JP7135197B2 - Liquid ejector and inkjet printer - Google Patents

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Description

本発明は、液体吐出装置、および、それを備えたインクジェットプリンタに関する。 The present invention relates to a liquid ejection device and an inkjet printer having the same.

従来から、液体が貯留された圧力室と、圧力室の一部を区画する振動板と、振動板に連結されたアクチュエータと、圧力室に連通するノズルと、アクチュエータに駆動信号を供給することによりアクチュエータを駆動する制御装置とを備えた液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置は、例えば、液体としてインクを吐出するインクジェットプリンタなどに設けられている。 Conventionally, by supplying a pressure chamber in which liquid is stored, a diaphragm that partitions a part of the pressure chamber, an actuator connected to the diaphragm, a nozzle that communicates with the pressure chamber, and a drive signal to the actuator, 2. Description of the Related Art A liquid ejecting apparatus is known that includes a control device that drives an actuator. Such a liquid ejecting apparatus is provided, for example, in an inkjet printer that ejects ink as a liquid.

上記液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタでは、制御装置がアクチュエータに駆動信号を供給すると、アクチュエータが変形し、それに伴って振動板が変形する。これにより、圧力室の容積が増加または減少し、圧力室内のインクの圧力が変化する。この圧力の変化に伴い、ノズルからインクが吐出される。吐出されたインクはインク滴となって飛翔し、記録紙などの記録媒体に着弾する。その結果、記録媒体上に１つのドットが形成される。そして、このようなドットを記録媒体上に多数形成することにより、画像などが形成される。例えば、特許文献１には、サイズの異なる３つ以上のドットを形成できる駆動信号を生成する駆動信号生成回路を備えた液体吐出装置、およびインクジェットプリンタが開示されている。 In an ink jet printer equipped with the above-described liquid ejection device, when the control device supplies a drive signal to the actuator, the actuator deforms, and the vibration plate deforms accordingly. As a result, the volume of the pressure chamber increases or decreases, and the pressure of the ink in the pressure chamber changes. Ink is ejected from the nozzles in accordance with this pressure change. The ejected ink flies as ink droplets and lands on a recording medium such as recording paper. As a result, one dot is formed on the recording medium. An image or the like is formed by forming a large number of such dots on a recording medium. For example, Patent Literature 1 discloses a liquid ejecting apparatus and an inkjet printer that include a drive signal generation circuit that generates a drive signal capable of forming three or more dots of different sizes.

特開２０１７－１５９４６３号公報JP 2017-159463 A

インクジェットプリンタ等に搭載された液体吐出装置では、吐出する液体の延伸性が高いと、サテライト滴や、液体のミストが発生しやすい。延伸性が高い液体の場合、ノズルから押し出された液体の液柱は容易に切れず、ノズルから離脱しないまま進行方向に長く伸びる。そのため、液柱のうち液体のメニスカスに近い部分（サテライト）が細く、かつ、長くなる。サテライトは、主滴からメニスカスへと繋がる尾引き部分である。このようにサテライトが細く長いと、液柱が切れたとき、サテライトは多数のサテライト滴となって飛翔する。サテライト滴は、主滴とは離れた位置に着弾することが多く、印刷品質を低下させる。また、延伸性の高い液体のサテライトの速度は、延伸性の低い液体のサテライト速度と比べると一般的に遅い。サテライト滴の速度が遅いと、気流や空気抵抗などの影響によってサテライト滴の運動エネルギーが失われる。そうすると、サテライト滴は、空気中を浮遊するミストとなって、例えば、液体吐出装置の各部を汚すことがある。 2. Description of the Related Art In a liquid ejecting apparatus installed in an inkjet printer or the like, satellite droplets and liquid mist are likely to occur if the liquid to be ejected is highly stretchable. In the case of a highly extensible liquid, the liquid column extruded from the nozzle does not break easily and extends in the traveling direction without being separated from the nozzle. Therefore, a part (satellite) of the liquid column near the meniscus of the liquid becomes thin and long. A satellite is a trailing portion connecting the main droplet to the meniscus. If the satellite is thin and long like this, when the liquid column breaks, the satellite becomes many satellite droplets and flies. Satellite droplets often land at positions distant from the main droplets, degrading print quality. Also, satellite velocities for highly stretchable liquids are generally slower than satellite velocities for less stretchable liquids. If the velocity of the satellite droplets is slow, the kinetic energy of the satellite droplets is lost due to the effects of air currents, air resistance, and the like. As a result, the satellite droplets become mist floating in the air, and may stain various parts of the liquid ejection device, for example.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、延伸性の高い液体を吐出する場合でもサテライト滴を抑制できる液体吐出装置を提供することである。また、そのような液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus capable of suppressing satellite droplets even when ejecting a highly stretchable liquid. Another object of the present invention is to provide an inkjet printer equipped with such a liquid ejection device.

ここに開示する液体吐出装置は、内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路とを備えている。
前記駆動信号は、吐出波形部と、平坦部と、収縮波形部とを有している。前記吐出波形部は、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる膨張部と、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮部とを備えている。前記平坦部は、前記吐出波形部の後に生成され、前記アクチュエータの電位が一定である。前記収縮波形部は、前記平坦部の後に生成され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる。A liquid ejecting apparatus disclosed herein includes a case in which a pressure chamber in which liquid is stored is formed, a vibration plate provided in the case and partitioning a part of the pressure chamber, and a vibration plate connected to the vibration plate. an actuator that deforms when supplied with an electrical signal; a nozzle formed in the case and communicating with the pressure chamber; a drive signal generation circuit that generates a drive signal for driving the actuator for each drive cycle; and a drive signal supply circuit for supplying part or all of the drive signal generated by the signal generation circuit to the actuator.
The drive signal has an ejection waveform portion, a plateau portion, and a contraction waveform portion. The ejection waveform section includes an expansion section that expands the pressure chamber by changing the potential of the actuator, and a contraction section that contracts the pressure chamber by changing the potential of the actuator. The plateau is generated after the ejection waveform and the potential of the actuator is constant. The contraction waveform is generated after the plateau and causes the pressure chamber to contract by changing the potential of the actuator.

上記液体吐出装置によれば、収縮波形部がアクチュエータに供給されることにより圧力室が収縮すると、ノズルに形成されたインクのメニスカスがノズルの出口側に移動する。インクのメニスカスの位置がノズルの出口側にシフトすると、インク吐出により形成される液柱の一部をメニスカスが吸収し、サテライトの細い部分が短くなる。そこで、インクの液柱は、メニスカスの近くに生じる細く短い部分で切れる。その結果、サテライト滴が減少する。 According to the liquid ejecting apparatus, when the pressure chamber is contracted by supplying the contraction waveform portion to the actuator, the ink meniscus formed in the nozzle moves toward the exit side of the nozzle. When the position of the ink meniscus shifts toward the outlet side of the nozzle, the meniscus absorbs part of the liquid column formed by ink ejection, shortening the thin portion of the satellite. Therefore, the liquid column of ink breaks at a thin and short portion generated near the meniscus. As a result, satellite droplets are reduced.

一実施形態に係るプリンタの斜視図である。1 is a perspective view of a printer according to one embodiment; FIG. インクジェットプリンタの主要部を表す正面図である。1 is a front view showing main parts of an inkjet printer; FIG. 吐出ヘッドのノズル近傍の部分断面図である。4 is a partial cross-sectional view of the vicinity of nozzles of the ejection head; FIG. 制御装置の一部のブロック図である。3 is a block diagram of part of the controller; FIG. 従来のインクジェットプリンタにおける駆動信号の波形の一部を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram showing part of waveforms of drive signals in a conventional inkjet printer. 一実施形態に係る駆動信号の波形の一部を示す波形図である。4 is a waveform diagram showing part of the waveform of a drive signal according to one embodiment; FIG. 従来の駆動信号をアクチュエータに供給した場合のインクの挙動を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing the behavior of ink when a conventional drive signal is supplied to an actuator; 一実施形態に係る駆動信号をアクチュエータに供給した場合のインクの挙動を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing behavior of ink when a drive signal is supplied to an actuator according to one embodiment; 一変形例に係る駆動信号の波形の一部を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing part of the waveform of a drive signal according to one modification;

以下、図面を参照しながら、本発明に係る液体吐出装置およびそれを備えたインクジェットプリンタの実施形態について説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of a liquid ejection device and an inkjet printer including the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiments described herein are of course not intended to specifically limit the invention. Further, members and parts having the same action are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted or simplified.

図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の斜視図である。図２は、インクジェットプリンタ１０の主要部を表す正面図である。図１および図２において、符号ＬおよびＲは、それぞれ左および右を示している。符号ＦおよびＲｒは、それぞれ前および後を示している。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、インクジェットプリンタ１０の設置態様を何ら限定するものではない。 FIG. 1 is a perspective view of an inkjet printer 10 according to one embodiment of the invention. FIG. 2 is a front view showing the main parts of the inkjet printer 10. As shown in FIG. 1 and 2, L and R indicate left and right, respectively. References F and Rr indicate front and back, respectively. However, these directions are merely for convenience of explanation, and do not limit the installation mode of the inkjet printer 10 in any way.

インクジェットプリンタ１０は、記録媒体５に印刷を行うためのものである。記録媒体５は、インクが吐出される対象物である。なお、記録媒体５には、普通紙などの紙類はもちろんのこと、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、PVC）やポリエステルなどの樹脂材料、アルミニウム、鉄、木材などの各種の材料からなる記録媒体が含まれる。 The inkjet printer 10 is for printing on the recording medium 5 . A recording medium 5 is an object onto which ink is ejected. The recording medium 5 includes not only paper such as plain paper, but also recording media made of resin materials such as polyvinyl chloride (PVC) and polyester, and various materials such as aluminum, iron, and wood. included.

インクジェットプリンタ１０は、ケーシング２と、ケーシング２内に配置されたガイドレール３とを備えている。ガイドレール３は、左右方向に延びている。ガイドレール３には、インクを吐出する吐出ヘッド１５が設けられたキャリッジ１が係合している。キャリッジ１は、キャリッジ移動機構８によって、ガイドレール３に沿って左右方向（走査方向）に往復移動する。キャリッジ移動機構８は、ガイドレール３の左端側および右端側に配置されたプーリ１９ｂ、１９ａを有している。プーリ１９ａにはキャリッジモータ８ａが連結されている。なお、キャリッジモータ８ａはプーリ１９ｂに連結されていてもよい。プーリ１９ａは、キャリッジモータ８ａによって駆動される。両プーリ１９ａ、１９ｂには、それぞれ無端状のベルト６が巻き掛けられている。キャリッジ１はベルト６に固定されている。プーリ１９ａ，１９ｂが回転してベルト６が走行すると、キャリッジ１が左右方向に移動する。 The inkjet printer 10 includes a casing 2 and guide rails 3 arranged within the casing 2 . The guide rail 3 extends in the left-right direction. A carriage 1 provided with an ejection head 15 for ejecting ink is engaged with the guide rail 3 . A carriage movement mechanism 8 reciprocates the carriage 1 along the guide rail 3 in the left-right direction (scanning direction). The carriage moving mechanism 8 has pulleys 19 b and 19 a arranged on the left end side and right end side of the guide rail 3 . A carriage motor 8a is connected to the pulley 19a. The carriage motor 8a may be connected to the pulley 19b. The pulley 19a is driven by the carriage motor 8a. An endless belt 6 is wound around each of the pulleys 19a and 19b. Carriage 1 is fixed to belt 6 . When the pulleys 19a and 19b rotate and the belt 6 runs, the carriage 1 moves laterally.

