(57)【要約】【課題】メニスカスの残留振動に起因する液滴の吐出特性の不安定化やドット抜け等の吐出不良を防止する。【解決手段】ノズル開口から液滴が吐出された際、当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生する。ノズル列を構成する複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかったノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起される。駆動信号中の複数の吐出パルスのうちの少なくとも一つＰ２，Ｐ３について、その開始時点ｔ２０，ｔ３０が、自己残留振動及び列内残留振動によってメニスカスが圧力室側から最も離れた時点を外すように設定される。【選択図】　図５
2004074482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置において、
前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成手段と、を備え、
前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、
前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、
前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスのうちの少なくとも一つの吐出パルスについて、その開始時点が、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点の両方を外すように設定されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点は、さらに、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点の両方を外すように設定されていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置において、
前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成手段と、を備え、
前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、
前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、
前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスのうちの少なくとも一つの吐出パルスについて、その開始時点が、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点の両方を外すように設定されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
前記自己残留振動と前記列内残留振動とが互いに逆の位相を持っていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点が、前記自己残留振動の波形と前記列内残留振動の波形とが交差する時点又はその近傍に配置されていることを特徴とする請求項４記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、
あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、
前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点は、さらに、前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方を外すように設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期が設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期が設定されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、
あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、
前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期が設定されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置において、
前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成手段と、を備え、
前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、
前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期が設定されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１１】
前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、
前記駆動信号の周期は、さらに、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように設定されていることを特徴とする請求項１０記載の液体噴射装置。
【請求項１２】
前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、
あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、
前記駆動信号の周期は、さらに、前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方を外すように設定されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の液体噴射装置。
【請求項１３】
前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスは互いに同一波形であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１４】
