(57)【要約】【課題】駆動周波数を低下させることなく、液体の吐出を安定させることが可能な液体吐出装置の駆動信号設定方法を提供する。【解決手段】第１の吐出パルスによってノズル２８からインクを吐出した後に続いて第２の吐出パルスによってインクを吐出する構成において、第２の吐出パルスによるインクの吐出動作開始タイミングＤｔに相当する時点における第１の吐出パルスによるメニスカスの残留振動の位置が基準の記録ヘッドと比較して吐出側となるような固有振動周期を持つ記録ヘッドの場合、制振要素ｐ５の電位差が基準よりも高くなるように中間電位を設定する一方、第２の吐出パルスによるインクの吐出動作開始タイミングに相当する時点における第１の吐出パルスによるメニスカスの残留振動の位置が基準の記録ヘッドと比較して圧力発生室側となるような固有振動周期を持つ記録ヘッドの場合、制振要素の電位差が基準よりも低くなるように中間電位を設定する。【選択図】図２
2010162827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルに連通する圧力発生室の容積を変動させる圧力発生素子を駆動することで前記ノズルから液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動して液体を吐出させるための吐出パルスを含む駆動信号を一定周期で発生する駆動信号生成部と、を備えた液体吐出装置の駆動信号設定方法であって、
前記吐出パルスは、中間電位から変化して前記圧力発生室を膨張させる膨張要素と、前記膨張要素により膨張した前記圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる吐出要素と、電位を中間電位に復帰させて吐出後の液体の残留振動を抑制する制振要素と、を少なくとも含み、
前記圧力発生室内の液体の固有振動周期Ｔｃに基づき、前記中間電位を定めることを特徴とする液体吐出装置の駆動信号設定方法。
【請求項２】
第１の吐出パルスによってノズルから液体を吐出した後に続いて第２の吐出パルスによって液体を吐出する構成において、第２の吐出パルスによる液体の吐出動作開始タイミングに相当する時点における第１の吐出パルスによるメニスカスの残留振動の位置が基準固有振動周期の液体吐出ヘッドと比較して吐出側となるような固有振動周期を持つ液体吐出ヘッドについては、制振要素の電位差が基準よりも高くなるように中間電位を設定する一方、第２の吐出パルスによる液体の吐出動作開始タイミングに相当する時点における第１の吐出パルスによるメニスカスの残留振動の位置が基準固有振動周期の液体吐出ヘッドと比較して圧力発生室側となる固有振動周期を持つ液体吐出ヘッドについては、制振要素の電位差が基準よりも低くなるように中間電位を設定することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置の駆動信号設定方法。
【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の駆動信号設定方法に関するものであり、特に、駆動信号に含まれる吐出パルスを圧力発生素子に印加することで液体の吐出を制御可能な液体吐出装置の駆動信号設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液体吐出装置は、ノズルから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】
ここで、上記インクジェット式プリンター（以下、単にプリンターと略記する）を例に挙げると、このプリンターは、共通インク室（リザーバー）から圧力発生室を通りノズルに至る一連のインク流路や、圧力発生室の容積を変動させるための圧力発生素子（例えば、圧電素子）等を有する記録ヘッドを搭載し、また、圧力発生素子に供給する駆動信号を発生する駆動信号生成回路（駆動信号生成手段）を備えている。そして、駆動信号生成回路からの駆動信号に含まれる吐出パルスを圧電素子に印加して圧力発生室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用してノズルからインクを吐出するように構成されている。この圧力変動に伴って圧力発生室内のインクには圧力発生室内が恰も音響管であるかのように振る舞うヘルムホルツ周波数の圧力振動が励起される。以下、この圧力振動の振動周期を固有振動周期Ｔｃと表す。
【０００４】
