JP2018001640A - Liquid discharge device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid discharge device that, even when a non-discharge state is extended, further reduces a degree of nozzle clogging due to that.SOLUTION: A printer 100 includes: a print head 13 having a nozzle 74 for discharging ink and a pressure generating part 72 installed so as to correspond to the nozzle 74; and a drive signal generating circuit 37 for generating a first drive signal COM1 for driving the pressure generating part 72 so as to discharge ink from the nozzle 74 and a second drive signal COM2 for causing ink meniscus formed in the nozzle 74 to conduct in-plane vibration.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejection apparatus.

液体吐出装置としての例えばインクジェットプリンターにおいては、インク（液体）を吐出しない非吐出期間のインクの増粘に起因するインク吐出ノズルの詰まりなどの課題がある。ノズル先端領域におけるインクの増粘は、例えば、インクを構成する溶媒の揮発や溶質の沈降などによって起こる。これに対し、非吐出期間にインクを吐出させない程度にノズル先端に形成されるインクのメニスカスを微振動させることにより、増粘したインクが固着することを抑制し、吐出不良の発生を防止するように構成された液体吐出装置が知られている。
例えば、特許文献１には、インクを吐出する吐出波形要素を含んだ吐出用共通駆動波形を発生させる第１の駆動波形発生手段とは別に、ノズルから液を吐出させない程度にメニスカスを微振動させるための微振動波形要素を含んだ微振動用共通駆動波形を発生させる第２の駆動波形発生手段を備えた液体吐出ヘッドの駆動装置が記載されている。 In an inkjet printer as a liquid ejection device, for example, there are problems such as clogging of ink ejection nozzles due to thickening of ink during a non-ejection period in which ink (liquid) is not ejected. The thickening of the ink in the nozzle tip region is caused by, for example, volatilization of a solvent constituting the ink or sedimentation of a solute. On the other hand, by causing the meniscus of the ink formed at the nozzle tip to vibrate to such an extent that the ink is not ejected during the non-ejection period, the thickened ink is prevented from sticking and the occurrence of ejection failure is prevented. There is known a liquid ejection device configured as described above.
For example, Patent Document 1 discloses that a meniscus is slightly vibrated to the extent that liquid is not ejected from a nozzle, separately from a first drive waveform generating means that generates a common drive waveform for ejection including ejection waveform elements that eject ink. A liquid ejection head drive device having a second drive waveform generating means for generating a common drive waveform for fine vibration including a fine vibration waveform element is described.

特開２００６−３５５６８号公報JP 2006-35568 A

しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置では、増粘したインクがノズルに固着し吐出不良となる頻度を低減することはできるが、つまり、吐出不良に至る期間をより長くすることはできるが、非吐出期間がより長期化し、吐出不良に至った場合においては、それを容易に解消することができなくなる場合があるという課題があった。具体的には、メニスカスを振動させる周波数や振幅によっては、メニスカスの近傍で増粘したインクがノズルに連通するインク貯留室（インクを吐出するための圧力発生室など）に継続的に拡散してしまい、その結果、インク吐出が行われない状況が長く続くと、インク貯留室の全体に亘ってインクが増粘してインク吐出不良に至ってしまうという場合があった。その状態を解消するためには、インク貯留室内で増粘したインクを全て排出する必要があり、復帰するまでに時間を要したり、復帰のために消費（廃棄）されるインク量が増えてしまったりするという課題があった。   However, in the liquid ejection head driving device described in Patent Document 1, it is possible to reduce the frequency at which the thickened ink adheres to the nozzles and causes ejection failure. In other words, the period until ejection failure is increased. However, when the non-ejection period becomes longer and the ejection failure is caused, there is a problem that it may not be easily eliminated. Specifically, depending on the frequency and amplitude at which the meniscus vibrates, the ink thickened in the vicinity of the meniscus is continuously diffused into an ink storage chamber (such as a pressure generation chamber for ejecting ink) communicating with the nozzle. As a result, when the situation where ink ejection is not performed continues for a long time, there is a case where the ink is thickened over the entire ink storage chamber, resulting in ink ejection failure. In order to eliminate this state, it is necessary to discharge all the thickened ink in the ink storage chamber, and it takes time to return, and the amount of ink consumed (discarded) for recovery increases. There was a problem of being fooled.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples or forms.

［適用例１］ 本適用例に係る液体吐出装置は、液体を吐出するノズルおよび前記ノズルに対応するように設けられた圧力発生部を有する液体吐出ヘッドと、前記ノズルから前記液体を吐出させるように前記圧力発生部を駆動する第１の波形および前記ノズルに形成された前記液体のメニスカスを面内振動させる第２の波形を生成する駆動波形生成手段と、を備えることを特徴とする。   Application Example 1 A liquid discharge apparatus according to this application example discharges the liquid from a nozzle that discharges the liquid and a liquid discharge head that includes a pressure generation unit provided to correspond to the nozzle. Drive waveform generating means for generating a first waveform for driving the pressure generator and a second waveform for in-plane vibration of the liquid meniscus formed on the nozzle.

本適用例によれば、液体のメニスカスを面内振動させる第２の波形を生成する駆動波形生成手段を備えているため、液体を吐出しない期間において、メニスカスを面内振動させることにより、液体がノズルに固着することが抑制される。また、液体の動きがメニスカスの表面、すなわち、ノズル先端領域の空気に触れる界面に局所的に限定されるため、メニスカスにおいて液体が増粘した場合であっても、増粘した液体がノズルに連通する領域（例えば、液体を吐出するための圧力発生室）に拡散していくことが抑制される。よって、液体の増粘による固着が抑制されると共に、増粘した液体をメニスカスの近傍に留め置くことができる。その結果、増粘した液体によって所定の吐出が行われない吐出不良に至った場合であっても、メニスカスの近傍に留め置かれ増粘した液体を排出するだけで良いため、より容易に吐出不良の状態を解消することができる。   According to this application example, since the driving waveform generation unit that generates the second waveform for in-plane vibration of the liquid meniscus is provided, the liquid can be generated by vibrating the meniscus in-plane during a period in which the liquid is not discharged. Sticking to the nozzle is suppressed. In addition, since the movement of the liquid is locally limited to the surface of the meniscus, that is, the interface in contact with the air at the nozzle tip region, even if the liquid thickens in the meniscus, the thickened liquid communicates with the nozzle. Diffusion to a region to be performed (for example, a pressure generation chamber for discharging liquid) is suppressed. Therefore, the sticking due to the thickening of the liquid is suppressed, and the thickened liquid can be kept in the vicinity of the meniscus. As a result, even when a predetermined discharge is not performed due to the thickened liquid, it is only necessary to discharge the thickened liquid retained in the vicinity of the meniscus. Can be resolved.

［適用例２］ 上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第２の波形の周波数が、前記第１の波形の周波数より高いことを特徴とする。   Application Example 2 In the liquid ejection apparatus according to the application example, the frequency of the second waveform is higher than the frequency of the first waveform.

本適用例のように、メニスカスを面内振動させる第２の波形の周波数は、ノズルから液体を吐出させるように圧力発生部を駆動する第１の波形の周波数より高いことが好ましい。すなわち、同じエネルギーでメニスカスを面内振動させた場合、第２の波形の周波数をより高く設定することで、第２の波形の振幅をより小さくすることができる。より小さい振幅でメニスカスを面内振動させることで、メニスカスにおいて増粘した液体の拡散移動量をより小さくすることができる。また、ノズルから液体を吐出させるように圧力発生部を駆動する第１の波形の周波数を、メニスカスを面内振動させる第２の波形の周波数より低く設定することで、液体の吐出量や吐出タイミングなど、液体の吐出制御をより精度高く行うようにすることができる。   As in this application example, the frequency of the second waveform that causes the meniscus to vibrate in the plane is preferably higher than the frequency of the first waveform that drives the pressure generating unit so that the liquid is discharged from the nozzle. That is, when the meniscus is vibrated in the same energy with the same energy, the amplitude of the second waveform can be further reduced by setting the frequency of the second waveform higher. By causing the meniscus to vibrate in-plane with a smaller amplitude, the amount of diffusion movement of the liquid thickened in the meniscus can be further reduced. In addition, by setting the frequency of the first waveform for driving the pressure generating unit to discharge the liquid from the nozzle lower than the frequency of the second waveform that causes the meniscus to vibrate in the plane, the liquid discharge amount and the discharge timing are set. For example, the liquid discharge control can be performed with higher accuracy.

［適用例３］ 上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第２の波形の振幅が、前記第１の波形の振幅より小さいことを特徴とする。   Application Example 3 In the liquid ejection apparatus according to the application example described above, the amplitude of the second waveform is smaller than the amplitude of the first waveform.

本適用例のように、メニスカスを面内振動させる第２の波形の振幅は、ノズルから液体を吐出させるように圧力発生部を駆動する第１の波形の振幅より小さいことが好ましい。すなわち、第２の波形の振幅を第１の波形の振幅より小さくすることで、液体をノズルから吐出しない状態で振動させることができるばかりでなく、第２の波形の振幅をより小さくすることで、増粘した液体がメニスカスの近傍から拡散することを抑制することができる。   As in this application example, the amplitude of the second waveform that causes the meniscus to vibrate in the plane is preferably smaller than the amplitude of the first waveform that drives the pressure generating unit so that the liquid is discharged from the nozzle. That is, by making the amplitude of the second waveform smaller than that of the first waveform, not only can the liquid be vibrated without being ejected from the nozzle, but also by making the amplitude of the second waveform smaller. The thickened liquid can be prevented from diffusing from the vicinity of the meniscus.

［適用例４］ 上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第１の波形が、台形波を含む波形で構成され、前記第２の波形が、矩形波を含む波形で構成されていることを特徴とする。   Application Example 4 In the liquid ejection device according to the application example, the first waveform is configured with a waveform including a trapezoidal wave, and the second waveform is configured with a waveform including a rectangular wave. Features.

本適用例によれば、ノズルから液体を吐出させるように圧力発生部を駆動する第１の波形が、台形波、つまり、時間と共にその出力値を変化させることができる波形を含む波形で構成される。そのため、液体の吐出をより精度高く制御することが可能となる。また、ノズルに形成された液体のメニスカスを面内振動させる第２の波形が、矩形波を含む波形で構成される。そのため、圧力発生部を駆動する波形を矩形波で構成する場合、デジタル処理により、より簡便に生成することができる。また、圧力発生部をより高周波で駆動することができる。   According to this application example, the first waveform for driving the pressure generating unit so as to discharge the liquid from the nozzle is configured as a trapezoidal wave, that is, a waveform including a waveform whose output value can be changed with time. The Therefore, it becomes possible to control the liquid ejection with higher accuracy. Further, the second waveform for in-plane vibration of the liquid meniscus formed on the nozzle is constituted by a waveform including a rectangular wave. Therefore, when the waveform for driving the pressure generating unit is constituted by a rectangular wave, it can be more easily generated by digital processing. In addition, the pressure generating unit can be driven at a higher frequency.

［適用例５］ 上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第２の波形の周波数が、１００ＫＨｚから１ＭＨｚの周波数帯に含まれることを特徴とする。   Application Example 5 In the liquid ejection apparatus according to the application example described above, the frequency of the second waveform is included in a frequency band from 100 KHz to 1 MHz.

