(57)【要約】【課題】同時に吐出するノズル数やノズル群におけるノズルの位置による液体の飛翔速度や重量などの吐出特性のばらつきを低減することが可能な液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法を提供する。【解決手段】ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が予め定められた閾値以下の場合、当該吐出ノズルに対応する圧力発生素子を第１吐出駆動パルスを用いて駆動し、ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が閾値を超えた場合、端部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を第１吐出駆動パルスを用いて駆動する一方、中央部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を第２吐出駆動パルスを用いて駆動する。【選択図】図７
2010188695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルを複数列設して成るノズル群及びノズルに連通する圧力発生室を含む一連の液体流路を有する流路ユニット、前記圧力発生室の容積を変動させる圧力発生素子を各圧力発生室に対応して複数有するアクチュエーターユニット、及び、前記流路ユニットと前記アクチュエーターユニットが固定されるケースを有する液体吐出ヘッドと、
前記圧力発生素子を駆動してノズルから液体を吐出させるための吐出駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記吐出駆動パルスの前記圧力発生素子への印加を制御して液体吐出ヘッドの液体吐出動作を制御する吐出制御手段と、
を備えた液体吐出装置であって、
前記ノズル群は、ノズル群の一端から所定数までを一端部ノズル群、他端から所定数までを他端部ノズル群、一端部ノズル群と他端部ノズル群との間のノズル群を中間ノズル群として区分され、
前記駆動信号発生手段は、第１吐出駆動パルスを含む第１駆動信号と、前記第１吐出駆動パルスとは異なる第２吐出駆動パルスを含む第２駆動信号とを発生し、
前記第１吐出駆動パルス及び前記第２吐出駆動パルスは、圧力発生室を膨張させる膨張要素と、膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素と、膨張された圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる収縮要素と、を少なくとも有し、
前記第１吐出駆動パルスは、ノズル単体で液体を吐出させるときに当該ノズルに対応する圧力発生室内の液体に生じる固有周期Ｔｃａ、設計上基準とする固有周期である基準ＴｃＤ、及び、当該基準ＴｃＤに基づいて設定された膨張維持要素の基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（Ａ）を満たすように前記膨張維持要素の時間幅Ｐｗｈ１が設定された吐出駆動パルスであり、
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃａ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（Ａ）
前記第２吐出駆動パルスは、ノズル群を構成する全てのノズルから同時に液体を吐出させるときに中央部ノズル群の圧力発生室内の液体に生じる固有周期Ｔｃｂ、前記基準ＴｃＤ、及び、前記基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（Ｂ）を満たすように前記膨張維持要素の時間幅Ｐｗｈ１が設定された吐出駆動パルスであり、
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃｂ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（Ｂ）
前記吐出制御手段は、前記ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が予め定められた閾値以下の場合、当該吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第１吐出駆動パルスを用いて駆動し、前記ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が前記閾値を超えた場合、前記端部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第１吐出駆動パルスを用いて駆動する一方、前記中央部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第２吐出駆動パルスを用いて駆動することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記第２吐出駆動パルスの最低電位から最高電位までの電位差は、前記固有周期Ｔｃａの振動における前記収縮要素が圧力発生素子に印加される時点の振幅に対する、前記固有周期Ｔｃｂにおける前記収縮要素が圧力発生素子に印加される時点の振幅の割合に応じて、前記第１吐出駆動パルスの最低電位から最高電位までの電位差に対して補正されたことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
液体を吐出するノズルを複数列設して成るノズル群及びノズルに連通する圧力発生室を含む一連の液体流路を有する流路ユニット、前記圧力発生室の容積を変動させる圧力発生素子を各圧力発生室に対応して複数有するアクチュエーターユニット、及び、前記流路ユニットと前記アクチュエーターユニットが固定されるケースを有する液体吐出ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動してノズルから液体を吐出させるための吐出駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記吐出駆動パルスの前記圧力発生素子への印加を制御して液体吐出ヘッドの液体吐出動作を制御する吐出制御手段と、を備えた液体吐出装置の制御方法であって、
前記ノズル群は、ノズル群の一端から所定数までを一端部ノズル群、他端から所定数までを他端部ノズル群、一端部ノズル群と他端部ノズル群との間のノズル群を中間ノズル群として区分され、
第１駆動信号には、第１吐出駆動パルスを含ませる一方、第２駆動信号には、前記第１吐出駆動パルスとは異なる第２吐出駆動パルスを含ませ、
前記第１吐出駆動パルス及び前記第２吐出駆動パルスは、圧力発生室を膨張させる膨張要素と、膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素と、膨張された圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる収縮要素と、を少なくとも有し、
前記第１吐出駆動パルスは、ノズル単体で液体を吐出させるときに当該ノズルに対応する圧力発生室内の液体に生じる固有周期Ｔｃａ、設計上基準とする固有周期である基準ＴｃＤ、及び、当該基準ＴｃＤに基づいて設定された膨張維持要素の基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（Ａ）を満たすように前記膨張維持要素の時間幅Ｐｗｈ１が設定された吐出駆動パルスであり、
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃａ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（Ａ）
