(57)【要約】      （修正有）【課題】第１のラインと第２のラインとの交点における凹部の形成を抑制する。【解決手段】単位周期Ｔ１内において、先行する第１の駆動パルスＰ１と、第１の駆動パルスＰ１の場合よりも吐出速度の第２の駆動パルスＰ２とを発生するとともに、別の単位周期内Ｔ２において、サテライト滴Ｉ１３を伴うインク滴Ｉ２を吐出させる第３の駆動パルスＰ３を発生し、さらに記録媒体の相対移動方向に関し液滴Ｉ１が連続して吐出されることにより録媒体上に形成される第１のラインの終端が、前記第１のラインに交差してノズル列方向に関する複数のノズル開口から吐出されるインク滴Ｉ１で記録媒体上に形成される第２のラインと交点を形成する場合の交点の位置を検出し、交点以外の点に着弾させるインク滴Ｉ１は、第１の駆動パルスＰ１および第２の駆動パルスＰ２で、交点に着弾させる液滴Ｉ２は、第３の駆動パルスＰ３で吐出させるように制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に並設された複数のノズル開口で形成するノズル列、前記各ノズル開口に連通する圧力発生室および各圧力発生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、前記圧力発生手段の駆動によって前記ノズル開口から液体を吐出可能な液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動して前記ノズル開口から液体を吐出させるための駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段を備え、移動手段により前記ノズル列に交差する方向に記録媒体を前記液体噴射ヘッドに対して相対移動させつつ、前記ノズル開口から液滴を吐出させて前記記録媒体に着弾させるように制御する制御手段とを有する液体噴射装置であって、
前記駆動信号発生手段は、単位周期内において、先行する第１の駆動パルスと、第１の駆動パルスに後続するとともに吐出される液滴の飛翔速度が前記第１の駆動パルスの場合よりも速くなる第２の駆動パルスとを発生する一方、前記単位周期とは別の単位周期内において、サテライト滴を伴う液滴を吐出させる第３の駆動パルスを発生し、
さらに、前記制御手段は、前記記録媒体の相対移動方向に関し液滴が連続して吐出されることにより前記記録媒体上に形成される第１のラインの終端が、前記第１のラインに交差して前記ノズル列方向に関する複数のノズル開口から吐出される液滴で前記記録媒体上に形成される第２のラインと交点を形成する場合の前記交点の位置を検出する一方、前記交点以外の点に着弾させる液滴は、前記第１の駆動パルスおよび第２の駆動パルスで吐出させるとともに、前記交点に着弾させる液滴は、前記第３の駆動パルスで液滴を吐出させるように制御するものであることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射装置において、
前記駆動信号は、前記交点以外の点に対応する前記単位周期では、前記第１の駆動パルスに前記第２の駆動パルスが続き、前記交点に対応する前記別の単位周期では第３の駆動パルスが連続する波形となっていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１に記載する液体噴射装置において、
前記駆動信号は、前記単位周期内に形成された前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを有する第１の駆動信号と、前記単位周期内に形成された前記第３の駆動パルスを有する第２の駆動信号とを有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載する液体噴射装置において、
前記第２の駆動パルスの波形と、第３の駆動パルスの波形とは同形状であることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載する液体噴射装置において、
第２の駆動パルスおよび第３の駆動パルスで吐出される液滴の飛翔速度は、第１の駆動パルスで吐出される液滴の飛翔速度の１．１〜３．６倍となる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６】
一方向に並設された複数のノズル開口で形成するノズル列を有し、前記各ノズル開口に連通する圧力発生室および各圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を駆動して前記ノズル開口から液体を吐出させるための駆動パルスを含む駆動信号を発生するとともに、移動手段により前記ノズル列に交差する方向に記録媒体を前記液体噴射ヘッドに対して相対移動させつつ、前記ノズル開口から液滴を吐出させて前記記録媒体に着弾させるように制御する液体噴射装置の制御方法において、
前記駆動信号が、単位周期内において、先行する第１の駆動パルスと、第１の駆動パルスに後続し、吐出される液滴の飛翔速度が前記第１の駆動パルスの場合よりも速い第２の駆動パルスとを発生するとともに、前記単位周期とは別の単位周期内において、サテライト滴を伴う液滴を吐出させる第３の駆動パルスを発生し、
さらに、前記記録媒体の相対移動方向に関し液滴が連続して吐出されることにより前記記録媒体上に形成される第１のラインの終端が、前記第１のラインに交差して前記ノズル列方向に関する複数のノズル開口から吐出される液滴で前記記録媒体上に形成される第２のラインと交点を形成する場合の前記交点の位置を検出する一方、前記交点以外の点に着弾させる液滴は、前記第１の駆動パルスおよび第２の駆動パルスで吐出させるとともに、前記交点に着弾させる液滴は、前記第３の駆動パルスで吐出させるように制御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】
