(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）液体が充填される液体室と、
（Ｂ）前記液体室に連通されたノズルと、
（Ｃ）電位が変化する信号を生成する信号生成部と、
（Ｄ）印加された前記信号の電位に応じて動作し、前記液体室に充填された前記液体に圧力変化を与える素子と、
を有し、
（Ｅ）前記信号生成部は、
前記ノズルにおいて露出している液体の自由表面を前記液体が吐出されないように微振動させるための微振動用信号であって、
第１電位から、前記第１電位と第２電位との間に定められた中間電位まで、電位を変化させる第１電位変化部分と、
前記第１電位変化部分よりも後に生成され、前記中間電位で電位が一定の定電位部分と、
前記定電位部分よりも後に生成され、前記中間電位から前記第２電位まで電位を変化させる第２電位変化部分と、
を有する微振動用信号を生成するとともに、
（Ｆ）前記第２電位変化部分の生成開始タイミングは、
前記第１電位変化部分の生成開始タイミングを起点として、下記式（１）で表される範囲内に定められ、
ｎＴｃ＋０．５Ｔｃ±０．２５Ｔｃ      …（１）
但し、
ｎは、
０以上の整数であり、
Ｔｃは、
前記液体に与えられる圧力振動に固有の周期である、
（Ｇ）液体吐出装置。
【請求項２】
前記中間電位と前記第２電位との間の差は、
前記中間電位と前記第１電位との間の差よりも大きい、
請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記液体を前記ノズルから吐出させるための液体吐出用信号の生成タイミングを定めるためのパルスを生成するパルス生成部
を有し、
前記信号は、
前記微振動用信号を含む第１信号と、
前記微振動用信号を含まず、且つ、前記液体吐出用信号を含む第２信号と、
を含み、
前記パルスは、
前記微振動用信号における前記定電位部分の生成期間内に生成される、
請求項１又は請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
（Ａ）液体室内の液体に圧力変化を与える素子に印加され、前記液体室に連通されたノズルにおいて露出している液体の自由表面を前記液体が吐出されないように微振動させる、微振動用信号の電位を設定する方法であって、
（Ｂ）第１電位から、前記第１電位と第２電位との間に定められた中間電位まで、電位を変化させる第１電位変化部分のために必要な電位情報を設定するステップと、
（Ｃ）前記第１電位から前記中間電位まで電位を変化させた後に、前記中間電位で電位を一定に保持する定電位部分のために必要な電位情報を設定するステップと、
（Ｄ）前記中間電位で電位を保持した後に、前記中間電位から前記第２電位まで電位を変化させる第２電位変化部分のために必要な電位情報を設定するステップと、
（Ｅ）を有するとともに、
（Ｆ）前記第２電位変化部分の生成開始タイミングは、
前記第１電位変化部分の生成開始タイミングを起点として、下記式（１）で表される範囲内に定められ、
ｎＴｃ＋０．５Ｔｃ±０．２５Ｔｃ      …（１）
但し、
ｎは、
０以上の整数であり、
Ｔｃは、
前記液体に与えられる圧力振動に固有の周期である、
微振動用信号の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、及び、微振動用信号の設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出装置には、ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット式プリンタがある。このようなインクジェット式プリンタには、ノズル付近のインクの増粘を抑制するようにしたものがある。このプリンタでは、例えば、メニスカス（ノズルにおいて露出しているインクの自由表面）を微振動させるべく、微振動用パルス（電位の変化パターン）をピエゾ素子に印加する。微振動用パルスが印加されると、インクが吐出されない程度の弱い圧力振動が圧力室内のインクに与えられる。
【特許文献１】特開２０００−１１７９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の圧力振動に関し、振幅や減衰時間は重要な要素となる。例えば、振幅が大きすぎるとインク滴が不測のタイミングで吐出されてしまうおそれがある。一方で、振幅が小さすぎると増粘抑制の効果が不十分になる。そして、減衰時間が長すぎると、ノズルから吐出されるインク滴の吐出量に影響を与えかねない。一方で、減衰時間が短すぎると、減衰後にインクの増粘が生じてしまう。  
このため、インクに与える圧力振動の振幅や圧力振動の減衰時間の最適化が求められている。  
本発明の目的は、微振動用信号を最適化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
主たる発明は、液体が充填される液体室と、前記液体室に連通されたノズルと、電位が変化する信号を生成する信号生成部と、印加された前記信号の電位に応じて動作し、前記液体室に充填された前記液体に圧力変化を与える素子と、を有し、前記信号生成部は、前記ノズルにおいて露出している液体の自由表面を前記液体が吐出されないように微振動させるための微振動用信号であって、第１電位から、前記第１電位と第２電位との間に定められた中間電位まで、電位を変化させる第１電位変化部分と、前記第１電位変化部分よりも後に生成され、前記中間電位で電位が一定の定電位部分と、前記定電位部分よりも後に生成され、前記中間電位から前記第２電位まで電位を変化させる第２電位変化部分と、を有する微振動用信号を生成するとともに、前記第２電位変化部分の生成開始タイミングは、前記第１電位変化部分の生成開始タイミングを起点として、下記式（１）で表される範囲内に定められ、ｎＴｃ＋０．５Ｔｃ±０．２５Ｔｃ…（１）但し、ｎは、０以上の整数であり、Ｔｃは、前記液体に与えられる圧力振動に固有の周期である液体吐出装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００６】
液体が充填される液体室と、前記液体室に連通されたノズルと、電位が変化する信号を生成する信号生成部と、印加された前記信号の電位に応じて動作し、前記液体室に充填された前記液体に圧力変化を与える素子とを有し、前記信号生成部は、前記ノズルにおいて露出している液体の自由表面を前記液体が吐出されないように微振動させるための微振動用信号であって、第１電位から、前記第１電位と第２電位との間に定められた中間電位まで、電位を変化させる第１電位変化部分と、前記第１電位変化部分よりも後に生成され、前記中間電位で電位が一定の定電位部分と、前記定電位部分よりも後に生成され、前記中間電位から前記第２電位まで電位を変化させる第２電位変化部分とを有する微振動用信号を生成する液体吐出装置が明らかとなる。
この液体吐出装置によれば、第１電位変化部分と第２電位変化部分の間隔、及び、中間電位を設定することができる。これにより、液体室に充填された液体に与える圧力振動の振幅や、圧力振動の減衰時間を調整することができる。したがって、液体に与える圧力振動の振幅や圧力振動の減衰時間の最適化が図れる。
【０００７】
また、前記第２電位変化部分の生成開始タイミングは、前記第１電位変化部分の生成開始タイミングを起点として、下記式（１）で表される範囲内に定められる、ことが好ましい。
ｎＴｃ＋０．５Ｔｃ±０．２５Ｔｃ      …（１）
但し、ｎは、０以上の整数であり、Ｔｃは、前記液体に与えられる圧力振動に固有の周期である。
これにより、第２電位変化部分の印加開始時において、第１電位変化部分に起因して液体に与えられた圧力振動が過度に加振されてしまうことを抑制できる。
【０００８】
さらに、前記中間電位と前記第２電位との間の差は、前記中間電位と前記第１電位との間の差よりも大きい、ことがより好ましい。これにより、圧力振動の減衰時間を適切に調整できる。
【０００９】
又は、前記第２電位変化部分の生成開始タイミングは、前記第１電位変化部分の生成開始タイミングを起点として、下記式（２）で表される範囲内に定められる、ことが好ましい。
ｍＴｃ±０．２５Ｔｃ                  …（２）
但し、ｍは、０以上の整数であり、Ｔｃは、前記液体に与えられる圧力振動に固有の周期である。
これにより、第２電位変化部分の印加開始時において、第１電位変化部分に起因して液体に与えられた圧力振動が減衰していても、これを効率的に加振することができる。
【００１０】
