(57)【要約】【課題】吐出口内の液体の粘度を低下させると共に省電力化を図る。【解決手段】吐出口に連通する複数の圧力室１１０がマトリックス状に配置されている。アクチュエータユニットが、複数の圧力室と対向する圧電シートと圧力室に対向する個別電極とを含んでいる。割付決定部が、基準圧力室１１０ａと、基準圧力室１１０ａに隣接する８つの隣接圧力室１１０ｂとを含む複数の圧力室ブロック８０の割り付けを決定する。信号供給制御部が、各圧力室ブロック８０に係る基準圧力室１１０ａと対向する個別電極のみに、吐出口からインク滴が吐出されない範囲で圧電シートを変位させる不吐出駆動信号を同時に供給する。【選択図】図８
2011005688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス配置された複数の圧力室のそれぞれを介して吐出口に至る複数の個別液体流路を有する流路ユニットと、
前記複数の圧力室に対向するように連続した圧電層、前記圧電層の表面に各圧力室に対向するように配置された複数の個別電極、及び、前記複数の個別電極と共に前記圧電層を挟持する共通電極を有するアクチュエータユニットと、
１つの前記圧力室である基準圧力室と、前記基準圧力室に隣接する全ての前記圧力室とを含む圧力室ブロックであって、互いに隣接するように、且つ、互いに重なり合わないように配置された複数の前記圧力室ブロックの割り付けを決定する割付決定手段と、
前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記圧電層を変形させる不吐出駆動信号を生成する不吐出信号生成手段と、
各圧力室ブロックに係る前記基準圧力室に対向する前記個別電極のみに、前記不吐出信号生成手段によって生成された前記不吐出駆動信号を供給する信号供給制御手段とを備えており、
前記割付決定手段は、１つのタイミングで割り付けが決定された前記圧力室ブロック内の全ての前記圧力室が互いに同じ確率で前記基準圧力室となるように、複数の前記圧力室ブロックの割り付けを決定することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記割付決定手段は、前記１つのタイミングで割り付けが決定された前記圧力室ブロックにおける前記基準圧力室に隣接する複数の前記圧力室のいずれか１つが前記基準圧力室となるように、前記１つのタイミングに続くタイミングにおいて複数の前記圧力室ブロックの割り付けを決定し、
前記信号供給制御手段は、前記割付決定手段が前記圧力室ブロックの割り付けを決定する毎に、各基準圧力室に対向する前記個別電極のみに、前記不吐出駆動信号を供給する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】
前記割付決定手段が、所定の周期で前記圧力室ブロックの割り付けを決定することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記割付決定手段は、平面視において、前記基準圧力室の中心及び当該基準圧力室に隣接する前記圧力室の中心を通過しつつ、当該基準圧力室の中心において互いに交差する全ての直線上に、前記圧力室が３つ配列されるように前記圧力室ブロックの割り付けを決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記割付決定手段は、第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向のそれぞれに関して前記圧力室が３つ配列された前記圧力室ブロックの割り付けを決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
マトリクス配置された複数の圧力室のそれぞれを介して吐出口に至る複数の個別液体流路を有する流路ユニットと、
前記複数の圧力室に対向するように連続した圧電層、前記圧電層の表面に各圧力室に対向するように配置された複数の個別電極、及び、前記複数の個別電極と共に前記圧電層を挟持する共通電極を有するアクチュエータユニットと、
前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記圧電層を変形させる不吐出駆動信号を生成する不吐出信号生成手段と、
１つの前記圧力室である基準圧力室と、前記基準圧力室に隣接する全ての前記圧力室とを含む圧力室ブロックであって、互いに隣接するように、且つ、互いに重なり合わないように配置された複数の前記圧力室ブロックにおいて、各圧力室ブロックに係る前記基準圧力室を基準とする相対位置が同じとなる前記圧力室に対向する前記個別電極のみに、前記不吐出信号生成手段によって生成された前記不吐出駆動信号を供給する信号供給制御手段とを備えており、
前記信号供給制御手段は、前記圧力室ブロックに含まれる各圧力室に対向する前記個別電極に順に前記不吐出駆動信号を供給することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
画像データに基づいて前記吐出口から液体を吐出させる吐出駆動信号を生成する吐出駆動信号生成手段をさらに備えており、
前記信号供給制御手段が、前記吐出駆動信号及び前記不吐出駆動信号を同じタイミングで同じ前記個別電極に対して供給しようとするとき、前記吐出駆動信号のみを当該個別電極に供給することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項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、吐出口から液体を吐出する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吐出口からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいて、吐出口からインク滴
