(57)【要約】【課題】噴射安定性を確保しつつミストの発生を抑制することが可能な液体噴射装置、および、その制御方法を提供する。【解決手段】今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩが第２噴射駆動パルスＰ２（第１の駆動波形）又は第５噴射駆動パルスＰ５（第２の駆動波形）の使用を示すデータであった場合において、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、非噴射（微振動）を示す「００」または中ドットを示す「１０」のとき、第２噴射駆動パルスＰ２の前段部と、微振動駆動パルスＰ４の後段部とが組み合わせられて第５噴射駆動パルスＰ５として圧電素子に印加される一方、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、小ドットを示す「０１」または大ドットを示す「１１」のときは、第２噴射駆動パルスＰ２が選択されて圧電素子に印加される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動を利用してノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動波形を含む駆動信号を複数同時に繰り返し発生する駆動信号生成手段と、
前記各駆動信号に含まれる何れの駆動波形を用いて液体を噴射するか又は液体を噴射しないかを示す複数ビットで構成された噴射制御データに基づき、前記圧力発生手段に対する駆動波形の選択印加制御を行うヘッド制御手段と、
を備え、
前記各駆動信号のうちの一の駆動信号には、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生される第１の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記各駆動信号のうちの他の駆動信号の一つには、当該駆動信号の繰り返し周期の最後であって前記第１の駆動波形と同一タイミングで発生される第２の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記第１の駆動波形は、第１の電位から第２の電位まで一定の電位勾配で第１の極性側に電位が連続的に変化することで前記ノズルから液体を噴射させる第１の電位変化部を有し、
前記第２の駆動波形は、前記第１の電位変化部と、当該第１の電位変化部の終端電位である前記第２の電位を一定時間維持する維持部と、当該維持要素の終端電位である前記第２の電位から第３の電位まで第１の極性側に電位が変化する第２の電位変化部と、を有し、
前記ヘッド制御手段は、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったとき、前記第２の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加する一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動を利用してノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動波形を含む駆動信号を複数同時に繰り返し発生する駆動信号生成手段と、
前記各駆動信号に含まれる何れの駆動波形を用いて液体を噴射するか又は液体を噴射しないかを示す複数ビットで構成された噴射制御データに基づき、前記圧力発生手段に対する駆動波形の選択印加制御を行うヘッド制御手段と、
を備え、
前記各駆動信号のうちの一の駆動信号には、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生される第１の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記各駆動信号のうちの他の駆動信号の一つには、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生されて前記第１の駆動波形と組み合わせて用いられる波形部が含まれ、
前記第１の駆動波形は、第１の電位から第２の電位まで一定の電位勾配で第１の極性側に電位が連続的に変化することで前記ノズルから液体を噴射させる第１の電位変化部を有し、
前記波形部は、前記第２の電位を一定時間維持する維持部と、当該維持部の終端電位である前記第２の電位から第３の電位まで前記第１の極性側に電位が変化する第２の電位変化部と、を有し、
前記ヘッド制御手段は、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形の前記第１の電位変化部の後に前記波形部を組み合わせて前記圧力発生手段に印加する一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
前記ヘッド制御手段は、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データ、および、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データを記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動を利用してノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動波形を含む駆動信号を複数同時に繰り返し発生する駆動信号生成手段と、
前記各駆動信号に含まれる何れの駆動波形を用いて液体を噴射するか又は液体を噴射しないかを示す複数ビットで構成された噴射制御データに基づき、前記圧力発生手段に対する駆動波形の選択印加制御を行うヘッド制御手段と、
を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
前記各駆動信号のうちの一の駆動信号には、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生される第１の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記各駆動信号のうちの他の駆動信号の一つには、当該駆動信号の繰り返し周期の最後であって前記第１の駆動波形と同一タイミングで発生される第２の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記第１の駆動波形は、第１の電位から第２の電位まで一定の電位勾配で第１の極性側に電位が連続的に変化することで前記ノズルから液体を噴射させる第１の電位変化部を有し、
前記第２の駆動波形は、前記第１の電位変化部と、当該第１の電位変化部の終端電位である前記第２の電位を一定時間維持する維持部と、当該維持要素の終端電位である前記第２の電位から第３の電位まで第１の極性側に電位が変化する第２の電位変化部と、を有し、
今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったとき、前記第２の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加する一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
【請求項５】
圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動を利用してノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動波形を含む駆動信号を複数同時に繰り返し発生する駆動信号生成手段と、
前記各駆動信号に含まれる何れの駆動波形を用いて液体を噴射するか又は液体を噴射しないかを示す複数ビットで構成された噴射制御データに基づき、前記圧力発生手段に対する駆動波形の選択印加制御を行うヘッド制御手段と、
を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
前記各駆動信号のうちの一の駆動信号には、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生される第１の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記各駆動信号のうちの他の駆動信号の一つには、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生されて前記第１の駆動波形と組み合わせて用いられる波形部が含まれ、
前記第１の駆動波形は、第１の電位から第２の電位まで一定の電位勾配で第１の極性側に電位が連続的に変化することで前記ノズルから液体を噴射させる第１の電位変化部を有し、