さらに、前記中間電位と前記第２電位との間の差は、前記中間電位と前記第１電位との間の差よりも小さい、ことがより好ましい。これにより、第１電位変化部分と第２電位変化部分のそれぞれに起因して液体に与えられる圧力振動の振幅を最適化できる。
【００１１】
また、前記液体を前記ノズルから吐出させるための液体吐出用信号の生成タイミングを定めるためのパルスを生成するパルス生成部を有し、前記信号は、前記微振動用信号を含む第１信号と、前記微振動用信号を含まず、且つ、前記液体吐出用信号を含む第２信号とを含み、前記パルスは、前記微振動用信号における前記定電位部分の生成期間内に生成される、ことが好ましい。
これにより、微振動用信号の印加中において、第２信号の切り替えに起因するパルスの影響（ノイズ）を受けにくくすることができる。
【００１２】
また、液体が充填される液体室と、前記液体室に連通されたノズルと、電位が変化する信号を生成する信号生成部と、印加された前記信号の電位に応じて動作し、前記液体室に充填された前記液体に圧力変化を与える素子とを有し、前記信号生成部は、前記ノズルにおいて露出している液体の自由表面を前記液体が吐出されないように微振動させるための微振動用信号であって、第１電位から、前記第１電位と第２電位との間に定められた中間電位まで、電位を変化させる第１電位変化部分と、前記第１電位変化部分よりも後に生成され、前記中間電位から前記第２電位まで電位を変化させる第２電位変化部分とを有する微振動用信号を生成し、前記第２電位変化部分は、単位時間当たりの電位変化量が前記第１電位変化部分と異なる液体吐出装置も明らかとなる。
この液体吐出装置によれば、第１電位変化部分に起因して液体に与えられた圧力振動を、第２電位変化部分に起因する圧力変化によって調整できる。これにより、圧力振動の振幅や圧力振動の減衰時間微振動用信号の最適化が図れる。
【００１３】
さらに、液体室内の液体に圧力変化を与える素子に印加され、前記液体室に連通されたノズルにおいて露出している液体の自由表面を前記液体が吐出されないように微振動させる、微振動用信号の電位を設定する方法であって、第１電位から、前記第１電位と第２電位との間に定められた中間電位まで、電位を変化させるために必要な電位情報を設定するステップと、前記第１電位から前記中間電位まで電位を変化させた後に、前記中間電位で電位を一定に保持するために必要な電位情報を設定するステップと、前記中間電位で電位を保持した後に、前記中間電位から前記第２電位まで電位を変化させるために必要な電位情報を設定するステップと、を有する、微振動用信号の設定方法も明らかとなる。
この微振動用信号の設定方法によれば、第１電位変化部分と第２電位変化部分の間隔、及び、中間電位を所望の大きさに設定できる。これにより、液体室に充填された液体に与える圧力振動の振幅や、圧力振動の減衰時間を調整することができる。したがって、液体に与える圧力振動の振幅や圧力振動の減衰時間の最適化が図れる。
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット式プリンタの構成を概略的に示す図である。図２は、図１におけるラインヘッドの内部構成を詳細に示す部分拡大断面図である。図３は、図２のラインヘッドにおいて、ノズルからインク滴が吐出されるときの様子を模式的に示す断面図である。図４は、図１における信号生成部によって生成される駆動信号を説明するための図である。
【００１５】
＜プリンタについて＞
図１に示すプリンタ１は、コントローラ１０と、信号生成部２０と、ヘッドユニット５０とを有する。プリンタ１は、印刷媒体の一例である紙を所定方向に搬送しながら、画像を紙に印刷する。印刷の際、このプリンタ１では、ヘッドユニット５０に設けられたノズルから、インクを滴状にして吐出させる。ここで、インクは液体の一種である。このため、プリンタ１は、液体吐出装置の一種である。また、このプリンタ１は、印刷の際、紙上に形成すべきドットの大きさが、３段階（Ｓ，Ｍ，Ｌ）の何れであるのかを定め、定めたドットの大きさに応じて、吐出させるインク滴の量（例えば、体積）を調整する。このようにしてインク滴の量を調整することで、印刷物の画質を高めている。
【００１６】
＜ヘッドユニット５０について＞
ヘッドユニット５０は、図１に示すように、ラインヘッド６０と、ヘッドドライバ７２と、制御信号生成回路７３とを有する。
【００１７】
＜ラインヘッド６０について＞
図２及び図３に示すように、ラインヘッド６０は、多数個のピエゾ素子６１とインク流路６２とを備えている。インク流路６２は、共通インク室６２ａまでの上流側部分と共通インク室６２ａからノズル（孔）までの個別部分とを有する。そして、個別部分はピエゾ素子６１と同じ数が設けられている。プリンタ１の使用時において、インク流路６２はインクで満たされている。そして、各インク流路６２の途中（すなわち個別部分の途中）には圧力室６３が設けられている。この圧力室６３は、液体が充填される液体室に相当する部分であり、その一部が振動板６４で区画されている。
【００１８】
各ピエゾ素子６１は、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２が印加されると、その駆動信号の電位変化によって充放電される。この充放電に伴って各ピエゾ素子６１は変形する。本実施形態では、ピエゾ素子６１は充電されるとその長手方向に縮み、放電されると長手方向に伸びる。ピエゾ素子６１の変形によって振動板６４が変形し、圧力室６３の容積が変化する。これにより、圧力室６３内のインクに圧力変化が与えられる。このため、ピエゾ素子６１は、印加された信号の電位に応じて動作する素子の一例であり、液体室に充填された液体に圧力変化を与える素子である。そして、ラインヘッド６０には、ピエゾ素子６１の数と同じ数のノズルが設けられている。このノズルは、滴状のインクが吐出される部分であり、圧力室６３に連通されている。
【００１９】
各圧力室６３は、ノズルの並び方向に並んだ状態で設けられている。隣り合う２つの圧力室６３，６３は、極めて薄い隔壁を介して隣接している。圧力室６３とピエゾ素子６１の間には、振動板６４が設けられている。この振動板６４は、圧力室６３における可動部（ダイアフラム部ともいう）として機能する部分である。すなわち、振動板６４は、厚みの大きい厚肉部６４ａと、厚みの小さい薄肉部６４ｂとを有する。厚肉部６４ａは、ピエゾ素子６１の先端面が接着される部分であり、薄肉部６４ｂは、合成樹脂などの弾性の高い弾性材料で構成された部分である。
ピエゾ素子６１が変形すると、すなわちピエゾ素子６１がその長手方向へ伸縮すると、薄肉部６４ｂも伸縮し、厚肉部６４ａが圧力室６３側に押されたり、反対側に引かれたりする。厚肉部６４ａが圧力室６３側に押されると、圧力室６３の容積が小さくなり、圧力室６３内のインクの圧力が高まる。反対に、厚肉部６４ａが反対側に引かれると、圧力室６３の容積が大きくなり、圧力室６３内のインクの圧力が低くなる。そして、圧力室６３内のインクの圧力を制御することで、ノズルからインクを吐出させたり、メニスカスを微振動させたりすることができる（後述）。
【００２０】
＜ヘッドドライバ７２について＞
ヘッドドライバ７２は、多数個のスイッチを有する。このプリンタ１０の場合、２個で一対のスイッチ７２ａ，７２ｂを有する。ここで、スイッチ７２ａ，７２ｂで構成されるスイッチ対の数は、ピエゾ素子６１の数と同じである。また、スイッチ対の１つを構成するスイッチの数は、駆動信号の数と同じである。スイッチ７２ａ，７２ｂが通電状態となると、対応する駆動信号がピエゾ素子６１に印加される。
【００２１】
＜制御信号生成回路７３について＞
制御信号生成回路７３は、例えばロジック回路で構成されており、ドット形成データ及びタイミング信号（後述）に応じて制御信号を生成して、ヘッドドライバ７２に入力する。制御信号は、スイッチ７２ａ，７２ｂの状態を通電状態と非通電状態との間で切り替えるための信号である。これにより、スイッチ７２ａやスイッチ７２ｂの動作が制御される。
【００２２】
＜信号生成部２０について＞
信号生成部２０は、図１に示すように、第１駆動信号ＣＯＭ１を生成する第１駆動信号生成部２１と、第２駆動信号ＣＯＭ２を生成する第２駆動信号生成部２２とを有する。これらの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２は、図４に示す繰り返し周期Ｔ毎に繰り返し生成される。
【００２３】
続いて、信号生成部２０によって生成される駆動信号について説明する。
図４に示すように、駆動信号ＣＯＭ１は、大ドットパルスＬと、微振動用パルスＮとを含んでいる。大ドットパルスＬは、生成期間ＴＬにおいて生成される。微振動用パルスＮは、生成期間ＴＮにおいて生成される。また、駆動信号ＣＯＭ２は、中ドットパルスＭと、小ドットパルスＳとを含んでいる。中ドットパルスＭは、生成期間ＴＭにおいて生成される。小ドットパルスＳは、生成期間ＴＳにおいて生成される。