が吐出されない程度にアクチュエータを駆動することによって、吐出口に形成されたメニスカスを振動させる不吐出フラッシングを行う技術がある（例えば、特許文献１参照）。不吐出フラッシングを行うことによって、インク滴を吐出させることなく吐出口内のインクが攪拌され、乾燥などにより増粘した吐出口内のインクの粘度を低下させることができる。これにより、インク吐出特性が回復する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４００３０３８号（図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した技術では、全ての吐出口に関して同時に不吐出フラッシングを行うため、各吐出口に対応する全てのアクチュエータが同時に駆動され、消費電力が大きくなる。
【０００５】
本発明の目的は、吐出口内の液体の粘度を低下させると共に省電力化を図ることができる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出装置は、マトリクス配置された複数の圧力室のそれぞれを介して吐出口に至る複数の個別液体流路を有する流路ユニットと、前記複数の圧力室に対向するように連続した圧電層、前記圧電層の表面に各圧力室に対向するように配置された複数の個別電極、及び、前記複数の個別電極と共に前記圧電層を挟持する共通電極を有するアクチュエータユニットと、１つの前記圧力室である基準圧力室と、前記基準圧力室に隣接する全ての前記圧力室とを含む圧力室ブロックであって、互いに隣接するように、且つ、互いに重なり合わないように配置された複数の前記圧力室ブロックの割り付けを決定する割付決定手段と、前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記圧電層を変形させる不吐出駆動信号を生成する不吐出信号生成手段と、各圧力室ブロックに係る前記基準圧力室に対向する前記個別電極のみに、前記不吐出信号生成手段によって生成された前記不吐出駆動信号を供給する信号供給制御手段とを備えている。前記割付決定手段は、１つのタイミングで割り付けが決定された前記圧力室ブロック内の全ての前記圧力室が互いに同じ確率で前記基準圧力室となるように、複数の前記圧力室ブロックの割り付けを決定する。
【０００７】
また、別の観点から観て本発明の液体吐出装置は、マトリクス配置された複数の圧力室のそれぞれを介して吐出口に至る複数の個別液体流路を有する流路ユニットと、前記複数の圧力室に対向するように連続した圧電層、前記圧電層の表面に各圧力室に対向するように配置された複数の個別電極、及び、前記複数の個別電極と共に前記圧電層を挟持する共通電極を有するアクチュエータユニットと、前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記圧電層を変形させる不吐出駆動信号を生成する不吐出信号生成手段と、１つの前記圧力室である基準圧力室と、前記基準圧力室に隣接する全ての前記圧力室とを含む圧力室ブロックであって、互いに隣接するように、且つ、互いに重なり合わないように配置された複数の前記圧力室ブロックにおいて、各圧力室ブロックに係る前記基準圧力室を基準とする相対位置が同じとなる前記圧力室に対向する前記個別電極のみに、前記不吐出信号生成手段によって生成された前記不吐出駆動信号を供給する信号供給制御手段とを備えている。前記信号供給制御手段は、前記圧力室ブロックに含まれる各圧力室に対向する前記個別電極に順に前記不吐出駆動信号を供給する。
【０００８】
本発明によると、特定の圧力室と対向する個別電極に不吐出駆動信号を供給しつつ、当該特定の圧力室に隣接する全ての圧力室と対向する個別電極に不吐出駆動信号を供給しないことによって、圧電層に係る当該特定の圧力室と対向する領域が変形すると共に、当該変形が伝播して、圧電層に係る当該特定の圧力室に隣接する全ての圧力室と対向する領域が変形する。これにより、当該特定の圧力室のみならず当該圧力室に隣接する他の圧力室に関する吐出口に形成されたメニスカスが振動し、吐出口内の液体の粘度を効率よく低下させることができる。これにより、個別電極に不吐出駆動信号を供給する回数を少なくして消費電力を抑制することができる。
【０００９】
本発明においては、前記割付決定手段が、前記１つのタイミングで割り付けが決定された前記圧力室ブロックにおける前記基準圧力室に隣接する複数の前記圧力室のいずれか１つが前記基準圧力室となるように、前記１つのタイミングに続くタイミングにおいて複数の前記圧力室ブロックの割り付けを決定し、前記信号供給制御手段は、前記割付決定手段が前記圧力室ブロックの割り付けを決定する毎に、各基準圧力室に対向する前記個別電極のみに、前記不吐出駆動信号を供給することが好ましい。これによると、全ての吐出口についてメニスカスの振動量を均一化することができる。
【００１０】
このとき、前記割付決定手段が、所定の周期で前記圧力室ブロックの割り付けを決定してもよい。これによると、割付決定手段を容易に構成することができる。
【００１１】
本発明においては、前記割付決定手段は、平面視において、前記基準圧力室の中心及び当該基準圧力室に隣接する前記圧力室の中心を通過しつつ、当該基準圧力室の中心において互いに交差する全ての直線上に、前記圧力室が３つ配列されるように前記圧力室ブロックの割り付けを決定することが好ましい。これによると、圧力室ブロックを容易に決定することができる。
【００１２】
