特開 2023-66945 液体吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023066945

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】液体吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20230509BHJP

   B41J 2/045 20060101ALI20230509BHJP

   B41J 2/015 20060101ALN20230509BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 603

B41J2/045

B41J2/14 301

B41J2/14 607

B41J2/015 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021177832

(22)【出願日】2021-10-29

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】高橋 康一

【テーマコード（参考）】

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C057AF71

2C057AG12

2C057AG33

2C057AG44

2C057AG68

2C057AM21

2C057AM22

(57)【要約】

【課題】個別液室に加える圧力が制限されずに、液体吐出特性の変動を抑制可能な液体吐出装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る液体吐出装置は、液体を吐出するノズルが設けられた少なくとも１つの第１個別液室と、前記ノズルが設けられていない少なくとも１つの第２個別液室と、前記第１および前記第２個別液室それぞれに設けられ、可撓性を有する振動板と、駆動信号に応じて前記振動板を変形させることにより、前記第１および前記第２個別液室それぞれの内部圧力を変化させる圧力可変部材と、前記第１および前記第２個別液室それぞれに連通する共通液室または共通流路と、前記圧力可変部材を駆動させる駆動部と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出するノズルが設けられた少なくとも１つの第１個別液室と、
前記ノズルが設けられていない少なくとも１つの第２個別液室と、
前記第１および前記第２個別液室それぞれに設けられ、可撓性を有する振動板と、
駆動信号に応じて前記振動板を変形させることにより、前記第１および前記第２個別液室それぞれの内部圧力を変化させる圧力可変部材と、
前記第１および前記第２個別液室それぞれに連通する共通液室または共通流路と、
前記圧力可変部材を駆動させる駆動部と、を有する液体吐出装置。

【請求項2】

前記第１個別液室は、複数の前記第１個別液室が並んで設けられており、
前記第２個別液室は、並んで設けられた複数の前記第１個別液室の端部の外側に設けられている請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項3】

前記駆動部は、前記圧力可変部材を駆動させる前記第１個別液室の個数または位置の少なくとも一方に応じて、前記圧力可変部材を駆動させる前記第２個別液室の個数を変化させる請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。

【請求項4】

前記駆動部は、前記第１および前記第２個別液室それぞれの前記圧力可変部材を並行して駆動させる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項5】

前記駆動部は、前記第１個別液室の前記圧力可変部材を駆動させる第１駆動信号と、前記第２個別液室の前記圧力可変部材を駆動させる第２駆動信号と、を出力し、
前記第２駆動信号の電圧波形は、前記第１駆動信号の電圧波形とは異なっている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項6】

前記第２駆動信号の電圧波形における最大電位と最小電位との最大電位差は、前記第１駆動信号の電圧波形における前記最大電位差よりも大きい請求項５に記載の液体吐出装置。

【請求項7】

前記第２駆動信号の電圧波形の位相は、前記第１駆動信号の電圧波形の位相に対して逆位相である請求項５または請求項６に記載の液体吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液体を吐出するノズルが設けられた個別液室を有し、個別液室に駆動信号を出力して個別液室内の圧力を変化させることによって、ノズルから液体を吐出する液体吐出装置が知られている。

【0003】

このような液体吐出装置として、液体吐出特性の変動を抑制するために、吐出ノズルが液体を吐出するタイミングよりも早いタイミングで、吐出ノズルの周辺における少なくとも１つの液体を吐出しない休止ノズルが設けられた個別液室内の液体を、液体が吐出されない程度に加圧する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の構成では、休止ノズルが設けられた個別液室に加える圧力によっては、休止ノズルから不要な液体が吐出されてしまうため、個別液室に加える圧力が制限される点に改善の余地がある。

【0005】

本発明は、個別液室に加える圧力が制限されずに、液体吐出特性の変動を抑制可能な液体吐出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る液体吐出装置は、液体を吐出するノズルが設けられた少なくとも１つの第１個別液室と、前記ノズルが設けられていない少なくとも１つの第２個別液室と、前記第１および前記第２個別液室それぞれに設けられ、可撓性を有する振動板と、駆動信号に応じて前記振動板を変形させることにより、前記第１および前記第２個別液室それぞれの内部圧力を変化させる圧力可変部材と、前記第１および前記第２個別液室それぞれに連通する共通液室または共通流路と、前記圧力可変部材を駆動させる駆動部と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、個別液室に加える圧力が制限されずに、液体吐出特性の変動を抑制可能な液体吐出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る液体吐出装置の構成例を示す断面図である。