本適用例のように、ノズルに形成された液体のメニスカスを面内振動させる第２の波形は、１００ＫＨｚから１ＭＨｚの周波数帯に含まれることが好ましい。メニスカス近傍の液体を固化させない程度のエネルギーで振動させる場合に、１００ＫＨｚを下回る周波数の場合には、その振幅を周波数の低下に伴って大きくする必要があり、その結果、増粘した液体がメニスカスの近傍から拡散することが抑制される度合いが低くなってしまう。また、１ＭＨｚを上回る周波数の場合には、圧力発生部を駆動する手段の構成によっては、圧力発生部が発熱することにより、圧力発生部近傍の液体が変質し、吐出不良を引き起こしてしまう場合がある。   As in this application example, it is preferable that the second waveform for in-plane vibration of the liquid meniscus formed in the nozzle is included in a frequency band from 100 KHz to 1 MHz. When the liquid in the vicinity of the meniscus is vibrated with energy that does not solidify, in the case of a frequency lower than 100 KHz, the amplitude needs to be increased as the frequency is decreased. The degree to which the diffusion from the vicinity is suppressed becomes low. In addition, in the case of a frequency exceeding 1 MHz, depending on the configuration of the means for driving the pressure generating unit, the pressure generating unit generates heat, so that the liquid in the vicinity of the pressure generating unit may change in quality and cause a discharge failure. is there.

［適用例６］ 上記適用例に係る液体吐出装置において、前記圧力発生部が、前記ノズルに連通し前記液体を収容する圧力発生室と、前記圧力発生室を構成する面の少なくとも一部を構成する振動板と、前記振動板に積層され、前記振動板を介して前記圧力発生室の容積を変動させることにより前記液体を前記ノズルから吐出させることができる圧電薄膜と、を有し、前記圧電薄膜が、前記第２の波形が印加されることにより撓み振動することを特徴とする。   Application Example 6 In the liquid ejection device according to the application example, the pressure generation unit includes at least a part of a pressure generation chamber that communicates with the nozzle and stores the liquid, and a surface that forms the pressure generation chamber. And a piezoelectric thin film stacked on the diaphragm and capable of ejecting the liquid from the nozzle by changing the volume of the pressure generating chamber via the diaphragm. The thin film is flexibly vibrated by applying the second waveform.

本適用例によれば、圧力発生部は、ノズルに連通し液体を収容する圧力発生室と、圧力発生室を構成する面の少なくとも一部を構成する振動板と、この振動板に積層され、振動板を介して圧力発生室の容積を変動させることにより液体をノズルから吐出させることができる圧電薄膜とを有している。また、圧電薄膜が、第２の波形が印加されることにより撓み振動する。このような構成にすることにより（すなわち、振動板に、撓み振動する圧電薄膜を積層させた構成とすることにより）、振動板の全体を、圧電薄膜の撓み振動に同期させて振動させることが容易となり、第２の波形によって、より効率的に、メニスカスを面内振動させることができる。   According to this application example, the pressure generation unit is stacked on the vibration plate, the pressure generation chamber that communicates with the nozzle and stores the liquid, the vibration plate that forms at least part of the surface that forms the pressure generation chamber, And a piezoelectric thin film capable of discharging liquid from the nozzle by changing the volume of the pressure generation chamber via the vibration plate. Further, the piezoelectric thin film bends and vibrates when the second waveform is applied. By adopting such a configuration (that is, a configuration in which a piezoelectric thin film that bends and vibrates is laminated on the vibration plate), the entire vibration plate can be vibrated in synchronization with the bending vibration of the piezoelectric thin film. It becomes easy, and the meniscus can be vibrated in the plane more efficiently by the second waveform.

［適用例７］ 上記適用例に係る液体吐出装置において、前記振動板のヤング率が、前記圧電薄膜のヤング率より大きいことを特徴とする。   Application Example 7 In the liquid ejection device according to the application example, the Young's modulus of the diaphragm is larger than the Young's modulus of the piezoelectric thin film.

本適用例のように、振動板のヤング率が、圧電薄膜のヤング率より大きいことが好ましい。振動板のヤング率が、圧電薄膜のヤング率より大きいことにより、圧電薄膜の振動を、振動板に吸収されることなく、あるいは、振動板に吸収される度合いを少なくして、圧力発生室に伝達することが可能になる。その結果、より効率的に、メニスカスを面内振動させることができる。   As in this application example, the Young's modulus of the diaphragm is preferably larger than the Young's modulus of the piezoelectric thin film. Since the Young's modulus of the diaphragm is greater than the Young's modulus of the piezoelectric thin film, the vibration of the piezoelectric thin film is not absorbed by the diaphragm, or the degree to which the diaphragm is absorbed is reduced, and the pressure generating chamber It becomes possible to communicate. As a result, the meniscus can be vibrated in the plane more efficiently.

実施形態１に係る液体吐出装置としてのプリンターの構成を示す正面図1 is a front view illustrating a configuration of a printer as a liquid ejection apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る液体吐出装置としてのプリンターの構成を示すブロック図1 is a block diagram illustrating a configuration of a printer as a liquid ejection apparatus according to a first embodiment. プリンタードライバーの基本機能の説明図Illustration of basic functions of the printer driver 印刷ヘッドの下面から見た、ノズルの配列の例を示す模式図Schematic diagram showing an example of nozzle arrangement as seen from the bottom of the print head 印刷ヘッドの要部断面図Cross section of the main part of the print head 印刷ヘッドを駆動する駆動制御系統の構成の例を説明するブロック図Block diagram for explaining an example of the configuration of a drive control system for driving a print head インクを吐出させるための駆動信号を説明するためのタイミングチャートTiming chart for explaining drive signals for ejecting ink メニスカスを面内振動させる駆動信号を説明するためのタイミングチャートTiming chart for explaining drive signals for in-plane vibration of the meniscus メニスカスの面内振動を説明する概念図Conceptual diagram explaining in-plane vibration of meniscus 従来のメニスカス表面の動きを示す概念図Conceptual diagram showing the movement of a conventional meniscus surface 変形例１に係るアクチュエーターの構成を示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows the structure of the actuator which concerns on the modification 1. 変形例３に係るアクチュエーターの構成を示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows the structure of the actuator which concerns on the modification 3.

以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。また、図面に付記する座標においては、Ｚ軸方向が上下方向、＋Ｚ方向が上方向、Ｘ軸方向が前後方向、−Ｘ方向が前方向、Ｙ軸方向が左右方向、＋Ｙ方向が左方向、Ｘ−Ｙ平面が水平面としている。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention. In the following drawings, the scale may be different from the actual scale for easy understanding. Further, in the coordinates added to the drawings, the Z-axis direction is the vertical direction, the + Z direction is the upward direction, the X-axis direction is the front-back direction, the -X direction is the forward direction, the Y-axis direction is the left-right direction, The XY plane is a horizontal plane.

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る「液体吐出装置」としてのプリンター１００の構成を示す正面図、図２は、同ブロック図である。
プリンター１００は、プリンター１００に接続される画像処理装置１１０と共に印刷システム１を構成している。プリンター１００は、画像処理装置１１０から受信する画素データを含む印刷データに基づいて、ロール状に巻かれた状態で供給される長尺状の印刷媒体としてのロール紙５に所望の画像を印刷するインクジェットプリンターである。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a front view illustrating a configuration of a printer 100 as a “liquid ejecting apparatus” according to the first embodiment, and FIG. 2 is a block diagram of the same.
The printer 100 constitutes the printing system 1 together with the image processing apparatus 110 connected to the printer 100. Based on print data including pixel data received from the image processing apparatus 110, the printer 100 prints a desired image on a roll paper 5 as a long print medium supplied in a rolled state. Inkjet printer.

＜画像処理装置の基本構成＞
画像処理装置１１０は、プリンター制御部１１１、入力部１１２、表示部１１３、記憶部１１４などを備え、プリンター１００に印刷を行わせる印刷ジョブの制御を行う。画像処理装置１１０は、好適例としてパーソナルコンピューターを用いて構成している。
画像処理装置１１０が動作するソフトウェアには、印刷する画像データを扱う一般的な画像処理アプリケーションソフトウェア（以下アプリケーションと言う）や、プリンター１００の制御や、プリンター１００に印刷を実行させるための印刷データを生成するプリンタードライバーソフトウェア（以下プリンタードライバーと言う）が含まれる。 <Basic configuration of image processing apparatus>
The image processing apparatus 110 includes a printer control unit 111, an input unit 112, a display unit 113, a storage unit 114, and the like, and controls a print job that causes the printer 100 to perform printing. The image processing apparatus 110 is configured using a personal computer as a preferred example.
Software that operates the image processing apparatus 110 includes general image processing application software (hereinafter referred to as an application) that handles image data to be printed, print data for controlling the printer 100 and causing the printer 100 to execute printing. Includes printer driver software to be generated (hereinafter referred to as printer driver).

プリンター制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１５や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１６、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１１７、メモリー１１８、プリンターインターフェイス部１１９などを備え、印刷システム１全体の集中管理を行う。
入力部１１２は、ヒューマンインターフェイスとして情報入力手段である。具体的には、例えば、キーボードや情報入力機器が接続されるポートなどである。
表示部１１３は、ヒューマンインターフェイスとしての情報表示手段（ディスプレー）であり、プリンター制御部１１１の制御の基に、入力部１１２から入力される情報や、プリンター１００に印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが表示される。
記憶部１１４は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やメモリーカードなどの書き換え可能な記憶媒体であり、画像処理装置１１０が動作するソフトウェア（プリンター制御部１１１で動作するプログラム）や、印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが記憶される。
メモリー１１８は、ＣＰＵ１１５が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子によって構成される。 The printer control unit 111 includes a central processing unit (CPU) 115, an application specific integrated circuit (ASIC) 116, a digital signal processor (DSP) 117, a memory 118, a printer interface unit 119, and the like. I do.
The input unit 112 is information input means as a human interface. Specifically, for example, a port to which a keyboard or an information input device is connected.
The display unit 113 is an information display unit (display) as a human interface, and is related to information input from the input unit 112, an image to be printed on the printer 100, and a print job under the control of the printer control unit 111. Information etc. are displayed.
The storage unit 114 is a rewritable storage medium such as a hard disk drive (HDD) or a memory card. The storage unit 114 stores software (a program operated by the printer control unit 111) that operates the image processing apparatus 110, images to be printed, and print jobs. Related information and the like are stored.
The memory 118 is a storage medium that secures an area for storing a program for the CPU 115 to operate, a work area for the operation, and the like, and includes a storage element such as a RAM or an EEPROM.

＜プリンター１００の基本構成＞
プリンター１００は、印刷部１０、移動部２０、制御部３０などから構成されている。画像処理装置１１０から印刷データを受信したプリンター１００は、制御部３０によって印刷部１０、移動部２０を制御し、ロール紙５に画像を印刷（画像形成）する。
印刷データは、例えば、デジタルカメラなどによって得られた一般的な画像データ（例えば、ＲＧＢのデジタル画像情報）を、画像処理装置１１０が備えるアプリケーションおよびプリンタードライバーによってプリンター１００で印刷できるように変換処理した画像形成用のデータであり、プリンター１００を制御するコマンドを含んでいる。 <Basic configuration of printer 100>
The printer 100 includes a printing unit 10, a moving unit 20, a control unit 30, and the like. The printer 100 that has received the print data from the image processing apparatus 110 controls the printing unit 10 and the moving unit 20 by the control unit 30 to print an image on the roll paper 5 (image formation).
For the print data, for example, general image data (for example, RGB digital image information) obtained by a digital camera or the like is converted so that it can be printed by the printer 100 by an application and printer driver included in the image processing apparatus 110. This is data for image formation, and includes commands for controlling the printer 100.

印刷部１０は、ヘッドユニット１１、インク供給部１２などから構成されている。
移動部２０は、走査部４０、搬送部５０などから構成されている。走査部４０は、キャリッジ４１、ガイド軸４２、キャリッジモーター（図示省略）などから構成されている。搬送部５０は、供給部５１、収納部５２、搬送ローラー５３、プラテン５５などから構成されている。 The printing unit 10 includes a head unit 11, an ink supply unit 12, and the like.
The moving unit 20 includes a scanning unit 40, a transport unit 50, and the like. The scanning unit 40 includes a carriage 41, a guide shaft 42, a carriage motor (not shown), and the like. The conveyance unit 50 includes a supply unit 51, a storage unit 52, a conveyance roller 53, a platen 55, and the like.

