(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口に連通する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する液体噴射ヘッドであって、同一の前記ノズル開口から体積の異なる複数種類の液滴を選択的に吐出することができる液体噴射ヘッドと、
前記ノズル開口において増粘した液体を除去するために前記液体噴射ヘッドを制御して前記ノズル開口から液滴を吐出させるフラッシング制御部と、を備え、
前記フラッシング制御部は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの少なくとも２種類の液滴を１回のフラッシング操作の中で吐出させてフラッシングを実施し、
１回のフラッシング操作の中で吐出される前記少なくとも２種類の液滴は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい最小の液滴を含み、
前記最小の液滴が１回のフラッシング操作の中で最初に吐出されることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
１回のフラッシング操作の中で前記最小の液滴が少なくとも２回吐出され、
前記最小の液滴は１回のフラッシング操作の中で最初及び最後に吐出され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】
１回のフラッシング操作の中で吐出される前記少なくとも２種類の液滴は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の大きい最大の液滴を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記液体噴射ヘッドは、前記圧力室に対応して設けられたたわみ振動モードの圧電振動子を有し、前記圧電振動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】
前記液体噴射ヘッドは、前記圧力室に対応して設けられた縦振動モードの圧電振動子を有し、前記圧電振動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ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
ノズル開口に連通する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する液体噴射ヘッドであって、同一の前記ノズル開口から体積の異なる複数種類の液滴を選択的に吐出することができる液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口において増粘した液体を除去するために前記液体噴射ヘッドを制御して前記ノズル開口から液滴を吐出させるフラッシング制御部と、を備えた液体噴射装置の駆動方法において、
前記フラッシング制御部によって、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの少なくとも２種類の液滴を１回のフラッシング操作の中で吐出させてフラッシングを実施し、
１回のフラッシング操作の中で吐出される前記少なくとも２種類の液滴は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい最小の液滴を含み、
前記最小の液滴が１回のフラッシング操作の中で最初に吐出されることを特徴とする液体噴射装置の駆動方法。
【請求項７】
１回のフラッシング操作の中で前記最小の液滴が少なくとも２回吐出され、
前記最小の液滴は１回のフラッシング操作の中で最初及び最後に吐出されることを特徴とする請求項６記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項８】
１回のフラッシング操作の中で吐出される前記少なくとも２種類の液滴は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の大きい最大の液滴を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項９】
前記液体噴射ヘッドは、前記圧力室に対応して設けられたたわみ振動モードの圧電振動子を有し、前記圧電振動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ることを特徴とする請求項６乃至８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１０】
前記液体噴射ヘッドは、前記圧力室に対応して設けられた縦振動モードの圧電振動子を有し、前記圧電振動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ることを特徴とする請求項６乃至９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、ノズル開口から液滴を吐出す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】
液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置は、列状に並べた状態で形成された多数のノズル開口を備える記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）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。
【０００３】
上記の記録ヘッドは、ノズル開口に連通した圧力室とこの圧力室内のインク圧力を変化させる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。
【０００４】
上記のキャリッジ機構は、記録ヘッドを主走査方向に移動させる。この移動中において記録ヘッドは、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。
【０００５】
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。
【０００６】
また、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、この記録装置では、１つの画素を４×４、８×８等の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。そして、この方法で高い画質の画像を記録するために、体積の大きなインク滴のみならず、中程度の体積のインク滴、さらには小さな体積のインク滴を記録ヘッドから吐出するようにして、大ドット、中ドット、小ドットの各種ドットを形成できるようになされている。
【０００７】
ところで、記録ヘッドのノズル開口では、メニスカス、つまり、ノズル開口にて露出したインクの自由表面が空気に曝されているので、インク溶媒（例えば、水）が徐々に蒸発してしまう。このインク溶媒の蒸発によってノズル開口のインク粘度が上昇すると、吐出されたインク滴が正規の方向からずれた方向に飛翔する等の不具合が生じてしまう。