前記圧力発生素子は、縦振動モード又はたわみ振動モードの圧電振動子によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１５】
ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置の駆動方法において、
前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生工程と、
前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成工程と、を備え、
前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、
前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、
前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスのうちの少なくとも一つの吐出パルスについて、その開始時点を、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点の両方を外すように設定することを特徴とする液体噴射装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点は、さらに、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点の両方を外すように設定されることを特徴とする請求項１５記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項１７】
ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置の駆動方法において、
前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生工程と、
前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成工程と、を備え、
前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、
前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、
前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスのうちの少なくとも一つの吐出パルスについて、その開始時点を、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点の両方を外すように設定することを特徴とする液体噴射装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記自己残留振動と前記列内残留振動とが互いに逆の位相を持っていることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点を、前記自己残留振動の波形と前記列内残留振動の波形とが交差する時点又はその近傍に配置することを特徴とする請求項１８記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記液体噴射装置は、前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、
あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、
前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点を、さらに、前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方を外すように設定することを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２１】
前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期を設定することを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２２】
前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期を設定することを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２３】
前記液体噴射装置は、前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、
あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、
前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期を設定することを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２４】
ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置の駆動方法において、
前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生工程と、
前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成工程と、を備え、
前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、
前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期を設定することを特徴とする液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２５】
前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、
前記駆動信号の周期を、さらに、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように設定することを特徴とする請求項２４記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２６】
