(57)【要約】【課題】液体の固形分濃度に応じてより適切な噴射パルスを用いて液体の噴射を安定させ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】噴射パルスＤＰは、ノズルからインクを噴射させる第１の波形部（収縮部ｐ３）と、当該第１の波形部によるインクの噴射により生じるインクの振動を制振させる第２の波形部（復帰膨張部ｐ５）と、を有し、補正手段として機能する制御部は、インクの固形分濃度が相対的に低い場合における前記第２の波形部の制振力より、前記液体の固形分濃度が相対的に高い場合における前記制振力を高くする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の作動によってノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
圧力発生手段を駆動してノズルから液体を噴射させるための噴射パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記液体の固形分濃度に応じて前記噴射パルスを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記噴射パルスは、前記ノズルから液体を噴射させる第１の波形部と、当該第１の波形部による液体の噴射により生じる液体の振動を制振させる第２の波形部と、を有し、
前記補正手段は、前記液体の固形分濃度が相対的に低い場合における前記第２の波形部の制振力より、前記液体の固形分濃度が相対的に高い場合における前記制振力を高くすることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液体噴射ヘッドは、第１の液体と、当該第１の液体と比較して静定時の粘度が同じである一方で固形分濃度が異なる第２の液体を噴射可能であり、
前記補正手段は、第１の液体を噴射させる第１の噴射パルスと比較して、前記第２の液体の固形分濃度が高い場合は第２の噴射パルスの前記第２の波形部の制振力を高め、前記第２の液体の固形分濃度が低い場合は第２の噴射パルスの前記第２の波形部の制振力を弱めることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記第２の波形部の電圧を変更することで制振力を変えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記第１の波形部は、基準電位よりも第１の極性側の第１電位から前記基準電位よりも前記第１の極性とは異なる第２の極性側の第２電位まで変化する波形部であり、
前記第２の波形部は、前記第２電位から前記基準電位まで変化する波形部であり、
前記補正手段は、前記基準電位を変更することで前記第２の波形部の電圧を調整することを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記第１の波形部に対する前記第２の波形部の発生タイミングを変更することで制振力を変えることを特徴とする請求項２から請求項５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の作動によってノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、圧力発生手段を駆動してノズルから液体を噴射させるための噴射パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備える液体噴射装置の制御方法であって、
前記液体の固形分濃度に応じて前記噴射パルスを補正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】
液体噴射装置は噴射ヘッドを備え、この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ー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】
上記液体噴射装置の一種である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。）では、インクカートリッジ等のインクを貯留する部材から液体噴射ヘッドの一種である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。）の内部に設けられた圧力室に導入し、駆動電圧（駆動パルス）を印加することで圧力発生手段（例えば、圧電振動子や発熱素子等）を駆動して圧力室内のインクに圧力変化を与え、この圧力変化を利用して圧力室に連通したノズルからインクを噴射させるように構成されたものがある。
【０００４】