前記第２吐出駆動パルスは、ノズル群を構成する全てのノズルから同時に液体を吐出させるときに中央部ノズル群の圧力発生室内の液体に生じる固有周期Ｔｃｂ、前記基準ＴｃＤ、及び、前記基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（Ｂ）を満たすように前記膨張維持要素の時間幅Ｐｗｈ１が設定された吐出駆動パルスであり、
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃｂ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（Ｂ）
前記ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が予め定められた閾値以下の場合、当該吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第１吐出駆動パルスを用いて駆動し、前記ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が前記閾値を超えた場合、前記端部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第１吐出駆動パルスを用いて駆動する一方、前記中央部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第２吐出駆動パルスを用いて駆動することを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式プリンター等の液体吐出装置及びその制御方法に関するものであり、特に、駆動信号に含まれる吐出駆動パルスを圧力発生素子に印加することにより液体の吐出を制御可能な液体吐出装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクを記録紙等の記録媒体（着弾対象物）に対して吐出・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造装置等、各種の製造装置にも液体吐出装置が応用されている。
【０００３】
上記記録ヘッドは、リザーバー（共通液体室）から圧力発生室を通ってノズルに至るまでの一連のインク流路を備え、圧力発生素子の一種である圧電振動子を作動させて圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用して圧力発生室内のインクをノズルからインク滴として吐出するように構成されている。そして、この記録ヘッドには、圧電振動子群を固定板に接合したアクチュエーターユニット（振動子ユニット）と、このアクチュエーターユニットを個別に収納可能な収容室をアクチュエーターユニット毎に形成した樹脂製のケースと、上記インク流路を形成する流路ユニットとを備えた構成を採るものがある。
【０００４】
上記の流路ユニットは、例えば、複数のノズルを列設して成るノズル列（ノズル群の一種）を形成したノズルプレートと、圧力発生室等のインク流路となる流路基部を形成した流路形成基板と、この流路形成基板の流路基部の開口を封止する封止板（振動板）とを備え、これらの各部材を積層状態で一体化することにより作製されている。封止板は、例えば、ステンレス鋼製の支持板に樹脂製フィルムをラミネートし、支持板を部分的に除去した複合板材により構成される。この封止板における圧力発生室に対応する部分には、圧力発生室の容積を変化させるダイヤフラム部が設けられている。このダイヤフラム部は、圧電振動子の先端面が接合される部分を島部として残した状態で、この島部の周囲の支持板をエッチング等によって環状に除去して樹脂フィルムのみとすることで作製されている。
【０００５】
一般的に、アクチュエーターユニットは１つのノズル列を構成するノズルの数（例えば、１８０個）に対応する数だけ圧電振動子を有している。つまり、１つのノズル列に対して１つのアクチュエーターユニットが対応している。アクチュエーターユニットの圧電振動子の自由端部は、ケースの収容室の流路ユニット側開口を通じてケースの外部に露出しており、その先端面が封止板のダイヤフラム部を構成する島部に接合される。そして、この圧電振動子の伸縮によって封止板のダイヤフラム部を変形させることで圧力発生室の容積を増減することができる。また、このアクチュエーターユニットの固定板は、ステンレス鋼等の板材によって作製されており、ケースの収容室の内壁面に接着によって接合されている（特許文献１参照）。
【０００６】
このような構造の記録ヘッドでは、アクチュエーターユニットの各圧電振動子を駆動してノズルからインクを吐出する際に、１つのノズル列を構成するノズルのうちの１つのノズルのみからインクを吐出する場合とノズル列の全てのノズルからインクを同時に吐出する場合とでは、封止板のダイヤフラム部の変位によって樹脂フィルムが変形したときにアクチュエーターユニットに伝わる応力の大きさが異なる。つまり、１つの圧電振動子を駆動する場合の応力と比べて、アクチュエーターユニットの全ての圧電振動子を駆動する場合、応力が大きくなる。そして、このアクチュエーターユニットを含む記録ヘッドの構造上、ノズル列の両端部よりも中央部の強度が弱いため、記録ヘッド中央部のコンプライアンスが両端部に比べて大きくなってしまう。したがって、ノズル列の全てのノズル或いは半数以上のノズルから同時にインクを吐出する場合には、ノズル列の両端部に位置するノズルにおける吐出特性とノズル列中央部に位置するノズルにおける吐出特性とが異なる問題があった。具体的には、ノズル列の両端部に位置するノズルから吐出されるインクの重量や飛翔速度に比べて、ノズル列中央部のノズルから吐出されるインクの重量や飛翔速度が低下する。また、特許文献２の図２３に示されているように、ノズル列の両端部に対応する位置ノズルからのインクの吐出量が多く、ノズル列中央部のノズルからのインク吐出量がその次に多く、ノズル列端部とノズル列中央部との間に位置するノズルからのインク吐出量が少ない吐出特性を示す記録ヘッドもある。
【０００７】
このように同一ノズル列内の各ノズル間で吐出特性の相違がある場合に、各ノズル間の吐出特性を揃えるための構成が種々提案されている。例えば、特許文献３には、圧力室の圧力変動特性を調整する補正用素子を、各圧力発生素子に対して電気的に接続し、この補正用素子によって、圧力発生素子を駆動する駆動信号の駆動電圧を最適な状態に調整して各ノズルの吐出量を揃える方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２０３０６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１６１６号公報
【特許文献３】特開２００７−２０３７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の構成では、吐出されるインクの重量をノズル間で揃えることができるが、インクの飛翔速度までは調整することができない問題がある。また、ノズル列において、同時に吐出を行うノズルの数に応じた吐出特性の変動に対応することが難しいという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、同時に吐出するノズル数やノズル群におけるノズルの位置による液体の飛翔速度や重量などの吐出特性のばらつきを低減することが可能な液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を吐出するノズルを複数列設して成るノズル群及びノズルに連通する圧力発生室を含む一連の液体流路を有する流路ユニット、前記圧力発生室の容積を変動させる圧力発生素子を各圧力発生室に対応して複数有するアクチュエーターユニット、及び、前記流路ユニットと前記アクチュエーターユニットが固定されるケースを有する液体吐出ヘッドと、
前記圧力発生素子を駆動してノズルから液体を吐出させるための吐出駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記吐出駆動パルスの前記圧力発生素子への印加を制御して液体吐出ヘッドの液体吐出動作を制御する吐出制御手段と、