本発明は液体噴射装置およびその制御方法に関し、特に第１のラインの端部が第２のラインで止められるような交点を有する情報を高速で印字する場合等に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は、液体噴射用のノズル開口を有する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、例えば液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）を備え、この記録ヘッドのノズル開口からインク滴を記録紙等の記録媒体（着弾対象）に対して噴射・着弾させてドットを形成することで画像等の記録を行うインクジェット式記録装置（以下、記録装置ともいう。）を挙げることができる。
【０００３】
この種の記録装置には、複数のノズル開口を列設して成るノズル列を有し、駆動パルスを圧力発生手段（例えば、圧電素子や発熱素子等）に印加してこれを駆動することにより圧力発生室内のインクに圧力変化を生じさせ、この圧力変化を利用して圧力発生室に連通したノズル開口からインクを吐出させるように構成されたものがある。より具体的には、駆動信号の繰り返し単位（例えば、ＬＡＴ信号などのタイミング信号で区切られる周期）である単位周期内に１つまたは複数の駆動パルスを含む駆動信号を発生し、圧力発生手段に印加する駆動パルスの数と同数のインクを噴射させて、これらのインクを記録媒体等に着弾させることでドットを形成する。そして、この複数のドットの集合により、記録媒体上に画像等が形成される。かかる構成では、単位周期内で噴射するインク滴の数を増減することにより画像等の構成単位である画素の大きさが調整される。すなわち、インク滴の数の増減により多階調記録が可能となる。
【０００４】
しかしながら、例えば、ロール紙等の記録媒体に対して１０００〜１５００ｃｐｓ（キャラクター／秒）程度の印刷速度で高速印刷を行う場合には、記録ヘッドと記録媒体との相対速度がより大きくなるため、単位周期内において同一のノズル開口から噴射された複数のインク滴が、相対移動方向に互いにずれた位置に着弾する場合があり、このドットの着弾位置ずれが画像等の画質の低下の原因となっていた。
【０００５】
そこで、上述のような高速印刷を可能にすべく、単位周期内で同一ノズル開口からインク（インク滴）を２回連続的に吐出させる構成において、後から吐出させるインク滴の飛翔速度を先に吐出されるインク滴の飛翔速度よりも大きくすることにより、これらのインク滴同士を飛翔中に合体（空中合体）させ、一つのインク滴にして記録媒体に着弾させる記録装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７５５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、上述の如き高速印字を実現する記録装置では、一つの直線を形成するドットと他の直線を形成するドットとの交点でドットの着弾位置がずれることにより、凹部が形成され、印刷品質の劣化を生起する場合がある。さらに詳言すると、例えば図７（ａ）に示すような「造」という文字を図中の矢印方向に記録媒体を搬送して印字する場合、そのＡ部分では、時間的に先行するタイミングで連続して吐出されたインク滴により形成される図中の垂直方向に伸びる第１のラインＬ１の終端が、時間的に後続する同一タイミングで吐出されたインク滴により形成される図中の水平方向（ノズル列方向）に伸びる第２のラインＬ２との交点を形成する場合が発生する。すなわち、この場合第１のラインＬ１の下端が第２のラインＬ２の途中に接して止められる。このように、一方の線に他方の線が止められた交点部分においては、連続ドット（図７（ａ）の場合は垂直な第１のラインＬ１）を形成する特定の圧力発生室における残留振動の影響により、前記交点において線の凹みが現れてしまう。
【０００８】
かかる現象を図７（ｂ）および図７（ｃ）に基づき、さらに詳細に説明する。図７（ｂ）および図７（ｃ）は、ノズル列を構成する各ノズル開口から記録媒体に向けてインク滴が吐出されたときの様子をインクの飛翔方向に対して交差する方向（横方向）から見た図であり、図７（ｂ）が理想的な飛翔態様、図７（ｃ）が高速印字時の現実の飛翔態様である。
【０００９】
図７（ｂ）に示すように、第１のラインＬ１（例えば、図７（ａ）のＡ部の垂直ライン）が図に示すような位置関係を保持して連続吐出されるインク滴が記録媒体上に着弾することにより形成され、第２のラインＬ２（例えば、図７（ａ）のＡ部の水平ライン）が、図に示すような位置関係を保持して単発吐出されるインク滴が記録媒体上に着弾されることにより形成される場合は、何の問題も発生しない。
【００１０】
これに対し、この場合のインク滴の現実の飛翔態様は、図７（ｃ）に示すようになる。これはインク滴が連続吐出されると圧力発生室の残留振動の影響を受けて後続のインク滴はその飛翔速度が大きくなり、ノズル列の方向で隣接するインク滴の飛翔速度よりも大きくなってしまうからである。すなわち、第１のラインＬ１と第２のラインＬ２との交点Ｐでは、基準位置（単発吐出の隣接するインク滴の飛翔位置）に対して実際のインク滴の飛翔位置がずれ量ΔＬだけ下方にずれてしまう。なお、単発吐出のインク滴の飛翔位置が、図７（ｃ）中で上に凸の曲線となっているのは、ノズル列方向で隣接する圧力発生室間のクロストークの影響を受けたものであるが、ここでは問題としない。
【００１１】
