具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式使用附图进行说明。

〔第1实施方式〕

图1是表示适用本发明的液滴喷出头的一个方式的斜视图。

图2的(a)～(c)是表示液滴喷出头的动作的截面图。

如图1及图2所示，只要是具备用于喷出液滴的喷头3、能够在内部贮留液体且与喷头3连通的压力产生室A以及使压力产生室A的内压变化的压力赋予机构的液滴喷出头，则本发明所涉及的液滴喷出头的驱动方法能够适用于任何类型的液滴喷出头，另外，充满压力产生室内的液体可以是任何液体。

在以下的说明中，关于对剪切模式类型的喷墨记录头H适用了本发明的情况进行说明，该剪切模式类型的喷墨记录头H具备作为使压力产生室A内的容积扩大或者缩小来使内力变化的压力赋予机构的压电元件S，而且使用了墨水作为充满压力产生室A内的液体，通过施加电场从而压电元件S以剪切模式(剪断模式)产生形变。

该液滴喷出头H如图1所示构成为：在通道基材2的前端面安装有喷头板1，在通道基材2的后端面安装有分流器部件4。在喷头板1设置有用于喷出墨滴的多个喷头3。

在通道基材2中，如图1及图2所示，设置有多个压力产生室A。压力产生室A隔着作为间隔壁的压电元件S而并列设置多个。压力产生室A与压电元件S交替地并列设置，从而在一个压电元件S的两邻的压力产生室A间共用该一个压电元件S。

各压力产生室A的长度方向的一端与喷头3连通。此外，本实施方式的液滴喷出头H是进行所谓“独立驱动”的液滴喷出头，其交替地并列设置与喷头3连通的喷出通道以及未设置喷头3的伪通道(也称为不喷出通道)作为压力产生室A。但是，不限定于此，也可以是进行所谓“3循环驱动”的液滴喷出头，其将全部墨水通道分为3个群，对相邻的墨水通道进行分时控制。

压电元件S由上壁部S1和下壁部S2构成，该上壁部S1和下壁部S2由将极化方向设为相互相反方向的压电材料构成。压电材料不特别限定，例如能够使用PZT(钛酸锆酸铅)等。

在被安装于通道基材2的后端面的分流器部件4中，形成有作为内部空间的分流器41。分流器41与各压力产生室A的长度方向的另一端连通。另外，分流器41通过墨水管42与未图示的墨水槽连通。

从墨水槽供给的墨水从分流器41向各压力产生室A供给。各压力产生室A形成了对分流器41与喷头3之间进行连接的流路。各压力产生室A形成了与各喷头3对应的个别的流路。在喷头3形成有由于墨水而产生的弯月面。

在构成各压力产生室A的压电元件S的表面，形成有电极Q1、Q2、Q3、Q4。各电极Q1、Q2、Q3、Q4与驱动信号产生部50连接，该驱动信号产生部50供给用于对压电元件S进行驱动来喷出压力产生室A内的墨水的驱动信号。

在图2中，对压电元件S附加的箭头表示上壁部S1及下壁部S2的极化方向。像这样，由压电材料构成的上壁部S1及下壁部S2的极化方向能够配置为相互相反方向。压电元件S通过施加电压被驱动以使压力产生室A内的容积变化，构成为通过施加不同的电压能够向压力产生室A赋予不同的压力。

在电极Q1、Q2、Q3、Q4均未被施加驱动信号时，如图2的(a)所示，任一个压电元件S都未产生形变。在该状态下，如果将相对于压力产生室A位于较远侧的电极Q1及Q4接地，并向面向压力产生室A内的电极Q2、Q3施加驱动信号(+V)，则产生与压电元件S、S的极化方向成直角的方向的电场，如图2的(b)所示，各压电元件S、S各自在上壁部S1与下壁部S2的接合面发生剪切形变，相互朝向压力产生室A的外侧产生形变。通过该形变，压力产生室A的容积扩大，在压力产生室A内产生负的压力，墨水从分流器41向压力产生室A内流入。

