg/s。即，喷射驱动脉冲DP1，包括用于使压力产生室21内产生压力变化的一系列的波形要素，该压力变化为了抑制在墨流路内产生的负压所引起的气穴现象的发生而使压力产生室21缓慢地变形。另外，本实施方式中的墨密度为1.06g/cm3。进而，本实施方式中的喷嘴的直径为22.5μm(包含小于等于±1μm的制造误差)。
若将该喷射驱动脉冲DP1施加于压电振子26，则首先通过膨胀要素p1使压电振子26向从压力产生室21离开的方向挠曲，由此压力产生室21从与第1基准电位VB1对应的基准容积，与对压电振子26施加膨胀要素p6时相比缓慢地膨胀至与第1膨胀电位VL1对应的膨胀容积(第1变化步骤)。通过该膨胀，喷嘴开口28的弯液面被大幅地引拉向压力产生室21侧。并且，该压力产生室21的膨胀状态遍及膨胀维持要素p2的供给期间(Wh1)而维持(第1保持步骤)。此后，通过遍及时间幅度Wc1(2.99μs)而施加收缩要素p3，压电振子26向压力产生室21侧挠曲。通过该压电振子26的变位，压力产生室21从膨胀容积急剧地收缩至收缩容积(第2变化步骤)。通过该压力产生室21的急剧的收缩，压力产生室21内的墨被加压，从而从喷嘴开口28喷射墨。该压力产生室21的收缩状态，遍及收缩维持要素p4的供给期间(Wh2)而维持(第2保持步骤)。并且，通过施加恢复要素p5，压电振子26向从压力产生室21离开的一侧，与对压电振子26施加膨胀要素p10时相比缓慢地挠曲，由此，压力产生室21从收缩容积恢复至基准容积(第3变化步骤)。由此，产生相位与残余振动不同(优选地，相反相位)的压力振动，残余振动被减轻。并且，通过对压电振子26施加上述的喷射驱动脉冲DP1，从喷嘴开口28喷射墨时的流速为0.36mg/s。
图9是说明墨盒3的排气度与点遗漏检查结果的关系的图。另外，图9中的“×”表示在大致全部的喷嘴开口28中发生喷射不良，“△”表示在大致8成的喷嘴开口28中发生了喷射不良，“○”表示全部的喷嘴开口28的喷射良好。
如该图所示，在对压电振子26施加喷射驱动脉冲DP2(图9中的下部分)的情况下，从将墨盒3安装于打印机1的时刻(紧接之后)开始直至经过2周时间(2W饱和)为止，从喷嘴开口28良好地喷射了墨，但是从将墨盒3安装于打印机1开始经过1个月(1M饱和)之后，发生了从喷嘴开口28不喷射墨的所谓的点遗漏。另一方面，在对压电振子26施加喷射驱动脉冲DP1(良好波形，图9中的上部分)的情况下，从将墨盒3安装于打印机1的时刻(紧接之后)开始直至经过1个月(1M饱和)为止能够从喷嘴开口28良好地喷射墨，直至经过2个月为止能够大致良好地进行喷射。并且，从将墨盒3安装于打印机1开始经过3个月(3M饱和)之后，在大致8成的喷嘴开口28中发生了喷射不良。也就是说，判明：对压电振子26施加喷射驱动脉冲DP1的情况，与对压电振子26施加喷射驱动脉冲DP2的情况相比，即使墨盒3内的墨的溶解氮量上升，也难以在墨流路内发生气穴现象。
这样，本实施方式的打印机1的喷射驱动脉冲DP1，由于是包含下述要素的电压波形：电位从第1基准电位VB1向负侧变化而使压力产生室21的容积缓慢地膨胀的膨胀要素p1；将通过膨胀要素p1而膨胀了的压力产生室21容积保持一定时间的、恒定在膨胀要素p1的终端电位VL1的膨胀维持要素p2；电位向正侧变化而使通过膨胀要素p1膨胀了的压力产生室21容积收缩的收缩要素p3；将通过收缩要素p3而收缩了的压力产生室21容积保持一定时间的、恒定在收缩要素p3的终端电位VH1的收缩维持要素p4；以及进行电位向负侧恢复至第1基准电位VB1的变化而使通过收缩要素p3收缩了的压力产生室21容积缓慢地膨胀的恢复要素p5，并且膨胀要素p1的时间幅度Wd1比膨胀维持要素p2的时间幅度Wh1长，恢复要素p5的时间幅度Wd2比收缩维持要素p4的时间幅度Wh2长，第1基准电位VB1被设定为大于等于收缩维持要素p4的电位VH1的50％，通过对压电振子26施加喷射驱动脉冲DP1而从喷嘴开口28喷射的墨的流速大于等于0.36mg/s，所以在为了从喷嘴开口28喷射墨而使压力产生室21内产生压力变化时，能够使压力产生室21缓慢地变形，能够确保墨的喷射所需的流速并且还降低在墨流路内产生的负压。尤其地，能够降低在供给口30等流路剖面积减小而流速加快的部分(边界部分)产生的负压。由此，能够抑制因负压而发生气穴现象的情况，减少与气穴现象的发生相伴的墨流路内的气泡。其结果，能够防止因滞留于墨流路内的气泡而发生点遗漏和/或飞翔曲折等喷射不良的情况。