ヘッドユニット１１は、「液体」としての印刷用インク（以下インクと言う）をインク滴として吐出する複数のノズル（ノズル列）を有する「液体吐出ヘッド」としての印刷ヘッド１３およびヘッド制御部１４を備えている。ヘッドユニット１１は、キャリッジ４１に搭載され、走査方向（図１に示すＸ軸方向）に移動するキャリッジ４１に伴って走査方向に往復移動する。ヘッドユニット１１（印刷ヘッド１３）が走査方向に移動しながら制御部３０の制御の下に、プラテン５５に支持されるロール紙５にインク滴を吐出することによって、走査方向に沿ったドットの列（ラスタライン）がロール紙５に形成される。   The head unit 11 includes a print head 13 as a “liquid discharge head” and a head control unit 14 having a plurality of nozzles (nozzle rows) that discharge printing ink (hereinafter referred to as ink) as “liquid” as ink droplets. I have. The head unit 11 is mounted on the carriage 41 and reciprocates in the scanning direction along with the carriage 41 moving in the scanning direction (X-axis direction shown in FIG. 1). While the head unit 11 (printing head 13) moves in the scanning direction, the ink droplets are ejected onto the roll paper 5 supported by the platen 55 under the control of the control unit 30 to thereby form a row of dots along the scanning direction. (Raster line) is formed on the roll paper 5.

インク供給部１２は、インクタンクおよびインクタンクから印刷ヘッド１３にインクを供給するインク供給路（図示省略）などを備えている。
インクには、例えば、濃インク組成物からなるインクセットとして、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のインクセットにブラック（Ｋ）を加えた４色のインクセットなどがある。また、例えば、それぞれの色材の濃度を淡くした淡インク組成物からなるライトシアン（Ｌｃ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、ライトイエロー（Ｌｙ）、ライトブラック（Ｌｋ）などのインクセットを加えた８色のインクセットなどがある。インクタンク、インク供給路、および同一インクを吐出するノズルまでのインク供給経路は、インク毎に独立して設けられている。 The ink supply unit 12 includes an ink tank and an ink supply path (not shown) that supplies ink from the ink tank to the print head 13.
As the ink, for example, as an ink set made of a dark ink composition, a four-color ink set obtained by adding black (K) to a three-color ink set of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), etc. There is. Further, for example, eight colors including ink sets such as light cyan (Lc), light magenta (Lm), light yellow (Ly), and light black (Lk) made of a light ink composition in which the density of each color material is lightened. There are ink sets. The ink tank, the ink supply path, and the ink supply path to the nozzle that ejects the same ink are provided independently for each ink.

インク滴を吐出する方式（インクジェット方式）には、ピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、圧力発生室に貯留されたインクに圧電素子（ピエゾ素子）を利用したアクチュエーターにより印刷情報信号に応じた圧力を加え、圧力発生室に連通するノズルからインク滴を噴射（吐出）し印刷する方式である。   A piezo method is used as a method for ejecting ink droplets (inkjet method). In the piezo method, a pressure corresponding to a print information signal is applied to ink stored in a pressure generating chamber by an actuator using a piezoelectric element (piezo element), and ink droplets are ejected (discharged) from nozzles communicating with the pressure generating chamber. This is a printing method.

移動部２０（走査部４０、搬送部５０）は、制御部３０の制御の下に、ロール紙５を印刷部１０に対し相対移動させる。
ガイド軸４２は、走査方向に延在しキャリッジ４１を摺接可能な状態で支持し、また、キャリッジモーターは、キャリッジ４１をガイド軸４２に沿って往復移動させる際の駆動源となる。つまり、走査部４０（キャリッジ４１、ガイド軸４２、キャリッジモーター）は、制御部３０の制御の下にキャリッジ４１を（つまりは、印刷ヘッド１３を）ガイド軸４２に沿って走査方向に移動させる。 The moving unit 20 (scanning unit 40, conveying unit 50) moves the roll paper 5 relative to the printing unit 10 under the control of the control unit 30.
The guide shaft 42 extends in the scanning direction and supports the carriage 41 in a slidable contact state, and the carriage motor serves as a driving source for reciprocating the carriage 41 along the guide shaft 42. That is, the scanning unit 40 (carriage 41, guide shaft 42, carriage motor) moves the carriage 41 (that is, the print head 13) in the scanning direction along the guide shaft 42 under the control of the control unit 30.

供給部５１は、ロール紙５がロール状に巻かれたリールを回転可能に支持し、ロール紙５を搬送経路に送り出す。収納部５２は、ロール紙５を巻き取るリールを回転可能に支持し、印刷が完了したロール紙５を搬送経路から巻き取る。
搬送ローラー５３は、ロール紙５を走査方向と交差する搬送方向（図１に示すＹ軸方向）に移動させる駆動ローラーやロール紙５の移動に伴って回転する従動ローラーなどから成り、ロール紙５を供給部５１から印刷部１０の印刷領域（プラテン５５の上面で印刷ヘッド１３が走査移動する領域）を経由し、収納部５２に搬送する搬送経路を構成する。 The supply unit 51 rotatably supports a reel on which the roll paper 5 is wound in a roll shape, and sends the roll paper 5 to the conveyance path. The storage unit 52 rotatably supports a reel that winds up the roll paper 5, and winds up the roll paper 5 that has been printed from the conveyance path.
The transport roller 53 includes a drive roller that moves the roll paper 5 in the transport direction (Y-axis direction shown in FIG. 1) that intersects the scanning direction, a driven roller that rotates as the roll paper 5 moves, and the like. Is conveyed from the supply unit 51 to the storage unit 52 via the printing region of the printing unit 10 (the region in which the print head 13 scans and moves on the upper surface of the platen 55).

制御部３０は、インターフェイス部３１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２、メモリー３３、駆動制御部３４などを備え、プリンター１００の制御を行う。
インターフェイス部３１は、画像処理装置１１０のプリンターインターフェイス部１１９に接続され、画像処理装置１１０とプリンター１００との間でデータの送受信を行う。
ＣＰＵ３２は、プリンター１００全体の制御を行うための演算処理装置である。
メモリー３３は、ＣＰＵ３２が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子によって構成される。
ＣＰＵ３２は、メモリー３３に格納されているプログラム、および画像処理装置１１０から受信した印刷データに従って、駆動制御部３４を介して印刷部１０、移動部２０を制御する。 The control unit 30 includes an interface unit 31, a CPU (Central Processing Unit) 32, a memory 33, a drive control unit 34, and the like, and controls the printer 100.
The interface unit 31 is connected to the printer interface unit 119 of the image processing apparatus 110 and transmits / receives data between the image processing apparatus 110 and the printer 100.
The CPU 32 is an arithmetic processing device for controlling the entire printer 100.
The memory 33 is a storage medium that secures an area for storing a program for the CPU 32 to operate, a work area for the operation, and the like, and includes a storage element such as a RAM or an EEPROM.
The CPU 32 controls the printing unit 10 and the moving unit 20 via the drive control unit 34 according to the program stored in the memory 33 and the print data received from the image processing apparatus 110.

駆動制御部３４は、ＣＰＵ３２の制御に基づいて、印刷部１０（ヘッドユニット１１、インク供給部１２）、移動部２０（走査部４０、搬送部５０）の駆動を制御する。駆動制御部３４は、移動制御信号生成回路３５、吐出制御信号生成回路３６、「駆動波形生成手段」としての駆動信号生成回路３７を備えている。
移動制御信号生成回路３５は、ＣＰＵ３２からの指示に従って、移動部２０（走査部４０、搬送部５０）を制御する信号を生成する回路である。
吐出制御信号生成回路３６は、印刷データに基づき、ＣＰＵ３２からの指示に従って、インクを吐出するノズルの選択、吐出する量の選択、吐出するタイミングの制御などをするためのヘッド制御信号を生成する回路である。
駆動信号生成回路３７は、印刷ヘッド１３が備える圧力発生部７２（後述）を駆動する基本駆動信号（「第１の波形」としての第１駆動信号ＣＯＭ１および「第２の波形」としての第２駆動信号ＣＯＭ２など）を生成する回路である。基本駆動信号については後述する。 The drive control unit 34 controls the drive of the printing unit 10 (head unit 11 and ink supply unit 12) and the moving unit 20 (scanning unit 40 and transport unit 50) based on the control of the CPU 32. The drive control unit 34 includes a movement control signal generation circuit 35, a discharge control signal generation circuit 36, and a drive signal generation circuit 37 as “drive waveform generation means”.
The movement control signal generation circuit 35 is a circuit that generates a signal for controlling the movement unit 20 (scanning unit 40, conveyance unit 50) in accordance with an instruction from the CPU 32.
The ejection control signal generation circuit 36 generates a head control signal for selecting a nozzle for ejecting ink, selecting an ejection amount, controlling ejection timing, and the like according to an instruction from the CPU 32 based on the print data. It is.
The drive signal generation circuit 37 is a basic drive signal (a first drive signal COM1 as a “first waveform”) and a second drive as a “second waveform” that drive a pressure generator 72 (described later) included in the print head 13. Drive circuit COM2). The basic drive signal will be described later.

以上の構成により、制御部３０は、搬送部５０（供給部５１、搬送ローラー５３）によって印刷領域に供給されたロール紙５に対し、ガイド軸４２に沿って印刷ヘッド１３を支持するキャリッジ４１を走査方向（Ｘ軸方向）移動させながら印刷ヘッド１３からインク滴を吐出する動作と、搬送部５０（搬送ローラー５３）により走査方向と交差する搬送方向（＋Ｙ方向）にロール紙５を移動させる動作とを繰り返すことにより、ロール紙５に所望の画像を形成（印刷）する。   With the above configuration, the control unit 30 moves the carriage 41 that supports the print head 13 along the guide shaft 42 with respect to the roll paper 5 supplied to the printing region by the conveyance unit 50 (the supply unit 51 and the conveyance roller 53). An operation of ejecting ink droplets from the print head 13 while moving in the scanning direction (X-axis direction), and an operation of moving the roll paper 5 in the transport direction (+ Y direction) intersecting the scanning direction by the transport unit 50 (transport roller 53). Is repeated to form (print) a desired image on the roll paper 5.

＜プリンタードライバーの基本機能＞
図３は、プリンタードライバーの基本機能の説明図である。
ロール紙５への印刷は、画像処理装置１１０からプリンター１００に印刷データが送信されることにより開始される。印刷データは、プリンタードライバーによって生成される。
以下、印刷データの生成処理について、図３を参照しながら説明する。 <Basic functions of the printer driver>
FIG. 3 is an explanatory diagram of the basic functions of the printer driver.
Printing on the roll paper 5 is started when print data is transmitted from the image processing apparatus 110 to the printer 100. The print data is generated by the printer driver.
The print data generation process will be described below with reference to FIG.

プリンタードライバーは、アプリケーションから画像データ（例えば、テキストデータやフルカラーのイメージデータなど）を受け取り、プリンター１００が解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データをプリンター１００に出力する。アプリケーションからの画像データを印刷データに変換する際に、プリンタードライバーは、解像度変換処理、色変換処理、ハーフトーン処理、ラスタライズ処理、コマンド付加処理などを行う。   The printer driver receives image data (for example, text data or full-color image data) from the application, converts the print data into a format that can be interpreted by the printer 100, and outputs the print data to the printer 100. When converting image data from an application into print data, the printer driver performs resolution conversion processing, color conversion processing, halftone processing, rasterization processing, command addition processing, and the like.