この種のプリンターでは、複数種類、すなわち、複数の色のインクを噴射可能に構成されているのが一般的である。これらのインクの種類毎に粘度が異なる場合がある。このため、特許文献１に開示されているプリンターでは、インク毎の粘度を取得して、この粘度に応じて圧力発生手段を駆動させる駆動パルス（吐出パルス）の波形を決定するように構成されている。これにより、インク毎に粘度が異なる場合であっても、それぞれに適した駆動パルスで圧力発生手段を駆動することができ、これにより、粘度によらず安定してインクを噴射できる、というものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９２７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インクの粘度に関し、従来では、インクの静定時の状態（噴射時のようにインクに積極的な動きや流れが殆ど生じていない状態）における粘度（以下、静粘度という。）に基づいた制御がなされていた。しかしながら、例えば、同じ静粘度を持つ異なるインクについて同一の駆動パルスを用いて噴射した場合、一方のインクは安定して噴射できるのに対し、他方のインクは噴射後の残留振動が一方のインクよりも大きくなり、この残留振動に起因してその後の噴射が不安定となる不具合が発生することがあった。
【０００７】
上記の問題は、液体の一種であるインクを噴射するプリンターには限らず、固形分を含む液体を噴射する他の液体噴射装置においても同様に存在する。
【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、液体の固形分濃度に応じてより適切な噴射パルスを用いて液体の噴射を安定させ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】
【０００９】
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、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の作動によってノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
圧力発生手段を駆動してノズルから液体を噴射させるための噴射パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記液体の固形分濃度に応じて前記噴射パルスを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、液体の固形分濃度に応じて噴射パルスを補正するので、液体の種類に応じてより最適な噴射パルスで液体を噴射させることができる。これにより、液体噴射後の残留振動を抑制して液体の噴射を安定化させることが可能となる。
【００１１】
上記構成において、前記噴射パルスは、前記ノズルから液体を噴射させる第１の波形部と、当該第１の波形部による液体の噴射により生じる液体の振動を制振させる第２の波形部と、を有し、
前記補正手段は、前記液体の固形分濃度が相対的に低い場合における前記第２の波形部の制振力より、前記液体の固形分濃度が相対的に高い場合における前記制振力を高くする構成を採用することが望ましい。
なお、「制振力」とは、第１の波形部による液体の噴射により生じる液体の振動（残留振動）を、自然に減衰して収束するよりも早い段階で収束させる（低減させる）能力を意味する。より具体的には、残留振動に対し重畳させる振動の大きさ（振幅）、残留振動をより効果的に減衰（相殺）し得る振動を発生させるタイミング（位相）を含む意味である。
【００１２】
この構成によれば、固形分濃度が相対的に高い場合は、噴射時の粘度（動粘度）が静定時の粘度（静粘度）よりも低くなり、残留振動が大きくなる傾向があるため、第２の波形部の制振力を高めることで、残留振動を低減することができ、噴射安定性を確保することが可能となる。その一方、固形分濃度が相対的に低い場合は、噴射時の粘度が静定時の粘度により近い値となり、残留振動は比較的小さい傾向となるため、第２の波形部の制振力を弱めることで、第２の波形部により必要以上に大きな振動が励振されることが抑制される。したがって、この場合においても噴射安定性を確保することが可能となる。
【００１３】
また、上記構成において、
前記液体噴射ヘッドは、第１の液体と、当該第１の液体と比較して静定時の粘度が同じである一方で固形分濃度が異なる第２の液体を噴射可能であり、
前記補正手段は、第１の液体を噴射させる第１の噴射パルスと比較して、前記第２の液体の固形分濃度が高い場合は第２の噴射パルスの前記第２の波形部の制振力を高め、前記第２の液体の固形分濃度が低い場合は第２の噴射パルスの前記第２の波形部の制振力を弱める構成を採用することが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、静定時の粘度が同じである一方で固形分濃度が互いに異なる第１の液体および第２の液体のそれぞれに適した噴射パルスを用いて、各液体を安定して噴射させることができる。