如果从该状态使电极Q2、Q3的电位返回0，则压电元件S、S从图2的(b)所示的膨胀位置向图2的(a)所示的中立位置返回，向压力产生室A内的墨水施加压力。

在该状态下，如果向面向压力产生室A内的电极Q2、Q3施加驱动信号(-V)，则产生与压电元件S、S的极化方向成直角的方向的电场，如图2的(c)所示，各压电元件S、S相互朝向压力产生室A的内侧产生形变。通过该形变，压力产生室A的容积缩小，在压力产生室A内产生正的压力，墨水从与压力产生室A对应的喷头3喷出。通过基于这样的驱动信号而进行的压电元件S、S的一系列动作，墨滴从与压力产生室A连通的喷头3内的弯月面分离，墨滴从喷头3喷出。

图3是表示用于实现第1实施方式的液滴喷出头的驱动方法的驱动波形的图。

图4是表示基于第1实施方式的液滴喷出头的驱动方法的喷出压力的变化的图。

图5的(A)～(E)是表示基于第1实施方式的液滴喷出头的驱动方法在喷头中的弯月面及液滴喷出的情形的图，图5的(a)～(e)是表示基于以往的液滴喷出头的驱动方法在喷头中的弯月面及液滴喷出的情形的图。

(第1工序P1)

该实施方式中的驱动波形为：在记录头H为图2的(a)所示的初始状态下，如图3的(P1)所示，作为第1工序P1赋予最初的上升脉冲。在第1工序P1中，例如，将相对于压力产生室A位于较远侧的电极Q1、Q4接地，向与压力产生室A较近侧的电极Q2、Q3赋予+V电位，通过压电元件S、S使压力产生室A的容积扩大。

此时，产生与构成压力产生室A的两侧的间隔壁的压电元件S、S的极化方向成直角的方向的电场。于是，如图2的(b)所示，压电元件S、S相互朝向外侧产生形变，压力产生室A的容积扩大(拉紧(Draw))。由于压力产生室A的容积扩大，墨水被导入至压力产生室A内。

压力产生室A内的压力如图4所示，在驱动波形不变化的工序间隔中，以1AL周期反复反转，因此如果使该工序间隔持续1AL，则如图5的(A)所示，被吸入的弯月面M返回至喷头3中的液滴喷出侧的前端面(以下将该喷头3中的液滴喷出侧的前端面称为弯月面M的“恢复位置”)，墨水的压力反转为正压。在该定时，如果使扩大的压力产生室A返回原中立状态(放松(Release))，则向压力产生室A内的墨水施加很高的压力。此外，如图4所示，喷头3内的墨水压力相对于驱动波形的变化稍许延迟而变化，弯月面M的变化更稍许延迟。

此外，“AL”如上所述是压力产生室的音响的共振周期的1/2。该AL作为如下时间被求出：在测定向压电元件S施加矩形波的电压脉冲而喷出的墨滴的速度，且使矩形波的电压值一定而使矩形波的工序间隔变化时，墨滴的飞行速度成为最大的时间。工序间隔定义为：从电压开始上升或者开始下降的10％起，直到下一工序开始为止。

另外，在本实施方式中使用了矩形波，该矩形波是电压的10％与90％之间的上升时间、下降时间均优选为AL的1/2以内，更优选为1/4以内的波形。在本发明中，不限定于矩形波，也可以使用三角波。在使用三角波的情况下，设为使得压力产生室内的压力变动成为与使用矩形波的情况同样的变动的波形即可。

(第2工序P2)

在第1工序之后，如图2的(c)及图3的(P2)所示，作为第2工序P2赋予下降脉冲(-V)。在第2工序P2中，通过压电元件S、S使压力产生室A的容积缩小，使压力产生室A内的液体从喷头喷出。

从第1工序P1到第2工序P2的工序间隔优选设为0.7～1.3AL。这是因为，在第1工序P1中施加的压力产生室A的容积扩大所产生的负的压力波在1AL时反转而成为了正的压力波时，与第2工序P2的容积缩小所产生的正的压力波叠加，墨水喷出压力变高。

通过该第2工序P2，压力产生室A的容积缩小，如图4所示，向墨水施加更高的压力(加强(Reinforce))，如图5的(B)所示，墨水柱10从喷头3喷出。

此外，在本说明书中，“墨水柱”是指前端从喷头3喷出而后端与喷头3内的弯月面相连、尚未从弯月面分离的状态的墨水，“液滴”是指墨水柱的后端从喷头3内的弯月面完全分离的状态的墨水。

(第3工序P3)

