(57)【要約】【課題】連続する駆動パルスによって液体滴が吐出される場合であっても、ノズルから液体滴を安定的に吐出できるようにすること。【解決手段】（Ａ）駆動素子に印加された駆動パルスによりノズルにおける液体表面を変位させて液体滴を吐出するヘッドと、（Ｂ）第１の駆動パルスと第２の駆動パルスを含む駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記第１の駆動パルスが前記駆動素子に印加されて前記ノズルから前記液体滴が吐出された後、前記液体表面が最初に前記ヘッドの外側方向に変位するのが完了した後から、次に前記ヘッドの外側方向に変位するのが開始する前までに前記駆動素子に印加できる前記第２の駆動パルスを生成する駆動信号生成部と、（Ｃ）前記駆動信号を前記駆動素子に印加するコントローラと、を備える液体吐出装置。【選択図】図９
2009226903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）駆動素子に印加された駆動パルスによりノズルにおける液体表面を変位させて液体滴を吐出するヘッドと、
（Ｂ）第１の駆動パルスと第２の駆動パルスを含む駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記第１の駆動パルスが前記駆動素子に印加されて前記ノズルから前記液体滴が吐出された後、前記液体表面が最初に前記ヘッドの外側方向に変位するのが完了した後から、次に前記ヘッドの外側方向に変位するのが開始する前までに前記駆動素子に印加できる前記第２の駆動パルスを生成する駆動信号生成部と、
（Ｃ）前記駆動信号を前記駆動素子に印加するコントローラと、
を備える液体吐出装置。
【請求項２】
前記第２の駆動パルスは、駆動パルスの最初の部分において、前記液体表面を前記ヘッドの内側方向に変位させる駆動パルスである、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記駆動信号は、前記液体を吐出するための前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルス以降の駆動パルスとを含み、前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルス以降の駆動パルスにおいて隣り合う駆動パルス間の間隔が等しい、請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記第１の駆動パルスの波形と前記第２の駆動パルスの波形とは同一の形状を有する、請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記駆動信号は繰り返し生成され、該駆動信号の周期は媒体に１つの画素を形成する周期に等しい、請求項１〜４のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記駆動信号は１周期において、さらに、前記液体滴を吐出させない駆動パルスを含む、請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記駆動信号の１周期における前記液体滴を吐出させない駆動パルスと前記液体滴を吐出可能な駆動パルスとの間隔は、前記液体滴を吐出可能な駆動パルス間の間隔と異なる、請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
第１の駆動パルスを駆動素子に印加してノズルから液体滴を吐出するステップと、
前記第１の駆動パルスを駆動素子に印加してノズルから液体滴を吐出した後、前記ノズルにおける液体表面が最初にヘッドの外側方向に変位するのが完了した後から、次に前記ヘッドの外側方向に変位するのが開始するまでに前記駆動素子に第２の駆動パルスを印加して、前記ノズルから液体滴を吐出するステップと、
を含む液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のノズルからインク滴を吐出することで媒体上に画像を形成するプリンタがある。このようなプリンタには、各ノズルに対応する駆動素子を含むヘッドが搭載されている。そして、これらの駆動素子に電圧信号としての駆動信号が印加されることによってインク滴が吐出される。
【０００３】
駆動信号は複数の駆動パルスを含む。また、駆動信号は繰り返して生成される。そして、インクを吐出するための駆動パルスが選択的に駆動素子に印加されることで液体滴が吐出され、媒体に画像が形成される。