このとき、前記割付決定手段は、第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向のそれぞれに関して前記圧力室が３つ配列された前記圧力室ブロックの割り付けを決定してもよい。これによると、圧力室ブロックをさらに容易に決定することができる。
【００１３】
本発明においては、画像データに基づいて前記吐出口から液体を吐出させる吐出駆動信号を生成する吐出駆動信号生成手段をさらに備えており、前記信号供給制御手段が、前記吐出駆動信号及び前記不吐出駆動信号を同じタイミングで同じ前記個別電極に対して供給しようとするとき、前記吐出駆動信号のみを当該個別電極に供給することが好ましい。これによると、吐出口から液体を吐出させながら、他の液体を吐出していない吐出口について不吐出フラッシングを行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、特定の圧力室と対向する個別電極に不吐出駆動信号を供給しつつ、当該特定の圧力室に隣接する全ての圧力室と対向する個別電極に不吐出駆動信号を供給しないことによって、圧電層に係る当該特定の圧力室と対向する領域が変形すると共に、当該変形が伝播して、圧電層に係る当該特定の圧力室に隣接する全ての圧力室と対向する領域が変形する。これにより、当該特定の圧力室のみならず当該圧力室に隣接する他の圧力室に関する吐出口に形成されたメニスカスが振動し、吐出口内の液体の粘度を効率よく低下させることができる。これにより、個別電極に不吐出駆動信号を供給する回数を少なくして消費電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの断面図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの幅方向に沿った断面図である。
【図３】図２に示すIII-III線に関する断面図である。
【図４】図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図５】（ａ）図２に示すアクチュエータユニットの部分断面図である。（ｂ）アクチュエータユニットの部分平面図である。
【図６】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図７】（ａ）図６に示す吐出信号生成部が生成する吐出駆動信号の波形図である。（ｂ）図６に示す不吐出信号生成部が生成する不吐出駆動信号の波形図である。
【図８】図６に示す割付決定部によって割り付けが決定された圧力室ブロックを示した図である。
【図９】図８に示す圧力室ブロックの拡大図である。
【図１０】圧力室に係る変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
インクジェットプリンタ１０１は、図１に示すように、直方体形状の筐体１ａを有している。筐体１ａの上部には、排紙部３１が設けられている。さらに、筐体１ａ内は、上から順に３つの空間Ａ、Ｂ、Ｃに区分されている。空間Ａには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１、及び、搬送ユニット２０が配置されている。空間Ｂ、Ｃはそれぞれ、筐体１ａに対して着脱可能な給紙ユニット１ｂ及びインクタンクユニット１ｃが配置される空間である。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット２０で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。
【００１８】
インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙ユニット１ｂから排紙部３１に向けて、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている（図１中太矢印）。給紙ユニット１ｂは、複数枚の用紙Ｐを収納することが可能な給紙トレイ２３と、給紙トレイ２３に取り付けられた給紙ローラ２５とを有している。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３に積層して収納された複数の用紙Ｐのうち、最も上方にある用紙Ｐを送り出す。給紙ローラ２５によって送り出された用紙Ｐは、ガイド２７ａ、２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ対２６によって挟持されつつ搬送ユニット２０へと送られる。
【００１９】
搬送ユニット２０は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８と、テンションローラ１０とを有している。テンションローラ１０は、搬送ベルト８の下側ループにおいて、その内周面に接触しつつ下方に付勢されることで搬送ベルト８にテンションを付加している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータＭから２つのギアを介して駆動力が与えられることで、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。
【００２０】
搬送ベルト８の外周面８ａにはシリコーン処理が施されており、粘着性を有している。用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ６と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙ユニット１ｂから送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付ける。外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐは、その粘着力によって外周面８ａ上に保持されつつ、図１右方へと搬送される。
