(57)【要約】【課題】液体噴射時のクロストークを防止して噴射特性を一定に揃えることが可能な液体噴射装置を提供する。【解決手段】第１の駆動信号ＣＯＭ１は、ノズルからインクを噴射させる噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３を有し、第２の駆動信号ＣＯＭ２は、ノズルからインクを噴射させない程度に圧力室内のインクに圧力変動を生じさせる微振動駆動パルスＰ４（非噴射駆動パルス）を有し、微振動駆動パルスの最低電位ＶＬ２は、噴射駆動パルスの最低電位ＶＬ１以下であり、単位周期Ｔにおいてインクを噴射させる噴射ノズルに対応する圧電素子には噴射駆動パルスが供給される一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧電素子には微振動駆動パルスが供給される。【選択図】図５
2012081624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から発生する駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧力発生手段に供給する選択供給手段と、を備え、
前記圧力発生手段は、前記作動面の中央部が前記圧力室の開口面よりも当該圧力室の内側に位置する基準状態に対応する基準電位よりも印加電位が高まるほど、当該作動面の中央部を基準状態から当該圧力室の内側に変位させる一方、印加電位が前記基準電位よりも低くなるほど前記作動面の中央部を基準状態から前記圧力室の外側に変位させるように構成され、
前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させる噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる非噴射駆動パルスと、を前記駆動信号に含ませ、
前記非噴射駆動パルスの最低電位は、前記噴射駆動パルスの最低電位以下であり、
前記選択供給手段は、液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧力発生手段には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧力発生手段には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記噴射駆動パルスは、前記基準電位から前記最低電位まで降下して前記作動面を前記圧力室に対して基準状態よりも外側に変形させる第１の降下要素と、前記最低電位を一定時間維持する第１の維持要素と、前記最低電位から前記基準電位よりも高い最高電位まで上昇して前記作動面を前記圧力室に対して基準状態よりも内側に向けて変形させる第１の上昇要素と、を少なくとも含み、
前記非噴射駆動パルスは、前記基準電位から前記噴射駆動パルスの最低電位よりも低い最低電位まで下降する第２の降下要素と、当該最低電位を一定時間維持する第２の維持要素と、前記最低電位から前記基準電位まで上昇する第２の上昇要素と、を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記非噴射駆動パルスの第２の降下要素は、同一周期の前記噴射駆動パルスの第１の降下要素よりも先に発生し、前記非噴射駆動パルスの第２の上昇要素は、同一周期の前記噴射駆動パルスの第１の上昇要素よりも後に発生することを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から発生する駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧力発生手段に供給する選択供給手段と、を備え、前記圧力発生手段は、前記作動面の中央部が前記圧力室の開口面よりも当該圧力室の内側に位置する基準状態に対応する基準電位よりも印加電位が高まるほど、当該作動面の中央部を基準状態から当該圧力室の内側に変位させる一方、印加電位が前記基準電位よりも低くなるほど前記作動面の中央部を基準状態から前記圧力室の外側に変位させるように構成され、前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させる噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる非噴射駆動パルスと、を前記駆動信号に含ませた液体噴射装置の制御方法であって、
前記非噴射駆動パルスの最低電位を、前記噴射駆動パルスの最低電位以下に設定し、
液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧力発生手段には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧力発生手段には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置に関し、特に、ノズルに連通する圧力室の一部を構成する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることによりノズルから液体を噴射させる液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は、液体を液滴としてノズルから噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクをインク滴として噴射させて記録を行うインクジェット式記録装置（プリンター）等の画像記録装置を挙げることができる。また、この他、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタに用いられる色材、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイに用いられる有機材料、電極形成に用いられる電極材等、様々な種類の液体の噴射に液体噴射装置が用いられている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
上記のプリンターに搭載される記録ヘッドは、インクカートリッジ等のインク供給源からのインクを圧力室に導入し、圧力発生手段を作動させて圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用して圧力室内のインクをノズルからインク滴として噴射するように構成されたものがある。このような記録ヘッドでは、記録画像の画質向上に対応するべく、複数のノズルを高密度に配設している。これにより、各ノズルに連通している圧力室も高い密度で形成されており、その結果、隣り合う圧力室同士を区画する隔壁は非常に薄くなっている。そのため、例えば、あるノズルからインクを噴射する際に、圧力発生手段の駆動による圧力室内のインクの圧力変動に伴って、隔壁が隣の圧力室側に撓む可能性がある。この点に関し、噴射ノズルの両隣に位置するノズルでもそれぞれ同じタイミングで噴射が行われれば両隣の圧力室の内圧も高まるので、隔壁の撓みは抑えることができる。しかし、両隣のノズルの何れか一方でも噴射が行われない場合では、この非噴射ノズルの圧力室側に隔壁が撓む虞がある。そして、インク滴の噴射時に隔壁が隣の圧力室側に撓んでしまうと、その分、圧力損失が発生し、インク滴の飛翔速度の低下やインク滴量の減少等、インク滴の噴射特性が変化する虞がある。