なお、図７（ｂ）および図７（ｃ）は飛翔するインク滴の位置を示したものであり、第１のラインＬ１および第２のラインＬ２は、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示す形状とは厳密には異なり、かかるインク滴が記録媒体に着弾して形成されるものであるが、ほぼ同様の形状が記録媒体に転写されるので、本明細書では、両者は等価なものとして説明する。
【００１２】
したがって、前述の如き飛翔位置のずれ量ΔＬが記録媒体に着弾するドットに転写された場合には、第１のラインＬ１と第２のラインＬ２との交点Ｐに凹部が形成される。すなわち、図７（ｃ）に示す場合には、第１のラインＬ１（垂直方向のライン）と第２のラインＬ２（水平方向のライン）との交点Ｐでは第１のラインＬ１の下端の下方が凹部となる。かかる凹部は、第１のラインＬ１と第２のラインＬ２とが直交する場合だけでなく、一方が他方に止められるような態様の交点Ｐでは、斜めに交差する場合でも程度の差こそあれ、形成される。
【００１３】
なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録装置だけでなく、インク以外の液体を吐出する液体噴射装置においても同様に存在する。
【００１４】
本発明は、上記従来技術に鑑み、第１のラインと第２のラインとの交点における凹部の形成を抑制して印刷品質等、製品の品質の向上に資することができる液体噴射装置およびその制御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】
【００１５】
上記目的を達せする本発明の態様は、一方向に並設された複数のノズル開口で形成するノズル列、前記各ノズル開口に連通する圧力発生室および各圧力発生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、前記圧力発生手段の駆動によって前記ノズル開口から液体を吐出可能な液体噴射ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動して前記ノズル開口から液体を吐出させるための駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段を備え、移動手段により前記ノズル列に交差する方向に記録媒体を前記液体噴射ヘッドに対して相対移動させつつ、前記ノズル開口から液滴を吐出させて前記記録媒体に着弾させるように制御する制御手段とを有する液体噴射装置であって、前記駆動信号発生手段は、単位周期内において、先行する第１の駆動パルスと、第１の駆動パルスに後続するとともに吐出される液滴の飛翔速度が前記第１の駆動パルスの場合よりも速くなる第２の駆動パルスとを発生する一方、前記単位周期とは別の単位周期内において、サテライト滴を伴う液滴を吐出させる第３の駆動パルスを発生し、さらに、前記制御手段は、前記記録媒体の相対移動方向に関し液滴が連続して吐出されることにより前記記録媒体上に形成される第１のラインの終端が、前記第１のラインに交差して前記ノズル列方向に関する複数のノズル開口から吐出される液滴で前記記録媒体上に形成される第２のラインと交点を形成する場合の前記交点の位置を検出する一方、前記交点以外の点に着弾させる液滴は、前記第１の駆動パルスおよび第２の駆動パルスで吐出させるとともに、前記交点に着弾させる液滴は、前記第３の駆動パルスで液滴を吐出させるように制御するものであることを特徴とする液体噴射装置にある。
本態様によれば、第２の駆動パルスで吐出された液滴が、第１の駆動信号で吐出された液滴の後を追いかけて空中合体されて一体化され、大きな液滴となって記録媒体に着弾される一方、第３の駆動パルスで吐出された液滴が、先行する液滴と後続するサテライト滴で記録媒体上に中ドットと小ドットとが記録媒体の搬送方向に沿い、上流側と下流側に連続した２個のドットを形成する。ここで、第３の駆動パルスの供給タイミングは別途検出する第１のラインと第２のラインとの交点位置に対応させてあるので交点部分に形成される凹部を２個のドットで補完することができる。
この結果、交点における凹部の発生を抑制して高品質の印字等を行うことができる。
【００１６】
ここで、前記駆動信号は、前記交点以外の点に対応する前記単位周期では、前記第１の駆動パルスに前記第２の駆動パルスが続き、前記交点に対応する前記別の単位周期では第３の駆動パルスが連続する波形となっているものを好適に使用し得る。この場合には、一種類の駆動信号で第１〜第３の駆動パルスを適宜、切替え選択して所望の液滴を吐出させることができる。
【００１７】
また、前記駆動信号は、前記単位周期内に形成された前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを有する第１の駆動信号と、前記単位周期内に形成された前記第３の駆動パルスを有する第２の駆動信号とを有するとしても良い。この場合には、二種類の駆動信号で第１〜第３の駆動パルスを適宜、切替え選択して所望の液滴を吐出させることができる。
【００１８】
さらに、前記第２の駆動パルスの波形と、第３の駆動パルスの波形とは同形状であるのが望ましい。この場合には、第３の駆動パルスによる異常吐出を低減することができるばかりでなく、ノズル列方向で隣接するノズル開口から吐出される液滴が大きく異なる場合には、クロストークによる影響を受けることがあるが、かかるクロストークの影響を除去し得る。
【００１９】
前記第２の駆動パルスおよび第３の駆動パルスで吐出される液滴の飛翔速度は、第１の駆動パルスで吐出される液滴の飛翔速度の１．１〜３．６倍となるように設定されていることが望ましい。この場合には、サテライト滴を伴う液滴を良好に吐出させることができる。
【００２０】