【図2】実施形態に係る液体吐出装置の作用を説明する第１図である。

【図3】実施形態に係る液体吐出装置の作用を説明する第２図である。

【図4】第１実施形態に係る駆動回路による駆動信号例を示す図である。

【図5】第２実施形態に係る駆動回路による駆動信号例を示す図である。

【図6】第３実施形態に係る駆動回路による駆動信号例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について詳細に説明する。各図面において、同一構成部には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。

【0010】

［実施形態］
実施形態に係る液体吐出装置１は、例えば、インクを吐出させて用紙に画像を形成する画像形成装置や、立体造形物を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置等の様々な用途に使用されるものである。液体吐出装置１は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像を可視化するものの他、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

【0011】

液体吐出装置１により吐出されたインクは、インクが付着可能なものに付着される。インクが付着可能なものとは、インクが少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するもの等を意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布等の被記録媒体、電子基板、圧電素子等の電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セル等の媒体である。インクが付着可能なものの材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等、インクが一時的でも付着可能であればよい。

【0012】

液体吐出装置１から吐出されるインクは、ノズルが吐出する液体の一例である。液体は、液体吐出装置１から吐出可能な粘度や表面張力を備えるものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、液体は、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料等を含む。あるいは、液体は、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質またはカルシウム等の生体適合材料や、天然色素等の可食材料等を含む溶液、懸濁液、エマルジョン等を含む。これらの液体は、例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で使用される。

【0013】

液体吐出装置１としては他にも、用紙の表面を改質する等の目的で、用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置等が含まれる。

【0014】

＜液体吐出装置１の構成例＞
図１は、液体吐出装置１の構成を例示する断面図である。液体吐出装置１は、少なくとも１つの第１個別液室１１ａと、少なくとも１つの第２個別液室１１ｂと、振動板１３と、圧力可変部材１４と、共通液室１５と、駆動回路２と、を有する。

【0015】

共通液室１５は、複数の第１個別液室１１ａと、複数の第２個別液室１１ｂと、が並ぶ方向を長手とし、六方を面に囲まれた直方体状の箱状構造体である。共通液室１５は、個別液室とは別にインクが流れる流路であるという観点では、共通流路と称することもできる。

【0016】

共通液室１５の材質には、例えばステンレス鋼等の金属材料を適用できる。共通液室１５は、流路１２を通して共通液室１５から流れ込むインク５を内側に収容する。共通液室１５は、供給口１５１と、排出口１５２と、を一方の面に有する。

【0017】

共通液室１５は、供給口１５１を介して供給用チューブ４１と接続しており、供給用チューブ４１を通して、インク５を貯留するインクタンク等からインク５が供給される。また共通液室１５は、排出口１５２を介して排出用チューブ４２と接続している。液体吐出装置１は、共通液室１５からインク５を排出する場合には、栓３が開放された後、排出用チューブ４２を通して共通液室１５内のインク５を排出できる。例えば、液体吐出装置１は、インクタンクと液体吐出装置１との間においてインク５を循環させる循環機構に接続している場合には、循環機構により循環されるインク５を供給口１５１から供給し、排出口１５２から排出できる。

【0018】

第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂは、それぞれ流路１２を通して共通液室１５に連通している。共通液室１５内のインク５は、流路１２を通して第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂそれぞれに流れ込むことができる。

【0019】

本実施形態では、液体吐出装置１は、並んで設けられた５個の第１個別液室１１ａと、第１個別液室１１ａが並ぶ方向における第１個別液室１１ａの端部の外側に設けられた合計６個の第２個別液室１１ｂと、を有する。但し、第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂの個数や配置は、上記に限定されるものではなく、液体吐出装置１の用途等に応じて適宜選択可能である。