インクジェットプリンタ１０は、大判のインクジェットプリンタであり、例えば家庭用の卓上型プリンタと比べて大きい。解像度との兼ね合いもあるが、スループットを向上する観点からは、キャリッジ１の走査速度が速めに設定されることがある。例えば通常の走査速度は、概ね８００ｍｍ／ｓ程度に設定され、インク滴を吐出するための駆動信号の駆動周波数は１８ｋＨｚ程度である。また、例えば高速動作時には、駆動周波数が１４ｋＨｚ程度で、走査速度が概ね１０００ｍｍ／ｓ以上、例えば１１００～１２００ｍｍ／ｓに設定される。ただし、上記走査速度および駆動周波数は単なる例示であり、特定の値に限定される訳ではない。 The inkjet printer 10 is a large format inkjet printer, and is larger than, for example, a desktop printer for home use. The scanning speed of the carriage 1 may be set faster from the viewpoint of improving throughput, although there is a trade-off with resolution. For example, the normal scanning speed is set to approximately 800 mm/s, and the drive frequency of the drive signal for ejecting ink droplets is approximately 18 kHz. Further, for example, during high-speed operation, the drive frequency is set to about 14 kHz, and the scanning speed is set to approximately 1000 mm/s or more, eg, 1100 to 1200 mm/s. However, the above scanning speed and driving frequency are merely examples, and are not limited to specific values.

記録媒体５は、紙送り機構（図示せず）によって、紙送り方向に搬送される。ここでは、紙送り方向は前後方向のことである。ケーシング２内には、記録媒体５を支持するプラテン４が設けられている。プラテン４にはグリッドローラ（図示せず）が設けられている。グリッドローラの上方にはピンチローラ（図示せず）が設けられている。グリッドローラはフィードモータ（図示せず）に連結されている。グリッドローラはフィードモータによって駆動され、回転する。グリッドローラとピンチローラとの間に記録媒体５が挟まれた状態でグリッドローラが回転すると、記録媒体５は前後方向に搬送される。 The recording medium 5 is conveyed in the paper feeding direction by a paper feeding mechanism (not shown). Here, the paper feed direction is the front-rear direction. A platen 4 that supports a recording medium 5 is provided in the casing 2 . The platen 4 is provided with grid rollers (not shown). A pinch roller (not shown) is provided above the grid roller. The grid rollers are connected to a feed motor (not shown). The grid rollers are driven and rotated by the feed motor. When the grid roller rotates while the recording medium 5 is sandwiched between the grid roller and the pinch roller, the recording medium 5 is conveyed in the front-rear direction.

インクジェットプリンタ１０は、複数のインクカートリッジ１１を備えている。それら複数のインクカートリッジ１１には、色の異なるインクが貯留されている。例えば、インクジェットプリンタ１０は、それぞれシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、ホワイトインクを貯留する５つのインクカートリッジ１１を備えている。 The inkjet printer 10 has a plurality of ink cartridges 11 . Inks of different colors are stored in the plurality of ink cartridges 11 . For example, the inkjet printer 10 includes five ink cartridges 11 each storing cyan ink, magenta ink, yellow ink, black ink, and white ink.

吐出ヘッド１５は、各色のインク毎に設けられている。各色の吐出ヘッド１５とインクカートリッジ１１とは、インク供給路１２により接続されている。インク供給路１２は、インクカートリッジ１１から吐出ヘッド１５へインクを供給するインク流路である。インク供給路１２は、例えば可撓性を有するチューブにより構成されている。インク供給路１２には、送液ポンプ１３が設けられている。ただし、送液ポンプ１３は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。インク供給路１２の一部は、ケーブル類保護案内装置により覆われている。 The ejection head 15 is provided for each ink of each color. The ejection head 15 for each color and the ink cartridge 11 are connected by an ink supply path 12 . The ink supply path 12 is an ink flow path that supplies ink from the ink cartridge 11 to the ejection head 15 . The ink supply path 12 is composed of, for example, a flexible tube. A liquid feed pump 13 is provided in the ink supply path 12 . However, the liquid-sending pump 13 is not necessarily required and can be omitted. A part of the ink supply path 12 is covered with a cable protection guide device.

吐出ヘッド１５は、記録媒体５に向かってインクを吐出し、記録媒体５上にインクのドットを形成するものである。このドットが多数並べられることにより、記録媒体５上に画像などが形成される。吐出ヘッド１５は、記録媒体５と対向する側の面（本実施形態では吐出ヘッド１５の下面）に、インクを吐出するための複数のノズル２５（図３参照）を備えている。 The ejection head 15 ejects ink toward the recording medium 5 to form ink dots on the recording medium 5 . An image or the like is formed on the recording medium 5 by arranging a large number of dots. The ejection head 15 has a plurality of nozzles 25 (see FIG. 3) for ejecting ink on the surface facing the recording medium 5 (the lower surface of the ejection head 15 in this embodiment).

図３は、吐出ヘッド１５の１つのノズル２５近傍における部分断面図である。吐出ヘッド１５は、開口２１ａを有する中空のケース２１と、開口２１ａを塞ぐようにケース２１に取り付けられた振動板２２とを備えている。振動板２２はケース２１と共に、インクが貯留される圧力室２３を区画している。振動板２２は、圧力室２３の一部を仕切っている。振動板２２は、圧力室２３の内側および外側に弾性変形可能なものである。振動板２２は、圧力室２３の容積を増加および減少させるように変形可能に構成されている。振動板２２は、典型的には樹脂フィルムまたは金属箔である。 FIG. 3 is a partial cross-sectional view in the vicinity of one nozzle 25 of the ejection head 15. As shown in FIG. The ejection head 15 includes a hollow case 21 having an opening 21a, and a diaphragm 22 attached to the case 21 so as to block the opening 21a. The vibration plate 22 defines, together with the case 21, pressure chambers 23 in which ink is stored. The diaphragm 22 partially partitions the pressure chamber 23 . The diaphragm 22 is elastically deformable inside and outside the pressure chamber 23 . Diaphragm 22 is configured to be deformable to increase and decrease the volume of pressure chamber 23 . Diaphragm 22 is typically a resin film or metal foil.

ケース２１には、インクが流入するインク流入口２４が形成されている。なお、インク流入口２４は圧力室２３とつながっていればよく、インク流入口２４の位置は何ら限定されない。圧力室２３には、インク流入口２４を通じてインクカートリッジ１１からインクが供給され、インクが貯留される。ノズル２５は、ケース２１の下面２１ｂに形成されている。 An ink inlet 24 through which ink flows is formed in the case 21 . The position of the ink inlet 24 is not limited as long as the ink inlet 24 is connected to the pressure chamber 23 . Ink is supplied from the ink cartridge 11 to the pressure chamber 23 through the ink inlet 24, and the ink is stored therein. The nozzle 25 is formed on the bottom surface 21 b of the case 21 .

振動板２２の圧力室２３側と反対側の面には、アクチュエータ２６が当接している。アクチュエータ２６は、ここでは、圧電素子である。アクチュエータ２６の一部は、固定部材２９に固定されている。アクチュエータ２６は、フレキシブルケーブル２７を介して制御装置１００に接続されている。アクチュエータ２６には、フレキシブルケーブル２７を介して信号が供給される。本実施形態において、アクチュエータ２６は、圧電材料と導電層とを交互に積層した積層体である。アクチュエータ２６は、制御装置１００から信号を受けると膨張または収縮し、振動板２２を圧力室２３の外側または内側に弾性変形させるように機能する。ここでは、縦振動モードのピエゾ素子（ＰＺＴ）を採用している。縦振動モードのＰＺＴは、上記積層方向に伸縮自在であり、例えば放電すると収縮し、充電すると伸長するようになっている。ただし、アクチュエータ２６の形式は特に限定されない。 An actuator 26 is in contact with the surface of the vibration plate 22 opposite to the pressure chamber 23 side. Actuator 26 is a piezoelectric element here. A portion of the actuator 26 is fixed to a fixed member 29 . Actuator 26 is connected to control device 100 via flexible cable 27 . A signal is supplied to the actuator 26 via a flexible cable 27 . In this embodiment, the actuator 26 is a laminate in which piezoelectric material and conductive layers are alternately laminated. The actuator 26 expands or contracts when receiving a signal from the control device 100 and functions to elastically deform the diaphragm 22 to the outside or inside the pressure chamber 23 . Here, a longitudinal vibration mode piezo element (PZT) is employed. PZT in the longitudinal vibration mode is flexible in the stacking direction, and contracts when discharged, for example, and expands when charged. However, the type of actuator 26 is not particularly limited.

このような構成の吐出ヘッド１５では、例えばアクチュエータ２６の電位を基準電位から下降させることによって、アクチュエータ２６が収縮する。すると、これに追従して振動板２２が初期位置から圧力室２３の外側に弾性変形し、圧力室２３が膨張する。なお、圧力室２３が膨張するとは、振動板２２の変形により圧力室２３の容積が大きくなることをいう。次いで、アクチュエータ２６の電位を上昇させることによって、アクチュエータ２６が積層方向に伸長する。これにより、振動板２２が圧力室２３の内側に弾性変形し、圧力室２３が収縮する。なお、圧力室２３が収縮するとは、振動板２２の変形により圧力室２３の容積が小さくなることをいう。このような圧力室２３の膨張および収縮により、圧力室２３内の圧力が変動する。この圧力室２３内の圧力変動によって、圧力室２３内のインクが加圧され、ノズル２５から吐出される。その後、アクチュエータ２６の電位を基準電位に戻すことにより、振動板２２が初期位置に復帰して、圧力室２３が膨張する。このとき、インク流入口２４から圧力室２３内にインクが流入する。 In the ejection head 15 having such a configuration, for example, the actuator 26 is contracted by lowering the potential of the actuator 26 from the reference potential. Then, following this, the diaphragm 22 elastically deforms from the initial position to the outside of the pressure chamber 23, and the pressure chamber 23 expands. The expansion of the pressure chamber 23 means that the volume of the pressure chamber 23 increases due to the deformation of the diaphragm 22 . Next, by raising the potential of the actuator 26, the actuator 26 extends in the stacking direction. As a result, the diaphragm 22 is elastically deformed inside the pressure chamber 23, and the pressure chamber 23 is contracted. Note that the contraction of the pressure chamber 23 means that the volume of the pressure chamber 23 is reduced due to the deformation of the diaphragm 22 . Due to such expansion and contraction of the pressure chamber 23, the pressure inside the pressure chamber 23 fluctuates. The pressure fluctuation in the pressure chamber 23 pressurizes the ink in the pressure chamber 23 and ejects it from the nozzle 25 . After that, by returning the potential of the actuator 26 to the reference potential, the diaphragm 22 returns to the initial position and the pressure chamber 23 expands. At this time, ink flows into the pressure chamber 23 from the ink inlet 24 .