【０００４】
このように、噴射ノズルにおいて、この噴射ノズルの両隣のノズルが同時に駆動される場合と、同時に駆動されない場合とで、圧力室内に発生する圧力変動の状態が異なり、これにより噴射ノズルにおける噴射特性が変動する、所謂クロストークが発生する問題があった。このような問題に対し、所謂微振動駆動パルスのように、噴射駆動パルスよりも電圧の小さい、即ち圧力室内に生じる圧力変動が小さい駆動パルスを、非噴射ノズルの圧力発生手段に印加させることで、当該非噴射ノズルの圧力室内にインクが噴射されない程度の圧力変動を付与する構成も提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２６５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記の微振動パルスでは、噴射ノズルにおける圧力変動に対して非噴射ノズルにおける圧力振動が小さいため、クロストークの抑制効果が十分に期待できない問題があった。
【０００７】
なお、このような問題は、インクを噴射する記録ヘッドを搭載したインクジェット式記録装置だけではなく、作動面を変形させることで圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることによりノズルから液体を噴射させる他の液体噴射装置においても同様に存在する。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射時のクロストークを防止して液体を同時に噴射するノズルの数に拘わらず噴射特性を一定に揃えることが可能な液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
駆動信号発生手段から発生する駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧力発生手段に供給する選択供給手段と、を備え、
前記圧力発生手段は、前記作動面の中央部が前記圧力室の開口面よりも当該圧力室の内側に位置する基準状態に対応する基準電位よりも印加電位が高まるほど、当該作動面の中央部を基準状態から当該圧力室の内側に変位させる一方、印加電位が前記基準電位よりも低くなるほど前記作動面の中央部を基準状態から前記圧力室の外側に変位させるように構成され、
前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させる噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる非噴射駆動パルスと、を前記駆動信号に含ませ、
前記非噴射駆動パルスの最低電位は、前記噴射駆動パルスの最低電位以下であり、
前記選択供給手段は、液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧力発生手段には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧力発生手段には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、非噴射駆動パルスの最低電位が噴射駆動パルスの最低電位以下の値に設定され、液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧力発生手段には噴射駆動パルスが供給される一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧力発生手段には非噴射駆動パルスが供給されるので、非噴射ノズル側の圧力室では作動面が基準状態から変位し、この作動面が圧力室を区画する隔壁を隣の圧力室側に押圧する状態となり、噴射ノズルに対応する圧力室内の圧力が高まった際に隔壁が非噴射ノズル側に変形することが抑制される。これにより、噴射ノズル側の圧力室から非噴射ノズル側の圧力室側への圧力損失を低減させることができる。その結果、噴射ノズルに隣接するノズルで同時に噴射が行われる場合（噴射ノズルの隣に位置するノズルが噴射ノズルである場合）と、噴射ノズルに隣接するノズルで同時に噴射が行われない場合（噴射ノズルの隣のノズルが非噴射ノズルである場合）とで、液体の飛翔速度や液量等の噴射特性がばらつくことが抑制される。
【００１１】
上記構成において、前記噴射駆動パルスは、前記基準電位から前記最低電位まで降下して前記作動面を前記圧力室に対して基準状態よりも外側に変形させる第１の降下要素と、前記最低電位を一定時間維持する第１の維持要素と、前記最低電位から前記基準電位よりも高い最高電位まで上昇して前記作動面を前記圧力室に対して基準状態よりも内側に向けて変形させる第１の上昇要素と、を少なくとも含み、
前記非噴射駆動パルスは、前記基準電位から前記噴射駆動パルスの最低電位よりも低い最低電位まで下降する第２の降下要素と、当該最低電位を一定時間維持する第２の維持要素と、前記最低電位から前記基準電位まで上昇する第２の上昇要素と、を少なくとも含む構成を採用することが望ましい。
【００１２】
また、上記構成において、前記非噴射駆動パルスの第２の降下要素は、同一周期の前記噴射駆動パルスの第１の降下要素よりも先に発生し、前記非噴射駆動パルスの第２の上昇要素は、同一周期の前記噴射駆動パルスの第１の上昇要素よりも後に発生する構成を採用することが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、非噴射駆動パルスの第２の降下要素が、同一単位周期の噴射駆動パルスの第１の降下要素よりも先に発生し、また、非噴射駆動パルスの第２の上昇要素は、同一周期の噴射駆動パルスの第１の上昇要素よりも後に発生するので、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスにより噴射動作が開始する前に、非噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスの第２の降下要素による作動面の基準状態から圧力室外側への変形が完了し、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスによりインクが噴射された後に、非噴射ノズルにおいて非噴射駆動パルスの第２の上昇要素による作動面の基準状態への復帰が完了するので、噴射ノズル側の圧力室における圧力損失がより確実に防止される。
【００１４】