【００２４】
そして、駆動信号ＣＯＭ１の繰り返し周期Ｔは、チェンジ信号ＣＨ１のパルスによって、大ドットパルスＬの生成期間ＴＬを含む期間ＴＬ’と、微振動用パルスＮの生成期間ＴＮを含む期間ＴＮ’とに、区切られている。また、駆動信号ＣＯＭ２の繰り返し周期Ｔは、チェンジ信号ＣＨ２のパルスによって、中ドットパルスＭの生成期間ＴＭを含む期間ＴＭ’と、小ドットパルスＳの生成期間ＴＳを含む期間ＴＳ’とに、区切られている。なお、チェンジ信号ＣＨ１，ＣＨ２は、後述するタイミング信号の一例である。
【００２５】
大ドットパルスＬ、中ドットパルスＭ、及び小ドットパルスＳは、それぞれ対応する大きさ（Ｓ，Ｍ，Ｌ）のドットを形成する際にピエゾ素子６１へ印加される。言い換えれば、ドットの大きさに適した量のインク滴を吐出させるために用いられるパルスである。これらのパルスは、それぞれ液体吐出用信号の一部である。すなわち、大ドットパルスＬは、生成期間ＴＬ’にて生成される大ドット用の液体吐出用信号の一部であり、中ドットパルスＭは、生成期間ＴＭ’にて生成される中ドット用の液体吐出用信号の一部である。同様に、小ドットパルスＳは、生成期間ＴＳ’にて生成される小ドット用の液体吐出用信号の一部である。以下、これら３種類のパルスを総称して、吐出用パルスともいう。
【００２６】
また、微振動用パルスＮは、インクを吐出させない場合に用いられるパルスであって、メニスカスを微振動させるためのパルスである。この微振動用パルスＮをピエゾ素子６１に印加すると、インクがノズルから吐出されない程度の圧力変化が、圧力室６３内のインクに与えられる。メニスカスは、この圧力変化によって微振動される。したがって、微振動用パルスＮは、ノズルからインクを吐出させないための不吐出用パルスであり、メニスカスを微振動させるための微振動用信号の一部である。すなわち、微振動用パルスＮは、生成期間ＴＮ’にて生成される微振動用信号の一部である。なお、微振動用パルスＮ、及び、これを用いた微振動動作については後で詳細に説明する。
【００２７】
このように、駆動信号ＣＯＭ１は、大ドット用の液体吐出用信号と微振動用信号とを含み、駆動信号ＣＯＭ２は、中ドット用の液体吐出用信号と小ドット用の液体吐出用信号とを含む。このことから、駆動信号ＣＯＭ１は、微振動用信号を含む第１信号の一例であり、駆動信号ＣＯＭ２は、微振動用信号を含まず、且つ、液体吐出用信号を含む第２信号の一例であるといえる。
【００２８】
＜コントローラ１０について＞
コントローラ１０は、図１に示すように、プリンタ１の各部を制御するＣＰＵ１１と、記憶媒体としてのメモリ１２と、プリンタ１内に配置されたインターフェース（Ｉ／Ｆ）１３と、それらを接続する内部バス１５とを有する。
【００２９】
メモリ１２には、プログラムや、さまざまなデータが格納されている。プログラムとしては、例えばプリンタ１の各部を制御するためのプログラム（ファームウェア）がある。データとしては、例えば印刷対象の画像データや、波形生成情報がある。波形生成情報は、２種類あり、それぞれ、上述した駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２の電位情報が時系列順で並ぶデジタルデータである。
【００３０】
ＣＰＵ１１は、メモリ１２に格納されているプログラムなどを読み出して実行することによって、紙の搬送と、信号生成部２０による駆動信号の生成と、ヘッドユニット５０によるインク滴の吐出とを制御する。
【００３１】
ＣＰＵ１１は、インク滴の吐出を制御するために、ドット形成データ及びタイミング信号を生成して、制御信号生成回路７３に入力する。ドット形成データは、印刷対象の画像データから生成される。タイミング信号は、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨ１，ＣＨ２などの総称であり、所定サイズの単位領域毎にドットが形成されるように又はドットが形成されないように制御を行うためのタイミングを規定するパルスを含んでいる。ラッチ信号ＬＡＴのパルスは、繰り返し周期Ｔと同じ周期で発生する。チェンジ信号ＣＨ１のパルスは、繰り返し周期Ｔの間で発生する。チェンジ信号ＣＨ２のパルスも、繰り返し周期Ｔの間で発生するが、この例ではチェンジ信号ＣＨ１とは異なるタイミングで発生する（図４参照）。なお、ＣＰＵ１１、ひいてはコントローラ１０は、液体をノズルから吐出させるための液体吐出用信号の生成タイミングを定めるためのパルスを生成するパルス生成部の一種である。
【００３２】
また、ＣＰＵ１１は、信号生成部２０による駆動信号の生成を制御するために、メモリ１２から読み出した波形生成情報を時系列順で信号生成部２０に送信する。
【００３３】
＜プリンタ１の動作について＞
上述したような構成を有するプリンタ１では、印刷の際、紙を搬送させつつ、各ノズルからインク滴を吐出させる。このインク滴が着弾することで紙上に形成されたドットにより、画像が構成される。
【００３４】
＜インク吐出時におけるプリンタ１の動作について＞
ここで、インク吐出時におけるプリンタ１の動作（以下、吐出動作ともいう）を説明する。この吐出動作は、ＣＰＵ１１がメモリ１２に格納されているコンピュータプログラム（ファームウェア）を読み出して実行することで行われる。このため、ファームウェアは、吐出動作に関連した制御を実行するためのプログラムコードを有する。
【００３５】
まず、ＣＰＵ１１は、印刷対象の画像データを解析して、紙上に形成すべきドットの大きさ（Ｓ，Ｍ，Ｌ）を定め、定めたドットの大きさに応じてドット形成データを生成する。このプリンタ１の場合、図５Ａに示すように、ドット形成データは、１つのドットにつき、２ビットデータで構成される。具体的には、大ドット（Ｌ）を形成する場合には、ドット形成データのビット値が「１１」に設定され、中ドット（Ｍ）を形成する場合には、同ビット値が「１０」に設定され、小ドット（Ｓ）を形成する場合には、同ビット値が「０１」に設定される。また、ドットの非形成（インク不吐出）の場合には、ドット形成データのビット値が「００」に設定される（後述）。したがって、ドット形成データは、ドットを形成すべきか否かに関する情報と、形成すべきドットの大きさを特定するための情報とを含んでいることになる。そして、ＣＰＵ１１は、ドット形成データを制御信号生成回路７３に入力する。
【００３６】
また、このプリンタ１では、紙が、紙幅方向に並ぶ単位領域の１列分（１ドットライン）に相当する量だけ搬送される毎に、ラッチ信号ＬＡＴの信号レベルが変化する。この信号レベルの変化を契機にして、信号生成部２０による駆動信号（駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２）の生成が開始される。ここで、印刷時における紙の搬送速度は一定である。このため、駆動信号は繰り返し周期Ｔ毎に繰り返し生成されることになる。そして、生成された駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２は、ヘッドドライバ７２に入力される。
【００３７】
制御信号生成回路７３は、コントローラ１０から入力されたドット形成データに基づき、ピエゾ素子６１毎に制御信号を生成する。そして、生成した制御信号を、ピエゾ素子６１に対応するスイッチ対（スイッチ７２ａ，７２ｂ）に出力する。
【００３８】
制御信号は、各ピエゾ素子６１に印加するパルス（以下、印加対象のパルスともいう）を指定するためのものである。図５Ｂには、ドット形成データと印加対象のパルスとの関係が示されている。具体的には、ドット形成データのビット値が「１１」の場合、大ドットパルスＬが印加対象のパルスとなる。同ビット値が「１０」の場合）、中ドットパルスＭが印加対象のパルスとなる。同ビット値が「０１」の場合）、小ドットパルスＳが印加対象のパルスとなる。
【００３９】
そして、スイッチ対は、制御信号生成回路７３から入力された制御信号に応じて動作する。この結果、印加対象のパルスがピエゾ素子６１に印加される。吐出動作時について説明しているので、印加対象のパルスは、吐出用パルスの何れかである。つまり、ピエゾ素子６１に吐出用パルスが印加される。これにより、対応する量のインク滴がノズルから吐出されて、対応する大きさ（Ｓ，Ｍ，Ｌ）のドットが紙上に形成される。
【００４０】
このような吐出動作は、ラッチ信号ＬＡＴの信号レベルが変化する度に行われる。これにより、紙上に画像が構成される。このような制御は、スイッチ対毎に行われる。
【００４１】