【特許文献１】特許第３１８５９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、繰り返して生成される駆動信号の周期が短くなる傾向にある。そのため駆動信号に含まれる駆動パルス間の間隔が短くなっている。そうすると、連続する駆動パルスを印加したとき、前の駆動パルスによって生じたメニスカス（ノズルにおけるインク表面）の振動が減衰する前に次の駆動パルスを駆動素子に印加するということが生ずる。この場合、振動中のメニスカスを加振することとなるため、後続する駆動パルスの印加のタイミングによっては、インク滴などの液体滴の吐出が安定的に行われないことがある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、連続する駆動パルスによって液体滴が吐出される場合であっても、ノズルから液体滴を安定的に吐出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、
（Ａ）駆動素子に印加された駆動パルスによりノズルにおける液体表面を変位させて液体滴を吐出するヘッドと、
（Ｂ）第１の駆動パルスと第２の駆動パルスを含む駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記第１の駆動パルスが前記駆動素子に印加されて前記ノズルから前記液体滴が吐出された後、前記液体表面が最初に前記ヘッドの外側方向に変位するのが完了した後から、次に前記ヘッドの外側方向に変位するのが開始する前までに前記駆動素子に印加できる前記第２の駆動パルスを生成する駆動信号生成部と、
（Ｃ）前記駆動信号を前記駆動素子に印加するコントローラと、
を備える液体吐出装置である。
【０００７】
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】
【０００８】
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。
【０００９】
（Ａ）駆動素子に印加された駆動パルスによりノズルにおける液体表面を変位させて液体滴を吐出するヘッドと、
（Ｂ）第１の駆動パルスと第２の駆動パルスを含む駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記第１の駆動パルスが前記駆動素子に印加されて前記ノズルから前記液体滴が吐出された後、前記液体表面が最初に前記ヘッドの外側方向に変位するのが完了した後から、次に前記ヘッドの外側方向に変位するのが開始する前までに前記駆動素子に印加できる前記第２の駆動パルスを生成する駆動信号生成部と、
（Ｃ）前記駆動信号を前記駆動素子に印加するコントローラと、
を備える液体吐出装置。  
このようにすることで、連続する駆動パルスによって液体滴が吐出される場合であっても、ノズルから液体滴を安定的に吐出できるようにすることができる。
【００１０】
かかる液体吐出装置であって、前記第２の駆動パルスは、駆動パルスの最初の部分において、前記液体表面を前記ヘッドの内側方向に変位させる駆動パルスであることが望ましい。また、前記駆動信号は、前記液体を吐出するための前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルス以降の駆動パルスとを含み、前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルス以降の駆動パルスにおいて隣り合う駆動パルス間の間隔が等しいことが望ましい。また、前記第１の駆動パルスの波形と前記第２の駆動パルスの波形とは同一の形状を有することが望ましい。また、前記駆動信号は繰り返し生成され、該駆動信号の周期は媒体に１つの画素を形成する周期に等しいことが望ましい。
【００１１】
また、前記駆動信号は１周期において、さらに、前記液体滴を吐出させない駆動パルスを含むことが望ましい。また、前記駆動信号の１周期における前記液体滴を吐出させない駆動パルスと前記液体滴を吐出可能な駆動パルスとの間隔は、前記液体滴を吐出可能な駆動パルス間の間隔と異なることが望ましい。  
このようにすることで、連続する駆動パルスによって液体滴が吐出される場合であっても、ノズルから液体滴を安定的に吐出できるようにすることができる。
【００１２】
第１の駆動パルスを駆動素子に印加してノズルから液体滴を吐出するステップと、
前記第１の駆動パルスを駆動素子に印加してノズルから液体滴を吐出した後、前記ノズルにおける液体表面が最初にヘッドの外側方向に変位するのが完了した後から、次に前記ヘッドの外側方向に変位するのが開始するまでに前記駆動素子に第２の駆動パルスを印加して、前記ノズルから液体滴を吐出するステップと、
を含む液体吐出方法。  