本発明の他の態様は、一方向に並設された複数のノズル開口で形成するノズル列を有し、前記各ノズル開口に連通する圧力発生室および各圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を駆動して前記ノズル開口から液体を吐出させるための駆動パルスを含む駆動信号を発生するとともに、移動手段により前記ノズル列に交差する方向に記録媒体を前記液体噴射ヘッドに対して相対移動させつつ、前記ノズル開口から液滴を吐出させて前記記録媒体に着弾させるように制御する液体噴射装置の制御方法において、前記駆動信号が、単位周期内において、先行する第１の駆動パルスと、第１の駆動パルスに後続し、吐出される液滴の飛翔速度が前記第１の駆動パルスの場合よりも速い第２の駆動パルスとを発生するとともに、前記単位周期とは別の単位周期内において、サテライト滴を伴う液滴を吐出させる第３の駆動パルスを発生し、さらに、前記記録媒体の相対移動方向に関し液滴が連続して吐出されることにより前記記録媒体上に形成される第１のラインの終端が、前記第１のラインに交差して前記ノズル列方向に関する複数のノズル開口から吐出される液滴で前記記録媒体上に形成される第２のラインと交点を形成する場合の前記交点の位置を検出する一方、前記交点以外の点に着弾させる液滴は、前記第１の駆動パルスおよび第２の駆動パルスで吐出させるとともに、前記交点に着弾させる液滴は、前記第３の駆動パルスで吐出させるように制御することを特徴とする液体噴射装置の制御方法にある。
本態様によれば、第３の駆動パルスで吐出された液滴が、先行する液滴と後続するサテライト滴で記録媒体上に中ドットと小ドットとの二つのドットを記録媒体の搬送方向に沿い、上流側と下流側に連続して形成することができ、しかも別途検出する第１のラインと第２のラインとの交点位置に対応させて第３の駆動パルスで液滴を吐出させるようにしたので交点部分に形成される凹部を２個のドットで補完することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】記録ヘッドの一例を示す断面図である。
【図３】図１に示す記録装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】本形態における駆動信号の一例を示す波形図である。
【図５】本形態において吐出されたインク滴の飛翔態様を示す説明図である。
【図６】本形態における駆動信号の他の例を示す波形図である。
【図７】従来技術を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。同図に示すように、本形態に係るインクジェット式記録装置Ｉは、ヘッドユニット１が固定されて、被噴射媒体である紙などの記録シートＳを搬送することで印刷を行う、所謂ライン式記録装置である。具体的には、インクジェット式記録装置Ｉは、装置本体８と、複数の記録ヘッド２を具備すると共に装置本体８に固定されたヘッドユニット１と、記録シートＳを搬送する搬送手段５と、ヘッドユニット１の相対向する記録シートＳの印刷面とは反対の裏面側を支持するプラテン４とを具備する。
【００２３】
記録ヘッド２は、複数個（図では８個）がベースプレート３に千鳥状に固定されてヘッドユニット１を構成しており、記録ヘッド２のノズル開口１１（図２参照）の並設方向（図中のＹ方向）が記録シートＳの搬送方向（図中のＸ方向）と交差する方向となるようにヘッドユニット１が装置本体８に固定されている。
【００２４】
搬送手段５は、ヘッドユニット１に対して記録シートＳの搬送方向の両側に設けられた第１の搬送手段６と、第２の搬送手段７とを具備する。
【００２５】
第１の搬送手段６は、駆動ローラー６ａと、従動ローラー６ｂと、これら駆動ローラー６ａ及び従動ローラー６ｂに巻回された搬送ベルト６ｃとで構成されている。また、第２の搬送手段７は、第１の搬送手段６と同様に駆動ローラー７ａ、従動ローラー７ｂ及び搬送ベルト７ｃで構成されている。
【００２６】
これらの第１の搬送手段６及び第２の搬送手段７のそれぞれの駆動ローラー６ａ、７ａには、図示しない駆動モーター等の駆動手段が接続されており、駆動手段の駆動力によって搬送ベルト６ｃ、７ｃが回転駆動することで、記録シートＳをヘッドユニット１の上流及び下流側で搬送する。
【００２７】
なお、本形態では、駆動ローラー６ａ、７ａ、従動ローラー６ｂ、７ｂ及び搬送ベルト６ｃ、７ｃで構成される第１の搬送手段６及び第２の搬送手段７を例示したが、記録シートＳを搬送ベルト６ｃ、７ｃ上に保持させる保持手段をさらに設けてもよい。保持手段としては、例えば、記録シートＳの外周面を帯電させる帯電手段を設け、この帯電手段によって帯電した記録シートＳを誘電分極の作用により搬送ベルト６ｃ、７ｃ上に吸着させるようにしてもよい。また、保持手段として、搬送ベルト６ｃ、７ｃ上に押えローラーを設け、押えローラーと搬送ベルト６ｃ、７ｃとの間で記録シートＳを挟持させるようにしてもよい。
【００２８】
プラテン４は、第１の搬送手段６と第２の搬送手段７との間に、ヘッドユニット１に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等からなる。プラテン４は、第１の搬送手段６及び第２の搬送手段７によって搬送された記録シートＳを、ヘッドユニット１に相対向する位置で支持する。
【００２９】
なお、プラテン４には、搬送された記録シートＳをプラテン４上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートＳを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートＳを静電吸着するもの等が挙げられる。
【００３０】