解像度変換処理は、アプリケーションから出力された画像データを、ロール紙５に印刷する際の解像度（印刷解像度）に変換する処理である。例えば、印刷解像度が７２０×７２０ｄｐｉに指定されている場合、アプリケーションから受け取ったベクター形式の画像データを７２０×７２０ｄｐｉの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。解像度変換処理後の画像データの各画素データは、マトリクス状に配置された画素から構成されている。各画素はＲＧＢ色空間の例えば２５６階調の階調値を有している。つまり、解像度変換後の画素データは、対応する画素の階調値を示すものである。
マトリクス状に配置された画素の内の所定の方向に並ぶ１列分の画素に対応する画素データを、ラスタデータと言う。なお、ラスタデータに対応する画素が並ぶ所定の方向は、画像を印刷するときの印刷ヘッド１３の移動方向（走査方向）と対応している。 The resolution conversion process is a process for converting the image data output from the application into a resolution (printing resolution) when printing on the roll paper 5. For example, when the print resolution is specified as 720 × 720 dpi, the vector format image data received from the application is converted into bitmap format image data with a resolution of 720 × 720 dpi. Each pixel data of the image data after the resolution conversion process is composed of pixels arranged in a matrix. Each pixel has a gradation value of, for example, 256 gradations in the RGB color space. That is, the pixel data after resolution conversion indicates the gradation value of the corresponding pixel.
Pixel data corresponding to one column of pixels arranged in a predetermined direction among pixels arranged in a matrix is called raster data. The predetermined direction in which the pixels corresponding to the raster data are arranged corresponds to the moving direction (scanning direction) of the print head 13 when printing an image.

色変換処理は、ＲＧＢデータをＣＭＹＫ色系空間のデータに変換する処理である。ＣＭＹＫ色とは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）であり、ＣＭＹＫ色系空間の画像データは、プリンター１００が有するインクの色に対応したデータである。従って、例えば、プリンター１００がＣＭＹＫ色系の１０種類のインクを使用する場合には、プリンタードライバーは、ＲＧＢデータに基づいて、ＣＭＹＫ色系の１０次元空間の画像データを生成する。
この色変換処理は、ＲＧＢデータの階調値とＣＭＹＫ色系データの階調値とを対応づけたテーブル（色変換ルックアップテーブルＬＵＴ）に基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、ＣＭＹＫ色系空間により表される例えば２５６階調のＣＭＹＫ色系データである。 The color conversion process is a process for converting RGB data into data in the CMYK color system space. The CMYK colors are cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K), and the image data in the CMYK color system space is data corresponding to the ink color that the printer 100 has. Therefore, for example, when the printer 100 uses 10 types of inks of the CMYK color system, the printer driver generates image data in a 10-dimensional space of the CMYK color system based on the RGB data.
This color conversion processing is performed based on a table (color conversion lookup table LUT) in which gradation values of RGB data and gradation values of CMYK color system data are associated with each other. Note that the pixel data after the color conversion processing is, for example, CMYK color system data of 256 gradations represented by the CMYK color system space.

ハーフトーン処理は、高階調数（２５６階調）のデータを、プリンター１００が形成可能な階調数のデータに変換する処理である。このハーフトーン処理により、２５６階調を示すデータが、例えば、２階調（ドット有り、無し）を示す１ビットデータや、４階調（ドット無し、小ドット、中ドット、大ドット）を示す２ビットデータに変換される。具体的には、階調値（０〜２５５）とドット生成率が対応したドット生成率テーブルから、階調値に対応するドットの生成率（例えば、４階調の場合は、ドット無し、小ドット、中ドット、大ドットのそれぞれの生成率）を求め、得られた生成率において、ディザ法・誤差拡散法などを利用して、ドットが分散して形成されるように画素データが作成される。   The halftone process is a process of converting high gradation number (256 gradations) data into gradation number data that can be formed by the printer 100. By this halftone processing, data indicating 256 gradations indicates, for example, 1-bit data indicating 2 gradations (with or without dots) or 4 gradations (without dots, small dots, medium dots, large dots). Converted to 2-bit data. Specifically, from the dot generation rate table corresponding to the gradation value (0 to 255) and the dot generation rate, the dot generation rate corresponding to the gradation value (for example, in the case of 4 gradations, no dot, small Pixel data is created so that dots are formed in a dispersed manner using the dither method, error diffusion method, etc. at the obtained generation rate. The

ラスタライズ処理は、マトリクス状に並ぶ画素データ（例えば上記のように１ビットや２ビットのデータ）を、印刷時のドット形成順序に従って並べ替える処理である。ラスタライズ処理には、ハーフトーン処理後の画素データによって構成される画像データを、印刷ヘッド１３（ノズル列）が走査移動しながらインク滴を吐出する各パスに割り付けるパス割り付け処理が含まれる。パス割り付けが完了すると、印刷画像を構成する各ラスタラインを形成する実際のノズルが割り付けられる。   The rasterizing process is a process of rearranging pixel data arranged in a matrix (for example, 1-bit or 2-bit data as described above) according to the dot formation order at the time of printing. The rasterizing process includes a path allocating process in which image data composed of pixel data after halftone processing is allocated to each path in which ink droplets are ejected while the print head 13 (nozzle array) scans and moves. When the pass assignment is completed, the actual nozzles forming each raster line constituting the print image are assigned.

コマンド付加処理は、ラスタライズ処理されたデータに、印刷方式に応じたコマンドデータを付加する処理である。コマンドデータとしては、例えば媒体の搬送仕様（搬送方向への移動量や速度など）に関わる搬送データなどがある。
プリンタードライバーによるこれらの処理は、ＣＰＵ１１５の制御の元にＡＳＩＣ１１６およびＤＳＰ１１７（図２参照）によって行われ、生成された印刷データは、プリンターインターフェイス部１１９を介してプリンター１００に送信される。 The command addition process is a process for adding command data corresponding to the printing method to the rasterized data. The command data includes, for example, transport data related to the transport specifications of the medium (the amount of movement in the transport direction, the speed, etc.).
These processes by the printer driver are performed by the ASIC 116 and the DSP 117 (see FIG. 2) under the control of the CPU 115, and the generated print data is transmitted to the printer 100 via the printer interface unit 119.

＜ノズル列＞
図４は、印刷ヘッド１３の下面から見た、ノズルの配列の例を示す模式図である。
図４に示すように、印刷ヘッド１３は、各色のインクを吐出するための複数のノズル７４が並んで形成されたノズル列（図４に示す例は、それぞれ♯１〜♯４００の４００個のノズルから成るブラックインクノズル列Ｋ、シアンインクノズル列Ｃ、マゼンタインクノズル列Ｍ、イエローインクノズル列Ｙ、グレーインクノズル列ＬＫ、ライトシアンインクノズル列ＬＣ）を備えている。 <Nozzle row>
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the arrangement of nozzles as viewed from the lower surface of the print head 13.
As shown in FIG. 4, the print head 13 has a nozzle row in which a plurality of nozzles 74 for discharging ink of each color are formed side by side (in the example shown in FIG. A black ink nozzle row K, a cyan ink nozzle row C, a magenta ink nozzle row M, a yellow ink nozzle row Y, a gray ink nozzle row LK, and a light cyan ink nozzle row LC).

各ノズル列の複数のノズル７４は、搬送方向（Ｙ軸方向）に沿って、一定の間隔（ノズルピッチ）でそれぞれ整列して並んでいる。図４において、各ノズル列のノズル７４は、下流側のノズル７４ほど若い番号が付されている（♯１〜♯４００）。つまり、♯１のノズル７４は、♯４００のノズル７４よりも搬送方向の下流側に位置している。各ノズル７４には、各ノズル７４を駆動してインク滴を吐出させるための圧力発生部７２が設けられている。   The plurality of nozzles 74 in each nozzle row are aligned and arranged at regular intervals (nozzle pitch) along the transport direction (Y-axis direction). In FIG. 4, the nozzles 74 of each nozzle row are assigned a lower number than the nozzles 74 on the downstream side (# 1 to # 400). That is, the # 1 nozzle 74 is positioned downstream of the # 400 nozzle 74 in the transport direction. Each nozzle 74 is provided with a pressure generator 72 for driving each nozzle 74 to eject ink droplets.

図５は、印刷ヘッド１３の要部断面図である。
印刷ヘッド１３は、インクを吐出するノズル７４およびノズル７４に対応するように設けられた圧力発生部７２を備えている。
圧力発生部７２は、「圧力発生室」としてのキャビティ７３、振動板７１、アクチュエーター７７などから構成されている。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the print head 13.
The print head 13 includes a nozzle 74 that ejects ink and a pressure generator 72 that is provided to correspond to the nozzle 74.
The pressure generating unit 72 includes a cavity 73 as a “pressure generating chamber”, a vibration plate 71, an actuator 77, and the like.

キャビティ７３は、ノズル７４に連通し、内部にインクが充填される。
振動板７１は、キャビティ７３を構成する面の少なくとも一部を構成しており（図５に示す例では、キャビティ７３の天井面を構成している。）、振動板７１の変位（撓み）によりキャビティ７３の容積（つまりは内部圧力）が増減する。
アクチュエーター７７は、圧電薄膜７７ａ（ピエゾ素子）、圧電薄膜７７ａの表裏の一方の面を覆うように設けられた電極７７ｂ、圧電薄膜７７ａの表裏の他方の面を覆うように設けられた電極７７ｃなどによって構成されている。アクチュエーター７７は、キャビティ７３との間に振動板７１を挟むように、振動板７１に積層して設けられており、振動板７１を撓ませる（撓み振動させる）ことができる。 The cavity 73 communicates with the nozzle 74 and is filled with ink.
The diaphragm 71 constitutes at least a part of the surface constituting the cavity 73 (in the example shown in FIG. 5, the ceiling surface of the cavity 73 is constituted), and the displacement (deflection) of the diaphragm 71 is caused. The volume of the cavity 73 (that is, the internal pressure) increases or decreases.
The actuator 77 includes a piezoelectric thin film 77a (piezo element), an electrode 77b provided to cover one surface of the piezoelectric thin film 77a, and an electrode 77c provided to cover the other surface of the piezoelectric thin film 77a. It is constituted by. The actuator 77 is provided so as to be laminated on the diaphragm 71 so as to sandwich the diaphragm 71 with the cavity 73, and can bend (bend and vibrate) the diaphragm 71.

ノズル７４はノズルプレート７５に形成されている。また、ノズルプレート７５と振動板７１とによって挟まれるように位置するキャビティ基板７６に、キャビティ７３およびこれにインク供給口８３を介して連通するリザーバ７８とが形成されている。リザーバ７８は、インク供給路を介してインクタンク（図示省略）に連通している。   The nozzle 74 is formed on the nozzle plate 75. In addition, a cavity 73 and a reservoir 78 communicating with this via an ink supply port 83 are formed in a cavity substrate 76 positioned so as to be sandwiched between the nozzle plate 75 and the vibration plate 71. The reservoir 78 communicates with an ink tank (not shown) via an ink supply path.

このような構成からなる圧力発生部７２において、電極７７ｂ，７７ｃとの間に駆動信号を印加することにより、図５の矢印で示すように振動板７１を撓み振動させることで、キャビティ７３内部の圧力を変化させ、キャビティ７３内部のインクを振動させたり、ノズル７４からインク滴を吐出させたりすることができる。   In the pressure generator 72 having such a configuration, by applying a drive signal between the electrodes 77b and 77c, the diaphragm 71 is flexed and vibrated as shown by the arrows in FIG. By changing the pressure, the ink inside the cavity 73 can be vibrated, or ink droplets can be ejected from the nozzles 74.