【００１５】
また、上記構成において、前記補正手段は、前記第２の波形部の電圧を変更することで制振力を変える構成を採用することが望ましい。
この構成において、前記第１の波形部は、基準電位よりも第１の極性側の第１電位から前記基準電位よりも前記第１の極性とは異なる第２の極性側の第２電位まで変化する波形部であり、
前記第２の波形部は、前記第２電位から前記基準電位まで変化する波形部であり、
前記補正手段は、前記基準電位を変更することで前記第２の波形部の電圧を調整する構成を採用することが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、第２の波形部の電圧を変更することで制振力を容易に変えることができる。
【００１７】
また、上記構成において、前記補正手段は、前記第１の波形部に対する前記第２の波形部の発生タイミングを変更することで制振力を変える構成を採用することが望ましい。
【００１８】
この構成によれば、第１の波形部による液体の噴射後、より適切なタイミングで第２の波形部によって残留振動が制振される。これにより、より一層制振力を高めることが可能となる。
【００１９】
そして、本発明の液体噴射装置の制御方法は、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の作動によってノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、圧力発生手段を駆動してノズルから液体を噴射させるための噴射パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備える液体噴射装置の制御方法であって、
前記液体の固形分濃度に応じて前記噴射パルスを補正することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】噴射パルスの構成を説明する波形図である。
【図５】ノズルからインクを噴射する過程を説明する模式図である。
【図６】第１のブラックインクと第２のブラックインクのそれぞれの粘度および固形分濃度について示した表である。
【図７】復帰膨張部の電圧および発生タイミングを補正した後の噴射パルスの構成を説明する波形図である。
【図８】復帰膨張部を２段階で変位するように補正した後の噴射パルスの構成を説明する波形図である。
【図９】増粘テーブルの一例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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、デジタルカメラ、携帯電話機など、画像データやテキストデータを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。
【００２３】
本実施形態におけるプリンター１は、プリンターコントローラー７およびプリントエンジン１３を有する。プリントエンジン１３における記録ヘッド６（液体噴射ヘッドの一種）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２３（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。
【００２４】
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、制御部９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。制御部９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、制御部９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。制御部９は、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。
【００２５】
駆動信号生成部１１は、本発明における駆動信号発生手段として機能する部分であり、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、例えば、図４に示す噴射駆動パルスＤＰを１つ以上含む駆動信号ＣＯＭを発生する。
【００２６】