このようにすることで、連続する駆動パルスによって液体滴が吐出される場合であっても、ノズルから液体滴を安定的に吐出できるようにすることができる。
【００１３】
＝＝＝実施形態＝＝＝
図１Ａは、プリンタ１の外観の斜視図であり、図１Ｂは、プリンタ１の内部の斜視図である。図２は、プリンタ１のブロック図である。以下、これらの図を参照しつつプリンタ１の構成について説明を行う。
【００１４】
プリンタ１は、用紙搬送機構２０、キャリッジ移動機構、ヘッドユニット４０、検出器群５０、コントローラ６０、及び、駆動信号生成回路７０を含む。プリンタ１は、コントローラ６０内のインタフェース６１を介してコンピュータ１１０から印刷データを取得し、この印刷データに基づいて用紙上に画像の印刷を行う。
【００１５】
コントローラ６０は、ＣＰＵ６２などの処理装置及びメモリ６３などの記憶装置を含む。記憶装置には、プリンタ１に所望の動作をさせるためのプログラムが記憶されている。ＣＰＵ６２は、このプログラムを実行する。そして、コントローラ６０によって、プリンタ１内の用紙搬送機構２０、キャリッジ移動機構３０、ヘッドユニット４０、及び、駆動信号生成回路７０が制御される。
【００１６】
用紙搬送機構２０は、コントローラ６０の制御により、用紙を印刷可能な位置に送り込んだり、この用紙を搬送方向に所定の搬送量で搬送させたりする。キャリッジ移動機構３０は、コントローラ６０の制御により、キャリッジＣＲ移動用のベルト３１とキャリッジモータ３２を用いて、ヘッドユニット４０が取り付けられたキャリッジＣＲをキャリッジ移動方向に移動させる。
【００１７】
ヘッドユニット４０は、ヘッド４１とヘッド制御回路（不図示）を含んでいる。ヘッド４１は、インク滴を吐出する複数のノズルと、インク滴を吐出するための複数の圧電素子４１７を含む。ヘッド制御回路は、ヘッド４１からのインク滴の吐出を制御する機能を有する。ヘッド制御回路の制御により、各圧電素子４１７には、適当なタイミングで駆動信号ＣＯＭが印加される。
【００１８】
検出器群５０は、プリンタ１の各部に取り付けられた様々な複数のセンサであって、検出結果をコントローラ６０に送る。
【００１９】
駆動信号生成回路７０は、圧電素子４１７に印加するための駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号生成回路７０は、アナログ波形を生成するためのＤＡＣと電力増幅するためのトランジスタを含む。そして、ＤＡＣにより駆動信号の波形を表す信号が生成され、この信号がトランジスタによって電力増幅されることによって駆動信号ＣＯＭが生成される。駆動信号ＣＯＭについては、後述する。
【００２０】
図３は、ヘッド４１を下から見た図である。図には、各ノズル列のノズルが示されており、ブラックＫのインク滴を吐出するためのブラックインクノズル列Ｎｋ、シアンＣのインク滴を吐出するためのシアンインクノズル列Ｎｃ、マゼンタＭのインク滴を吐出するためのマゼンタインクノズル列Ｎｍ、及び、イエローＹのインクを吐出するためのイエローインクノズル列Ｎｙが示されている。各ノズル列は９０個のノズルＮｚを有する。それぞれのノズル列の方向は用紙の搬送方向と一致している。
【００２１】
図４Ａは、ヘッド４１における１つの圧力室４３５の構造を示す平面図である。また、図４Ｂは、ヘッド４１のＡ−Ａ断面図である。ヘッド４１には、１つのノズル毎に１つの圧力室４３５が設けられる。
【００２２】
断面図に示したように、ヘッド４１は、それぞれ金属板（例えばステンレス鋼材製）からなるノズルプレート４１１、スペーサ部材４１２、インク供給部材４１３と、それぞれセラミック板（例えばジルコニア板）からなる蓋部材４１４、スペーサ部材４１５、振動板４１６とが、接着剤や溶着等によって一体に積層されて形成されている。
【００２３】
振動板４１６の表面には、図示するように圧力室４３５のインクを加圧するための圧電素子４１７が貼り付けられている。圧電素子４１７は、圧力室４３５の幅よりも狭い幅で、圧力室４３５の長手方向に長い形状を有するピエゾ素子等の圧電材料の薄板からなり、電圧を印加すると幅方向において湾曲するように構成されている。そして、図示しない電極が圧電素子４１７に接続形成され、所定の駆動信号が電極に印加されることによって圧電素子４１７が湾曲し、もって振動板４１６を変形させて圧力室４３５のインクを加圧する。
【００２４】
インクカートリッジから供給されリザーバ４３２に導かれたインクは、まずインク供給部材４１３に穿孔された第１の通孔４３３を通り、次に、蓋部材４１４に穿孔された第２の通孔４３４を通って圧力室４３５に流入する。
【００２５】