制御装置１００は、キャリッジ移動機構８のキャリッジモータ８ａと、紙送り機構のフィードモータと、送液ポンプ１３と、吐出ヘッド１５とに対して、通信可能に接続されている。制御装置１００は、これらの動作を制御する。制御装置１００は、典型的にはコンピュータである。制御装置１００は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からの印刷データ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置とを備えている。 The control device 100 is communicably connected to the carriage motor 8a of the carriage moving mechanism 8, the feed motor of the paper feed mechanism, the liquid feed pump 13, and the ejection head 15. FIG. The control device 100 controls these operations. Control device 100 is typically a computer. The control device 100 includes, for example, an interface (I/F) for receiving print data from an external device such as a host computer, a central processing unit (CPU) for executing control program instructions, and programs executed by the CPU. , a RAM used as a working area for developing programs, and a storage device such as a memory for storing the programs and various data.

図４は、制御装置１００の一部のブロック図である。図４に示すように、制御装置１００は、吐出ヘッド１５を駆動するための駆動信号を駆動周期ごとに生成する駆動信号生成回路１１０と、駆動信号生成回路１１０が生成する駆動信号の一部または全部を吐出ヘッド１５の各アクチュエータ２６に供給する駆動信号供給回路１２０とを備えている。駆動信号生成回路１１０および駆動信号供給回路１２０のハードウェア構成は何ら限定されない。駆動信号生成回路１１０および駆動信号供給回路１２０のハードウェア構成には、種々の公知の構成を利用することができる。よって、ここでは、その説明は省略する。 FIG. 4 is a block diagram of part of the control device 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the control device 100 includes a drive signal generation circuit 110 that generates a drive signal for driving the ejection head 15 for each drive cycle, and a part or part of the drive signal generated by the drive signal generation circuit 110. and a drive signal supply circuit 120 for supplying all of them to the actuators 26 of the ejection head 15 . The hardware configurations of drive signal generation circuit 110 and drive signal supply circuit 120 are not limited at all. Various known configurations can be used for the hardware configurations of the drive signal generation circuit 110 and the drive signal supply circuit 120 . Therefore, description thereof is omitted here.

駆動信号生成回路１１０は、信号生成部１１１と、記憶部１１２と、第１演算部１１３と、第２演算部１１４とを備えている。信号生成部１１１は、駆動信号を生成する。記憶部１１２、第１演算部１１３、および第２演算部１１４は、信号生成部１１１が駆動信号を生成するに当たって必要な演算を行うとともに、上記演算に必要なパラメータを記憶している。記憶部１１２は、駆動信号の吐出波形部Ｗｅ（後述、図６参照）が生成されてからインクの一部がノズル２５から離脱するまでの標準時間ΔＴｔ（以下では、標準離脱時間ΔＴｔと称する。図６参照）を記憶している。「インクの一部がノズル２５から離脱する」とは、ここでは、ノズル２５から押し出されて延びたインクの液柱が切れ、飛翔するインク滴が形成されることを意味する。第１演算部１１３は、標準離脱時間ΔＴｔに基づいて、インクの一部がノズル２５から離脱する液柱離脱点Ｔ１（同じく図６参照）を演算する。第２演算部１１４は、液柱離脱点Ｔ１から第１の時間（以下では、遅延時間ΔＴｄと称する。図６参照）だけ前の収縮基準点Ｔ２（図６参照）を演算する。駆動信号生成回路１１０は、これらの演算結果を使って、駆動信号を生成する。駆動信号および演算の詳細については後述する。 The drive signal generation circuit 110 includes a signal generation section 111 , a storage section 112 , a first calculation section 113 and a second calculation section 114 . The signal generator 111 generates drive signals. The storage unit 112, the first calculation unit 113, and the second calculation unit 114 perform calculations necessary for the signal generation unit 111 to generate the drive signal, and store parameters necessary for the calculations. The storage unit 112 stores a standard time ΔTt (hereinafter referred to as a standard withdrawal time ΔTt) from the generation of the ejection waveform portion We (see FIG. 6, which will be described later) of the drive signal until part of the ink leaves the nozzle 25 . 6) is stored. Here, "a part of the ink leaves the nozzle 25" means that the liquid column of the ink pushed out from the nozzle 25 is cut off and a flying ink droplet is formed. The first computation unit 113 computes a liquid column detachment point T1 (also see FIG. 6) at which part of the ink is detached from the nozzle 25 based on the standard detachment time ΔTt. The second calculation unit 114 calculates a contraction reference point T2 (see FIG. 6) that precedes the liquid column separation point T1 by a first time (hereinafter referred to as delay time ΔTd; see FIG. 6). The drive signal generation circuit 110 uses these calculation results to generate drive signals. Details of the drive signal and calculation will be described later.

以下では、駆動信号生成回路１１０が生成する駆動信号について、従来技術と比較しながら説明する。また、駆動信号がアクチュエータ２６に供給されることによるインクの挙動について、従来技術と比較しながら説明する。 The drive signal generated by the drive signal generation circuit 110 will be described below in comparison with the prior art. In addition, the behavior of the ink caused by supplying the drive signal to the actuator 26 will be described in comparison with the prior art.

図５は、従来のインクジェットプリンタにおける駆動信号Ｗｒの波形の一部を示す波形図である。図６は、本実施形態に係る駆動信号Ｗの波形の一部を示す波形図である。以下の説明では、従来のインクジェットプリンタにおける駆動信号Ｗｒと本実施形態に係る駆動信号Ｗとの間で共通する部分には、共通の符号を使用することとする。図５および図６の横軸は、時間である。横軸の時間「０」は、駆動信号ＷおよびＷｒの開始時間を表している。図５および図６の縦軸は、電位である。縦軸の電位Ｅ０は、基準電位を表している。駆動信号ＷまたはＷｒにおける電位とは、ここでは、基準電位Ｅ０を基準とする電位である。 FIG. 5 is a waveform diagram showing part of the waveform of the drive signal Wr in a conventional inkjet printer. FIG. 6 is a waveform diagram showing part of the waveform of the drive signal W according to this embodiment. In the following description, common reference numerals are used for common parts between the drive signal Wr in the conventional inkjet printer and the drive signal W according to the present embodiment. The horizontal axis of FIGS. 5 and 6 is time. Time "0" on the horizontal axis represents the start time of the drive signals W and Wr. The vertical axis in FIGS. 5 and 6 is potential. A potential E0 on the vertical axis represents a reference potential. The potential in the drive signal W or Wr is a potential based on the reference potential E0.

図５および図６では、１駆動周期の駆動信号ＷおよびＷｒのうち、インクの小滴を形成する部分だけを図示している。駆動信号生成回路１１０が生成する駆動信号には、サイズの異なるインク滴を形成するための複数の波形が含まれている。駆動信号供給回路１２０は、それら複数の波形のうち１つまたは２つ以上の波形を選択し、供給信号としてアクチュエータ２６に供給する。アクチュエータ２６に供給する波形を適宜選択することにより、１駆動周期中に吐出ヘッド１５のノズル２５から吐出されるインクの液量を変更することができる。これにより、記録媒体５上に形成されるインク滴の寸法を変更することができる。ここに開示する技術は、いずれのサイズのインク滴に係る波形にも適用可能なものであるが、ここでは、最も小さい小滴を形成する波形に適用された場合について説明する。図５および図６においては、小滴を形成する波形の前または後に生成される他のサイズのインク滴に係る波形は、図示を省略している。 FIGS. 5 and 6 show only the portions of the drive signals W and Wr of one drive cycle that form ink droplets. The drive signal generated by the drive signal generation circuit 110 includes a plurality of waveforms for forming ink droplets of different sizes. The drive signal supply circuit 120 selects one or more waveforms from the plurality of waveforms and supplies them to the actuator 26 as supply signals. By appropriately selecting the waveform supplied to the actuator 26, the amount of ink ejected from the nozzles 25 of the ejection head 15 during one drive cycle can be changed. Thereby, the size of ink droplets formed on the recording medium 5 can be changed. Although the techniques disclosed herein are applicable to waveforms for any size ink droplet, they are described here as applied to waveforms that produce the smallest droplets. 5 and 6 do not show waveforms for other size ink droplets that are generated before or after the droplet forming waveforms.

また、図７は、従来の駆動信号Ｗｒをアクチュエータ２６に供給した場合のインクの挙動を示す模式図である。図８は、本実施形態に係る駆動信号Ｗをアクチュエータ２６に供給した場合のインクの挙動を示す模式図である。図７および図８は、樹脂を含み延伸性の高いインクを吐出した場合のインクの挙動を示している。延伸性とは、インクの硬化後の伸びやすさ（切れにくさ）のことである。一般的に、インクの延伸性は、インクの素材に樹脂を含むことで生じる。本実施形態における「延伸性の高いインク」とは、延伸性の高い樹脂を含ませることにより延伸性を高めたインクである。本実施形態に係るインクには、少なくとも溶剤と、顔料と、延伸性の高い樹脂とが含まれている。延伸性の高いインクは、記録媒体５に着弾し硬化した後も伸びやすく、記録媒体５を変形させても割れにくい。延伸性の高いインクは、それによって画像を印刷した記録媒体５を立体物、特に記録媒体５を貼り付ける面に凹凸を有する立体物に貼り付けるような場合に、インク（画像）が割れにくいという優れた特性を有している。 FIG. 7 is a schematic diagram showing the behavior of ink when a conventional drive signal Wr is supplied to the actuator 26. As shown in FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the behavior of ink when the drive signal W according to this embodiment is supplied to the actuator 26. As shown in FIG. 7 and 8 show the behavior of the ink when the ink containing resin and having high stretchability is ejected. Stretchability refers to the ease of stretching (hardness to cut) of the ink after curing. In general, the extensibility of the ink is caused by containing a resin in the material of the ink. The “highly stretchable ink” in the present embodiment is an ink having enhanced stretchability by containing a highly stretchable resin. The ink according to this embodiment contains at least a solvent, a pigment, and a highly stretchable resin. Ink with high stretchability is likely to stretch even after it lands on the recording medium 5 and hardens, and is less likely to break even if the recording medium 5 is deformed. It is said that the highly stretchable ink makes the ink (image) less likely to break when the recording medium 5 with an image printed thereon is attached to a three-dimensional object, especially a three-dimensional object having uneven surfaces on which the recording medium 5 is adhered. It has excellent properties.