そして、本発明の液体噴射装置の制御方法は、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から発生する駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧力発生手段に供給する選択供給手段と、を備え、前記圧力発生手段は、前記作動面の中央部が前記圧力室の開口面よりも当該圧力室の内側に位置する基準状態に対応する基準電位よりも印加電位が高まるほど、当該作動面の中央部を基準状態から当該圧力室の内側に変位させる一方、印加電位が前記基準電位よりも低くなるほど前記作動面の中央部を基準状態から前記圧力室の外側に変位させるように構成され、前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させる噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる非噴射駆動パルスと、を前記駆動信号に含ませた液体噴射装置の制御方法であって、
前記非噴射駆動パルスの最低電位を、前記噴射駆動パルスの最低電位以下に設定し、
液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧力発生手段には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧力発生手段には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する斜視図である。
【図３】記録ヘッドの部分断面図である。
【図４】記録ヘッドの電気的構成を説明するブロック図である。
【図５】駆動信号の構成を説明する波形図である。
【図６】記録ヘッドのノズル列方向における要部断面図である
【図７】各種罫線を説明する模式図である。
【図８】斜め罫線の繋ぎ目を説明する拡大模式図である。
【図９】第２実施形態における駆動信号の構成を説明する波形図である。
【図１０】第３実施形態における駆動信号の構成を説明する波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００１７】
図１はプリンター１の構成を示す斜視図である。このプリンター１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２が取り付けられると共に、液体供給源の一種であるインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録動作時の記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、キャリッジ４を記録紙６（記録媒体および着弾対象の一種）の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７と、主走査方向に直交する副走査方向に記録紙６を搬送する紙送り機構８と、を備えて概略構成されている。
【００１８】
キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出され、その検出信号、即ち、エンコーダーパルス（位置情報の一種）がプリンターコントローラー３１の制御部３７（図４参照）に送信される。リニアエンコーダー１０は位置情報出力手段の一種であり、記録ヘッド２の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報として出力する。このため、制御部３７は、受信したエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ４に搭載された記録ヘッド２の走査位置を認識できる。即ち、例えば、受信したエンコーダーパルスをカウントすることで、キャリッジ４の位置を認識することができる。これにより、制御部３７はこのリニアエンコーダー１０からのエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作を制御することができる。
【００１９】
キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側の端部領域には、キャリッジの走査の基点となるホームポジションが設定されている。本実施形態におけるホームポジションには、記録ヘッド２のノズル形成面（ノズルプレート２９：図３参照）を封止するキャッピング部材１１と、ノズル形成面を払拭するためのワイパー部材１２とが配置されている。そして、プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録紙６上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、記録ヘッド２は、圧力発生ユニット１５と流路ユニット１６とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。圧力発生ユニット１５は、圧力室１７を区画するための圧力室プレート１８、供給側連通口２２及び第１連通口２４ａを開設した連通口プレート１９、及び、圧電素子２０を実装した振動板２１と、を積層し、焼成等により一体化することで構成されている。また、流路ユニット１６は、供給口２３や第２連通口２４ｂを形成した供給口プレート２５、リザーバー２６や第３連通口２４ｃを形成したリザーバープレート２７、及び、ノズル２８が形成されたノズルプレート２９からなるプレート部材を積層状態で接着することで構成されている。ノズルプレート２９は、複数（例えば、３６０個）のノズル２８が列設されてノズル列が構成されている。このノズル列は、例えば、インクの色毎に設けられる。
【００２１】
圧力室１７とは反対側となる振動板２１の外側表面には、圧力室１７毎に対応して圧電素子２０が配設される。例示した圧電素子２０は、所謂撓み振動モードの圧電素子であり、駆動電極２０ａと共通電極２０ｂとによって圧電体２０ｃを挟んで構成されている。そして、圧電素子２０の駆動電極に駆動信号（駆動パルス）が印加されると、駆動電極２０ａと共通電極２０ｂとの間には電位差に応じた電場が発生する。この電場は圧電体２０ｃに付与され、圧電体２０ｃが付与された電場の強さに応じて変形する。即ち、駆動電極２０ａの電位を高くする程、圧電体層２０ｃの幅方向（ノズル列方向）の中央部が圧力室１７の内側（ノズルプレート２９に近づく側）に撓み、圧力室１７の容積を減少させるように振動板２１を変形させる。一方、駆動電極２０ａの電位を低くする程（０に近づける程）、圧電体層２０ｃの短尺方向の中央部が圧力室１７の外側（ノズルプレート２９から離れる側）に撓み、圧力室１７の容積を増加させるように振動板２１を変形させる。ここで、振動板２１において、圧力室１７の開口部を封止している部分は、本発明における作動面として機能する。この作動面の面積は、当該作動面によって封止される圧力室１７の開口面積よりも少し広くなっている。これにより、作動面が圧力室１７の開口面よりも内側又は外側に容易に撓むことができるようになっている。なお、圧電素子２０の変形による振動板２１の作動面の動きの詳細については、図６の模式図を用いて後述する。
【００２２】