从第2工序P2经过了0.4～1.55AL的工序间隔之后，如图2的(a)及图3的(P3)所示，作为第3工序P3使压电元件S、S返回中立位置。在第3工序P3中，通过压电元件S，压力产生室A的容积从此前的缩小状态扩大。

通过该第3工序P3，压力产生室A内的振动(混响振动)被放大。此外，将从第2工序P2到第3工序P3的工序间隔设为1AL时，混响振动最为放大。

从第2工序P2经过了1AL时，如图4所示，墨水的压力反转而成为负压，因此在喷出的墨水柱10的根部如图5的(C)所示产生细腰部。如果再经过0.5AL，则负压成为最大，弯月面M被吸入到与喷头3相反的方向的最深的位置，弯月面M明显出现。

如果再经过0.5AL，则压力反转而成为正压，弯月面M朝向恢复位置移动。如图4及图5的(D)所示，通过第3工序P3，与以往的驱动波形相比混响变大，因此通过混响挤出，弯月面M与细腰部分一起从喷头3被挤出。

如果进一步经过时间，则如图4及图5的(E)所示，弯月面M恢复到恢复位置。被吸入到喷头3的内部深处的弯月面M通过墨水的毛细作用力与正的墨水压力相合，迅速地朝向恢复位置开始移动。在弯月面M恢复到恢复位置的时刻，墨水柱10尚未从弯月面M分离，其尾部10b与弯月面M相连。

弯月面M从喷头3向与液滴喷出方向相反的方向后退，由此，通过上述第2工序P2从喷头3喷出的墨水柱10从弯月面M分离，并作为液滴从喷头3喷出。此时，从液滴的前端部直到从弯月面M分离的尾部10b的距离比以往的驱动波形短，由此，能够很好地防止卫星液滴(从主滴分离的液滴的喷落)。

如上所述，在本实施方式中，使用DRR波形，从第2工序P2经过了0.4～1.55AL的工序间隔之后执行第3工序P3，通过第3工序P3使压力产生室A的容积扩大，使压力产生室A内的振动(混响振动)放大。本发明人确认了如下情况：通过在墨水吸入(第1工序P1)后并挤出(第2工序P2)后，进行吸入(第3工序P3)以赋予使压力产生室内的振动(混响振动)放大的相位的压力，由此促使液滴断离，这对防止卫星液滴是有效的。

此外，从第2工序P2到第3工序P3的工序间隔也优选设为0.4～1.1AL。在该情况下，与以往的驱动波形相比混响振动也被放大，促使液滴断离，能够很好地防止卫星液滴。

进而，从第2工序P2到第3工序P3的工序间隔也优选设为0.4～0.9AL。在该情况下，与以往的驱动波形相比混响振动也被放大，促使液滴断离，能够很好地防止卫星液滴。

此外，在以上的说明中，优选通过第1工序P1已扩大时的压力产生室A的容积U1比通过第1工序P1使压力产生室A扩大以前的容积大，通过第2工序P2已缩小时的压力产生室A的容积U2比通过第1工序使压力产生室A扩大以前的容积小，而且，通过第3工序已扩大时的压力产生室A的容积U3与通过第1工序使压力产生室A扩大以前的容积在实质上相同。

另外，如图3所示，在将第1工序P1以前向压电元件S施加的电压设为V3(V)，将第1工序P1中向压电元件S施加的电压设为V1(V)，将第2工序P2中向压电元件S施加的电压设为V2(V)，将第3工序P3中向压电元件S施加的电压设为V3(V)时，优选为V2＜V3＜V1。由此，成为容积U2＜容积U3＜容积U1。此外，初始状态的电压V3不限于0，各电压V1、V2、V3分别是具有电压差的电压。

(关于防止卫星液滴)

如上所述根据实施方式的驱动波形，通过放大混响振动，能够很好地防止卫星液滴。以下，与以往的驱动波形比较来说明其效果。

在以往的驱动波形中，如图4及图5的(a)～(c)所示，从第1工序P1到第2工序P2的压力产生室A内的压力变动及墨水的行为与图5的(A)～(C)所示的上述实施方式是同样的。