【００２１】
また、用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ７と対向する位置には、剥離プレート５が設けられている。剥離プレート５は、用紙Ｐを外周面８ａから剥離する。剥離された用紙Ｐは、ガイド２９ａ，２９ｂによりガイドされ且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ搬送され、筐体１ａ上部の開口３０から排紙部３１へと排出される。
【００２２】
４つのインクジェットヘッド１は、フレーム３を介して筐体１ａに支持されている。また、４つのインクジェットヘッド１は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向には互いに平行に配置されている。すなわち、インクジェットプリンタ１０１は、主走査方向に延びる吐出領域が形成されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド１の下面は、インク滴が吐出される吐出面２ａである。
【００２３】
搬送ベルト８のループ内には、４つのインクジェットヘッド１と対向して、プラテン１９が配置されている。プラテン１９の上面は、搬送ベルト８の上側ループの内周面と接触しており、搬送ベルト８の内周側からこれを支持している。これにより、搬送ベルト８の上側ループの外周面８ａとインクジェットヘッド１の下面、即ち吐出面２ａとが対向しつつ平行になり、且つ、画像形成に適した所定間隔の隙間が形成されている。当該隙間は、用紙搬送経路の一部を構成する。搬送ベルト８によって搬送されてきた用紙Ｐが４つのヘッド１のすぐ下方を通過する際に、各ヘッド１から用紙Ｐの上面に向けて各色のインクが順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。
【００２４】
インクジェットヘッド１はそれぞれ、空間Ｃのインクタンクユニット１ｃに装着されたインクタンク４９と接続されている。すなわち、４つのインクタンク４９にはそれぞれ対応するインクジェットヘッド１の吐出するインクが貯留されている。そして、各インクタンク４９からチューブ（図示せず）等を介してインクジェットヘッド１にインクが供給される。  
【００２５】
次に、図２、図３を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。なお、図３においては、下筐体８７が省略されている。
【００２６】
図２に示すように、インクジェットヘッド１は、リザーバユニット７１と、流路ユニット９及びアクチュエータユニット２１を含むヘッド本体２と、一端がアクチュエータユニット２１に接続されていると共にドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film：平型柔軟基板）５０と、ＣＯＦ５０の他端が接続された制御基板５４とを有している。さらに、インクジェットヘッド１は、リザーバユニット７１及び流路ユニット９を包囲する箱体を形成する上筐体８６及び下筐体８７と、上筐体８６の上方において制御基板５４を包囲するヘッドカバー５５とを有している。
【００２７】
リザーバユニット７１は、ヘッド本体２の上面に固定されていると共にヘッド本体２にインクを供給する流路形成部材である。また、リザーバユニット７１は、プレート９１〜９４の４枚のプレートが互いに位置合わせされて積層された積層体であり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ７２、及び、１０個のインク流出流路７３が互いに連通するように形成されている。なお、図２においては、１つのインク流出流路７３のみが表れている。インク流入流路は、インクタンク４９からのインクが流入する流路である。インクリザーバ７２は、インク流入流路から流入したインクを一時的に貯溜するインク溜である。インク流出流路７３は、インクリザーバ７２からのインクが流出する流路であって、流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０５ｂに連通している。インクタンク４９からのインクは、インク流入流路を介してインクリザーバ７２に流入し、インク流出流路７３を通過して、インク供給口１０５ｂから流路ユニット９に供給される。
【００２８】
また、プレート９４の下面には、凹部９４ａが形成されている。凹部９４は、流路ユニット９の上面との間で空隙９０を形成している。空隙９０には、流路ユニット９上の４つのアクチュエータユニット２１が、流路ユニット９の長手方向に沿って等間隔で配列されている。また、積層体の側面には、リザーバユニット７１の長手方向に沿って、空隙９０の４つの開口９０ａが千鳥状に等間隔で形成されている。
【００２９】
また、プレート９４の下面は、凸部（凹部９４ａ以外の部分）が流路ユニット９と接着されている。凸部内には、インク流出流路７３が形成されている。
【００３０】