ところで、インクの吐出後には、圧力発生室内におけるインク（特に、メニスカス）の残留振動が問題となる。即ち、この残留振動が、次に行うインクの吐出動作に悪影響を及ぼす虞がある。特に、記録速度の高速化や記録画像の高解像度化に伴って、ごく微小（例えば、数ｐｌ）なインクを連続的に吐出する場合、上記の残留振動を可及的に抑制することが望まれる。このため、吐出パルスには、インクを吐出するための波形要素の後に制振要素を発生させ（制振工程）、この制振要素によって残留振動に対して位相を異ならせたカウンター振動を発生させることで残留振動を低減するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１４５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の固有振動周期Ｔｃは、圧力発生室を含むヘッド内のインク流路の寸法等に応じて個々に定まる。そして、同一タイプの記録ヘッド同士でも、寸法誤差等により固有振動周期Ｔｃが異なる。したがって、駆動信号をすべての記録ヘッドで一律に設定すると、ヘッド毎に吐出特性が異なってしまうことがある。例えば、所定の固有振動周期Ｔｃ（基準値）に基づいて設計された吐出パルスを使用した場合において、前側の吐出パルスでインクを吐出した後に続いて後側の吐出パルスでインクを吐出するとき、実際の固有振動周期が基準値からずれていると、吐出時点のメニスカスの状態が異なってしまい、インクの飛翔速度が変動して着弾位置が不安定になったり、吐出されるインクの重量が変動したりする等、吐出が安定しない問題があった。
【０００７】
このため、上記の問題を解決すべく、記録ヘッド毎の固有振動周期Ｔｃに応じて、制振要素を印加するタイミングを変更することが考えられる。即ち、吐出要素の終端から制振要素の始端までの間隔（制振ホールド要素）を調整することで、残留振動を打ち消すタイミングで制振要素が印加されるようにする。しかしながら、例えば、上記間隔を長くすると、その分、吐出周期が全体的に長くなってしまい、駆動周波数が低下する不具合があった。
【０００８】
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、駆動周波数を低下させることなく、液体の吐出を安定させることが可能な液体吐出装置の駆動信号設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、ノズルに連通する圧力発生室の容積を変動させる圧力発生素子を駆動することで前記ノズルから液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動して液体を吐出させるための吐出パルスを含む駆動信号を一定周期で発生する駆動信号生成部と、を備えた液体吐出装置の駆動信号設定方法であって、
前記吐出パルスは、中間電位から変化して前記圧力発生室を膨張させる膨張要素と、前記膨張要素により膨張した前記圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる吐出要素と、電位を中間電位に復帰させて吐出後の液体の残留振動を抑制する制振要素と、を少なくとも含み、
前記圧力発生室内の液体の固有振動周期Ｔｃに基づき、前記中間電位を定めることを特徴とする。
【００１０】
上記構成において、第１の吐出パルスによってノズルから液体を吐出した後に続いて第２の吐出パルスによって液体を吐出する構成において、第２の吐出パルスによる液体の吐出動作開始タイミングに相当する時点における第１の吐出パルスによるメニスカスの残留振動の位置が基準固有振動周期の液体吐出ヘッドと比較して吐出側となるような固有振動周期を持つ液体吐出ヘッドについては、制振要素の電位差が基準よりも高くなるように中間電位を設定する一方、第２の吐出パルスによる液体の吐出動作開始タイミングに相当する時点における第１の吐出パルスによるメニスカスの残留振動の位置が基準固有振動周期の液体吐出ヘッドと比較して圧力発生室側となる固有振動周期を持つ液体吐出ヘッドについては、制振要素の電位差が基準よりも低くなるように中間電位を設定する構成を採用することが望ましい。
【００１１】
本発明によれば、液体吐出ヘッドの固有振動周期に応じて中間電位を設定することで、第１の吐出パルスによってノズルから液体を吐出した後に続いて第２の吐出パルスによって液体を吐出する構成において、第２の吐出パルスによる液体の吐出動作開始タイミングにおけるメニスカスの状態を、固有振動周期に拘わらず一定に揃えることができる。これにより、駆動周波数を低下させることなく、液体の吐出を安定させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】記録ヘッドの要部断面図である。
【図４】吐出パルスによってインクを吐出した際に圧力発生室に生じる残留振動を説明する模式図である。
【図５】中間電位を補正した後の残留振動を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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ーの送受信を行う外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）３と、各種データーの記憶等を行うＲＡＭ４と、各種データー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生成回路９と、画素データー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。
【００１５】