前記波形部は、前記第２の電位を一定時間維持する維持部と、当該維持部の終端電位である前記第２の電位から第３の電位まで前記第１の極性側に電位が変化する第２の電位変化部と、を有し、
今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形の前記第１の電位変化部の後に前記波形部を組み合わせて前記圧力発生手段に印加する一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法に関し、特に、駆動信号に含まれる駆動波形を圧力発生手段に印加することにより当該圧力発生手段を駆動させ、ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液体を噴射させる液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射（吐出）する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を活かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
上記の液体噴射ヘッドでは、ノズルから噴射された液滴は、飛翔中に引き伸ばされて、先頭のメイン液滴（主液滴）とそれよりも後のサテライト液滴（副液滴）に分離する。さらに、このサテライト液滴よりも微小なミストも発生する。このミストは、記録媒体に到達することなく装置内を漂って装置内を汚染し、記録ヘッドや電気回路等の帯電しやすい部材への付着によって動作不良を発生させたりする虞があった。特に常温（例えば２５℃）における粘度が８ｍＰａ・ｓ以上の高粘度領域の液体を噴射させる場合、ミストがより発生し易い。また、噴射させる液滴の量が多いほどミストが発生し易い傾向にある。
【０００４】
このような不具合を防止すべく、圧力発生手段を駆動する駆動波形（駆動パルス）を工夫することで、液滴を噴射させた際のミストを抑制した発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、駆動波形の電位が変化する部分を複数段にすることで、ノズルにおけるメニスカスの外周縁側と中央部側とが逆位相となることが抑制される。これにより、ノズルから噴射された液滴が飛翔方向に過度に伸びることが低減され、サテライト滴やミストの発生が抑制される。また、ノズルから液滴が噴射された後にメニスカスを噴射側にさらに押し出すことにより、押し出されたメニスカスにミストを吸収させることで、ミストの発生がさらに低減される。以下、ミストの抑制が可能に構成された駆動波形を、適宜、ミスト抑制波形と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０２０２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のミスト抑制波形は、ミスト対策が施されていない一般的な駆動波形よりも電位変化が複雑であることから、当該ミスト抑制波形を用いて液滴を噴射する際に圧力室内の液体により複雑な振動を励起させるという問題があった。このミスト抑制波形による液滴の噴射後の残留振動によってメニスカスの挙動が乱れ、これにより次に行われる液滴の噴射動作に悪影響を及ぼす虞がある。特に、より高い駆動周波数で液滴を連続的に噴射する場合、噴射安定性が悪化する問題がある。すなわち、ノズルから噴射された液滴の飛翔曲がり等が発生する。これにより、飛翔した液滴が所定位置に着弾しない虞があった。
【０００７】
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、噴射安定性を確保しつつミストの発生を抑制することが可能な液体噴射装置、および、そ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】
【０００８】
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動を利用してノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動波形を含む駆動信号を複数同時に繰り返し発生する駆動信号生成手段と、
前記各駆動信号に含まれる何れの駆動波形を用いて液体を噴射するか又は液体を噴射しないかを示す複数ビットで構成された噴射制御データに基づき、前記圧力発生手段に対する駆動波形の選択印加制御を行うヘッド制御手段と、
を備え、
前記各駆動信号のうちの一の駆動信号には、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生される第１の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記各駆動信号のうちの他の駆動信号の一つには、当該駆動信号の繰り返し周期の最後であって前記第１の駆動波形と同一タイミングで発生される第２の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記第１の駆動波形は、第１の電位から第２の電位まで一定の電位勾配で第１の極性側に電位が連続的に変化することで前記ノズルから液体を噴射させる第１の電位変化部を有し、
前記第２の駆動波形は、前記第１の電位変化部と、当該第１の電位変化部の終端電位である前記第２の電位を一定時間維持する維持部と、当該維持要素の終端電位である前記第２の電位から第３の電位まで第１の極性側に電位が変化する第２の電位変化部と、を有し、
前記ヘッド制御手段は、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったとき、前記第２の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加する一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データおよび次回繰り返し周期に対応する噴射制御データに基づいて第１の駆動波形と第２の駆動波形とを使い分けるので、噴射安定性を確保しつつミストの発生を抑制することが可能となる。すなわち、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが第１の駆動波形又は第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、第１の駆動波形又は第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったときは、今回繰り返し周期の最後に液滴が噴射された後、次回繰り返し周期以降で最初に液滴が噴射されるまでの時間が比較的長くなる。この場合においては、今回繰り返し周期で第２の駆動波形を用いて液滴を噴射させることでミストの発生が抑制される。また、次の液滴の噴射までの時間が比較的長いため、第２の駆動波形を用いて液滴を噴射させることで生じた残留振動は次回の液滴噴射までに減衰されるので、噴射安定性が損なわれることが抑制される。一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、今回繰り返し周期の最後に液滴が噴射されてから間もなく次回繰り返し周期の最初に液滴の噴射が行われるので、今回繰り返し周期の最後の液滴噴射によってミストが生じたとしても、次回繰り返し周期の最初に噴射された液滴に当該ミストが吸収される。したがって、この場合においては、今回繰り返し周期で第１の駆動波形を用いて液滴を噴射させることで、ミストの発生が抑制されつつも残留振動が複雑化することなく噴射が安定する。
【００１０】
また、本発明の液体噴射装置は、圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動を利用してノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動波形を含む駆動信号を複数同時に繰り返し発生する駆動信号生成手段と、
前記各駆動信号に含まれる何れの駆動波形を用いて液体を噴射するか又は液体を噴射しないかを示す複数ビットで構成された噴射制御データに基づき、前記圧力発生手段に対する駆動波形の選択印加制御を行うヘッド制御手段と、
を備え、
前記各駆動信号のうちの一の駆動信号には、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生される第１の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記各駆動信号のうちの他の駆動信号の一つには、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生されて前記第１の駆動波形と組み合わせて用いられる波形部が含まれ、