を備えた液体吐出装置であって、
前記ノズル群は、ノズル群の一端から所定数までを一端部ノズル群、他端から所定数までを他端部ノズル群、一端部ノズル群と他端部ノズル群との間のノズル群を中間ノズル群として区分され、
前記駆動信号発生手段は、第１吐出駆動パルスを含む第１駆動信号と、前記第１吐出駆動パルスとは異なる第２吐出駆動パルスを含む第２駆動信号とを発生し、
前記第１吐出駆動パルス及び前記第２吐出駆動パルスは、圧力発生室を膨張させる膨張要素と、膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素と、膨張された圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる収縮要素と、を少なくとも有し、
前記第１吐出駆動パルスは、ノズル単体で液体を吐出させるときに当該ノズルに対応する圧力発生室内の液体に生じる固有周期Ｔｃａ、設計上基準とする固有周期である基準ＴｃＤ、及び、当該基準ＴｃＤに基づいて設定された膨張維持要素の基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（Ａ）を満たすように前記膨張維持要素の時間幅Ｐｗｈ１が設定された吐出駆動パルスであり、
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃａ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（Ａ）
前記第２吐出駆動パルスは、ノズル群を構成する全てのノズルから同時に液体を吐出させるときに中央部ノズル群の圧力発生室内の液体に生じる固有周期Ｔｃｂ、前記基準ＴｃＤ、及び、前記基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（Ｂ）を満たすように前記膨張維持要素の時間幅Ｐｗｈ１が設定された吐出駆動パルスであり、
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃｂ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（Ｂ）
前記吐出制御手段は、前記ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が予め定められた閾値以下の場合、当該吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第１吐出駆動パルスを用いて駆動し、前記ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が前記閾値を超えた場合、前記端部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第１吐出駆動パルスを用いて駆動する一方、前記中央部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第２吐出駆動パルスを用いて駆動することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が予め定められた閾値以下の場合、当該吐出ノズルに対応する圧力発生素子を第１吐出駆動パルスを用いて駆動し、ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が閾値を超えた場合、端部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を第１吐出駆動パルスを用いて駆動する一方、中央部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を第２吐出駆動パルスを用いて駆動するので、同時に吐出するノズル数やノズル群におけるノズル列におけるノズルの位置によらず、ノズル群の全てのノズルの吐出特性を目標値に近づけることができ、吐出特性のばらつきを低減することができる。
【００１３】
上記構成において、前記第２吐出駆動パルスの最低電位から最高電位までの電位差は、前記固有周期Ｔｃａの振動における前記収縮要素が圧力発生素子に印加される時点の振幅に対する、前記固有周期Ｔｃｂにおける前記収縮要素が圧力発生素子に印加される時点の振幅の割合に応じて、前記第１吐出駆動パルスの最低電位から最高電位までの電位差に対して補正される構成を採用することが望ましい。
【００１４】
また、本発明は、液体を吐出するノズルを複数列設して成るノズル群及びノズルに連通する圧力発生室を含む一連の液体流路を有する流路ユニット、前記圧力発生室の容積を変動させる圧力発生素子を各圧力発生室に対応して複数有するアクチュエーターユニット、及び、前記流路ユニットと前記アクチュエーターユニットが固定されるケースを有する液体吐出ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動してノズルから液体を吐出させるための吐出駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記吐出駆動パルスの前記圧力発生素子への印加を制御して液体吐出ヘッドの液体吐出動作を制御する吐出制御手段と、を備えた液体吐出装置の制御方法であって、
前記ノズル群は、ノズル群の一端から所定数までを一端部ノズル群、他端から所定数までを他端部ノズル群、一端部ノズル群と他端部ノズル群との間のノズル群を中間ノズル群として区分され、
第１駆動信号には、第１吐出駆動パルスを含ませる一方、第２駆動信号には、前記第１吐出駆動パルスとは異なる第２吐出駆動パルスを含ませ、
前記第１吐出駆動パルス及び前記第２吐出駆動パルスは、圧力発生室を膨張させる膨張要素と、膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素と、膨張された圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる収縮要素と、を少なくとも有し、
前記第１吐出駆動パルスは、ノズル単体で液体を吐出させるときに当該ノズルに対応する圧力発生室内の液体に生じる固有周期Ｔｃａ、設計上基準とする固有周期である基準ＴｃＤ、及び、当該基準ＴｃＤに基づいて設定された膨張維持要素の基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（Ａ）を満たすように前記膨張維持要素の時間幅Ｐｗｈ１が設定された吐出駆動パルスであり、
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃａ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（Ａ）
前記第２吐出駆動パルスは、ノズル群を構成する全てのノズルから同時に液体を吐出させるときに中央部ノズル群の圧力発生室内の液体に生じる固有周期Ｔｃｂ、前記基準ＴｃＤ、及び、前記基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（Ｂ）を満たすように前記膨張維持要素の時間幅Ｐｗｈ１が設定された吐出駆動パルスであり、
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃｂ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（Ｂ）