＜インクを吐出しない場合におけるプリンタ１の動作について＞
続いて、吐出動作を行わない場合（ドットを形成しない場合）について説明する。ドットを形成しない場合の制御は、吐出動作の制御と並列的に行われる。これらの制御を並列的に行うために、ドット形成データのビット値として「００」が設定可能となっている（図５Ａ参照）。
【００４２】
ドットを形成しない場合、コントローラ１０は、ビット値「００」のドット形成データを生成して、制御信号生成回路７３に入力する。制御信号生成回路７３は、ドット形成データのビット値が「００」である場合、微振動用パルスＮを印加対象のパルスとして指定する（図５Ｂ参照）。これにより、ピエゾ素子６１には微振動用パルスＮが印加される。
【００４３】
このとき、ピエゾ素子６１は、微振動用パルスＮの電位変化パターンに従って動作する。その結果、圧力室６３内のインクの圧力が変化する。このとき、対応するノズルからはインクが吐出されない。これは、図４から分かるように、微振動用パルスＮの電位の変化幅が、吐出用パルスの電位の変化幅よりも小さく、インクに与える圧力変化も小さいからである。そして、このインクの圧力変化の結果、メニスカスは微振動する。このようにメニスカスを微振動させることで、ノズル付近のインクが攪拌されて増粘抑制の効果が得られる。
【００４４】
＜微振動用パルスＮについて＞
本実施形態では、上記微振動用パルスＮは、上記メニスカスの微振動の振幅や微振動の継続時間が最適化されるように設計されている。具体的には、不測のタイミングでインク滴が吐出されてしまうおそれが小さくなるように且つ増粘抑制の効果が不十分にならない程度の振幅で、メニスカスが微振動するように、且つ、ノズルから吐出されるインク滴の吐出量に影響を与える可能性が低く且つ終了後におけるインクの増粘が顕著とならない程度の長さの継続時間で、メニスカスが微振動するように、微振動用パルスＮが設計されている。
【００４５】
まず、上述したように設計された微振動用パルスＮについて詳細に説明する。図６は、微振動用パルスＮの電位変化パターンを説明するために、図４に示す微振動用パルスＮを拡大した図である。
【００４６】
図６に示すように、微振動用パルスＮは、第１充電部分Ｎ１と、第１定電位部分Ｎ２と、第２充電部分Ｎ３と、第２定電位部分Ｎ４と、放電部分Ｎ５とから構成されている。これらの部分Ｎ１〜Ｎ５は、タイミングｔ０〜ｔ５の間（生成期間ＴＮ）に生成される。また、部分Ｎ１，Ｎ２は、互いにつながっており、タイミングｔ０〜ｔ２の間（期間Ｔα）に生成される。部分Ｎ２，Ｎ３は、互いにつながっている。また、部分Ｎ３，Ｎ４も、互いにつながっており、部分Ｎ４，Ｎ５も互いにつながっている。つまり、部分Ｎ１〜Ｎ５によって、一連の電位変化パターンが形成されている。
続いて、各部分について説明する。
【００４７】
第１充電部分Ｎ１は、生成期間Ｔ１にある線分ＡＢに対応している。生成期間Ｔ１は、タイミングｔ０〜ｔ１の期間である。ここで、この生成期間Ｔ１は、ピエゾ素子６１の固有振動周期に等しいか、又はそれよりも長くなるように設定されていることが好ましい。第１充電部分Ｎ１では、電位Ｖ１から、微振動中間電位Ｖｍまで、電位Ｖが上がっている。ここで、電位Ｖは、ピエゾ素子６１の一方の端子（図１参照）に入力される電位である。この第１充電部分Ｎ１は、ピエゾ素子６１の一方の端子の電位を電位Ｖ１から微振動中間電位Ｖｍにまで上げることで、ピエゾ素子６１を充電するために用いられる。
【００４８】
ここで、電位Ｖ１は、プリンタ１に予め設定されている基準電位であり、第１電位の一例である。電位Ｖ２は、ピエゾ素子６１に印加してもノズルからインクが吐出されない程度に高い電位（電位Ｖ１を基準とした電位差）であり、第２電位の一例である。また、微振動中間電位Ｖｍは、電位Ｖ１と、当該電位Ｖ１よりも高い電位Ｖ２との間となるように予め定められた電位であり（後述）、上記第１電位と上記第２電位の間に定められた中間電位の一例である。本実施形態では、電位Ｖ２は、電位Ｖ１よりも例えば５Ｖ高く、微振動中間電位Ｖｍは、電位Ｖ１よりも例えば１Ｖ高い。したがって、第１充電部分Ｎ１は、第１電位から、第１電位と第２電位との間に定められた中間電位まで、電位を変化させる第１電位変化部分の一例である。
【００４９】
また、第１充電部分Ｎ１に関し、電位Ｖ１と微振動中間電位Ｖｍとの間の差の絶対値（つまり、｜Ｖｍ−Ｖ１｜）は、電位差ΔＶαである。つまり、電位差ΔＶαは、上記中間電位と上記第１電位との間の差の一例である。また、本実施形態では、第１充電部分Ｎ１の電位変化パターンは、直線であり、その傾きは、単位時間当たりの電位変化量（ΔＶα／Ｔ１）で一定である。
【００５０】
第１定電位部分Ｎ２は、タイミングｔ１〜ｔ２の間（生成期間Ｔ２）にある線分ＢＣに対応している。第１定電位部分Ｎ２では、微振動中間電位Ｖｍで電位Ｖが一定である。したがって、第１定電位部分Ｎ２は、上記第１電位変化部分よりも後に生成され、上記中間電位で電位が一定の定電位部分の一例である。この第１定電位部分Ｎ２は、ピエゾ素子６１を所定の変形状態で維持するために用いられる。
【００５１】
第２充電部分Ｎ３は、生成期間Ｔ３にある線分ＣＤに対応している。生成期間Ｔ３は、タイミングｔ２〜ｔ３の期間である。ここで、この生成期間Ｔ３は、ピエゾ素子６１の固有振動周期に等しいか、又はそれよりも長くなるように設定されていることが好ましい。第２充電部分Ｎ３では、微振動中間電位Ｖｍから電位Ｖ２まで、電位Ｖが上がっている。したがって、第２充電部分Ｎ３は、上記定電位部分よりも後に生成され、上記中間電位から上記第２電位まで電位を変化させる第２電位変化部分の一例である。この第２充電部分Ｎ３は、電位Ｖを微振動中間電位Ｖｍから電位Ｖ２にまで上げることで、ピエゾ素子６１に充電をさせるために用いられる。微振動中間電位Ｖｍと電位Ｖ２との間の差の絶対値（つまり、｜Ｖ２−Ｖｍ｜）は、図６に示す電位差ΔＶβである。つまり、電位差ΔＶβは、上記中間電位と上記第２電位との間の差の一例である。本実施形態では、第２充電部分Ｎ３の電位変化パターンは、直線であり、その傾きは、単位時間当たりの電位変化量（ΔＶβ／Ｔ３）で一定である。
【００５２】
第２定電位部分Ｎ４は、タイミングｔ３〜ｔ４の間（生成期間Ｔ４）にある線分ＤＥに対応している。第２定電位部分Ｎ４では、電位Ｖ２で電位Ｖが一定である。この第２定電位部分Ｎ４は、ピエゾ素子６１を所定の変形状態で維持するために用いられる。
【００５３】
放電部分Ｎ５は、生成期間Ｔ５にある線分ＥＦに対応している。生成期間Ｔ５は、タイミングｔ４〜ｔ５の期間である。ここで、この生成期間Ｔ５は、ピエゾ素子６１の固有振動周期に等しいか、又はそれよりも長くなるように設定されていることが好ましい。放電部分Ｎ５は、電位Ｖ２から電位Ｖ１まで、電位Ｖが下がっている。この放電部分Ｎ５は、電位Ｖを電位Ｖ２から電位Ｖ１にまで下げることで、ピエゾ素子６１を放電するために用いられる。本実施形態では、放電部分Ｎ５の電位変化パターンは、直線であり、その傾きは、単位時間当たりの電位変化量（｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｔ５）で定まる値、つまり（Ｖ１−Ｖ２）／Ｔ５で一定である。
【００５４】
以上詳細に説明したように、本実施形態による微振動用パルスＮは、２つの充電部分（部分Ｎ１，Ｎ３）の各生成期間の間に、１つの定電位部分（部分Ｎ２）を有している。このような微振動用パルスＮをピエゾ素子６１に印加することにより、メニスカスの微振動を起こすことができる。この微振動は、増粘抑制の効果が得られる程度の振幅が維持された状態で、十分な継続時間（例えば生成期間ＴＮ）に亘って持続する。これについて以下詳細に説明する。
【００５５】
＜微振動用パルスＮの印加前及び印加時などにおけるインク状態について＞
次に、微振動用パルスＮがピエゾ素子６１に印加される前及び印加したときのインクの状態などについて図７Ａ〜図７Ｃなどを参照しながら説明する。
【００５６】
まず、微振動用パルスＮがピエゾ素子６１に印加される前は、電位Ｖ１で電位Ｖが一定である。ピエゾ素子６１は、電位Ｖ１に応じた変形状態で維持されている。このため、圧力室６３は対応する容積に保たれており、圧力室６３に充填されているインクに圧力変化は生じていない。したがって、メニスカスは静置状態にある。このときのメニスカスの状態は、図７Ａに示されている。
【００５７】