前記第１の駆動波形は、第１の電位から第２の電位まで一定の電位勾配で第１の極性側に電位が連続的に変化することで前記ノズルから液体を噴射させる第１の電位変化部を有し、
前記波形部は、前記第２の電位を一定時間維持する維持部と、当該維持部の終端電位である前記第２の電位から第３の電位まで前記第１の極性側に電位が変化する第２の電位変化部と、を有し、
前記ヘッド制御手段は、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形の前記第１の電位変化部の後に前記波形部を組み合わせて前記圧力発生手段に印加する一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データおよび次回繰り返し周期に対応する噴射制御データに基づいて第１の駆動波形、および、第１の駆動波形の第１の電位変化部と波形部との組み合わせを使い分けるので、噴射安定性を確保しつつミストの発生を抑制することが可能となる。すなわち、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが第１の駆動波形又は第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、第１の駆動波形又は第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったときは、今回繰り返し周期の最後に液滴が噴射された後、次回繰り返し周期以降で最初に液滴が噴射されるまでの時間が比較的長くなる。この場合においては、今回繰り返し周期で第１の駆動波形の第１の電位変化部と波形部とを組み合わせて液滴を噴射させることでミストの発生が抑制される。また、次の液滴の噴射までの時間が比較的長いため、上記の組み合わせを用いて液滴を噴射させることで生じた残留振動は次回の液滴噴射までに減衰されるので、噴射安定性が損なわれることが抑制される。一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、今回繰り返し周期の最後に液滴が噴射されてから間もなく次回繰り返し周期の最初に液滴の噴射が行われるので、今回繰り返し周期の最後の液滴噴射によってミストが生じたとしても、次回繰り返し周期の最初に噴射された液滴に当該ミストが吸収される。したがって、この場合においては、今回繰り返し周期で第１の駆動波形を用いて液滴を噴射させることで、ミストの発生が抑制されつつも残留振動が複雑化することなく噴射が安定する。
【００１２】
上記構成において、前記ヘッド制御手段は、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データ、および、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データを記憶する記憶手段を備える構成を採用することが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、今回繰り返し周期に対応する噴射制御データおよび次回繰り返し周期に対応する噴射制御データに基づいて駆動波形の選択印加制御が可能となる。
【００１４】
また、本発明の液体噴射装置の制御方法は、圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動を利用してノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動波形を含む駆動信号を複数同時に繰り返し発生する駆動信号生成手段と、
前記各駆動信号に含まれる何れの駆動波形を用いて液体を噴射するか又は液体を噴射しないかを示す複数ビットで構成された噴射制御データに基づき、前記圧力発生手段に対する駆動波形の選択印加制御を行うヘッド制御手段と、
を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
前記各駆動信号のうちの一の駆動信号には、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生される第１の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記各駆動信号のうちの他の駆動信号の一つには、当該駆動信号の繰り返し周期の最後であって前記第１の駆動波形と同一タイミングで発生される第２の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記第１の駆動波形は、第１の電位から第２の電位まで一定の電位勾配で第１の極性側に電位が連続的に変化することで前記ノズルから液体を噴射させる第１の電位変化部を有し、
前記第２の駆動波形は、前記第１の電位変化部と、当該第１の電位変化部の終端電位である前記第２の電位を一定時間維持する維持部と、当該維持要素の終端電位である前記第２の電位から第３の電位まで第１の極性側に電位が変化する第２の電位変化部と、を有し、
今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったとき、前記第２の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加する一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の液体噴射装置の制御方法は、圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動を利用してノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動波形を含む駆動信号を複数同時に繰り返し発生する駆動信号生成手段と、
前記各駆動信号に含まれる何れの駆動波形を用いて液体を噴射するか又は液体を噴射しないかを示す複数ビットで構成された噴射制御データに基づき、前記圧力発生手段に対する駆動波形の選択印加制御を行うヘッド制御手段と、
を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
前記各駆動信号のうちの一の駆動信号には、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生される第１の駆動波形が少なくとも含まれ、
前記各駆動信号のうちの他の駆動信号の一つには、当該駆動信号の繰り返し周期の最後に発生されて前記第１の駆動波形と組み合わせて用いられる波形部が含まれ、
前記第１の駆動波形は、第１の電位から第２の電位まで一定の電位勾配で第１の極性側に電位が連続的に変化することで前記ノズルから液体を噴射させる第１の電位変化部を有し、
前記波形部は、前記第２の電位を一定時間維持する維持部と、当該維持部の終端電位である前記第２の電位から第３の電位まで前記第１の極性側に電位が変化する第２の電位変化部と、を有し、
今回繰り返し周期に対応する噴射制御データが前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示すデータであった場合において、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、前記第１の駆動波形又は前記第２の駆動波形の使用を示す或いは液体の噴射を行わない非噴射を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形の前記第１の電位変化部の後に前記波形部を組み合わせて前記圧力発生手段に印加する一方、次回繰り返し周期に対応する噴射制御データが、当該次回繰り返し周期の最初に液滴噴射を行う駆動波形を示すデータであったとき、前記第１の駆動波形を選択して前記圧力発生手段に印加することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】プリンターの内部構成を説明する斜視図である。
【図３】記録ヘッドの構成を説明する断面図である。
【図４】駆動信号の構成を説明する波形図である。
【図５】駆動パルスの構成を説明する波形図である。
【図６】ノズルからインク滴が噴射される様子を説明する模式図である。
【図７】駆動パルスの選択パターンについて説明する波形図である。
【図８】第２の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る。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を、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、本発明の液体噴射装置として、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。