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、上記の記録ヘッド６の他、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、カートリッジＩＣ１２等を備えている。キャリッジ移動機構４は、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（例えば、ＤＣモータ）等からなり（図示せず）、キャリッジ１６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ーパルスを、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ー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。
【００２７】
カートリッジＩＣ１２は、インクカートリッジ１７毎に設けられている。このカートリッジＩＣ１２は、当該インクカートリッジ１７に貯留されているインクの情報、具体的には、種類、製造年月日、残量等が記録された記憶部を有している。そして、キャリッジ１６にインクカートリッジ１７に装着されると、カートリッジＩＣの記憶部に記憶されているインク情報が、プリンターコントローラー７によって読み出される。読み出されたインク情報は、記憶部１０に記憶される。制御部９は、この記憶部１０に記憶されたインク情報に応じた制御を行うことができる。この点の詳細については後述する。
【００２８】
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と、流路ユニット２０と、振動子ユニット２１とから概略構成されている。ケース１９の内部空間に収容された振動子ユニット２１は、圧力発生手段として機能する複数の圧電素子２２を、ノズル２３毎に対応して有している。この圧電素子２２は、電界方向に対して直交する方向に伸縮する所謂縦振動型の圧電素子である。この圧電素子２２の先端部は、流路ユニット２０における圧力室２４の一部を区画する可撓性を有する作動面に接続されている。流路ユニット２０の内部には、インク流路（液体流路）が形成されており、そのインク流路の一部を構成する圧力室２４はノズル２３毎に形成されている。本実施形態における記録ヘッド６は、圧電素子２２に駆動電圧を印加して当該駆動電圧の波形に応じて圧電素子２２を伸縮作動させると上記の作動面が変位し、これに伴い圧力室２４の容積が変動する。これにより、当該圧力室２４内部のインクに圧力変動が生じるように構成されている。そして、この圧力変動を利用してノズル２３からインクが噴射される。
【００２９】
図４は、駆動信号生成部１１が発生する駆動信号ＣＯＭに含まれる噴射パルスＤＰの構成を説明する波形図である。
同図に示すように、本実施形態における噴射パルスＤＰは、予備膨張部ｐ１と、膨張ホールド部ｐ２と、収縮部ｐ３（本発明における第１の波形部に相当）と、収縮ホールド部ｐ４と、復帰膨張部ｐ５（本発明における第２の波形部に相当）とからなる。予備膨張部ｐ１は、基準電位ＶＢから膨張電位ＶＨ（第１電位）まで一定勾配で電位がプラス（第１の極性）側に変化（上昇）する波形部である。膨張ホールド部ｐ２は、予備膨張部ｐ１の終端電位である膨張電位ＶＨを所定時間だけ維持する波形部である。収縮部ｐ３は、膨張電位ＶＨから収縮電位ＶＬ（第２電位）まで電位がマイナス（第２の極性）側に変化（下降）する波形部である。収縮ホールド部ｐ４は、収縮電位ＶＬを時間Ｔｈだけ維持する波形部である。復帰膨張部ｐ５は、収縮電位ＶＬから基準電位ＶＢまで電位が復帰する波形部である。
【００３０】
図５は、ノズルからインクを噴射する過程を説明する模式図である。
上記のように構成された噴射パルスＤＰが圧電素子２２に印加されると、まず、予備膨張部ｐ１によって圧電素子２２は素子長手方向に収縮し、これに伴って圧力室２４が基準電位ＶＢに対応する基準容積から膨張電位ＶＨに対応する膨張容積まで膨張する（第１の変化工程）。この膨張により、図５（ａ）に示すようにノズル２３におけるインクの表面（メニスカス）が圧力室２４側に大きく引き込まれる。そして、この圧力室２４の膨張状態は、膨張ホールド部ｐ２によって所定時間維持される（ホールド工程）。
【００３１】
膨張ホールド部ｐ２によるホールドの後、収縮部ｐ３により圧電素子２２が伸長する。これに伴い、圧力室２４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（第２の変化工程）。これにより、図５（ｂ）に示すように圧力室２４内のインクが加圧されて、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、収縮ホールド部ｐ４が供給され、収縮容積が時間Ｔｈだけ維持される（収縮ホールド工程）。この間、図５（ｃ）に示すようにメニスカス中央部のインク柱がメニスカスから分離してインク滴Ｉｄとして飛翔する。収縮ホールド部ｐ４によるホールドの後、収縮部ｐ３による圧電素子２２の駆動により圧力室２４内のインクに生じた振動によりメニスカスが圧力室側から噴射側に変位しているタイミングで、復帰膨張部ｐ５により圧電素子２２が膨張し、圧力室２４が収縮容積から基準容積（定常容積）まで膨張復帰する。これにより、収縮部ｐ３による圧電素子２２の駆動により生じた圧力室２４内のインクの振動（残留振動）が抑制される。したがって、復帰膨張部ｐ５により圧電素子２２が駆動して圧力室２４内のインクに生じる圧力振動が、収縮部ｐ３によるインクの噴射により生じた残留振動に対して逆位相、或いは、残留振動を低減し得る位相の振動となるように、収縮ホールド部ｐ４の時間が設定されている。