ＣＯＦ５０は、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接続されている。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の上面から水平方向に延在して開口９０ａを通過した後、リザーバユニット７１の側壁に沿って、上筐体８６あるいは下筐体８７との隙間を介して引き出されている。上筐体８６及び下筐体８７の内壁面には、切り欠き５３が形成されており、ＣＯＦ５０が上方に引き出される引き出し経路が構成されている。ＣＯＦ５０は、リザーバユニット７１の上方において、上筐体８６に形成されたスリット８６ａから上筐体８６の上方に引き出されている。そして、上筐体８６の上方において、ＣＯＦ５０の他方端部がコネクタ５４ａを介して制御基板５４に接続されている。ＣＯＦ５０に実装されたドライバＩＣ５２は、リザーバユニット７１の上面に貼り付けられており、リザーバユニット７１と熱的に結合されている。これにより、ドライバＩＣ５２から発生した熱が、リザーバユニット７１に伝達してドライバＩＣ５２を冷却する一方で、リザーバユニット７１内のインクを温めることによってインクの粘度が高くなるのを抑制している。
【００３１】
制御基板５４は、上筐体８６の上方に配置されており、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２を介してアクチュエータユニット２１の駆動を制御する。ドライバＩＣ５２は、アクチュエータユニット２１を駆動する駆動信号を生成する。
【００３２】
さらに、図３及び図４を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。なお、図４では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口１０８を実線で描いている。
【００３３】
ヘッド本体２は、図３に示すように、流路ユニット９の上面９ａに４つのアクチュエータユニット２１が固定された積層体である。図３及び図４に示すように、流路ユニット９は、圧力室１１０等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
【００３４】
流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路７３（図２参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図３に示すように、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５、マニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａ、さらに副マニホールド流路１０５ａから分岐した多数の個別インク流路１３２が形成されている。流路ユニット９の下面には、図４に示すように、吐出面２ａが形成されており、多数の吐出口１０８がマトリクス状に配置されている。流路ユニット９の上面９ａ（アクチュエータユニット２１の固定面）にも、角の丸い菱形の平面形状を有する圧力室１１０が第１方向及びこれに交差する第２方向に関して、マトリクス状に多数配置されている（図８参照）。なお、吐出口１０８は、主走査方向に関して主走査方向解像度である６００ｄｐｉの間隔で配列されている。
【００３５】
本実施形態では、流路ユニット９の長手方向に等間隔に並ぶ圧力室１１０の列が、幅方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１１０の数は、後述のアクチュエータユニット２１の外形形状（台形形状）に対応して、その長辺側（下底側）から短辺側（上底側）に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出口１０８も、これに対応した配置がされている。
【００３６】
流路ユニット９は、ステンレス鋼からなる複数の金属製のプレートを互いに位置合わせした積層体である。流路ユニット９内には、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経て吐出口１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。
【００３７】
流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図３〜図４に示すように、リザーバユニット７１からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分配される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路に流れ込み、圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る。
【００３８】
次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図５（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート１４１〜１４３から構成されている。また、最上層の圧電シート１４１の上面における圧力室１１０に対向する位置には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された共通電極１３４が介在している。個別電極１３５は、図５（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。平面視で、個別電極１３５の大部分は、圧力室１１０の領域内にある。略菱形の個別電極１３５における鋭角部の一方は圧力室１１０の外に延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続された個別バンプ１３６が設けられている。
【００３９】
