(57)【要約】【課題】インクジェット方式で印刷を行う場合において、より適切な方法でインク滴を吐出する。【解決手段】インクジェット方式で印刷を行う印刷装置であって、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力部とを備え、インクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズル１０２と、ノズル１０２から吐出されるインクを貯留するインク室１０４と、ノズル１０２からインク滴を吐出させるピエゾ素子１０６とを有し、ピエゾ素子１０６は、駆動信号に応じて変位することにより、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式で印刷を行う印刷装置であって、
インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力部と
を備え、
前記インクジェットヘッドは、
前記インク滴を吐出するノズルと、
前記ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、
前記ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子と
を有し、
前記ピエゾ素子は、前記駆動信号に応じて変位することにより、前記インク室内の全てのインクを前記ノズルから吐出させることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記インクジェットヘッドは、
孔状の前記ノズルと、前記ノズルに繋がる空洞部とが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルと反対側から前記ノズルプレートの前記空洞部を覆うことにより、前記空洞部の底面との間に前記インク室を形成する薄膜と
を更に有し、
前記ピエゾ素子は、前記薄膜が前記ノズルプレートの空洞部の底面と接するように前記薄膜を押圧することにより、前記インク室内の全てのインクを前記ノズルから吐出させることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記インクジェットヘッドは、前記ピエゾ素子と前記薄膜との間に配設される弾性部材を更に有し、
前記ノズルからインク滴を吐出させるタイミングにおいて、前記ピエゾ素子は、前記弾性部材を介して、前記薄膜を押圧することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記駆動信号に応じて、前記ピエゾ素子は、前記ノズルと反対の側へ変位することにより、予め設定された容量のインクを前記インク室内に引き込み、かつ、その後に前記ノズルの側へ変位することにより、前記インク室内の全てのインクを前記ノズルから吐出させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項５】
前記駆動信号出力部は、前記ノズルと反対の側への変位量がそれぞれ異なる量になる複数種類の前記駆動信号を出力し、
前記ピエゾ素子は、前記複数種類の駆動信号のいずれが供給されるかに応じて、それぞれ異なる容量のインク滴を前記ノズルから吐出させることを特徴とする請求項４に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記インク室は、前記ノズルへ繋がる孔がいずれかの面に形成され、かつ、前記孔と異なる位置に開口部を有し、前記ノズルへ供給されるインクを前記ノズルの前段で貯留し、
前記インクジェットヘッドは、前記インク室の前記開口部を覆う薄膜を更に有し、
前記ピエゾ素子は、主表面が前記薄膜に沿うように前記薄膜上に配設されており、前記駆動信号に応じて変位することにより、前記インク室へ圧力を加えることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記駆動信号の変化に応じて、前記ピエゾ素子は、中央部が前記ノズルの方向へ向かうように湾曲し、前記薄膜を介して前記インク室へ圧力を加え、
前記ノズルは、前記ピエゾ素子により前記インク室へ加えられた圧力に応じて、インク滴を吐出することを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記ピエゾ素子は、前記駆動信号を受ける電極を、前記薄膜の表面に沿った方向における一端及び他端に有することを特徴とする請求項６又は７に記載の印刷装置。
【請求項９】
前記ピエゾ素子は、前記インク室において前記ノズルへ繋がる前記孔が形成されている面に沿った形状に変位することにより、前記ノズルにインク滴を吐出させることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１０】
前記インク室の前記開口部は、前記インク室において前記ノズルへ繋がる前記孔が形成されている面であるノズル形成面と対向する面に形成されており、
前記ノズルにインク滴を吐出させる場合、前記ピエゾ素子は、前記薄膜の少なくとも一部と、前記インク室の前記ノズル形成面の少なくとも一部とが接触するように変位することを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１１】
前記駆動信号の変化に応じて、前記ピエゾ素子は、中央部が前記ノズルと反対の方向へ向かうように湾曲する第１の変位を行った後に、前記中央部が前記ノズルの方向へ向かうように湾曲する第２の変位を行い、
前記第１の変位を行うことにより、前記ピエゾ素子は、予め設定された容量のインクを前記インク室内に引き込み、
前記第２の変位を行うことにより、前記ピエゾ素子は、前記インク室内の全てのインクを前記ノズルから吐出させることを特徴とする請求項６から１０のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１２】
前記印刷装置は、前記ノズルから吐出するインク滴の容量を複数段階で変化させることにより、多階調での印刷を行い、
前記駆動信号出力部は、前記第１の変位における変位量がそれぞれ異なる量になる複数種類の前記駆動信号を出力可能であり、前記ノズルから吐出させるインク滴の容量に応じて、当該ノズルへインク滴を吐出させる前記ピエゾ素子へ供給する前記駆動信号を選択することを特徴とする請求項１１に記載の印刷装置。
【請求項１３】
駆動信号に基づいてインクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドであって、
前記インク滴を吐出するノズルと、
前記ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、
前記ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子と
を備え、
前記ピエゾ素子は、前記駆動信号に応じて変位することにより、前記インク室内の全てのインクを前記ノズルから吐出させることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１４】
インクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、
駆動信号に基づいてインク滴を吐出するインクジェットヘッドを用い、
前記インクジェットヘッドは、
前記インク滴を吐出するノズルと、
前記ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、
前記ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子と
を備え、
前記ピエゾ素子は、前記駆動信号に応じて変位することにより、前記インク室内の全てのインクを前記ノズルから吐出させることを特徴とする印刷方法。
【請求項１５】
インクジェット方式で印刷を行う印刷装置であって、
インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力部と
を備え、
前記インクジェットヘッドは、
前記インク滴を吐出するノズルと、
前記ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、
前記ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子と
を有し、
前記ピエゾ素子は、前記駆動信号に応じて変位することにより、前記インク室内のインクを前記ノズルから吐出させ、かつ、一旦前記ノズルから押し出したインクを前記ノズル内へ引き戻す動作を行わずに、インクを前記ノズルから吐出させることを特徴とする印刷装置。
【請求項１６】
駆動信号に基づいてインクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドであって、
前記インク滴を吐出するノズルと、
前記ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、
前記ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子と
を備え、
前記ピエゾ素子は、前記駆動信号に応じて変位することにより、前記インク室内のインクを前記ノズルから吐出させ、かつ、一旦前記ノズルから押し出したインクを前記ノズル内へ引き戻す動作を行わずに、インクを前記ノズルから吐出させることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１７】
インクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、
駆動信号に基づいてインク滴を吐出するインクジェットヘッドを用い、
前記インクジェットヘッドは、
前記インク滴を吐出するノズルと、
前記ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、
前記ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子と
を備え、
前記ピエゾ素子は、前記駆動信号に応じて変位することにより、前記インク室内のインクを前記ノズルから吐出させ、かつ、一旦前記ノズルから押し出したインクを前記ノズル内へ引き戻す動作を行わずに、インクを前記ノズルから吐出させることを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、インクジェットヘッド、及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタが広く用いられている（例えば、非特許文献１参照。）。インクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出することにより、印刷を行う。また、インクジェットヘッドのノズルの位置には、ノズルからインク滴を吐出させる駆動素子が設けられる。このような駆動素子としては、例えばピエゾ素子等が広く用いられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】インターネットURL http://www.mimaki.co.jp