【００３２】
本発明に係るプリンター１では、複数種類（複数の色）のインクを記録ヘッド６から噴射可能に構成されている。図６は、そのうちの第１のブラックインクＢｋ１（本発明における第１の液体に相当）と第２のブラックインクＢｋ２（本発明における第２の液体に相当）のそれぞれの粘度（静粘度・動粘度）および固形分濃度について示した表である。第１のブラックインクＢｋ１は、文字や線図などの印刷に用いられるブラックインクである。また、第２のブラックインクＢｋ２は、第１のブラックインクＢｋ１よりも色材（顔料）の量を多く含有させることで光沢をさらに抑えてマット感（つや消し感）を高めたブラックインクである。何れのインクも静定時の静粘度は常温時（例えば、２５度）で８ｍＰａ・ｓに揃っている。従来では、この静粘度に基づいて各インクの噴射時の粘度（動粘度）が推定されて、駆動パルスのパラメーター（波形や電圧等）が設定されていた。ところが、このように同じ静粘度を持つ異なるインクについて同一の駆動パルスを用いて噴射した場合、一方のインク（第１のブラックインクＢｋ１）は安定して噴射できるのに対し、他方のインク（第２のブラックインクＢｋ２）は噴射後の残留振動が一方のインクよりも大きくなり、この残留振動に起因してその後の噴射が不安定となるケースが生じることがあった。これは、インクに含まれる色材等の固形分濃度の違いより、インクを噴射するときの動粘度に差が生じていることに起因している。
【００３３】
本実施形態においては、インク中の固形分濃度に関し、図６に示すように、第１のブラックインクＢｋ１の固形分濃度が２重量％であるのに対し、第２のブラックインクＢｋ２の固形分濃度が１０重量％となっている。そして、第１のブラックインクＢｋ１の動粘度は７．８ｍＰａ・ｓであるのに対し、第２のブラックインクＢｋ２の動粘度は６．３ｍＰａ・ｓと低くなっている。静粘度の測定時においてはインク中の固形分だけ粘度の値が上昇する傾向にある（すなわち、粘度の測定値に固形分が影響する）一方、インクが流動している状態では固形分は当該インクの動きに応じて殆ど抵抗することなく動くことができるため、その分、動粘度は静定時の測定値よりも低下すると考えられる。動粘度が低いとその分インクが動き易いので、メニスカスの振動が大きくなる。すなわち、同一の噴射パルスを用いてインクを噴射した場合、第２のブラックインクＢｋ２のメニスカスの残留振動は、第１のブラックインクＢｋ１のメニスカスの残留振動よりも大きくなってしまう。その結果、残留振動の影響によりインクの噴射が不安定となるという問題が生じてしまう。特に、短い間隔で連続してインクを噴射する所謂高周波駆動の際に、残留振動の影響によりインクの噴射が不安定となる問題が生じていた。具体的には、噴射されるインクの量や飛翔速度が変動し、着弾位置が目標位置からずれたり、ミストが生じたりする等の不具合が生じる可能性がある。
【００３４】
このような事情に鑑み、本発明に係るプリンター１では、インクの固形分濃度に応じて、噴射パルスを補正することに特徴を有している。より具体的には、インクの固形分濃度が相対的に高い場合は、インクの固形分濃度が相対的に低い場合よりも当該インクの噴射に使用する噴射パルスの制振要素である復帰膨張部ｐ５（第２の波形部）の制振力を高める。本実施形態における制御部９は、記憶部１０に記憶されたインク情報から各インクの種類（組成）を把握し、これに応じて各インクの固形分濃度を判断する。
【００３５】
図７は、第２のブラックインクＢｋ２の噴射に使用される噴射パルスＤＰ′の波形図である。本実施形態においては、第１のブラックインクＢｋ１の噴射に使用される噴射パルスＤＰ（図４）と比較して、インク噴射後の残留振動に対する制振力を高めるように補正したものが噴射パルスＤＰ′である。より具体的には、本発明における補正手段として機能する制御部９は、噴射パルスＤＰ′の基準電位ＶＢ′を噴射パルスＤＰの基準電位ＶＢよりも高く設定する。これにより、噴射パルスＤＰにおける復帰膨張部ｐ５の電位差（電圧）Ｖ２に対し、補正後の噴射パルスＤＰ′における復帰膨張部ｐ５の電位差Ｖ２′が高くなる。このように復帰膨張部ｐ５の電位差Ｖ２′を高くすることで、収縮部ｐ３によるインクの噴射により生じた圧力室２４内およびノズル２３におけるインクの残留振動に対する制振力を高める。