図４は、プリンター１の電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンター１は、プリンターコントローラー３１とプリントエンジン３２とで概略構成されている。プリンターコントローラー３１は、ホストコンピューター等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）３３と、各種データ等を記憶するＲＡＭ３４と、各種制御のための制御プログラム等を記憶したＲＯＭ３５と、ＲＯＭ３５に記憶されている制御プログラムに従って各部の統括的な制御を行う制御部３７と、クロック信号を発生する発振回路３８と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路３９（駆動信号発生手段の一種）と、印刷データをドット毎に展開することで得られたドットパターンデータや駆動信号等を記録ヘッド２に出力するための内部インタフェース（内部Ｉ／Ｆ）４０と、を備えている。また、プリントエンジン３２は、記録ヘッド２、キャリッジ移動機構７、紙送り機構８、及び、リニアエンコーダー１０から構成されている。
【００２３】
制御部３７は、リニアエンコーダー１０から出力されるエンコーダーパルスからタイミングパルスＰＴＳ（図５参照）を生成するタイミングパルス生成手段として機能する。このタイミングパルスＰＴＳは、駆動信号発生回路３９が発生する駆動信号の発生開始タイミングを定める信号である。つまり、駆動信号発生回路３９は、このタイミングパルスＰＴＳを受信する毎に駆動信号を出力する。また、制御部３７は、印刷データのラッチタイミングを規定するラッチ信号ＬＡＴ、及び、駆動信号に含まれる各噴射駆動パルスの選択タイミングを規定するチェンジ（又はチャンネル）信号ＣＨを出力する。
【００２４】
上記の駆動信号発生回路３９は、タイミングパルスＰＴＳの受信毎に複数の噴射駆動パルスを含む駆動信号ＣＯＭを発生する。換言すると、駆動信号発生回路３９は、上記のタイミングパルスＰＴＳに基づく周期（以下、単位周期Ｔという。）で複数（本実施形態においては２つ）の駆動信号ＣＯＭを繰り返し発生する。
図５は、本実施形態における駆動信号発生回路３９が発生する第１の駆動信号ＣＯＭ１および第２の駆動信号ＣＯＭ２の構成の一例を説明する図である。なお、同図において横軸は時間を、縦軸は電位を、それぞれ示している。本実施形態における第１の駆動信号ＣＯＭ１は、３つの噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３を単位周期Ｔ内に有する一連の信号である。本実施形態において、第１の駆動信号ＣＯＭ１の単位周期Ｔは、３つの期間（パルス発生期間）ｔ１〜ｔ３に区分されている。そして、期間ｔ１で第１噴射駆動パルスＰ１が発生し、期間ｔ２で第２噴射駆動パルスＰ２が発生し、期間ｔ３で第３噴射駆動パルスＰ３が発生する。一方、本実施形態における第２の駆動信号ＣＯＭ２は、１つの微振動駆動パルスＰ４（本発明における非噴射駆動パルスの一種）を単位周期Ｔ内に含む信号である。これらの各駆動パルスの詳細については後述する。
【００２５】
次に、この記録ヘッド２の電気的構成について説明する。この記録ヘッド２は、図４に示すように、第１シフトレジスター４１及び第２シフトレジスター４２からなるシフトレジスター（ＳＲ）回路と、第１ラッチ回路４３及び第２ラッチ回路４４からなるラッチ回路と、デコーダー４５と、制御ロジック４６と、レベルシフター４７と、スイッチ４８と、圧電素子２０とを備えている。そして、各シフトレジスター４１，４２、各ラッチ回路４３，４４、レベルシフター４７、スイッチ４８、及び、圧電素子２０は、それぞれノズル２８毎に対応した数だけ設けられる。なお、図４では、１ノズル分の構成のみが図示され、他のノズル分の構成については図示が省略されている。
【００２６】
この記録ヘッド２は、プリンターコントローラー３１から送られてくる印刷データ（画素データ）ＳＩに基づいてインク（液体の一種）の噴射制御を行う。本実施形態では、２ビットで構成された印刷データＳＩの上位ビット群、印刷データＳＩの下位ビット群の順に記録ヘッド２へクロック信号ＣＬＫに同期して送られてくるので、まず、印刷データＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター４２にセットされる。全てのノズル２８について印刷データＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター４２にセットされると、次にこの上位ビット群が第１シフトレジスター４１にシフトする。これと同時に、印刷データＳＩの下位ビット群が第２シフトレジスター４２にセットされる。
【００２７】
第１シフトレジスター４１の後段には、第１ラッチ回路４３が電気的に接続され、第２シフトレジスター４２の後段には、第２ラッチ回路４４が電気的に接続されている。そして、プリンターコントローラー３１側からのラッチパルスが各ラッチ回路４３，４４に入力されると、第１ラッチ回路４３は記録データの上位ビット群をラッチし、第２ラッチ回路４４は記録データの下位ビット群をラッチする。各ラッチ回路４３，４４でラッチされた記録データ（上位ビット群，下位ビット群）はそれぞれ、デコーダー４５へ出力される。このデコーダー４５は、記録データの上位ビット群及び下位ビット群に基づいて、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２に含まれる各駆動パルスを選択するためのパルス選択データを生成する。
【００２８】
スイッチ４８の入力側には駆動信号発生回路３９からの第１の駆動信号ＣＯＭ１および第２の駆動信号ＣＯＭ２が供給される。また、スイッチ４８の出力側には、圧電素子２０が接続されている。このスイッチ４８は、上記のパルス選択データに基づき各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２に含まれる各駆動パルスを圧電素子２０へ選択的に供給する。このような動作をするスイッチ４８は、本発明における選択供給手段の一種として機能する。
【００２９】
第１の駆動信号ＣＯＭ１に含まれる各噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３は、膨張要素ｐ１と、膨張ホールド要素ｐ２と、収縮要素ｐ３と、制振ホールド要素ｐ４と、制振要素ｐ５とからなる。膨張要素ｐ１は、圧力室１７の基準容積（膨張又は収縮の基準となる容積）に対応する中間電位ＶＢ（本発明における基準電位）から第１の膨張電位ＶＬ１（噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３の最低電位）まで一定勾配で電位を下降させる波形要素であり、本発明における第１の降下要素に相当する。膨張ホールド要素ｐ２は、膨張要素ｐ１の終端電位である第１の膨張電位ＶＬ１を維持する波形要素であり、本発明における第１の維持要素に相当する。収縮要素ｐ３は、第１の膨張電位ＶＬ１から収縮電位ＶＨまで急勾配で電位を上昇させる波形要素であり、本発明における第１の上昇要素に相当する。制振ホールド要素ｐ４は、収縮電位ＶＨを所定期間維持する波形要素である。また、制振要素ｐ５は収縮電位ＶＨから中間電位ＶＢまでインクを噴射させない程度の一定勾配で電位を復帰させる波形要素である。
【００３０】