また、ヘッドユニット１の各記録ヘッド２には、図示していないが、インクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどのインク貯留手段がインクを供給可能に接続されている。インク貯留手段は、例えば、ヘッドユニット１上に保持されていても、また、装置本体８内のヘッドユニット１とは異なる位置に保持されていてもよい。
【００３１】
このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、搬送手段６によって記録シートＳが搬送され、ヘッドユニット１によってプラテン４上で支持された記録シートＳに印刷が実行される。印刷された記録シートＳは、搬送手段５によって搬送される。
【００３２】
なお、本形態では、複数の記録ヘッド２を有するヘッドユニット１をインクジェット式記録装置Ｉに搭載するようにしたが、特にこれに限定されず、単数又は複数の記録ヘッド２を直接インクジェット式記録装置Ｉに搭載してもよい。また、インクジェット式記録装置Ｉに複数のヘッドユニット１を搭載してもよい。
【００３３】
図２は記録ヘッド２の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド２は、ケース１３と、このケース１３内に収納される振動子ユニット１４と、ケース１３の底面（先端面）に接合される流路ユニット１５等を備えて構成されている。上記のケース１３は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット１４を収納するための収納空部１６が形成されている。振動子ユニット１４は、圧力発生手段の一種として機能する圧電素子１７と、この圧電素子１７が接合される固定板１８と、圧電素子１７に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル１９とを備えている。圧電素子１７は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向に直交する方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電素子である。
【００３４】
流路ユニット１５は、流路基板２０の一方の面にノズル基板２１を、流路基板２０の他方の面に弾性板２２をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット１５には、マニホールド２３と、インク供給口２４と、圧力発生室２５と、ノズル連通口２６と、ノズル開口２７とが設けられている。そして、インク供給口２４から圧力発生室２５及びノズル連通口２６を経てノズル開口２７に至る一連のインク流路が、ノズル開口２７毎に対応して形成されている。かくして、図２の紙面に直交する方向に関して並設された複数のノズル開口２７でノズル列が形成されている。
【００３５】
上記ノズル基板２１は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル開口２７が列状に穿設されたステンレス等の金属板或いはシリコン単結晶基板又は有機プラスチック等から成る板材である。
【００３６】
弾性板２２は、支持板２８の表面に弾性体膜２９を積層した二重構造である。本形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板２８とし、この支持板２８の表面に樹脂フィルムを弾性体膜２９としてラミネートした複合板材を用いて弾性板２２を作製している。この弾性板２２には、圧力発生室２５の容積を変化させるダイヤフラム部３０が設けられている。また、この弾性板２２には、マニホールド２３の一部を封止するコンプライアンス部３１が設けられている。
【００３７】
上記のダイヤフラム部３０は、エッチング加工等によって支持板２８を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部３０は、圧電素子１７の先端面が接合される島部３２と、この島部３２を囲う薄肉弾性部３３とからなる。コンプライアンス部３１は、マニホールド２３の開口面に対向する領域の支持板２８を、ダイヤフラム部３０と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、マニホールド２３に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
【００３８】
そして、上記の島部３２には圧電素子１７の先端面が接合されているので、この圧電素子１７の自由端部を伸縮させることで圧力発生室２５の容積を変動させることができる。かかる容積変動に伴って圧力発生室２５内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド２は、この圧力変動を利用してノズル開口２７からインク滴（液滴の一種）を噴射させる。
【００３９】
図３は本形態に係る記録装置Ｉの制御系を示すブロック図である。同図に示すように、記録装置Ｉは、プリンターコントローラー３５（本発明における制御手段の一種）とプリントエンジン３６とで概略構成されている。プリンターコントローラー３５は、ホストコンピュータ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ーフェース（外部Ｉ／Ｆ）３７と、各種データ等を記憶するＲＡＭ３８と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ３９と、各部の制御を行う制御部４１と、クロック信号を発生する発振回路４２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４３（本発明における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る画素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ーフェース（内部Ｉ／Ｆ）４５と、を備えている。