圧力室４３５は、スペーサ部材４１５に設けた横長の通孔を、蓋部材４１４と振動板４１６とによって覆って形成されており、この圧力室４３５に流入したインクは、圧電素子４１７の駆動に伴って変形する振動板４１６によって加圧される。
【００２６】
加圧されたインクは、同じく蓋部材４１４に穿孔された第３の通孔４３６に流入し、さらにインク供給部材４１３に形成した第４の通孔４３７を通過して、スペーサ部材４１２に穿孔された第５の通孔４３８に流入する。そして、インクの流路の最後端となるノズルプレート４１１に穿孔されたノズル４３９から、加圧された圧力に応じた量のインクがインク滴として噴射される。
【００２７】
図５は、駆動信号生成回路７０によって生成される駆動信号ＣＯＭを説明する図である。駆動信号ＣＯＭは、インク滴を吐出するための圧電素子４１７に印加される。駆動信号ＣＯＭは、繰り返し周期Ｔごとに繰り返し生成される。
【００２８】
繰り返し周期である期間Ｔは、ノズルが１画素分移動する間の期間に対応する。例えば、印刷解像度が７２０ｄｐｉの場合、期間Ｔは、ノズルが１／７２０インチ移動するための期間に相当する。そして、期間Ｔに含まれる各区間の駆動パルスＰＳ１〜ＰＳ４を圧電素子４１７に印加することによって、１つの画素内にいくつかのインク滴が吐出され、複数階調を表現可能としている。尚、ここで画素とは、画像を形成するために仮想的に分割された最小の単位領域である。
【００２９】
図には、電圧の中央付近に点線によって中間電圧が示されている。中間電圧は、圧電素子４１７を基準の変位に変位させるための基準の電圧である。そして、この中間電圧に対して、プラス方向又はマイナス方向に電圧を変化させることで、圧電素子４１７を基準の変位から変位させインク滴を吐出させる。
【００３０】
駆動信号ＣＯＭは、繰り返し周期における区間Ｔ１において生成される第１駆動パルスＰＳ１と、区間Ｔ２において生成される第２駆動パルスＰＳ２と、区間Ｔ３において生成される第３駆動パルスＰＳ３と、区間Ｔ４において生成される第４駆動パルスと、区間Ｔ５において生成される第５駆動パルスＰＳ５とを含む。第１駆動パルスＰＳ１〜第４駆動パルスＰＳ４の各駆動パルスの波形はそれぞれ同一の波形である。
【００３１】
駆動信号ＣＯＭは、最初の区間Ｐｉｎｉにおける中間電圧から始まり、その後、第１駆動パルスＰＳ１が生成される。第１駆動パルスは、区間Ｐｗｄ１、Ｐｗｈ１、Ｐｗｃ１、Ｐｗｈ２、Ｐｗｄ２における電圧変化である。次に、第１駆動信号ＰＳ１の後に区間Ｐｄｉｓにおいて中間電圧となり、その後、第１駆動パルスＰＳ１と同じ波形の第２駆動パルスＰＳ２が生成される。
【００３２】
同様にして、第２駆動パルスＰＳ２の後に区間Ｐｄｉｓにおいて中間電圧となり、その後、第１駆動パルスと同じ波形の第３駆動パルスＰＳ４が生成される。また、第３駆動パルスＰＳ３の後に区間Ｐｄｉｓにおいて中間電圧となり、その後、第１駆動パルスＰＳ１と同じ波形の第４駆動パルスＰＳ４が生成される。
【００３３】
後続する第５駆動パルスは、区間ＢＳＤ１、ＢＳＤ２、ＢＳＤ３における電圧変化である。そして、第４駆動パルスＰＳ４と第５駆動パルスＰＳ５とは区間ＢＳＤ０における中間電圧で接続される。
【００３４】
以下に、各区間の具体的な値を示す。区間Ｐｉｎｉの長さは４μｓであり、区間Ｐｗｄ１の長さは２．８μｓであり、区間Ｐｗｈ１の長さは２．７３μｓであり、区間Ｐｗｃ１の長さは２．５８μｓであり、区間Ｐｗｈ２の長さは３．４５はμｓであり、区間Ｐｗｄ２の長さは２．７μｓであり、区間Ｐｄｉｓの長さは５．０２μｓである。尚、区間Ｐｄｉｓの長さは可変であり、異なる値のＰｄｉｓも用いられ後の説明が行われる。
【００３５】
また、区間ＢＳＤ０の長さは３μｓであり、区間ＢＳＤ１の長さは４．５μｓであり、区間ＢＳＤ２の長さは２μｓであり、区間ＢＳＤ３の長さは４．５μｓである。
【００３６】
そして、例えば、１つの画素に１つのインク滴を吐出するときには、繰り返し周期Ｔにおいて第２駆動パルスＰＳ２のみを圧電素子４１７に印加して１つのインク滴を吐出する。また、１つの画素に２つのインク滴を吐出するときには、繰り返し周期Ｔにおいて、第１駆動パルスＰＳ１と第３駆動パルスＰＳ３を圧電素子４１７に印加して２つのインク滴を吐出する。また、１つの画素に３つのインク滴を吐出するときには、繰り返し周期Ｔにおいて、第１駆動パルスＰＳ１と第２駆動パルスＰＳ２と第４駆動パルスＰＳ４を圧電素子４１７に印加して３つのインク滴を吐出する。また、１つの画素に４つのインク滴を吐出するときには、繰り返し周期Ｔにおいて、第１駆動パルスＰＳ１〜第４駆動パルスＰＳ４の全ての駆動パルスを圧電素子４１７に印加する。
【００３７】