つまり、復帰膨張部ｐ５により圧電素子２２が駆動して圧力室２４内のインクに生じる圧力振動が大きくなる。この圧力振動が、収縮部ｐ３によるインクの噴射により生じた残留振動に対して逆位相、或いは、残留振動を低減し得る位相の振動として重畳されるので、当該圧力振動を大きくすることで残留振動に対する制振能力が高められる。なお、基準電位を変更しても収縮部ｐ３の電位差Ｖ１は変わらないため、インクの噴射特性（噴射されるインクの量や飛翔速度）に対する影響は少ない。なお、逆に制振力を弱める場合、基準電位を噴射パルスＤＰの基準電位よりも低く設定して、補正後の噴射パルスにおける復帰膨張部ｐ５の電位差を低くする。また、基準電位を変えることなく、復帰膨張部ｐ５の勾配を変えることで制振力を変更するようにしても良い。具体的には、復帰膨張部ｐ５の勾配をより急峻にすることで制振力を強めることができ、復帰膨張部ｐ５の勾配をより緩やかにすることで制振力を弱めることができる。
【００３６】
このように、インクの固形分濃度が高いほど、噴射時の粘度が静定時の粘度よりも低くなり、残留振動が大きくなる傾向があるため、復帰膨張部ｐ５の制振力を相対的に高めることで、残留振動を低減することができ、噴射安定性を確保することが可能となる。その一方、固形分濃度が低いほど、噴射時の粘度が静定時の粘度により近い値となり、残留振動は比較的小さい傾向となるため、復帰膨張部ｐ５の制振力を相対的に弱めることで、復帰膨張部ｐ５により必要以上に大きな振動が励振されることが抑制される。したがって、この場合においても噴射安定性を確保することが可能となる。本実施形態においては、復帰膨張部ｐ５の電圧や勾配を変更することで制振力を容易に変更することができる。
【００３７】
ところで、インクの固形分濃度が低いほど、残留振動の周期が早くなる。このため、復帰膨張部ｐ５の電位差Ｖ２を高めただけでは、制振力が十分に発揮されない場合がある。すなわち、復帰膨張部ｐ５により圧力室２４内のインクに生じる圧力振動が、収縮部ｐ３によるインクの噴射により生じた残留振動に対して逆位相、或いは、残留振動を低減し得る位相の振動とならず、却って残留振動を励振させてしまうおそれもある。この点に鑑み、制御部９は、インクの固形分濃度に応じて、補正後の噴射パルスＤＰ′において収縮部ｐ３に対する復帰膨張部ｐ５の発生タイミングを噴射パルスＤＰの場合よりも早める。具体的には、収縮ホールド部ｐ４の時間を、噴射パルスＤＰにおけるＴｈよりも短いＴｈ′に補正する。これにより、収縮部ｐ３によるインクの噴射後、より適切なタイミングで復帰膨張部ｐ５によって残留振動が制振される。すなわち、インク噴射後の残留振動によってメニスカスが圧力室側から噴射側に変位しているタイミングで復帰膨張部ｐ５によってメニスカスが圧力室２４側に引き込まれて残留振動が抑制される。したがって、より一層制振力を高めることが可能となる。
【００３８】
そして、より制振力を高める場合、例えば、動粘度がより低いインクを噴射する場合には、制御部９は、図８に示す噴射パルスＤＰ″のように、復帰膨張部ｐ５を２段階で電位を変位させるように補正する。この噴射パルスＤＰ″における復帰膨張部ｐ５は、第１の変化要素ｐ５ａと、中間ホールド要素ｐ５ｂと、第２の変化要素ｐ５ｃとから構成されている。第１の変化要素ｐ５ａは、収縮電位ＶＬから中間電位Ｖｍ（ＶＬ＜Ｖｍ＜ＶＢ′）まで電位を上昇させて圧力室２４を収縮容積から中間電位Ｖｍに対応する中間容積まで膨張させる波形要素である。中間ホールド要素ｐ５ｂは、中間電位Ｖｍで一定な波形要素である。第２の変化要素ｐ５ｃは、中間電位Ｖｍから基準電位ＶＢ′まで電位を上昇させて圧力室２４を中間容積から基準容積まで膨張復帰させる波形要素である。
【００３９】
このように、復帰膨張部ｐ５を２段階で電位を変位させるように補正することで、より制振力をさらに高めることができる。すなわち、収縮部ｐ３によってインクが噴射された後、メニスカスの振動が圧力室側から噴射側に変位しているタイミングで、第１の変化要素ｐ５ａによりメニスカスが圧力室２４側に引き込まれて残留振動が抑制される。次に、中間ホールド要素ｐ５ｂにより圧力室２４の中間容積が維持される。この間、ノズル２３におけるメニスカスは、第１の変化要素ｐ５ａにより制振しきれなかった振動により変位する。そして、当該メニスカスが圧力室側から噴射側に変位しているタイミングで、第２の変化要素ｐ５ｃによりメニスカスが圧力室２４側に引き込まれて残留振動がさらに低減される。
【００４０】