前記ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が予め定められた閾値以下の場合、当該吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第１吐出駆動パルスを用いて駆動し、前記ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が前記閾値を超えた場合、前記端部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第１吐出駆動パルスを用いて駆動する一方、前記中央部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧力発生素子を前記第２吐出駆動パルスを用いて駆動することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】インクジェット式プリンターの電気的構成を説明するブロック図である。
【図２】駆動信号の構成を説明する波形図である。
【図３】記録ヘッドを斜め下方から見た斜視図である。
【図４】記録ヘッドを斜め上方から見た斜視図である。
【図５】記録ヘッドの要部断面図である。
【図６】圧電振動子と島部との接合部分を拡大して示した斜視図である。
【図７】吐出駆動パルスの構成を説明する波形図である。
【図８】ノズル列を構成する各ノズルのインクの飛翔速度を示す図である。
【図９】吐出駆動パルスの膨張ホールド要素の時間幅を変化させたときのノズルから吐出されるインクの飛翔速度の変化を示すグラフである。
【図１０】記録ヘッドの特性を等価電気回路に置き換えた模式図である。
【図１１】圧力発生室系とノズル系とインク供給口系から成る部分を示す等価電気回路である。
【図１２】吐出駆動パルス設定処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１３】ノズル列の全ノズルからインクを同時に吐出したときの両端部ノズル群と中央部ノズル群のインク飛翔速度差を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００１７】
図１は、プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。例示したプリンターは、プリンターコントローラー１とプリントエンジン２とから構成されている。プリンターコントローラー１は、図示しないホストコンピューター等の外部装置との間でデータの送受信を行う外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ４と、各種データ処理のための制御プログラム等を記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵ等からなる制御部６と、クロック信号を発生する発振回路７と、記録ヘッド８へ供給する駆動信号ＣＯＭを発生する駆動信号発生回路９と、画素データＳＩ及び駆動信号等をプリントエンジン２に送信するための内部インターフェース１０（内部Ｉ／Ｆ１０）とを備えている。
【００１８】
外部Ｉ／Ｆ３は、例えばイメージデータ等の印刷データをホストコンピューター等から受信する。また、外部Ｉ／Ｆ３からは、外部装置に対してビジー信号やアクノレッジ信号等の状態信号が出力される。ＲＡＭ４は、受信バッファー、中間バッファー、出力バッファー及びワークメモリー等として利用されるものである。また、ＲＯＭ５は、制御部６によって実行される各種制御プログラム、フォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。印刷データには、印刷する画像データの他に各種のコマンドデータを含む。コマンドデータとは、プリンターに特定の動作の実行を指示するためのデータである。このコマンドデータには、例えば、給紙を指示するコマンドデータ、搬送量を示すコマンドデータ、排紙を指示するコマンドデータがある。
【００１９】
制御部６は、記録ヘッド８の動作を制御するためのヘッド制御信号を記録ヘッド８に出力したり、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号を駆動信号発生回路９に出力したりする。ヘッド制御信号は、例えば、転送クロックＣＬＫ、画素データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨである。これらのラッチ信号やチェンジ信号は、駆動信号ＣＯＭを構成する各駆動パルスの供給タイミングを規定する。また、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号は、例えばＤＡＣ（Digital to Analog Converter）値である。このＤＡＣ値は、駆動信号発生回路９から出力させる電圧を指示するための情報であり、極めて短い更新周期毎に更新される。
【００２０】
また、制御部６は、上記印刷データに基づき、ＲＧＢ表色系からＣＭＹ表色系への色変換処理、多階調のデータを所定階調まで減少させるハーフトーン処理、ハーフトーニングされたデータを、インク種類毎（ノズル列毎）に所定の配列で並べてドットパターンデータに展開するドットパターン展開処理等を経て、記録ヘッド８の吐出制御に用いる画素データ（ドットパターンデータ）ＳＩを生成する。この画素データＳＩは、印刷される画像の画素に関するデータであり、吐出制御情報の一種である。ここで、画素とは、着弾対象物である記録紙等の記録媒体上に仮想的に定められたドット形成領域を示す。そして、印刷データにおける画素データＳＩは、用紙上に形成されるドットの有無（又はインクの吐出の有無）及びドットの大きさ（又は吐出されるインクの量）に関するデータ（階調値）から成る。本実施形態において、画素データＳＩは２ビットの階調値によって構成されている。すなわち、この画素データＳＩには、ドット無し（微振動）に対応するデータ［００］と、小ドットに対応するデータ［０１］と、中ドットの形成に対応するデータ［１０］と、大ドットに対応するデータ［１１］とがある。従って、本実施形態におけるこのプリンターでは４階調でドットの形成ができる。
【００２１】
駆動信号発生回路９は、第１駆動信号ＣＯＭ１を発生可能な第１駆動信号発生部９Ａと、第２駆動信号ＣＯＭ２を発生可能な第２駆動信号発生部９Ｂとを備えている。そして、図２に示すように、本実施形態における駆動信号ＣＯＭ１は、１つの微振動パルス、及び４つの吐出駆動パルスを規定発生周期（記録周期）Ｔ内に有する一連の信号であり、この記録周期Ｔで繰り返し発生される。本実施形態において、一記録周期Ｔは、５つの期間（パルス発生期間）ｔ１〜ｔ５に区分されている。そして、期間ｔ１で吐出駆動パルスＰ１１が発生し、期間ｔ２で吐出駆動パルスＰ１２が発生し、期間ｔ３で微振動パルスＶＰが発生し、期間ｔ４で吐出駆動パルスＰ１３が発生し、期間ｔ５で吐出駆動パルスＰ１４が発生する。
【００２２】
一方、第２駆動信号ＣＯＭ２は、第２駆動信号ＣＯＭ１と同様に、１つの微振動パルス、及び４つの吐出駆動パルスを記録周期Ｔ内に有する一連の信号であり、この記録周期Ｔで繰り返し発生される。そして、期間ｔ１で吐出駆動パルスＰ２１が発生し、期間ｔ２で吐出駆動パルスＰ２２が発生し、期間ｔ３で微振動パルスＶＰが発生し、期間ｔ４で吐出駆動パルスＰ２３が発生し、期間ｔ５で吐出駆動パルスＰ２４が発生する。これらの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２については、後で詳しく説明する。
【００２３】
次に、プリントエンジン２について説明する。このプリントエンジン２は、図１に示すように、記録ヘッド８、キャリッジ移動機構４８、紙送り機構４９、及び、リニアーエンコーダー５０等を備えている。キャリッジ移動機構４８は、液体吐出ヘッドの一種である記録ヘッド８が取り付けられたキャリッジと、このキャリッジを、タイミングベルト等を介して走行させる駆動モーター（例えば、ＤＣモーター）等からなり（何れも図示せず）、キャリッジに搭載された記録ヘッド８を主走査方向に移動させる。紙送り機構４９は、紙送りモーター及び紙送りローラー等からなり、記録紙（記録媒体の一種。また、着弾対象物の一種）をプラテン上に順次送り出して副走査を行う。また、リニアーエンコーダー５０は、キャリッジに搭載された記録ヘッド８の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報として内部Ｉ／Ｆ１０を通じて制御部６に出力する。制御部６は、リニアーエンコーダー５０側から受信したエンコーダーパルスに基づいて記録ヘッド８の走査位置（現在位置）を把握することができる。