【００１８】
図１は、プリンター１の電気的な構成を説明するブロック図、図２は、プリンター１の内部構成を説明する斜視図である。外部装置２は、例えばコンピューターやデジタルカメラなどの画像を取り扱う電子機器である。この外部装置２は、プリンター１と通信可能に接続されており、プリンター１において記録紙等の記録媒体に画像やテキストを印刷させるため、その画像等に応じた印刷データをプリンター１に送信する。
【００１９】
本実施形態におけるプリンター１は、紙送り機構３、キャリッジ移動機構４、リニアエンコーダー５、記録ヘッド６、及び、プリンターコントローラー７を有する。記録ヘッド６は、インクカートリッジ１７を搭載したキャリッジ１６の底面側に固定されている。そして、当該キャリッジ１６は、キャリッジ移動機構４によってガイドロッド１８に沿って往復移動可能に構成されている。すなわち、プリンター１は、紙送り機構３によって記録媒体（記録紙）を順次搬送すると共に、記録媒体に対して記録ヘッド６を相対移動させながら当該記録ヘッド６のノズル３４（図３参照）からインクを噴射させて、記録媒体上に当該インクを着弾させることにより画像等を記録する。
【００２０】
プリンターコントローラー７は、プリンターの各部の制御を行う制御ユニットである。プリンターコントローラー７は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部８と、ＣＰＵ９と、記憶部１０と、駆動信号生成部１１と、を有する。インターフェース部８は、外部装置２からプリンター１へ印刷データや印刷命令を送ったり、プリンター１の状態情報を外部装置２側に出力したりする際にプリンターの状態データの送受信を行う。ＣＰＵ９は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。記憶部１０は、ＣＰＵ９のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。ＣＰＵ９は、本発明における第１の制御手段に相当し、記憶部１０に記憶されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。
【００２１】
また、ＣＰＵ９は、記録ヘッド６の制御に用いられるヘッド制御信号を記録ヘッド６のヘッド制御部１４側に出力する。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、およびチェンジ信号ＣＨである。これらのラッチ信号ＬＡＴやチェンジ信号ＣＨは、後述する駆動信号ＣＯＭ１，２に含まれる各駆動パルスの圧電素子２２への選択的な印加制御に用いられる選択制御信号である。ＣＰＵ９は、記録ヘッド６の主走査方向の移動に応じてリニアエンコーダー５から出力されるタイミングパルスＰＴＳに基づいて、ラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＨを生成する。ラッチ信号ＬＡＴは、画素の記録周期の開始タイミングを規定する信号であり、上述したように、駆動信号ＣＯＭの繰り返し発生周期（以下、単位周期Ｔ）を規定する信号である。また、このラッチ信号ＬＡＴは、駆動信号ＣＯＭにおいて最初に発生される駆動パルスの圧電素子への印加タイミングを規定する信号でもある。また、チェンジ信号ＣＨは、ラッチ信号ＬＡＴの後に予め定められた間隔でチェンジパルスが発生される信号であり、駆動信号ＣＯＭに含まれる各駆動パルスの圧電素子２２への印加タイミングを規定する信号である。
【００２２】
上記の画素データＳＩは、記録媒体上に印刷される画素に関するデータであり、噴射制御データの一種である。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であり、画像等の構成単位である。そして、印刷データにおける画素データＳＩは、記録媒体上に形成するドットの有無（又はインクの噴射の有無）及びドットの大きさ（又は噴射されるインクの量）に関するデータ、すなわち階調値から成る。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。本実施形態では、画素データＳＩとして、ドット無しである非記録（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］の合計４種類がある。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。この画素の幅は、単位周期Ｔで記録ヘッド６が移動する距離に相当する。そして、ＣＰＵ９は、当該画素データＳＩを単位周期毎にヘッド制御部１４側に順次出力する。したがって、当該画素データＳＩを送るのに必要な信号線は２ビット分となる。
【００２３】
駆動信号生成部１１は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて、アナログの電圧信号を生成する。また、駆動信号生成部１１は、上記の電圧信号を増幅して駆動信号ＣＯＭを生成する。本実施形態における駆動信号生成部１１は、図４に示すように、複数の駆動信号ＣＯＭが発生されるように構成されており、具体的には、２種類の駆動信号（第１駆動信号ＣＯＭ１，第２駆動信号ＣＯＭ２）を発生させる。なお、各駆動信号の詳細については後述する。
【００２４】
次に、プリントエンジン１３について説明する。このプリントエンジン１３は、図１に示すように、紙送り機構３、キャリッジ移動機構４、リニアエンコーダー５、及び、記録ヘッド６等を備えている。キャリッジ移動機構４は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド６が取り付けられたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６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（図示せず）、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド６を主走査方向に移動させる。紙送り機構３は、紙送りモーター及び紙送りローラ等からなり、記録紙（記録媒体の一種。また、液体着弾対象の一種）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５は、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド６の走査位置に応じたエンコーダパルスを、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー７に出力する。プリンターコントローラー７は、リニアエンコーダー５側から受信したエンコーダパルスに基づいて記録ヘッド６の走査位置（現在位置）を把握することができる。
【００２５】
図３は、記録ヘッド６の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド６は、ケース１９、このケース１９内に収納される振動子ユニット１５（広義の圧力発生手段）、および、ケース１９の底面（先端面）に接合される流路ユニット２０等を備えている。上記のケース１９は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット１５が収納される収納空部２１が形成されている。振動子ユニット１５は、狭義の圧力発生手段として機能する圧電素子２２と、この圧電素子２２が接合される固定板２３と、圧電素子２２に駆動信号（駆動パルス）を供給するフレキシブルケーブル２４とを備えている。圧電素子２２は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向（電界方向）に直交する方向に伸縮可能（電界横効果型）な縦振動モードの圧電素子である。
【００２６】
流路ユニット２０は、流路形成基板２６の一方の面にノズルプレート２７を、流路形成基板２６の他方の面に振動板２８をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット２０には、リザーバー３０（共通液室）と、インク供給口３１と、圧力室３２と、ノズル連通口３３と、ノズル３４とが設けられている。そして、インク供給口３１から圧力室３２及びノズル連通口３３を経てノズル３４に至る一連のインク流路が、各ノズル３４に対応して形成されている。ノズルプレート２７は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば３６０ｄｐｉ）で複数のノズル３４が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズルプレート２７には、ノズル３４を列設してノズル列３５（ノズル群）が複数設けられており、１つのノズル列３５は、例えば３６０個のノズル３４によって構成される。