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェットヘッドにおいて、駆動素子としてピエゾ素子を用いる場合、ピエゾ素子は、所定の駆動信号に応じて変位することにより、ノズルからインク滴を吐出させる。また、この場合、ピエゾ素子は、駆動信号に応じた変位により、ノズルの位置にできるインクのメニスカスを振動させ、ノズルからインク滴を吐出させる。また、より具体的に、駆動信号に応じた変位として、ピエゾ素子は、例えば、インクをノズルから押し出す方向へ変位した後、インクをノズル内へ引き戻す方向へ変位する。また、これにより、ノズルから押し出したインクの一部をメニスカスから切り離し、切り離されたインク滴を、印刷対象の媒体（メディア）へ向かって飛翔させる。
【０００５】
しかし、このような方法でインク滴を吐出させる場合、例えば、ノズルからインクを押し出す力と、その後にインクをノズル内へ引き戻す力のバランスといった複数の力のバランスによりインク滴のサイズが決まる。そのため、インク滴のサイズを高い精度で均一化させることが難しくなり、インク滴の容量（サイズ）のバラツキが生じやすくなるおそれがある。
【０００６】
また、インクジェット方式で印刷を行う場合、ノズルから吐出されたインクは、媒体へ到達するまでの間に、空気抵抗の影響を受ける。そして、空気抵抗の影響は、インク滴の吐出速度が小さい程、大きくなると考えられる。そのため、空気抵抗の影響を低減するためには、インク滴の吐出速度を高速化することが望まれる。
【０００７】
しかし、上記のような方法でインク滴を吐出させる場合、例えばノズルからインクを押し出す力を大きくしすぎると、インク滴の速度が上がると同時にインク滴も大きくなる。そのため、インク滴サイズが小さいままの状態でノズルからインクを押し出す力を大きくすることが難しくなる場合がある。また、その結果、インク滴の吐出速度を高速化することが難しくなる場合がある。
【０００８】
そのため、従来、インクジェット方式で印刷を行う場合において、インク滴サイズとインク滴速度とを独立して制御できる方法が望まれていた。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる印刷装置、インクジェットヘッド、及び印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）インクジェット方式で印刷を行う印刷装置であって、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力部とを備え、インクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子とを有し、ピエゾ素子は、駆動信号に応じて変位することにより、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させる。
【００１０】
このように構成した場合、例えば、駆動信号でピエゾ素子の変位を制御することにより、ノズルから適切にインク滴を吐出させることができる。また、この場合、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させるため、例えば、ノズルからインクを押し出す力と、その後にインクを引き戻す力のバランスといった複数の力のバランス等によらず、一定の容量のインク滴を適切に吐出させることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、インク滴の容量のバラツキを、インクを押し出す力に関係なく、適切に抑えることができる。また、これにより、より適切な方法で一定量のインク滴を最適な速度で吐出し、高い精度の印刷を適切に行うことができる。また、例えば、インクの粘度の影響も受け難くなる
【００１１】
また、このように構成した場合、インクをノズル内へ引き戻すタイミングや波形等の動作によらず、ノズルからインク滴を吐出させることができる。そのため、例えば、インクをノズル内へ引き戻す動作を考慮することなく、ノズルからインクを押し出す力を適切に大きくすることもできる。また、これにより、例えば、インク滴の吐出速度を適切に高速化することもできる。そのため、このように構成すれば、例えば、小サイズのインク滴の吐出速度を高速化して、インク滴が受ける空気抵抗の影響を低減すること等も可能になる。
【００１２】
尚、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させるとは、例えば、インク室内の実質的に全てのインクをノズルから吐出させることであってよい。また、インク室内の実質的に全てのインクをノズルから吐出させるとは、例えば、設計上の動作において、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させることである。このことは、例えば、設計上の動作において、インクをノズル内へ引き戻す動作等により意図的に一部のインクを残すことなく、吐出前にインク室内に導入されたインクの全てを吐出させることであってよい。
【００１３】
（構成２）インクジェットヘッドは、孔状のノズルと、ノズルに繋がる空洞部とが形成されたノズルプレートと、ノズルと反対側からノズルプレートの空洞部を覆うことにより、空洞部の底面との間にインク室を形成する薄膜とを更に有し、ピエゾ素子は、薄膜がノズルプレートの空洞部の底面と接するように薄膜を押圧することにより、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させる。ピエゾ素子は、例えば直接又は間接的に薄膜がノズルプレートの空洞部の底面と接するように、薄膜を押圧してよい。薄膜がノズルプレートの空洞部の底面と接するとは、例えば、空洞部の底面の全体を薄膜が覆うように、薄膜が空洞部の底面と接することである。このように構成すれば、例えば、インク室内の全てのインクを、駆動信号により、ノズルから適切に吐出させることができる。
【００１４】
（構成３）インクジェットヘッドは、ピエゾ素子と薄膜との間に配設される弾性部材を更に有し、ノズルからインク滴を吐出させるタイミングにおいて、ピエゾ素子は、弾性部材を介して、薄膜を押圧する。この弾性部材としては、例えばゴム等で形成された可撓性を有する部材を好適に用いることができる。このように構成すれば、例えば、インク室内の全てのインクを、駆動信号により、ノズルからより適切に吐出させることができる。
【００１５】
（構成４）駆動信号に応じて、ピエゾ素子は、ノズルと反対の側へ変位することにより、予め設定された容量のインクをインク室内に引き込み、かつ、その後にノズルの側へ変位することにより、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させる。インクをインク室内に引き込むとは、例えば、インクカートリッジ又はインクタンク等のインク貯留部から、インク供給路を通して、インクをインク室内に引き込むことである。
【００１６】
このように構成した場合、例えば、ノズルと反対の側へのピエゾ素子の変位量を制御することにより、吐出前にインク室内に導入するインクの容量を適切に制御することができる。また、その後、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させることにより、所望の容量のインク滴を、ノズルから適切に吐出させることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、高い精度の印刷をより適切に行うことができる。
【００１７】
（構成５）駆動信号出力部は、ノズルと反対の側への変位量がそれぞれ異なる量になる複数種類の駆動信号を出力し、ピエゾ素子は、複数種類の駆動信号のいずれが供給されるかに応じて、それぞれ異なる容量のインク滴をノズルから吐出させる。
【００１８】
このように構成した場合、例えば、複数種類の駆動信号に対応して、ノズルから吐出させるインク滴の容量を、複数段階で可変にすることができる。また、これにより、例えば、媒体上に複数種類のサイズのインクのドットを形成することが可能になる。更には、この場合、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させる構成により、インク滴の容量のバラツキを適切に抑えることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、複数種類のサイズのインクのドットを用いた階調印刷（多階調での印刷）を高い精度で適切に行うことができる。
【００１９】
尚、ノズルから吐出させるインク滴の容量を複数段階で可変にする方法としては、上記と異なる方法として、例えば、ノズルから一定の量のインクを押し出した後、インクをノズル内へ引き戻す構成を用い、かつ、インクを引き戻す力やタイミングを制御する方法等も考えられる。しかし、このような方法の場合、インク滴の容量の違いにより、インク滴の吐出速度（初速度）が異なってしまうおそれがある。また、その結果、インク滴の容量の違いにより、インク滴の着弾位置に誤差が生じること等も考えられる。
【００２０】
これに対し、構成５のように構成した場合、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させる構成であるため、例えばインクをノズル内へ引き戻す動作の影響は生じない。そのため、このように構成すれば、例えば、インク滴の容量の違いによりインク滴の吐出速度に差が生じることも適切に抑えることができる。また、これにより、より高い精度での印刷をより適切に行うことができる。
【００２１】
また、インクジェットヘッドは、複数のノズルを有してよい。この場合、インクジェットヘッドは、複数のノズルのそれぞれに対し、対応するインク室及びピエゾ素子等を有する。また、駆動信号出力部は、各ノズルにより形成すべきインクのドットサイズに応じて、各ノズルへ供給する駆動信号を選択する。また、選択した駆動信号を、各ノズルへ供給する。
【００２２】