前記液体噴射装置は、前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、
あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、
前記駆動信号の周期を、さらに、前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方を外すように設定することを特徴とする請求項２４又２５に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２７】
前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスは互いに同一波形であることを特徴とする請求項１５乃至２６のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項２８】
前記圧力発生素子は、縦振動モード又はたわみ振動モードの圧電振動子によって構成されていることを特徴とする請求項１５乃至２７のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせてノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置、及び同装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液体噴射装置の代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等が挙げられる。
【０００３】
インクジェット式記録装置は、多数のノズル開口を列状に並べて形成されたノズル列を複数備える記録ヘッド（液体噴射ヘッド）と、この記録ヘッドを主走査方向（記録紙幅方向）に移動させるキャリッジ機構と、記録紙を主走査方向に直交する副走査方向（紙送り方向）に移動させる紙送り機構とを備えている。
【０００４】
上記の記録ヘッドは、複数のノズル開口に連通した複数の圧力室と、各圧力室内のインク圧力を変化させる各圧力発生素子とを備えている。この記録ヘッドでは、吐出パルスを圧力発生素子に供給することで圧力室内のインク圧力を変化させ、ノズル開口からインク滴を吐出させる。
【０００５】
主走査方向に移動しながら記録ヘッドは、ドットパターンデータにより規定されるタイミングでインク滴を吐出させる。そして、記録ヘッドが移動範囲の終端に達したならば、紙送り機構は記録紙を副走査方向に移動させる。記録紙の移動を行ったならば、キャリッジ機構は記録ヘッドを再度主走査方向に移動させ、記録ヘッドは移動中にインク滴を吐出する。
【０００６】
以上の動作を繰り返し行うことにより、ドットパターンデータに基づく画像が記録紙上に記録される。
【０００７】
この種のインクジェット式記録装置は、インク滴を吐出するか否か、つまりドットの有無により画像を構成するものである。このため、１つの画素を複数のドットで表現することによって中間階調を表現する方法が採用されている。
【０００８】
図７は、従来の液体噴射装置において用いられている駆動信号の一例を示している。周期Ｔを持つこの駆動信号は、同一形状の吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を３つ連接して構成されており、いわゆる３ショットのマルチショット印刷の際に使用されるものである。この駆動信号においては、一駆動周期Ｔ中に圧力発生素子（圧電振動子）に印加する吐出パルスを、１パルス（例えばＰ２のみ）とするか、２パルス（例えばＰ１とＰ３）とするか、３パルス（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）とするか、或いはまったく印加しないか、を選択することによって、印刷の階調を切り換えることができる。
【０００９】
なお、図７に示したように各吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、各開始時点ｔ１０、ｔ２０、ｔ３０から始まり、圧力室の容積を膨張させて圧力室内にインクを充填する充填波形要素Ｐｗｃ１と、圧力室の膨張状態を保持する膨張保持波形要素Ｐｗｈ１と、圧力室を収縮させてノズル開口からインク滴を吐出させる吐出波形要素Ｐｎｄと、圧力室の収縮状態を保持する収縮保持波形要素Ｐｗｈ２と、収縮状態にある圧力室を膨張させてメニスカスを制振する制振波形要素Ｐｗｃ２と、を備えている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、図７に示した駆動信号中の第１、第２、第３吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３のすべてを圧力発生素子に印可して、１駆動周期Ｔ中に同一のノズル開口から３つのインク滴を吐出させる場合を想定する。この場合、第１吐出パルスＰ１によるインク滴の吐出によって、インクを吐出した当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生する。このため、第２吐出パルスＰ２の開始時点ｔ２０を適切に設定しないと、第２吐出パルスＰ２による２発目のインク滴の吐出が不安定になってしまい、或いはまた、２発目のインク滴の吐出の際に気泡が取り込まれてメニスカスが破壊されてしまう可能性がある。
【００１１】
具体的には、第１吐出パルスＰ１による１発目のインク滴の吐出により生じたメニスカスの自己残留振動におけるピーク及びボトムを外すように、第２吐出パルスＰ２の開始時点ｔ２０を設定する必要がある。ここで、メニスカスの残留振動のピークとは、メニスカスが圧力室側から最も離れた時点を言う。また、メニスカスの残留振動のボトムとは、メニスカスが圧力室側に最も引き込まれた時点を言う。
【００１２】
なお、メニスカスの残留振動のピークにおいて後続の吐出パルスを開始した場合には吐出速度が速くなり過ぎてしまい、吐出特性が不安定化してしまう。また、メニスカスの残留振動のボトムにおいて後続の吐出パルスを開始すると気泡が取り込まれてしまい、メニスカスが破壊されていわゆるドット抜け等が発生してしまうという問題がある。
【００１３】
第３吐出パルスＰ３の開始時点ｔ３０についても、上記と同様のことが言える。
【００１４】
このように駆動信号の波形を設計する際には、メニスカスの自己残留振動による影響を考慮する必要があるが、それに加えて別の残留振動を考慮する必要があることが判明した。