図６は、記録ヘッド２のノズル列方向における要部断面図である。なお、同図における中央のノズル２８は、ある単位周期でインクを噴射する噴射ノズルであり、当該噴射ノズルの両側に位置するノズル２８は同一の単位周期でインクを噴射しない非噴射ノズルである。また、同図において構成部材の一部を簡略化して示している。
上記の中間電位ＶＢが圧電素子２０に継続的に供給されている間、図６（ａ）に示すように、作動面における幅方向（ノズル列方向）の中央部は、圧力室１７の開口面よりも当該圧力室１７の内側（ノズルプレート２９側）に位置する状態となる。即ち、中間電位ＶＢが圧電素子２０に供給されると、圧電素子２０の幅方向の中央部が圧力室１７の内側に少し撓んだ状態となる。この状態が基準状態である。第１の駆動信号ＣＯＭ１の各噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３と第２の駆動信号ＣＯＭ２の微振動駆動パルスＰ４の何れも圧電素子２０に供給されない間は、上記の中間電位ＶＢが圧電素子２０に継続的に供給されるので、単位周期内でインクを噴射するノズル２８（以下、適宜噴射ノズルという。）および同一の単位周期内でインクを噴射しないノズル２８（以下、適宜非噴射ノズルという。）に拘わらず図６（ａ）に示す基準状態となる。以下、この基準状態における圧力室１７の容積を基準容積と言う。図６を用いたインクの噴射制御については後述する。
【００３１】
上記の噴射駆動パルスが圧電素子２０に供給されると、まず、膨張要素ｐ１によって圧電素子２０および振動板２１の作動部の幅方向中央部が圧力室１７の外側（ノズルプレート２９から離隔する側）に向けて撓む。これにより圧力室１７が中間電位ＶＢに対応する基準容積から第１の膨張電位ＶＬ１に対応する第１の膨張容積まで膨張する。この膨張によりノズル２８におけるメニスカスが圧力室１７側に引き込まれると共に、圧力室１７内にはリザーバー２６側から供給口を通じてインクが供給される。そして、この圧力室１７の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ２の供給期間中に亘って維持される。その後、収縮要素ｐ３が印加されることで圧電素子２０および作動部の中央部が圧力室１７の内側に撓む。これにより、圧力室１７は第１の膨張容積から収縮電位ＶＨに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室１７の急激な収縮により圧力室１７内のインクが加圧され、ノズル２８から規定量（例えば、数ｎｇ〜十数ｎｇ）のインクが噴射される。圧力室１７の収縮状態は、制振ホールド要素ｐ４の供給期間に亘って維持され、この間に、インクの噴射によって生じた圧力室１７内のインクの圧力振動は周期的に増減を繰り返す。そして、圧力室１７内のインク圧力が上昇するタイミングにあわせて制振要素ｐ５が供給され、これに伴って圧電素子２０および作動部の中央部が圧力室１７の外側に向けて撓んで基準状態に復帰する。これにより、圧力室１７が基準容積まで戻ると共に、圧力室１７内のインクの圧力変動（残留振動）が低減される。
【００３２】
本実施形態における第２の駆動信号ＣＯＭ２は、非噴射駆動信号の一種として機能し、単位周期Ｔ内に微振動駆動パルスＰ４のみが発生される。この微振動駆動パルスＰ４は、微振動膨張要素ｐ１１と、微振動膨張ホールド要素ｐ１２と、微振動収縮要素ｐ１３とからなる。微振動膨張要素ｐ１１は、圧力室１７の基準容積に対応する中間電位ＶＢから第２の膨張電位ＶＬ２（微振動駆動パルスＰ４の最低電位）まで、上記膨張要素ｐ１よりも十分に緩やかな勾配で電位を下降させる波形要素であり、本発明における第２の降下要素に相当する。この微振動膨張要素ｐ１１は、同一単位周期Ｔにおける第１噴射駆動パルスＰ１の膨張要素ｐ１よりも先に発生される。そして、図５に示すように、微振動膨張要素ｐ１１の終端の時点ｔｃは、第１噴射駆動パルスＰ１の膨張要素ｐ１の始点ｔａよりも先となる。また、第２の膨張電位ＶＬ２は、噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３の最低電位である第１の膨張電位ＶＬ１以下の値に設定されている。本実施形態における第２の膨張電位ＶＬ２は、０〜ＶＬ１の間の値となっている。
【００３３】
微振動膨張ホールド要素ｐ１２は、微振動膨張要素ｐ１１の終端電位である第２の膨張電位ＶＬ２を一定時間維持する波形要素であり、本発明における第２の維持要素に相当する。本実施形態における微振動膨張ホールド要素ｐ１２の発生時間Ｔｙ（始端ｔｃから終端ｔｄまでの時間）は、第１の駆動信号ＣＯＭ１における第１噴射駆動パルスＰ１の始端（膨張要素ｐ１の始端）から第３噴射駆動パルスＰ３の終端（制振要素ｐ５の終端）までの時間Ｔｘよりも長く設定されている。また、微振動収縮要素ｐ１３は、第２の膨張電位ＶＬ２から中間電位ＶＢまで、ノズル２８からインクが噴射されない態度に十分に緩やかな勾配で電位を上昇させる波形要素であり、本発明における第２の上昇要素に相当する。この微振動収縮要素ｐ１３は、同一単位周期Ｔにおける第３噴射駆動パルスＰ３の制振要素ｐ５よりも後に発生される。即ち、図５に示すように、微振動収縮要素ｐ１３の始端ｔｄは、第３噴射駆動パルスＰ３の制振要素ｐ５の終端ｔｂよりも後となる。
【００３４】
このように構成された微振動駆動パルスＰ４が圧電素子２０に供給されると、まず、微振動膨張要素ｐ１１によって圧電素子２０および振動板２１の作動部の幅方向中央部が圧力室１７の外側に撓む。これにより圧力室１７が中間電位ＶＢに対応する基準容積から第２の膨張電位ＶＬ２に対応する第２の膨張容積まで膨張する。本実施形態における第２の膨張容積は、上記の第１の膨張容積よりも大きい。この膨張によりノズル２８におけるメニスカスが圧力室１７側に引き込まれると共に、圧力室１７内にはリザーバー２６側から供給口を通じてインクが供給される。そして、この圧力室１７の膨張状態は、微振動膨張ホールド要素ｐ１２の供給期間中に亘って維持される。上述したように、この微振動膨張ホールド要素ｐ１２の時間Ｔｙが十分に長く採られているので、この間に微振動膨張要素ｐ１１による圧力室１７の膨張に伴って生じたインクの振動はほぼ収束される。その後、微振動収縮要素ｐ１３が印加されることで圧電素子２０および作動部の中央部が圧力室１７の内側に撓んで基準状態に復帰する。これにより、圧力室１７が基準容積まで戻ると共に、圧力室１７内のインクの残留振動が低減される。この圧力室１７の一連の容積変動に伴って圧力室１７内には比較的緩やかな圧力振動が生じ、この圧力変動によってノズル２８に露出したメニスカスが微振動する。このメニスカスの微振動によってノズル２８付近の増粘インクが分散され、その結果、インクの増粘を防止することができる。
【００３５】
次に、上記の駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を用いた記録制御（噴射制御）について図６を参照しながら説明する。