続いて、第１充電部分Ｎ１がピエゾ素子６１に印加され始めると、ピエゾ素子６１は充電され、図３に示す上下方向（ピエゾ素子６１の長手方向）に収縮する。この収縮に伴って振動板６４は、図３に示す上方向、すなわちノズルから離れる方向に動く。この結果、圧力室６３の容積は大きくなる。圧力室６３の容積が大きくなると、インクの圧力が低くなる。このため、圧力室６３側にインクが流入する。このときインクは、共通インク室６２ａ側から流入する。また、圧力室６３内のインクの圧力が低くなることから、メニスカスは、圧力室６３側、つまり、図７Ｂに示す矢印Ａ方向に引き込まれる。
【００５８】
ここで、圧力室６３、ノズル、及びインク供給路（共通インク室６２ａと圧力室６３とを連通する部分）は、一体として、あたかも音響管のように機能する。これは、圧力室６３がノズルやインク供給路よりも、流路断面積の大きい部分に相当するためである。これらが一体として音響管のように機能することから、第１充電部分Ｎ１のピエゾ素子６１への印加に伴って、圧力室６３内のインクには固有周期（ヘルムホルツの共振周期）の圧力振動が与えられる。圧力室６３内のインクに圧力振動が与えられると、メニスカスもノズル内で振動する。
【００５９】
次に、第１定電位部分Ｎ２がピエゾ素子６１に印加されるが、第１定電位部分Ｎ２は、ピエゾ素子６１の一方の端子に電位（電位Ｖ）の変化をもたらさない。このため、ピエゾ素子６１は、第１定電位部分Ｎ２の生成期間Ｔ２に亘って、微振動中間電位Ｖｍに対応する収縮状態を維持する。これに伴い、圧力室６３も一定の容積を維持する。このとき、メニスカスは、第１充電部分Ｎ１に起因する圧力振動により、ノズル内で移動している。
【００６０】
続いて、第２充電部分Ｎ３及び第２定電位部分Ｎ４がピエゾ素子６１に順次印加される。このときのインクの状態などは、第１充電部分Ｎ１及び第１定電位部分Ｎ２がピエゾ素子６１に印加されたときと同様である。したがって、第２充電部分Ｎ３の印加中において、メニスカスは圧力室６３側に引き込まれる。そして、第２定電位部分Ｎ４の印加中において、メニスカスはノズル内で移動する。
【００６１】
最後に、放電部分Ｎ５がピエゾ素子６１に印加される。これにより、ピエゾ素子６１は放電され、ピエゾ素子６１の長手方向に伸長する。この伸長に伴って振動板６４は、圧力室６３側に移動する。振動板６４の移動に伴って、メニスカスは、吐出方向（図７Ｃに示す矢印Ｂ方向）へと押し出される。その後、インクの圧力振動が減衰することで、メニスカスは図７Ａに示す状態に戻る。
【００６２】
このように、微振動用パルスＮをピエゾ素子６１に印加すると、メニスカスは、圧力室６３内のインクに与えられた圧力振動に倣って振動する。例えば、メニスカスは、圧力室６３側へ引き込まれた状態（図７Ｂに示すような状態）と、吐出方向へと押し出された状態（図７Ｃに示すような状態）との間で移動を繰り返す。
【００６３】
＜インクの圧力振動について＞
続いて、微振動用パルスＮによってインクに与えられる圧力振動について、より詳細に説明する。
【００６４】
上述したように、第１充電部分Ｎ１や第２充電部分Ｎ３がピエゾ素子６１に印加されると、圧力室６３内のインクには、圧力振動が与えられる。
【００６５】
ここで、本実施形態では、第１充電部分Ｎ１の生成開始タイミングと、第２充電部分Ｎ３の生成開始タイミングとは異なっている。なお、ここでいう生成開始タイミングとは、部分Ｎ１，Ｎ３のピエゾ素子６１への印加を開始するタイミングである。図６の微振動用パルスＮでは、タイミングｔ０，ｔ２がそれぞれの生成開始タイミングに該当する。このように部分Ｎ１，Ｎ３の生成開始タイミングを異ならせているために、圧力室６３内のインクには、複雑な圧力振動が生じる。
【００６６】
理解を容易にするために、ここでは、第１充電部分Ｎ１に起因して圧力室６３内のインクに与えられる圧力振動と、第２充電部分Ｎ３に起因して圧力室６３内のインクに与えられる圧力振動とを分けて考える。
【００６７】
図８Ａは、第１充電部分Ｎ１に起因して圧力室６３内のインクに与えられる圧力振動の一例を示している。また、図８Ａには、第２充電部分Ｎ３に起因して圧力室６３内のインクに与えられる圧力振動の一例も示されている。図８Ａにおいて、縦軸は圧力室６１内のインク圧力を示しており、上側ほどインク圧力が低く、下側ほどインク圧力が高いことを示している。横軸は時間である。従って、圧力振動を示す線の右上がりの部分は、時間の経過と共にインク圧力が低くなっている状態を示す。反対に、この線の右下がりの部分は、時間の経過と共にインク圧力が高くなっている状態を示す。
【００６８】
図８Ａに示す圧力振動波形Ｐαは、第１充電部分Ｎ１に起因してインクに与えられた圧力振動を示している。圧力振動波形Ｐαの周期（固有振動周期Ｔｃ）は、圧力室６３の構造や振動板６４の材質、インクの性質などによって決まり、このラインヘッド６０では５．５μｓから６．０μｓ程度である。また、圧力振動波形Ｐαの振幅は時間の経過と共に小さくなっている。このため、１番目の周期における振幅Ａαが、この圧力振動波形Ｐαにおける最大振幅となっている。
【００６９】
図８Ａに示す圧力振動波形Ｐβは、第２充電部分Ｎ３に起因して圧力室６３内のインクに与えられた圧力振動を示している。圧力振動波形Ｐβの周期も、圧力振動波形Ｐαの周期と同じである。また、圧力振動波形Ｐβの振幅も時間の経過と共に減衰している。このため、１番目の周期における振幅Ａβが、この圧力振動波形Ｐβの最大振幅となっている。そして、本実施形態では、圧力振動波形Ｐβの最大振幅Ａβが圧力振動波形Ｐαの最大振幅Ａαよりも大きくなっている（詳細については後述する）。
【００７０】
次に、これら２つの圧力振動波形Ｐα，Ｐβの合成波形について考える。この合成波形は、合成波形Ｐｍとして、図８Ｂに示されている。この図８Ｂには、図８Ａに示した圧力振動波形Ｐα，Ｐβも、それぞれ破線と一点鎖線で示されている。図８Ａと同様に、図８Ｂの縦軸及び横軸はインク圧力と時間である。
【００７１】
タイミングｔ０〜ｔ２までの期間Ｔαにおいて、第２充電部分Ｎ３はピエゾ素子６１に印加されていない。このため、期間Ｔαにおける合成波形Ｐｍは、前述の圧力振動波形Ｐαと同じであり、時間の経過と共に振幅が小さくなっている。第２充電部分Ｎ３は、タイミングｔ２からピエゾ素子６１に印加される。第２充電部分Ｎ３の印加に伴い、圧力振動波形Ｐβが圧力振動波形Ｐαに加わる。このため、合成波形Ｐｍは、タイミングｔ２以降にて圧力振動波形Ｐαとは相違する。
【００７２】
すなわち、合成波形Ｐｍは、タイミングｔ２直後において、振幅が一旦大きくなり、その後、時間の経過と共に振幅が小さくなる。そして、合成波形Ｐｍの振幅がタイミングｔ２直後において一旦大きくなっている理由は、減衰し始めている圧力振動波形Ｐαが、タイミングｔ２直後に、圧力振動波形Ｐβによって加振されたためである。
【００７３】
このように、本実施形態では、微振動用パルスＮに、生成開始タイミングが互いに異なる２つの充電部分（部分Ｎ１，Ｎ３）を含ませることにより、減衰し始めている圧力振動を加振している。そして、この圧力振動は、メニスカスの微振動の振幅にも影響を与える。すなわち、圧力振動の加振によって、圧力振動の振幅（つまり、メニスカスの微振動の振幅）を大きくすることができる。これにより、インク増粘抑制効果が不十分になっていたとしても、それを十分な程度にまで回復することができる。また、圧力振動の振幅を大きくすることにより、圧力振動の継続時間も長くなる。
【００７４】
ところで、図８Ｂに示す例では、圧力振動波形Ｐβによる加振はタイミングｔ２から開始されている。ここで、タイミングｔ２は、圧力振動波形Ｐαにおける右下がりの部分の途中に定められている。言い換えれば、インク圧力が高くなっている期間に定められている（後で詳述する）。このため、このタイミングでは、メニスカスが吐出方向に押し出されている。一方、圧力振動波形Ｐβでは、タイミングｔ２の直後において右上がりになっている。つまり、時間の経過と共にインク圧力が低くなっている。言い換えると、タイミングｔ２の直後において、圧力振動波形Ｐβは、圧力振動波形Ｐαと位相がずれているといえる。
【００７５】
このように、圧力振動波形Ｐβと圧力振動波形Ｐαの位相がずれているため、第２充電部分Ｎ３をピエゾ素子６１に印加した直後の加振初期では、第２充電部分Ｎ３に起因する圧力振動が第１充電部分Ｎ１に起因する圧力振動によって多少弱められる。言い換えると、第２充電部分Ｎ３に起因してインクに与えられた圧力変化が、第２充電部分Ｎ３のピエゾ素子６１への印加開始時において、第１充電部分Ｎ１に起因してインクに与えられた圧力振動によって弱まるように、当該圧力振動と位相がずれている。これにより、圧力室６３内のインクが過度に加振されてしまうことを抑制できる。その結果、合成波形Ｐｍの振幅が必要以上に大きくなることが抑制される。
【００７６】