【００１５】
例えば、ノズル列を構成する多数のノズル開口のうち、１つのノズル開口を除いた他の複数のノズル開口においては、図７に示した第１、第２、第３吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３のすべてを用いて一駆動周期内に３つのインク滴を吐出して大ドットを形成し、残りの１つのノズル開口においては、同一の駆動周期内に第２吐出パルスＰ２のみを吐出させて小ドットを形成するような場合がある。
【００１６】
この場合、同一のノズル列内にある複数のノズル開口（１つを除く）にて第１吐出パルスＰ１により複数のインク滴が同時に吐出されることにより、インク滴が吐出されなかった残りの１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起される。
【００１７】
このため、残りの１つのノズル開口におけるインク滴の吐出安定性を確保するためには、第２吐出パルスＰ２の開始時点ｔ２０を、上述した列内残留振動におけるピーク及びボトムから外す必要がある。
【００１８】
なお、本発明者による実験の結果、ある種の記録ヘッドにおいては、上述した自己残留振動と列内残留振動とが、図７に示したように互いに逆の位相を持っていることが判明している。
【００１９】
さらに、上述した自己残留振動及び列内残留振動以外に、もう一つ考慮すべき残留振動がある。それは、複数のノズル列が形成された記録ヘッドにおいて、あるノズル列に属する複数のノズル開口でのインク滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに誘起される列間残留振動である。
【００２０】
従って、駆動信号中の複数の吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３の間隔を決定する際には、自己残留振動及び列内残留振動に加えて、この列間残留振動による影響も考慮する必要がある。
【００２１】
また、図７に示した駆動信号は、図８に示したように駆動周期Ｔにて連続的に生成されるものであり、例えば、先行する駆動信号中の第３吐出パルスＰ３によりインク滴が吐出された後、同一のノズル開口において、後続する駆動信号中の第１吐出パルスＰ１によりインク滴が吐出されるような場合がある。
【００２２】
この場合、後続する駆動信号中の第１吐出パルスＰ１によるインク滴の吐出安定性を確保し、また、気泡の取り込みを防止するためには、後続する駆動信号中の第１吐出パルスＰ１の開始時点ｔ１０が、先行する駆動信号の第３吐出パルスＰ３により発生した自己残留振動のピーク及びボトムから外れている必要がある。
【００２３】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであって、メニスカスの残留振動に起因する液滴の吐出特性の不安定化やドット抜け等の吐出不良を防止できる液体噴射装置及び同装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の本発明は、ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置において、前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成手段と、を備え、前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスのうちの少なくとも一つの吐出パルスについて、その開始時点が、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点の両方を外すように設定されていることを特徴とする。
【００２５】
また、好ましくは、上記第１の本発明においては、前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点は、さらに、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点の両方を外すように設定されている。
【００２６】
上記課題を解決するために、第２の本発明は、ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置において、前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成手段と、を備え、前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスのうちの少なくとも一つの吐出パルスについて、その開始時点が、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点の両方を外すように設定されていることを特徴とする。
【００２７】
また、好ましくは、上記第１及び第２の本発明においては、前記自己残留振動と前記列内残留振動とが互いに逆の位相を持っている。また、好ましくは、前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点が、前記自己残留振動の波形と前記列内残留振動の波形とが交差する時点又はその近傍に配置されている。
【００２８】
また、好ましくは、上記第１及び第２の本発明においては、前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点は、さらに、前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方を外すように設定されている。
【００２９】
また、好ましくは、上記第１及び第２の本発明においては、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期が設定されている。
【００３０】
また、好ましくは、上記第１及び第２の本発明においては、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期が設定されている。
【００３１】
また、好ましくは、上記第１及び第２の本発明においては、前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期が設定されている。
【００３２】