１つの画素に４つのインク滴を吐出するときなどのように、駆動信号ＣＯＭの繰り返し周期Ｔにおいて、連続する駆動パルスが圧電素子４１７に印加されることがある。このとき、連続する駆動パルスのうち先行する駆動パルスに後続する駆動パルスの印加のタイミングによっては安定してインク滴を吐出できない場合がある。
【００３８】
図６Ａは、第１駆動パルスＰＳ１の電圧の変化を示す図である。ここでは、中間電圧を基準として説明を行うため中間電圧からの電位差として駆動パルスの電圧が示されている。
【００３９】
本実施形態では、駆動パルスの電圧が中間電圧よりも低くなったときにメニスカスをヘッド４１の内側方向（媒体から遠ざかる方向）に引き込むように圧電素子が駆動される。一方、駆動パルスの電圧が中間電圧よりも高くなったときにメニスカスをヘッド４１の外側方向（媒体に向かい方向）に押し出すように圧電素子が駆動される。ここで、メニスカスとは、ノズルにおける液体表面である。
【００４０】
尚、以下に示される駆動パルスを規定する区間Ｐｗｄ１、Ｐｗｈ１、Ｐｗｃ１、Ｐｗｈ２、Ｐｗｄ２の長さは、図５に示すものと同じであり、区間Ｐｄｉｓの長さが変化させされることにより駆動パルス間の間隔が変えられている。
【００４１】
図６Ｂは、第１駆動パルスＰＳ１のみを圧電素子に印加したときのメニスカスの変位を示す図である。ここでは、ノズル面からどれだけの量のインクが突出しているかによってメニスカスの変位を表している。メニスカスとは、前述の通りノズルにおける液体表面である。この液体表面は、表面張力により曲面となる。よって、１つのノズルにおける平均のインクの突出量をメニスカスの変位としている。例えば、メニスカスが曲面であることにより、メニスカスの中央部がノズルからはみ出ている一方、ノズルに接している部分はノズルの内側にあり、平均するとノズル面からの突出量が０となるときがある。このときのメニスカス変位を０としている。
【００４２】
以下、図６Ａ及び図６Ｂを参照しつつ説明を行う。  
まず、区間Ｐｗｄ１において電圧が中間電圧よりも低くなる方向に下降を開始する。そうすると、それに伴い、メニスカスもマイナス方向（ヘッドの内側方向）に引き込まれる。区間Ｐｗｈ１において電圧が所定の電圧に維持されると、メニスカスはインクの慣性により若干マイナス方向に引き込まれるが、自由振動するように変位の方向がプラス方向に転じる。
【００４３】
次に、区間Ｐｗｃ１において、電圧が中間電圧に戻る方向に上昇を開始する。そうすると、メニスカスもプラス方向（ヘッドの外側方向に）に向かうように変位する。そして、区間Ｐｗｃ１において、メニスカスの変位はプラスとなる。
【００４４】
次に、区間Ｐｗｈ２において、電圧が所定の電圧に維持される。このように、ヘッドの外側に押し出すように圧電素子４１７を駆動した後、電圧が所定の電圧に維持されるとメニスカスの変位を停止させようとする力が働く。しかしながら、インクの慣性により、メニスカスはヘッドの外側に押し出される。そして、インクの慣性はメニスカスの表面張力を超えるため、インクがノズルから引きちぎられるようにしてインク滴となって吐出される。
【００４５】
その後、区間Ｐｗｄ２において、電圧が中間電圧に戻る方向に下降を開始する。すると、メニスカスもノズル面に戻る方向に変位する。
【００４６】
そして、区間Ｐｗｄ２の後、中間電圧に維持される。中間電位に維持されると、メニスカスは図に示すような自由振動を行うことになる。この自由振動において、メニスカスがマイナス方向に変位した後、変位がプラス方向に移動する過程のなかでメニスカスがマイナス方向に変位するときがある。
【００４７】
図には、このようにメニスカスがマイナス方向に変位した後、変位がプラス方向に移動する過程のなかでメニスカスがマイナス方向に変位する瞬間の点として１８μｓ付近にＡ点が示されている。また、その後、メニスカスがプラス方向への移動を開始する点として２０μｓ付近にＢ点が示されている。
【００４８】
メニスカスがヘッドの外側方向（プラス方向）に変位しているとき（Ａ点よりも前の時刻）に、メニスカスをヘッドの内側方向（マイナス方向）に引き込もうとすると、インクがプラス方向に移動しようとする慣性に対して、メニスカスに反対方向の力を生じさせることとなる。そして、メニスカス表面に好ましくない新たな振動を生じさせることとなると考えられる。
【００４９】
一方、メニスカスがヘッドの内側方向（マイナス方向）に変位しているとき（Ａ点からＢ点までの間）に、メニスカスをヘッドの内側方向（マイナス方向）に引き込むように後続の駆動パルスを印加することができれば、インクがマイナス方向に移動しようとする慣性を利用してインクを引き込むことができる。
【００５０】