【0020】

第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂのそれぞれは、六方を面に囲まれた直方体状の箱状構造体であり、流路１２を通して共通液室１５から流れ込むインクを内側に収容できる。複数の第１個別液室１１ａと、複数の第２個別液室１１ｂは、例えば、ステンレス鋼等の金属材料を材質として一体に形成される。

【0021】

第１個別液室１１ａは、インクを吐出するノズル１１０を一方の面に有する。ノズル１１０は、該一方の面に形成された貫通孔である。ノズル１１０の貫通孔形状は、例えば略真円形状であるが、これに限定されるものではなく、略楕円形状、略矩形状または略多角形状等のいずれの形状であってもよい。

【0022】

ノズル１１０は、第１個別液室１１ａ内に収容されたインクを、第１個別液室１１ａ内に加えられる圧力に応じ、ノズル１１０を通して第１個別液室１１ａの外側に向けて吐出する。

【0023】

一方、第２個別液室１１ｂは、インクを吐出するノズル１１０を有さない。従って、第２個別液室１１ｂ内に収容されたインクは、第２個別液室１１ｂ内に圧力が加えられると、この圧力を、流路１２を通して共通液室１５側に伝達する。

【0024】

振動板１３は、可撓性を有する板状部材であり、第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂそれぞれと対をなすように、第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂそれぞれと共通液室１５との間に設けられている。振動板１３は、例えばステンレス鋼等の金属材料を材質として構成される。

【0025】

圧力可変部材１４は、振動板１３における第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂとは反対側の面に、振動板１３に対して圧力を印加可能に設けられている。圧力可変部材１４は、チタン酸バリウムやジルコン酸バリウム等の圧電材料を含み、印加電圧に応じて伸縮する圧電素子を含む。但し、圧力可変部材１４は、圧電素子を含むものに限定されず、振動板１３に対して圧力を印加できれば静電アクチュエータ等を用いてもよい。本実施形態では、圧力可変部材１４は、複数の振動板１３と対をなすように、複数の圧力可変部材１４を含んでいる。

【0026】

圧力可変部材１４は、印加電圧としての駆動信号に応じて駆動、例えば伸縮し、振動板１３を変形させることにより、第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂそれぞれの内部圧力を変化させる。

【0027】

駆動回路２は、圧力可変部材１４を駆動させる駆動部の一例である。駆動回路２は、複数の圧力可変部材１４と電気的に接続しており、所定の電圧波形を含む駆動信号を出力し、圧力可変部材１４に印加することによって圧力可変部材１４を駆動させる。

【0028】

液体吐出装置１は、駆動回路２から圧力可変部材１４に駆動信号を出力し、第１個別液室１１ａの振動板１３を変形させることにより、第１個別液室１１ａのノズル１１０からインクを吐出させる。また液体吐出装置１は、駆動回路２から圧力可変部材１４に駆動信号を出力し、第２個別液室１１ｂの振動板１３を変形させることにより、第２個別液室１１ｂ内に圧力を加えることができる。液体吐出装置１は、第２個別液室１１ｂ内に圧力を加えることによって、第１個別液室１１ａのノズル１１０から吐出されるインクの吐出速度等の吐出特性の変動を抑制する。

【0029】

＜液体吐出装置１の作用＞
図２および図３を参照して、液体吐出装置１の作用を詳細に説明する。図２は、インク５を吐出する際における液体吐出装置１の作用を説明する図である。図３は、インク５を吐出後に、液体吐出装置１にインク５が補給、例えばリフィルされる際における液体吐出装置１の作用を説明する図である。

【0030】

図２および図３は、液体吐出装置１が有する複数の第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂのうち、２個の第１個別液室１１ａ１および１１ａ２と、１個の第２個別液室１１ｂと、を示している。第１個別液室１１ａ１は、流路１２ａ１を通して共通液室１５と連通している。第１個別液室１１ａ２は、流路１２ａ２を通して共通液室１５と連通している。第２個別液室１１ｂは、流路１２ｂを通して共通液室１５と連通している。