上記課題を解決するために、第３の本発明は、ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置において、前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成手段と、を備え、前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期が設定されていることを特徴とする。
【００３３】
また、好ましくは、上記第３の本発明においては、前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、前記駆動信号の周期は、さらに、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように設定されている。
【００３４】
また、好ましくは、上記第３の本発明においては、前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、前記駆動信号の周期は、さらに、前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方を外すように設定されている。
【００３５】
また、好ましくは、上記第１乃至第３の本発明においては、前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスは互いに同一波形である。
【００３６】
また、好ましくは、上記第１乃至第３の本発明においては、前記圧力発生素子は、縦振動モード又はたわみ振動モードの圧電振動子によって構成されている。
【００３７】
上記課題を解決するために、第４の本発明は、ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置の駆動方法において、前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生工程と、前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成工程と、を備え、前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスのうちの少なくとも一つの吐出パルスについて、その開始時点を、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点の両方を外すように設定することを特徴とする。
【００３８】
また、好ましくは、上記第４の本発明においては、前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点は、さらに、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点の両方を外すように設定される。
【００３９】
上記課題を解決するために、第５の本発明は、ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置の駆動方法において、前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生工程と、前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成工程と、を備え、前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスのうちの少なくとも一つの吐出パルスについて、その開始時点を、前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点及び前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側に最も引き込まれた時点の両方を外すように設定することを特徴とする。
【００４０】
また、好ましくは、上記第４及び第５の本発明においては、前記自己残留振動と前記列内残留振動とが互いに逆の位相を持っている。また、好ましくは、前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点を、前記自己残留振動の波形と前記列内残留振動の波形とが交差する時点又はその近傍に配置する。
【００４１】
また、好ましくは、上記第４及び第５の本発明においては、前記液体噴射装置は、前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、前記少なくとも一つの吐出パルスの開始時点を、さらに、前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方を外すように設定する。
【００４２】
また、好ましくは、上記第４及び第５の本発明においては、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期を設定する。
【００４３】
また、好ましくは、上記第４及び第５の本発明においては、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期を設定する。
【００４４】
また、好ましくは、上記第４及び第５の本発明においては、前記液体噴射装置は、前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期を設定する。
【００４５】
上記課題を解決するために、第６の本発明は、ノズル列を構成する複数のノズル開口に連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧力発生素子に吐出パルスを印加することにより、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射装置の駆動方法において、前記複数の圧力発生素子に印加される前記吐出パルスを生成するための駆動信号であって複数の前記吐出パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生工程と、前記駆動信号から少なくともその一部を選択することによって１又は２以上の前記吐出パルスを生成するパルス生成工程と、を備え、前記ノズル開口から液滴が吐出された際、液滴が吐出された当該ノズル開口においてメニスカスの自己残留振動が発生し、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記自己残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように、前記駆動信号の周期を設定することを特徴とする。