そして、合成波形Ｐｍの振幅はメニスカスの移動量を間接的に示すので、メニスカスの微振動の振幅が過度に大きくなってしまう不具合を抑制できると云える。すなわち、インクが不測のタイミングで吐出されてしまう不具合を防止できる。そして、本実施形態では、許容される最大振幅Ａmaxの範囲内となるように、合成波形Ｐｍの最大振幅を定めている。
【００７７】
また、圧力振動波形Ｐβによる加振はタイミングｔ２から開始されているため、合成波形Ｐｍの最大振幅の大きさは、第２充電部分Ｎ３の電位差ΔＶβに応じて定めることが可能である。電位差ΔＶβを設定するにあたり、圧力振動波形Ｐβの最大振幅（振幅Ａβ）を、圧力振動波形Ｐαの最大振幅（振幅Ａα）よりも大きくすることが好ましい。この観点から、図６に示すように、電位差ΔＶβは、電位差ΔＶαよりも大きくなるように設定されている。つまり、微振動中間電位Ｖｍ（点Ｂ，Ｃの電位）は、電位Ｖ１寄りに設定される。このように微振動中間電位Ｖｍを設定することによって、タイミングｔ２直後における合成波形Ｐｍの振幅（特に最大振幅）の大きさを所望の大きさに定めることができる。また、これにより、合成波形Ｐｍの減衰時間も所望の長さに調整できる。なお、第１放電部分Ｎ１に起因した圧力振動によるインクの増粘抑制効果を確実に奏するためには、電位差ΔＶαが、電位Ｖ２と電位Ｖ１との間の電位差（ΔＶα＋ΔＶβ）の５％以上となるように、つまり、電位差ΔＶβが電位Ｖ２と電位Ｖ１との間の電位差の９５％以内となるように、電位差を定めることが好ましい。
【００７８】
また、本実施形態では、第１充電部分Ｎ１の生成開始タイミング（タイミングｔ０）を起点として、第２充電部分Ｎ３の生成開始タイミング（タイミングｔ２）が設定されている。すなわち、タイミングｔ２を、上記固有振動周期Ｔｃを用いて定めている。以下、この点について説明する。
【００７９】
タイミングｔ２は、圧力振動波形Ｐαが右下がりの区間内、言い換えればインク圧力が高くなっている期間内に定められる。このような区間は周期的に現れるため複数存在する。各区間は、固有振動周期Ｔｃの各周期における４分の１周期から４分の３周期までの期間に相当する。このため、各区間は、圧力振動波形Ｐαの１番目の周期の開始点を起点として、下記式（３）に示す期間で表される。なお、圧力振動波形Ｐαの１番目の周期の開始点は、タイミングｔ０である。
ｎＴｃ＋０．５Ｔｃ±０．２５Ｔｃ      …（３）
但し、上記式（３）において、ｎは「０」以上の整数である。
【００８０】
したがって、タイミングｔ２は、タイミングｔ０を起点として、上記式（３）に示す期間内に定められている。図８Ａに示す例では、整数ｎが「１」の場合として定められている。この場合、タイミングｔ２は、ｔ２設定可能期間内に定めることができる。
【００８１】
ところで、上記整数ｎに関しては上限値があると考えられる。これは、圧力振動は時間の経過と共に減衰するからである。この実施形態では、圧力振動波形Ｐαが減衰したときの振幅が、図８Ｂに示す範囲Ａminよりも小さくならないように、定められる。ここで、範囲Ａminは、インク増粘抑制の効果が不十分な圧力振動の振幅域の境界を示すものである。この範囲Ａminは、圧力振動波形Ｐαの減衰の度合いに基づいて決めることが好ましい。
【００８２】
また、第１定電位部分Ｎ２が生成される生成期間Ｔ２は、期間Ｔαに基づいて定められる。すなわち、期間Ｔαと第１充電部分Ｎ１が生成される生成期間Ｔ１との差が生成期間Ｔ２となる。つまり、Ｔ２＝Ｔα−Ｔ１となる。そして、この生成期間Ｔ２は、第１電位変化部分と第２電位変化部分の間隔に相当する。
【００８３】
＜第１実施形態による主な効果＞
以上説明した第１実施形態によれば、微振動用パルスＮが、第１充電部分Ｎ１の生成期間と第２充電部分Ｎ３の生成期間との間に生成される第１定電位部分Ｎ２を有する。このため、第１充電部分Ｎ１と第２充電部分Ｎ３の間隔、及び、微振動中間電位Ｖｍを設定することができる。これにより、合成波形Ｐｍの振幅や、合成波形Ｐｍの減衰時間を調整することができる。なお、この合成波形Ｐｍに倣って、メニスカスは微振動する。したがって、メニスカスの微振動の振幅の大きさやその継続時間の最適化が図れる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、合成波形Ｐｍにおいて、その成分である圧力振動波形Ｐβは、合成した直後において、もう一方の成分である圧力振動波形Ｐαによって弱まるように、圧力振動波形Ｐαと位相がずれている。言い換えると、第２充電部分Ｎ３に起因してインクに与えられる圧力変化は、第２充電部分Ｎ３のピエゾ素子６１への印加開始時（加振初期）において、第１充電部分Ｎ１に起因してピエゾ素子６１に与えられた圧力振動によって弱まるように、当該圧力振動と位相がずれている。これにより、第１充電部分Ｎ１に起因してインクに与えられた圧力振動が、タイミングｔ２直後において、過度に加振されてしまうことを抑制できる。ここで、タイミングｔ２は、固有振動周期Ｔｃを用いた上記式（３）に応じて定まるｔ２設定可能期間内に定められている。
【００８５】
さらに、本実施形態によれば、電位差ΔＶβが電位差ΔＶαよりも大きい。これにより、合成波形Ｐｍの減衰時間、つまりメニスカスの微振動の継続時間を適切に調整できる。
【００８６】
＜タイミングｔ４について＞
また、本実施形態では、タイミングｔ４（生成期間Ｔ３及び生成期間Ｔ４のトータル時間）も、タイミングｔ２と同様に、上記式（３）の範囲内に定められる。ただし、タイミングｔ４を定めるときの起点は、タイミングｔ０ではなく、タイミングｔ２である。このように、タイミングｔ４を定めることにより、圧力振動波形Ｐβは、圧力振動波形Ｐαと位相が揃いやすくなり、メニスカスの振動を効率的に抑えることができる。その結果、次の吐出パルス（大ドットパルスＬ）をピエゾ素子６１に印加する際に、微振動用パルスＮをピエゾ素子６１に印加したことによって生じたメニスカスの振動が残っていること（残留振動）がなくなる。これにより、ノズルから吐出されるインク滴の吐出量に影響を与えることがなくなるので、吐出されるインク滴の量のばらつきがなくなり、インク滴の吐出を安定的に行うことができる。
【００８７】
＜隣接クロストークについて＞
ところで、本実施形態では、ピエゾ素子６１を駆動するための駆動信号として、２つの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を用いている。これにより、繰り返し周期Ｔに複数のパルスを生成することができる。このようにすることで、１ドットライン分のドット形成の高速化を実現している。
【００８８】
しかし、繰り返し周期Ｔにおいて複数のパルスの生成期間が重なる場合、隣接クロストークと呼ばれる現象により、ノズルから吐出されるインク滴の量にばらつきが生じる場合がある。ここで、隣接クロストークとは、互いに隣接する圧力室６３，６３間で生じる現象であって、一方の圧力室６３内のインクに生じた圧力変化が隔壁を介して伝播し、他方の圧力室６３内のインク圧力に影響を与える現象をいう。
【００８９】
仮に、繰り返し周期Ｔの前半で微振動用パルスが生成され、後半で小ドットパルスが生成される場合を考える。この場合、微振動用パルスにてインクに与えられる圧力振動が大きすぎると隣の圧力室６３に圧力変化が伝播し、小ドット用のインク滴の吐出量をばらつかせる等の不具合が生じ得る。この点、本実施形態の微振動用パルスＮを用いることで、圧力振動の振幅を抑えつつ圧力振動を長時間持続させることができる。これにより、隣の圧力室６３への隣接クロストークの影響を抑制できる。例えば、小ドット用のインク滴の吐出量ばらつきを抑制できる。
【００９０】
＜チェンジ信号ＣＨについて＞
また、ＣＰＵ１１は、上記チェンジ信号ＣＨ２を、微振動用パルスＮの生成期間内であって、微振動用パルスＮの定電位部分（具体的には、第１定電位部分Ｎ２）の生成期間（図４に示す期間Ｔflat）内で生成している。このように、微振動用パルスＮの定電位部分の生成期間内にチェンジ信号ＣＨ２を生成することにより、微振動用パルスＮをピエゾ素子６１に印加している間における、チェンジ信号ＣＨ２の切り替えに起因するパルスの影響（ノイズ）を受けにくくすることができる。このチェンジ信号は、制御信号生成回路７２がスイッチ７２ａ，７２ｂの切り替えを行うために用いる信号であるため、このスイッチの切り替え時にノイズが駆動信号に生じやすくなっている。
【００９１】
同様に、中ドットパルスＭをピエゾ素子６１に印加している間におけるチェンジ信号ＣＨ１の切り替えに起因するパルスの影響（ノイズ）を受けにくくするために、ＣＰＵ１１は、チェンジ信号ＣＨ１を、中ドットパルスＭの定電位部分の生成期間内で生成している。
【００９２】
＜微振動用パルスＮの設定方法について＞