（構成６）インク室は、ノズルへ繋がる孔がいずれかの面に形成され、かつ、孔と異なる位置に開口部を有し、ノズルへ供給されるインクをノズルの前段で貯留し、インクジェットヘッドは、インク室の開口部を覆う薄膜を更に有し、ピエゾ素子は、主表面が薄膜に沿うように薄膜上に配設されており、駆動信号に応じて変位することにより、インク室へ圧力を加える。
【００２３】
このように構成した場合、ピエゾ素子は、駆動信号に応じて、例えば、開口部薄膜上で湾曲するように変位する。そして、この変位により、開口部薄膜を介して、インク室へ圧力を加える。また、この場合、ピエゾ素子は、例えば、インク室の開口部に主表面が重なるように配設されることで、インク室に対して縦向きに配設される場合と比べ、開口部薄膜に対し、より広い面積で接触させることができる。また、例えば、インク室の形状に沿った形でピエゾ素子を変位させること等も考えられる。そのため、このように構成すれば、例えば、ピエゾ素子により、インク室に対し、より安定して圧力を加えることができる。また、これにより、例えば、ノズルからのインク滴の吐出を、より安定して行わせることができる。
【００２４】
尚、ピエゾ素子の主表面とは、例えば、ピエゾ素子において、最も広い面のことである。また、ピエゾ素子の配置に関し、縦向きに配設されるとは、例えば従来のインクジェットヘッドにおけるピエゾ素子の配置のように、薄膜と垂直な方向へピエゾ素子が伸縮するようにピエゾ素子を配置することである。
【００２５】
また、インク室において、ノズルへ繋がる孔は、例えば、インク室を構成する空洞の底面に形成される。また、インク室の開口部は、例えば底面と対向する面に形成される。また、この薄膜は、例えば、ノズルと反対側からノズルプレートの空洞部を覆う薄膜であってよい。この場合、薄膜は、例えば、ノズルプレートの空洞部の底面との間に、インク室を形成する。
【００２６】
（構成７）駆動信号の変化に応じて、ピエゾ素子は、中央部がノズルの方向へ向かうように湾曲し、薄膜を介してインク室へ圧力を加え、ノズルは、ピエゾ素子によりインク室へ加えられた圧力に応じて、インク滴を吐出する。このように構成すれば、例えば、ノズルからのインク滴の吐出を適切に行わせることができる。
【００２７】
（構成８）ピエゾ素子は、駆動信号を受ける電極を、薄膜の表面に沿った方向における一端及び他端に有する。薄膜の表面に沿った方向とは、例えば、ノズルによるインク滴の吐出方向と直交する方向である。このように構成すれば、例えば、ピエゾ素子を適切に変位させることができる。
【００２８】
また、ピエゾ素子は、駆動信号を受け取る電極を、ピエゾ素子の表面及び裏面に有してもよい。この場合、ピエゾ素子の裏面とは、ピエゾ素子と薄膜との界面である。このように構成すれば、例えば、ピエゾ素子を適切に変位させることができる。
【００２９】
（構成９）ピエゾ素子は、インク室においてノズルへ繋がる孔が形成されている面に沿った形状に変位することにより、ノズルにインク滴を吐出させる。このように構成すれば、例えば、ノズルからインク滴を吐出させる場合において、インク室内の全てのインクを適切に吐出させることができる。
【００３０】
尚、インク室においてノズルへ繋がる孔が形成されている面に沿った形状にピエゾ素子が変位するとは、例えば、インク室内の実質的に全てのインクが吐出されるように、ピエゾ素子が変位することであってよい。また、より具体的に、例えば、薄膜とノズル形成面とが接触又はほぼ接触するように、ピエゾ素子が変位することであってよい。
【００３１】
（構成１０）インク室の開口部は、インク室においてノズルへ繋がる孔が形成されている面であるノズル形成面と対向する面に形成されており、ノズルにインク滴を吐出させる場合、ピエゾ素子は、薄膜の少なくとも一部と、インク室のノズル形成面の少なくとも一部とが接触するように変位する。このように構成すれば、例えば、ノズルからインク滴を吐出させる場合において、インク室内のインクをより適切に吐出させることができる。
【００３２】
尚、インク室のノズル形成面は、ピエゾ素子の変位の仕方（ピエゾ素子の撓み方）に合わせた形状に形成することが好ましい。例えば、ピエゾ素子において電極が設けられている一端と他端とを結ぶ方向において、インク室のノズル形成面の形状は、中央部に向かって徐々に深さが増す形状とすることが考えられる。このように構成すれば、例えば、薄膜とノズル形成面とをより適切に接触させることができる。
【００３３】
また、例えば、インク室のノズル形成面において、薄膜と接触する部分は、平坦に形成することも考えられる。また、特に、薄膜と接触する部分のうち、例えば、ノズルに繋がる孔の周辺部分を平坦状にすることが考えられる。また、薄膜において、ノズル形成面と接触する部分を凸状に形成してもよい。これらのように構成すれば、例えば、薄膜とノズル形成面とをより適切に接触させることができる。
【００３４】
（構成１１）駆動信号の変化に応じて、ピエゾ素子は、中央部がノズルと反対の方向へ向かうように湾曲する第１の変位を行った後に、中央部がノズルの方向へ向かうように湾曲する第２の変位を行い、第１の変位を行うことにより、ピエゾ素子は、予め設定された容量のインクをインク室内に引き込み、第２の変位を行うことにより、ピエゾ素子は、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させる。
【００３５】
このように構成すれば、例えば、ピエゾ素子の第１の変位により、ノズルからインク滴を吐出する前に、インク室内へ適切にインクを充填できる。また、その後、ピエゾ素子の第２の変位により、インク室内のインクをノズルへ適切に押し出すことができる。また、これにより、ノズルからのインク滴の吐出を適切に行うことができる。
【００３６】
また、この場合、例えば、第１の変位の変位量を制御することにより、吐出前にインク室内に導入するインクの容量を適切に制御することができる。そして、その後の第２の変位により、ピエゾ素子は、例えば、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させる。そのため、このように構成すれば、例えば、インク滴の吐出量を高い精度で適切に制御することができる。また、これにより、例えば、高い精度の印刷をより適切に行うことができる。尚、エゾ素子の第１の変位のタイミングにおいて、インク室内へのインクの充填は、例えば、インクカートリッジ又はインクタンク等のインク貯留部から、インク供給路を介して行われる。
【００３７】
（構成１２）印刷装置は、ノズルから吐出するインク滴の容量を複数段階で変化させることにより、多階調での印刷を行い、駆動信号出力部は、第１の変位における変位量がそれぞれ異なる量になる複数種類の駆動信号を出力可能であり、ノズルから吐出させるインク滴の容量に応じて、当該ノズルへインク滴を吐出させるピエゾ素子へ供給する前記駆動信号を選択する。この場合、ピエゾ素子は、複数種類の駆動信号のいずれが供給されるかに応じて、それぞれ異なる容量のインク滴をノズルから吐出させる。
【００３８】
このように構成すれば、例えば、第１の変位における変位量がそれぞれ異なる複数種類の駆動信号を用いることにより、それぞれの駆動信号に応じてノズルが吐出するインク滴の容量を異ならせることができる。また、これにより、ノズルにより媒体上に形成するインクのドットのサイズを複数段階で可変にできる。そのため、このように構成すれば、例えば、階調印刷を適切に行うことができる。
【００３９】
また、この場合、第２の変位におけるピエゾ素子の変位量については、例えば、第１の変位後のインク室内にある全てのインクをノズルから吐出するような変位量とする。このように構成すれば、例えば、それぞれの駆動信号に応じて吐出されるインク滴の容量を、高い精度で適切に制御できる。
【００４０】
（構成１３）駆動信号に基づいてインクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドであって、インク滴を吐出するノズルと、ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子とを備え、ピエゾ素子は、駆動信号に応じて変位することにより、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させる。このように構成すれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（構成１４）インクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、駆動信号に基づいてインク滴を吐出するインクジェットヘッドを用い、インクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子とを備え、ピエゾ素子は、駆動信号に応じて変位することにより、インク室内の全てのインクをノズルから吐出させる。このように構成すれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
（構成１５）インクジェット方式で印刷を行う印刷装置であって、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力部とを備え、インクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子とを有し、ピエゾ素子は、駆動信号に応じて変位することにより、インク室内のインクをノズルから吐出させ、かつ、一旦ノズルから押し出したインクをノズル内へ引き戻す動作を行わずに、インクをノズルから吐出させる。
【００４３】
一旦ノズルから押し出したインクをノズル内へ引き戻す動作とは、例えば、ノズルの外部へ押し出したインクをインク室内へ引き戻す動作である。また、ピエゾ素子は、駆動信号に応じて変位することにより、例えば、ピエゾ素子が変位していない初期状態におけるインク室の容量の７０〜１４０％の範囲にあるインクを、ノズルから吐出させる。
【００４４】
このように構成した場合も、例えば、ノズルからインクを押し出す力と、その後にインクを引き戻す力のバランスといった複数の力のバランス等によらず、一定の容量のインク滴を適切に吐出させることができる。また、これにより、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
（構成１６）駆動信号に基づいてインクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドであって、インク滴を吐出するノズルと、ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子とを備え、ピエゾ素子は、駆動信号に応じて変位することにより、インク室内のインクをノズルから吐出させ、かつ、一旦ノズルから押し出したインクをノズル内へ引き戻す動作を行わずに、インクをノズルから吐出させる。このように構成すれば、例えば、構成１５と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