＜印刷ヘッドの駆動制御＞
次に、図６を参照し、印刷ヘッド１３の駆動制御について説明する。図６は、印刷ヘッド１３を駆動する駆動制御系統の構成の例を説明するブロック図である。
前述したように、ヘッドユニット１１は、印刷ヘッド１３、ヘッド制御部１４などにより構成されている。また、駆動制御部３４は、吐出制御信号生成回路３６および駆動信号生成回路３７を備え、ヘッド制御部１４を介して、印刷ヘッド１３を駆動制御する。
より具体的には、駆動制御部３４は、吐出制御信号生成回路３６が生成するヘッド制御信号と駆動信号生成回路３７が生成する基本駆動信号とに基づいて、ヘッド制御部１４を介し、各ノズル７４のそれぞれに対応する圧力発生部７２（アクチュエーター７７）を選択的に駆動する。 <Print head drive control>
Next, the drive control of the print head 13 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a drive control system that drives the print head 13.
As described above, the head unit 11 includes the print head 13, the head control unit 14, and the like. The drive control unit 34 includes an ejection control signal generation circuit 36 and a drive signal generation circuit 37, and drives and controls the print head 13 via the head control unit 14.
More specifically, the drive control unit 34 receives each nozzle via the head control unit 14 based on the head control signal generated by the ejection control signal generation circuit 36 and the basic drive signal generated by the drive signal generation circuit 37. The pressure generators 72 (actuators 77) corresponding to the respective 74 are selectively driven.

基本駆動信号には、第１駆動信号ＣＯＭ１、第２駆動信号ＣＯＭ２、ベース信号ＶＢＳなどがある。
第１駆動信号ＣＯＭ１は、ヘッド制御部１４が、アクチュエーター７７を駆動してキャビティ７３内のインクに圧力変動を生じさせることによりノズル７４からインクを吐出させるための信号である。
第２駆動信号ＣＯＭ２は、ヘッド制御部１４が、アクチュエーター７７を駆動してキャビティ７３内のインクに微振動（ノズル７４に形成されたインクのメニスカスを面内振動させる振動）を付与するための信号である。
ベース信号ＶＢＳは、第１駆動信号ＣＯＭ１、あるいは、第２駆動信号ＣＯＭ２との電位差によりアクチュエーター７７に、駆動パルスＰＳ（インクを吐出させるための信号）を印加するための基準電位を与える信号である。
ヘッド制御部１４は、ヘッド制御信号に基づき、第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２とを切り替え、また、タイミングを制御して、アクチュエーター７７を駆動する。 The basic drive signal includes a first drive signal COM1, a second drive signal COM2, a base signal VBS, and the like.
The first drive signal COM <b> 1 is a signal for causing the head controller 14 to eject ink from the nozzle 74 by driving the actuator 77 to cause pressure variation in the ink in the cavity 73.
The second drive signal COM2 is a signal for the head control unit 14 to drive the actuator 77 to give the ink in the cavity 73 a slight vibration (vibration that causes the ink meniscus formed in the nozzle 74 to vibrate in the surface). It is.
The base signal VBS is a signal that gives a reference potential for applying a drive pulse PS (a signal for ejecting ink) to the actuator 77 based on a potential difference from the first drive signal COM1 or the second drive signal COM2. .
The head controller 14 switches the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 based on the head control signal, and controls the timing to drive the actuator 77.

ヘッド制御信号とは、駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰ、クロック信号ＣＬＫ、ラッチ信号ＬＡＴ、チャンネル信号ＣＨなどである。
駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰは、インク滴を吐出させるべきノズル７４に対応したアクチュエーター７７を指定する画素データＳＩおよび吐出する量に係る第１駆動信号ＣＯＭ１の波形パターンデータＳＰを含んでいる。
ラッチ信号ＬＡＴ、チャンネル信号ＣＨは、第１駆動信号ＣＯＭ１のタイミングを定める制御信号である。ラッチ信号ＬＡＴで一連の第１駆動信号ＣＯＭ１が出力され始め、チャンネル信号ＣＨ毎に駆動パルスＰＳが出力される。 The head control signal includes drive pulse selection data SI & SP, clock signal CLK, latch signal LAT, channel signal CH, and the like.
The drive pulse selection data SI & SP includes pixel data SI designating the actuator 77 corresponding to the nozzle 74 that should eject ink droplets, and waveform pattern data SP of the first drive signal COM1 related to the ejection amount.
The latch signal LAT and the channel signal CH are control signals that determine the timing of the first drive signal COM1. A series of first drive signals COM1 starts to be output in response to the latch signal LAT, and a drive pulse PS is output for each channel signal CH.

＜インクの吐出駆動＞
次に、インクを吐出させるための駆動について説明する。
ヘッド制御部１４は、図６に示すように、制御回路９０、シフトレジスター９１、ラッチ回路９２、レベルシフター９３、選択スイッチ９４などから構成されている。
ヘッド制御部１４は、制御回路９０で、駆動制御部３４から受信したヘッド制御信号から、波形選択信号ｑ０〜ｑ３を生成する。波形選択信号ｑ０〜ｑ３は、波形パターンデータＳＰ、およびクロック信号ＣＬＫ、ラッチ信号ＬＡＴ、チャンネル信号ＣＨなどタイミング信号に基づいて生成される。波形選択信号ｑ０〜ｑ３を生成するステップの説明は省略する。 <Ink ejection drive>
Next, driving for discharging ink will be described.
As shown in FIG. 6, the head control unit 14 includes a control circuit 90, a shift register 91, a latch circuit 92, a level shifter 93, a selection switch 94, and the like.
The head control unit 14 generates waveform selection signals q0 to q3 from the head control signal received from the drive control unit 34 by the control circuit 90. The waveform selection signals q0 to q3 are generated based on the waveform pattern data SP and timing signals such as the clock signal CLK, the latch signal LAT, and the channel signal CH. The description of the steps for generating the waveform selection signals q0 to q3 is omitted.

シフトレジスター９１には、画素データＳＩが順次入力されると共に、クロック信号ＣＬＫの入力パルスに応じて記憶領域が初段から順次後段にシフトする。ラッチ回路９２は、ノズル数分の画素データＳＩがシフトレジスター９１に格納された後、入力されるラッチ信号ＬＡＴによってシフトレジスター９１の各出力信号をラッチする。ラッチ回路９２に保存された信号は、レベルシフター９３によって次段の選択スイッチ９４をオン／オフ（接続／遮断）できる電圧レベルに変換される。アクチュエーター７７には、レベルシフター９３の出力によって選択スイッチ９４がオンし、第１駆動信号ＣＯＭ１が接続される。すなわち、アクチュエーター７７には、駆動パルスＰＳが印加される。   The pixel data SI is sequentially input to the shift register 91, and the storage area is sequentially shifted from the first stage to the subsequent stage in accordance with the input pulse of the clock signal CLK. The latch circuit 92 latches each output signal of the shift register 91 by the input latch signal LAT after the pixel data SI for the number of nozzles is stored in the shift register 91. The signal stored in the latch circuit 92 is converted by the level shifter 93 into a voltage level that can turn on / off (connect / cut off) the selection switch 94 in the next stage. The selection switch 94 is turned on by the output of the level shifter 93 and the first drive signal COM1 is connected to the actuator 77. That is, the drive pulse PS is applied to the actuator 77.

図７は、インクを吐出させるための駆動信号（駆動パルスＰＳ１〜ＰＳ３）を説明するためのタイミングチャートである。図７における駆動信号（アクチュエーター７７に印加される信号）は、インク滴を吐出させるための信号（第１駆動信号ＣＯＭ１に基づく信号）を示しており、キャビティ７３内部のインクに微振動を付与するための信号（第２駆動信号ＣＯＭ２に基づく信号）は含まれていない。また、図７において、繰り返し周期である期間Ｔ（以下周期Ｔとも言う）は、ノズル７４が１画素分走査方向に移動する期間に対応する。例えば、印刷解像度が７２０ｄｐｉの場合、期間Ｔは、ノズル７４がロール紙５に対して１／７２０インチ移動するための期間に相当する。   FIG. 7 is a timing chart for explaining drive signals (drive pulses PS1 to PS3) for discharging ink. A drive signal (a signal applied to the actuator 77) in FIG. 7 indicates a signal for discharging an ink droplet (a signal based on the first drive signal COM1), and gives a slight vibration to the ink inside the cavity 73. For this purpose (a signal based on the second drive signal COM2) is not included. In FIG. 7, a period T (hereinafter also referred to as a period T) that is a repetition period corresponds to a period during which the nozzle 74 moves in the scanning direction by one pixel. For example, when the print resolution is 720 dpi, the period T corresponds to a period for the nozzle 74 to move 1/720 inch with respect to the roll paper 5.

ヘッド制御部１４は、駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰおよび波形選択信号ｑ０〜ｑ３に従って第１駆動信号ＣＯＭ１から選択的にインクを吐出させるための信号（駆動パルスＰＳ１〜ＰＳ３）をアクチュエーター７７に印加する。すなわち、波形選択信号ｑ０〜ｑ３によって選択的に第１駆動信号ＣＯＭ１（駆動パルスＰＳ１〜ＰＳ３）を印加することによって、１つの画素内に大きさの異なるインク滴を吐出し、複数の階調を表現する。
なお、第１駆動信号ＣＯＭ１（駆動パルスＰＳ１〜ＰＳ３）は、後述するように第２駆動信号ＣＯＭ２が矩形波であるのに対し、台形波を含む波形で構成されている。第１駆動信号ＣＯＭ１（駆動パルスＰＳ１〜ＰＳ３）は、インク滴を吐出するタイミングおよび１回当たりの吐出量を精度良く制御する必要があるため、台形波、つまり、時間と共にその出力値を所定の値で変化させる（つまり所定の速度で変化させる）ことができる波形で構成している。 The head controller 14 applies signals (drive pulses PS1 to PS3) for selectively ejecting ink from the first drive signal COM1 to the actuator 77 in accordance with the drive pulse selection data SI & SP and the waveform selection signals q0 to q3. That is, by selectively applying the first drive signal COM1 (drive pulses PS1 to PS3) according to the waveform selection signals q0 to q3, ink droplets having different sizes are ejected into one pixel, and a plurality of gradations are obtained. Express.
The first drive signal COM1 (drive pulses PS1 to PS3) has a waveform including a trapezoidal wave, whereas the second drive signal COM2 is a rectangular wave as will be described later. Since the first drive signal COM1 (drive pulses PS1 to PS3) needs to accurately control the timing of ejecting ink droplets and the ejection amount per time, the trapezoidal wave, that is, the output value of the first drive signal COM1 with a predetermined time is predetermined. It has a waveform that can be changed by a value (that is, changed at a predetermined speed).