【００４６】
また、好ましくは、上記第６の本発明においては、前記ノズル列を構成する前記複数のノズル開口のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口から液滴が同時に吐出された際、液滴が吐出されなかった前記少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起され、前記駆動信号の周期を、さらに、前記駆動信号が連続的に生成される際に、先行する前記駆動信号中の最後の前記吐出パルスによって生じた前記列内残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方から、後続する前記駆動信号中の最初の前記吐出パルスの開始時点を外すように設定する。
【００４７】
また、好ましくは、上記第６の本発明においては、前記液体噴射装置は、前記複数のノズル開口から成る前記ノズル列を複数列備えており、あるノズル列に属する複数のノズル開口での液滴の同時吐出によって、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口のメニスカスに列間残留振動が誘起され、前記駆動信号の周期を、さらに、前記列間残留振動によってメニスカスが前記圧力室側から最も離れた時点及び前記圧力室側に最も引き込まれた時点の少なくとも一方を外すように設定する。
【００４８】
また、好ましくは、上記第４乃至第６の本発明においては、前記駆動信号中に含まれる複数の前記吐出パルスは互いに同一波形である。
【００４９】
また、好ましくは、上記第４乃至第６の本発明においては、前記圧力発生素子は、縦振動モード又はたわみ振動モードの圧電振動子によって構成されている。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液体噴射装置の一実施形態としてのインクジェット式記録装置及び同装置の駆動方法について、図面を参照して説明する。
【００５１】
図１は、本実施形態によるインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図である。図１中符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモータ２により駆動されるタイミングベルト３を介して、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるように構成されている。キャリッジ１、キャリッジモータ２、タイミングベルト３、及びガイド部材４は、インクジェット式記録ヘッド１２をキャリッジ１と共に主走査方向に走査させるキャリッジ機構を構成している。
【００５２】
インクジェット式記録ヘッド１２はキャリッジ１の記録紙６に対向する側に搭載されており、またその上部には記録ヘッド１２にインクを供給するインクカートリッジ７が着脱可能に装着されている。
【００５３】
インクジェット式記録装置の非印刷領域であるホームポジション（図１中、右側）にはキャップ部材１３が配置されており、このキャップ部材１３はキャリッジ１に搭載された記録ヘッド１２がホームポジションに移動した時に、記録ヘッド１２のノズル形成面に押し当てられてノズル形成面との間に密閉空間を形成するように構成されている。そして、キャップ部材１３の下方には、キャップ部材１３により形成された密閉空間に負圧を与えるためのポンプユニット１０が配置されている。
【００５４】
キャップ部材１３における印刷領域側の近傍には、ゴムなどの弾性板を備えたワイピング手段１１が記録ヘッド１２の移動軌跡に対して例えば水平方向に進退できるように配置されていて、キャリッジ１がキャップ部材１３側に往復移動するに際して、必要に応じて記録ヘッド１２のノズル形成面を払拭することができるように構成されている。
【００５５】
このインクジェット式記録装置は、さらに、記録ヘッド１２により記録が行われる記録紙６を主走査方向に対して直交する副走査方向に間欠的に搬送する送り機構を備えている。
【００５６】
図２は、本実施形態によるインクジェット式記録装置の機能ブロック図である。図２に示したようにこの記録装置はプリンタコントローラ６１と、プリントエンジン６２とを備えている。プリンタコントローラ６１は、ホストコンピュータ（図示せず）等から印刷データ等を受信するインターフェース６３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ６４と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ６５と、ＣＰＵ等から成る制御部８２と、発振回路６６と、駆動信号を発生する駆動信号発生回路（駆動信号発生手段）８３と、ドットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開された印刷データや駆動信号等をプリントエンジン６２に送信するためのインターフェース６７とを備えている。
【００５７】
この他に、プリンタコントローラ６１は、記録媒体の一種であるメモリカード７６を着脱可能に保持し、記録媒体保持部として機能するカードスロット７７と、メモリカード７６に記録された情報を制御部８２に送信するカードインターフェース７８とを備えている。上記のメモリカード７６には、駆動信号の波形に関するデータが記録されている。なお、メモリカード７６以外の記録媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク等も使用することができる。
【００５８】
そして、制御部８２はコンピュータの一種であり、メモリカード７６に記録された駆動信号の波形データやＲＯＭ６５に記録された制御ルーチン等を参照してインク滴の吐出制御を行う。
【００５９】
インターフェース６３は、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか１つのデータ又は複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータから受信する。また、インターフェース６３は、ホストコンピュータに対してビジー（ＢＵＳＹ）信号やアクノレッジ（ＡＣＫ）信号等を出力することができる。
【００６０】