【0031】

図２に示すように、第１個別液室１１ａ１からインク５を吐出する際に、圧力可変部材１４ａ１が駆動信号に応じてノズル１１０側に伸長すると、第１個別液室１１ａ１には圧力がかかる。第１個別液室１１ａ１内のインク５は、この圧力によって、ノズル１１０ａ１の貫通孔内に移動すると同時に流路１２ａ１を通って共通液室１５側にも移動する。ノズル１１０ａ１の貫通孔内へのインク５の移動に応じて、ノズル１１０ａ１からインク滴Ｍが吐出される。

【0032】

例えば、液体吐出装置１が所定の吐出周波数により繰り返してインク滴Ｍを吐出すると、第１個別液室１１ａ１からインク５が共通液室１５側に繰り返して移動することにより、共通液室１５内のインク５を押す圧力が繰り返し発生する。この繰り返し圧力によって、共通液室１５が振動すると共に、第１個別液室１１ａ２が振動する場合がある。

【0033】

第１個別液室１１ａ２が振動すると、振動により生じる圧力によって、共通液室１５から流路１２ａ２を通って第１個別液室１１ａ２内にインク５が移動し、第１個別液室１１ａ２が有するノズル１１０ａ２の貫通孔内でのインク５の液面の高さが変化する。この液面の高さ変化に応じて、第１個別液室１１ａ２からノズル１１０ａ２を通してインク５を吐出する際に吐出速度等の吐出特性が変動する。共通液室１５および第１個別液室１１ａ２の振動が共振振動であると、吐出特性の変動はより顕著になる。

【0034】

本実施形態では、液体吐出装置１は、吐出において第１個別液室１１ａ１の圧力可変部材１４ａ１を駆動させる際に、圧力可変部材１４ａ１の駆動動作とは異なる駆動動作を、第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４ｂに行わせる。例えば、液体吐出装置１は、圧力可変部材１４ａ１がノズル１１０ａ１側に伸長する場合には、圧力可変部材１４ｂを共通液室１５側に収縮させる。

【0035】

液体吐出装置１は、圧力可変部材１４ｂの収縮により、共通液室１５内のインク５を第２個別液室１１ｂ内に移動させ、吐出の際に第１個別液室１１ａから共通液室１５にインク５が移動することによって生じる圧力を吸収できる。液体吐出装置１は、この圧力吸収によって、共通液室１５内から第１個別液室１１ａ２内へのインク５の移動を抑制し、ノズル１１０ａ２の貫通孔内におけるインク５の液面の高さ変化を抑えることができる。これにより、液体吐出装置１は、第１個別液室１１ａ２からインク５を吐出する際の吐出特性変動を抑制できる。

【0036】

また図３に示すように、液体吐出装置１にインクがリフィルされる際には、第１個別液室１１ａ１からインク５が吐出された後に、第１個別液室１１ａ１には白抜き矢印で示す吸引力Ｐが作用する。この吸引力Ｐによって第１個別液室１１ａ２内のインク５が共通液室１５内に移動することにより、液体吐出装置１が第２個別液室１１ｂを有さない場合には、第１個別液室１１ａ１内および１１ａ２内のインク５に、共通液室１５側に向かう力が作用する。そして、第１個別液室１１ａ１内のノズル１１０ａ１および第１個別液室１１ａ２内のノズル１１０ａ２の各貫通孔内でのインク５の液面高さが変化する。

【0037】

第１個別液室１１ａ１のノズル１１０ａ１および１１ａ２のノズル１１０ａ２それぞれにおけるインク５の液面高さが変化するタイミングが相互に異なることにより、第１個別液室１１ａ１および１１ａ２それぞれからインク５が吐出される際に、吐出速度が異なる等、吐出特性が変動する。

【0038】

本実施形態では、例えば第１個別液室１１ａ１からインク５を吐出した後のリフィルの際に、第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４ｂに、第１個別液室１１ａ１の圧力可変部材１４ａ１の駆動動作とは異なる駆動動作を行わせる。液体吐出装置１は、圧力可変部材１４ｂの駆動動作によって第２個別液室１１ｂから共通液室１５へインク５を移動させる。これにより液体吐出装置１は、第１個別液室１１ａ２に作用する、共通液室１５側にインク５を移動させる力を低減し、ノズル１１０ａ２の貫通孔内におけるインク５の液面高さ変化を抑制する。この結果、液体吐出装置１は、第１個別液室１１ａ１および１１ａ２それぞれからインク５を吐出する際の吐出特性変動を抑制することができる。