外部Ｉ／Ｆ３は、例えばイメージデーター等の印刷データー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、フォントデーター及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。印刷データーには、印刷する画像データーの他に各種のコマンドデーターを含む。コマンドデーターとは、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ーである。このコマンドデーターには、例えば、給紙を指示するコマンドデーター、搬送量を示すコマンドデーター、排紙を指示するコマンドデーターがある。
【００１６】
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生成回路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、画素データー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、駆動信号生成回路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。
【００１７】
また、制御部６は、上記印刷データーに基づき、ＲＧＢ表色系からＣＭＹ表色系への色変換処理、多階調のデーター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ーを、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ー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ー（ドットパターンデーター）ＳＩを生成する。この画素データーＳＩは、印刷される画像の画素に関するデーターであり、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、印刷データーにおける画素データー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）に関するデーター（階調値）から成る。本実施形態において、画素データー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、この画素データーＳＩには、ドット無し（微振動）に対応するデーター［００］と、小ドットに対応するデーター［０１］と、中ドットの形成に対応するデーター［１０］と、大ドットに対応するデーター［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。
【００１８】
図２は、駆動信号生成回路９が発生する駆動信号ＣＯＭの構成の一例を説明する図である。駆動信号ＣＯＭは、１つの微振動パルス、及び４つの吐出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、記録周期Ｔで繰り返し発生される。本実施形態において、駆動信号ＣＯＭの一記録周期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で第１吐出パルスＰ１１が発生し、期間ｔ２で第２吐出パルスＰ１２が発生し、期間ｔ３で微振動パルスＶＰが発生し、期間ｔ４で第３吐出パルスＰ１３が発生し、期間ｔ５で第４吐出パルスＰ１４が発生する。
【００１９】
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４４、紙送り機構４５、及び、リニアエンコーダー４６等を備えている。キャリッジ移動機構４４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４５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、リニアエンコーダー４６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、リニアエンコーダー４６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。
【００２０】
図３に示すように、記録ヘッド８は、圧力発生ユニット１５と流路ユニット１６とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。圧力発生ユニット１５は、圧力発生室１７を区画するための圧力発生室プレート１８、供給側連通口２２及び第１連通口２４ａを開設した連通口プレート１９、及び、圧電素子２０を実装した振動板２１と、を積層し、焼成等により一体化することで構成されている。また、流路ユニット１６は、供給口２３や第２連通口２４ｂを形成した供給口プレート２５、リザーバー２６や第３連通口２４ｃを形成したリザーバープレート２７、及び、ノズル２８が形成されたノズルプレート２９からなるプレート部材を積層状態で接着することで構成されている。
【００２１】
圧力発生室１７とは反対側となる振動板２１の外側表面には、各圧力発生室１７に対応した状態で複数の圧電素子２０が配設される。例示した圧電素子２０は撓み振動モードの振動子であり、駆動電極２０ａと共通電極２０ｂとによって圧電体２０ｃを挟んで構成されている。そして、圧電素子２０の駆動電極に駆動信号（駆動パルス）が印加されると、駆動電極２０ａと共通電極２０ｂとの間には電位差に応じた電場が発生する。この電場は圧電体２０ｃに付与され、圧電体２０ｃが付与された電場の強さに応じて変形する。即ち、駆動電極２０ａの電位を高くする程、圧電体層２０ｃは電場と直交する方向に収縮し、圧力発生室１７の容積を少なくするように振動板２１を変形させる。