インクの延伸性は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ７１６２に規定される引っ張り破断歪みによって定義できる。引っ張り破断歪みは、その材料で作成した所定の形状の試験片に対して引っ張り試験を行ったときに、破断するまでに試験片が延びた割合を言う。延伸性の高いインクの引っ張り破断歪みは、例えば、３０５％～４４０％の値を示す。延伸性の低いインクの引っ張り破断歪みは、例えば、２％～６１％の値を示す。 The stretchability of ink can be defined by, for example, the tensile breaking strain specified in JIS K 7162. The tensile strain at break refers to the rate of elongation of a test piece made of the material and having a predetermined shape when a tensile test is performed until the test piece breaks. The tensile breaking strain of highly extensible inks exhibits values of, for example, 305% to 440%. Tensile breaking strains of low stretchable inks exhibit values of, for example, 2% to 61%.

図６に示すように、本実施形態に係る駆動信号Ｗは、吐出波形部Ｗｅと、平坦部Ｗｆと、収縮波形部Ｗｃとを有している。吐出波形部Ｗｅは、圧力室２３を膨張および収縮させることによってインクを吐出する波形部である。吐出波形部Ｗｅは、圧力室２３を膨張させる膨張部Ｗｅ１と、圧力室２３を収縮させる収縮部Ｗｅ２とを備えている。圧力室２３は、アクチュエータ２６の電位を変化させることによって膨張または収縮する。詳しくは、駆動信号Ｗの電位を降下させると、圧力室２３は膨張する。駆動信号Ｗの電位を上昇させると、圧力室２３は収縮する。吐出波形部Ｗｅがアクチュエータ２６に供給されると、圧力室２３は、膨張してから収縮する。圧力室２３が膨張することにより圧力室２３にインクが供給され、圧力室２３が収縮することによりインクがノズル２５から吐出される。 As shown in FIG. 6, the drive signal W according to this embodiment has an ejection waveform portion We, a flat portion Wf, and a contraction waveform portion Wc. The ejection waveform portion We is a waveform portion that ejects ink by expanding and contracting the pressure chamber 23 . The discharge waveform portion We includes an expansion portion We1 that expands the pressure chamber 23 and a contraction portion We2 that contracts the pressure chamber 23 . Pressure chamber 23 expands or contracts by changing the potential of actuator 26 . Specifically, when the potential of the drive signal W is lowered, the pressure chamber 23 expands. When the potential of the drive signal W is increased, the pressure chamber 23 contracts. When the discharge waveform portion We is supplied to the actuator 26, the pressure chamber 23 expands and then contracts. Ink is supplied to the pressure chamber 23 by expanding the pressure chamber 23 , and ink is ejected from the nozzle 25 by contracting the pressure chamber 23 .

膨張部Ｗｅ１においては、電位は、基準電位Ｅ０から電位Ｅｅ１まで降下される。電位Ｅｅ１は、基準電位Ｅ０よりも低い。膨張部Ｗｅ１の時間は、ΔＴｅ１である。その後、電位はＥｅ１に維持され、収縮部Ｗｅ２において、電位Ｅｅ２まで上昇される。電位Ｅｅ２は、基準電位Ｅ０よりも高い。収縮部Ｗｅ２の時間は、ΔＴｅ２である。時間ΔＴｅ２は、時間ΔＴｅ１よりも長い。１つの好適な例では、時間ΔＴｅ２は、時間ΔＴｅ１の１．２倍～２倍である。さらに、本実施形態では、収縮部Ｗｅ２における電位の変化率は、膨張部Ｗｅ１における電位の変化率よりも小さくなるように設定されている。基準電位Ｅ０と電位Ｅｅ１との電位差をΔＥ１とし、電位Ｅｅ１と電位Ｅｅ２との電位差をΔＥ２とするとき、ΔＥ２／ΔＴｅ２の絶対値は、ΔＥ１／ΔＴｅ１の絶対値よりも小さい。言い換えれば、圧力室２３の収縮は、その前の膨張よりも緩やかに行われる。その後、電位は電位Ｅｅ２に維持され、さらにその後、第２の電位降下部において基準電位Ｅ０まで降下される。 In the expanded portion We1, the potential drops from the reference potential E0 to the potential Ee1. The potential Ee1 is lower than the reference potential E0. The time of the expanded portion We1 is ΔTe1. After that, the potential is maintained at Ee1, and is increased to potential Ee2 at the constricted portion We2. Potential Ee2 is higher than reference potential E0. The time of contraction We2 is ΔTe2. Time ΔTe2 is longer than time ΔTe1. In one preferred example, the time ΔTe2 is 1.2 to 2 times the time ΔTe1. Furthermore, in the present embodiment, the potential change rate in the constricted portion We2 is set to be smaller than the potential change rate in the expanded portion We1. When the potential difference between the reference potential E0 and the potential Ee1 is ΔE1 and the potential difference between the potential Ee1 and the potential Ee2 is ΔE2, the absolute value of ΔE2/ΔTe2 is smaller than the absolute value of ΔE1/ΔTe1. In other words, the contraction of the pressure chamber 23 takes place more slowly than its previous expansion. After that, the potential is maintained at the potential Ee2, and then dropped to the reference potential E0 in the second potential drop portion.

膨張部Ｗｅ１の中間点から収縮部Ｗｅ２の中間点までの時間は、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの半分であるＴｃ／２に設定されている。ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの半分Ｔｃ／２は、アクチュエータ２６が駆動してから圧力室２３が反応するまでの遅延時間である。膨張部Ｗｅ１の中間点から収縮部Ｗｅ２の中間点までの時間をＴｃ／２とすることにより、圧力室２３の共振が抑制されている。同様に、収縮部Ｗｅ２の中間点から、第２の電位降下部の中間点までの時間も、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの半分であるＴｃ／２に設定されている。 The time from the midpoint of the expanded portion We1 to the midpoint of the contracted portion We2 is set to Tc/2, which is half the Helmholtz natural vibration period Tc. A half Tc/2 of the Helmholtz natural vibration period Tc is a delay time from when the actuator 26 is driven until when the pressure chamber 23 reacts. Resonance of the pressure chamber 23 is suppressed by setting the time from the midpoint of the expanding portion We1 to the midpoint of the contracting portion We2 to be Tc/2. Similarly, the time from the midpoint of the contraction portion We2 to the midpoint of the second potential drop portion is also set to Tc/2, which is half the Helmholtz natural vibration period Tc.

吐出波形部Ｗｅの後には、平坦部Ｗｆが生成される。平坦部Ｗｆは、アクチュエータ２６に印加する電位が一定な部分である。詳しくは、平坦部Ｗｆの電位は、基準電位Ｅ０に固定されている。 A flat portion Wf is generated after the ejection waveform portion We. The flat portion Wf is a portion where the potential applied to the actuator 26 is constant. Specifically, the potential of the flat portion Wf is fixed at the reference potential E0.

平坦部Ｗｆの後には、収縮波形部Ｗｃが生成される。収縮波形部Ｗｃは、圧力室２３を収縮させる波形部である。収縮波形部Ｗｃは、アクチュエータ２６の電位を変化させる（ここでは、上昇させる）ことによって、圧力室２３を収縮させる。収縮波形部Ｗｃは、第１要素Ｗｃ１と、第２要素Ｗｃ２と、第３要素Ｗｃ３とを備え、台形形に構成されている。第１要素Ｗｃ１は、収縮波形部Ｗｃの始点Ｔｃ１から始まり、電位を基準電位Ｅ０からＥｃまで上昇させる。第２要素Ｗｃ２は、第１要素Ｗｃ１に続いており、電位をＥｃに維持している。第３要素Ｗｃ３は、電位をＥｃから降下させ、基準電位Ｅ０とする。第３要素Ｗｃ３の終点は、収縮波形部Ｗｃの終点Ｔｃ３である。また、収縮波形部Ｗｃの終点Ｔｃ３は、小滴に係る波形部の終点である。第１要素Ｗｃ１の中間点と第３要素Ｗｃ３の中間点との間の時間は、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの半分Ｔｃ／２である。 After the flat portion Wf, a contraction wave portion Wc is generated. The contraction waveform portion Wc is a waveform portion that causes the pressure chamber 23 to contract. The contraction waveform portion Wc contracts the pressure chamber 23 by changing (here, increasing) the potential of the actuator 26 . The contraction wave portion Wc includes a first element Wc1, a second element Wc2, and a third element Wc3, and is configured in a trapezoidal shape. The first element Wc1 starts from the starting point Tc1 of the contraction waveform portion Wc and raises the potential from the reference potential E0 to Ec. A second element Wc2 follows the first element Wc1 and maintains the potential at Ec. The third element Wc3 lowers the potential from Ec to the reference potential E0. The end point of the third element Wc3 is the end point Tc3 of the contraction waveform portion Wc. Also, the end point Tc3 of the contraction wave portion Wc is the end point of the wave portion related to the droplet. The time between the midpoint of the first element Wc1 and the midpoint of the third element Wc3 is half the Helmholtz natural oscillation period Tc, Tc/2.

収縮波形部Ｗｃの電位Ｅｃは、吐出波形部Ｗｅの膨張部Ｗｅ１の始点と終点との間の電位差ΔＥ１と、収縮部Ｗｅ２の始点と終点との間の電位差ΔＥ２との和の半分よりも小さく設定されている。電位差ΔＥ１はマイナスの値であり、電位差ΔＥ２はプラスの値である。上記ΔＥ１とΔＥ２との和は、符号（プラスまたはマイナス）も含めた和である。 The potential Ec of the contraction waveform portion Wc is smaller than half of the sum of the potential difference ΔE1 between the start point and the end point of the expansion portion We1 of the discharge waveform portion We and the potential difference ΔE2 between the start point and the end point of the contraction portion We2. is set. The potential difference ΔE1 is a negative value and the potential difference ΔE2 is a positive value. The sum of ΔE1 and ΔE2 is a sum including the sign (plus or minus).

また、収縮波形部Ｗｃの電位Ｅｃは、膨張部Ｗｅ１の始点と終点との間の電位差ΔＥ１と、収縮部Ｗｅ２の始点と終点との間の電位差ΔＥ２との和の８分の１よりも大きく設定されている。上記和も、符号（プラスまたはマイナス）を含めた和である。 In addition, the potential Ec of the contraction waveform portion Wc is greater than one-eighth of the sum of the potential difference ΔE1 between the starting point and the end point of the expansion portion We1 and the potential difference ΔE2 between the start point and the end point of the contraction portion We2. is set. The above sum is also a sum including a sign (plus or minus).

さらに、収縮波形部Ｗｃの電位Ｅｃの絶対値は、膨張部Ｗｅ１の始点と終点との間の電位差ΔＥ１の絶対値よりも小さく設定されている。電位Ｅｃはプラスの電位であり、電位差ΔＥ１はマイナスの電位差である。電位Ｅｃの符号と電位差ΔＥ１の符号は逆である。しかし、両者の絶対値を比較すると、電位Ｅｃの絶対値は、電位差ΔＥ１の絶対値よりも小さい。 Furthermore, the absolute value of the potential Ec of the contraction waveform portion Wc is set smaller than the absolute value of the potential difference ΔE1 between the start point and the end point of the expansion portion We1. The potential Ec is a positive potential, and the potential difference ΔE1 is a negative potential difference. The sign of the potential Ec and the sign of the potential difference ΔE1 are opposite. However, when the absolute values of both are compared, the absolute value of the potential Ec is smaller than the absolute value of the potential difference ΔE1.