【００２４】
図３は上記の記録ヘッド８を斜め下方（ノズル面側）から見た斜視図、図４は記録ヘッド８を斜め上方から見た斜視図、図５は記録ヘッド８の要部断面図である。本実施形態における記録ヘッド８は、圧電振動子群１２、固定板１３、及び、フレキシブルケーブル１４等をユニット化した振動子ユニット１５（アクチュエーターユニット）と、この振動子ユニット１５を収納可能なケース１６と、リザーバー（共通液体室）から圧力発生室を通りノズルに至る一連のインク流路（液体流路）が形成された流路ユニット１７とを備えて構成される。
【００２５】
まず、振動子ユニット１５について説明する。圧電振動子群１２を構成する圧電振動子２０（本発明における圧力発生素子の一種）は、縦方向に細長い櫛歯状に形成されており、数十μｍ程度の極めて細い幅に切り分けられている。そして、この圧電振動子２０縦方向に伸縮可能な縦振動型の圧電振動子として構成されている。各圧電振動子２０は、固定端部を固定板１３上に接合することにより、自由端部を固定板１３の先端縁よりも外側に突出させて所謂片持ち梁の状態となっている。そして、各圧電振動子２０における自由端部の先端は、後述するように、それぞれ流路ユニット１７におけるダイヤフラム部３２を構成する島部３４に接合される。フレキシブルケーブル１４は、固定板１３とは反対側となる固定端部の側面で圧電振動子２０と電気的に接続されている。また、各圧電振動子２０を支持する固定板１３は、金属製の板材によって構成される。本実施形態では、厚さが１ｍｍ程度のステンレス鋼板によって作製されている。なお、振動子ユニット１５はノズル列（本発明におけるノズル群の一種）毎に対応して設けられており、本実施形態においては、２列のノズル列に対応して合計２つの振動子ユニットが設けられている。
【００２６】
次に、流路ユニット１７について説明する。図５に示すように、流路ユニット１７は、ノズルプレート２２、流路形成基板２３、及び振動板２４から構成され、ノズルプレート２２を流路形成基板２３の一方の表面に、振動板２４をノズルプレート２２とは反対側となる流路形成基板２３の他方の表面にそれぞれ配置して積層し、接着等により一体化することで構成されている。
【００２７】
ノズルプレート２２は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル２５を列状に開設したステンレス鋼製の薄いプレートである。本実施形態では、例えば、１８０個のノズル２５を列状に開設し、これらのノズル２５によってノズル列を構成している。そして、このノズル列を横並びに２列設けている。
【００２８】
流路形成基板２３は、リザーバー２６、インク供給口２７、及び圧力発生室２８からなる一連のインク流路（液体流路の一種）が形成された板状部材である。具体的には、この流路形成基板２３は、各ノズル２５に対応させて圧力発生室２８となる空部を隔壁で区画した状態で複数形成すると共に、インク供給口２７およびリザーバー２６となる空部を形成した板状の部材である。そして、本実施形態の流路形成基板２３は、シリコンウェハーをエッチング処理することで作製されている。上記の圧力発生室２８は、ノズル２５の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成され、インク供給口２７は、圧力発生室２８とリザーバー２６との間を連通する流路幅の狭い狭窄部として形成されている。また、リザーバー２６は、インクカートリッジ（図示せず）に貯留されたインクを各圧力発生室２８に供給するための室であり、インク供給口２７を通じて対応する各圧力発生室２８に連通している。
【００２９】
振動板２４は、ステンレス鋼等の金属製の支持板３０上にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂フィルム３１をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、圧力発生室２８の一方の開口面を封止してこの圧力発生室２８の容積を変動させるためのダイヤフラム部３２を有すると共に、リザーバー２６の一方の開口面を封止するコンプライアンス部３３が形成された部材である。そして、ダイヤフラム部３２は、圧力発生室２８に対応した部分の支持板３０にエッチング加工を施し、当該部分を環状に除去して圧電振動子２０の自由端部の先端を接合するための島部３４を形成することで構成されている。この島部３４は、圧力発生室２８の平面形状と同様に、ノズル２５の列設方向と直交する方向に細長いブロック状であり、この島部３４の周りの樹脂フィルム３１が弾性体膜として機能する。また、コンプライアンス部３３として機能する部分、すなわちリザーバー２６に対応する部分は、このリザーバー２６の開口形状に倣って支持板３０がエッチング加工で除去されて樹脂フィルム３１のみとなっている。
【００３０】
なお、ダイヤフラム部３２に関し、本実施形態では、島部３４を設けてこの島部３４に圧電振動子２０の自由端部を接合する構成であるが、樹脂フィルム３１の表面に自由端部を直接接着するようにしてもよい。この場合には、樹脂フィルム３１における自由端部との接着部分が本発明のダイヤフラム部となる。
【００３１】
本実施形態におけるケース１６は、樹脂製の中空のブロック状部材である。このケース１６を構成する樹脂としては、成型性が良く高い寸法精度が得られ、必要な剛性も得られるという観点からエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に用いられる。このケース１６の内部には、振動子ユニット１５を収容可能な収容室３６が形成されている。この収容室３６は、流路ユニット１７側となるケース１６の流路固定面から、この流路固定面とは反対側の上面に亘って一連に形成されている。つまり、収容室３６は、流路固定面側開口から上面側開口に亘ってケース１６の高さ方向を貫通する貫通開口部として形成されている。そして、この収容室３６は、振動子ユニット１５毎に設けられる。本実施形態における記録ヘッド８は、２列のノズル列を有し、各ノズル列に１つの振動子ユニット１５が設けられているので、各振動子ユニット１５を個別に収容するための収容室３６が２つ横並びに設けられている。
【００３２】
上記構成のケース１６の流路固定面には、流路ユニット１７が接合される。具体的には、第１収容空部３８の流路固定面側開口内に振動板２４のダイヤフラム部３２を臨ませた状態で、振動板２４を流路固定面１６ａに接着等によって接合することで、流路ユニット１７がケース１６に固定される。また、振動子ユニット１５は、圧電振動子２０の自由端部を先頭にした姿勢で収容室３６の上面側開口から挿入され、自由端部の先端を対応する島部３４の表面に当接させた状態で収容室３６内に収容される。そして、図６に示すように、圧電振動子２０の自由端部の先端が島部３４に接合されると共に、固定板１３が上記の接着面に接着されることで、収容室３６内に固定される。
【００３３】
次に、この記録ヘッド８の電気的構成について説明する。この記録ヘッド８は、図１に示すように、第１シフトレジスター３８及び第２シフトレジスター３９からなるシフトレジスター（ＳＲ）回路と、第１ラッチ回路４０及び第２ラッチ回路４１からなるラッチ回路と、デコーダー４３と、制御ロジック４２と、第１レベルシフター４４及び第２レベルシフター４５からなるレベルシフター（ＬＳ）回路と、第１スイッチ４６及び第２スイッチ４７からなるスイッチ回路と、圧電振動子２０とを備えている。そして、各シフトレジスター３８，３９、各ラッチ回路４０，４１、レベルシフター４４，４５、スイッチ４６，４７、及び、圧電振動子２０は、それぞれノズル２５毎に対応した数だけ設けられる。なお、図１では、１ノズル分の構成のみを図示し、他のノズル分の構成の図示は省略している。