共通電極１３４は、すべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極１３５は、ＣＯＦ５０を介してドライバＩＣ５２の各出力端子と電気的に接続されており、ドライバＩＣ５２からの駆動信号が選択的に供給されるようになっている。
【００４０】
アクチュエータユニット２１は、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。圧力室１１０から離れた圧電シート１４１が活性部を含む層とし、圧力室１１０に近い２枚の圧電シート１４２、１４３が自発的に変形しない非活性層である。アクチュエータユニット２１は、いわゆるユニモフルタイプのアクチュエータである。アクチュエータユニット２１には、個別のアクチュエータが、少なくとも圧力室１１０の数だけ作り込まれている。
【００４１】
ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１はその厚み方向に分極されている。個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート１４１における電界印加部分が活性部として働き、圧電効果により歪む。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、活性部は分極方向に直交する方向（平面方向）に縮む。このとき、圧電シート１４２、１４３には、電界による自発的歪みが生じない。圧電シート１４１の電界印加部分と圧電シート１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じる。さらに、図５（ａ）に示すように、圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するプレート１２２の上面に固定されているため、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。これにより圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、吐出口１０８からインク滴が吐出される。
【００４２】
なお、本実施形態においては、予め個別電極１３５に所定の電位Ｖ１を付与しておき、吐出要求があるごとに一旦個別電極１３５をグランド電位Ｖ０にした後、所定のタイミングで再び個別電極１３５に電位Ｖ１を付与するような駆動信号をドライバＩＣ５２から出力させる（図７参照）。この場合、個別電極１３５がグランド電位Ｖ０となるタイミングで圧電シート１４１〜１４３が元の状態に戻り、圧力室１１０の容積は初期状態（予め電圧が印加された状態）と比較して増加し、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５に所定の電位Ｖ１が付与されたタイミング（吸い込まれたインクが圧力室１１０に達するタイミング）で圧電シート１４１〜１４３において活性領域と対向する部分が圧力室１１０側に凸となるように変形し、圧力室１１０の容積低下によりインクの圧力が上昇し、吐出口１０８からインクが吐出される。
【００４３】
次に、図６を参照しつつ、制御装置１６について説明する。制御装置１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御装置１６を構成する各機能部は、これらハードウェアとＥＥＰＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。図６に示すように、制御装置１６は、制御基板５４及びドライバＩＣ５２と連携して、インクジェットプリンタ１０１全体を制御するものであり、搬送制御部４１と、画像データ記憶部４２と、吐出信号生成部４３と、割付決定部４４と、不吐出信号生成部４５と、信号供給制御部４６とを有している。
【００４４】
搬送制御部４１は、搬送方向に沿って用紙Ｐが搬送されるように搬送ユニット２０の搬送モータＭを制御する。画像形成時には、アクチュエータユニット２１の駆動開始タイミングに合わせて、用紙Ｐを給紙トレイ２３から繰り出す。
【００４５】
画像データ記憶部４２は、用紙Ｐに印刷すべき画像に関する画像データを記憶する。画像データは、各インクジェットヘッド１に係る吐出口１０８のそれぞれに、画像を構成する各画像ドットを形成するためのインク滴の体積を印刷周期毎に割り当てたものである。なお、本実施形態においては、吐出口１０８から吐出されるインク滴は、４種類の体積（大滴、中滴、小滴、０）から選択されたいずれかが割り当てられている。印刷周期は、搬送方向の印刷解像度に対応した単位距離だけ用紙Ｐが搬送されるのに要する時間である。
【００４６】
吐出信号生成部４３は、吐出口１０８からインク滴が吐出されるように、アクチュエータユニット２１を変形させる駆動信号である吐出駆動信号を生成する。図７（ａ）に示すように、吐出駆動信号は、１印刷周期において電位Ｖ１から所定時間グランド電位Ｖ０となるパルスを含む信号である。このパルス幅は、圧力波が副マニホールド流路１０５ａの出口から吐出口１０８に至る距離ＡＬ（Acoustic Length）長を伝播する時間ｔと等しい。なお、図７（ａ）の波形は、インクを小滴として吐出するときの波形であり、１印刷周期内に１つのパルスを有している。中滴として吐出するときの波形は、２つのパルスを有しており、大滴として吐出するときの波形は、３つのパルスを有している。この場合、各波形は、吐出安定の観点から、それぞれの吐出パルスの残留振動を抑制するためのキャンセルパルスを含んでいてもよい。
【００４７】