【0039】

＜第１実施形態に係る駆動回路２による駆動信号例＞
図４は、第１実施形態に係る駆動回路２による駆動信号の一例を説明する図である。図４において、横軸は時間（μｓ）、縦軸は電位（％）を表している。駆動信号は、電位の時間変化を表す電圧波形を含む信号である。

【0040】

第１駆動信号２１ａ１は、ノズル１１０が設けられている第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４を駆動させる信号である。第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３は、ノズル１１０が設けられていない第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４を駆動させる信号である。第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３は、それぞれ異なる第２個別液室１１ｂに印加される。

【0041】

第１駆動信号２１ａ１が第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４に印加されると、電位に応じて圧力可変部材１４が駆動され、第１個別液室１１ａの圧力が変化することによって、ノズル１１０はインク５を吐出する。

【0042】

一方、第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３が第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４に印加されると、電位に応じて圧力可変部材１４が駆動され、第１個別液室１１ａの圧力が変化する。

【0043】

例えば、駆動回路２は、第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４に第１駆動信号２１ａ１を出力することと並行して、第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４に第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３を出力する。第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３それぞれの電圧波形は、第１駆動信号２１ａ１の電圧波形に対して異なっている。具体的には、電位の大きさおよび電位変化のタイミング（位相）が異なっている。このため、第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３に応じた第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４の駆動動作は、第１駆動信号２１ａ１に応じた第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４の駆動動作とは異なるものとなる。

【0044】

駆動回路２は、第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４に第１駆動信号２１ａ１を出力するタイミングに対し、第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４に第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３を、タイミングをずらして、換言すると非並行に出力してもよい。この場合にも、第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４の駆動動作は、第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４の駆動動作とは異なるものとなる。

【0045】

また図４では、相互に異なる電圧波形を含む第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３を例示したが、第１駆動信号２１ａ１に対して異なっていれば、第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３は、いずれも同じであってもよい。

【0046】

ここで、吐出変動は、吐出させる第１個別液室の個数または位置に応じて異なる場合がある。このため本実施形態では、駆動回路２は、圧力可変部材１４を駆動させる第１個別液室１１ａの個数または位置の少なくとも一方に応じて、圧力可変部材１４を駆動させる第２個別液室１１ｂの個数を変化させる。

【0047】

例えば、駆動回路２は、５個の第１個別液室１１ａそれぞれの圧力可変部材１４を駆動させてインク５を吐出する場合には、２個の第２個別液室１１ｂそれぞれの圧力可変部材１４を駆動させて、２個の第２個別液室１１ｂ内に圧力を加える。また駆動回路２は、１０個の第１個別液室１１ａそれぞれの圧力可変部材１４を駆動させてインク５を吐出する場合には、４個の第２個別液室１１ｂそれぞれの圧力可変部材１４を駆動させて、４個の第２個別液室１１ｂ内に圧力を加える。

【0048】

あるいは、駆動回路２は、第１個別液室１１ａの総個数の５０％に対応する第１個別液室１１ａからインク５を吐出する場合には、第２個別液室１１ｂの総個数の１０％に対応する第２個別液室１１ｂに圧力を加える。また駆動回路２は、第１個別液室１１ａの総個数の３０％に対応する第１個別液室１１ａからインク５を吐出する場合には、第２個別液室１１ｂの総個数の５％に対応する第２個別液室１１ｂに圧力を加える。

【0049】

圧力可変部材１４を駆動させる第２個別液室１１ｂの個数を変化させることによって、吐出変動の抑制作用を異ならせることができる。本実施形態では、圧力可変部材１４を駆動させる第１個別液室１１ａの個数または位置に応じて、吐出変動を好適に抑制可能な、圧力可変部材１４を駆動させる第２個別液室１１ｂの個数を予め定めておく。そして駆動回路２は、圧力可変部材１４を駆動させる第１個別液室１１ａの個数または位置に応じて、圧力可変部材１４を駆動させる第２個別液室１１ｂの個数を変化させることにより、吐出特性変動の抑制作用を適正化できる。また、液体吐出装置１は、圧力可変部材１４を駆動させる第１個別液室１１ａの個数または位置に応じて、第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４に印加する電圧波形を変化させても同様の効果を得ることができる。