このように、インクの固形分濃度に応じて噴射パルスを補正することで、インクの種類に応じてより最適な噴射パルスでインクを噴射させることができる。特に、本実施形態における第１のブラックインクＢｋ１と第２のブラックインクＢｋ２のように、静定時の粘度が同じである一方で固形分濃度が互いに異なるインクのそれぞれに適した噴射パルスを用いて、各インクを噴射させることができる。これにより、残留振動を抑制してインクの噴射を安定化させることが可能となる。ここで、静定時の粘度が同じとは、実質的に粘度が同じものも含む。
【００４１】
ここで、インクの粘度（静粘度および動粘度）は、インクカートリッジ１７が開封されてから（記録ヘッド６に装着されてから）の経過時間や、記録ヘッド６の周囲の温度および湿度に応じて変動する。したがって、インク毎に最適な噴射パルスは、上記経過時間や温度等の環境条件により変更することが望ましい。このため、上記プリンターコントローラー７の記憶部１０には、インク毎の粘度の変化の度合いを示すテーブルが記憶されている。
【００４２】
図９は、上記の粘度テーブルの一例をグラフで表した図である。同図において、横軸はインクカートリッジ１７が開封されてからの経過日数を示し、縦軸はインクの水分蒸発量を示している。同図に示すように、インクカートリッジ１７が開封されてからの経過日数を経るに連れて、インクの水分、すなわち、インクの溶媒成分の蒸発量が増加する。このため、これに伴ってインクの粘度は次第に増大する。この粘度変化の度合いは、気温・湿度等の環境条件に応じて異なるため、記憶部１０には、インク毎に、気温・湿度等の環境条件と対応付けて粘度変化情報が記憶されている。すなわち、この例では、第１のブラックインクＢｋ１（Ａ）と第２のブラックインクＢｋ２（Ｂ）のそれぞれについて、経過日数に対する水分蒸発量の変化が、湿度および気温に対応付けて記憶されている。なお、図９では、第１のブラックインクＢｋ１（Ａ）と第２のブラックインクＢｋ２（Ｂ）のそれぞれについて、代表的な環境条件の水分蒸発量が示されているが、これには限られず、より多くのインクについて、より多くの環境条件と対応付けて粘度情報を粘度テーブルとして記憶部１０に記憶させることができる。
【００４３】
そして、本発明に係るプリンター１では、記憶部１０に記憶されているインクの種類（固形分濃度）と、当該インクに対応した増粘テーブルに基づき、当該インクの噴射により適した噴射パルス（補正後の噴射パルス）を用いてインクの噴射制御を行う。これにより、インクカートリッジ１７が開封されてからの結果日数や温度等の環境条件によらず、インクの噴射を安定させることが可能となる。その結果、記録紙等の記録媒体に記録・印刷される画像等の画質の低下を抑制することができる。また、本実施形態におけるプリンター１は、増粘テーブルに基づき、噴射パルスの補正では対応できないほどにインクが増粘した場合、例えば、記録領域外に設けられたキャッピング部材２５等に対して、ノズル２３から増粘したインクを排出するいわゆるフラッシング動作や、記録ヘッド６のノズル形成面をキャッピング部材２５で封止（キャッピング）した状態でポンプなどの負圧化手段により封止空部内を負圧化させてノズル２３から増粘インクや気泡等を排出させるいわゆるクリーニング動作を行うように制御する。また、必要に応じて、ユーザーに対してインクカートリッジの交換を促すなどの警告制御が行われる。
【００４４】
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。
【００４５】
噴射パルスＤＰ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ない。少なくとも、ノズルからインクを噴射させる第１の波形部と、当該第１の波形部によるインクの噴射により生じるインクの振動を制振させる第２の波形部と、を含む電圧波形であればよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、圧力発生手段として、所謂縦振動型の圧電素子２２を例示したが、これには限られず、例えば、所謂撓み振動型の圧電素子を採用することも可能である。この場合、上記実施形態で例示した噴射パルスに関し、電位の変化方向、つまり上下が反転した波形となる。この場合、第１の極性がマイナスとなり、第２の極性がプラスとなる。
【００４７】
そして、本発明は、固形分を含む液体を噴射する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】
【００４８】
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，１０…記憶部，１１…駆動信号生成部，１２…カートリッジＩＣ，１３…プリントエンジン，１７…インクカートリッジ，２２…圧電素子，２３…ノズル，２４…圧力室
【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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