本実施形態における記録制御では、ある単位周期Ｔにおいてインクの噴射を行うノズル２８（噴射ノズル）に対応する圧電素子２０に対して第１の駆動信号ＣＯＭ１の噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３の何れか１つ又は複数が供給される一方で、当該単位周期Ｔにおいてインクの噴射が行われないノズル２８（非噴射ノズルという）に対応する圧電素子２０に対して第２の駆動信号ＣＯＭ２の微振動駆動パルスＰ４が印加されるように構成されている。より具体的には、記録媒体の所定の位置に大ドットを形成する場合、単位周期Ｔ内の３つの噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３が噴射ノズルの圧電素子２０に順次印加されることで当該ノズルから３回連続してインクが噴射される。また、中ドットを形成する場合、単位周期Ｔ内の２つの噴射駆動パルスＰ１，Ｐ３が噴射ノズルの圧電素子２０に順次印加されることで当該ノズルから２回連続してインクが噴射される。さらに、小ドットを形成する場合、単位周期Ｔ内の１つの噴射駆動パルスＰ２が噴射ノズルの圧電素子２０に印加されることで当該ノズルからインクが噴射される。そして、何れのドットも形成しない非記録の場合、第２の駆動信号ＣＯＭ２の微振動駆動パルスＰ４が非噴射ノズルの圧電素子２０に印加されることで、インクが噴射されない程度に当該非噴射ノズルにおけるメニスカスが微振動する。これにより、本実施形態１のプリンターでは「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」、「非記録」の４階調での記録が可能となっている。なお、以下では、単位周期Ｔ内おいて図６における中央のノズル２８から小ドットに対応するインクを噴射させる一方、当該噴射ノズルの両隣のノズル２８からはインクを噴射させない場合について例示する。つまり、以下の例では、中央のノズル２８が噴射ノズルであり、当該噴射ノズルの両隣に位置するノズル２８がそれぞれ非噴射ノズルである。
【００３６】
第１の駆動信号ＣＯＭ１の各噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３および第２の駆動信号ＣＯＭ２の微振動駆動パルスＰ４の何れも圧電素子２０に印加されない間は、上記の中間電位ＶＢが圧電素子２０に継続的に供給されるので、噴射ノズルと非噴射ノズルとに拘わらず、図６（ａ）に示す基準状態となる。上述したように、この基準状態では、作動面における幅方向の中央部が、圧力室１７の開口面よりも当該圧力室１７の内側に位置する状態となっている。そして、この基準状態では、各ノズル２８に対応する圧力室１７内の圧力も同程度となっている。
【００３７】
次に、非噴射ノズルの圧電素子２０に微振動駆動パルスＰ４の微振動膨張要素ｐ１１が供給される。これにより、図６（ｂ）において白抜きの矢印で示すように、非噴射ノズルに対応する圧電素子２０および振動板２１の作動部の幅方向中央部が、圧力室１７の開口面と同一面となる程度（或いは少し外側に位置する程度）まで撓む。このように作動面が圧力室１７の開口面の近傍まで撓むことで、当該圧力室１７を区画している両側の隔壁３０に対して作動面がノズル列方向に突っ張る形となる。これにより、図６（ｂ）において黒塗りの矢印で示すように、これらの隔壁３０は、作動面によって隣の圧力室１７側にそれぞれ押圧された状態となる。この押圧により、図６（ｂ）においてハッチングの矢印で示すように、噴射ノズル側の作動面には下側（ノズル２８側）の力が作用する。この押圧状態は、微振動駆動パルスＰ４の微振動膨張ホールド要素ｐ１２の供給期間Ｔｙに亘って維持される。なお、微振動膨張要素ｐ１１の終端の時点では、噴射ノズルの圧電素子２０および振動板２１の作動部は、図６（ａ）に示す基準状態のままである。
【００３８】
次に、非噴射ノズルにおける作動面による隔壁３０の押圧状態が維持されている状態（即ち、非噴射ノズルに対応する圧電素子２０に対して微振動膨張ホールド要素ｐ１２が印加され続けている状態）で、期間ｔ２において噴射ノズルに対応する圧電素子２０に対して第２噴射駆動パルスＰ２の膨張要素ｐ１が印加され、図６（ｂ）において白抜きの矢印示すように、当該噴射ノズルに対応する圧電素子２０および振動板２１の作動部の幅方向中央部が、圧力室１７の開口面の近傍（開口面よりもやや内側）まで撓む。これにより、圧力室１７が中間電位ＶＢに対応する基準容積から第１の膨張電位ＶＬ１に対応する第１の膨張容積まで膨張する。ここで、第１の膨張電位ＶＬ１と第２の膨張電位ＶＬ２とが同じ値である場合、作動部の撓み量（圧力室外側への変位量）も同程度になる。この場合、隔壁３０がその両側の作動面から受ける押圧力は、ほぼ等しく釣り合った状態となる。これに対し、本実施形態においては、第２の膨張電位ＶＬ２が第１の膨張電位ＶＬ１よりも低い値に設定されているので、非噴射ノズルに対応する作動部の圧力室外側への撓み量が、噴射ノズルに対応する作動部の撓み量よりも大きくなる。このため、非噴射ノズルに対応する圧力室１７と噴射ノズルに対応する圧力室１７との間の隔壁３０に対して、非噴射ノズル側の作動面から受ける押圧力の方が、噴射ノズル側の作動面から受ける押圧力よりも大きくなる。したがって、噴射ノズルに対応する作動面が圧力室１７の外側に最大限に撓んだ状態においても、当該圧力室１７を区画する隔壁３０は、非噴射ノズル側の作動面によって内側に押圧された状態が維持される。したがって、噴射ノズル側の作動面には下側の力が継続して作用する。
【００３９】
噴射ノズルにおける圧力室１７の膨張状態が、第２噴射駆動パルスＰ２の膨張ホールド要素ｐ２の供給期間中に亘って維持された後、第２噴射駆動パルスＰ２の収縮要素ｐ３が印加されることで、図６（ｃ）において白抜きの矢印示すように、噴射ノズルにおける圧電素子２０および作動部の中央部が圧力室１７の内側（下側）に急激に撓む。これにより、圧力室１７は第１の膨張容積から収縮電位ＶＨに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室１７の急激な収縮により圧力室１７内の圧力が急激に上昇し、これによりノズル２８から規定量（例えば、数ｎｇ〜十数ｎｇ）のインクが噴射される。このとき、当該噴射ノズルに対応する圧力室１７を区画する隔壁３０は、非噴射ノズル側の作動面によって内側に押圧されているので、当該圧力室１７の内圧が上昇しても当該隔壁３０が非噴射ノズル側に変形する（撓む）ことが抑制される。これにより、噴射ノズルの圧力室１７から非噴射ノズルの圧力室１７側への圧力損失を低減させることができる。その結果、噴射ノズルに隣接するノズル２８で同時に噴射が行われる場合（噴射ノズルの隣に位置するノズルが噴射ノズルである場合）と、噴射ノズルに隣接するノズル２８で同時に噴射が行われない場合（噴射ノズルの隣のノズルが非噴射ノズルである場合）とで、インクの飛翔速度やインクの量等の噴射特性がばらつくことが抑制される。即ち、隣接するノズル間におけるクロストークが防止される。
【００４０】
また、単位周期Ｔにおける何れの期間でもインクの噴射・非噴射に拘らず、全てのノズル２８に対応する圧電素子２０が作動して圧力室１７内に圧力変動が生じるので、リザーバー２６を通じた非噴射ノズルの圧力室への圧力損失をも低減することが可能となり、この点でもクロストークの防止に寄与する。さらに、本実施形態においては、第２の膨張電位ＶＬ２が噴射駆動パルスの最低電位である第１の膨張電位ＶＬ１以下の値に設定されているので、噴射ノズルにおける圧力室１７の内圧が上昇しても当該圧力室１７を区画する隔壁３０が非噴射ノズル側に変形することがより確実に抑制される。これにより、圧力損失をより効果的に抑制することができる。