【００３４】
この記録ヘッド８は、プリンターコントローラー１から送られてくる画素データＳＩに基づいてインクの吐出制御を行う。本実施形態では、２ビットで構成された画素データＳＩの上位ビット群、画素データＳＩの下位ビット群の順に記録ヘッド８へクロック信号ＣＬＫに同期して送られてくるので、まず、画素データＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター３９にセットされる。全てのノズル２５について画素データＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター３９にセットされると、次にこの上位ビット群が第１シフトレジスター３８にシフトする。これと同時に、画素データＳＩの下位ビット群が第２シフトレジスター３９にセットされる。
【００３５】
第１シフトレジスター３８の後段には、第１ラッチ回路４０が接続され、第２シフトレジスター３９の後段には、第２ラッチ回路４１が接続されている。そして、プリンターコントローラー１側からのラッチパルスが各ラッチ回路４０，４１に入力されると、第１ラッチ回路４０は画素データＳＩの上位ビット群をラッチし、第２ラッチ回路４１は画素データＳＩの下位ビット群をラッチする。各ラッチ回路４０，４１でラッチされた画素データＳＩ（上位ビット群，下位ビット群）はそれぞれ、デコーダー４３へ出力される。このデコーダー４３は、画素データＳＩの上位ビット群及び下位ビット群に基づいて、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を構成する各パルスを選択するためのパルス選択データを生成する。このパルス選択データは、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２毎に生成される。例えば、図２の第１駆動信号ＣＯＭ１の場合、吐出駆動パルスＰ１１（期間ｔ１）、吐出駆動パルスＰ１２（期間ｔ２）、微振動パルスＶＰ（期間ｔ３）、吐出駆動パルスＰ１３（期間ｔ４）、吐出駆動パルスＰ１４（期間ｔ５）に対応する合計５ビットのデータによってパルス選択データが構成される。同様に、第２駆動信号ＣＯＭ２の場合、吐出駆動パルスＰ２１（期間ｔ１）、吐出駆動パルスＰ２２（期間ｔ２）、微振動パルスＶＰ（期間ｔ３）、吐出駆動パルスＰ２３（期間ｔ４）、吐出駆動パルスＰ２４（期間ｔ５）に対応する合計５ビットのデータによって構成されている。
【００３６】
上記デコーダー４３には、制御ロジック４２からのタイミング信号も入力されている。この制御ロジック４２は、ラッチ信号やチャンネル信号の入力に同期してタイミング信号を発生する。デコーダー４３によって生成された各パルス選択データは、タイミング信号によって規定されるタイミングで上位ビット側から順次レベルシフター４４，４５に入力される。このレベルシフター４４，４５は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが［１］の場合には、スイッチ４６，４７を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。
【００３７】
第１スイッチ４６の入力側には第１駆動信号ＣＯＭ１が供給され、第２スイッチ４７の入力側には第２駆動信号ＣＯＭ２が供給される。また、スイッチ４６，４７の出力側には、圧電振動子２０が接続されている。即ち、第１スイッチ４９は、圧電振動子２０への第１駆動信号ＣＯＭ１の供給・非供給の切り替えを行い、第２スイッチ５０は、圧電振動子２０への第２駆動信号ＣＯＭ２の供給・非供給の切り替えを行うように構成されている。そして、このような動作をする第１スイッチ４６及び第２スイッチ４７は、選択供給手段として機能する。上記のパルス選択データは、スイッチ４６，４７の作動を制御する。即ち、スイッチ４６，４７に入力されたパルス選択データが［１］である期間中は、このスイッチ４６，４７が導通状態になり、駆動信号ＣＯＭ１が圧電振動子２０に供給される。一方、スイッチ４６，４７に入力されたパルス選択データが［０］の期間中は、スイッチ４６，４７が切断状態となり、圧電振動子２０へは駆動信号が供給されない。要するに、パルス選択データとして［１］が設定された期間のパルスが選択的に圧電振動子２０に供給される。このようなスイッチ制御により、第１駆動信号ＣＯＭ１又は第２駆動信号ＣＯＭ２に含まれる吐出駆動パルスを圧電振動子２０へ印加させることができる。すなわち、駆動信号ＣＯＭの一部分を、選択的に圧電振動子２０へ印加させることができる。この例では、繰り返し周期（記録周期）Ｔの開始タイミング（ラッチ信号ＬＡＴのラッチパルスのタイミング）の後のｔ１〜ｔ５間の境界のタイミング（チェンジ信号ＣＨのチェンジパルスのタイミング）で、圧電振動子２０に印加させるパルスを切り替えることができる。
【００３８】
図７は、本実施形態における駆動信号の構成を説明する波形図であり、（ａ）は第１駆動信号ＣＯＭ１の第１吐出駆動パルスの構成を示し、（ｂ）は第２駆動信号ＣＯＭ２の第２吐出駆動パルスの構成を示している。第１駆動信号ＣＯＭ１に含まれる各第１吐出駆動パルスＰ１１〜Ｐ１４は、図７（ａ）に示すように、膨張要素ｐ１と、膨張ホールド要素ｐ２（膨張維持要素）と、収縮要素ｐ３と、制振ホールド要素ｐ４と、制振要素ｐ５とからなる。膨張要素ｐ１は、圧力発生室２８の定常容積（膨張又は収縮の基準となる容積）に対応する中間電位ＶＢ（基準電位）から膨張電位ＶＨまで一定勾配で電位を上昇させる波形要素であり、膨張ホールド要素ｐ２は、膨張電位ＶＨで一定な波形要素である。収縮要素ｐ３は、膨張電位ＶＨから収縮電位ＶＬまで急勾配で電位を下降させる波形要素であり、制振ホールド要素ｐ４は、収縮電位ＶＬを所定期間維持する波形要素である。また、制振要素ｐ５は収縮電位ＶＬから中間電位ＶＢまで一定勾配で電位を上昇させる波形要素である。
【００３９】
このように構成された第１吐出駆動パルスＰ１１〜Ｐ１４が圧電振動子２０に供給されると、まず、膨張要素ｐ１によって圧電振動子２０が収縮することでダイヤフラム部２９の島部３１が圧力発生室２８から離隔する方向に変位し、これにより圧力発生室２８が中間電位ＶＢに対応する定常容積から膨張電位ＶＨに対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、メニスカスが圧力発生室２８側に大きく引き込まれると共に、圧力発生室２８内にはリザーバー２６側からインク供給口２７を通じてインクが供給される。そして、この圧力発生室２８の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ２の発生期間（Ｐｗｈ１）に亘って維持される。その後、収縮要素ｐ３が印加されることで圧電振動子２０が伸張して島部３１が圧力発生室２８側に変位する。これにより、圧力発生室２８は膨張容積から収縮電位ＶＬに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力発生室２８の急激な収縮により圧力発生室２８内のインクが加圧され、ノズル２５から規定量（例えば、数ｎｇ〜十数ｎｇ）のインクが吐出される。圧力発生室２８の収縮状態は、制振ホールド要素ｐ４の供給期間に亘って維持され、この間に、インクの吐出によって減少した圧力発生室２８内のインク圧力は、その固有振動によって再び上昇する。この上昇タイミングにあわせて制振要素ｐ５が供給されるように調整されている。この制振要素ｐ５の供給により、圧力発生室２８が定常容積まで膨張復帰し、圧力発生室２８内のインクの圧力変動（残留振動）が吸収される。
【００４０】