以下に、Ａ点よりも早い時刻にメニスカスをヘッドの内側方向に引き込もうとしたとき（参考例）と、Ａ点より後であってＢ点よりも前にメニスカスをヘッドの内側方向に引き込もうとしたとき（本実施形態）のインク滴の吐出について説明する。
【００５１】
図７Ａは、後続する駆動パルスの開始の時刻を１６．６７μｓにしたときの駆動信号ＣＯＭの一部を示す図である。図には、第１駆動パルスＰＳ１と第２駆動パルスＰＳ２が連続する駆動パルスとして示されている。ここでは、前述の第１駆動パルスＰＳ１と第２駆動パルスＰＳ２の間の中間電圧の区間Ｐｄｉｓを変化させることにより、第２駆動パルスＰＳ２の印加のタイミングを変えている。ここでは、区間Ｐｄｉｓを２．４μｓとしている。尚、後続する駆動パルスの開始の時刻を１６．６７μｓとしたとき、その周波数は６０ｋＨｚである。
【００５２】
図において、Ａ点よりも早い時刻である１６．６７μｓにおいて第２駆動パルスＰＳ２の印加が開始されている。つまり、１６．６７μｓにおいてメニスカスをヘッドの内側方向に引き込むように圧電素子４１７の駆動が開始される。このとき、インクの慣性はまだヘッドの外側方向に移動するように働いているのにもかかわらず、圧電素子４１７の駆動により、インクは内側方向に引き込まれる。
【００５３】
図７Ｂは、後続する駆動パルスの開始の時刻を１６．６７μｓにしたときのメニスカスの変位を示す図である。ここでは、第１駆動パルスＰＳ１と第２駆動パルスＰＳ２が連続する駆動パルスとして圧電素子４１７に印加されたときの、ノズルにおけるメニスカスの変位が示されている。ここでも、プラスの値のときにはメニスカスがヘッドの外側に変位していることを示しており、マイナスの値のときにはメニスカスがヘッドの内側に変位していることを示している。
【００５４】
図を参照すると、区間Ｐｄｉｓにおいて電圧は中間電圧に保持されるため、メニスカスは自由振動をしようとするのであるが、Ａ点よりも早い時刻においてインクがヘッドの内側方向に引き込まれる。そして、メニスカスもＡ点よりも早い時刻においてマイナス方向に変位を開始している。
【００５５】
図８は、後続する駆動パルスの開始の時刻を１６．６７μｓにしたときのインク滴の吐出状態を写真でとらえたものである。図において、上部はヘッド４１の存在する方向であり、図の下部は用紙が存在する方向である。そして、図の上部から下部に向かってインク滴が連続して吐出されている様子が示されている。
【００５６】
図では、インク滴が連続して吐出されているものの、「ｂｌａｎｋ」と示されている区間においては、他の区間よりもインク滴の間隔が広い。この「ｂｌａｎｋ」の期間は第５駆動パルスＰＳ５の微振動パルスが印加されている。そのため、この区間ではインク滴が吐出されず、他の区間よりもインク滴の間隔が広い区間が生じている。一方、その他の区間では連続してインク滴を吐出可能な駆動パルスＰＳ１〜ＰＳ４が印加されているため、ほぼ同じ間隔をもってインク滴が吐出される。
【００５７】
本来であれば、１つのノズルから吐出されたインク滴は横方向に並ぶことなく、ヘッドから用紙へ向かって一直線に並ぶように吐出されることが望ましい。しかしながら、図８の円で囲った箇所のインク滴は、横方向に並ぶように吐出されてしまっている。これは、前述のように、メニスカスがヘッドの外側方向に移動をしているときにインクをヘッドの内側方向に強引に引き込もうとしたため、メニスカスに好ましくない振動が生じてしまい後続する駆動パルスを印加しても安定的にインク滴が吐出できなくなってしまったものと考えられる。
【００５８】
次に、本実施形態における駆動信号における駆動パルスについて説明する。  
図９Ａは、後続する駆動パルスの開始の時刻を１８．８６μｓにしたときの駆動信号ＣＯＭの一部を示す図である。ここでは、第１駆動パルスＰＳ１と第２駆動パルスＰＳ２が連続する駆動パルスとして示されている。ここでは、区間Ｐｄｉｓを４．６０μｓとしている。尚、後続する駆動パルスの開始の時刻を１８．８６μｓとしたとき、その周波数は５３ｋＨｚである。
【００５９】
図において、Ａ点よりも遅い時刻であってＢ点よりも早い時刻の１８．８６μｓにおいて第２駆動パルスＰＳ２の印加が開始されている。つまり、１８．８６μｓにおいてメニスカスをヘッドの内側方向に引き込むように圧電素子４１７の駆動が開始される。このとき、インクの慣性はヘッドの内側方向に移動するように働いている。よって、インクの慣性の方向と、インクが圧電素子４１７によって引き込まれる方向とが一致している。
【００６０】
図９Ｂは、後続する駆動パルスの開始の時刻を１８．８６μｓにしたときのインクメニスカスの変位を示す図である。ここでは、第１駆動パルスＰＳ１と第２駆動パルスＰＳ２が連続する駆動パルスとして圧電素子４１７に印加されたときの、ノズルにおけるメニスカスの変位が示されている。