（構成１７）インクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、駆動信号に基づいてインク滴を吐出するインクジェットヘッドを用い、インクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、ノズルから吐出されるインクを貯留するインク室と、ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ素子とを備え、ピエゾ素子は、駆動信号に応じて変位することにより、インク室内のインクをノズルから吐出させ、かつ、一旦ノズルから押し出したインクをノズル内へ引き戻す動作を行わずに、インクをノズルから吐出させる。このように構成すれば、例えば、構成１５と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、例えば、インクジェット方式で印刷を行う場合において、より適切な方法でインク滴を吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る印刷装置１０の一例を示す図である。図１（ａ）は、印刷装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、印刷装置１０におけるインクジェットヘッド１２の構成の一例を示す。
【図２】ノズル１０２周辺のより詳細な構成を示す図である。図２（ａ）は、ノズル１０２周辺の構成の一例を示す。図２（ｂ）は、ノズル１０２周辺の構成の他の例を示す。
【図３】ノズル１０２からインク滴を吐出させる動作の一例を示す図である。図３（ａ）は、駆動信号による変位をピエゾ素子１０６がしていない状態を示す。図３（ｂ）は、インクをインク室１０４内に引き戻すタイミングにおける各部の様子の一例を示す。図３（ｃ）は、インク滴２０２を吐出させるタイミングにおける各部の様子の一例を示す。
【図４】インク滴の容量を複数段階で可変にする場合について説明をする図である。図４（ａ）は、インク滴の容量を複数段階で可変にする動作の一例を示す。図４（ｂ）は、複数種類の容量のインク滴２０２ｓ、ｍ、ｌの一例を示す。
【図５】インクジェットヘッドの構成の他の例について、ノズル１０２周辺の詳細な構成の一例を示す図である。
【図６】インクジェットヘッド１２の構成の更なる他の例を示す図である。図６（ａ）は、インクジェットヘッド１２におけるノズル１０２周辺の構成の一例を示す上面図である。図６（ｂ）は、ノズル１０２周辺の構成の一例を示す断面図である。
【図７】ノズル１０２からインク滴を吐出させる動作の一例を示す図である。図７（ａ）は、駆動信号による変位をピエゾ素子１０６がしていない状態を示す。図７（ｂ）は、駆動信号に応じてピエゾ素子１０６が湾曲した状態の一例を示す図である。図７（ｃ）は、ピエゾ素子１０６が湾曲しているタイミングにおけるインクジェットヘッド１２の各部の様子の一例を示す。
【図８】インク室１０４へインクを供給するタイミングにおけるピエゾ素子１０６の変位である第１の変位について説明をする図である。図８（ａ）は、ピエゾ素子１０６が湾曲した状態について、断面の様子の一例を示す。図８（ｂ）は、ピエゾ素子１０６が湾曲しているタイミングにおけるインクジェットヘッド１２の各部の様子の一例を示す。
【図９】インク滴の容量を複数段階で可変にする場合について説明をする図である。図９（ａ）は、インク滴の容量を複数段階で可変にする動作の一例を示す。図９（ｂ）は、複数種類の容量のインク滴２０２ｓ、ｍ、ｌの一例を示す。
【図１０】インクジェットヘッド１２の構成の更なる変形例について、ノズル１０２周辺の構成の一例を示す図である。図１０（ａ）は、インクジェットヘッド１２の変形例について、構成の一例を示す。図１０（ｂ）は、インクジェットヘッド１２の変形例について、構成の他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る印刷装置１０の一例を示す。図１（ａ）は、印刷装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、印刷装置１０におけるインクジェットヘッド１２の構成の一例を示す。
【００５０】
本例において、印刷装置１０は、媒体（メディア）５０に対してインクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタであり、複数のインクジェットヘッド１２及び駆動信号出力部１４を備える。複数のインクジェットヘッド１２は、それぞれ異なる色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。複数のインクジェットヘッド１２のそれぞれは、例えば、ＣＭＹＫの各色のインク用のインクジェットヘッドであってよい。
【００５１】
また、複数のインクジェットヘッド１２のそれぞれは、予め設定された主走査方向（図中のＹ方向）へ移動しつつインク滴を吐出する主走査動作を行うことにより、媒体５０上へインク滴を吐出する。また、主走査方向と直交する副走査方向（図中のＸ方向）へ媒体５０に対して相対的に移動する副走査動作を主走査動作の合間に行うことにより、媒体５０上において主走査動作が行われる領域を順次変更する。また、これらの動作により、複数のインクジェットヘッド１２は、媒体５０上の各位置に対し、印刷を行う。
【００５２】
また、本例において、それぞれのインクジェットヘッド１２は、図１（ｂ）に示すように、副走査方向へ並ぶ複数のノズル１０２を有する。そして、駆動信号出力部１４から受け取る駆動信号に応じて、ノズルからインク滴を吐出する。
【００５３】
尚、図１において図示は省略したが、インクジェットヘッド１２は、例えば、ノズル１０２からインク滴を吐出させるための構成を更に有する。また、図１においては、説明の便宜上、副走査方向へ複数のノズル１０２が並ぶノズル列を１列のみとした構成の例を図示している。しかし、例えば速度の向上や解像度を向上させる場合等においては、複数列のノズル列を設けてもよい。また、インクジェットヘッド１２のより具体的な構成及び動作については、後に更に詳しく説明をする。
【００５４】
駆動信号出力部１４は、複数のインクジェットヘッド１２のそれぞれにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する信号出力部である。駆動信号出力部１４は、例えば印刷すべき画像に応じて、それぞれのインクジェットヘッド１２のそれぞれのノズル１０２に対し、駆動信号を出力する。また、本例において、ノズル１０２に対して駆動信号を出力するとは、ノズル１０２に対応するピエゾ素子に駆動信号を出力することである。
【００５５】
尚、上記及び以下に説明をする点を除き、印刷装置１０は、例えば、公知のインクジェットプリンタと同一又は同様の構成を有してよい。例えば、印刷装置１０は、上記の構成の他に、印刷の動作に必要な各種の構成を更に備えてよい。より具体的に、印刷装置１０は、例えば、複数のインクジェットヘッド１２に主走査動作及び副走査動作を行わせる駆動部等を更に備えてよい。
【００５６】
また、印刷装置１０は、例えば、インクジェットヘッド１２の各ノズル１０２から吐出するインクを供給するための構成として、例えば、インク貯留部や、インク供給路等を更に備えてよい。この場合、インク貯留部とは、例えば、インクジェットヘッド１２へ供給するインクを貯留するインクタンク等である。インク貯留部としては、例えばインクカートリッジを用いることも考えられる。また、インク供給路は、例えばインクチューブであり、インクタンクとインクジェットヘッド１２とを繋ぐことにより、インクタンク等からインクジェットヘッド１２へインクを供給する。
【００５７】
また、インクジェットヘッド１２において用いるインクとしては、公知の各種のインクを用いることができる。例えば、紫外線の照射により硬化するＵＶインクや、ＵＶインクを有機溶剤で希釈したソルベントＵＶインク等を好適に用いることができる。また、ソルベントインクや、ラテックスインク等も好適に用いることができる。また、印刷装置１０は、例えば、用いるインクの種類に応じて、媒体５０上にインクを定着させるための構成を更に備えてよい。例えば、ＵＶインクやソルベントＵＶインクを用いる場合、印刷装置１０は、紫外線照射装置を更に備えてよい。また、乾燥させることが必要なインク（ソルベントＵＶインク、ソルベントインク、ラテックスインク、エマルジョンインク等）を用いる場合、印刷装置１０は、例えば、ヒータを更に備えてよい。
【００５８】
続いて、本例におけるインクジェットヘッド１２の構成及び動作について、更に詳しく説明をする。図２は、インクジェットヘッド１２においてインク滴を吐出するノズル１０２周辺のより詳細な構成を示す。図２（ａ）は、ノズル１０２周辺の構成の一例を示す。
【００５９】
図１（ｂ）に示したように、本例において、インクジェットヘッド１２は、副走査方向へ並ぶ複数のノズル１０２を有する。また、それぞれのノズル１０２の位置に、更に、ノズルプレート１５０、薄膜１０８、インク室１０４、弾性部材１１０、及びピエゾ素子１０６を更に有する。
【００６０】
ノズルプレート１５０は、孔状のノズル１０２と、ノズル１０２に繋がる空洞部とが形成された板状体である。ノズルプレート１５０は、例えば一の板状体にノズル１０２及び空洞部等を形成することにより、一体に構成される。また、ノズルプレート１５０は、例えば、図２（ｂ）に破線で示したように、複数の部材１５０ａ、ｂで構成されてもよい。この場合、ノズルプレート１５０は、例えば、ノズルプレートのノズル面となる部材１５０ａと、インク室を形成する部材１５０ｂとに分割され、複数の部材１５０ａ、ｂを接着することにより形成される。また、図示は省略したが、ノズルプレートの表面に、撥液層（撥水層）を設けてもよい。
【００６１】
尚、ノズルプレート１５０は、複数のノズル１０２に対して共通の部材であってよい。本例において、ノズルプレート１５０は、例えば、一の板状体に複数のノズル１０２及び複数の空洞部等を形成することにより、一体に構成される。
【００６２】
薄膜１０８は、ノズル１０２と反対側からノズルプレート１５０の空洞部を覆うフィルムである。また、本例において、薄膜１０８は、ノズル１０２と反対側からノズルプレート１５０の空洞部を覆うことにより、空洞部の底面との間に、インク室１０４を形成する。インク室１０４とは、例えば、ノズル１０２へ供給されるインクをノズル１０２の前段で貯留する領域である。この構成により、本例において、インク室１０４は、ノズル１０２から吐出されるインクを、ノズル１０２と隣接する位置で貯留する。