具体的には、図７に示すように、大ドットの形成時（２ビットの画素データ（ドット階調値）が［１１］の場合）には、期間Ｔ１〜Ｔ３において、波形選択信号ｑ３によって、第１駆動信号ＣＯＭ１（すなわち駆動パルスＰＳ１、駆動パルスＰＳ２および駆動パルスＰＳ３）が選択されてアクチュエーター７７（圧電薄膜７７ａ）に印加される。
中ドットの形成時（ドット階調値が［１０］の場合）には、期間Ｔ１〜Ｔ２において、波形選択信号ｑ２によって、第１駆動信号ＣＯＭ１（すなわち駆動パルスＰＳ１および駆動パルスＰＳ２）が選択され、アクチュエーター７７に印加される。
小ドットの形成時（ドット階調値が［０１］の場合）には、期間Ｔ１において、波形選択信号ｑ１によって、第１駆動信号ＣＯＭ１（すなわち駆動パルスＰＳ１）が選択され、アクチュエーター７７に印加される。
ドットを形成しない時（ドット階調値が［００］の場合）には、期間Ｔに亘って、波形選択信号ｑ０によって、第１駆動信号ＣＯＭ１は選択されない。従って、インクを吐出させるための信号は、アクチュエーター７７に印加されない。 Specifically, as shown in FIG. 7, when a large dot is formed (when the 2-bit pixel data (dot gradation value) is [11]), the waveform selection signal q3 is used in the periods T1 to T3. The first drive signal COM1 (that is, the drive pulse PS1, the drive pulse PS2, and the drive pulse PS3) is selected and applied to the actuator 77 (piezoelectric thin film 77a).
When forming a medium dot (when the dot gradation value is [10]), the first drive signal COM1 (that is, the drive pulse PS1 and the drive pulse PS2) is selected by the waveform selection signal q2 in the periods T1 to T2. , Applied to the actuator 77.
During the formation of small dots (when the dot gradation value is [01]), the first drive signal COM1 (that is, the drive pulse PS1) is selected by the waveform selection signal q1 and applied to the actuator 77 in the period T1. The
When no dot is formed (when the dot gradation value is [00]), the first drive signal COM1 is not selected by the waveform selection signal q0 over the period T. Therefore, a signal for ejecting ink is not applied to the actuator 77.

＜インクの微振動駆動＞
ところで、キャビティ７３内部のインクは、静止状態が継続すると、その粘度が変化して、インクの吐出特性が変化してしまう場合がある。例えば、溶媒に水や揮発性の溶剤を用いたインクの場合には、ノズル７４付近の空気に触れる部分のインクは、溶媒の揮発により、その粘度が上昇する場合がある。また、インクにチキソ性液体を用いた場合においては、攪拌状態と静止状態では見かけ上の粘度が異なり、静止状態が継続すると、その粘度が上昇する。そこで、プリンター１００は、安定してインクの吐出が行われるようにするために、キャビティ７３内部のインクに微振動を付与し、撹拌されるようにすることで、ノズル７４部分のインクの粘度変化を抑制している。第２駆動信号ＣＯＭ２は、キャビティ７３内のインクに、この微振動を付与するための信号である。 <Ink fine vibration drive>
By the way, when the ink inside the cavity 73 continues to be stationary, the viscosity of the ink may change and the ink ejection characteristics may change. For example, in the case of ink using water or a volatile solvent as the solvent, the viscosity of the ink in the portion that comes into contact with the air near the nozzle 74 may increase due to volatilization of the solvent. Further, when a thixotropic liquid is used for the ink, the apparent viscosity differs between the stirring state and the stationary state, and the viscosity increases when the stationary state continues. Therefore, the printer 100 applies a slight vibration to the ink inside the cavity 73 and stirs the ink in order to stably discharge the ink, thereby changing the viscosity of the ink at the nozzle 74 portion. Is suppressed. The second drive signal COM2 is a signal for applying this fine vibration to the ink in the cavity 73.

ここまで説明した基本構成のプリンター１００では、非吐出期間がより長期化することによって吐出不良に至った場合においては、それを容易に解消することができなくなる場合があるという課題があった。具体的には、例えば、ノズル７４の先端部において溶媒の揮発により、その粘度が上昇してノズル７４の詰まりに至るような不具合に対しては、キャビティ７３内部のインクに微振動を付与することにより、ノズル７４の先端部においてメニスカスが振動し、インクが攪拌され、メニスカス領域のインクが固化してしまうことを抑制できるようにしていた。しかしながら、インクを微振動させる周波数や振幅によっては、メニスカスの近傍で増粘したインクがノズルに連通するキャビティ７３に継続的に拡散してしまい、その結果、インク吐出が行われない状況が長く続くと、キャビティ７３の全体に亘ってインクが増粘してインク吐出不良に至ってしまうという場合があった。その状態を解消するためには、キャビティ７３で増粘したインクを全て排出する必要があり、復帰するまでに時間を要したり、復帰のために消費（廃棄）されるインク量が増えてしまったりするという課題があった。   In the printer 100 having the basic configuration described so far, there has been a problem that, when the non-ejection period becomes longer, the ejection failure may not be easily solved. Specifically, for example, for a problem in which the viscosity of the nozzle 74 increases due to the volatilization of the solvent and the nozzle 74 becomes clogged, a slight vibration is applied to the ink inside the cavity 73. Thus, the meniscus vibrates at the tip of the nozzle 74, the ink is stirred, and the ink in the meniscus region can be prevented from solidifying. However, depending on the frequency and amplitude at which the ink is slightly vibrated, the ink thickened in the vicinity of the meniscus continuously diffuses into the cavity 73 communicating with the nozzle, and as a result, the situation where ink ejection is not performed continues for a long time. In some cases, the viscosity of the ink is increased throughout the cavity 73, leading to defective ink ejection. In order to eliminate the state, it is necessary to discharge all the ink thickened in the cavity 73, and it takes time until the ink returns, and the amount of ink consumed (discarded) for the recovery increases. There was a problem of being frustrated.

そこで、本実施形態のプリンター１００は、インクの非吐出期間において第２駆動信号ＣＯＭ２により付与する微振動を、ノズル７４に形成されたインクのメニスカスが面内振動する振動とすることにより、メニスカス近傍で増粘したインクがキャビティ７３に拡散してしまう度合いを低減させている。すなわち、本実施形態のプリンター１００は、インクを吐出するノズル７４およびノズル７４に対応するように設けられた圧力発生部７２を有する印刷ヘッド１３と、ノズル７４からインクを吐出させるように圧力発生部７２を駆動する第１駆動信号ＣＯＭ１およびノズル７４に形成されたインクのメニスカスを面内振動させる第２駆動信号ＣＯＭ２を生成する駆動信号生成回路３７と、を備えている。
以下に具体的に説明する。 Therefore, in the printer 100 according to the present embodiment, the fine vibration applied by the second drive signal COM2 during the non-ejection period of the ink is changed to vibration in which the meniscus of the ink formed on the nozzle 74 vibrates in the plane, thereby the vicinity of the meniscus. This reduces the degree to which the ink thickened in step 1 diffuses into the cavity 73. That is, the printer 100 according to the present embodiment includes a nozzle 74 that ejects ink and a print head 13 that includes a pressure generating unit 72 that is provided to correspond to the nozzle 74, and a pressure generating unit that ejects ink from the nozzle 74. A drive signal generation circuit 37 for generating a first drive signal COM1 for driving 72 and a second drive signal COM2 for in-plane vibration of the ink meniscus formed on the nozzle 74.
This will be specifically described below.

図８は、ノズル７４に形成されたインクのメニスカスを面内振動させる第２駆動信号ＣＯＭ２を説明するためのタイミングチャートである。
ここで、面内振動とは、図９に概念的に示すように、メニスカス表面に振動波が形成される振動を言う。これに対し、図１０は、従来のメニスカス表面の動きを概念的に示す図である。この様に、メニスカス表面に振動波が形成されるようにし、メニスカスの位置の大きな移動によってメニスカスの近傍で増粘したインクがノズルに連通するキャビティ７３に拡散してしまうことを抑制している。
従って、メニスカスを面内振動させる第２駆動信号ＣＯＭ２の振幅は、第１駆動信号ＣＯＭ１の振幅より極小さく、インクを吐出させることがない信号であり、また、その周波数は、第１駆動信号ＣＯＭ１の周波数より高く、超音波帯以上の高周波振動である。また、第２駆動信号ＣＯＭ２は、メニスカスを面内振動させる信号であれば良いので、第１駆動信号ＣＯＭ１のように波形のタイミング制御を行う必要は無く、従って台形波で構成する必要はなく、信号を生成するためのデジタル信号に基づく矩形波で良い。
第２駆動信号ＣＯＭ２は、駆動信号生成回路３７によって生成され、ヘッド制御部１４（選択スイッチ９４）に供給される。 FIG. 8 is a timing chart for explaining the second drive signal COM2 for causing in-plane vibration of the ink meniscus formed on the nozzle 74. FIG.
Here, the in-plane vibration means vibration in which a vibration wave is formed on the meniscus surface as conceptually shown in FIG. On the other hand, FIG. 10 is a diagram conceptually showing the movement of the conventional meniscus surface. In this way, a vibration wave is formed on the meniscus surface, and the ink that has been thickened near the meniscus due to the large movement of the meniscus is prevented from diffusing into the cavity 73 communicating with the nozzle.
Therefore, the amplitude of the second drive signal COM2 that causes the meniscus to vibrate in-plane is extremely smaller than the amplitude of the first drive signal COM1, and does not cause ink to be ejected. The frequency of the second drive signal COM1 is the first drive signal COM1. The high-frequency vibration is higher than the ultrasonic frequency and above the ultrasonic band. The second drive signal COM2 only needs to be a signal that causes the meniscus to vibrate in-plane, so there is no need to perform waveform timing control like the first drive signal COM1, and therefore there is no need to configure a trapezoidal wave. A rectangular wave based on a digital signal for generating a signal may be used.
The second drive signal COM2 is generated by the drive signal generation circuit 37 and is supplied to the head controller 14 (selection switch 94).

第２駆動信号ＣＯＭ２は、メニスカスを面内振動させる高周波帯で、なおかつ、高周波駆動によるヘッドユニット１１（圧力発生部７２）の発熱による影響を考慮し、１００ＫＨｚから１ＭＨｚの周波数帯に含まれることが望ましい。本実施形態では、好適例として、第２駆動信号ＣＯＭ２を周波数１２０ＫＨｚ、振幅５Ｖの矩形波として形成している。なお、メニスカスに面内振動が形成される第２駆動信号ＣＯＭ２の周波数や振幅は、アクチュエーター７７やキャビティ７３の構成、ノズル７４の内径、インクの表面張力、インクとノズル側面との張力などによって異なってくるため、充分な評価によって決定することが望ましい。   The second drive signal COM2 is a high frequency band that causes the meniscus to vibrate in the plane, and is included in the frequency band from 100 KHz to 1 MHz in consideration of the influence of heat generated by the head unit 11 (pressure generation unit 72) due to the high frequency drive. desirable. In the present embodiment, as a suitable example, the second drive signal COM2 is formed as a rectangular wave having a frequency of 120 KHz and an amplitude of 5V. The frequency and amplitude of the second drive signal COM2 at which in-plane vibration is formed in the meniscus varies depending on the configuration of the actuator 77 and the cavity 73, the inner diameter of the nozzle 74, the surface tension of the ink, the tension between the ink and the nozzle side surface, and the like. Therefore, it is desirable to determine with sufficient evaluation.

ヘッド制御部１４は、設定信号ＳＩ＆ＳＰ、波形選択信号ｑ０〜ｑ３、および第２駆動信号ＣＯＭ２に基づいて、インク滴の吐出が行われない期間において、第２駆動信号ＣＯＭ２をアクチュエーター７７（圧電薄膜７７ａ）に印加し、キャビティ７３内部のインクに微振動を発生させる。すなわち、波形選択信号ｑ０〜ｑ３によって選択的に第２駆動信号ＣＯＭ２を印加することによって、インク滴の吐出が行われない期間において、ノズル７４に形成されたインクのメニスカスに面内振動を発生させる。   Based on the setting signal SI & SP, the waveform selection signals q0 to q3, and the second drive signal COM2, the head controller 14 sends the second drive signal COM2 to the actuator 77 (piezoelectric thin film 77a) during a period when ink droplets are not ejected. ) To generate a slight vibration in the ink inside the cavity 73. That is, by applying the second drive signal COM2 selectively by the waveform selection signals q0 to q3, in-plane vibration is generated in the ink meniscus formed in the nozzle 74 during a period when the ink droplet is not ejected. .