【0050】

＜液体吐出装置１の効果＞
液体吐出装置１の効果について説明する。

【0051】

従来、液体吐出装置は、インクを吐出することによって印刷媒体に印刷する速度と密度との組み合わせ等に応じて、異なる吐出周波数によりインクを吐出する場合がある。また液体吐出装置は、ノズルからインクを吐出する個別液室の構造に応じて、特定の周波数では吐出されるインク滴の重量やインク滴の速度が増減する等、吐出特性が変動する場合がある。このような吐出特性変動を抑制するために、圧力可変部材を駆動させる駆動信号における電圧波形を変化させる技術が知られている。

【0052】

しかしながら、従来の技術では、駆動信号の電圧波形を変化させるために複雑な駆動回路を要したり、電圧波形の時間的な長さを確保するために吐出周波数の高速化が制限されたりする場合があった。

【0053】

一方で、ノズルが設けられた個別液室のうち、インクを吐出しない休止ノズルに対し、吐出しない程度の電圧の駆動信号を印加することによって共振振動を制振し、吐出特性の変動を抑制する構成が開示されている。

【0054】

しかしながら、制振のために、大きな電圧の駆動信号を印加して大きな圧力を加えると、この圧力によって個別液室のノズルから不要なインクが吐出されたり、漏れ出したりして、印刷媒体をインクにより汚染する等の不具合が生じる場合があった。

【0055】

本実施形態に係る液体吐出装置１は、ノズルが設けられていない少なくとも１つの第２個別液室１１ｂを有し、第１個別液室１１ａからインク５を吐出させる際、または第１個別液室１１ａにインク５をリフィルする際等に、第２個別液室１１ｂ内に圧力を加える。これにより、液体吐出装置１は、吐出時やリフィル時に発生する共通液室１５または第１個別液室１１ａの振動を抑え、第１個別液室１１ａから吐出されるインク５の吐出特性変動を抑制できる。また第２個別液室１１ｂにはノズル１１０ｂが設けられていないため、圧力を加えても第２個別液室１１ｂ内のインク５が吐出されたり、漏れ出したりすることはない。このため、本実施形態では、個別液室に加える圧力が制限されずに、吐出特性の変動を抑制可能な液体吐出装置１を提供できる。

【0056】

また本実施形態では、第１個別液室１１ａは、複数の第１個別液室１１ａが並んで設けられており、第２個別液室１１ｂは、並んで設けられた複数の第１個別液室１１ａの端部の外側に設けられている。この配置により、液体吐出装置１は、第１個別液室１１ａが並ぶ間隔等に影響を与えることなく、第２個別液室１１ｂを設けることができる。

【0057】

また本実施形態では、駆動回路２（駆動部）は、圧力可変部材１４を駆動させる第１個別液室１１ａの個数または位置の少なくとも一方に応じて、圧力可変部材１４を駆動させる第２個別液室１１ｂの個数を変化させる。これにより、吐出させる第１個別液室の個数または位置に応じて異なる吐出特性変動を、好適に抑制することができる。

【0058】

また本実施形態では、駆動回路２は、第１個別液室１１ａおよび第２個別液室１１ｂそれぞれの圧力可変部材１４を並行して駆動させる。これにより、液体吐出装置１は、駆動回路２による駆動信号の出力動作を簡単にできる。

【0059】

また本実施形態では、第２駆動信号２１ｂ１、２１ｂ２および２１ｂ３の電圧波形は、第１駆動信号２１ａ１の電圧波形とは異なっている。これにより、液体吐出装置１は、第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４の駆動動作と、第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４の駆動動作と、を異ならせることができる。その結果、液体吐出装置１は、第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４の駆動により発生する圧力に応じた吐出特性変動を抑制できる。