如果从第2工序P2经过了1.5AL，则如图4、图5的(C)及(c)所示，负压成为最大，弯月面M被吸入到与喷头3相反的方向的最深的位置，弯月面M明显出现。

如果再经过了0.5AL(从第2工序P2经过了2AL的工序间隔)，则在以往的驱动波形中，如图4、图5的(d)所示，压力反转而成为正压，弯月面M朝向恢复位置移动。此时，作为使压力产生室A的容积扩大的第3工序P3，使间隔壁S返回中立位置，使压力产生室A的容积从此前的缩小状态扩大。通过该第3工序P3，压力产生室A内的振动(混响振动)被消除，弯月面M恢复到恢复位置。

在弯月面M恢复到恢复位置的时刻，墨水柱10尚未从弯月面M分离，其尾部10b与弯月面M相连。然后，在以往的驱动波形中，如图5的(e)所示，从喷头3喷出的墨水柱10从弯月面M分离，并作为液滴从喷头3喷出。

此时，从液滴的前端部直到从弯月面M分离的尾部10b的距离，比图5的(E)所示的上述实施方式的驱动波形时长，未充分防止卫星液滴。在实施方式的驱动波形中，促使液滴断离，因此从液滴的前端部直到尾部10b的距离短，很好地防止了卫星液滴。

图6是表示由于图3所示的驱动波形而产生的混响挤出压力的曲线图。

在上述的实施方式的驱动波形中，如图6所示，在从第2工序P2到第3工序P3的工序间隔(横轴)与第3工序P3之后混响对弯月面M造成的挤出压力(纵轴)之间，存在如下关系：在工序间隔为0.4～1.55AL时挤出压力成为正压，在工序间隔为1AL时挤出压力成为最大。

在将从第2工序P2到第3工序P3的工序间隔设为0.4～1.1AL或者0.4～0.9AL的情况下，也会充分放大混响振动以促使液滴断离并很好地防止卫星液滴。

〔第2实施方式〕

图7是表示用于实现第2实施方式的液滴喷出头的驱动方法的驱动波形的图。

本实施方式的驱动波形如图7所示，在第3工序P3之后，追加用于消除混响振动的消除波形。消除波形由在从第2工序P2经过2.75～3.25AL后通过压电元件S使压力产生室A的容积缩小的第4工序P4、以及在从第4工序P4经过0.75～1.25AL后通过压电元件S使压力产生室A的容积扩大而恢复的第5工序P5构成。

在第4工序P4中向压电元件S施加的电压，优选与在第2工序P2中施加的电压V2相等。另外，在第5工序P5中向压电元件S施加的电压，优选与在第3工序P3中施加的电压V3(初始电位)相等。

通过该消除波形，压力产生室A内的振动(混响振动)被消除，能够很好地进行下次液滴喷出。

另外，在接着之前的液滴喷出进行液滴喷出来形成同一像素的情况下，优选在第1工序P1之前进行通过压电元件S使压力产生室A的容积缩小的预工序Pp。从该预工序Pp到第1工序P1的工序间隔例如是0.3AL。在预工序Pp中向压电元件S施加的电压，优选与在第2工序P2中施加的电压V2相等。

通过追加该预工序Pp，能够使第2工序P2中喷出的液滴的飞行速度增加，能够防止与之前的喷出液滴的喷落位置产生偏差。

〔第3实施方式〕

图8是表示用于实现第3实施方式的液滴喷出头的驱动方法的驱动波形的图。

本实施方式的驱动波形如图8所示，是连续进行多滴喷出的情况下的驱动波形。使用上述的实施方式的驱动波形进行多滴喷出之中的最后的喷出。

第1滴的喷出是将2个液滴连续喷出并使它们在空中合一之后喷落的波形。第2滴及第3滴的喷出是以往的DRR波形。第4滴的喷出是上述的第1、第2实施方式的驱动波形。此外，图8中的数值将工序间隔作为AL的系数表示。

像这样，通过使用上述的实施方式的驱动波形，进行连续进行多滴喷出的情况下的最后的喷出，能够很好地防止特别成为问题的在最后的喷出中发生的卫星液滴。

〔关于墨水〕

在上述的各实施方式中，喷出的液体是墨水，但不限于墨水，液体的毛细管渗透速度通过{2·(毛细管半径)·(表面张力)·cos(接触角)}/{8·(粘度)·(管长)}来表现。毛细管渗透速度受到液体的粘度和表面张力的很大影响。例如，将表面张力40dyne/cm且粘度2cp的液体与表面张力28dyne/cm且粘度10cp的液体相比，在相同的毛细管半径且相同的管长下，后者的液体的毛细管渗透速度降低为前者的液体的1/10。