【００６３】
尚、薄膜１０８は、インク室１０４の開口部を覆う薄膜の一例である。薄膜１０８としては、ピエゾ素子１０６に変位に応じて変形する可撓性の薄膜（フィルム等）等を好適に用いることができる。
【００６４】
また、図示は省略したが、インクジェットヘッド１２は、例えば、インク流路等を更に有する。このインク流路は、例えば、インクタンク等からインクジェットヘッド１２へインクを供給するインク供給路と、インク室１０４とを繋ぐ流路である。また、このインク流路は、例えば、インク滴の吐出時のピエゾ素子１０６の動作に応じて、所定のタイミングで閉鎖又は流路抵抗が増大する位置や構造を有することが好ましい。
【００６５】
弾性部材１１０は、例えばゴム等の部材であり、ピエゾ素子と薄膜との間に配設される。また、本例において、弾性部材１１０は、ピエゾ素子１０６の変位に従ってピエゾ素子１０６と同じ方向へ変位するように構成されている。これにより、弾性部材１１０は、ピエゾ素子１０６の変位を薄膜１０８に伝達する。
【００６６】
ピエゾ素子１０６は、ノズル１０２からインク滴を吐出させる駆動素子であり、駆動信号出力部１４から供給される駆動信号に応じて変位することにより、弾性部材１１０を介して、薄膜１０８を押圧する。また、これにより、インク室１０４へ圧力を加え、インク室１０４内の一定量のインクを押し出し、ノズル１０２からインク滴を吐出させる。本例によれば、例えば、駆動信号でピエゾ素子１０６の変位を制御することにより、ノズル１０２から適切に一定量のインク滴を吐出させることができる。また、本例において、ピエゾ素子１０６は、各回のインク滴の吐出において、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させる。
【００６７】
尚、ノズル１０２からインク滴を吐出させる動作については、後に更に詳しく説明をする。また、図２（ａ）に示した各構成の形状や大きさ等は、例えばインクジェットヘッド１２の設計仕様等に応じて、例えば図２（ｂ）に示す構成等のように、適宜変更可能である。
【００６８】
図２（ｂ）は、ノズル１０２周辺の構成の他の例を示す。図２（ｂ）においては、図１（ａ）と比べ、形状や大きさ等が異なるピエゾ素子１０６及び弾性部材１１０を用いる場合の構成の一例を示す。また、上記においても説明をしたように、複数の部材１５０ａ、ｂで構成されたノズルプレート１５０を用いている。このように構成した場合も、図２（ａ）を用いて説明した場合と同様に、駆動信号でピエゾ素子１０６の変位を制御することにより、ノズル１０２から適切にインク滴を吐出させることができる。
【００６９】
続いて、ノズル１０２からインク滴を吐出させる動作について、更に詳しく説明をする。本例において、ピエゾ素子１０６は、駆動信号に応じて、先ず、ノズル１０２と反対の側へ変位することにより、予め設定された容量のインクをインク室１０４内に引き込む。この場合、インク室１０４内に引き込むとは、例えば、インク室１０４の外部にあるインクの流路（図示省略）を通して、インクタンク等からインク室１０４内へインクを引き込むことである。また、ピエゾ素子１０６は、その後にノズル１０２の側へ変位することにより、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させる。
【００７０】
図３は、ノズル１０２からインク滴を吐出させる動作の一例を示す。図３（ａ）は、駆動信号による変位をピエゾ素子１０６がしていない状態を示す。駆動信号による変位をピエゾ素子１０６がしていない状態において、弾性部材１１０は、所定の初期位置で薄膜１０８と接触し、インク室１０４の容量を所定の初期容量に保つ。また、これにより、インク室１０４は、初期容量分のインクが充填された状態になる。
【００７１】
図３（ｂ）は、インクをインク室１０４内に引き込むタイミングにおける各部の様子の一例を示す。上記においても説明をしたように、ノズル１０２からインク滴を吐出させる場合、駆動信号に応じて、ピエゾ素子１０６は、先ず、ノズル１０２と反対の側へ変位する。これにより、弾性部材１１０が接着された薄膜１０８を一緒に引き上げ、ノズル１０２と反対の側へ移動させる。また、これにより、インク室１０４内にインクが流入し、インク室１０４の容量が初期容量よりも大きくなる。
【００７２】
このように構成すれば、例えば、ノズル１０２と反対の側へのピエゾ素子１０６の変位量を制御することにより、吐出前にインク室１０４内に導入するインクの容量を適切に制御することができる。また、これにより、吐出前において、予め設定された容量のインクを適切にインク室１０４内に引き込むことができる。
【００７３】
尚、インク室１０４へのインクの引き込みは、例えば、インクの供給圧力を利用して行うことができる。また、例えばピエゾ素子１０６の変位に合わせて一体的に弾性部材１１０及び薄膜１０８も移動させることにより、インク室１０４へインクを引き込んでもよい。
【００７４】
図３（ｃ）は、インク滴２０２を吐出させるタイミングにおける各部の様子の一例を示す。上記においても説明をしたように、インク室１０４へインクを引き込んだ後、本例のピエゾ素子１０６は、ノズル１０２の側へ変位する。また、これにより、インク室１０４内の全てのインクを、インク滴２０２として、ノズル１０２から吐出させる。
【００７５】
尚、インク室１０４内の全てのインクとは、例えば、実質的に全てのインクとなるような、殆ど全てのインクであってよい。また、インク室１０４内の実質的に全てのインクをノズルから吐出させるとは、例えば、設計上の動作において、インク室１０４内の全てのインクをノズルから吐出させることであってよい。このことは、例えば、設計上の動作において、インクをノズル１０２内へ引き戻す動作等により意図的に一部のインクを残すことなく、吐出前にインク室１０４内に導入されたインクの全てを吐出させることであってよい。
【００７６】
また、この場合、より具体的に、ピエゾ素子１０６は、インク室１０４を構成するノズルプレート１５０の空洞部の底面（以下、インク室１０４の底面という）に向かって弾性部材１１０を押しつけ、薄膜１０８を挟んでインク室１０４の底面と接する弾性部材１１０の形状を、インク室１０４の底面形状に沿った形状に変形させる。また、これにより、ピエゾ素子１０６は、薄膜１０８がインク室１０４の底面と接するように、薄膜１０８を押圧する。また、これにより、インク室１０４内の殆ど全てのインクをノズル１０２から吐出させる。
【００７７】
尚、この場合、薄膜１０８がインク室１０４の底面と接するとは、例えば、インク室１０４の底面の全体を薄膜１０８が覆うように、薄膜１０８がインク室１０４の底面と接することである。また、インク室１０４の底面の全体とは、例えば、インク室１０４の底面のうち、ノズル１０２となる孔を除いた部分のことである。
【００７８】
このように構成すれば、例えば、インク室１０４内の全てのインクを、駆動信号により、ノズル１０２から適切に吐出させることができる。また、例えば、ノズル１０２と反対の側へのピエゾ素子１０６の変位量を制御することにより、吐出前にインク室１０４内に導入するインクの容量を適切に制御することができる。また、その後、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させることにより、所望の容量のインク滴２０２を、ノズル１０２から高い精度で適切に吐出させることができる。また、吐出するインク滴の速度についても、例えば、ピエゾ素子１０６の変位速度を独立して変えることにより、所望の速度に高い精度で適切に制御することができる。そのため、本例によれば、例えば、高い精度の印刷をより適切に行うことができる。
【００７９】
尚、本例と異なる方法によってインク滴の容量を所望の容量に調整する方法としては、例えば、インクをノズルから押し出した後に、インクをノズル内へ引き戻す方向へピエゾ素子を変位させ、ノズルから押し出したインクの一部をメニスカスから切り離す方法（プッシュ・プル方式）等も考えられる。この場合、メニスカスから切り離された部分が、インク滴となり、媒体へ向かって飛翔する。また、この場合、インク室内のインクのごく一部のみをノズルから吐出するため、インク室の容積（Ｖ０）と、インク滴の容量（Ｖ１）との比Ｖ１／Ｖ０は、通常、０．０１（１％）程度以下になる。
【００８０】
しかし、この場合、ノズルからインクを押し出す力と、その後にインクをノズル内へ引き戻す力のバランスといった複数の力のバランスによりインク滴のサイズが決まるため、インク滴のサイズを高い精度で均一化させることが難しくなる。また、その結果、インク滴の容量のバラツキが生じやすくなるおそれがある。
【００８１】
また、プッシュ・プル方式でインク滴を吐出する場合、例えばノズルからインクを押し出す力を大きくすると、インク滴の速度が上がると同時にインク滴も大きくなる。そのため、容量の小さなインク滴を吐出する場合、ノズルからインクを押し出す力を大きくすることが難しくなる場合がある。また、その結果、インク滴の吐出速度を高速化することが難しくなる場合がある。
【００８２】
これに対し、本例においては、例えば、インク室１０４内の全てのインクをインク滴２０２として吐出する構成であるため、インク室１０４の容積のごく一部（例えば、１％程度以下）を吐出する場合と比べ、インク滴２０２の容量にバラツキが生じ難い。また、インク室１０４内の全てのインクをインク滴２０２として吐出する構成の場合、吐出のタイミングにおいて、例えば、インク室１０４へ圧力を加える方向へのピエゾ素子１０６の変位のみにより直接インクを押し出す構成を用いることができる。そして、この場合、インクを押し出す力と引き戻す力のバランスを考慮する必要はない。  そのため、本例によれば、例えば、インク滴２０２の容量のバラツキを、インク滴の速度と独立して適切に抑えることができる。また、これにより、より適切な方法でインク滴２０２を吐出し、高い精度の印刷を適切に行うことができる。
【００８３】
また、インク室１０４内の全てのインクをインク滴２０２として吐出する構成の場合、例えばインク滴２０２の容量が小さい場合でも、インクをインク滴２０２内へ引き戻す動作を考慮することなく、インクを押し出す力を十分に大きくすることができる。また、これにより、例えば、インク滴の容量が小さい場合にも、十分な吐出速度（初速度）でインク滴を吐出することができる。そのため、本例によれば、例えば、容量の小さな小サイズのインク滴を吐出する場合にも、吐出速度を十分に高速化して、インク滴が受ける空気抵抗の影響を低減することができる。また、これにより、例えば、高精細な印刷をより適切に行うことができる。
【００８４】