【００６１】
図を参照すると、区間Ｐｄｉｓにおいて電圧は中間電圧に保持されるため、メニスカスは自由振動をするのであるが、Ａ点よりも遅い時刻であってメニスカスがマイナス方向に移動しつつあるときに圧電素子４１７によってマイナス方向に移動するような力が加えられる。つまり、メニスカスが自由振動においてマイナス方向に変位するような慣性を有しているときに、第２駆動パルスＰＳ２によって、さらにマイナス方向に変位させられる。このため、メニスカスは滑らかにマイナス方向に変位することができるので、後続する第２駆動パルスにおいて安定的にインク滴を吐出できるようになるものと考えられる。
【００６２】
図１０は、後続する駆動パルスの開始の時刻を１８．８６μｓにしたときのインク滴の吐出状態を写真でとらえたものである。ここでも、図の上部はヘッドの存在する方向であり、図の下部は用紙が存在する方向である。そして、図の上部から下部に向かってインク滴が連続して吐出されている様子が示されている。
【００６３】
また、ここでも「ｂｌａｎｋ」と示されている区間は、第５駆動パルスＰＳ５の微振動パルスが印加されている区間であり、インク滴が吐出されていない。
【００６４】
連続してインク滴が吐出される区間を参照すると、各ノズルから吐出されるインク滴は、ほぼ一直線にヘッド側から用紙側へと規則正しく吐出されている。これは、前述のように、メニスカスがヘッドの内側方向に移動をしているときにインクをヘッドの内側方向に引き込もうとしたため、マイナス方向に変位するような力を滑らかにインクに与えることができた。そして、後続する第２駆動パルスＰＳ２によってインク滴を安定して吐出できるようになったためであると考えられる。
【００６５】
このようにして、先行する駆動パルス（第１の駆動パルスに相当）が圧電素子４１７に印加されてノズルからインク滴が吐出された後、メニスカスが最初にヘッドの外側方向に変位するのが完了した後（Ａ点）から、次にヘッドの外側方向に変位するのが開始するまで（Ｂ点）に後続の駆動パルス（第２の駆動パルス）を圧電素子４１７に印加する。そうすることで、インクがマイナス方向に移動する慣性を利用してインクを引き込むことができる。そして、後続する駆動パルスによってもインク滴を安定して吐出することができるようになる。
【００６６】
また、ここでは第１駆動パルスＰＳ１と第２駆動パルスＰＳ２との関係を例に説明を行ったが、第２駆動パルスＰＳ２と第３駆動パルスＰＳ３との関係についても本実施形態は適用することができ、また、第３駆動パルスＰＳ３と第４駆動パルスＰＳ４との関係についても適用することができる。つまり、本実施形態では、図５におけるＰｄｉｓを４．６０μｓとしたような駆動信号を用いて、連続する４つのインク滴を安定的に吐出することができる。すなわち、本実施形態では、先行する駆動パルスの開始から起算して１８．８６μｓ後に後続する駆動パルスを開始することで、安定的に連続するインク滴を吐出することができる。
【００６７】
尚、再度図６Ｂを参照すると、２６μｓ付近にもメニスカス変位がマイナス方向に転じる箇所がある。よって、このような箇所で後続する駆動パルス（ここでは、第２駆動パルスＰＳ２）の印加を開始することとしてもよいものと考えられる。
【００６８】
但し、本実施形態のように、駆動パルス間の間隔をなるべく詰めて駆動パルスの周波数を高めたいときがある。また、メニスカスの変位がマイナスの領域にあるときに、インクをマイナス方向に変位させる力を加えることができたほうが望ましいと考えられる。よって、前述のＡ点（１８μｓ付近）より後であってＢ点（２０μｓ付近）よりも前におけるメニスカスのマイナス方向の変位において、後続する駆動パルスの印加を開始することが望ましいものと考えられる。
【００６９】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
図１１は、他の実施形態における駆動信号ＣＯＭ’について説明する図である。繰り返し周期であるＴ’は、区間Ｔ１’と区間Ｔ２’とを含む。区間Ｔ１’と区間Ｔ２’は、それぞれノズルが１画素分移動する間の期間に対応する。つまり、繰り返し周期Ｔ’は、ノズルが２画素分移動する間の期間に対応する。
【００７０】
そして、区間Ｔ１’に含まれる駆動パルスＰＳ１１〜ＰＳ１４を圧電素子４１７に印加することによって、１つの画素にいくつかのインク滴が吐出され、複数階調を表現可能としている。また、同様に、区間Ｔ２’に含まれる駆動パルスＰＳ２１〜ＰＳ２４を圧電素子４１７に印加することによって、１つの画素にいくつかのインク滴が吐出され、複数階調を表現可能としている。
【００７１】