小滴に係る波形の終点Ｔｃ３よりも後には、インクの一部がノズル２５から離脱してインク滴を形成すると推定される点（液柱離脱点Ｔ１）が設定されている。駆動信号生成回路１１０の記憶部１１２は、駆動信号Ｗの吐出波形部Ｗｅが生成されてからインクの一部がノズル２５から離脱してインク滴を形成するまでの標準時間（標準離脱時間ΔＴｔ）を記憶している。標準離脱時間ΔＴｔは、吐出ヘッド１５の構成と、吐出波形部Ｗｅの波形とにより、多少の誤差を除いて定まっている。標準離脱時間ΔＴｔは、ここでは、吐出波形部Ｗｅが生成されてから実際にインク滴が形成されるまでの時間を複数回測定した結果に基づいて定められている。標準離脱時間ΔＴｔは、例えば、上記複数の測定結果の平均値や中間値等であるとよい。液柱離脱点Ｔ１は、駆動信号の吐出波形部Ｗｅが生成される時点（ここでは、図６の時間ゼロ）に標準離脱時間ΔＴｔを加算することによって求められる。 A point (liquid column detachment point T1) at which part of the ink is estimated to detach from the nozzle 25 to form an ink droplet is set after the end point Tc3 of the waveform related to the droplet. A storage unit 112 of the drive signal generation circuit 110 stores a standard time (standard detachment time ΔTt) from generation of the ejection waveform portion We of the drive signal W to formation of ink droplets by part of the ink being detached from the nozzles 25 . Remember. The standard separation time ΔTt is determined by the configuration of the ejection head 15 and the waveform of the ejection waveform portion We, except for some errors. Here, the standard separation time ΔTt is determined based on the results of multiple measurements of the time from the generation of the ejection waveform portion We to the actual formation of the ink droplet. The standard withdrawal time ΔTt may be, for example, an average value or an intermediate value of the plurality of measurement results. The liquid column detachment point T1 is obtained by adding the standard detachment time ΔTt to the time when the ejection waveform portion We of the drive signal is generated (here, time zero in FIG. 6).

液柱離脱点Ｔ１よりも遅延時間ΔＴｄだけ前には、収縮基準点Ｔ２が設定されている。収縮基準点Ｔ２は、収縮波形部Ｗｃの位置を定めるための点である。ΔＴｄは、Ｔｃ／２＋Ｔａ／２に設定されている。Ｔａは、アクチュエータ２６の固有振動周期である。アクチュエータ２６の固有振動周期Ｔａの半分Ｔａ／２は、アクチュエータ２６に電圧が印加されてからアクチュエータ２６が反応するまでの遅延時間である。そこで、ΔＴｄは、アクチュエータ２６の遅延時間と圧力室２３の遅延時間を合わせたもの、すなわち、アクチュエータ２６に電圧が印加されてから圧力室２３が反応するまでの遅延時間に相当する。 A contraction reference point T2 is set before the liquid column separation point T1 by a delay time ΔTd. The contraction reference point T2 is a point for determining the position of the contraction waveform portion Wc. ΔTd is set to Tc/2+Ta/2. Ta is the natural vibration period of the actuator 26 . The half Ta/2 of the natural vibration period Ta of the actuator 26 is the delay time from when the voltage is applied to the actuator 26 until the actuator 26 reacts. Therefore, ΔTd corresponds to the sum of the delay time of the actuator 26 and the delay time of the pressure chamber 23, that is, the delay time from the application of the voltage to the actuator 26 until the pressure chamber 23 reacts.

図６に示すように、収縮波形部Ｗｃは、その始点Ｔｃ１と終点Ｔｃ３との中点Ｔｃ２が収縮基準点Ｔ２に一致するように生成されている。収縮波形部Ｗｃの始点Ｔｃ１から中点Ｔｃ２までの時間と、中点Ｔｃ２から終点Ｔｃ３までの時間は、同じ時間に設定されている。収縮波形部Ｗｃの始点Ｔｃ１は、中点Ｔｃ２が定まることにより定まる。平坦部Ｗｆの継続時間は、吐出波形部Ｗｅの終点から収縮波形部Ｗｃの始点Ｔｃ１までの時間である。 As shown in FIG. 6, the contraction waveform portion Wc is generated such that the middle point Tc2 between the start point Tc1 and the end point Tc3 coincides with the contraction reference point T2. The time from the start point Tc1 to the middle point Tc2 of the contraction waveform portion Wc and the time from the middle point Tc2 to the end point Tc3 are set to be the same. The starting point Tc1 of the contraction waveform portion Wc is determined by determining the midpoint Tc2. The duration of the flat portion Wf is the time from the end point of the discharge waveform portion We to the start point Tc1 of the contraction waveform portion Wc.

図５に示すように、従来のインクジェットプリンタの駆動信号Ｗｒには、収縮波形部Ｗｃおよび平坦部Ｗｆが設定されていない。言い換えれば、従来のインクジェットプリンタの駆動信号Ｗｒには、吐出波形部Ｗｅのみが存在する。吐出波形部Ｗｅの終点において、駆動信号Ｗｒの小滴に係る波形部は終わっている。また、従来のインクジェットプリンタの駆動信号Ｗｒでは、吐出波形部Ｗｅの膨張部Ｗｅ１の勾配と収縮部Ｗｅ２の勾配とは等しい。 As shown in FIG. 5, the contraction waveform portion Wc and the flat portion Wf are not set in the drive signal Wr of the conventional inkjet printer. In other words, only the ejection waveform portion We exists in the drive signal Wr of the conventional inkjet printer. At the end point of the ejection waveform portion We, the droplet related waveform portion of the drive signal Wr ends. Further, in the drive signal Wr of the conventional inkjet printer, the gradient of the expansion portion We1 and the gradient of the contraction portion We2 of the ejection waveform portion We are equal.

従来のインクジェットプリンタの駆動信号Ｗｒによって延伸性の高いインクを吐出すると、インクは図７に示したような挙動を示す。延伸性の低いインクを吐出する場合には、インクは吐出波形部Ｗｅの終点付近でノズル２５から離脱し、インク滴を形成する。しかし、図７に示すように、延伸性が高いインクの場合、インクの液柱Ｌｃは容易に切れず、ノズル２５から離脱しないまま下方に長く伸びる。そのため、液柱ＬｃのうちインクのメニスカスＭに近い部分の液柱（サテライトＳ）が細く、かつ、長くなる。サテライトＳは、主滴ＤｍからメニスカスＭへと繋がる尾引き部分である。このようにサテライトＳが細く長いと、液柱Ｌｃが切れたときにサテライトＳは、多数のサテライト滴Ｄｓとなって飛翔する。サテライト滴Ｄｓは、記録媒体５上の主滴Ｄｍとは離れた位置に着弾することが多く、印刷品質を低下させる。 When highly stretchable ink is ejected by the drive signal Wr of a conventional inkjet printer, the ink behaves as shown in FIG. When ink with low stretchability is ejected, the ink leaves the nozzle 25 near the end point of the ejection waveform portion We to form an ink droplet. However, as shown in FIG. 7, in the case of highly stretchable ink, the liquid column Lc of the ink does not break easily, and extends downward without being detached from the nozzle 25 . Therefore, the liquid column (satellite S) near the meniscus M of the ink in the liquid column Lc becomes thin and long. The satellite S is a trailing portion connecting the main droplet Dm to the meniscus M. When the satellite S is thin and long like this, when the liquid column Lc breaks, the satellite S flies as a large number of satellite droplets Ds. The satellite droplets Ds often land on the recording medium 5 at positions distant from the main droplets Dm, which degrades print quality.

また、延伸性の高いインクのサテライトＳの速度は、延伸性の低いインクのサテライト速度と比べると遅い。従って、サテライト滴Ｄｓの速度も遅い。サテライト滴Ｄｓの速度が遅いと、気流や空気抵抗などの影響によってサテライト滴Ｄｓの運動エネルギーが失われる。そうすると、サテライト滴Ｄｓは、空気中を浮遊するインクミストとなって記録媒体５やインクジェットプリンタ１０の各部を汚すことがある。 In addition, the speed of the satellite S for ink with high stretchability is slower than the speed of satellite S for ink with low stretchability. Therefore, the speed of the satellite droplets Ds is also slow. If the velocity of the satellite droplets Ds is slow, the kinetic energy of the satellite droplets Ds is lost due to the effects of air currents, air resistance, and the like. As a result, the satellite droplets Ds become ink mist floating in the air and may stain the recording medium 5 and the inkjet printer 10 .

このように、延伸性の高いインクは、吐出時のサテライトが細く長く、サテライト速度が遅い。そこで、従来のインクジェットプリンタの駆動信号Ｗｒによって延伸性の高いインクを吐出すると、上記したような問題が発生しやすい。 In this way, highly stretchable ink has long and thin satellites when ejected, and the satellite speed is low. Therefore, the problems described above are likely to occur when highly stretchable ink is ejected using the drive signal Wr of the conventional inkjet printer.

本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０は、上記したような問題に対し、高い延伸性を有するインクを吐出する場合であってもサテライト滴Ｄｓやインクミストを低減できるように考案されている。本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０によって延伸性の高いインクを吐出すると、インクは図８に示したような挙動を示す。 The inkjet printer 10 according to the present embodiment is devised so as to reduce satellite droplets Ds and ink mist even when ejecting ink having high stretchability in order to address the above-described problems. When the inkjet printer 10 according to the present embodiment ejects highly stretchable ink, the ink behaves as shown in FIG.

本実施形態に係る駆動信号Ｗは、収縮波形部Ｗｃを有している。収縮波形部Ｗｃがアクチュエータ２６に供給されることにより圧力室２３が収縮すると、図８に示すように、ノズル２５に形成されたインクのメニスカスＭがノズル２５の出口側に移動される。インクのメニスカスＭの位置がノズル２５の出口側にシフトすると、メニスカスＭがサテライトＳの一部を吸収し、サテライトＳの細い部分が短くなる。サテライトＳの細く短い部分は、液柱Ｌｃの中で急激に細くなった「くびれ」となり、インクの液柱Ｌｃは、この「くびれ」部分で切れる。その結果、サテライト滴が減少する。また、サテライトＳの一部がノズル２５内のインクに吸収された結果、サテライト速度も速くなる。そこで、サテライト滴が発生した場合でも、発生したサテライト滴の速度が速いため、インクミストも減少する。 The drive signal W according to this embodiment has a contraction waveform portion Wc. When the contraction wave portion Wc is supplied to the actuator 26 to contract the pressure chamber 23, the ink meniscus M formed in the nozzle 25 is moved toward the exit side of the nozzle 25, as shown in FIG. When the position of the ink meniscus M shifts to the exit side of the nozzle 25, the meniscus M absorbs a part of the satellite S, and the thin portion of the satellite S becomes shorter. A thin and short portion of the satellite S becomes a "constriction" that sharply becomes thin in the liquid column Lc, and the ink liquid column Lc is cut at this "constriction" portion. As a result, satellite droplets are reduced. Also, as a result of part of the satellite S being absorbed by the ink in the nozzle 25, the satellite speed also increases. Therefore, even when satellite droplets are generated, the speed of the generated satellite droplets is high, so ink mist is also reduced.