割付決定部４４は、吐出口１０８に形成されたインクのメニスカスを振動させることによって、吐出口１０８内のインクの粘度を低下させる不吐出フラッシングを行うときに、複数の圧力室ブロック８０の割り付けを決定する。圧力室ブロック８０は、不吐出フラッシングのための不吐出駆動信号が供給される単位の領域であって、各領域内には、複数の圧力室１１０がそれぞれ同じ配置形態で含まれている。不吐出フラッシングは、１又は複数の用紙Ｐに対する印刷が開始されてから、当該印刷が完了するまでの間行われる。
【００４８】
圧力室ブロック８０は、図中第１方向及び第１方向に交差する第２方向のそれぞれに関して複数の圧力室１１０が配列されている。例えば、圧力室ブロック８０は、図８に示すように、１つの圧力室１１０である基準圧力室１１０ａと、基準圧力室１１０ａを挟んで両側に隣接する８つの隣接圧力室１１０ｂとの計９つの圧力室１１０によって構成されている。また、圧力室ブロック８０においては、平面視で、基準圧力室１１０ａの中心及び隣接圧力室１１０ｂの中心を通過しつつ、基準圧力室１１０ａの中心において互いに交差する全ての直線上（４つの直線：図中破線）に、それぞれ３つの圧力室１１０が配列されている。この場合、圧力室ブロック８０は、圧力室１１０と相似の略菱形の外形形状を有している。割付決定部４４は、複数の圧力室ブロック８０の割り付けを、互いに隣接するように、且つ、互いに重なり合わないように決定する。このように、割付決定部４４は、互いに隣接しない基準圧力室１１０ａを抽出している。
【００４９】
割付決定部４４は、ある１つのタイミングで、１つの圧力室ブロック８０に対して、９つの圧力室１１０が内包されるように各圧力室１１０を割り付ける。割付決定部４４は、この割付動作を所定の周期で繰り返して、この圧力室ブロック８０内の全ての圧力室１１０を互いに同じ確率で基準圧力室１１０ａとする。
【００５０】
具体的には、割付決定部４４は、まず１つのタイミングで各圧力室ブロック８０を決定し、例えば、図９中の番号１で示された位置にある圧力室１１０を初めの基準圧力室１１０ａとして抽出する。１つのタイミングに続く次のタイミングにおいて、割付決定部４４は、新たな基準圧力室１１０ａとして、初めの基準圧力室１１０ａに隣接する隣接圧力室１１０ｂ（図９中の番号２で示された位置の隣接圧力室１１０ｂ）を抽出する。割付決定部４４は、この割付動作を、初めの基準圧力室１１０ａを中心に配置された他の隣接圧力室１１０ｂに対して順に続ける。本実施形態では、１つの圧力室ブロック８０において、初めの基準圧力室１１０ａの決定に続いて、８回の割付動作が時計回りの順（図中番号２〜番号９の順）に連続して行われる。このように、圧力室ブロック８０の割り付けの決定を連続して９回続けることにより、ある１つのタイミングで割り付けで決定された圧力室ブロック８０に係る全ての圧力室１１０が順に基準圧力室１１０ａとなる。
【００５１】
不吐出信号生成部４５は、吐出口１０８からインク滴が吐出されない範囲で、アクチュエータユニット２１を駆動する駆動信号である不吐出駆動信号を生成する。図７（ｂ）に示すように、不吐出駆動信号は、電位Ｖ１から所定時間グランド電位Ｖ０となるパルスが所定の周期（本実施形態においては８μｍ）で繰り返される信号である。このパルス幅は、圧力波がＡＬ長を伝播する時間ｔの１／３以下であることが好ましい。
【００５２】
信号供給制御部４６は、割付決定部４４が圧力室ブロック８０の割り付けを決定する周期毎に、不吐出信号生成部４５によって生成された不吐出駆動信号を同時に供給する。このとき、所定の発数の不吐出駆動信号が、各基準圧力室１１０ａに対向する個別電極１３５のみに供給される。
【００５３】
ここで、基準圧力室１１０ａに対応するアクチュエータが駆動されると、その振動が隣接する圧力室１１０に伝わる。仮に、隣接圧力室１１０ｂも、同様に駆動されていると、伝播してくる振動によって自身の振動が阻害されて、吐出口付近のインクの攪拌効果が低くなる。しかし、基準圧力室１１０ａのみが駆動されており、その信号につられて隣接圧力室１１０ｂも振動することになるので、その分隣接圧力室１１０ｂに対する駆動（印加する不吐出駆動信号の総パルス数）を制限できる。
【００５４】
これを別の観点から観ると、信号供給制御部４６は、固定された圧力室ブロック８０において、各圧力室ブロック８０に係る基準圧力室１１０ａを基準とする相対位置が同じとなる圧力室１１０に対向する個別電極１３５のみに不吐出駆動信号を供給すると共に、圧力室ブロック８０に係る各圧力室１１０に対向する個別電極１３５に所定の周期で順に不吐出駆動信号を供給している。
【００５５】
また、信号供給制御部４６は、画像データに基づいて、インク滴の吐出動作を行う圧力室１１０に対向する個別電極１３５に、吐出信号生成部４３によって生成された吐出駆動信号を所望のタイミングで供給する。信号供給制御部４６は、吐出駆動信号及び不吐出駆動信号を同じタイミングで同じ個別電極１３５に対して供給しようとするとき、吐出駆動信号のみを当該個別電極１３５に供給する。これにより、用紙Ｐに対して印刷を行っているときにおいても、インク滴を吐出しない吐出口１０８に関して不吐出フラッシングを行うことができる。
【００５６】
以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１によると、不吐出フラッシングを行うために、基準圧力室１１０ａと対向する個別電極１３５に不吐出駆動信号を供給することによって、圧電シート１４１や基準圧力室１１０ａが変形（振動）すると共に、当該変形が伝播して、基準圧力室１１０ａに隣接する全ての隣接圧力室１１０ｂに関連する部分（圧電シート１４１及び隣接圧力室１１０ｂを含む）も変形する。これにより、各圧力室ブロック８０に係る全ての圧力室１１０に関する吐出口１０８に形成されたメニスカスが振動して不吐出フラッシングが行われ、吐出口１０８内のインクの粘度を効率よく低下させることができる。このため、個別電極１３５に不吐出駆動信号を供給する回数を少なくして消費電力を抑制することができる。