【００２２】
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３３及び第２シフトレジスター３４からなるシフトレジスター（ＳＲ）回路と、第１ラッチ回路３５及び第２ラッチ回路３６からなるラッチ回路と、デコーダー３７と、制御ロジック３８と、レベルシフター３９と、スイッチ４１と、圧電素子２０とを備えている。そして、各シフトレジスター３３，３４、各ラッチ回路３５，３６、レベルシフター３９、スイッチ４１、及び、圧電素子２０は、それぞれノズル２８毎に対応した数だけ設けられる。なお、図２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。
【００２３】
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ー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ーＳＩの上位ビット群、画素データー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、画素データーＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター３４にセットされる。全てのノズル２８について画素データーＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター３４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３３にシフトする。これと同時に、画素データーＳＩの下位ビット群が第２シフトレジスター３４にセットされる。
【００２４】
第１シフトレジスター３３の後段には、第１ラッチ回路３５が接続され、第２シフトレジスター３４の後段には、第２ラッチ回路３６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３５，３６に入力されると、第１ラッチ回路３５は画素データーＳＩの上位ビット群をラッチし、第２ラッチ回路３６は画素データーＳＩの下位ビット群をラッチする。各ラッチ回路３５，３６でラッチされた画素データーＳＩ（上位ビット群，下位ビット群）はそれぞれ、デコーダー３７へ出力される。このデコーダー３７は、画素データー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ＣＯＭ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ーを生成する。このパルス選択データーは、例えば、図２の駆動信号ＣＯＭの場合、第１吐出パルスＰ１１（期間ｔ１）、第２吐出パルスＰ１２（期間ｔ２）、微振動パルスＶＰ（期間ｔ３）、第３吐出パルスＰ１３（期間ｔ４）、第４吐出パルスＰ１４（期間ｔ５）に対応する合計５ビットのデーターによって構成されている。
【００２５】
上記デコーダー３７には、制御ロジック３８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３８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３７によって生成された各パルス選択データーは、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３９に入力される。このレベルシフター３９は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データーが［１］の場合には、スイッチ４１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。
【００２６】
スイッチ４１の入力側には駆動信号生成回路９からの駆動信号ＣＯＭが供給される。また、スイッチ４１の出力側には、圧電素子２０が接続されている。即ち、スイッチ４１は、圧電素子２０への駆動信号ＣＯＭ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スイッチ４１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ーは、スイッチ４１の作動を制御する。即ち、スイッチ４１に入力されたパルス選択データーが［１］である期間中は、このスイッチ４１が導通状態になり、駆動信号ＣＯＭが圧電素子２０に供給される。一方、スイッチ４１に入力されたパルス選択データーが［０］の期間中は、スイッチ４１が切断状態となり、圧電素子２０へは駆動信号が供給されない。要するに、パルス選択データーとして［１］が設定された期間のパルスが選択的に圧電素子２０に供給される。このようなスイッチ制御により、駆動信号ＣＯＭに含まれる吐出パルスを圧電素子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、選択的に圧電素子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、圧電素子２０に印加させるパルスを切り替えることができる。