図８に示すように、本実施形態では、収縮波形部Ｗｃは、ノズル２５に形成されたインクのメニスカスＭを、液柱離脱点Ｔ１において、ノズル２５の出口側に移動させるように生成されている。インクのメニスカスＭがノズル２５の出口側にシフトしている時間帯Ｒ１は、液柱離脱点Ｔ１を含んでいる。本願発明者の知見によれば、インクのメニスカスＭがシフトしている時間帯Ｒ１が液柱離脱点Ｔ１を含む場合、収縮波形部Ｗｃは、延伸性の高いインクのサテライト滴の発生を抑制することに関して高い効果を発揮する。 As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the contraction waveform portion Wc is generated so as to move the ink meniscus M formed in the nozzle 25 toward the exit side of the nozzle 25 at the liquid column separation point T1. there is The time period R1 during which the ink meniscus M is shifted to the exit side of the nozzle 25 includes the liquid column separation point T1. According to the findings of the inventors of the present application, when the time period R1 in which the meniscus M of the ink is shifted includes the liquid column separation point T1, the contraction waveform portion Wc suppresses the generation of highly stretchable ink satellite droplets. highly effective in that regard.

特に、本実施形態に係る駆動信号Ｗは、インクのメニスカスＭがノズル２５の出口側にシフトしている時間帯Ｒ１の中点を液柱離脱点Ｔ１に一致させるように構成されている。インクのメニスカスＭは、アクチュエータ２６に収縮波形部Ｗｃが供給されてから、遅延時間ΔＴｄだけ遅れて移動を開始する。そこで、収縮波形部Ｗｃの中点Ｔｃ２が液柱離脱点Ｔ１よりも遅延時間ΔＴｄだけ前に設定されていれば、理論上、メニスカスＭがノズル２５の出口側にシフトしている時間帯Ｒ１の中点は、液柱離脱点Ｔ１と一致する。本願発明者の知見によれば、かかる駆動信号Ｗを設定した場合に、収縮波形部Ｗｃは、延伸性の高いインクのサテライト滴の発生を抑制することに関して特に高い効果を発揮する。 In particular, the drive signal W according to the present embodiment is configured so that the middle point of the time period R1 in which the ink meniscus M is shifted to the exit side of the nozzle 25 coincides with the liquid column separation point T1. The meniscus M of the ink starts moving with a delay time ΔTd after the contraction waveform portion Wc is supplied to the actuator 26 . Therefore, if the midpoint Tc2 of the contraction waveform portion Wc is set ahead of the liquid column separation point T1 by the delay time ΔTd, theoretically, the meniscus M is shifted to the exit side of the nozzle 25 during the period R1. The midpoint coincides with the liquid column separation point T1. According to the findings of the inventors of the present application, when such a drive signal W is set, the contraction waveform portion Wc exhibits a particularly high effect in suppressing the generation of satellite droplets of highly stretchable ink.

ただし、収縮波形部Ｗｃは、必ずしも、中点Ｔｃ２を収縮基準点Ｔ２と一致させるように設定されなくてもよい。例えば、収縮波形部Ｗｃは、収縮波形部Ｗｃの始点Ｔｃ１が収縮基準点Ｔ２よりも前であり、かつ、終点Ｔｃ３が収縮基準点Ｔ２よりも後となるように設定されていてもよい。言い換えれば、収縮基準点Ｔ２が収縮波形部Ｗｃの継続時間内に含まれるように設定されていてもよい。かかる構成によっても、メニスカスＭがノズル２５の出口側にシフトしている時間帯に液柱離脱点Ｔ１が含まれ、収縮波形部Ｗｃは、高い効果を発揮する。なお、最も遅い場合、収縮波形部Ｗｃは、その始点Ｔｃ１が収縮基準点Ｔ２と一致するように、すなわち、収縮基準点Ｔ２から電圧の印加を開始するように設定されていてもよい。 However, the contraction waveform portion Wc does not necessarily have to be set so that the midpoint Tc2 coincides with the contraction reference point T2. For example, the contraction waveform portion Wc may be set such that the start point Tc1 of the contraction waveform portion Wc is before the contraction reference point T2 and the end point Tc3 is after the contraction reference point T2. In other words, the contraction reference point T2 may be set so as to be included within the duration of the contraction waveform portion Wc. Even with such a configuration, the liquid column separation point T1 is included in the time period when the meniscus M is shifted to the exit side of the nozzle 25, and the contraction waveform portion Wc exhibits a high effect. In the slowest case, the contraction waveform portion Wc may be set so that its starting point Tc1 coincides with the contraction reference point T2, that is, voltage application is started from the contraction reference point T2.

さらに、図６に示すように、本実施形態では、吐出波形部Ｗｅの膨張部Ｗｅ１における電位の変化率（ΔＥ１／ΔＴｅ１の絶対値）よりも収縮部Ｗｅ２における電位の変化率（ΔＥ２／ΔＴｅ２の絶対値）の方が小さく設定されている。吐出波形部Ｗｅにおける圧力室２３の収縮は、その前の膨張よりも緩やかに行われる。インクの液柱Ｌｃの太さは、インクが緩やかにノズル２５から押し出されると太くなる傾向にある（図７および図８参照）。よって、膨張部Ｗｅ１における電位の変化率よりも収縮部Ｗｅ２における電位の変化率を小さくすることにより、インクの液柱Ｌｃの太さを従来の駆動信号Ｗｒの場合よりも太くすることができる。液柱Ｌｃが太いと、液柱Ｌｃが伸びたとき、液柱Ｌｃが細い場合に比べて、サテライトＳ部分がより短くなる。よって、よりサテライト滴を低減することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the potential change rate (ΔE2/ΔTe2) at the constricted portion We2 is higher than the potential change rate (ΔE1/ΔTe1 absolute value) at the expanded portion We1 of the ejection waveform portion We. absolute value) is set smaller. The contraction of the pressure chamber 23 at the discharge wave portion We is more gradual than the previous expansion. The thickness of the ink liquid column Lc tends to increase as the ink is gently pushed out from the nozzle 25 (see FIGS. 7 and 8). Therefore, by making the rate of change in potential at the contracting portion We2 smaller than the rate of change in potential at the expanding portion We1, the thickness of the liquid column Lc of the ink can be made thicker than in the case of the conventional drive signal Wr. When the liquid column Lc is thick, when the liquid column Lc extends, the satellite S portion becomes shorter than when the liquid column Lc is thin. Therefore, satellite droplets can be further reduced.

本実施形態では、収縮波形部Ｗｃの電位Ｅｃは、メニスカスＭをノズル２５の出口側に移動させ、かつ、少なくともインクの一部がノズル２５から離脱するまでメニスカスＭを凹状態に保つ電位に設定されている。収縮波形部Ｗｃの電位Ｅｃは、インクの吐出動作中、特に、インク吐出動作の開始からインクの液柱Ｌｃが離脱するまでの間、メニスカスＭを凹状態に保つように設定されている。かかる電位Ｅｃによれば、インクのメニスカスＭは、ノズル２５の出口側に移動しつつも、インクの一部がノズル２５から離脱してインク滴を形成するまでの間は凹状態を維持できる。言い換えれば、メニスカスＭは、ノズル２５の外部に向かって凸にならない。メニスカスＭが凸状態になると、インクの誤吐出などのおそれがあり、好ましくない。かかる電位Ｅｃの設定によれば、収縮波形部Ｗｃの効果を発揮させつつ、メニスカスＭが凸状態になることを抑制することができる。 In this embodiment, the potential Ec of the contraction waveform portion Wc is set to a potential that moves the meniscus M to the exit side of the nozzle 25 and keeps the meniscus M in a concave state until at least part of the ink leaves the nozzle 25. It is The potential Ec of the contraction waveform portion Wc is set so as to keep the meniscus M in a concave state during the ink ejection operation, particularly from the start of the ink ejection operation to the separation of the ink liquid column Lc. With this potential Ec, the meniscus M of the ink moves to the exit side of the nozzle 25 and can maintain a concave state until part of the ink leaves the nozzle 25 to form an ink droplet. In other words, the meniscus M does not project outward from the nozzle 25 . If the meniscus M becomes convex, there is a risk of erroneous ejection of ink, which is not preferable. According to such setting of the potential Ec, it is possible to prevent the meniscus M from becoming convex while exhibiting the effect of the contraction waveform portion Wc.

具体的には、本実施形態では、収縮波形部の電位Ｅｃは、膨張部Ｗｅ１の始点と終点との間の電位差ΔＥ１と、収縮部Ｗｅ２の始点と終点との間の電位差ΔＥ２との和の８分の１よりも大きく設定されている。本願発明者の知見によれば、電位Ｅｃをかかる電位以上に設定すれば、収縮波形部Ｗｃの効果が十分に現れる。 Specifically, in the present embodiment, the potential Ec of the contraction waveform portion is the sum of the potential difference ΔE1 between the start point and the end point of the expansion portion We1 and the potential difference ΔE2 between the start point and the end point of the contraction portion We2. It is set larger than 1/8. According to the findings of the inventors of the present application, the effect of the contraction waveform portion Wc is sufficiently exhibited if the potential Ec is set to a value equal to or higher than such a potential.

また、本実施形態では、収縮波形部Ｗｃの電位Ｅｃは、吐出波形部Ｗｅの膨張部Ｗｅ１の始点と終点との間の電位差ΔＥ１と、収縮部Ｗｅ２の始点と終点との間の電位差ΔＥ２との和の半分よりも小さく設定されている。また、収縮波形部Ｗｃの電位Ｅｃの絶対値は、吐出波形部Ｗｅの膨張部Ｗｅ１の始点と終点との間の電位差ΔＥ１の絶対値よりも小さく設定されている。本願発明者の知見によれば、電位Ｅｃをこれらの電位以下に設定すれば、インクのメニスカスＭは、ノズル２５の出口側に移動しつつも凹状態を維持できる。よって、かかる電位Ｅｃの設定によれば、メニスカスＭが凸状態になることを抑制することができる。 In the present embodiment, the potential Ec of the contraction waveform portion Wc is the potential difference ΔE1 between the start point and the end point of the expansion portion We1 of the discharge waveform portion We and the potential difference ΔE2 between the start point and the end point of the contraction portion We2. is set smaller than half of the sum of Also, the absolute value of the potential Ec of the contraction waveform portion Wc is set smaller than the absolute value of the potential difference ΔE1 between the start point and the end point of the expansion portion We1 of the ejection waveform portion We. According to the findings of the inventors of the present application, if the potential Ec is set below these potentials, the meniscus M of the ink can maintain a concave state while moving toward the exit side of the nozzle 25 . Therefore, by setting the potential Ec in this manner, it is possible to suppress the meniscus M from becoming convex.