【００４０】
本形態における制御部４１は、例えば図７（ｂ）に示すような、第１のラインＬ１（図中の垂直なライン）の終端が、第２のラインＬ２（図中の水平なライン）に接触するような交点Ｐの位置を画像データに基づき検出する。さらに詳言すると、記録シートＳ（図１参照；以下同じ）の移動方向（図１のＸ軸方向）に関しインク滴が連続して吐出されることにより記録シートＳ上に形成される第１のラインＬ１の終端が、前記ノズル列方向に関する複数のノズル開口２７から吐出されるインク滴で記録シートＳ上に形成される第２のラインＬ２と接する場合の交点Ｐの位置を検出する。なお、この場合の交点Ｐには、図７（ｂ）に示すように、第１のラインＬ１が垂直方向に伸び、第２のラインＬ２が水平方向に伸びる場合において、両者が直交する場合に形成される交点Ｐに限るものではない。第１のラインＬ１と第２のラインＬ２との間で、一方の終端が他方の途中に接して形成される交点Ｐは全て含まれる。この場合でも、何の対策も講じることなく高速印字により第１のラインＬ１および第２のラインＬ２を形成した場合には、圧力発生室２５における残留振動に起因して交点Ｐに凹部が形成されてしまうからである。
【００４１】
そこで、制御部４１は、記録ヘッド２の動作を制御するためのヘッド制御信号を記録ヘッド２に出力するとともに、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号を駆動信号発生回路４３に出力する。かくして、交点Ｐ以外の点に着弾させるインク滴と交点Ｐに着弾させるインク滴とが打ち分けられるように、記録ヘッド２の各部が制御される。この点に関する具体的な説明は後に詳述する。
【００４２】
ここで、ヘッド制御信号は、例えば、転送クロックＣＫ、画素データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ（チャンネル）信号ＣＨである。これらのラッチ信号ＬＡＴやチェンジ信号ＣＨは、駆動信号ＣＯＭを構成する各パルス信号の供給タイミングを規定する。
【００４３】
プリントエンジン３６は、記録ヘッド２や搬送手段５で構成されている。ここで、記録ヘッド２は、シフトレジスター（ＳＲ）４６、ラッチ４７、デコーダー４８、レベルシフター（ＬＳ）４９、スイッチ５０、及び圧電素子１７を、各ノズル開口２７に対応させて複数備えている。プリンターコントローラー３５からの画素データ（ＳＩ）は、発振回路４２からのクロック信号（ＣＫ）に同期して、シフトレジスター４６にシリアル伝送される。また、搬送手段５は記録シートＳの供給・搬送を行う。
【００４４】
シフトレジスター４６には、ラッチ４７が電気的に接続されており、プリンターコントローラー３５からのラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ４７に入力されると、シフトレジスター４６の画素データをラッチする。このラッチ４７にラッチされた画素データは、デコーダー４８に入力される。このデコーダー４８は、２ビットの画素データを翻訳してパルス選択データを生成する。本実施形態におけるパルス選択データは、合計２ビットのデータによって構成されている。
【００４５】
そして、デコーダー４８は、ラッチ信号（ＬＡＴ）又はチェンジ信号（ＣＨ）の受信を契機にパルス選択データをレベルシフター４９に出力する。この場合、パルス選択データは、上位ビットから順にレベルシフター４９に入力される。このレベルシフター４９は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが「１」の場合、スイッチ５０を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフター４９で昇圧された「１」のパルス選択データは、スイッチ５０に供給される。このスイッチ５０の入力側には、駆動信号発生回路４３からの駆動信号ＣＯＭが供給されており、スイッチ５０の出力側には、圧電素子１７が接続されている。
【００４６】
そして、パルス選択データは、スイッチ５０の作動、つまり、駆動信号中の噴射パルスの圧電素子１７への供給を制御する。例えば、スイッチ５０に入力されるパルス選択データが「１」である期間中は、スイッチ５０が接続状態になって、対応する噴射パルスが圧電素子１７に供給され、この噴射パルスの波形に倣って圧電素子１７の電位レベルが変化する。一方、パルス選択データが「０」である期間中は、レベルシフター４９からはスイッチ５０を作動させるための電気信号が出力されない。このため、スイッチ５０は切断状態となり、圧電素子１７へは噴射パルスが供給されない。
【００４７】
図４は駆動信号発生回路４３が発生する駆動信号ＣＯＭの構成の一例を説明する図である。本実施形態における駆動信号ＣＯＭは、複数の噴射駆動パルスをタイミング信号（例えば、ＬＡＴ信号）で区切られる単位周期Ｔ１，Ｔ２、すなわち駆動信号ＣＯＭの繰り返し周期内に有する一連の信号である。本形態における駆動信号ＣＯＭは、単位周期Ｔ１において先に発生される第１の駆動パルスＰ１と、第１の駆動パルスＰ１の後に続いて発生される後続の第２の駆動パルスＰ２とを有するとともに、他の単位周期Ｔ２で発生され、サテライト滴を伴うようにインク滴の飛翔速度が設定されている第３の駆動パルスＰ３を有している。ここで、本形態における第２の駆動パルスＰ２と第３の駆動パルスＰ３との波形は同一になるように構成されている。したがって、第２の駆動パルスＰ２に関する説明は、そのまま第３の駆動パルスＰ３にも当てはまる。そこで、第３の駆動パルスＰ３に関して重複する説明は省略する。