具体的には、図８に示すように、大ドットの形成時には、波形選択信号ｑ３によって、期間Ｔ１〜Ｔ３において、第１駆動信号ＣＯＭ１（すなわち駆動パルスＰＳ１、駆動パルスＰＳ２、駆動パルスＰＳ３）が選択され、期間Ｔ４において、第２駆動信号ＣＯＭ２が選択されてアクチュエーター７７に印加される。
中ドットの形成時には、波形選択信号ｑ２によって、期間Ｔ１〜Ｔ２において、第１駆動信号ＣＯＭ１（すなわち駆動パルスＰＳ１、駆動パルスＰＳ２）が選択され、期間Ｔ３〜Ｔ４において、第２駆動信号ＣＯＭ２が選択され、アクチュエーター７７に印加される。
小ドットの形成時には、期間Ｔ１において、波形選択信号ｑ１によって、第１駆動信号ＣＯＭ１（すなわち駆動パルスＰＳ１）が選択され、期間Ｔ２〜Ｔ４において、第２駆動信号ＣＯＭ２が選択され、アクチュエーター７７に印加される。
ドットを形成しない時には、期間Ｔに亘って、波形選択信号ｑ０によって、第２駆動信号ＣＯＭ２が選択され、アクチュエーター７７に印加される。従って、インクを吐出しない期間が長期に亘る場合において、ノズル７４に形成されたインクのメニスカスは、面内振動を継続する。 Specifically, as shown in FIG. 8, when a large dot is formed, the first drive signal COM1 (that is, the drive pulse PS1, the drive pulse PS2, and the drive pulse PS3) is generated in the periods T1 to T3 by the waveform selection signal q3. In the period T4, the second drive signal COM2 is selected and applied to the actuator 77.
At the time of forming the middle dot, the first drive signal COM1 (that is, the drive pulse PS1 and the drive pulse PS2) is selected in the periods T1 to T2 by the waveform selection signal q2, and the second drive signal COM2 is selected in the periods T3 to T4. And applied to the actuator 77.
During the formation of small dots, the first drive signal COM1 (that is, the drive pulse PS1) is selected by the waveform selection signal q1 in the period T1, and the second drive signal COM2 is selected and applied to the actuator 77 in the periods T2 to T4. Is done.
When no dot is formed, the second drive signal COM2 is selected by the waveform selection signal q0 over the period T and applied to the actuator 77. Therefore, when the period during which ink is not ejected is long, the ink meniscus formed on the nozzles 74 continues in-plane vibration.

以上述べたように、本実施形態による液体吐出装置によれば、以下の効果を得ることができる。
インクのメニスカスを面内振動させる第２駆動信号ＣＯＭ２を生成する駆動信号生成回路３７を備えているため、インクを吐出しない期間において、メニスカスを面内振動させることにより、インクがノズル７４に固着することが抑制される。

また、メニスカスの振動がノズル７４先端領域における局所的な面内振動であるため、メニスカスにおいてインクが増粘した場合であっても、増粘したインクが振動（メニスカス面の移動）によってノズル７４に連通する領域（キャビティ７３）に拡散していくことが抑制される。また、インクの動きがメニスカスの表面、すなわち、ノズル７４先端領域の空気に触れる界面に局所的に限定されるため、メニスカスにおいてインクが増粘した場合であっても、増粘したインクがノズル７４に連通する領域（キャビティ７３）に拡散していくことが抑制される。すなわち、インクの増粘による固着が抑制されると共に、増粘したインクをメニスカスの近傍に留め置くことができる。その結果、増粘したインクによって所定の吐出が行われない吐出不良に至った場合であっても、メニスカスの近傍に留め置かれ増粘したインクを排出するだけで良いため、より容易に状態を解消することができる。 As described above, according to the liquid ejection apparatus according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
Since the drive signal generation circuit 37 that generates the second drive signal COM <b> 2 that vibrates the ink meniscus in-plane is provided, the ink adheres to the nozzle 74 by vibrating the meniscus in-plane during a period when ink is not ejected. It is suppressed.

Further, since the vibration of the meniscus is local in-plane vibration in the tip end region of the nozzle 74, even when the ink is thickened in the meniscus, the thickened ink is moved to the nozzle 74 by vibration (movement of the meniscus surface). Diffusion into the communicating region (cavity 73) is suppressed. Further, since the movement of the ink is locally limited to the surface of the meniscus, that is, the interface contacting the air at the tip end region of the nozzle 74, even if the ink is thickened in the meniscus, the thickened ink is transferred to the nozzle 74. Diffusion to the region (cavity 73) communicating with is suppressed. That is, the sticking due to the thickening of the ink is suppressed, and the thickened ink can be kept near the meniscus. As a result, even when a predetermined discharge is not performed due to the thickened ink, it is only necessary to discharge the thickened ink retained in the vicinity of the meniscus. Can be resolved.

また、メニスカスを面内振動させる第２駆動信号ＣＯＭ２の周波数は、ノズル７４からインクを吐出させるように圧力発生部７２を駆動する第１駆動信号ＣＯＭ１の周波数より高い。同じエネルギーでメニスカスを面内振動させた場合、第２駆動信号ＣＯＭ２の周波数をより高く設定することで、第２駆動信号ＣＯＭ２の振幅をより小さくすることができる。より小さい振幅でメニスカスを面内振動させることで、メニスカスにおいて増粘したインクの拡散移動量をより小さくすることができる。また、ノズル７４からインクを吐出させるように圧力発生部７２を駆動する第１駆動信号ＣＯＭ１の周波数を、メニスカスを面内振動させる第２駆動信号ＣＯＭ２の周波数より低く設定することで、インクの吐出量や吐出タイミングなど、インクの吐出制御をより精度高く行うようにすることができる。   The frequency of the second drive signal COM2 that causes the meniscus to vibrate in the plane is higher than the frequency of the first drive signal COM1 that drives the pressure generating unit 72 so that ink is ejected from the nozzles 74. When the meniscus is vibrated in-plane with the same energy, the amplitude of the second drive signal COM2 can be further reduced by setting the frequency of the second drive signal COM2 higher. By causing the meniscus to vibrate in a plane with a smaller amplitude, it is possible to further reduce the amount of ink diffused and moved in the meniscus. Further, by setting the frequency of the first drive signal COM1 that drives the pressure generating unit 72 so that ink is ejected from the nozzles 74, the frequency of the second drive signal COM2 that causes the meniscus to vibrate in the plane is set to eject ink. Ink ejection control, such as the amount and ejection timing, can be performed with higher accuracy.

また、メニスカスを面内振動させる第２駆動信号ＣＯＭ２の振幅は、ノズル７４からインクを吐出させるように圧力発生部７２を駆動する第１駆動信号ＣＯＭ１の振幅より小さい。第２駆動信号ＣＯＭ２の振幅を第１駆動信号ＣＯＭ１の振幅より小さくすることで、インクをノズル７４から吐出しない状態で振動させることができるばかりでなく、第２駆動信号ＣＯＭ２の振幅をより小さくすることで、増粘したインクがメニスカスの近傍から拡散することを抑制することができる。   Further, the amplitude of the second drive signal COM2 that causes the meniscus to vibrate in the plane is smaller than the amplitude of the first drive signal COM1 that drives the pressure generating unit 72 so that ink is ejected from the nozzle 74. By making the amplitude of the second drive signal COM2 smaller than the amplitude of the first drive signal COM1, not only can the ink be vibrated without being ejected from the nozzle 74, but also the amplitude of the second drive signal COM2 is made smaller. Thus, it is possible to suppress the thickened ink from diffusing from the vicinity of the meniscus.

また、ノズル７４からインクを吐出させるように圧力発生部７２を駆動する第１駆動信号ＣＯＭ１が、台形波、つまり、時間とともにその出力値を変化させることができる波形を含む波形で構成される。そのため、インクの吐出をより精度高く制御することが可能となる。また、ノズル７４に形成されたインクのメニスカスを面内振動させる第２駆動信号ＣＯＭ２が、矩形波を含む波形で構成される。そのため、圧力発生部７２を駆動する波形を矩形波で構成する場合、デジタル処理により、より簡便に生成することができる。また、圧力発生部７２をより高周波で駆動することができる。   Further, the first drive signal COM1 that drives the pressure generating unit 72 so as to eject ink from the nozzles 74 is configured with a trapezoidal wave, that is, a waveform including a waveform whose output value can be changed with time. For this reason, it is possible to control ink ejection with higher accuracy. Further, the second drive signal COM2 for causing the meniscus of the ink formed on the nozzle 74 to vibrate in a plane is constituted by a waveform including a rectangular wave. Therefore, when the waveform for driving the pressure generating unit 72 is constituted by a rectangular wave, it can be more easily generated by digital processing. Further, the pressure generator 72 can be driven at a higher frequency.

また、ノズル７４に形成されたインクのメニスカスを面内振動させる第２駆動信号ＣＯＭ２は、１００ＫＨｚから１ＭＨｚの周波数帯に含まれる。メニスカス近傍のインクを固化させない程度のエネルギーで振動させる場合に、１００ＫＨｚを下回る周波数の場合には、その振幅を周波数の低下に伴って大きくする必要があり、その結果、増粘したインクがメニスカスの近傍から拡散することが抑制される度合いが低くなってしまう。また、１ＭＨｚを上回る周波数の場合には、圧力発生部７２を駆動する手段の構成によっては、圧力発生部７２が発熱することにより、圧力発生部７２近傍のインクが変質し、吐出不良を引き起こしてしまう場合がある。   Further, the second drive signal COM2 that causes the ink meniscus formed on the nozzle 74 to vibrate in the plane is included in the frequency band from 100 KHz to 1 MHz. When the ink is vibrated with energy that does not solidify the ink in the vicinity of the meniscus, when the frequency is lower than 100 KHz, it is necessary to increase the amplitude as the frequency decreases. The degree to which the diffusion from the vicinity is suppressed becomes low. Further, in the case of a frequency exceeding 1 MHz, depending on the configuration of the means for driving the pressure generating unit 72, the pressure generating unit 72 generates heat, so that the ink in the vicinity of the pressure generating unit 72 is denatured, causing an ejection failure. May end up.