ＲＡＭ６４は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示せず）等として利用されるものである。受信バッファにはホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶され、中間バッファには中間コードデータが記憶され、出力バッファにはドットパターンデータが展開される。
【００６１】
ＲＯＭ６５は、制御部８２によって実行される各種制御ルーチン、フォントデータ、及びグラフィック関数等を記憶している。
【００６２】
なお、このＲＯＭ６５には、変更されずに継続的に使用される制御ルーチン（制御プログラム）が記憶されている。そして、駆動信号の波形に関するデータ等、バージョンアップや変更が予定されるものは、上記のメモリカード７６に記録される。
【００６３】
また、制御部８２は、メモリカード７６から読み取った駆動信号の波形に関するデータに基づいて駆動信号発生回路８３を制御して、印刷モードに応じて所定の駆動信号を生成させる。
【００６４】
プリントエンジン６２は、記録ヘッド１２を主走査方向に駆動するステッピングモータ８０、記録紙を移送する紙送りモータ８１、及び記録ヘッド１２の電気駆動系７１とから構成されている。記録ヘッド１２の電気駆動系７１は、シフトレジスタ７２、ラッチ回路７３、レベルシフタ７４、スイッチ７５、及び圧電振動子１６１等を備えている。なお、シフトレジスタ７２、ラッチ回路７３、レベルシフタ７４、及びスイッチ７５はパルス生成手段として機能する。
【００６５】
なお、制御部８２としては、例えば単体で直接的に記録装置に接続されたホストコンピュータや、また、ネットワークを介して接続された多数のコンピュータのうちの１つのコンピュータを使用することもできる。
【００６６】
図３は、記録ヘッド１２の駆動回路の主要部を示しており、図２中のシフトレジスタ７２、ラッチ回路７３、レベルシフタ７４、スイッチ７５、及び圧電振動子１６１は、それぞれ、記録ヘッド１２の各ノズル開口１６５（図４参照）に対応した素子７２Ａ〜Ｎ、７３Ａ〜Ｎ、７４Ａ〜Ｎ、７５Ａ〜Ｎ、１６１Ａ〜Ｎから構成されている。そして、例えばアナログスイッチとして構成される各スイッチ素子７５Ａ〜Ｎに加わるビットデータが「１」の場合は、駆動振動が圧電振動子１６１Ａ〜Ｎに直接印可され、各圧電振動子１６１Ａ〜Ｎは駆動信号の信号波形に応じて変形する。逆に、各スイッチ素子７５Ａ〜Ｎに加わるビットデータが「０」の場合は、各圧電振動子１６１Ａ〜Ｎへの駆動信号が遮断され、各圧電振動子１６１Ａ〜Ｎは直前の電荷を保持する。
【００６７】
図４は、図１に示したインクジェット式記録装置の記録ヘッドの構造を示した断面図である。
【００６８】
この記録ヘッド１２は、合成樹脂製の基台１６３と、この基台１６３の前面（図の左側に相当する）に貼着された流路ユニット１６４とを備えている。そして、この流路ユニット１６４は、ノズル開口１６５が穿設されたノズルプレート１６６と、振動板１６７と、流路形成板１６８と、シート１７６とから構成されている。
【００６９】
基台１６３は、前面と背面に開放された収容空間１６９が設けられたブロック状部材である。この収容空間１６９には、固定基板１７０に固定された圧電振動子１６１が収容されている。
【００７０】
ノズルプレート１６６は、副走査方向に沿って多数のノズル開口１６５が穿設された薄い板状部材である。各ノズル開口１６５は、ドット形成密度に対応した所定ピッチで開設されている。振動板１６７及びシート１７６によって、圧電振動子１６１が当接する厚肉部としてのアイランド部１７１と、このアイランド部１７１の周囲を囲うように設けられ、弾性を有する薄肉部１７２とが形成されている。
【００７１】
アイランド部１７１は、一つのノズル開口１６５に一つのアイランド部１７１が対応するように、所定ピッチで多数設けられている。
【００７２】
流路形成板１６８は、圧力室１７３、共通インク室１７４、及び、これらの圧力室１７３と共通インク室１７４とを連通するインク供給口１７５を形成するための開口部が設けられている。
【００７３】
そして、ノズルプレート１６６を流路形成板１６８の前面に配設するとともに、振動板１６７及びシート１７６を背面側に配設し、ノズルプレート１６６と振動板１６７及びシート１７６とにより流路形成板１６８を挟んだ状態で、接着等により一体化されて流路ユニット１６４が形成されている。
【００７４】
この流路ユニット１６４では、ノズル開口１６５の背面側に圧力室１７３が形成され、この圧力室１７３の背面側に振動板１６７のアイランド部１７１が位置している。また、圧力室１７３と共通インク室１７４とがインク供給口１７５によって連通している。
【００７５】
圧電振動子１６１の先端は、アイランド部１７１に背面側から当接され、この当接状態で圧電振動子１６１が基台１６３に固定されている。また、この圧電振動子１６１には、フレキシブルケーブルを介して駆動信号（ＣＯＭ）や印刷データ（ＳＩ）等が供給される。
【００７６】
縦振動モードの圧電振動子１６１は、充電されると電界と直交する方向に収縮し、放電すると電界と直交する方向に伸長する特性を有する。したがって、この記録ヘッド１２では、充電されることにより圧電振動子１６１は後方に収縮し、この収縮に伴ってアイランド部１７１が後方に引き戻され、収縮していた圧力室１７３が膨張する。この膨張に伴って共通インク室１７４のインクがインク供給口１７５を通って圧力室１７３内に流入する。一方、放電することにより圧電振動子１６１は前方に向けて伸長し、弾性板のアイランド部１７１が前方に押されて圧力室１７３が収縮する。この収縮に伴って圧力室１７３内のインク圧力が高くなる。
【００７７】
図５は、図２に示した駆動信号発生回路８３にて生成される駆動信号を示しており、この駆動信号は、同一波形から成る第１、第２、及び第３の吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を含んでいる。この駆動信号は、いわゆる３ショットのマルチショット印刷に用いられる駆動信号である。
【００７８】
そして、１画素に大ドットを形成する際には、第１、第２、及び第３吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３のすべてを圧電振動子１６１に印加して、１画素に対して３つのインク滴を吐出する。一方、中間階調にて印刷する際には、例えば、第１及び第３吐出パルスＰ１、Ｐ３の２つの吐出パルス、或いは第２吐出パルスＰ２のみを圧電振動子１６１に印加して、１画素に対して２つ又は１つのインク滴を吐出する。このように本実施形態においては、１画素に吐出するインク滴数を変えることによって印刷の階調を制御することができる。