【００４８】
本形態における第２の駆動パルスＰ２は第１の駆動パルスＰ１で吐出させるインク滴の飛翔速度よりも速くなるように構成してある。すなわち、第１の駆動パルスＰ１は、第１の予備膨張部ｐ１ａと、第１の膨張ホールド部ｐ２ａと、第１の収縮部ｐ３ａと、第１の収縮ホールド部ｐ４ａとからなる。第１の予備膨張部ｐ１ａは、基準電位ＶＢから膨張電位ＶＨまで一定勾配で電位がプラス方向に変化（上昇）する波形部であり、第１の膨張ホールド部ｐ２ａは、第１の予備膨張部ｐ１ａの終端電位である膨張電位ＶＨで一定な波形部である。また、第１の収縮部ｐ３ａは、膨張電位ＶＨから収縮電位ＶＬまで電位がマイナス方向に変化（降下）する波形部であり、第１の収縮ホールド部ｐ４ａは、収縮電位ＶＬで一定な波形部であり、第１の復帰膨張部ｐ５ａは、収縮電位ＶＬから基準電位ＶＢまで電位を復帰させる波形部である。
【００４９】
ここで、第１の駆動パルスＰ１における第１の膨張ホールド部ｐ２ａの時間幅は、後続する第２の駆動パルスＰ２における第２の膨張ホールド部ｐ２ｂの時間幅よりも長くなっている。これにより、第１の予備膨張部ｐ１ａによる圧力発生室２５の膨張時に生じた圧力振動がある程度減衰してから、次の第１の収縮部ｐ３ａによる圧力発生室２５の収縮が行われるので、後続の第２の駆動パルスＰ２の場合と比較して、ノズル開口２７から噴射されるインク滴の飛翔速度が遅くなる。
【００５０】
一方、第２の駆動パルスＰ２は、第２の予備膨張部ｐ１ｂと、第２の膨張ホールド部ｐ２ｂと、第２の収縮部ｐ３ｂと、第２の収縮ホールド部ｐ４ｂと、第２の復帰膨張部ｐ５ｂとからなる。第２の予備膨張部ｐ１ｂは、基準電位ＶＢから膨張電位ＶＨまで一定勾配で電位がプラス方向に上昇する波形部であり、第２の膨張ホールド部ｐ２ｂは、第２の予備膨張部ｐ１ｂの終端電位である膨張電位ＶＨで一定に保持される波形部である。また、第２の収縮部ｐ３ｂは、膨張電位ＶＨから収縮電位ＶＬまで電位がマイナス方向に降下する波形部であり、第２の収縮ホールド部ｐ４ｂは、収縮電位ＶＬで一定な波形部である。さらに、第２の復帰膨張部ｐ５ｂは、収縮電位ＶＬから基準電位ＶＢまで電位を復帰させる波形部である。
【００５１】
ここで、第２の収縮部ｐ３ｂは、膨張電位ＶＨから電位がマイナス方向に降下する第１の収縮要素ｐ３ｂａと、第１の収縮要素ｐ３ｂａの終端電位である中間ホールド電位ＶＭＨを一定時間ホールドする中間ホールド要素ｐ３ｂｂと、中間ホールド電位ＶＭＨから電位がマイナス方向に降下する第２の収縮要素ｐ３ｂｃとから構成されていることに特徴を有している。すなわち、第２の収縮部ｐ３ｂは、膨張電位ＶＨから収縮電位ＶＬまで電位が変化する途中で僅かな時間だけ電位の変化が止まるように構成されている。また、第２の収縮要素ｐ３ｂｃの電位勾配（単位時間あたりの電位変化量）は、第１の収縮要素ｐ３ｂａの電位勾配よりも急峻となるように設定される。
【００５２】
上述したように第２の駆動パルスＰ２における第２の膨張ホールド部ｐ２ｂの時間幅は、先行する第１の駆動パルスＰ１における第１の膨張ホールド部ｐ２ａの時間幅よりも短くなっている。そして、第２の予備膨張部ｐ１ｂによる圧力発生室２５の膨張時に生じた圧力振動を利用して次の第２の収縮部ｐ３ｂによる圧力発生室２５の収縮が行われるので、第１の駆動パルスＰ１の場合と比較してノズル開口２７から吐出されるインク滴の飛翔速度が速くなる。
【００５３】
かかる駆動信号ＣＯＭはラッチ信号ＬＡＴ（図４（ｂ）参照）で単位周期Ｔ１，Ｔ２が区切られ、チェンジ信号ＣＨ（図４（ｃ）参照）により第２および第３の駆動信号Ｐ２，Ｐ３が選択される。ここで、制御部４１により交点Ｐの位置が検出された場合には、単位周期Ｔ２における検出位置に対応する位置に第３の駆動パルスＰ３によるインク滴Ｉ２が吐出されるようにチェンジ信号ＣＨの供給タイミングが制御される。
【００５４】
本形態においては、上述の如く、第１の駆動パルスＰ１により吐出されるインク滴の飛翔速度は、第２の駆動パルスＰ２により吐出されるインク滴の飛翔速度よりも遅いので、図４（ｄ）に示すように、第２の駆動信号ＣＯＭ２で吐出されたサテライト滴Ｉ１３を伴うインク滴Ｉ１２が、第１の駆動パルスＰ１で吐出されたインク滴Ｉ１１の後を追いかけて一体化される。すなわち、両者はサテライト滴Ｉ１３も含めて空中合体され、大きなインク滴Ｉ１となって記録シートＳに着弾される。この場合の飛翔速度は、例えば、インク滴Ｉ１１が４ｍ／ｓ、インク滴Ｉ１２が７ｍ／ｓ程度とすることができる。このような飛翔速度の設定とすることにより、後から吐出されるインク滴Ｉ１２が先行するインク滴Ｉ１１と空中合体されて６ｍ／ｓ程度の飛翔速度になり、さらにサテライト滴Ｉ１３が追いつき一体化されて着弾することにより所望の大ドットを形成することができる。
【００５５】
一方、第３の駆動パルスＰ３で吐出されたインク滴Ｉ２は、先行するインク滴Ｉ１２が、吐出時の飛翔速度（例えば７ｍ／ｓ）を保ったまま、記録シートＳに着弾され、後続するサテライト滴Ｉ１３もほぼ同様の飛翔速度で記録シートに着弾される。すなわち、この場合は、空中合体されることなくインク滴Ｉ１２で記録シートＳ上に形成される中ドットとサテライト滴Ｉ１３で形成される小ドットとが記録シートＳの搬送方向に関して前後に並ぶように形成される。
【００５６】
かかる駆動信号ＣＯＭを用いて図７に示す場合と同様の印字を行った場合、すなわち第１のラインＬ１が第２のラインＬ２の途中に接して止められる場合のインク滴の飛翔態様を図５に示す。図５は、図７（ｂ）、（ｃ）に対応する飛翔態様を示す図で、図７（ｂ）および図７（ｃ）と同様に、ノズル列を構成する各ノズル開口２７から記録シートＳに向けてインク滴Ｉ１，Ｉ２が吐出されたときの様子をインクの飛翔方向に対して交差する方向（横方向）から見た図である。