【００２７】
駆動信号ＣＯＭに含まれる各吐出パルスＰ１１〜Ｐ１４は、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（吐出要素）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１７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ＶＬまでインクを吐出させない程度の比較的緩やかな一定勾配で電位を下降させる波形要素であり、膨張ホールド要素ｐ２は、膨張電位ＶＬで一定な波形要素である。収縮要素ｐ３は、膨張電位ＶＬから収縮電位ＶＨまで急勾配で電位を上昇させる波形要素であり、制振ホールド要素ｐ４は、収縮電位ＶＨ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ＶＨから中間電位ＶＢまでインクを吐出させない程度の一定勾配で電位を復帰させる波形要素である。
【００２８】
このように構成された吐出パルスが圧電素子２０に供給されると、まず、膨張要素ｐ１によって圧電素子２０は圧力発生室１７から離隔する方向に撓み、これにより圧力発生室１７が中間電位ＶＢに対応する定常容積から膨張電位ＶＬ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１７側に大きく引き込まれると共に、圧力発生室１７内にはリザーバー２６側から供給口を通じてインクが供給される。そして、この圧力発生室１７の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ２の供給期間中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素子２０が圧力発生室１７側に撓む。この圧電素子２０の変位により、圧力発生室１７は膨張容積から収縮電位ＶＨ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１７の急激な収縮により圧力発生室１７内のインクが加圧され、ノズル２８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１７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１７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１７が定常容積まで膨張復帰し、圧力発生室１７内のインクの圧力変動（残留振動）が吸収される。
【００２９】
ここで、上記制振要素ｐ５による残留振動の抑制効果を十分に発揮させるためには、インク吐出時に圧力発生室内のインクに生じる固有振動周期Ｔｃの圧力変動を考慮して駆動信号（吐出パルス）を設定することが重要である。この固有振動周期Ｔｃは、圧力発生室１７を含むヘッド内のインク流路の寸法等に応じて記録ヘッドで個々に定まる。このため、同一タイプの記録ヘッド同士でも固有振動周期Ｔｃがそれぞれ異なる。したがって、駆動信号をすべての記録ヘッドで一律に設定すると、ヘッド毎に吐出特性が異なってしまうことがある。
なお、圧力発生室１７内におけるインクの振動周期Ｔｃは、例えば特許文献２００３−１１３５２号公報に示されるように、次式（１）で表すことができる。
Ｔｃ＝２π√［〔（Ｍｎ×Ｍｓ）／（Ｍｎ＋Ｍｓ）〕×Ｃｃ］・・・（１）
但し、式（１）において、Ｍｎはノズル２８におけるイナータンス、Ｍｓはインク供給口（２２，２３）におけるイナータンス、Ｃｃは圧力発生室１７のコンプライアンス（単位圧力あたりの容積変化、柔らかさの度合いを示す。）である。上記式（１）において、イナータンスＭとは、インク流路におけるインクの移動し易さを示し、単位断面積あたりのインクの質量である。そして、インクの密度をρ、流路のインク流れ方向と直交する面の断面積をＳ、流路の長さをＬとしたとき、イナータンスＭは次式（２）で近似して表すことができる。
イナータンスＭ＝（密度ρ×長さＬ）／断面積Ｓ  ・・・  （２）
また、Ｔｃは、上記式（１）に限らず、圧力発生室１７が有している振動周期であればよい。
【００３０】
図４は、上記吐出パルスによってインクを吐出した際に圧力発生室１７に生じる残留振動を説明する模式図である。同図において、横軸は経過時間、縦軸はノズル２８で露出した液面（メニスカス）の位置を示している。縦軸では、０．０で示す位置は、定常位置（振動が生じていないときのメニスカスの位置）であり、これよりも＋側ほどメニスカスが吐出側に突出した状態、−側ほどメニスカスが圧力発生室側に引き込まれた状態である。また、Ｄｔで表された時点は、複数の吐出パルス（例えば、第１吐出パルスＰ１１と第２吐出パルスＰ１２、又は、第３吐出パルスＰ１３と第４吐出パルス）を連続的に圧電素子２０に供給してインクの吐出を行う場合の後側の吐出パルスでインクの吐出を開始するタイミング（収縮要素ｐ３の印加タイミング）を示している。そして、Ａは設計上目標とする基準固有振動周期（以下、基準Ｔｃａ）を有する記録ヘッド（以下、記録ヘッドＡ）でインクを吐出したときの残留振動、Ｂは基準Ｔｃａよりも長い固有振動周期Ｔｃｂを有する記録ヘッド（記録ヘッドＢ）の残留振動の一部、Ｃは基準Ｔｃａよりも短い固有振動周期Ｔｃｃを有する記録ヘッド（記録ヘッドＣ）の残留振動の一部を示している。