因此，由于液体粘度相异，弯月面M向恢复位置恢复的定时不同，在粘度高的液体中弯月面M的恢复变晚，反之，在粘度低的液体中弯月面M的恢复变早。另外，同样地，由于液体的表面张力相异，弯月面M向恢复位置恢复的定时不同，在表面张力低的液体中弯月面M的恢复变晚，反之，在表面张力高的液体中弯月面M的恢复变早。

像这样，如果由于液体粘度、表面张力相异，弯月面M向恢复位置恢复的定时不同，则可以想到：从第2工序P2经过0.4～1.55AL时执行第3工序P3，其后弯月面M在实质上恢复到恢复位置有变早或者变晚的情况。如果弯月面M向恢复位置的恢复变早或者变晚，则担心无法很好地通过混响振动来挤出弯月面M。

因此，本发明的驱动方法在喷出的液体的粘度为5cp以上且15cp以下、而且液体的表面张力为20dyne/cm以上且30dyne/cm以下的情况下发挥显著的效果。

〔关于各实施方式〕

在以上的各实施方式中，表示了压力赋予机构由压电元件S构成。本发明的驱动方法在像这样压力赋予机构由压电元件S构成的情况下，能够容易地控制使压力产生室内的压力下降的定时，因此是优选的。

另外，在各实施方式中，向压电元件施加矩形波的驱动波形。通过使用矩形波，容易将第3工序P3的开始定时设定在弯月面M返回到恢复位置的定时，另外，通过第3工序P3产生强的负压，能够容易地分离液滴，因此是优选的。

另外，在上述实施方式例中，使用了通过施加电场以剪切模式产生形变的剪切模式型的压电元件S作为压力赋予机构。在剪切模式型的压电元件中，能够更有效地利用图3所示的矩形波的驱动波形，能够降低驱动电压，能够进行更有效的驱动，因此是优选的。但是，本发明不限于这些，例如，作为压电元件，也可以使用单板型的压电促动器或纵振动类型的层叠型压电元件等其他方式的压电元件。另外，也可以使用利用了静电力或磁力的电机械转换元件、用于利用沸腾现象赋予压力的电热转换元件等其他压力赋予机构。

另外，在以上的说明中，使用了用于进行图像记录的喷墨记录头作为液滴喷出头，但不限于此，只要是具备用于喷出液滴的喷头、与该喷头连通的压力产生室以及使该压力产生室内的压力变化的压力赋予机构的液滴喷出头，就能够同样地适用。

实施例

图9是作为本发明的实施例表示液滴速度与卫星液滴长度之间的关系的曲线图。

使用喷头间距180dpi、射出液滴量14pl的剪切模式的记录头，利用DRR波形，将从第1工序P1到第2工序P2的工序间隔设定为1AL，如图9所示，将从第2工序P2到第3工序P3的工序间隔设为(1)0.5AL、(2)2AL、(3)4AL进行驱动，并喷出了液滴。确认了此时的液滴速度(m/s)(横轴)与卫星液滴长度(mm)(纵轴)的关系。

如图9所示，在(1)(将从第2工序P2到第3工序P3的工序间隔设为0.5AL的实施例)中，直到液滴速度6.0m/s为止未确认到卫星液滴发生。在(2)(将从第2工序P2到第3工序P3的工序间隔设为2AL的比较例)中，如果超过了液滴速度5.0m/s则确认到卫星液滴发生。在(3)(将从第2工序P2到第3工序P3的工序间隔设为4AL的比较例)中，虽然直到液滴速度6.0m/s为止未确认到卫星液滴发生，但超过液滴速度6.0m/s时发生的卫星液滴的长度比(1)时长。在(1)中，虽然如果超过液滴速度6.0m/s则发生卫星液滴，但其长度被抑制得比(3)时短。

附图标记说明：

1 喷头板

2 通道基材

3 喷头

4 分流器部件

41 分流器

42 墨水管

10 墨水柱

10b 尾部

50

H 记录头

A 压力产生室

S 压电元件(间隔壁)

Q1 电极

Q2 电极

Q3 电极

Q4 电极

M 弯月面

P1 第1工序

P2 第2工序

P3 第3工序