図７（ｂ）に示すように、第２駆動信号ＣＯＭ２に含まれる各第２吐出駆動パルスＰ２１〜Ｐ２４は、第１駆動信号ＣＯＭ１の第１吐出駆動パルスＰ１１〜Ｐ１４と同様に、膨張要素ｐ１と、膨張ホールド要素ｐ２と、収縮要素ｐ３と、制振ホールド要素ｐ４と、制振要素ｐ５とから構成されるが、膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１と駆動電圧（最低電位から最高電位までの電位差）が異なっている。そして、本発明における吐出制御手段として機能する制御部６等は、ノズル列内において同時に吐出を行うノズル２５の数とノズル列内における位置に応じて、第１駆動信号ＣＯＭ１の第１吐出駆動パルスと第２駆動信号ＣＯＭ２の第２吐出駆動パルスを使い分けている。以下、この点について説明する。
【００４１】
この種のプリンターの製造時においては、所望の吐出特性が得られるように上記各吐出駆動パルスのパラメーターが設定される。ところが、振動子ユニット１５の１つ（或いは半数よりも少ない数）の圧電振動子２０を駆動してノズルから単独でインクを吐出する場合の吐出特性（吐出されるインクの量やインクの飛翔速度）と、振動子ユニット１５の全て（或いは半数以上）の圧電振動子２０を同時に駆動して全ノズル（或いは半数以上）からインクを吐出する場合の吐出特性が異なる。
【００４２】
図８は、ノズル列を構成する各ノズル２５の吐出特性（インクの飛翔速度）を示す図である。なお、同図において、破線は、各ノズル２５の単独で吐出を行った場合における吐出特性を示し、実線のカーブは、全てのノズル２５からインクを同時に吐出した場合における各ノズル２５の吐出特性を示している。このように、ノズル２５単独で吐出を行った場合、ノズル列における位置の違いに拘わらずほぼ一定のインク飛翔速度が得られるのに対し、全てのノズル２５からインクを同時に吐出した場合、ノズル列両端に位置するノズル２５については、ノズル単独で吐出を行う場合と特性の違いはあまり見られないが、ノズル列中央に位置するノズル２５に向かう程インクの飛翔速度が低下し、全体として恰もバスタブの底部のような形状の特性を示すことが判る。このような特性は、ケース１６における振動子ユニット１５の固定板１３を支持する部分の構造上の剛性の弱さに起因している。つまり、振動子ユニット１５を収容する収容室同士を区画する仕切壁は、長手方向（ノズル列方向）の両端のみがケース１６の本体と繋がっている梁状構造となっているので、同時に駆動する圧電振動子２０の数によっては両端を支点として上下に変形し易い構造となっている。このため、ノズル列の全ノズル２５（又は半数以上）からインクを吐出させるために対応する圧電振動子２０を同時に駆動するとその反力によりケース１６（特に仕切壁）が変形することで、上記のようにノズル２５の位置によって吐出特性が異なってしまう。
【００４３】
より詳しくは、圧電振動子２０の駆動により圧力発生室２８内には固有の振動周期Ｔｃの圧力振動が生じるが、この圧力振動の固有周期Ｔｃに上記構造体の変形（柔らかさ）が影響し、変形が生じ難いノズル列端部の圧力発生室２８に生じる圧力振動の固有周期Ｔｃよりも、変形が生じ易いノズル列中央部の圧力発生室２８に生じる圧力振動の固有周期Ｔｃが大きくなる傾向になる。そして、この固有周期Ｔｃの違いにより上記の吐出特性が変わってくる。
図９は、吐出駆動パルスの膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１を変化させたときのノズルから吐出されるインクの飛翔速度Ｖｍの変化（Ｐｗｈ１−Ｖｍ特性）を示すグラフであり、ノズル列の端部に位置するノズル２５のＰｗｈ１−Ｖｍ特性ａ（又は、単独で吐出を行う場合の全てのノズルについてのＰｗｈ１−Ｖｍ特性）と、ノズル列の全ノズルから同時に吐出する場合におけるノズル列中央部に位置するノズル２５のＰｗｈ１−Ｖｍ特性ｂを示している。これらのＰｗｈ１−Ｖｍ特性は、膨張要素ｐ１の印加によって圧電振動子２０が収縮することで圧力発生室２８のインクには固有周期Ｔｃの振動が生じるが、吐出駆動パルスの膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１を変化させると、収縮要素ｐ３を圧電振動子２０に印加してインクを吐出するときのメニスカスの状態が変わるため、飛翔速度Ｖｍも固有周期Ｔｃに基づき周期的に変化する。そして、上述したように、そして、同じ波形の吐出駆動パルスでインクを吐出する場合、同じノズル列内でもノズル端部と中央部とでは固有周期Ｔｃが異なるためＰｗｈ１によっては吐出特性が異なってしまう。
【００４４】
ここで、図１０は、記録ヘッド８の特性を等価電気回路に置き換えた模式図である。同図において、Ｍ〔ｋｇ/ｍ４〕はイナータンス、Ｃ〔ｍ５／Ｎ〕は音響容量（コンプライアンス）、Ｒ〔Ｎｓ／ｍ５〕は音響抵抗を示している。また、これらに関する添字ｄは圧電振動子２０とこれが接合される振動板２４を含む振動子系、添字ｃは圧力発生室系、添字ｓはインク供給口系、添字ｎはノズル系をそれぞれ意味している。この回路においてＣｓｔ（ｘ）は、上記のケースの剛性に係る等価音響容量であり、ｘはノズル列内のノズルの位置を示す添え字である。また、振動子系のＰ〔Ｐａ〕は、外部より加えられる圧力で、吐出駆動パルスを圧電振動子２０を駆動したときに生じる圧力を等価圧力に変換したものである。この等価電気回路を記録ヘッド８のインクの吐出で重要となる回路に分解して、圧力発生室系とノズル系とインク供給口系から成る部分を示すと図１１に示す等価電気回路となる。この回路で、圧力発生室の音響容量Ｃｃにケース剛性に係る音響容量Ｃｓｔ（ｘ）が加えられている。そして、この等価回路に基づくと、圧力発生室２８内のインクに生じる固有周期Ｔｃは、以下の式（１）で表される。
【数１】
2010188695.tif 000003
【００４５】
図９の例において、特性ａにおけるインクの飛翔速度Ｖｍａと、特性ｂにおけるインクの飛翔速度Ｖｍｂについては、以下の式（２）、（３）で表される。なお、いずれも同一の吐出駆動パルスを用いてインクを吐出したときの特性を示している。また、特性ａにおける固有周期をＴｃａ、特性ｂにおける固有周期をＴｃｂとすると、ωａ＝１／Ｔｃａ、ωｂ＝１／Ｔｃｂである。さらに、Ｄａは、単独で吐出を行う場合におけるケース変形に基づく振動の直流成分、Ｄｂは、ノズル列の全ノズルから同時に吐出する場合におけるケース変形に基づく振動の直流成分である。
Ｖｍａ＝Ａｅ−γ・ｐｗｈ１ｓｉｎ（ωａ・ｐｗｈ１＋φ）＋Ｄａ  …（２）
Ｖｍｂ＝Ａｅ−γ・ｐｗｈ１ｓｉｎ（ωｂ・ｐｗｈ１＋φ）＋Ｄｂ  …（３）
従来では、上記のような特性差が生じた場合、吐出駆動パルスの駆動電圧Ｖｄを補正することで対応していた。しかしながら、この方法では、直流成分の違いが補正されるので、インクの吐出量は揃うものの、インクの飛翔速度は依然として異なる問題があった。
【００４６】
そこで、本発明に係るプリンターでは、１つのノズル２５から単独でインクの吐出を行う場合の固有周期Ｔｃａに応じて膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１を設定した第１吐出駆動パルス（Ｐ１１〜Ｐ１４）と、ノズル列の全ノズル２５から同時に吐出する場合における中央部に位置するノズル２５における固有周期Ｔｃｂに応じて膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１を設定した吐出駆動パルス（Ｐ２１〜Ｐ２４）を用意し、これらを使い分けるようにしている。具体的には、図８に示すように、ノズル列を構成する各ノズル２５を、ノズル群の一端から所定数（例えば、十数個〜数十個）までを一端部ノズル群（Ｎｓ１）、他端から所定数までを他端部ノズル群（Ｎｓ２）、一端部ノズル群と他端部ノズル群との間のノズル群を中間ノズル群（Ｎｃ）として区分し、ノズル列内で同時に吐出を行うノズル数が予め定められた閾値（例えば、半数）以下の場合、吐出ノズルに対応する圧電振動子２０を第１駆動信号ＣＯＭ１の第１吐出駆動パルス（Ｐ１１〜Ｐ１４）を用いて駆動し、ノズル列のうち同時に吐出を行うノズル数が閾値を超えた場合、端部ノズル群Ｎｓ１，Ｎｓ２に属する吐出ノズルに対応する圧電振動子２０を第１駆動信号ＣＯＭ１の第１吐出駆動パルス（Ｐ１１〜Ｐ１４）を用いて駆動する一方、中央部ノズル群Ｎｃに属する吐出ノズルに対応する圧電振動子２０を第１駆動信号ＣＯＭ１の第１吐出駆動パルス（Ｐ１１〜Ｐ１４）を用いて駆動する。第１吐出駆動パルスと第２吐出駆動パルスの設定処理は以下のようにして行う。なお、閾値は任意に設定することができる。