【００２７】
上記振動板２８は、支持板３７の表面に弾性体膜３８を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板３７とし、この支持板３７の表面に樹脂フィルムを弾性体膜３８としてラミネートした複合板材を用いて振動板２８を作製している。この振動板２８には、圧力室３２の容積を変化させるダイヤフラム部３９が設けられている。また、この振動板２８には、リザーバー３０の一部を封止するコンプライアンス部４０が設けられている。
【００２８】
上記のダイヤフラム部３９は、エッチング加工等によって支持板３７を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部３９は、圧電素子２２の先端面が接合される島部４１と、この島部４１を囲む弾性部４２とからなる。上記のコンプライアンス部４０は、リザーバー３０の開口面に対向する領域の支持板３７を、ダイヤフラム部３９と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバー３０に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
【００２９】
そして、上記の島部４１には圧電素子２２の先端面が接合されているので、この圧電素子２２の自由端部を伸縮させることで圧力室３２の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室３２内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド６は、この圧力変動を利用してノズル３４からインクを噴射させるようになっている。
【００３０】
次に、記録ヘッド６の電気的な構成について説明する。
図１に示すように、記録ヘッド６は、データ記憶部４５（本発明における記憶手段の一種）、デコーダー４６、スイッチ４７、および圧電素子２２を有している。これらのデータ記憶部４５、デコーダー４６、およびスイッチ４７は、ヘッド制御部１４（本発明におけるヘッド制御手段に相当）を構成し、当該ヘッド制御部１４は、圧電素子２２毎、すなわち、ノズル３４毎に設けられている。データ記憶部４５は、合計４ビット分のメモリーから構成され、今回の単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩ（２ビット）と、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩ（２ビット）が記憶される。このようにデータ記憶部４５を構成することにより、後述するように、今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩおよび次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩに基づいて駆動パルスの選択印加制御が可能となる。なお、ヘッド制御部１４は、プリンターコントローラー７側から印刷処理の実行開始指示があった後、データ記憶部４５に今回の単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩと次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩの両方が記憶された段階で、記録ヘッド６による記録処理を開始する。
【００３１】
デコーダー４６は、データ記憶部４５に記憶されている今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩと次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩとに基づき、スイッチ４７を制御するスイッチ制御信号ｓｗを出力する。デコーダー４６から出力されたスイッチ制御信号ｓｗは、スイッチ４７へ入力される。このスイッチ４７は、スイッチ制御信号ｓｗに応じてオン・オフされるスイッチであり、オン期間において、駆動信号生成部１１からの駆動信号を圧電素子２２へ印加させる。このスイッチ４７には、プリンターコントローラー７側からの駆動信号ＣＯＭ１およびＣＯＭ２が入力されている。また、スイッチ４７の出力側には圧電素子２２が接続されている。スイッチ制御信号がデータ［１］の場合、スイッチ４７がオン状態となって、駆動信号が圧電素子２２に印加される。また、スイッチ制御信号がデータ［０］の場合、スイッチ４７がオフ状態となるので、駆動信号は圧電素子２２に印加されない。なお、より詳細な駆動信号（駆動パルス）の印加制御については、後述する。
【００３２】
図４は、本実施形態における駆動信号の構成の一例を説明する波形図である。
同図に示すように、第１駆動信号ＣＯＭ１および第２駆動信号ＣＯＭ２は、ラッチ信号ＬＡＴで規定される単位周期Ｔで繰り返し発生される。本実施形態における単位周期Ｔは、ラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＨ（チェンジパルスｃｈ）によって合計３つのパルス期間に区切られている。具体的には、１つの単位周期Ｔは、ラッチ信号ＬＡＴと第１チェンジパルスｃｈ１とで規定される第１期間Ｔ１、第１チェンジパルスｃｈ１と第２チェンジパルスｃｈ２とで規定される第２期間Ｔ２、および、第２チェンジパルスｃｈ２と次のラッチ信号ＬＡＴとで規定される第３期間Ｔ３の３つのパルス期間からなる。なお、本実施形態においては、第１期間Ｔ１が単位周期における最初のパルス期間であり、第２期間Ｔ２および第３期間Ｔ３を合わせた期間が単位周期における最後のパルス期間である。
【００３３】
第１駆動信号ＣＯＭ１は、単位周期Ｔ内に、第１噴射駆動パルスＰ１と第２噴射駆動パルスＰ２（本発明における第１の駆動波形に相当）を含む駆動信号である。第１噴射駆動パルスＰ１と第２噴射駆動パルスＰ２は、何れも中ドットに対応する量のインクをノズル３４から噴射させるべく駆動電圧（駆動パルスの最低電位から最高電位までの電位差）や波形が定められた駆動パルスである。このため、第１噴射駆動パルスＰ１と第２噴射駆動パルスＰ２とは同一波形を呈する。第１噴射駆動パルスＰ１は、単位周期Ｔにおいて最初に発生される駆動パルスであり、第２噴射駆動パルスＰ２は、単位周期Ｔにおいて最後に発生される駆動パルスである。また、この第２噴射駆動パルスＰ２は、収縮ホールド要素ｐ４（後述）の途中でチェンジ信号ＣＨ（第２チェンジパルスｃｈ２）によって前段部Ｐ２ａ（ｐ１、ｐ２、ｐ３、およびｐ４ａ）と後段部Ｐ２ｂ（ｐ４ｂおよびｐ５）の２つに分けられている。前段部Ｐ２ａは第２期間Ｔ２で発生され、後段部Ｐ２ｂは第３期間Ｔ３で発生されるように構成されている。後述するように、第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａは、微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂと組み合わせて圧電素子２２に印加される場合がある。
【００３４】
第２駆動信号ＣＯＭ２は、単位周期Ｔ内に、第３噴射駆動パルスＰ３と微振動駆動パルスＰ４を含む駆動信号である。第３噴射駆動パルスＰ３は、単位周期Ｔにおいて最初に発生される駆動パルスであり、小ドットに対応する量のインクをノズル３４から噴射させるべく駆動電圧や波形等が定められた駆動パルスである。すなわち、第３噴射駆動パルスＰ３は、上記第２噴射駆動パルスＰ２によって噴射されるインクの量よりも少ない量のインクを噴射させる駆動パルスである。微振動駆動パルスＰ４は、ノズル３４からインクが噴射されない程度に圧力室３２内のインクに圧力変動を生じさせるべく駆動電圧や波形等が定められた駆動パルスである。この微振動駆動パルスＰ４は、単位周期Ｔでインクが噴射されない非噴射（非記録）の際の微振動動作に用いられる。すなわち、非記録時に微振動駆動パルスＰ４が圧電素子２２に印加されると、ノズル３４のメニスカスが微振動されてインクが攪拌される。これにより、インク増粘が抑制される。また、この微振動駆動パルスＰ４は、微振動中間ホールド要素ｐ７（後述）の途中でチェンジ信号ＣＨ（第２チェンジパルスｃｈ２）によって前段部Ｐ４ａ（ｐ６およびｐ７ａ）と後段部Ｐ４ｂ（ｐ７ｂ、ｐ８、ｐ９、およびｐ１０）の２つに分けられている。前段部Ｐ４ａは第２期間Ｔ２で発生され、後段部Ｐ４ｂは第３期間Ｔ３で発生される。後述するように、微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂは、第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａと組み合わせて圧電素子２２に印加される場合がある。すなわち、微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂは、本発明における波形部に相当する。