また、圧力発生部７２は、ノズル７４に連通しインクを収容するキャビティ７３と、キャビティ７３を構成する面の少なくとも一部を構成する振動板７１と、この振動板７１に積層され、振動板７１を介してキャビティ７３の容積を変動させることによりインクをノズル７４から吐出させることができる圧電薄膜７７ａとを有している。また、圧電薄膜７７ａが、第２駆動信号ＣＯＭ２が印加されることにより撓み振動する。このような構成にすることにより（すなわち、振動板７１に、撓み振動する圧電薄膜７７ａを積層させた構成とすることにより）、振動板７１の全体を、圧電薄膜７７ａの撓み振動に同期させて振動させることが容易となり、第２駆動信号ＣＯＭ２によって、より効率的に、メニスカスを面内振動させることができる。   The pressure generating unit 72 is stacked on the vibration plate 71, the cavity 73 communicating with the nozzle 74 and containing the ink, the vibration plate 71 constituting at least a part of the surface constituting the cavity 73, and the vibration plate 71. And a piezoelectric thin film 77a that can eject ink from the nozzle 74 by changing the volume of the cavity 73 through the nozzle. Further, the piezoelectric thin film 77a is flexed and vibrated by the application of the second drive signal COM2. By adopting such a configuration (that is, a configuration in which the piezoelectric thin film 77a that bends and vibrates is laminated on the vibration plate 71), the entire vibration plate 71 is synchronized with the bending vibration of the piezoelectric thin film 77a. It becomes easy to vibrate, and the meniscus can be vibrated in the plane more efficiently by the second drive signal COM2.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。ここで、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略している。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below. Here, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

（変形例１）
図１１は、変形例１に係るアクチュエーターの構成を示す要部断面図である。
実施形態１では、アクチュエーター７７が、振動板７１が形成するキャビティ７３の天井領域の略全面に積層している図例（図５）を用いて説明した。しかし、図１１に示すように、アクチュエーター７７は、キャビティ７３の天井領域の略全面に積層される構成でなくとも良い。つまり、キャビティ７３の天井領域の一部を覆う領域にアクチュエーター７７が、積層される構成であっても良い。
なお、本変形例では、アクチュエーター７７による撓み振動が、振動板７１を介してキャビティ７３内のインクに効率的に伝わり、ノズル７４に形成されたインクのメニスカスが効果的に面内振動するように、ヤング率が、圧電薄膜７７ａのヤング率より大きい振動板７１を用いている。具体的には、圧電薄膜７７ａとしてＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用い、振動板７１には、ＰＺＴよりヤング率の大きなシリコン（Ｓｉ）基板を用いている。 (Modification 1)
FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part showing the configuration of the actuator according to the first modification.
In the first embodiment, the actuator 77 has been described with reference to a diagram example (FIG. 5) in which the actuator 77 is laminated on substantially the entire ceiling region of the cavity 73 formed by the vibration plate 71. However, as shown in FIG. 11, the actuator 77 does not have to be stacked on substantially the entire ceiling area of the cavity 73. In other words, the actuator 77 may be stacked in a region that covers a part of the ceiling region of the cavity 73.
In this modification, the flexural vibration by the actuator 77 is efficiently transmitted to the ink in the cavity 73 via the vibration plate 71 so that the ink meniscus formed in the nozzle 74 effectively vibrates in the plane. The diaphragm 71 having a Young's modulus larger than the Young's modulus of the piezoelectric thin film 77a is used. Specifically, PZT (lead zirconate titanate) is used as the piezoelectric thin film 77a, and a silicon (Si) substrate having a Young's modulus larger than that of PZT is used as the diaphragm 71.

振動板７１のヤング率が小さい場合においては、図１１に示す振動板７１の領域７１ａでアクチュエーター７７の振動が吸収されてしまい、アクチュエーター７７の振動がキャビティ７３に効率的に伝達されなくなってしまう場合がある。
振動板７１のヤング率が、圧電薄膜７７ａのヤング率より大きいことにより、圧電薄膜７７ａの振動を、振動板７１に吸収されることなく、あるいは、振動板７１に吸収される度合いが少なく、キャビティ７３に伝達することが可能になる。その結果、より効率的に、メニスカスを面内振動させることができる。 When the Young's modulus of the diaphragm 71 is small, the vibration of the actuator 77 is absorbed in the region 71 a of the diaphragm 71 shown in FIG. 11 and the vibration of the actuator 77 is not efficiently transmitted to the cavity 73. There is.
Since the Young's modulus of the vibration plate 71 is larger than the Young's modulus of the piezoelectric thin film 77a, the vibration of the piezoelectric thin film 77a is not absorbed by the vibration plate 71 or less absorbed by the vibration plate 71, and the cavity 73 can be transmitted. As a result, the meniscus can be vibrated in the plane more efficiently.

（変形例２）
実施形態１では、好適例として、第２駆動信号ＣＯＭ２を周波数１２０ＫＨｚ、振幅５Ｖの矩形波として形成していると説明したが、第２駆動信号ＣＯＭ２は、必ずしも矩形波である必要はない。ノズル７４に形成されたインクのメニスカスを面内振動させることができる信号波形であれば良い。例えば、正弦波あるいは正弦波に近似する信号波であっても良い。 (Modification 2)
In the first embodiment, the second drive signal COM2 is described as a rectangular wave having a frequency of 120 KHz and an amplitude of 5 V as a suitable example. However, the second drive signal COM2 is not necessarily a rectangular wave. Any signal waveform may be used as long as the ink meniscus formed on the nozzle 74 can be vibrated in-plane. For example, a sine wave or a signal wave approximating a sine wave may be used.

（変形例３）
図１２は、変形例３に係るアクチュエーターの構成を示す要部断面図である。
実施形態１では、アクチュエーター７７に圧電薄膜７７ａを用い、圧電薄膜７７ａの撓み振動を利用してキャビティ７３内のインクに圧力（振動）を発生させる例で説明したが、圧電薄膜７７ａによる撓み振動に限定するものではない。ノズル７４に形成されたインクのメニスカスを面内振動させることができるアクチュエーターであれば良い。例えば、図１２に示すアクチュエーター７９のような、バルクタイプの圧電素子７９ａを利用したアクチュエーターであっても良い。 (Modification 3)
FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part showing the configuration of the actuator according to the third modification.
In the first embodiment, the piezoelectric thin film 77a is used for the actuator 77 and the bending vibration of the piezoelectric thin film 77a is used to generate pressure (vibration) in the ink in the cavity 73. However, the piezoelectric thin film 77a causes the bending vibration. It is not limited. Any actuator that can in-plane vibrate the ink meniscus formed on the nozzle 74 may be used. For example, an actuator using a bulk type piezoelectric element 79a, such as the actuator 79 shown in FIG.

アクチュエーター７９は、対向して配置される櫛歯状の電極７９ｂ，７９ｃと、その電極７９ｂ，７９ｃの各櫛歯と交互に積層配置される圧電素子７９ａ（ピエゾ素子）とからなる。また、アクチュエーター７９は、図１２に示すように、その一方の端部がヘッドユニット１１の筐体８０に固定された固定板８１に固定され、他方の端部が接合板８２を介して振動板７１と接合されている。   The actuator 79 includes comb-like electrodes 79b and 79c arranged opposite to each other, and piezoelectric elements 79a (piezo elements) arranged alternately and alternately with the comb teeth of the electrodes 79b and 79c. 12, the actuator 79 has one end fixed to a fixed plate 81 fixed to the housing 80 of the head unit 11, and the other end connected to the diaphragm via a joining plate 82. 71 is joined.

このような構成からなるアクチュエーター７９において、電極７９ｂ，７９ｃとの間に駆動信号を印加することにより、図１２の矢印で示すように振動板７１を上下させることで、キャビティ７３内部の圧力を変化させ、キャビティ７３内部のインクを振動させたり、ノズル７４からインク滴を吐出させたりすることができる。   In the actuator 79 having such a configuration, by applying a drive signal between the electrodes 79b and 79c, the diaphragm 71 is moved up and down as shown by arrows in FIG. Thus, the ink inside the cavity 73 can be vibrated, or ink droplets can be ejected from the nozzles 74.

１…印刷システム、５…ロール紙、１０…印刷部、１１…ヘッドユニット、１２…インク供給部、１３…印刷ヘッド、１４…ヘッド制御部、２０…移動部、３０…制御部、３１…インターフェイス部、３２…ＣＰＵ、３３…メモリー、３４…駆動制御部、３５…移動制御信号生成回路、３６…吐出制御信号生成回路、３７…駆動信号生成回路、４０…走査部、４１…キャリッジ、４２…ガイド軸、５０…搬送部、５１…供給部、５２…収納部、５３…搬送ローラー、５５…プラテン、７１…振動板、７２…圧力発生部、７３…キャビティ、７４…ノズル、７５…ノズルプレート、７６…キャビティ基板、７７…アクチュエーター、７７ａ…圧電薄膜、７７ｂ，７７ｃ…電極、７８…リザーバ、７９ａ…圧電素子、７９ｂ，７９ｃ…電極、８０…筐体、８１…固定板、８２…接合板、８３…インク供給口、９０…制御回路、９１…シフトレジスター、９２…ラッチ回路、９３…レベルシフター、９４…選択スイッチ、１００…プリンター、１１０…画像処理装置、１１１…プリンター制御部、１１２…入力部、１１３…表示部、１１４…記憶部、１１５…ＣＰＵ、１１６…ＡＳＩＣ、１１７…ＤＳＰ、１１８…メモリー、１１９…プリンターインターフェイス部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printing system, 5 ... Roll paper, 10 ... Printing part, 11 ... Head unit, 12 ... Ink supply part, 13 ... Print head, 14 ... Head control part, 20 ... Moving part, 30 ... Control part, 31 ... Interface 32: CPU, 33: Memory, 34: Drive control unit, 35: Movement control signal generation circuit, 36: Discharge control signal generation circuit, 37 ... Drive signal generation circuit, 40 ... Scanning unit, 41 ... Carriage, 42 ... Guide shaft 50 ... Conveying unit 51 ... Supply unit 52 ... Storage unit 53 ... Conveying roller 55 ... Platen 71 ... Vibrating plate 72 ... Pressure generating unit 73 ... Cavity 74 ... Nozzle 75 ... Nozzle plate 76 ... Cavity substrate, 77 ... Actuator, 77a ... Piezoelectric thin film, 77b, 77c ... Electrode, 78 ... Reservoir, 79a ... Piezoelectric element, 79b, 79c ... Electrode, 80 Housing 81, fixed plate, 82 joining plate, 83 ink supply port, 90 control circuit, 91 shift register, 92 latch circuit, 93 level shifter, 94 selection switch, 100 printer, 110 ... Image processing apparatus 111... Printer control unit 112... Input unit 113 113 Display unit 114. Storage unit 115. CPU 116 ASIC 117 DSP 118 Memory 119 Printer interface unit

Claims (7)

液体を吐出するノズルおよび前記ノズルに対応するように設けられた圧力発生部を有する液体吐出ヘッドと、
前記ノズルから前記液体を吐出させるように前記圧力発生部を駆動する第１の波形および前記ノズルに形成された前記液体のメニスカスを面内振動させる第２の波形を生成する駆動波形生成手段と、を備えることを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection head having a nozzle for ejecting liquid and a pressure generating portion provided to correspond to the nozzle;
Drive waveform generating means for generating a first waveform for driving the pressure generating unit to discharge the liquid from the nozzle and a second waveform for in-plane vibration of the meniscus of the liquid formed on the nozzle; A liquid ejection apparatus comprising: 前記第２の波形の周波数が、前記第１の波形の周波数より高い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 frequency of the second waveform is higher than the frequency of the first waveform. 前記第２の波形の振幅が、前記第１の波形の振幅より小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。   The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein an amplitude of the second waveform is smaller than an amplitude of the first waveform. 前記第１の波形が、台形波を含む波形で構成され、
前記第２の波形が、矩形波を含む波形で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 The first waveform is composed of a waveform including a trapezoidal wave;
4. The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein the second waveform is a waveform including a rectangular wave. 5. 前記第２の波形の周波数が、１００ＫＨｚから１ＭＨｚの周波数帯に含まれることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。   5. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the frequency of the second waveform is included in a frequency band of 100 KHz to 1 MHz. 前記圧力発生部が、
前記ノズルに連通し前記液体を収容する圧力発生室と、
前記圧力発生室を構成する面の少なくとも一部を構成する振動板と、
前記振動板に積層され、前記振動板を介して前記圧力発生室の容積を変動させることにより前記液体を前記ノズルから吐出させることができる圧電薄膜と、を有し、
前記圧電薄膜が、前記第２の波形が印加されることにより撓み振動することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 The pressure generator is
A pressure generating chamber communicating with the nozzle and containing the liquid;
A diaphragm constituting at least a part of a surface constituting the pressure generating chamber;
A piezoelectric thin film that is stacked on the vibration plate and can discharge the liquid from the nozzle by changing the volume of the pressure generation chamber through the vibration plate;
6. The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein the piezoelectric thin film bends and vibrates when the second waveform is applied. 6. 前記振動板のヤング率が、前記圧電薄膜のヤング率より大きいことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。   The liquid ejection apparatus according to claim 6, wherein a Young's modulus of the diaphragm is larger than a Young's modulus of the piezoelectric thin film.

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