また、インク室１０４内の全てのインクを吐出する構成の場合、例えばインク室１０４の容積が小さい場合にも、必要な容量のインク滴を適切に吐出することができる。そのため、本例によれば、例えば、深さが浅いインク室１０４を用いることも可能になる。また、これにより、例えば、エッチング等でインク室１０４を形成する場合において、高い精度でインク室１０４を製造することがより容易になる。
【００８５】
ここで、上記においては、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させ場合の構成について、説明をした。このように構成すれば、例えば、一定の容量のインク滴を高い精度で適切に吐出することができる。しかし、一旦ノズル１０２から押し出したインクをノズル１０２内へ引き戻す動作を行わずに、インクをノズル１０２から吐出させるのであれば、例えば、ピエゾ素子１０６が変位していない初期状態におけるインク室１０４の容量の７０〜１４０％の範囲にあるインクを、ノズル１０２から吐出させることも考えられる。このように構成した場合も、例えば、ノズル１０２からインクを押し出す力と、その後にインクを引き戻す力のバランスといった複数の力のバランス等によらず、一定の容量のインク滴を適切に吐出させることができる。
【００８６】
また、上記のように、本例においては、ノズル１０２と反対の側へのピエゾ素子１０６の変位量を制御することにより、吐出前にインク室１０４内に導入するインクの容量を適切に制御することができる。また、その後にインク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させることにより、所望の容量のインク滴を高い精度で適切に吐出させることができる。そのため、この特徴を利用し、本例の印刷装置１０においては、例えば、ノズル１０２から吐出させるインク滴の容量を複数段階で可変にすること等も考えられる。
【００８７】
図４は、インク滴の容量を複数段階で可変にする場合について説明をする図である。図４（ａ）は、インク滴の容量を複数段階で可変にする動作の一例を示す。図４（ｂ）は、複数種類の容量のインク滴２０２ｓ、ｍ、ｌの一例を示す。
【００８８】
インク滴の容量を複数段階で可変にする場合、駆動信号出力部１４（図１参照）は、インク滴の吐出前のタイミングにおけるノズル１０２と反対の側へのピエゾ素子１０６の変位量がそれぞれ異なる量になる複数種類の駆動信号を出力する。この場合、駆動信号出力部１４は、それぞれのノズル１０２の位置におけるピエゾ素子１０６に対し、そのノズル１０２から吐出すべきインク滴の容量に対応する駆動信号を供給する。
【００８９】
また、それぞれのノズル１０２の位置におけるピエゾ素子１０６は、インク滴の吐出前のタイミングにおいて、複数種類の駆動信号のいずれが供給されるかに応じて、その駆動信号に対応する変位量だけ、ノズル１０２と反対の側へ変位する。また、その後、ノズル１０２の側へ変位し、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させる。これにより、ピエゾ素子１０６は、複数種類の駆動信号のいずれが供給されるかに応じて、それぞれ異なる容量のインク滴をノズルから吐出させる。
【００９０】
より具体的に、例えば図４（ｂ）に示すように、容量が小（Ｓｍａｌｌ）のインク滴２０２ｓ、中（Ｍｉｄｄｌｅ）のインク滴２０２ｍ、及び大（Ｌａｒｇｅ）のインク滴２０２ｌの３段階でインク滴の容量を複数段階で可変にする場合、駆動信号出力部１４は、例えば、インク滴２０２ｓ、ｍ、ｌのそれぞれに対応する複数の駆動信号を出力する。また、インク滴の吐出前のタイミングにおいて、インク滴２０２ｓに対応する駆動信号を受け取った場合、ピエゾ素子１０６は、例えば図４（ａ）においてＳｍａｌｌと示した矢印のような小さい変位量で、ノズル１０２と反対の側へ変位する。また、インク滴２０２ｍに対応する駆動信号を受け取った場合、例えばＭｉｄｄｌｅと示した矢印のような中程度の変位量で、ノズル１０２と反対の側へ変位する。また、インク滴２０２ｌに対応する駆動信号を受け取った場合、例えばＬａｒｇｅと示した矢印のような大きな変位量で、ノズル１０２と反対の側へ変位する。そして、その後、ピエゾ素子１０６は、ノズル１０２の方向へ変位することにより、それぞれの容量のインク滴２０２ｓ、ｍ、ｌをノズル１０２から吐出させる。
【００９１】
このように構成した場合、例えば、複数種類の駆動信号に対応して、ノズル１０２から吐出させるインク滴の容量を、複数段階で適切に可変にすることができる。また、これにより、例えば、媒体上に複数種類のサイズのインクのドットを形成することが可能になる。更には、この場合、インク室１０４内の全てのインクをノズルから吐出させる構成により、インク滴の容量のバラツキを適切に抑えることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、複数種類のサイズのインクのドットを用いた階調印刷（多階調での印刷）を高い精度で適切に行うことができる。
【００９２】
ここで、ノズルから吐出させるインク滴の容量を複数段階で可変にする方法としては、例えば、ノズルから一定の量のインクを押し出した後、インクをノズル内へ引き戻す構成を用い、かつ、インクを引き戻す力やタイミングを制御する方法（プッシュ・プル方式）等も考えられる。しかし、このような方法の場合、インク滴の容量の違いにより、インク滴の吐出速度が異なってしまうおそれがある。また、その結果、インク滴の容量の違いにより、インク滴の着弾位置に誤差が生じること等も考えられる。より具体的には、例えば、本例のように、主走査動作を行って印刷を行う場合、インク滴の着弾位置は、インク滴の吐出速度によって変化する。そのため、この場合、インクの容量によって吐出速度が変わると、着弾位置を高い精度で制御することが難しくなるおそれがある。
【００９３】
これに対し、図４を用いて説明をした構成の場合、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させる構成であるため、例えばインクをノズル１０２内へ引き戻す動作の影響は生じない。そのため、このように構成すれば、例えば、インク滴の容量と、インク滴の吐出速度とを独立して制御できるため、インク滴の容量の違いによりインク滴の吐出速度に差が生じることも適切に抑えることができる。また、これにより、より高い精度での印刷をより適切に行うことができる。
【００９４】
また、インクジェットヘッド１２の具体的な構成等については、上記の構成に限らず、様々な変更等も可能である。そこで、以下、インクジェットヘッド１２の構成の他の例を示す。
【００９５】
図５は、インクジェットヘッドの構成の他の例について、ノズル１０２周辺の詳細な構成の一例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図５において、図１〜４と同じ符号を付した構成は、図１〜４における構成と、同一又は同様の特徴を有する。
【００９６】
この構成において、ノズルプレート１５０は、ノズル面となる部材１５０ａと、インク室を形成する部材１５０ｂとに分割され、複数の部材１５０ａ、ｂを接着することにより形成されている。また、インクジェットヘッドは、各ノズル１０２の位置において、一定量のインクをインク室より押し出すための構成として、図２等を用いて説明をした構成における弾性部材１１０に代えて、金属やセラミック等の剛性体で形成された剛性部材１１２を有する。そして、剛性部材１１２は、インク室を形成する部材１５０ｂと、薄膜１０８を挟んでゆるく嵌め合う構造になっている。
【００９７】
このような構成にした場合も、例えば、一定量のインクを高い精度で適切に吐出させることが可能になる。また、例えば、吐出するインク滴の速度について、ピエゾ素子１０６の変位速度を変えることにより、所望の速度に高い精度で適切に制御することができる。そのため、このように構成した場合も、例えば、高い精度の印刷をより適切に行うことができる。
【００９８】
また、インクジェットヘッド１２の構成については、例えば、ピエゾ素子の配置の仕方等について、図１〜５を用いて説明をした構成と異ならせることも考えられる。そこで、以下、ピエゾ素子の配置の仕方を異ならせた構成の例について、説明をする。
【００９９】
図６は、インクジェットヘッド１２の構成の更なる他の例を示す。図６（ａ）は、インクジェットヘッド１２におけるノズル１０２周辺の構成の一例を示す上面図であり、インクジェットヘッド１２の内部の構成に関し、ノズル１０２が形成されているノズル面と反対側から見た場合について、ノズル１０２の周辺の構成の一例を示す。図６（ｂ）は、ノズル１０２周辺の構成の一例を示す断面図であり、図６（ａ）に示す一点鎖線ＡＡにおける断面の構成の一例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図６において、図１〜５と同じ符号を付した構成は、図１〜５における構成と、同一又は同様の特徴を有する。また、以下においては、図６に示した構成のことを、本例という。
【０１００】
本例において、ピエゾ素子１０６としては、主表面が薄膜１０８に沿うように薄膜１０８上に配設される薄膜型のピエゾ素子を用いる。この場合、ピエゾ素子１０６の主表面とは、例えば、ピエゾ素子１０６において、最も広い面のことである。また、ピエゾ素子１０６の主表面とは、ピエゾ素子を構成する薄膜の主表面であってよい。
【０１０１】
より具体的に、ピエゾ素子１０６は、例えば、インク室１０４の開口部に主表面が重なり、かつ、ノズル１０２によるインク滴の吐出方向と主表面が直交するように配設される。ピエゾ素子１０６の主表面とインク滴の吐出方向とが直交するとは、例えば、ピエゾ素子１０６が変位していない状態において、インクジェットヘッド１２の各構成の製造の精度に応じて、実質的に直交することであってよい。より具体的に、実質的に直交するとは、例えば、設計上の配置において直交することであってよい。
【０１０２】
また、本例において、ピエゾ素子１０６は、駆動信号を受ける電極１１４を、薄膜１０８の表面に沿った方向における一端及び他端に有する。薄膜１０８の表面に沿った方向とは、例えば、ノズル１０２によるインク滴の吐出方向と直交する方向である。また、ピエゾ素子１０６は、電極１１４を、例えばピエゾ素子１０６の表面及び裏面に有してもよい。この場合、ピエゾ素子１０６の裏面とは、ピエゾ素子１０６と薄膜１０８との界面である。
【０１０３】
このように構成した場合、ピエゾ素子１０６は、駆動信号に応じて、例えば、薄膜１０８上で湾曲するように変位する。そして、この変位により、薄膜１０８を介して、インク室１０４へ圧力を加える。このように構成すれば、例えば、インク室１０４に対し、安定して適切に圧力を加えることができる。また、例えば、駆動信号でピエゾ素子１０６の変位を制御することにより、ノズル１０２から適切に一定量のインク滴を吐出させることができる。