【0060】

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成部には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。この点は、以降に示す実施形態においても同様とする。

【0061】

図５は、第２実施形態に係る駆動回路２による駆動信号の一例を示す図である。図５において、横軸は時間（μｓ）、縦軸は電位（％）を表している。

【0062】

第１駆動信号２１ａ２は、ノズル１１０が設けられている第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４を駆動させる信号である。第２駆動信号２１ｂ４は、ノズル１１０が設けられていない第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４を駆動させる信号である。

【0063】

図５に示すように、第２駆動信号２１ｂ４の電圧波形における最大電位Ｖｂ１と最小電位Ｖｂ２との最大電位差Ｖｂは、第１駆動信号２１ａ２の電圧波形における最大電位Ｖａ１と最小電位Ｖａ２との最大電位差Ｖａよりも大きい。

【0064】

液体吐出装置１は、吐出時やリフィル時における共通液室１５または第１個別液室１１ａの振動が大きい場合にも、最大電位差Ｖｂを最大電位差Ｖａよりも大きくすることによって、第２個別液室１１ｂおよび共通液室１５に大きな圧力を加え、振動を抑えることができる。第２個別液室１１ｂにはノズル１１０が設けられていないため、最大電位差Ｖｂを大きくし、加える圧力を大きくしても、第２個別液室１１ｂからインク５が吐出されたり、漏れ出したりすることはない。このように本実施形態では、個別液室に加える圧力が制限されずに、吐出特性の変動を抑制可能な液体吐出装置１を提供できる。

【0065】

なお、上記以外の効果は、第１実施形態と同様である。

【0066】

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。図６は、第３実施形態に係る駆動回路２による駆動信号の一例を示す図である。図６において、横軸は時間（μｓ）、縦軸は電位（％）を表している。

【0067】

第１駆動信号２１ａ３は、ノズル１１０が設けられている第１個別液室１１ａの圧力可変部材１４を駆動させる信号である。第２駆動信号２１ｂ５は、ノズル１１０が設けられていない第２個別液室１１ｂの圧力可変部材１４を駆動させる信号である。

【0068】

図６に示すように、第２駆動信号２１ｂ５の電圧波形の位相φｂは、第１駆動信号２１ａ３の電圧波形の位相φａに対して逆位相である。ここで、逆位相とは、位相角が略１８０度ずれていることをいう。略１８０度とは、厳密に１８０度であることを要求するものではなく、多少のずれは許容することを意味する。例えば、位相φｂが位相φａに対して１７５度以上で１８５度以下ずれている場合にも、位相φｂは、位相φａに対して逆位相といえる。

【0069】

液体吐出装置１は、位相φｂを位相φａに対して逆位相にすることにより、第１駆動信号２１ａ３を第１個別液室１１ａに印加することにより生じた振動の圧力に対し、逆向きとなる圧力を発生させ、振動の圧力を相殺させることができる。このようにして本実施形態では、個別液室に加える圧力が制限されずに、吐出特性の変動を抑制可能な液体吐出装置１を提供できる。

【0070】

なお、上記以外の効果は、第１実施形態と同様である。

【0071】

以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0072】

実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係をこれに限定するものではない。

【符号の説明】

【0073】

１ 液体吐出装置
１１ａ 第１個別液室
１１０ ノズル
１１ｂ 第２個別液室
１２ 流路
１３ 振動板
１４ 圧力可変部材
１５ 共通液室
１５１ 供給口
１５２ 排出口
２ 駆動回路（駆動部の一例）
３ 栓
４１ 供給用チューブ
４２ 排出用チューブ
５ インク
２１ａ１、２１ａ２ 第１駆動信号
２１ｂ１、２１ｂ２、２１ｂ３、２１ｂ４、２１ｂ５ 第２駆動信号
Ｍ インク滴
Ｖａ１、Ｖｂ１ 最大電位
Ｖａ２、Ｖｂ２ 最小電位
Ｖａ、Ｖｂ 最大電位差
φａ、φｂ 位相

【先行技術文献】

【特許文献】

【0074】

【特許文献1】特開２００９－２２６５８７号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】