【００３５】
なお、駆動信号の数や、各駆動信号に含まれる駆動パルスの種類および数は、例示したものには限られない。ただし、各駆動信号のうちの一の駆動信号には、単位周期Ｔの最後に発生される第１の駆動波形に相当する第２噴射駆動パルスＰ２が少なくとも含まれ、他の駆動信号の一つには、単位周期Ｔの最後であって第２噴射駆動パルスＰ２と組み合わせて用いられる波形部が含まれることが、本発明の適用のために求められる。
【００３６】
図５（ａ）は、上記第２噴射駆動パルスＰ２の構成を説明する波形図であり、図５（ｂ）は、上記微振動駆動パルスＰ４の構成を説明する波形図である。また、図５（ｃ）は、第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａと、微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂとを組み合わせて構成される第５噴射駆動パルスＰ５（第２の駆動波形）の構成を説明する波形図である。なお、第１噴射駆動パルスＰ１は、前段部と後段部とに分かれていない以外は第２噴射駆動パルスＰ２の波形構成と同一であるため、その詳細な説明は省略する。また、第３噴射駆動パルスは周知の波形であるため、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
本実施形態における第２噴射駆動パルスＰ２は、膨張要素ｐ１と、膨張ホールド要素ｐ２と、収縮要素ｐ３（本発明における第１の電位変化部に相当）と、収縮ホールド要素ｐ４と、復帰要素ｐ５とからなる。膨張要素ｐ１は、圧力室３２の基準容積（膨張又は収縮の基準となる容積）に対応し駆動パルスの電位変化の基点となる基準電位ＶＢから、当該基準電位ＶＢよりも高い第１膨張電位ＶＨ１（本発明における第１の電位に相当）までインクを噴射させない程度の一定勾配で電位がプラス側に上昇する（第２の極性側に変化する）波形要素である。膨張ホールド要素ｐ２は、膨張要素ｐ１の終端電位である第１膨張電位ＶＨ１を所定時間だけ維持する波形要素である。収縮要素ｐ３は、第１膨張電位ＶＨ１から基準電位ＶＢよりも低い第１収縮電位ＶＬ１（本発明における第２の電位に相当）まで急勾配で電位がマイナス側（ＧＮＤ側）に下降する（第１の極性側に連続的に変化する）ことで、ノズル３４からインクを噴射し得る程度の圧力変動を生じさせる波形要素である。収縮ホールド要素ｐ４は、第１収縮電位ＶＬ１を所定時間維持する波形要素である。この収縮ホールド要素ｐ４は、前段収縮ホールド要素ｐ４ａと後段収縮ホールド要素ｐ４ｂの２つに分けられている。前段収縮ホールド要素ｐ４ａは、第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａに含まれる波形部であり、後段収縮ホールド要素ｐ４ｂは、第２噴射駆動パルスＰ２の後段部Ｐ２ｂに含まれる波形部である。そして、復帰要素ｐ５は、第１収縮電位ＶＬ１から基準電位ＶＢまで、インクを噴射させない程度の一定勾配で電位が上昇して復帰する要素である。
【００３８】
上記の第２噴射駆動パルスＰ２（前段部ｐ２ａおよび後段部ｐ２ｂの両方）が圧電素子２２に供給されると、まず、膨張要素ｐ１により圧電素子２２が収縮し、これに伴って圧力室３２が基準電位ＶＢに対応する基準容積から第１膨張電位ＶＨ１に対応する最大容積まで膨張する。これにより、ノズル３４に露出しているメニスカスが圧力室側に引き込まれる。この圧力室３２の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ２の印加期間中に亘って一定に維持される。膨張ホールド要素ｐ２の後に続いて収縮要素ｐ３が圧電素子２２に印加されると、当該圧電素子２２が伸長し、これにより、圧力室３２が上記最大容積から第１収縮電位ＶＬ１に対応する収縮容積まで急激に収縮する。この圧力室３２の急激な収縮によって圧力室３２内のインクが加圧され、これにより、ノズル３４からは中ドットに相当する数ｐｌ〜数十ｐｌのインクが噴射される。この圧力室３２の収縮状態は、収縮ホールド要素ｐ４の印加期間に亘って維持され、その後、復帰要素ｐ５が圧電素子２２に印加されて、圧力室３２が第１収縮電位ＶＬ１に対応する容積から基準電位ＶＢに対応する基準容積まで復帰する。なお、この第２噴射駆動パルスＰ２は、第３噴射駆動パルスＰ３と比較して噴射されるインク滴の量がより多くなるように設定されているため、第３噴射駆動パルスＰ３を用いてインクを噴射した場合よりもミストが発生しやすい。このミストは、ノズル３４から噴射されたインク滴（メイン滴）の進行方向後端部分やこのメイン滴の後に続くサテライト滴から分離した、ごく微小なインク滴である。ミストは、記録媒体に到達することなく装置内を汚染し、記録ヘッドや電気回路等の帯電しやすい部材への付着によって動作不良を発生させたりする問題があった。このミストの対策については、後述する。
【００３９】
本実施形態における微振動駆動パルスＰ４は、第１微振動収縮要素ｐ６と、微振動中間ホールド要素ｐ７と、第２微振動収縮要素ｐ８（本発明における第２の電位変化部に相当）と、微振動収縮ホールド要素ｐ９と、微振動復帰要素ｐ１０とからなる。第１微振動収縮要素ｐ６は、基準電位ＶＢから第１収縮電位ＶＬ１まで、ノズル３４からインクが噴射されない程度に緩やかな勾配で電位が下降する波形要素である。すなわち、第１微振動収縮要素ｐ６の終端電位は、第２噴射駆動パルスＰ２における収縮要素ｐ３の終端電位に揃えられている。微振動中間ホールド要素ｐ７は、第１収縮電位ＶＬ１を所定時間維持する波形要素である。この微振動中間ホールド要素ｐ７は、前段微振動中間ホールド要素ｐ７ａと後段微振動中間ホールド要素ｐ７ｂの２つに分けられている。前段微振動中間ホールド要素ｐ７ａは、微振動駆動パルスＰ４の前段部Ｐ４ａに含まれる波形部であり、後段微振動中間ホールド要素ｐ７ｂは、微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂに含まれる波形部である。第２微振動収縮要素ｐ８は、第１収縮電位ＶＬ１から当該第１収縮電位ＶＬ１よりも低い第２収縮電位ＶＬ２（本発明における第３の電位に相当）までノズル３４からインクが噴射されない程度に緩やかな勾配で電位が下降する波形要素である。微振動収縮ホールド要素ｐ９は、第２微振動収縮要素ｐ８の終端電位である第２収縮電位ＶＬ２を一定時間維持する波形要素である。また、微振動復帰要素ｐ１０は、第２収縮電位ＶＬ２から基準電位ＶＢまで、ノズル３４からインクが噴射されない態度に十分に緩やかな勾配で電位が上昇する波形要素である。
【００４０】
このように構成された微振動駆動パルスＰ４が圧電素子２２に印加されると、まず、第１微振動収縮要素ｐ６により圧電素子２２が伸長し、これにより、圧力室３２が基準容積から第１収縮電位ＶＬ１に対応する容積まで緩やかに収縮する。この圧力室３２の収縮により、当該圧力室３２内のインクがノズル３４から噴射されない程度に加圧される。この圧力室３２の収縮状態は、微振動中間ホールド要素ｐ７の印加期間に亘って維持される。続いて、第２微振動収縮要素ｐ８が圧電素子２２に印加されると当該圧電素子２２が伸長し、これにより圧力室３２が第１収縮電位ＶＬ１に対応する容積から第２収縮電位ＶＬ２に対応する容積まで緩やかに収縮する。この圧力室３２の収縮状態は、微振動収縮ホールド要素ｐ９の印加期間に亘って維持される。その後、微振動復帰要素ｐ１０が圧電素子２２に印加されて、圧力室３２が第２収縮電位ＶＬ２に対応する容積から基準電位ＶＢに対応する基準容積まで復帰する。この圧力室３２の一連の容積変動に伴って圧力室３２内には比較的緩やかな圧力振動が生じ、この圧力変動によってノズル３４に露出したメニスカスが微振動する。このメニスカスの微振動によってノズル３４付近の増粘インクが分散され、その結果、インクの増粘を防止することができる。
【００４１】
次に、第５噴射駆動パルスＰ５について説明する。当該第５噴射駆動パルスＰ５は、第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａと、微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂとを組み合わせて構成される。このように、前段部Ｐ２ａと後段部Ｐ４ｂとを組み合わせることにより、第２噴射駆動パルスＰ２の前段収縮ホールド要素ｐ４ａと、微振動駆動パルスＰ４の微振動中間ホールド要素ｐ７とが一連の中間ホールド要素ｐ１１（本発明における維持部に相当）を構成する。この中間ホールド要素ｐ１１の時間幅（収縮要素ｐ３の終端から第２微振動収縮要素ｐ８までの時間）Ｐｗは、例えば収縮要素ｐ３の始端から第２微振動収縮要素ｐ８の始端までの時間が５〜１５μ秒となるように調整される。