ところで、微振動用パルスＮの電位変化パターンは、メモリ１２に予め記録されている波形生成情報に応じて定まる。言い換えると、上記微振動用パルスＮの電位情報（デジタルデータ）は、プリンタ１に搭載されるメモリ１２に駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２に対応する波形生成情報を記録する際や、メモリ１２に予め書き込まれていた波形生成情報を書き替える際などに設定される。設定に際しては、図６に示す電位点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの電位情報を、時系列に関する情報とともにメモリ１２に記録すればよい。これにより、少なくとも、電位Ｖ１から、電位Ｖ１と電位Ｖ２との間に定められた微振動中間電位Ｖｍまで、電位Ｖを変化させるために必要な電位情報と、電位Ｖ１から微振動中間電位Ｖｍまで電位Ｖを変化させた後に、微振動中間電位Ｖｍで電位Ｖを一定に保持するために必要な電位情報と、微振動中間電位Ｖｍで電位Ｖを保持した後に、微振動中間電位Ｖｍから電位Ｖ２まで電位Ｖを変化させるために必要な電位情報とが設定されることになる。こうして、第１定電位部分Ｎ２の生成期間（第１充電部分Ｎ１と第２充電部分Ｎ３の間隔）及び微振動中間電位Ｖｍが適切に行われる。これにより、プリンタ１が用いられた際に、圧力室６３内のインクの圧力振動の振幅や、圧力振動の減衰時間を調整して、微振動用パルスＮの最適化を図れる。
【００９３】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態では、第１実施形態によるプリンタ１と同じプリンタを用いる。ただし、本実施形態では、第１実施形態による駆動信号ＣＯＭ１が含む微振動用パルスＮに代えて、微振動用パルスＮ’が生成される（設定されている）。このため、プリンタの構成及び構成要素の説明を省略し、微振動用パルスＮ’について詳細に説明する。
【００９４】
図９は、本実施形態による微振動用パルスＮ’の電位変化パターンを説明するための図である。図１０は、図９に示す微振動用パルスＮ’をピエゾ素子６１に印加したときに、圧力室６３内のインクに与えられる圧力振動を説明するための図である。
【００９５】
図９に示す微振動用パルスＮ’は、図６に示す微振動用パルスＮとほぼ同形であり、同様の部分から構成されている。したがって、本実施形態でも、第１充電部分Ｎ１’に起因してインクに与えられた圧力振動を、第２充電部分Ｎ３’に起因してインクに与えた圧力振動によって、加振している。しかし、微振動用パルスＮ’は、第２充電部分の生成開始タイミング（加振のタイミング）が微振動用パルスＮと異なり、また、電位Ｖ１と電位Ｖ２の間に定められた微振動中間電位の値（つまり電位差）が微振動用パルスＮと異なる。このため、減衰し始めた波形の加振が上述した第１実施形態の説明と異なることになる。
【００９６】
まず、加振のタイミングについて説明する。
図１０に示すように、本実施形態では、加振のタイミングは、タイミングｔ２’である。タイミングｔ２’は、第１充電部分Ｎ１’に起因する圧力振動波形Ｐα’が右上がりになっている部分の途中（インク圧力が低くなっている期間内）に定められている。したがって、第２充電部分Ｎ３’に起因する圧力振動波形Ｐβ’は、圧力振動波形Ｐα’と位相が揃っている（矢印Ａ’，Ｂ’参照）。
【００９７】
このように、圧力振動波形Ｐβ’と圧力振動波形Ｐα’の位相が揃っているため、第２充電部分Ｎ３’をピエゾ素子６１に印加した直後の加振初期では、第２充電部分Ｎ３’に起因する圧力振動が第１充電部分Ｎ１’に起因する圧力振動によって多少強められる。言い換えると、第２充電部分Ｎ３’に起因してインクに与えられた圧力変化の位相は、当該圧力変化が、第２充電部分Ｎ３’のピエゾ素子６１への印加開始時において、第１充電部分Ｎ１’に起因してインクに与えられた圧力振動によって強まるように、設定されている。これにより、印加開始時において、圧力振動波形Ｐα’を、圧力振動波形β’によって効率的に加振することができる。その結果、合成波形Ｐｍの振幅を容易に大きくすることができる。
【００９８】
続いて、電位差について説明する。
本実施形態でも、圧力振動波形Ｐβ’による加振はタイミングｔ２’から開始されているため、合成波形Ｐｍ’の最大振幅の大きさは、第２充電部分Ｎ３’の電位差ΔＶβ’に応じて定めることが可能である。しかし、本実施形態では、加振が効率的に行えるので、圧力振動波形Ｐβ’の最大振幅（振幅Ａβ’）を、圧力振動波形Ｐα’の最大振幅（振幅Ａα’）よりも大きくなるように、電位差ΔＶβ’を設定する必要がない。
【００９９】
そこで、本実施形態では、微振動中間電位Ｖｍ’と電位Ｖ２との間の電位差ΔＶβ’が、電位Ｖ１と微振動中間電位Ｖｍ’との間の電位差ΔＶα’よりも小さくなるように、微振動中間電位Ｖｍ’が電位Ｖ２寄りに定められている（図９参照）。このとき、第２放電部分Ｎ３’に起因した圧力振動によるインクの増粘抑制効果を確実に奏するために、電位差ΔＶβ’が電位Ｖ２と電位Ｖ１との間の電位差（ΔＶα’＋ΔＶβ’）の５％以上となるように、つまり、電位差ΔＶα’が、電位Ｖ２と電位Ｖ１との間の電位差の９５％以内となるように、電位差を定めることが好ましい。
【０１００】
このように電位差を設定することにより、第１充電部分Ｎ１’と第２充電部分Ｎ３’のそれぞれに起因してインクに与えられる圧力振動の振幅を最適化できる。
【０１０１】
次に、タイミングｔ２’の定め方について説明する。
本実施形態では、タイミングｔ２’は、上述したように、圧力振動波形Ｐα’において右上がりの部分の途中に定められる。ここで、圧力振動波形Ｐα’における右上がりの部分は、固有振動周期Ｔｃの１番目の周期の開始点（タイミングｔ０）を起点として、下記式（４）に示す期間で表される。
ｍＴｃ±０．２５Ｔｃ                  …（４）
但し、上記式（４）において、ｍは「０」以上の整数であり、上述した整数ｎと同様に、振幅Ａmaxや範囲Ａminに応じてとり得る値の範囲が決まる。
【０１０２】
したがって、タイミングｔ２’（つまり期間Ｔα’）は、タイミングｔ０を起点として、上記式（４）に示す期間内に定められている。図１０に示す例では、整数ｍが「２」の場合として定められている。この場合、タイミングｔ２’は、ｔ２’設定可能期間内に定めることができる。
【０１０３】
なお、放電部分Ｎ５’の生成開始タイミング（タイミングｔ４’）は、第１実施形態と同様に前述した式（３）を用いて定められる。
【０１０４】
以上詳細に説明したように、第２実施形態によれば、微振動用パルスＮ’が、第１充電部分Ｎ１’の生成期間と第２充電部分Ｎ３’の生成期間との間に生成される第１定電位部分Ｎ２’を有する。このため、第１実施形態と同様に、合成波形Ｐｍ’の振幅や、合成波形Ｐｍ’の減衰時間を調整することができる。
【０１０５】
また、本実施形態によれば、合成波形Ｐｍ’において、その成分である圧力振動波形Ｐβ’の位相は、圧力振動波形Ｐβ’が、合成した直後において、もう一方の成分である圧力振動波形Ｐα’によって強まるように、設定されている。言い換えると、第２充電部分Ｎ３’に起因してインクに与えられる圧力変化の位相は、当該圧力変化が、第２充電部分Ｎ３’のピエゾ素子６１への印加開始時（加振初期）において、第１充電部分Ｎ１’に起因してピエゾ素子６１に与えられた圧力振動によって強まるように、設定されている。これにより、第１充電部分Ｎ１’に起因してインクに与えられた圧力振動が減衰し始めていても、これを効率的に加振することができる。ここで、タイミングｔ２’は、固有振動周期Ｔｃを用いた上記式（４）に応じて定まるｔ２’設定可能期間内に定められている。
【０１０６】
さらに、本実施形態によれば、電位差ΔＶβ’が電位差ΔＶα’よりも小さい。これにより、第１充電部分Ｎ１’と第２充電部分Ｎ３’のそれぞれに起因してインクに与えられる圧力振動の振幅を最適化できる。
【０１０７】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
＜微振動用パルスについて＞
なお、上述した第１，第２実施形態では、微振動用パルスＮ，Ｎ’が２つの充電部分を含んでいる。しかし、微振動用パルスとしては、３つ以上の充電部分を含むものであってもよい。図１１には、３つの充電部分をもつ微振動用パルスが示されている。この場合、微振動用パルスは、図１１に示すように、２つの充電部分の間に、定電位部分を有することが好ましい。
【０１０８】