【０１０４】
ここで、ピエゾ素子１０６としては、例えば、公知の薄型のピエゾ素子等を好適に用いることができる。この場合、ピエゾ素子１０６は、例えば、薄膜１０８上に貼り付けられることにより、上記のように配設される。また、例えばインクジェットヘッド１２の製造工程において、薄膜１０８上への蒸着やスパッタリング等を行うことで、薄膜１０８上にピエゾ素子１０６を形成することも考えられる。このように構成すれば、例えば、所望の位置により高い精度でピエゾ素子１０６を配設することができる。また、ピエゾ素子１０６は、薄膜１０８上において、例えば積層される樹脂（コーティング樹脂）等で覆われてもよい。このように構成すれば、例えば、薄膜１０８上により安定してピエゾ素子１０６を配設できる。
【０１０５】
また、ピエゾ素子１０６の電極１１４は、薄膜１０８の表面に沿った方向におけるピエゾ素子１０６の一端及び他端において、例えば、一部が薄膜１０８上に載るように配設されてよい。また、この場合、電極１１４において薄膜１０８上に載る部分を、例えば、薄膜１０８に接着することが考えられる。このように構成すれば、例えば、薄膜１０８上にピエゾ素子１０６をより適切に固定できる。また、電極１１４は、例えば、ピエゾ素子１０６と別に配設されるのではなく、ピエゾ素子１０６の一部として構成されてもよい。この場合、ピエゾ素子１０６は、例えば全面接着により、薄膜１０８上に配設されることが好ましい。
【０１０６】
また、本例においても、インク室１０４には、インクジェットヘッド１２において媒体５０と対向する面の側に、ノズル１０２へ繋がる孔が形成されている。また、この孔と異なる位置に、薄膜１０８により覆われる開口部を有する。また、より具体的に、インク室１０４において、ノズル１０２へ繋がる孔は、例えば、インク室１０４を構成する空洞の底面に形成される。これにより、インク室１０４の底面は、ノズル１０２へ繋がる孔が形成されている面であるノズル形成面となる。また、インク室１０４の開口部は、例えば底面と対向する面に形成される。これにより、インク室１０４は、ノズル１０２から吐出されるインクを、ノズル１０２と隣接する位置で貯留する。
【０１０７】
尚、ピエゾ素子１０６の変位の仕方等については、以下において、更に詳しく説明をする。また、以下において更に詳しく説明するように、本例において、ピエゾ素子１０６は、各回のインク滴の吐出において、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させる。
【０１０８】
続いて、本例に関し、ピエゾ素子１０６を変位させることでノズル１０２からインク滴を吐出させる動作について、更に詳しく説明をする。図７は、ノズル１０２からインク滴を吐出させる動作の一例を示す。図７（ａ）は、駆動信号による変位をピエゾ素子１０６がしていない状態を示す。駆動信号による変位をピエゾ素子１０６がしていない状態において、ピエゾ素子１０６は、湾曲しない平坦状になっている。また、この場合、インク室１０４は、所定の初期容量分のインクが充填された状態になる。
【０１０９】
図７（ｂ）は、駆動信号に応じてピエゾ素子１０６が湾曲した状態の一例を示す図であり、ピエゾ素子１０６が湾曲した状態について、図６（ａ）に示す一点鎖線ＢＢにおける断面の様子の一例を示す。この場合、図６（ａ）に示す一点鎖線ＢＢにおける断面の様子とは、ピエゾ素子１０６が湾曲した状態における、図６（ａ）に一点鎖線ＢＢで示した箇所の断面の様子のことである。図７（ｃ）は、ピエゾ素子１０６が湾曲しているタイミングにおけるインクジェットヘッド１２の各部の様子の一例を示す。
【０１１０】
ノズル１０２からインク滴を吐出させるタイミングにおいて、本例のピエゾ素子１０６は、駆動信号の変化に応じて、中央部がノズル１０２の方向へ向かうように湾曲する。また、これにより、ピエゾ素子１０６は、薄膜１０８を介して、インク室１０４へ圧力を加える。また、ピエゾ素子１０６によりインク室１０４へ加えられた圧力に応じて、ノズル１０２は、インク滴２０２を吐出する。そのため、本例によれば、例えば、ノズル１０２からのインク滴２０２の吐出を適切に行わせることができる。
【０１１１】
また、本例において、ノズル１０２にインク滴２０２を吐出させる場合、ピエゾ素子１０６は、薄膜１０８の少なくとも一部と、インク室１０４の底面の少なくとも一部とが接触するように変位する。また、より具体的に、図示した場合において、ピエゾ素子１０６は、薄膜１０８がインク室１０４の底面の全体と接するように変位する。この場合、薄膜１０８がインク室１０４の底面の全体と接するとは、例えば図７（ｃ）に示すように、インク室１０４の底面の全体を薄膜１０８が覆うように、薄膜１０８がインク室１０４の底面と接することである。また、これにより、ピエゾ素子１０６は、インク滴２０２の吐出時において、インク室１０４内の全てのインクをノズル２０２から吐出させる。
【０１１２】
ここで、本例において、インク室１０４の底面は、例えば、ピエゾ素子１０６の変位の仕方に合わせた形状に形成されている。ピエゾ素子１０６の変位の仕方とは、例えば、インク滴２０２の吐出時に駆動信号に応じてピエゾ素子１０６が湾曲する際のピエゾ素子１０６の撓み方のことである。より具体的に、インク室１０４底面の形状について、例えば、ピエゾ素子１０６において電極が設けられている一端と他端とを結ぶ方向において、ピエゾ素子１０６の湾曲量に合わせた丸みを帯びた形状であり、かつ、中央部に向かって徐々に深さが増す形状とすることが考えられる。このように構成すれば、例えば、インク滴２０２の吐出時において、薄膜１０８とインク室１０４の底面とをより適切に接触させることができる。また、ピエゾ素子１０６の電極を結ぶ方向と直交する方向においても、例えば、丸みを帯びた形状であり、かつ、中央部に向かって徐々に深さが増す形状とすることが考えられる。
【０１１３】
また、インク室１０４の底面をこのような形状にすることにより、インク滴２０２の吐出時において、ピエゾ素子１０６を、インク室１０４の底面に沿った形状に適切に変位させることができる。また、これにより、ピエゾ素子１０６の変位に応じて、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から適切に吐出させることができる。
【０１１４】
また、本例において、ピエゾ素子１０６は、例えば、薄膜１０８を挟んでインク室１０４の開口部に主表面が重なるように配設される。そのため、本例によれば、例えば、ピエゾ素子１０６と薄膜１０８とを、広い面積で適切に接触させることができる。また、これにより、例えば、インク室１０４の形状に沿った形でピエゾ素子１０６を適切に変位させることもできる。そのため、本例においては、この点でも、インク滴の吐出をより安定して行わせることができるといえる。
【０１１５】
尚、上記においては、説明の便宜上、先ず、インク滴２０２を吐出させるタイミングにおけるピエゾ素子１０６の変位のみについて説明をした。しかし、実際の印刷の動作においては、例えば、インク滴２０２を吐出させるタイミングの前に、逆方向へピエゾ素子１０６を変位させて、インク室１０４内に所定量のインクを供給すること等も考えられる。この場合、ピエゾ素子１０６は、例えば、駆動信号の変化に応じて、先ず、中央部がノズル１０２と反対の方向へ向かうように湾曲する第１の変位を行う。そして、その後、中央部がノズルの方向へ向かうように湾曲する第２の変位を行う。また、この場合、ピエゾ素子１０６の第１の変位に応じて、インク室１０４には、例えば、インク供給路を介して、インクタンク等からインクが供給される。また、ノズル１０２は、ピエゾ素子１０６の第２の変位に応じて、インク滴を吐出する。そこで、以下、このような動作について、更に詳しく説明をする。
【０１１６】
図８は、インク室１０４へインクを供給するタイミングにおけるピエゾ素子１０６の変位である第１の変位について説明をする図である。図８（ａ）は、第１の変位においてピエゾ素子１０６が湾曲した状態について、図６（ａ）に示す一点鎖線ＢＢにおける断面の様子の一例を示す。図８（ｂ）は、ピエゾ素子１０６の第１の変位について、ピエゾ素子１０６が湾曲しているタイミングにおけるインクジェットヘッド１２の各部の様子の一例を示す。
【０１１７】
本例において、ピエゾ素子１０６は、駆動信号に応じて、先ず、中央部がノズル１０２と反対の方向へ向かうように湾曲する第１の変位を行う。この場合、中央部がノズル１０２と反対の方向へ向かうように湾曲するとは、図示のように、ピエゾ素子１０６の中央部がノズル１０２から離れるようにピエゾ素子１０６が湾曲することである。これにより、ピエゾ素子１０６は、ノズル１０２から離れる方向へ薄膜１０８を引き上げ、インク室１０４を広げる。また、この動作に応じて、インク室１０４には、インクが引き込まれる。そのため、このように構成すれば、例えば、ノズル１０２からインク滴を吐出する前に、インク室１０４内へインクを適切に充填することができる。
【０１１８】
尚、この動作において、インク室１０４内にインクを引き込むとは、例えば、インク供給路を介して、インクタンク等からインク室１０４へインクを引き込むことである。このインクの引き込みは、例えば、インク供給路からインク室１０４へのインクの供給圧力を利用して行うことができる。また、本例において、ピエゾ素子１０６は、駆動信号に応じて、予め設定された変位量の第１の変位を行うことにより、予め設定された容量のインクをインク室１０４内に引き込む。
【０１１９】
また、この場合、ピエゾ素子１０６の第１の変位によりインク室１０４内にインクが流入することで、インク室１０４の容量は、ピエゾ素子１０６の変位前の初期容量よりも大きくなる。そのため、この場合、例えば、ピエゾ素子１０６が第１の変位を行った状態におけるインク室１０４の容量を、インク室１０４の容量と考えてよい。
【０１２０】
また、第１の変位を行った後、ピエゾ素子１０６は、中央部がノズルの方向へ向かうように湾曲する第２の変位を行う。この第２の変位は、例えば、図７を用いて説明をしたピエゾ素子１０６の変位である。また、これにより、ピエゾ素子１０６は、インク室１０４内の全てのインクを、ノズル１０２から吐出させる。
【０１２１】
本例によれば、例えば、第１の変位の変位量を制御することにより、吐出前にインク室１０４内に導入するインクの容量を適切に制御することができる。また、その後に行うピエゾ素子１０６の第２の変位により、インク室１０４内へ引き込んだ量のインクを、ノズル１０２から適切に吐出させることができる。そのため、本例によれば、例えば、所望の容量のインク滴を、ノズル１０２から高い精度で適切に吐出させることができる。
【０１２２】