【００４２】
図６は、第５噴射駆動パルスＰ５によってノズル３４からインクが噴射される様子を説明する模式図である。上記の第５噴射駆動パルスＰ５（第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａおよび微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂの組み合わせ）が圧電素子２２に供給されると、まず、膨張要素ｐ１により圧電素子２２が収縮し、これに伴って圧力室３２が基準電位ＶＢに対応する基準容積から第１膨張電位ＶＨ１に対応する最大容積まで膨張する。これにより、図６（ａ）に示すように、ノズル３４に露出しているメニスカスが圧力室側に引き込まれる。この圧力室３２の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ２の印加期間中に亘って一定に維持される。膨張ホールド要素ｐ２の後に続いて収縮要素ｐ３が圧電素子２２に印加されると、当該圧電素子２２が伸長し、これにより、圧力室３２が上記最大容積から第１収縮電位ＶＬ１に対応する容積（中間容積）まで急激に収縮する。この圧力室３２の急激な収縮によって圧力室３２内のインクが加圧され、図６（ｂ）に示すように、メニスカスの中央部分が噴射側（図における下側）に押し出され、この押し出された部分が液柱（インク柱）のように伸びる。続いて、中間ホールド要素ｐ１１によって、中間容積が上記時間Ｐｗだけ維持される。これにより、圧電素子２２の伸長が一旦停止される。この間、図６（ｃ）に示すように、メニスカス中央部のインク注が、メニスカスと分離し、分離した部分がノズル２７から噴射されて飛翔する。噴射されたインク滴は、先行するメイン滴Ｄｍと、このメイン滴Ｄｍの進行方向後端部分から分離して後続するサテライト滴Ｄｓとから成る。さらに、サテライト滴Ｄｓよりも細かいミストＭｓも生じる。
【００４３】
続いて、第２微振動収縮要素ｐ８により圧電素子２２が再度伸長し、これにより圧力室３２の容積が、第１収縮電位ＶＬ１に対応する中間容積から第２収縮電位ＶＬ２に対応する容積まで緩やかに収縮する。これにより、図６（ｄ）に示すように、メニスカス全体が噴射方向に押し出される。このメニスカスの再度の押し出しにより、ミストＭｓがメニスカスに吸収される。また、サテライト滴Ｄｓの一部または全部もメニスカスに吸収される。このため、ノズル３４からは、メイン滴Ｄｍのみ、若しくは、メイン滴Ｄｍと一部のサテライト滴Ｄｓだけが噴射され、ミストの発生が抑制される。その後、圧力室３２の収縮状態は、微振動収縮ホールド要素ｐ９の印加期間に亘って維持され、続いて、微振動復帰要素ｐ１０により圧電素子２２が収縮し、圧力室３２が第２収縮電位ＶＬ２に対応する容積から基準電位ＶＢに対応する基準容積まで復帰する。
【００４４】
このように、第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａと、微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂとを組み合わせてなる第５噴射駆動パルスＰ５を用いてインクを噴射させた場合、当該インク（メイン滴Ｄｍ）に付随するミストが低減される。このため、当該第５噴射駆動パルスＰ５は、今回単位周期Ｔと次回単位周期Ｔとの関係でミストの抑制が必要とされる場合に用いられる。以下、この点について説明する。
【００４５】
図７は、駆動パルスの選択パターンについて説明する波形図である。
本発明に係るプリンター１では、今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩと、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩとに基づき、圧電素子２２に対する駆動パルスの選択印加制御を行う点に特徴を有している。ここで、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の画素データＳＩに基づけば、当該次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１でインクが噴射されるか否かの判断が可能である。本実施形態では、画素データＳＩが、小ドットを示す「０１」または大ドットを示す「１１」の場合、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１でインクが噴射されると判断される。また、画素データＳＩが、非記録（微振動）を示す「００」または中ドットを示す「１０」の場合、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１ではインクが噴射されないと判断でされる。なお、データのビットと各階調との対応関係に関し、例示したものとは［０］と［１］との関係が反転する構成であっても良い。
【００４６】
まず、今回単位周期Ｔ（ｎ）において所定のノズル３４（以下は、当該所定のノズル３４についての説明とする。）からインクを噴射しない非記録の場合、すなわち、今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩが「００」である場合について説明する。この場合、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが何れの階調であるかに拘わらず、第２駆動信号ＣＯＭ２における期間Ｔ２及びＴ３の微振動駆動パルスＰ４が選択されて圧電素子２２に印加される（図７（ａ））。微振動駆動パルスＰ４による微振動動作時にはインクが噴射されないため、ミストの発生の虞が無い。したがって、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１でインクが噴射されるか否かに拘わらず、非記録の場合には常に微振動駆動パルスＰ４が選択されて圧電素子２２に印加されて微振動動作が行われる。
【００４７】
今回単位周期Ｔ（ｎ）において第３噴射駆動パルスＰ３を用いて記録媒体に小ドットを形成する場合、すなわち、今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩが「０１」である場合について説明する。この場合、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが何れの階調であるかに拘わらず、第２駆動信号ＣＯＭ２における期間Ｔ１の第３噴射駆動パルスＰ３が選択されて圧電素子２２に印加される（図７（ｂ））。第３噴射駆動パルスＰ３によってインクを噴射する場合、上記第２噴射駆動パルスＰ２によりインクを噴射する場合と比較してインク量が少ないので、ミストも発生しにくい。したがって、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１でインクが噴射されるか否かに拘わらず、小ドットを記録する場合には、常に第３噴射駆動パルスＰ３が選択されて圧電素子２２に印加され、これにより、ノズル３４からは小ドットに対応するインクが噴射される。
【００４８】
続いて、今回単位周期Ｔ（ｎ）で中ドットを形成する場合、すなわち、今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩが「１０」である場合について説明する。この場合において、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、非噴射（微振動）を示す「００」または中ドットを示す「１０」のとき、第１駆動信号ＣＯＭ１における期間Ｔ２の第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａと、第２駆動信号ＣＯＭ２における期間Ｔ３の微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂとが組み合わされて、第５噴射駆動パルスＰ５として圧電素子２２に印加される（図７（ｃ））。これにより、ミストの発生が抑制されつつ、中ドットに対応するインクがノズル３４から噴射される。一方、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、小ドットを示す「０１」または大ドットを示す「１１」のときは、第１駆動信号ＣＯＭ１における期間Ｔ２及びＴ３の第２噴射駆動パルスＰ２が選択されて圧電素子２２に印加される（図７（ｄ））。これにより、中ドットに対応するインクがノズル３４から噴射される。第２噴射駆動パルスＰ２によるインクの噴射の際にミストが生じたとしても、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１でインクが噴射されるので、当該インクにミストが吸収される。