【００３１】
このように、記録ヘッド毎に固有振動周期が異なると、次の吐出タイミングＤｔにおいて、メニスカスの残留振動の状態が異なる。例えば、記録ヘッドＢでは、記録ヘッドＡの場合よりもメニスカスが吐出側に盛り上がった状態で次のインクの吐出が行われることになる。一方、記録ヘッドＣでは、記録ヘッドＡの場合よりもメニスカスが圧力発生室側に引き込まれた状態で次のインクの吐出が行われる。このように、記録ヘッド毎に固有振動周期が異なると、記録ヘッドＡと比較するとインクの飛翔速度が変動して着弾位置が不安定になったり、吐出されるインクの重量が変動したりする不都合がある。このため、従来では、記録ヘッド毎の固有振動周期に応じて、制振要素ｐ５を印加するタイミング、つまり、制振ホールド要素ｐ４の長さ（制振ホールド要素ｐ４の発生時間）を変更することで、吐出時点でのメニスカスの状態が各記録ヘッドで揃うようにしていた。しかしながら、例えば、制振ホールド要素ｐ４の間隔を長くすると、その分、記録周期が全体的に長くなってしまい、駆動周波数が低下する不具合があった。
【００３２】
そこで、本発明に係るプリンターでは、記録ヘッド毎の固有振動周期に基づいて駆動信号の中間電位ＶＢを変えることで、吐出パルス自体の時間的な長さを変えることなく、上記の不具合を抑制するようにしている。具体的には、第１の吐出パルス（例えば、第１吐出パルスＰ１１）によってノズル２８からインクを吐出した後に続いて第２の吐出パルス（例えば、第２吐出パルスＰ１２）によってインクを吐出する構成において、第２の吐出パルスによるインクの吐出動作開始タイミングＤｔに相当する時点における第１の吐出パルスによるメニスカスの残留振動の位置が基準Ｔｃａの記録ヘッドＡと比較して吐出側となるような固有振動周期を持つ記録ヘッドの場合（図４における基準としての記録ヘッドＡに対する記録ヘッドＢの場合）、制振要素ｐ５の電位差が基準（記録ヘッドＡに設定される駆動信号ＣＯＭにおける制振要素ｐ５の電位差）よりも高くなるように中間電位を設定する一方、第２吐出パルスＰ１２によるインクの吐出動作開始タイミングＤｔに相当する時点における第１吐出パルスＰ１１によるメニスカスの残留振動の位置が、基準Ｔｃａの記録ヘッドＡと比較して圧力発生室側となるような固有振動周期を持つ記録ヘッドの場合（図４における記録ヘッドＣの場合）、制振要素ｐ５の電位差が基準よりも低くなるように中間電位を設定する。
【００３３】
即ち、本実施形態における記録ヘッドＢでは、図２に示すＣＯＭ´ように、中間電位を記録ヘッドＡに設定される駆動信号ＣＯＭの中間電位ＶＢよりも低いＶＢ´に設定することにより、制振要素ｐ５の電位差（ＶＨ−ＶＢ´）が、基準（ＶＨ−ＶＢ）よりも高くなるようにしている。これにより、吐出時に生じる圧力振動に対する制振作用（カウンター振動）がより強くなり、図５に示すように、第２の吐出パルスによるインクの吐出動作開始タイミングＤｔに相当する時点における第１の吐出パルスによる残留振動の振幅をより小さく抑えるようにしている。また、記録ヘッドＣでは、中間電位をＶＢよりも高い値に設定することにより、制振要素ｐ５の電位差が基準よりも低くなるようにしている。これにより、吐出時に生じる圧力振動に対する制振作用が小さくなり、図５に示すように、第２の吐出パルスによるインクの吐出動作開始タイミングＤｔに相当する時点における第１の吐出パルスによる残留振動の振幅が大きくなるようにしている。
【００３４】
このように、吐出パルス自体の長さを変えずに、記録ヘッドＢの固有振動周期Ｔｃｂに応じて中間電位を設定することで、タイミングＤｔにおけるメニスカスの状態を各記録ヘッドで揃えることができる。これにより、駆動周波数を低下させることなく、各記録ヘッド間で吐出特性を揃えることができる。
なお、上記実施形態で記載した、記録ヘッドの固有振動周期Ｔｃに応じて中間電位を設定する処理は、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。
【００３５】
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。
【００３６】
例えば、各駆動信号ＣＯＭ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、種々の構成の駆動信号に対して適用することができる。
【００３７】
なお、本発明は、駆動信号を用いて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】
【００３８】
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…駆動信号生成回路，２０…圧電素子
【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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