また、本例においては、ピエゾ素子１０６の第２の変位によりインク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から押し出す構成である。そして、この場合、第２の変位における変位速度に応じてた吐出速度で、ノズル１０２からインク滴を吐出することができる。そのため、インク滴の吐出速度についても、例えば、ピエゾ素子１０６の第２の変位における変位速度を調整することにより、例えばインク滴の容量によらず、所望の速度に高い精度で適切に制御することができる。従って、本例によれば、例えば、高い精度の印刷をより適切に行うことができる。また、これにより、例えば、インク滴の容量が小さい場合にも、吐出速度を適切に高速化できる。
【０１２３】
尚、ピエゾ素子１０６の第２の変位においては、インク滴の吐出速度を十分に高めるため、変位速度を十分に高めることが望ましい。一方、インク室１０４にインクを引き込むために行うピエゾ素子１０６の第１の変位においては、例えば、インクの供給圧力に応じた流入速度でインク室１０４内へ適切にインクを引き込むことや、インク室１０４内でのインクに余計な乱れが生じることを防ぐ観点等から、変位速度を必要以上に高めないことが望ましいともいえる。そのため、ピエゾ素子１０６の第１の変位における変位速度は、第２の変位における変位速度よりも小さくすることも考えられる。この場合、ピエゾ素子１０６の変位速度とは、例えば、所定の単位時間あたりにピエゾ素子１０６の湾曲が進む量である。
【０１２４】
また、上記のように、本例においては、ノズル１０２と反対の側へのピエゾ素子１０６の変位量を制御することにより、吐出前にインク室１０４内へ導入するインクの容量を適切に制御することができる。また、その後にインク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させることにより、所望の容量のインク滴を高い精度で適切に吐出させることができる。そのため、本例の印刷装置１０においても、例えば、図４等を用いて説明をした場合と同様に、ノズル１０２から吐出させるインク滴の容量を複数段階で変化させ、階調印刷を行うこと等も考えられる。
【０１２５】
図９は、インク滴の容量を複数段階で可変にする場合について説明をする図である。図９（ａ）は、インク滴の容量を複数段階で可変にする動作の一例を示す。図９（ｂ）は、複数種類の容量のインク滴２０２ｓ、ｍ、ｌの一例を示す。
【０１２６】
インク滴の容量を複数段階で可変にする場合、例えば、駆動信号出力部１４（図１参照）として、第１の変位における変位量がそれぞれ異なる量になる複数種類の駆動信号を出力可能な構成を用いる。そして、インクジェットヘッド１２におけるそれぞれのノズル１０２から吐出させるインク滴の容量に応じて、それぞれのノズル１０２へインク滴を吐出させるピエゾ素子１０６へ供給する駆動信号を選択する。
【０１２７】
この場合、ピエゾ素子１０６は、複数種類の駆動信号のいずれが供給されるかに応じて、その駆動信号に応じた変位量だけ、第１の変位を行う。また、これにより、インク室１０４内へ、第１の変位の変位量に応じたインクを引き込む。そして、ノズル１０２からインク滴を吐出させるための第２の変位をその後に行うことにより、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させる。
【０１２８】
このように構成すれば、例えば、インク室１０４内に引き込んだインクの量に応じて、ノズル１０２から吐出するインク滴の容量を適切に異ならせることができる。また、これにより、複数種類の駆動信号のそれぞれに応じて、それぞれ異なる容量のインク滴をノズル１０２から吐出させることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、階調印刷を適切に行うことができる。
【０１２９】
尚、複数種類の駆動信号について、第２の変位におけるピエゾ素子１０６の変位量は、例えば同じであってよい。第２の変位におけるピエゾ素子１０６の変位量とは、例えば、ピエゾ素子１０６が変位していない初期状態と比べた変位量である。
【０１３０】
また、より具体的に、例えば図９（ｂ）に示すように、容量が小（Ｓｍａｌｌ）のインク滴２０２ｓ、中（Ｍｉｄｄｌｅ）のインク滴２０２ｍ、及び大（Ｌａｒｇｅ）のインク滴２０２ｌの３段階でインク滴の容量を複数段階で可変にする場合、駆動信号出力部１４は、例えば、インク滴２０２ｓ、ｍ、ｌのそれぞれに対応する複数の駆動信号を出力する。また、インク滴の吐出前のタイミングにおいて、インク滴２０２ｓに対応する駆動信号を受け取った場合、ピエゾ素子１０６は、第１の変位において、例えば図９（ａ）においてＳｍａｌｌと示した矢印のような小さい変位量で、ノズル１０２と反対の側へ変位する。
【０１３１】
また、インク滴２０２ｍに対応する駆動信号を受け取った場合、第１の変位において、例えばＭｉｄｄｌｅと示した矢印のような中程度の変位量で、ノズル１０２と反対の側へ変位する。また、インク滴２０２ｌに対応する駆動信号を受け取った場合、第１の変位において、例えばＬａｒｇｅと示した矢印のような大きな変位量で、ノズル１０２と反対の側へ変位する。そして、その後、ピエゾ素子１０６は、ノズル１０２の方向へ変位する第２の変位を行うことにより、それぞれの容量のインク滴２０２ｓ、ｍ、ｌをノズル１０２から吐出させる。
【０１３２】
このように構成した場合、例えば、複数種類の駆動信号に対応して、ノズル１０２から吐出させるインク滴の容量を、複数段階で適切に可変にすることができる。また、これにより、例えば、媒体上に複数種類のサイズのインクのドットを形成することが可能になる。更には、この場合、インク室１０４内の全てのインクをノズル１０２から吐出させる構成により、インク滴の容量のバラツキを適切に抑えることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、複数種類のサイズのインクのドットを用いた階調印刷を高い精度で適切に行うことができる。
【０１３３】
ここで、主表面が薄膜１０８に沿うように薄膜１０８上に配設される薄膜型のピエゾ素子を用いる場合についても、図６〜９を用いて説明をした構成に限らず、更なる変更等も可能である。そこで、以下、インクジェットヘッド１２の構成の更なる変形例について、説明をする。
【０１３４】
図１０は、インクジェットヘッド１２の構成の更なる変形例について、ノズル１０２周辺の構成の一例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図１０において、図１〜９と同じ符号を付した構成は、図１〜９における構成と、同一又は同様の特徴を有する。
【０１３５】
図１０（ａ）は、インクジェットヘッド１２の変形例について、構成の一例を示す。上記においても説明をしたように、インク滴の吐出時においては、ノズル１０２に、インク室１０４内の全てのインクを吐出させることが好ましい。そして、そのためには、例えば、吐出時において、薄膜１０８とインク室１０４の底面とをできるだけ密着させることが好ましい。
【０１３６】
また、薄膜１０８とインク室１０４の底面とを密着させやすい構成として、より具体的には、例えば図１０（ａ）に示すように、凸部１２２を有する薄膜１０８を用いること等が考えられる。この場合、凸部１２２は、インク室１０４の底面形状に合わせた形状の凸状部分であり、薄膜１０８においてノズル１０２と対向する側の面に設けられる。このように構成すれば、例えば、インク滴の吐出時において、薄膜１０８とインク室１０４の底面とをより適切に密着させることができる。
【０１３７】
図１０（ｂ）は、インクジェットヘッド１２の変形例について、構成の他の例を示す。インク室１０４の底面の形状については、例えば、薄膜１０８と接触する部分を平坦状にすること等も考えられる。また、特に、薄膜１０８と接触する部分のうち、ノズル１０２に繋がる孔の周辺部分を平坦状にすることが好ましい。このように構成した場合も、例えば、インク滴の吐出時において、薄膜１０８とインク室１０４の底面とをより適切に密着させることができる。
【０１３８】
また、インクジェットヘッド１２において、ノズルプレート１５０を複数の部材により形成してもよい。例えば、図１０（ｂ）に示した構成において、ノズルプレート１５０は、複数の部材である第１部材１５２及び第２部材１５４により構成されている。第１部材１５２及び第２部材１５４は、重ねて接着されることでノズルプレート１５０を構成する板状の部材である。また、第１部材１５２及び第２部材１５４のそれぞれには、インクジェットヘッド１２における複数のノズル１０２及び複数のインク室１０４に対応する孔や空洞等が形成されている。
【０１３９】
このように構成した場合、例えば図１０（ｂ）に示すように、第２部材１５４の上面の一部をインク室１０４の底面の一部として用いることで、インク室１０４の深さを高い精度で適切に設定することができる。また、これにより、例えば、インク室１０４の容積をより高い精度で適切に設定できる。また、インク室１０４の底面を平坦化すること等も容易になる。そのため、このように構成すれば、例えば、所望の形状のインク室１０４をより適切に形成できる。また、これにより、例えば、インク滴の容量をより高い精度で適切に制御できる。
【０１４０】
尚、インクジェットヘッド１２の具体的な構成等については、更に、上記の変形例等以外の構成を用いることもできる。例えば、薄膜１０８上へのピエゾ素子１０６設置について、例えば薄膜１０８上に直接ピエゾ素子１０６を配設するのではなく、薄膜１０８とピエゾ素子１０６との間に他の部材を挟むこと等も考えられる。例えば、必要に応じて、薄膜１０８とピエゾ素子１０６との間に弾性部材等を配設してもよい。このように構成すれば、例えば、ピエゾ素子１０６の湾曲の仕方をより適切に調整することができる。
【０１４１】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は、例えば印刷装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１４３】
１０・・・印刷装置、１２・・・インクジェットヘッド、１４・・・駆動信号出力部、５０・・・媒体、１０２・・・ノズル、１０４・・・インク室、１０６・・・ピエゾ素子、１０８・・・薄膜、１１０・・・弾性部材、１１２・・・剛性部材、１１４・・・電極、１２２・・・凸部、１５０・・・ノズルプレート、１５２・・・第１部材、１５４・・・第２部材、２０２・・・インク滴
【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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