【００４１】
噴射ノズルにおける圧力室１７の収縮状態は、第２噴射駆動パルスＰ２の制振ホールド要素ｐ４の供給期間に亘って維持された後、同じく第２噴射駆動パルスＰ２の制振要素ｐ５の供給により、圧電素子２０および作動部の中央部が基準状態まで戻る。これにより、圧力室１７が基準容積まで復帰すると共に、圧力室１７内のインクの圧力変動（残留振動）が低減される。一方、非噴射ノズル側では、微振動膨張ホールド要素ｐ１２の供給期間Ｔｙの経過後、微振動駆動パルスＰ４の微振動収縮要素ｐ１３が圧電素子２０に印加されることで、当該圧電素子２０および作動部の中央部が圧力室１７の内側に撓んで基準状態に復帰する。
【００４２】
本実施形態においては、微振動駆動パルスＰ４の微振動膨張要素ｐ１１が、同一単位周期Ｔの噴射駆動パルス（単位周期Ｔ内おいて先頭の第１噴射駆動パルスＰ１）の膨張要素ｐ１よりも先に発生し、また、微振動駆動パルスＰ４の微振動収縮要素ｐ１３が、同一単位周期Ｔの噴射駆動パルス（単位周期Ｔ内おいて最後尾の第３噴射駆動パルスＰ３）の収縮要素ｐ３よりも後に発生するので、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスにより噴射動作が開始する前に、非噴射ノズルにおいて微振動駆動パルスＰ４の微振動膨張要素ｐ１１による作動面の基準状態から圧力室外側への変形が完了し、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスによりインクが噴射された後に、非噴射ノズルにおいて微振動駆動パルスＰ４の微振動収縮要素ｐ１３による作動面の基準状態への復帰が完了するので、噴射ノズルの圧力室１７における圧力損失がより確実に防止される。
【００４３】
ここで、上記プリンター１において、記録紙６等の記録媒体に対して罫線を記録する場合について説明する。
図７は記録媒体に形成された罫線の例を示す模式図であり、（ａ）は０°の縦罫線、（ｂ）は６°の斜め罫線、（ｃ）は４５°の斜め罫線、（ｄ）は９０°の横罫線をそれぞれ示している。また、図８は、４５°の斜め罫線の繋ぎ目の拡大模式図である。
所謂双方向記録が可能なプリンター１において、副走査方向に平行な縦罫線の角度を０°とし、主走査方向に平行な横罫線の角度を９０°とすると、９０°の横罫線については、記録密度に対応する間隔で同一のノズル２８から連続してインクを噴射させて着弾ドットをヘッド走査方向に直線状に並べることで形成することができる。また、０°の縦罫線については、隣接する複数のノズル２８から同時にインクを噴射して着弾ドットを副走査方向に直線状に並べることで形成することができる。さらに斜め罫線については、各ノズルの噴射タイミングを記録密度に対応する間隔で順次ずらしながらインクを噴射させることで形成することができる。
【００４４】
ところで、ノズル列の長さ以上の縦罫線を記録する場合、まず、一つ目のパス（往路の走査）において各ノズル２８からインクを噴射させることで、記録媒体における所定の位置にドット群を形成して罫線の一部を記録し、ノズル列の長さ分だけ記録媒体を副走査方向に搬送した後、二つ目のパス（復路の走査）において各ノズル２８からインクを噴射させて、先に形成されたドット群に連続するように次のドット群を形成する。このように複数のパスにより、所定の記録密度で直線状に着弾ドットを並べることで各種の罫線を形成することができる。
【００４５】
記録ヘッド２を記録媒体に対して走査させながらインクを噴射する構成では、ノズル２８から噴射されたインクは、記録媒体の記録面に対して斜め方向に飛翔する。したがって、この点を考慮して、往路と復路とでインクの着弾位置が揃うように噴射タイミングを調整する必要がある。例えば、図７（ａ）に示す縦罫線を形成する場合に、往復でのインクの着弾位置が一致するように噴射タイミングを調整することが考えられる。即ち、ノズル列を構成する全て（又は大多数）のノズルから同時にインクを噴射させたとき（所謂全ＯＮ時）に往復の着弾位置が合うように、往復の走査における噴射タイミングが調整される。これにより、複数のパスで縦罫線を記録する場合に、罫線を構成するドット群の繋ぎ目（所謂バンドの繋ぎ目）が副走査方向に直線的に並ぶため、がたつきの無い罫線を形成することが可能となる。
【００４６】
ところが、隣接ノズル間でのクロストークを考慮しないと、隣接する複数のノズル２８からインクを同時に噴射させた場合（全ＯＮ時）と、ノズル２８から単独でインクを噴射させた場合（１ＯＮ時）とで、インクの飛翔速度が変わる。このため、主走査方向におけるインクの着弾位置も異なってしまう。即ち、全ＯＮ時に着弾位置が揃うように往復の噴射タイミングを調整した場合、同時に噴射するノズル２８の数が少なくなるほどインクの速度が低下するので、これにより着弾位置にずれが生じる。例えば、図７（ｃ）に示す４５°の斜め罫線を形成する際、それぞれのドットを形成するタイミングでは各ノズル２８が１ＯＮであるので、全ＯＮ時と比べてインクの飛翔速度が低下する。インクの飛翔速度が低下した場合、その分、記録媒体に着弾するまでの飛翔時間が長くなるので、インクの着弾位置がヘッド移動方向の先方側にずれる傾向となる。このため、図８において左から右への方向が往路の走査方向で、右から左への方向が復路の走査方向だとすると、一点鎖線で示す仮想的な４５°の斜め罫線（理想的な着弾位置を示す仮想線）に対し、往路では矢印に示すように右側にずれて着弾し、復路では左側にずれて着弾する。このように、罫線の繋ぎ目においてドットの着弾位置ずれが生じ、視覚的にガタついて見えてしまうという問題がある。同様に、１ＯＮ時に往復の着弾位置が揃うようにタイミングを調整した場合において、４５°の斜め罫線を形成する際には、往復の繋ぎ目においても４５°の仮想罫線上に各インクが直線的に着弾する。しかし、この場合において、例えば０°の縦罫線を記録する際には、１ＯＮ時と比べてインクの飛翔速度が高まるので、インクの着弾位置がヘッド移動方向の後方側にずれる傾向となる。その結果、縦罫線の繋ぎ目で着弾位置ずれが生じてしまい、記録品質が低下する。この点に関し、本発明を適用した場合、同時に噴射するノズル２８の数に拘わらず、インクの噴射特性が揃えられるため、罫線の繋ぎ目における着弾位置ずれが防止され、記録品質が向上する。
【００４７】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００４８】
例えば、上記第１実施形態では、第１の駆動信号ＣＯＭ１に第１噴射駆動パルスＰ１〜第３噴射駆動パルスＰ３の３つを含む構成を例示したが、これには限られず、少なくとも１つ以上の噴射駆動パルスが含まれる構成であれば良い。また、噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３の波形が何れも同じである構成を例示したが、種々の波形の噴射駆動パルスを採用することができる。この場合、微振動駆動パルスＰ４の第２の膨張電位ＶＬ２が、全ての噴射駆動パルスの最低電位以下であることが望ましい。