上記した駆動信号Ｗが特に効果を発揮するのは、インクが高い延伸性を有する場合である。具体的には、インクが樹脂を含み、硬化後のインクの引っ張り破断歪みが３０５％以上であると特に効果的である。そのようなインクを従来の駆動信号Ｗｒで吐出すると、画像が識別できなくなるほどのインクミストが発生する場合があることを本願発明者は確認している。 The drive signal W described above is particularly effective when the ink has high stretchability. Specifically, it is particularly effective if the ink contains a resin and the tensile breaking strain of the cured ink is 305% or more. The inventor of the present application has confirmed that when such ink is ejected with the conventional drive signal Wr, ink mist may be generated to such an extent that the image cannot be identified.

なお、図６に図示され、上記で説明された駆動信号Ｗは、１つの好適な例示であり、これに限定されるわけではない。例えば、駆動信号Ｗは、他の用途に係る波形部、例えば微振動に係るパルスを平坦部Ｗｆに含んでいてもよい。小滴の形成と同時に使用しないパルスであれば、駆動信号供給回路１２０によって選択的にアクチュエータ２６に供給することができる。また、例えば、吐出波形部Ｗｅは、圧力室２３を膨張させた後に収縮させるのではなく、収縮させた後に膨張させてもよい。 It should be noted that the drive signal W illustrated in FIG. 6 and described above is one preferred example and is not limited thereto. For example, the drive signal W may include a waveform portion related to other uses, such as a pulse related to microvibration, in the flat portion Wf. Pulses that are not used simultaneously with droplet formation can be selectively supplied to the actuator 26 by the drive signal supply circuit 120 . Further, for example, the discharge wave portion We may expand after contracting the pressure chamber 23 instead of contracting after expanding the pressure chamber 23 .

（変形例）
上記したプリンタは、いくつかの変形例で実施することもできる。１つの好適な変形例では、収縮基準点を上記実施形態よりもさらに、ｎ×Ｔｃ（ｎは自然数）だけ前に設定する。液柱離脱点を基準とすると、本変形例に係る収縮基準点は、液柱離脱点よりも（ｎ＋１／２）Ｔｃ＋Ｔａ／２だけ前に設定される。最初の実施形態は、上記式において「ｎ＝０」の場合である。ｎ＝０の場合、駆動信号は長くなるものの、サテライト滴を抑える効果は高い。以下の説明では、最初の実施形態と共通の概念や部材には、最初の実施形態と同じ符号を使用する。(Modification)
The printer described above can also be implemented in several variations. In one preferred modification, the contraction reference point is set further forward by n×Tc (where n is a natural number) than in the above embodiment. Taking the liquid column separation point as a reference, the contraction reference point according to this modification is set (n+1/2)Tc+Ta/2 before the liquid column separation point. The first embodiment is the case of "n=0" in the above formula. In the case of n=0, although the drive signal is long, the effect of suppressing satellite droplets is high. In the following description, the same reference numerals as in the first embodiment are used for concepts and members common to the first embodiment.

図９は、本変形例に係る駆動信号Ｗｍの波形の一部を示す波形図である。図９では、図６と同様に小滴に係る波形部以外の図示を省略している。図９に示すように、本実施形態では、収縮基準点Ｔ３は、液柱離脱点Ｔ１よりも３／２Ｔｃ＋Ｔａ／２だけ前に設定されている。本変形例では、ｎは「１」である。収縮基準点を最初の実施形態におけるＴ２（図６参照）よりもＴｃの自然数倍だけ前にずらしていっても、圧力室２３の共振の程度は最初の実施形態と同等である。そこで、ｎを１以上に設定することによって、圧力室２３の共振の影響度合いを変化させることなく、収縮波形部Ｗｃの終点Ｔｃ３を前にずらすことができる。言い換えれば、小滴に係る波形部を短くすることができる。従って、他のサイズのインク滴に係る波形部を含む駆動信号全体も短くなる。そこで、駆動信号を高周波化することができ、印刷のスループットを向上させることができる。 FIG. 9 is a waveform diagram showing part of the waveform of the drive signal Wm according to this modification. In FIG. 9, as in FIG. 6, illustration other than the waved portion related to the droplet is omitted. As shown in FIG. 9, in this embodiment, the contraction reference point T3 is set 3/2Tc+Ta/2 before the liquid column separation point T1. In this modification, n is "1". Even if the contraction reference point is shifted ahead of T2 (see FIG. 6) in the first embodiment by a natural number multiple of Tc, the degree of resonance of the pressure chamber 23 is the same as in the first embodiment. Therefore, by setting n to 1 or more, the end point Tc3 of the contraction waveform portion Wc can be shifted forward without changing the degree of influence of the resonance of the pressure chamber 23 . In other words, the corrugation associated with the droplet can be shortened. Accordingly, the overall drive signal including waveform portions associated with ink droplets of other sizes is also shortened. Therefore, it is possible to increase the frequency of the drive signal and improve the printing throughput.

駆動信号Ｗｍのように、ｎ＝１以上に設定すると、ｎ＝０に設定した場合と比べて、好適な収縮波形部Ｗｃの電位が電位Ｅｃよりも高いＥｃｍに上昇する。ｎが１以上の場合には、インクのメニスカスＭがノズル２５の出口側にシフトする時間帯は、液柱離脱点Ｔ１を含んでいない。よって、インク振動の減衰を加味して、収縮波形部Ｗｃの電位Ｅｃｍは、ｎ＝０の場合の収縮波形部Ｗｃの電位Ｅｃよりも高く設定される。 When n=1 or more, as in the drive signal Wm, the potential of the preferred contraction waveform portion Wc rises to Ecm, which is higher than the potential Ec, compared to when n=0. When n is 1 or more, the time period during which the ink meniscus M shifts to the exit side of the nozzle 25 does not include the liquid column separation point T1. Therefore, the potential Ecm of the contraction waveform portion Wc is set higher than the potential Ec of the contraction waveform portion Wc when n=0, taking into account the attenuation of the ink vibration.

本願発明者の知見によれば、多くの場合、ｎ＝１において、駆動信号Ｗｍの長さの短縮によるスループットの向上と、サテライト滴およびインクミストを抑える効果とがバランスよく両立される。 According to the findings of the inventors of the present application, in many cases, when n=1, both the improvement in throughput by shortening the length of the drive signal Wm and the effect of suppressing satellite droplets and ink mist are achieved in a well-balanced manner.

しかしながら、好適なｎは０または１に限られず、例えば、ｎは、吐出波形部Ｗｅと収縮波形部Ｗｃとが重ならない限りにおいて最も大きい整数に設定されてもよい。かかる駆動波形によれば、駆動信号の周期に係るプリンタのスループットを最大にすることができる。 However, the preferred n is not limited to 0 or 1. For example, n may be set to the largest integer as long as the ejection waveform portion We and the contraction waveform portion Wc do not overlap. With such a drive waveform, the throughput of the printer can be maximized with respect to the cycle of the drive signal.

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the above-described embodiments are merely examples, and the present invention can be embodied in various other forms.

上記した実施形態では、アクチュエータは縦振動モードの圧電素子であったが、これには限定されない。アクチュエータは横振動モードの圧電素子であってもよい。また、アクチュエータは、圧電素子に限らず、例えば磁歪素子等であってもよい。 In the above-described embodiments, the actuator is a longitudinal vibration mode piezoelectric element, but the present invention is not limited to this. The actuator may be a transverse mode piezoelectric element. Further, the actuator is not limited to the piezoelectric element, and may be, for example, a magnetostrictive element.

上記した実施形態では、液体はインクであったが、これには限定されない。液体吐出装置が吐出する液体は、例えば樹脂材料や、溶質と溶媒とを含む各種液状組成物（例えば洗浄液）などであってもよい。 In the embodiments described above, the liquid was ink, but is not so limited. The liquid ejected by the liquid ejecting apparatus may be, for example, a resin material or various liquid compositions containing a solute and a solvent (for example, cleaning liquid).

上記した実施形態では、液体吐出装置がインクジェットプリンタに搭載される吐出ヘッドおよびその制御装置であったが、これには限定されない。液体吐出装置は、例えば、インクジェット方式を採用する種々の製造装置や、マイクロピペットなどの計測器具などに搭載することができ、各種用途で使用可能である。 In the above-described embodiments, the liquid ejection device is an ejection head mounted on an inkjet printer and its control device, but is not limited to this. The liquid ejecting apparatus can be mounted on, for example, various manufacturing apparatuses employing an inkjet method, measuring instruments such as micropipettes, and the like, and can be used for various purposes.

１０ インクジェットプリンタ
１５ 吐出ヘッド
２１ ケース
２２ 振動板
２３ 圧力室
２５ ノズル
２６ アクチュエータ
１１０ 駆動信号生成回路
１１１ 信号生成部
１１２ 記憶部
１１３ 第１演算部
１１４ 第２演算部
１２０ 駆動信号供給回路
Ｗ 駆動信号
Ｗｍ 駆動信号（変形例）
Ｗｅ 吐出波形部
Ｗｅ１ 膨張部
Ｗｅ２ 収縮部
Ｗｆ 平坦部
Ｗｃ 収縮波形部
ΔＴｔ 標準離脱時間（標準時間）
Ｔ１ 液柱離脱点
Ｔ２ 収縮基準点
Ｔ３ 収縮基準点（変形例）
ΔＴｄ 遅延時間（第１時間）
Ｔｃ ヘルムホルツ固有振動周期
Ｔａ アクチュエータの固有振動周期
Ｍ メニスカス
Ｓ サテライト
Ｄｓ サテライト滴REFERENCE SIGNS LIST 10 inkjet printer 15 ejection head 21 case 22 diaphragm 23 pressure chamber 25 nozzle 26 actuator 110 drive signal generation circuit 111 signal generation unit 112 storage unit 113 first calculation unit 114 second calculation unit 120 drive signal supply circuit W drive signal Wm drive Signal (variant)
We discharge waveform portion We1 expansion portion We2 contraction portion Wf flat portion Wc contraction waveform portion ΔTt Standard release time (standard time)
T1 Liquid column separation point T2 Contraction reference point T3 Contraction reference point (modified example)
ΔTd delay time (first time)
Tc Helmholtz natural vibration period Ta Natural vibration period of actuator M Meniscus S Satellite Ds Satellite drop

Claims (13)