【００７９】
第１、第２、及び第３の吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、それぞれ、開始時点ｔ１０、ｔ２０、ｔ３０及び終了時点ｔ１１、ｔ２１、ｔ３１を持っている。また、各吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、圧力室１７３の容積を膨張させて圧力室１７３内にインクを充填する充填波形要素Ｐｗｃ１と、圧力室１７３の膨張状態を保持する膨張保持波形要素Ｐｗｈ１と、圧力室１７３を収縮させてノズル開口１６５からインク滴を吐出させる吐出波形要素Ｐｎｄと、圧力室１７３の収縮状態を保持する収縮保持波形要素Ｐｗｈ２と、収縮状態にある圧力室１７３を膨張させてメニスカスを制振する制振波形要素Ｐｗｃ２と、を備えている。
【００８０】
そして、ノズル開口１６５からインク滴が吐出された際、インク滴が吐出された当該ノズル開口１６５においてメニスカスの自己残留振動が発生する。
【００８１】
また、ノズル列を構成する複数のノズル開口１６５のうちの少なくとも１つのノズル開口を除く複数のノズル開口からインク滴が同時に吐出された際、インク滴が吐出されなかった少なくとも１つのノズル開口においてメニスカスの列内残留振動が誘起される。
【００８２】
さらに、図５に示したように本実施形態における記録ヘッド１２においては、自己残留振動と列内残留振動とが互いに逆の位相を持っている。
【００８３】
そして、本実施形態においては、図５に示したように、駆動信号中の第２吐出パルスＰ２の開始時点ｔ２０が、第１吐出パルスＰ１による自己残留振動の波形と列内残留振動の波形とが交差する時点又はその近傍に配置されている。また、第３吐出パルスＰ３の開始時点ｔ３０も、第２吐出パルスＰ２による自己残留振動の波形と列内残留振動の波形とが交差する時点又はその近傍に配置されている。
【００８４】
これにより、駆動信号中の第２及び第３吐出パルスＰ２、Ｐ３の開始時点ｔ２０、ｔ３０は、自己残留振動によってメニスカスが圧力室１７３側から最も離れた時点及び列内残留振動によってメニスカスが圧力室１７３側から最も離れた時点の両方から外されている。さらに、駆動信号中の第２及び第３吐出パルスＰ２、Ｐ３の開始時点ｔ２０、ｔ３０は、自己残留振動によってメニスカスが圧力室１７３側に最も引き込まれた時点及び列内残留振動によってメニスカスが圧力室１７３側に最も引き込まれた時点の両方から外されている。
【００８５】
また、本実施形態による記録ヘッド１２は、複数のノズル開口１６５から成るノズル列を複数列備えている。この記録ヘッド１２においては、あるノズル列に属する複数のノズル開口１６５からインク滴が同時に吐出された場合に、このノズル列に隣接する他のノズル列に属するノズル開口１６５のメニスカスにおいて列間残留振動が誘起される。
【００８６】
また、好ましくは、駆動信号中の吐出パルスＰ２、Ｐ３の開始時点ｔ２０、ｔ３０は、さらに、列間残留振動によってメニスカスが圧力室１７３側から最も離れた時点及び圧力室１７３側に最も引き込まれた時点の両方を外すように設定される。
【００８７】
さらに、好ましくは、図６に示したように、駆動信号が連続的に生成される際に、先行する駆動信号中の最後の吐出パルスＰ３によって生じた自己残留振動、列内残留振動、及び列間残留振動によってメニスカスが圧力室１７３側から最も離れた時点及び圧力室１７３側に最も引き込まれた時点の両方から、後続する駆動信号中の最初の吐出パルスＰ１の開始時点を外すように、駆動信号の周期Ｔが設定されている。
【００８８】
なお、上記の例では縦振動モードの圧電振動子１６１を用いた記録ヘッド１２が使用されているが、たわみ振動モードの圧電振動子を用いた記録ヘッドを使用することもできる。
【００８９】
以上述べたように本実施形態によれば、同一の駆動信号内及び連続する駆動信号間の両方に関して、自己残留振動、列内残留振動、列間残留振動のすべての残留振動に対して、それらの振動におけるピーク及びボトムを外して後続の吐出パルスが開始するようにしたので、メニスカスの残留振動に起因するインク滴の吐出特性の不安定化やドット抜け等の吐出不良を防止することができる。これにより、ムラがなく画質の高い印刷を実行することが可能であり、とりわけ、列内残留振動に起因する吐出不安定化を防止したことにより、白抜き文字等の印刷の画質を大幅に向上させることができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、メニスカスの各種残留振動に起因するインク滴の吐出特性の不安定化やドット抜け等の吐出不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体噴射装置の一実施形態によるインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図。
【図２】図１に示したインクジェット式記録装置の機能ブロック図。
【図３】図１に示したインクジェット式記録装置の記録ヘッド駆動回路の主要部を示した回路図。
【図４】図１に示したインクジェット式記録装置の記録ヘッドの構造を示す断面図。
【図５】図１に示したインクジェット式記録装置における駆動信号を示した図。
【図６】図５に示した駆動信号を連続的に発生させた状態の一部を示した図。
【図７】従来のインクジェット式記録装置における駆動信号を示した図。
【図８】図７に示した駆動信号を連続的に発生させた状態の一部を示した図。
【符号の説明】
７２　シフトレジスタ
７３　ラッチ回路
７４　レベルシフタ
７５　スイッチ
８２　制御部
８３　駆動信号発生回路（駆動信号発生手段）
１２　記録ヘッド
１６１　圧電振動子
１６５　ノズル開口
１６６　ノズルプレート
１７３　圧力室
ｔ１０、ｔ２０、ｔ３０　第１、第２、第３吐出パルスの開始時点
ｔ１１、ｔ２１、ｔ３１　第１、第２、第３吐出パルスの開始時点
Ｔ　駆動信号の周期
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３　第１、第２、第３吐出パルス
【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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