此外，在安装于打印机1的墨盒3的溶解氮量大于等于7.0ppm的情况下，也能够抑制在对压力产生室21提供压力变化时，通过在墨流路内产生负压而发生气穴现象的情况。由此，能够防止因与气穴现象的发生相伴的墨流路内的气泡而发生喷射不良的情况。
此外，在上述各实施方式中，作为压力产生单元，虽然例示了所谓挠曲振动型的压电振子26，但并不限于此，而例如，也可以采用所谓纵向振动型的压电振子。在此情况下，关于所例示的驱动信号，成为电位的变化方向、即上下反相了的波形。
以上，虽然举作为液体喷射装置的一种的打印机1为例进行了说明，但是本发明也能够应用于其他的液体喷射装置。例如，也能够应用于制造液晶显示器等的滤色器的显示器制造装置、形成有机EL(ElectroLuminescence，电致发光)显示器和/或FED(场致发射显示器)等的电极的电极制造装置、制造生物芯片(生物化学元件)的芯片制造装置等。

Claims (3)

1.一种液体喷射装置，具备：
液体喷射头，其通过压力产生单元的工作而对压力室内提供压力变化，使填充于该压力室的液体从喷嘴进行喷射；以及
驱动信号产生单元，其能够产生包含喷射驱动脉冲的驱动信号，该喷射驱动脉冲用于驱动前述压力产生单元而使液体从前述喷嘴对于着落对象进行喷射；
其特征在于：
前述喷射驱动脉冲是包含下述部分的电压波形：
电位从中间电位在第1方向变化而使前述压力室的容积变化的第1变化部分；
维持该第1变化部分的终端电位而使压力室容积保持一定时间的第1保持部分；
电位在作为与前述第1方向相反方向的第2方向变化而使通过前述第1变化部分变化了的压力室容积变化的第2变化部分；
维持该第2变化部分的终端电位而使压力室容积保持一定时间的第2保持部分；以及
进行电位在前述第1方向恢复至前述中间电位的变化而使通过前述第2变化部分变化了的压力室容积变化的第3变化部分；
前述第1变化部分的时间幅度比前述第1保持部分的时间幅度长；
前述第3变化部分的时间幅度比前述第2保持部分的时间幅度长；
前述中间电位被设定为大于等于第2保持部分的电位的50％；
通过对前述压力产生单元施加前述喷射驱动脉冲而从前述喷嘴喷射的液体的流速大于等于0.36mg/s。
2.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其特征在于：
填充于液体盒的液体的溶解氮量大于等于7.0ppm，所述液体盒安装于前述液体喷射装置。
3.一种液体喷射装置的控制方法，该液体喷射装置具备：液体喷射头，其通过压力产生单元的工作而对压力室内提供压力变化，使填充于该压力室的液体从喷嘴进行喷射；以及驱动信号产生单元，其能够产生包含喷射驱动脉冲的驱动信号，该喷射驱动脉冲用于驱动前述压力产生单元而使液体从前述喷嘴对于着落对象进行喷射；
其特征在于：
前述喷射驱动脉冲是包含下述部分的电压波形：电位从中间电位在第1方向变化的第1变化部分；维持该第1变化部分的终端电位的第1保持部分；电位在作为与前述第1方向相反方向的第2方向变化的第2变化部分；维持该第2变化部分的终端电位的第2保持部分；以及进行电位在前述第1方向恢复至前述中间电位的变化的第3变化部分；
前述中间电位被设定为大于等于第2保持部分的电位的50％；
所述液体喷射装置的控制方法包括：
第1变化步骤，通过第1变化部分使前述压力室的容积变化；
第1保持步骤，通过前述第1保持部分使在前述第1变化步骤变化了的压力室容积保持预定时间；
第2变化步骤，通过前述第2变化部分使在前述第1变化步骤变化了的压力室容积变化；
第2保持步骤，通过前述第2保持部分使在前述第2变化步骤变化了的压力室容积保持预定时间；以及
第3变化步骤，通过前述第3变化部分使在前述第2变化步骤变化了的压力室容积变化；
前述第1变化步骤的时间幅度比前述第1保持步骤的时间幅度长；
前述第3变化步骤的时间幅度比前述第2保持步骤的时间幅度长；
通过前述各步骤而从前述喷嘴喷射的液体的流速大于等于0.36mg/s。
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