また、上記第１実施形態では、本発明における非噴射駆動パルスとして、微振動駆動パルスＰ４を例示したが、非噴射駆動パルスに微振動機能を必ずしも持たせなくても良い。
さらに、上記第１実施形態とでは、非噴射駆動パルスである微振動駆動パルスＰ４を、全ての非噴射ノズルに対応する圧電素子２０に印加する構成を例示したが、これには限られず、少なくとも、噴射ノズルに隣接する非噴射ノズルに対応する圧電素子２０に微振動駆動パルスＰ４が印加されれば、上記実施形態と同様の作用効果が期待できる。
【００４９】
図９は、本発明の第２実施形態における駆動信号の構成を説明する波形図である。
上記第１実施形態では、第１の駆動信号ＣＯＭ１に噴射駆動パルスを含ませ、第２の駆動信号ＣＯＭ２に微振動駆動パルスを含ませた構成を例示したが、これには限れられない。第２実施形態では、１つの駆動信号ＣＯＭ′に、噴射駆動パルスと微振動駆動パルスの両方が含まれている点が上記第１実施形態と異なっている。
本実施形態における駆動信号ＣＯＭ′は、単位周期Ｔが合計７つの期間ｔ１〜ｔ７に区分されている。そして、期間ｔ１で微振動駆動パルスＰ４の前段部Ｐ４ａが発生し、期間ｔ２で前側接続要素ｐ１５ａが発生し、期間ｔ３で第１噴射駆動パルスＰ１が発生する。また、期間ｔ４で第２噴射駆動パルスＰ２が発生し、期間ｔ５で第３噴射駆動パルスＰ３が発生し、期間ｔ６で後側接続要素ｐ１５ｂが発生する。そして、期間ｔ７で微振動駆動パルスＰ４の後段部Ｐ４ｂが発生する。なお、前側接続要素ｐ１５ａと後側接続要素ｐ１５ｂは、圧電素子２０には印加されない波形要素である。前段部ｐ４ａは、基準電位ＶＢから第２の膨張電位ＶＬ２まで降下する微振動膨張要素ｐ１１と、第２の膨張電位ＶＬ２を一定時間維持する前側膨張ホールド要素ｐ１２ａとからなる。また、後段部ｐ４ｂは、第２の膨張電位ＶＬ２を一定時間維持する後側膨張ホールド要素ｐ１２ｂと、第２の膨張電位ＶＬ２から基準電位ＶＢまで上昇する微振動収縮要素ｐ１３とからなる。上記第１実施形態と同様に、第２の膨張電位ＶＬ２は、噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３の最低電位である第１の膨張電位ＶＬ１以下の値に設定されている。
【００５０】
本実施形態における記録制御では、噴射ノズルに対応する圧電素子２０に対しては噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３の何れか１つ又は複数が供給される点に関しては、上記第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。これに対し、非噴射ノズルに対応する圧電素子２０に対しては、期間ｔ１の前段部Ｐ４ａが選択されて印加された後、期間ｔ７の後段部Ｐ４ｂが選択されて印加されるように構成されている。この前段部ｐ４ａと後段部ｐ４ｂの組み合わせが、上記第１実施形態の微振動駆動パルスＰ４と同様の作用を奏する。したがって、第２実施形態の構成によっても、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。即ち、噴射ノズルにおけるインク噴射時の圧力損失を低減してクロストークを防止することができる。
【００５１】
図１０は、本発明の第３実施形態における駆動信号の構成を説明する波形図である。
上記第１実施形態では、複数の噴射駆動パルスに対して共通の微振動駆動パルスＰ４を設けた構成を例示したが、これには限られない。図８に例示した第３実施形態では、各噴射駆動パルスに対応させて微振動駆動パルスをそれぞれ個別に設けている点で上記第１の実施形態と異なっている。なお、第１の駆動信号ＣＯＭ１の構成は、第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。本実施形態における第２の駆動信号ＣＯＭ２′は、第１の駆動信号ＣＯＭ１と同様に、単位周期Ｔが合計３つの期間ｔ１〜ｔ３に区分されており、期間ｔ１で第１の微振動駆動パルスＰ４ａが発生し、期間ｔ２で第２の微振動駆動パルスＰ４ｂが発生し、期間ｔ３で第３の微振動駆動パルスＰ４ｃが発生する。各微振動駆動パルスＰ４ａ〜ｐ４ｃは、何れも同一波形であり、基準電位ＶＢから第２の膨張電位ＶＬ２まで降下する微振動膨張要素ｐ１１と、第２の膨張電位ＶＬ２を一定時間維持する微振動膨張ホールド要素ｐ１２と、第２の膨張電位ＶＬ２から基準電位ＶＢまで上昇する微振動収縮要素ｐ１３とからなる。また、上記第１実施形態と同様に、第２の膨張電位ＶＬ２は、噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３の最低電位である第１の膨張電位ＶＬ１以下に設定されている。
【００５２】
本実施形態における記録制御では、噴射ノズルに対応する圧電素子２０に対しては噴射駆動パルスＰ１〜Ｐ３の何れか１つ又は複数が供給される点では、上記第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。これに対し、非噴射ノズルに対応する圧電素子２０に対しては、噴射ノズルに対応する圧電素子２０に対して印加される噴射駆動パルスに対応する期間の微振動駆動パルスが選択されて印加されるように構成されている。この第３実施形態の構成によっても、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。即ち、噴射ノズルにおけるインク噴射時の圧力損失を低減してクロストークを防止することができる。
【００５３】
なお、本発明は、所謂撓み振動型の圧電素子を用いて液体の噴射制御が可能な液体噴射装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体噴射装置、例えば、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…プリンター，２…記録ヘッド，４…キャリッジ，７…キャリッジ移動機構，１７…圧力室，２０…圧電素子，２１…振動板（作動面），２８…ノズル，３０…隔壁，３７…制御部，３９…駆動信号発生回路，４８…スイッチ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年10月12日(2010.10.12)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置、および、その制御方法に関し、特に、ノズルに連通する圧力室の一部を構成する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることによりノズルから液体を噴射させる液体噴射装置、および、その制御方法に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射時のクロストークを防止して液体を同時に噴射するノズルの数に拘わらず噴射特性を一定に揃えることが可能な液体噴射装置、および、その制御方法を提供することにある。