【００５７】
同図に示すように、本形態においては交点Ｐの位置に合わせて第３の駆動パルスＰ３で吐出されたインク滴Ｉ２（Ｉ１２、Ｉ１３）が記録シートＳに着弾することによりドットが形成される。このとき形成されるドットは図５の上下を反転して記録シートＳに転写した形状となるので、交点Ｐはインク滴Ｉ１２とこれに続くサテライト滴Ｉ１３とで補完される。すなわち、従来凹部となっていた部分が、２個の中ドットと小ドットとで補完されるので、凹部の形成を抑制することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、駆動信号ＣＯＭは、図４に示すものに限定する必要はない。第１の駆動パルスＰ１および第２の駆動パルスＰ２を含む第１の駆動信号ＣＯＭ１と、第３の駆動パルスＰ３を含む第２の駆動信号Ｐ３を適宜切替えて圧電素子１７に印加するように構成しても図５に示すような交点Ｐにおける凹部の抑制効果を得ることができる。この場合、連続ドットは第１の駆動信号を利用し、交点Ｐのドットは第２の駆動信号を利用する。
【００５９】
この場合の第１の駆動信号ＣＯＭ１および第２の駆動信号ＣＯＭ２の波形を図６に示す。同図に示すように単位周期Ｔ１においては第１および第２の駆動パルスＰ１，Ｐ２が選択され、単位周期Ｔ２では、第３の駆動パルスＰ３が選択される。なお、本例でも第１〜第３の駆動パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３は図４に示すものと同様のもので構成している。
【００６０】
なお、図６中、図４と同一部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６１】
上記実施の形態のように第３の駆動パルスＰ３を第２の駆動パルスＰ２と同様に構成することは必須ではない。第３の駆動パルスＰ３に要求される必須の構成要件は、吐出されるインク滴がサテライト滴を伴うようなものであることのみである。通常５ｍ／ｓ以上の飛翔速度を確保できればサテライト滴を形成することができる。
【００６２】
ただ、上記実施の形態のように第２の駆動パルスＰ２と第３の駆動パルスＰ３とを同様の波形とした場合には、第３の駆動パルスＰ３の異常吐出を低減することが可能であるばかりでなく、第１および第２の駆動パルスＰ１，Ｐ２でインク滴を吐出させるノズル開口２７にノズル列方向で隣接するノズル開口２７から第２の駆動パルスＰ２と大きく異なる第３の駆動パルス信号Ｐ３によるインク滴を吐出させた場合、第３の駆動パルスＰ３は第２の駆動パルスＰ２のクロストークによる影響を受けることが懸念される場合がある。
【００６３】
これに対し第２および第３の駆動パルスＰ２，Ｐ３の波形が同様であれば、かかるクロストークの問題は発生しない。ちなみに、一般的に隣接するノズル開口２７に対応する圧電素子１７（図２参照）に異なる波形の駆動パルスが供給されると、その影響でインク滴の飛翔時の挙動が変化する。
【００６４】
さらに、飛翔速度は第１の駆動パルスＰ１の場合の１．１〜３．６倍程度であれば好適に所望のサテライト滴Ｉ１３を形成することができる。
【００６５】
また、上記実施の形態では、圧力発生手段として、縦振動型の圧電素子１７を用いるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子を用いるようにしてもよい。ちなみに、縦振動型の圧電素子１７を用いると、充電により圧電素子１７が縦方向に縮んで圧力発生室２５を膨張させ、放電により圧電素子１７が縦方向に伸長されて圧力発生室２５を収縮させる。これに対して、圧力発生手段として撓み変形型の圧電素子を用いた場合には、充電により圧電素子が圧力発生室２５側に変形して圧力発生室２５を収縮させ、放電により圧電素子１７が圧力発生室２５とは反対側に変形して圧力発生室２５を膨張させる。このような圧電素子を駆動する駆動信号は、上述した駆動信号の電位極性が反転した形状となる。
【００６６】
さらに、圧力発生手段として、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口２７から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用してもよい。
【００６７】
また、上述した記録装置Ｉでは、記録ヘッド２が固定されて、記録シートＳ等の記録メディアをノズル列方向に直交する方向に移動させて印刷を行う、いわゆるライン式のものとしたが、記録ヘッドがキャリッジに搭載されて主走査方向に移動する、いわゆるシリアル方式の記録装置にも本発明を適用することは勿論可能である。
【００６８】
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。勿論、このような液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置も特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６９】
Ｉ  記録装置、  ２  記録ヘッド、  １７  圧電素子、  ２５  圧力発生室、  ２７  ノズル開口、  ３５  プリンターコントローラー、  ４１  制御部、  ４３  駆動信号発生回路、  ＣＯＭ，ＣＯＭ１，ＣＯＭ２  駆動信号、  Ｐ１  第１の駆動パルス、  Ｐ２  第２の駆動パルス、  Ｐ３  第３の駆動パルス、  Ｌ１  第１のライン、  Ｌ２  第２のライン、  Ｉ１，Ｉ２  インク滴、  Ｓ  記録シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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