【００５７】
また、割付決定部４４が、所定の周期で圧力室ブロック８０の割り付けを決定するため、割付決定部４４を容易に構成することができる。
【００５８】
割付決定部４４が、平面視において、基準圧力室１１０ａの中心及び隣接圧力室１１０ｂの中心を通過しつつ、基準圧力室１１０ａの中心において互いに交差する全ての直線上（図中破線）に、圧力室１１０が３つ配列されるように圧力室ブロック８０の割り付けを決定するため、圧力室ブロック８０を容易に決定することができる。
【００５９】
このとき、割付決定部４４は、第１方向及び第２方向のそれぞれに関して前記圧力室が３つ配列された圧力室ブロック８０の割り付けを決定するため、圧力室ブロック８０をさらに容易に決定することができる。さらに、図８及び図９に示されるように、第１方向と第２方向は、略菱形の基準圧力室１１０ａと隣接圧力室１１０ｂとが、互いの斜辺同士を平行に対向する方向であって、基準圧力室１１０ａの振動を確実に隣接圧力室１１０ｂへと伝えやすい。
【００６０】
また、信号供給制御部４６が、吐出駆動信号及び不吐出駆動信号を同じタイミングで同じ個別電極１３５に対して供給しようとするとき、吐出駆動信号のみを当該個別電極１３５に供給するため、画像形成を行う吐出口１０８からインク滴を吐出させつつ、インク滴を吐出していない他の吐出口１０８について不吐出フラッシングを行うことができる。
【００６１】
＜変形例＞
本発明に係る変形例について説明する。上述した実施形態においては、圧力室１１０が、菱形の平面形状を有する構成であるが、他の平面形状を有する構成であってもよい。例えば、図１０に示すように、圧力室２１０が、六角形（正六角形及び変形された六角形）の平面形状を有していてもよい。このとき、割付決定部は、基準圧力室２１０ａ及び基準圧力室２１０ａに隣接する６つの隣接圧力室２１０ｂによって構成される圧力室ブロック２８０の割り付けを決定すればよい。圧力室ブロック２８０においては、平面視で、基準圧力室２１０ａの中心及び隣接圧力室２１０ｂの中心を通過しつつ、基準圧力室２１０ａの中心において互いに交差する全ての直線上（３つの直線：図中破線）に、圧力室２１０が３つ配列されている。
【００６２】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態では、割付決定部４４が、所定の周期で圧力室ブロック８０の割り付けを決定する構成であるが、割付決定部が、任意のタイミングで圧力室ブロック８０の割り付けを決定してもよい。例えば、割付決定部が、２以上の周期で圧力室ブロック８０の割り付けを決定してもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態においては、吐出口１０８からインク滴を吐出させているときに、他の吐出口１０８について不吐出フラッシングを行うことが可能な構成となっているが、信号供給制御部は、吐出口１０８からインク滴を吐出しているときには、他の吐出口１０８について不吐出フラッシングを行わない構成であってもよい。この場合、用紙Ｐにインク滴を吐出させないとき、例えば、用紙Ｐに対して印刷が行われる直前のみに不吐出フラッシングを行えばよい。
【００６４】
さらに、上述の実施形態においては、割付決定部は、圧力室ブロック８０、２８０を基準圧力室１１０ａ、２１０ａに対して線あるいは点を介して隣接する隣接圧力室１１０ｂ、２１０ｂをちょうど内包する領域として割り付けていたが、さらにその外側を包囲するように配置された複数の圧力室１１０、２１０を内包するように割り付けてもよい。
【００６５】
また、上述の実施形態においては、割付決定部による圧力室ブロックの割付動作が、不吐出フラッシングが必要となったタイミング毎に行われていたが、例えば、電源投入時に割付決定部によって予め割付動作を完了して記憶しておき、不吐出フラッシングが必要となったタイミング（周期）では、記憶された割付パターンに従って基準圧力室に対する不吐出フラッシングを行ってもよい。
【００６６】
またさらに、割付決定部による圧力室ブロックの割り付けは、初めに基準圧力室として抽出する圧力室がランダムに、しかし、複数の圧力室ブロックは互いに隣接し、且つ、重なり合わないように決定されてもよい。これにより、初めの圧力室ブロックの配置形態が、割付決定部によって一連の割付動作が行われる度に変り、吐出口付近のインクの攪拌効果に配置形態に基づく偏りが無くなる。
【００６７】
本発明は、インク以外の液体を吐出する記録装置にも適用可能である。さらに、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１     インクジェットヘッド
２     ヘッド本体
２ａ   吐出面
９     流路ユニット
１６   制御装置
２１   アクチュエータユニット
４１   搬送制御部
４２   画像データ記憶部
４３   吐出信号生成部
４４   割付決定部
４５   不吐出信号生成部
４６   信号供給制御部
８０、２８０  圧力室ブロック
１０１ インクジェットプリンタ
１０８ 吐出口
１１０、２１０              圧力室
１１０ａ、２１０ａ   基準圧力室
１１０ｂ、２１０ｂ   隣接圧力室
１３４ 共通電極
１３５ 個別電極
１４１〜１４３              圧電シート
【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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