ここで、微振動用パルスが３つ以上の充電部分を含む場合、或る充電部分よりも後に生成される充電部分による加振のタイミングは、上述した第１実施形態や第２実施形態と同様に設定される。例えば、２番目の充電部分による加振のタイミングを上述した第１実施形態（又は第２実施形態）と同様に設定し、３番目の充電部分による加振のタイミングを上述した第２実施形態（又は第１実施形態）と同様に設定する。なお、加振のタイミングの設定方法は、これに限られることはなく、２番目及び３番目の充電部分による加振のタイミングを上述した第１実施形態（又は第２実施形態）と同様に設定してもよい。
【０１０９】
また、上述した第１，第２実施形態では、微振動用パルスＮ，Ｎ’が、２つの充電部分の間に、１つの定電位部分を含むとしたが、定電位部分を含まなくてもよい。図１２Ａには、図６に示す微振動用パルスＮにおいて、２つの充電部分の間に定電位部分（第１定電位部分Ｎ２）を含まない場合の微振動用パルスが示されている。このように、微振動用パルスが２つの充電部分を有することで、減衰し始めたメニスカスの振動を加振することができる。ただし、微振動用パルスが有する２つの充電部分は、単位時間当たりの電位変化量が互いに異なる。
【０１１０】
また、上述した第１，第２実施形態では、充電部分の電位変化パターンが直線（線分）である場合について説明したが、充電部分の電位変化パターンは、曲線であってもよい。図１２Ｂには、図１２Ａに示す微振動用パルスの充電部分について、それらの電位変化パターンが曲線である場合が示されている。
【０１１１】
また、上述した第１，第２実施形態では、駆動信号として、２つの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を生成したが、１つであってもよい。図１３には、図４に示す駆動信号ＣＯＭ１の微振動用パルスＮと駆動信号ＣＯＭ２の小ドットパルスＳとを有する駆動信号ＣＯＭが示されている。
【０１１２】
また、電位Ｖ２は、電位Ｖ１よりも例えば５Ｖ高いとしたが、この電位差は、５Ｖに限られることはない。インクが、水性インクの場合には５Ｖ、顔料インクや染料インクの場合には５〜８Ｖというように、電位差は適宜変更される。
【０１１３】
上述した第１実施形態では、第２充電部分の電位差が第１充電部分の電位差よりも大きいとし、また、上述した第２実施形態では、第２充電部分の電位差が第１充電部分の電位差よりも小さいとした。しかし、第２充電部分の電位差と第１充電部分の電位差は、同じであってもよい。この場合は、第１充電部分に起因してインクに与えられる圧力振動も、第２充電部分に起因してインクに与えられる圧力振動も、適度な振幅となる。このため、第２充電部分による加振のタイミングは、上述した式（３）で表される範囲内に定めてもよいし、上述した式（４）で表される範囲内に定めてもよい。
【０１１４】
＜放電部分の生成開始タイミングについて＞
なお、第１，第２実施形態において、放電部分の生成開始タイミング（タイミングｔ４，ｔ４’）を、固有振動周期Ｔｃを用いて定めるとしたが、これに代えて、第２充電部分の生成開始タイミングによって決まる圧力振動波形（合成波形）の周期を予測（シミュレーション）し、予測した周期（又は位相）を用いて定めてもよい。合成波形の周期は、合成初期においては、一定ではなく、成分となる圧力振動波形の割合に応じて、固有振動周期Ｔｃからずれているためである。例えば、図８Ｂに示す合成波形Ｐｍの場合、その周期は、固有振動周期Ｔｃよりもわずかに長周期化している（なお、成分である圧力振動波形Ｐβの割合が大きくなると、合成波形Ｐｍの周期は、固有振動周期Ｔｃに等しくなる。）。
【０１１５】
＜ピエゾ素子６１について＞
ピエゾ素子６１の固有振動周期は、微振動用パルスの充電部分や放電部分に起因してインクに与えられる圧力振動の固有振動周期Ｔｃよりも短いことが好ましい。
また、上述した各実施形態では、ピエゾ素子６１が充電されることにより圧力室６３の容積が大きくなる場合について説明したが、ピエゾ素子６１が放電されることにより圧力室６３の容積が大きくなる場合についても同様に説明される。
また、上述した各実施形態において、ピエゾ素子６１に代えて、例えば、磁歪素子を用いてもよい。
【０１１６】
＜プリンタ１について＞
上述した各実施形態によるプリンタ１は、紙を搬送しながら、ラインヘッド６０からインク滴を吐出するものである。しかし、本発明は、インク滴を吐出するヘッドを移動させながら印刷を行うシリアルプリンタにも適用することができる。
【０１１７】
＜液体吐出装置について＞
上述した各実施形態では、圧力室６３を含むインク流路６２に充填される液体がインクであるプリンタ１について説明した。しかし、インク流路６２に充填される液体はインクに限られるものではない。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出する液体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する液体吐出装置であってもよい。そして、これらのうち何れか一種の液体吐出装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェット式プリンタの構成を概略的に示す図である。
【図２】図１におけるラインヘッドの内部構成を詳細に示す部分拡大断面図である。
【図３】図２のラインヘッドにおいて、ノズルからインク滴が吐出されるときの様子を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、図１における信号生成部によって生成される駆動信号を説明するための図である。
【図５】ドット形成データを説明するための図であり、図５Ａは、形成すべきドットの大きさとドット形成データの関係を説明するための図であり、図５Ｂは、ドット形成データと印加対象のパルスとの関係を説明するための図である。
【図６】図４に示す微振動用パルスを拡大した図である。
【図７】図６に示す微振動用パルスをピエゾ素子に印加する前及び印加したときのメニスカスの状態を示す図であり、図７Ａは、微振動用パルスの印加前のメニスカスの状態を示す図であり、図７Ｂは、微振動用パルスの印加によって、メニスカスが圧力室側に引き込まれたときの状態の一例を示す図であり、図７Ｃは、微振動用パルスの印加によって、メニスカスが圧力室側とは反対側に押し出されたときの状態の一例を示す図である。
【図８】図６に示す微振動用パルスをピエゾ素子に印加したときに、圧力室内のインクに与えられる圧力振動を説明するための図であり、図８Ａは、第１充電部分に起因して圧力室内のインクに与えられる圧力振動と、第２充電部分に起因して圧力室内のインクに与えられる圧力振動とを示しており、図８Ｂは、図８Ａに示す２つの圧力振動の合成波形を示している。
【図９】本発明の第２実施形態による微振動用パルスを説明するための図である。
【図１０】図９に示す微振動用パルスをピエゾ素子に印加したときに、圧力室内のインクに与えられる圧力振動を説明するための図である。
【図１１】図６，図９とは別の、他の微振動用パルスを説明するための図である。
【図１２】図６，図９とは別の、さらに他の微振動用パルスを説明するための図であり、図１２Ａは、充電部分の電位変化パターンが直線である微振動用パルスを示し、図１２Ｂは、充電部分の電位変化パターンが曲線である微振動用パルスを示している。
【図１３】図４とは別の、他の駆動信号を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  プリンタ、１０  コントローラ、
２０  信号生成部、２１  第１駆動信号生成部、２２  第２駆動信号生成部、
５０  ヘッドユニット、６０  ラインヘッド、６１  ピエゾ素子、
６２  インク流路、６２ａ  共通インク室、６３  圧力室、
６４  振動板、６４ａ  厚肉部、６４ｂ  薄肉部、
７２  ヘッドドライバ、７２ａ，７２ｂ  スイッチ、
７３  制御信号生成回路
【図１】
0005181750.tif 000002
【図２】
0005181750.tif 000003
【図３】
0005181750.tif 000004
【図４】
0005181750.tif 000005
【図５】
0005181750.tif 000006
【図６】
0005181750.tif 000007
【図７】
0005181750.tif 000008
【図８】
0005181750.tif 000009
【図９】
0005181750.tif 000010
【図１０】
0005181750.tif 000011
【図１１】
0005181750.tif 000012
【図１２】
0005181750.tif 000013
【図１３】
0005181750.tif 000014