内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
を備え、
前記駆動信号は、
前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる膨張部と、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮部とを備えた吐出波形部と、
前記吐出波形部の後に生成され、前記アクチュエータの電位が一定な平坦部と、
前記平坦部の後に生成され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮波形部と、
を有し、
前記駆動信号生成回路は、
前記吐出波形部が生成されてから前記液体の一部が前記ノズルから離脱するまでの標準時間を記憶する記憶部と、
前記標準時間に基づいて、前記液体の一部が前記ノズルから離脱する液柱離脱点を演算する第１演算部と、
前記液柱離脱点から第１時間だけ前の収縮基準点を演算する第２演算部と、
を備え、
前記収縮波形部の始点は、前記収縮基準点と一致するか、または前記収縮基準点よりも前であり、
前記収縮波形部の終点は、前記収縮基準点よりも後であり、
前記第１時間は、Ｔｃをヘルムホルツ固有振動周期とし、Ｔａをアクチュエータの固有振動周期とし、ｎをゼロ以上の整数としたとき、（ｎ＋１／２）Ｔｃ＋Ｔａ／２に設定されている、液体吐出装置。 a case in which a pressure chamber in which liquid is stored is formed;
a diaphragm provided in the case and partitioning a part of the pressure chamber;
an actuator connected to the diaphragm and deformed when an electric signal is supplied;
a nozzle formed in the case and communicating with the pressure chamber;
a drive signal generation circuit that generates a drive signal for driving the actuator for each drive cycle;
a drive signal supply circuit that supplies part or all of the drive signal generated by the drive signal generation circuit to the actuator;
with
The drive signal is
an ejection waveform section comprising: an expansion section that expands the pressure chamber by changing the potential of the actuator; and a contraction section that contracts the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
a flat portion generated after the ejection waveform portion and having a constant electric potential of the actuator;
a contraction waveform generated after the plateau for contracting the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
has
The drive signal generation circuit is
a storage unit that stores a standard time from the generation of the ejection waveform portion until part of the liquid is withdrawn from the nozzle;
a first computing unit that computes a liquid column detachment point at which part of the liquid is detached from the nozzle, based on the standard time;
a second calculation unit that calculates a contraction reference point that is a first time before the liquid column separation point;
with
the starting point of the contraction waveform coincides with or precedes the contraction reference point;
an end point of the contraction waveform is after the contraction reference point;
The first time is set to (n+1/2)Tc+Ta/2, where Tc is the Helmholtz natural vibration period, Ta is the natural vibration period of the actuator, and n is an integer equal to or greater than zero. . 前記収縮波形部は、前記始点と前記終点との中点が前記収縮基準点に一致するように生成されている、
請求項１に記載の液体吐出装置。 The contraction waveform portion is generated such that a midpoint between the start point and the end point coincides with the contraction reference point.
The liquid ejection device according to claim 1 . 前記ｎは、ゼロに設定されている、
請求項１または２に記載の液体吐出装置。 said n is set to zero;
The liquid ejection device according to claim 1 or 2 . 前記ｎは、１に設定されている、
請求項１または２に記載の液体吐出装置。 wherein said n is set to 1;
The liquid ejection device according to claim 1 or 2 . 前記ｎは、前記吐出波形部と前記収縮波形部とが重ならない限りにおいて最も大きい整数に設定されている、
請求項１または２に記載の液体吐出装置。 The n is set to the largest integer as long as the discharge waveform portion and the contraction waveform portion do not overlap,
The liquid ejection device according to claim 1 or 2 . 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
を備え、
前記駆動信号は、
前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる膨張部と、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮部とを備えた吐出波形部と、
前記吐出波形部の後に生成され、前記アクチュエータの電位が一定な平坦部と、
前記平坦部の後に生成され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮波形部と、
を有し、
前記収縮波形部の電位の絶対値は、前記吐出波形部の前記膨張部の電位の絶対値よりも小さく設定されている、液体吐出装置。 a case in which a pressure chamber in which liquid is stored is formed;
a diaphragm provided in the case and partitioning a part of the pressure chamber;
an actuator connected to the diaphragm and deformed when an electric signal is supplied;
a nozzle formed in the case and communicating with the pressure chamber;
a drive signal generation circuit that generates a drive signal for driving the actuator for each drive cycle;
a drive signal supply circuit that supplies part or all of the drive signal generated by the drive signal generation circuit to the actuator;
with
The drive signal is
an ejection waveform section comprising: an expansion section that expands the pressure chamber by changing the potential of the actuator; and a contraction section that contracts the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
a flat portion generated after the ejection waveform portion and having a constant electric potential of the actuator;
a contraction waveform generated after the plateau for contracting the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
has
The liquid ejection device according to claim 1 , wherein the absolute value of the potential of the contraction waveform portion is set smaller than the absolute value of the potential of the expansion portion of the ejection waveform portion. 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
を備え、
前記駆動信号は、
前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる膨張部と、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮部とを備えた吐出波形部と、
前記吐出波形部の後に生成され、前記アクチュエータの電位が一定な平坦部と、
前記平坦部の後に生成され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮波形部と、
を有し、
前記吐出波形部は、前記膨張部における電位の変化率よりも前記収縮部における電位の変化率の方が小さく設定されている、液体吐出装置。 a case in which a pressure chamber in which liquid is stored is formed;
a diaphragm provided in the case and partitioning a part of the pressure chamber;
an actuator connected to the diaphragm and deformed when an electric signal is supplied;
a nozzle formed in the case and communicating with the pressure chamber;
a drive signal generation circuit that generates a drive signal for driving the actuator for each drive cycle;
a drive signal supply circuit that supplies part or all of the drive signal generated by the drive signal generation circuit to the actuator;
with
The drive signal is
an ejection waveform section comprising: an expansion section that expands the pressure chamber by changing the potential of the actuator; and a contraction section that contracts the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
a flat portion generated after the ejection waveform portion and having a constant electric potential of the actuator;
a contraction waveform generated after the plateau for contracting the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
has
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the ejection waveform portion is set to have a smaller potential change rate in the contraction portion than in the expansion portion. 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
を備え、
前記駆動信号は、
前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる膨張部と、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮部とを備えた吐出波形部と、
前記吐出波形部の後に生成され、前記アクチュエータの電位が一定な平坦部と、
前記平坦部の後に生成され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮波形部と、
を有し、
前記収縮波形部の電位は、前記ノズルに形成された前記液体のメニスカスを前記ノズルの出口側に移動させ、かつ、少なくとも前記液体の一部が前記ノズルから離脱するまでは前記メニスカスを凹状態に保つような電位に設定されている、液体吐出装置。 a case in which a pressure chamber in which liquid is stored is formed;
a diaphragm provided in the case and partitioning a part of the pressure chamber;
an actuator connected to the diaphragm and deformed when an electric signal is supplied;
a nozzle formed in the case and communicating with the pressure chamber;
a drive signal generation circuit that generates a drive signal for driving the actuator for each drive cycle;
a drive signal supply circuit that supplies part or all of the drive signal generated by the drive signal generation circuit to the actuator;
with
The drive signal is
an ejection waveform section comprising: an expansion section that expands the pressure chamber by changing the potential of the actuator; and a contraction section that contracts the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
a flat portion generated after the ejection waveform portion and having a constant electric potential of the actuator;
a contraction waveform generated after the plateau for contracting the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
has
The electrical potential of the contraction waveform causes the meniscus of the liquid formed at the nozzle to move toward the outlet of the nozzle and cause the meniscus to become concave until at least a portion of the liquid leaves the nozzle. A liquid ejection device that is set to a potential that maintains 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
を備え、
前記駆動信号は、
前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる膨張部と、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮部とを備えた吐出波形部と、
前記吐出波形部の後に生成され、前記アクチュエータの電位が一定な平坦部と、
前記平坦部の後に生成され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮波形部と、
を有し、
前記駆動信号生成回路は、
前記吐出波形部が生成されてから前記液体の一部が前記ノズルから離脱するまでの標準時間を記憶する記憶部と、
前記標準時間に基づいて、前記液体の一部が前記ノズルから離脱する液柱離脱点を演算する第１演算部と、
を備え、
前記収縮波形部は、前記ノズルに形成された前記液体のメニスカスを前記液柱離脱点において前記ノズルの出口側に移動させるように生成される、液体吐出装置。 a case in which a pressure chamber in which liquid is stored is formed;
a diaphragm provided in the case and partitioning a part of the pressure chamber;
an actuator connected to the diaphragm and deformed when an electric signal is supplied;
a nozzle formed in the case and communicating with the pressure chamber;
a drive signal generation circuit that generates a drive signal for driving the actuator for each drive cycle;
a drive signal supply circuit that supplies part or all of the drive signal generated by the drive signal generation circuit to the actuator;
with
The drive signal is
an ejection waveform section comprising: an expansion section that expands the pressure chamber by changing the potential of the actuator; and a contraction section that contracts the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
a flat portion generated after the ejection waveform portion and having a constant electric potential of the actuator;
a contraction waveform generated after the plateau for contracting the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
has
The drive signal generation circuit is
a storage unit that stores a standard time from the generation of the ejection waveform portion until part of the liquid is withdrawn from the nozzle;
a first computing unit that computes a liquid column detachment point at which part of the liquid is detached from the nozzle, based on the standard time;
with
The liquid ejecting device , wherein the contraction wave portion is generated so as to move the meniscus of the liquid formed in the nozzle toward the exit side of the nozzle at the liquid column separation point. 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
を備え、
前記駆動信号は、
前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる膨張部と、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮部とを備えた吐出波形部と、
前記吐出波形部の後に生成され、前記アクチュエータの電位が一定な平坦部と、
前記平坦部の後に生成され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮波形部と、
を有し、
前記液体は、溶剤と樹脂とを含み、硬化後の引っ張り破断歪みが３０５％以上である、液体吐出装置。 a case in which a pressure chamber in which liquid is stored is formed;
a diaphragm provided in the case and partitioning a part of the pressure chamber;
an actuator connected to the diaphragm and deformed when an electric signal is supplied;
a nozzle formed in the case and communicating with the pressure chamber;
a drive signal generation circuit that generates a drive signal for driving the actuator for each drive cycle;
a drive signal supply circuit that supplies part or all of the drive signal generated by the drive signal generation circuit to the actuator;
with
The drive signal is
an ejection waveform section comprising: an expansion section that expands the pressure chamber by changing the potential of the actuator; and a contraction section that contracts the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
a flat portion generated after the ejection waveform portion and having a constant electric potential of the actuator;
a contraction waveform generated after the plateau for contracting the pressure chamber by changing the potential of the actuator;
has
The liquid ejection device , wherein the liquid contains a solvent and a resin, and has a tensile breaking strain of 305% or more after curing. 前記収縮波形部の電位は、前記膨張部の始点と終点との間の電位差と、前記収縮部の始点と終点との間の電位差との和の半分よりも小さく設定されている、
請求項１～１０のいずれか一つに記載の液体吐出装置。 The potential of the contraction waveform portion is set to be smaller than half of the sum of the potential difference between the start point and the end point of the expansion portion and the potential difference between the start point and the end point of the contraction portion.
The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 10 . 前記収縮波形部の電位は、前記膨張部の始点と終点との間の電位差と、前記収縮部の始点と終点との間の電位差との和の８分の１よりも大きく設定されている、
請求項１～１１のいずれか一つに記載の液体吐出装置。 The potential of the contraction waveform portion is set to be greater than 1/8 of the sum of the potential difference between the start point and the end point of the expansion portion and the potential difference between the start point and the end point of the contraction portion.
The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 11 . 請求項１～１２のいずれか一つに記載の液体吐出装置を備え、前記液体はインクである、インクジェットプリンタ。 An inkjet printer comprising the liquid ejection device according to any one of claims 1 to 12 , wherein the liquid is ink.
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