【００４７】
図１２は、吐出駆動パルス設定処理の流れを説明するフローチャートである。本実施形態における吐出駆動パルス設定処理は、Ｔｃ測定工程Ｓ１と、Ｐｗｈ１設定工程Ｓ２（膨張維持要素設定工程）と、Ｖｄ設定工程Ｓ３（駆動電圧設定工程）と、の３つの工程から成る。Ｔｃ測定工程Ｓ１では、端部ノズル群Ｎｓ１，Ｎｓ２と、中央ノズル群Ｎｃとで、それぞれＴｃ（Ｔｃａ，Ｔｃｂ）を測定する。Ｔｃの測定方法としては、膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１を所定範囲で変化させつつ、当該吐出駆動パルスでインクを吐出したときのインクの飛翔速度Ｖｍやインク重量Ｉｗを測定して、その変化を観察し、変化カーブの隣り合う極大値同士或いは極小値同士の間隔をＴｃとして取得する方法等、既存の技術を用いることができる。
【００４８】
Ｐｗｈ１設定工程Ｓ２では、Ｔｃ測定工程Ｓ１で測定された固有周期Ｔｃａに基づき、第１吐出駆動パルス（Ｐ１１〜Ｐ１４）の膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１を設定する一方、Ｔｃ測定工程Ｓ１で測定された固有周期Ｔｃｂに基づき、第２吐出駆動パルス（Ｐ２１〜Ｐ２４）の膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１を設定する。例えば、第１吐出駆動パルスのＰｗｈ１については、測定されたＴｃａ、設計上基準とする固有周期である基準ＴｃＤ、及び、当該基準ＴｃＤに基づいて目標とする吐出特性が得られるように設定された膨張ホールド要素ｐ２の基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（４）を満たす値に設定する。
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃａ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（４）
これを変形すると、以下の式（５）のようになる。
Ｐｗｈ１＝Ｐｗｈ１Ｄ×Ｔｃａ／ＴｃＤ  …（５）
同様に、第２吐出駆動パルスのＰｗｈ１は、測定されたＴｃｂ、基準ＴｃＤ、及び、基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに基づき、以下の式（６）を満たすように設定する。
ＴｃＤ×Ｐｗｈ１＝Ｔｃｂ×Ｐｗｈ１Ｄ  …（６）
これを変形すると、以下の式（７）のようになる。
Ｐｗｈ１＝Ｐｗｈ１Ｄ×Ｔｃｂ／ＴｃＤ  …（７）
つまり、基準ＴｃＤに対する測定固有周期Ｔｃの比と、基準時間幅Ｐｗｈ１Ｄに対する膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１との比とが等しくなるようなＰｗｈ１に設定すれば良い。このように設定すると、Ｔｃの違いによる飛翔速度を揃えることができる。
【００４９】
Ｐｗｈ１の設定を行ったならば、続いて、Ｖｄ設定工程Ｓ３を行う。この工程では、Ｐｗｈ１設定工程Ｓ２で膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１が設定された吐出駆動パルスの駆動電圧の適正値の設定を行う。具体的には、第１吐出駆動パルスについては、当該第１吐出駆動パルスで１つの圧電振動子２０を駆動してインクを吐出したときのインクの重量が目標値（設計値）となるような駆動電圧Ｖｄに設定する。同様に第２吐出駆動パルスについては、当該第２吐出駆動パルスで振動子ユニット１５の全ての圧電振動子２０を駆動してインクを同時吐出したときの中央部ノズルから吐出されるインクの重量が目標値（設計値）となるような駆動電圧Ｖｄに設定する。その結果、第２吐出駆動パルスの駆動電圧Ｖｄは、固有周期Ｔｃａの振動において、吐出駆動パルスの収縮要素が圧電振動子２０に印加される時点の振幅の大きさに対する、固有周期Ｔｃｂの振動において収縮要素が圧電振動子２０に印加される時点の振幅の大きさの割合に応じて、第１吐出駆動パルスの駆動電圧Ｖｄに対して補正されることになる。この補正は、上記式（２）、（３）における直流成分Ｄａ，Ｄｂを揃える補正である。駆動電圧の設定方法については、従来と同様の方法を用いることができる。
【００５０】
そして、ノズル列のうち同時に吐出を行うノズル数が予め定められた閾値以下の場合、当該吐出ノズルに対応する圧電振動子２０を上記のように設定された第１吐出駆動パルスを用いて駆動し、ノズル群のうち同時に吐出を行うノズル数が閾値を超えた場合、両端部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧電振動子２０を第１吐出駆動パルスを用いて駆動する一方、中央部ノズル群に属する吐出ノズルに対応する圧電振動子２０を第２吐出駆動パルスを用いて駆動することで、同時に吐出するノズル数やノズル列における位置によらず、各ノズル２５の吐出特性を目標値に近づけることができ、吐出特性のばらつきを低減することができる。
【００５１】
図１３は、ノズル列の全ノズルからインクを同時に吐出したときの両端部ノズル群と中央部ノズル群のインク飛翔速度差を示すグラフであり、（ａ）は全てのノズルに対して同一波形の吐出駆動パルスを用いた場合を示し、（ｂ）は上記のような吐出駆動パルスの使い分けをした場合を示している。同図（ｂ）に示すように、上記したような吐出駆動パルスの使い分けを行った場合、飛翔速度の差を図７の同一波形の吐出駆動パルスを用いた場合と比べて０に近づけることができる。
【００５２】
なお、上記実施形態で記載した、固有周期Ｔｃに応じてＰｗｈ１を設定する処理は、プリンターの製造時に行っても良いし、製造後のプリンター使用時に行っても良いし、プリンターのメンテナンス時に再設定として行っても良い。
また、中央部ノズル群と、端部ノズル群の区分（どの範囲を中央部、どの範囲を端部とするか）については記録ヘッド８の構造等に応じて任意に設定できる。
【００５３】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００５４】
例えば、吐出駆動パルスの波形構成に関し、上記実施形態で例示したものには限られず、本発明は、種々の構成の吐出駆動パルスに対して適用することができる。要は、圧力発生室を膨張させる膨張要素と、膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素と、膨張された圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる収縮要素と、を少なくとも有する吐出駆動パルスであればよい。
【００５５】
なお、本発明は、駆動信号（吐出駆動パルス）を用いて液体の吐出制御が可能な液体吐出装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体吐出装置、例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１…プリンターコントローラー，２…プリントエンジン，６…制御部，８…記録ヘッド，９…駆動信号発生回路，１５…振動子ユニット，２０…圧電振動子，２５…ノズル，２８…圧力発生室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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