この駆動信号ＣＯＭ’において、駆動パルスＰＳ１１〜ＰＳ１４間において隣り合う駆動パルス間の間隔が等しくなっている。また、駆動パルスＰＳ２１〜ＰＳ２４間において隣り合う駆動パルス間の間隔が等しくなっている。
【００７２】
このような繰り返し周期Ｔ’を有する駆動信号を用いる場合であっても、隣り合う駆動パルス間の間隔が等しい場合、前述の実施形態と同様にして安定してインク滴を吐出させることができる。すなわち、先行する駆動パルスが圧電素子４１７に印加されてノズルからインク滴が吐出された後、メニスカスが最初にヘッドの外側方向に変位するのが完了した後（Ａ点）から、次にヘッドの外側方向に変位するのが開始するまで（Ｂ点）に後続の駆動パルスを圧電素子４１７に印加する。そうすることで、インクがマイナス方向に移動する慣性を利用してインクを引き込むことができる。そして、後続する駆動パルスによってもインク滴を安定して吐出することができるようになる。
【００７３】
また、上述の実施形態では、液体吐出装置としてプリンタ１が説明されていたが、これに限られるものではなくインク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり吐出したりする液体吐出装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
【００７４】
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００７５】
＜ヘッドについて＞
前述の実施形態では、圧電素子を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１Ａは、プリンタ１に斜視図であり、図１Ｂは、プリンタ１の内部の斜視図である。
【図２】プリンタ１のブロック図である。
【図３】ヘッド４１を下から見た図である。
【図４】図４Ａは、ヘッド４１における１つの圧力室４３５の構造を示す平面図であり、図４Ｂは、ヘッド４１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】駆動信号生成回路７０によって生成される駆動信号ＣＯＭを説明する図である。
【図６】図６Ａは、第１駆動パルスＰＳ１の電圧の変化を示す図であり、図６Ｂは、第１駆動パルスＰＳ１のみを圧電素子に印加したときのメニスカスの変位を示す図である。
【図７】図７Ａは、後続する駆動パルスの開始の時刻を１６．６７μｓにしたときの駆動信号ＣＯＭの一部を示す図であり、図７Ｂは、後続する駆動パルスの開始の時刻を１６．６７μｓにしたときのメニスカスの変位を示す図である。
【図８】インク滴を吐出可能な駆動パルス間の間隔を１６．６７μｓにしたときのインク滴の吐出状態を写真でとらえたものである。
【図９】図９Ａは、後続する駆動パルスの開始の時刻を１８．８６μｓにしたときの駆動信号の一部を示す図であり、図９Ｂは、後続する駆動パルスの開始の時刻を１８．８６μｓにしたときのメニスカスの変位を示す図である。
【図１０】後続する駆動パルスの開始の時刻を１８．８６μｓにしたときのインク滴の吐出状態を写真でとらえたものである。
【図１１】他の実施形態における駆動信号ＣＯＭ’を説明する図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  プリンタ、
２０  用紙搬送機構、３０  キャリッジ移動機構、
４０  ヘッドユニット、４１  ヘッド、
６０  コントローラ、７０  駆動信号生成回路、
４１１  ノズルプレート、４１２  スペーサ部材、４１３  インク供給部材、
４１４  蓋部材、４１５  スペーサ部材、４１６  振動板、４１７  圧電素子、
４３２  リザーバ、４３３  第１の通孔、４３４  第２の通孔、４３５  圧力室、
４３６  第３の通孔、４３７  第４の通孔、４３８  第５の通孔、
４３９  ノズル開口部４３９
ＰＳ１  第１駆動パルス、ＰＳ２  第２駆動パルス、ＰＳ３  第３駆動パルス、
ＰＳ４  第４駆動パルス、ＰＳ５  第５駆動パルス
【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９】
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【図１１】
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【図８】
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【図１０】
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