【００４９】
そして、今回単位周期Ｔ（ｎ）で大ドットを形成する場合、すなわち、今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩが「１１」である場合について説明する。この場合において、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、非噴射（微振動）を示す「００」または中ドットを示す「１０」のとき、第１駆動信号ＣＯＭ１における期間Ｔ１の第１噴射駆動パルスＰ１、第１駆動信号ＣＯＭ１における期間Ｔ２の第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａ、第２駆動信号ＣＯＭ２における期間Ｔ３の微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂが、圧電素子２２に順次印加される（図７（ｅ））。これにより、中ドットに対応するインクがノズル３４から２回連続して噴射され、これらが記録媒体上の画素領域にそれぞれ着弾して大ドットが形成される。すなわち、第１噴射駆動パルスＰ１と第５噴射駆動パルスＰ５により大ドットが形成される。一方、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、小ドットを示す「０１」または大ドットを示す「１１」のときは、第１駆動信号ＣＯＭ１における期間Ｔ１の第１噴射駆動パルスＰ１と、第１駆動信号ＣＯＭ１における期間Ｔ２，Ｔ３の第２噴射駆動パルスＰ２とが、圧電素子２２に順次印加される（図７（ｆ））。これにより、中ドットに対応するインクがノズル３４から２回連続して噴射され、これらが記録媒体上の画素領域にそれぞれ着弾して大ドットが形成される。すなわち、第１噴射駆動パルスＰ１と第２噴射駆動パルスＰ２により大ドットが形成される。なお、第２噴射駆動パルスＰ２によるインクの噴射の際にミストが生じたとしても、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１でインクが噴射されるので、当該インクにミストが吸収される。したがって、この際にもミストによる問題が生じ難い。
【００５０】
このように、本発明に係るプリンター１では、今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩが第２噴射駆動パルスＰ２（第１の駆動波形）又は第５噴射駆動パルスＰ５（第２の駆動波形）の使用を示すデータであった場合において、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、非噴射（微振動）を示す「００」または中ドットを示す「１０」のとき、第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａと、微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂとが組み合わせられて第５噴射駆動パルスＰ５として圧電素子２２に印加される一方、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、小ドットを示す「０１」または大ドットを示す「１１」のとき、第２噴射駆動パルスＰ２が選択されて圧電素子２２に印加される。これにより、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間でインクが噴射されるか否かに拘わらず、噴射安定性を確保しつつミストの発生を抑制することが可能となる。すなわち、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の先頭でインクが噴射されない場合、今回単位周期Ｔ（ｎ）の最後にインク滴が噴射された後、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）以降で最初にインク滴が噴射されるまでの時間が比較的長くなる。この場合においては、今回単位周期Ｔ（ｎ）の最後に発生される第５噴射駆動パルスＰ５を用いることによってミストの発生が抑制される。また、次のインク滴の噴射までの時間が比較的長いため、第５噴射駆動パルスＰ５を用いてインク滴を噴射させることで生じた残留振動は次回のインク滴噴射までに減衰されるので、噴射安定性が損なわれることが抑制される。一方、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１でインクが噴射される場合、第２噴射駆動パルスＰ２によるインクの噴射の際にミストが生じたとしても、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１で噴射されるインクによってミストが吸収される。したがって、この場合においては、今回単位周期Ｔ（ｎ）で第２噴射駆動パルスＰ２を用いてインク滴を噴射させることで、ミストの発生が抑制されつつも残留振動が複雑化することなく噴射が安定する。
以上のように、本発明によれば、噴射が不安定になることを防止しつつ、ミストによる不具合、例えば、プリンター内の構成部品（駆動モーター、駆動ギア、駆動ベルト、リニアスケールなどの部品）の汚損や動作不良を防止することが可能となる。
【００５１】
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。
【００５２】
図８は、本発明の第２の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る。
上記第１の実施形態では、第２噴射駆動パルスＰ２の前段部Ｐ２ａと微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂとを組み合わせることで第５噴射駆動パルスＰ５とした構成を例示したが、これには限られない。本実施形態では、一方の第１の駆動信号ＣＯＭ１における最後のパルス期間Ｔ２に第２噴射駆動パルスＰ２が発生され、他方の第２の駆動信号ＣＯＭ２における最後のパルス期間Ｔ２に第５噴射駆動パルスＰ５が発生される。そして、ヘッド制御部１４は、今回単位周期Ｔ（ｎ）に対応する画素データＳＩが第２噴射駆動パルスＰ２（第１の駆動波形）又は第５噴射駆動パルスＰ５（第２の駆動波形）の使用を示すデータであった場合において、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、非噴射（微振動）を示す「００」または中ドットを示す「１０」のとき、第２の駆動信号ＣＯＭ２における期間Ｔ２の第５噴射駆動パルスＰ５を選択して圧電素子２２に印加する一方、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）に対応する画素データＳＩが、小ドットを示す「０１」または大ドットを示す「１１」のときは、第２噴射駆動パルスＰ２を選択して圧電素子２２に印加する。これにより、次回単位周期Ｔ（ｎ＋１）の最初のパルス期間Ｔ１でインクが噴射されるか否かに拘わらず、噴射安定性を確保しつつミストを抑制することが可能となる。
【００５３】
そして、本発明は、駆動波形の印加により圧力発生手段を駆動して液体の噴射制御が可能な液体噴射装置であれば、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噴射装置、例えば、ディスプレイ製造装置、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。そして、ディスプレイ製造装置では、色材噴射ヘッドからＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を噴射する。また、電極製造装置では、電極材噴射ヘッドから液状の電極材料を噴射する。チップ製造装置では、生体有機物噴射ヘッドから生体有機物の溶液を噴射する。
【符号の説明】
【００５４】
１…プリンター，６…記録ヘッド，７…プリンターコントローラー，１１…駆動信号生成部，１３…プリントエンジン，１４…ヘッド制御部，１５…アクチュエーターユニット，２２…圧電素子，３４…ノズル，４５…データ記憶部，４６…デコーダー，４７…スイッチ
【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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