【０００８】
このため、インクジェット式記録装置では、ノズル開口部分のインクの増粘を防止する対策がなされている。この増粘対策として、増粘したインクを記録領域外で強制的に吐出するフラッシング操作や、メニスカスの微振動によるインクの攪拌操作がある。
【０００９】
上述したフラッシング操作においては、記録動作の際にインク滴を吐出するために使用される吐出パルスが圧力発生素子に供給され、非記録領域に向けてノズル開口からインク滴が吐出される。そして、フラッシングの所要時間を短縮するため、及び増粘したインクを吹き飛ばす力が大きいという理由から、フラッシング操作においては、記録動作時に大ドットを形成する大インク滴が使用されている。ここで、「大ドット」とは、当該インクジェット記録装置で形成可能な最も大きなドットのことである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記の如くフラッシング操作において大インク滴を吐出させるようにした場合、インクの種類によっては、フラッシング終了直後の印刷動作の際にインク滴の濡れ曲がり現象が発生して印刷精度が低下するという問題があることが判った。ここで、インク滴の「濡れ曲がり現象」とは、ノズル開口から吐出されたインク滴が、先行するフラッシング操作等の際にノズル開口の周囲に付着したインクによって引き寄せられ、これによりインク滴の吐出方向が曲げられて正規の軌跡からずれてしまう現象である。
【００１１】
フラッシング操作直後にこの濡れ曲がり現象が発生する原因としては、大インク滴を吐出させてフラッシング操作を行った際にインクミストが発生し、このインクミストがノズル開口の周囲に付着したためであると考えられる。
【００１２】
特に、顔料濃度が高く、増粘しやすいインクにおいてフラッシング直後の濡れ曲がり現象が発生しやすいという傾向がある。
【００１３】
近年、顔料濃度が高いインクの開発が進められており、このようなインクを使用した場合には上述したフラッシング直後の濡れ曲がりの問題がさらに深刻化する可能性がある。
【００１４】
例えば、従来の大インク滴を吐出させる方式のフラッシングの場合、十数％という高い顔料濃度のインクを使用すると、前回のインク吐出時点からフラッシング開始時点までに１秒以上間隔があくと、上述した濡れ曲がり現象が発生してしまうという実験結果が得られている。つまり、従来の大インク滴を吐出させる方式のフラッシングでは、顔料濃度が十数％のインクを使用する場合、前回のインク吐出時点から１秒以内にフラッシングを実施しなければ濡れ曲がり現象が発生してしまうことになり、このような短い時間間隔でフラッシングを実施することは実用上極めて困難若しくは不可能である。
【００１５】
一方、上述した濡れ曲がり現象を防止するために、小ドットを形成する小インク滴をノズル開口から吐出させてフラッシングを実施するという方法が考えられる。
【００１６】
しかしながら、インクの増粘の度合いが高いような場合には、小インク滴のみを吐出させてフラッシングを実施すると、増粘したインクの一部がフラッシング終了後においてもノズル開口に残留してしまう可能性がある。また、小インク滴のみの吐出ではフラッシングの所要時間が長くなってしまうという問題がある。さらに、小インク滴は重量が小さいためにミスト化しやすく、例えば、記録ヘッドのノズル形成面から、フラッシング操作の際にインクを受ける部材、例えば非記録領域にて記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャッピング部材のインク着弾面までの距離が、ある程度長い場合には、小インク滴がミスト化してしまい、ノズル開口周囲に付着して濡れ曲がり現象の発生原因となる可能性がある。
【００１７】
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、フラッシング操作直後における濡れ曲がり現象を防止し得ると共に、フラッシングの効果や所要時間等に関してフラッシング操作の最適化を図り得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。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による液体噴射装置は、ノズル開口に連通する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する液体噴射ヘッドであって、同一の前記ノズル開口から体積の異なる複数種類の液滴を選択的に吐出することができる液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口において増粘した液体を除去するために前記液体噴射ヘッドを制御して前記ノズル開口から液滴を吐出させるフラッシング制御部と、を備え、前記フラッシング制御部は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの少なくとも２種類の液滴を１回のフラッシング操作の中で吐出させてフラッシングを実施することを特徴とする。
【００１９】
ここで、「１回のフラッシング操作」の技術的な意味内容について説明する。まず、液滴の吐出に悪影響を与える程度にまで液体が増粘するのに要する時間（以下、「増粘所要時間」と言う。）は、液体の種類や周囲環境によっても異なるが、例えば１秒程度である。従って、フラッシング操作中の再増粘を防止するためには、フラッシング操作中に連続的に吐出される液滴の吐出間隔を、前記の増粘所要時間よりも短く設定する必要がある。換言すれば、フラッシング操作中に吐出される液滴の吐出間隔が増粘所要時間よりも長くなった場合には、それは、１回目のフラッシング操作が終了し、２回目のフラッシング操作が開始されたことを意味する。従って、フラッシング開始後、増粘所要時間よりも短い間隔で液滴が連続的に吐出され続けている限りにおいては、「１回のフラッシング操作」が継続していると言うことができる。
【００２０】
さらに言えば、本発明においては、「１回のフラッシング操作」の中で体積の異なる少なくとも２種類の液滴が吐出されるが、「１回のフラッシング操作」の中で液滴の種類を切り替える際の所要時間は増粘所要時間よりも短く設定される。
【００２１】
また、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で吐出される前記少なくとも２種類の液滴は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい最小の液滴を含む。
【００２２】
また、好ましくは、前記最小の液滴が１回のフラッシング操作の中で最初に吐出される。
【００２３】
また、好ましくは、前記最小の液滴が１回のフラッシング操作の中で最後に吐出される。
【００２４】
また、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で前記最小の液滴が少なくとも２回吐出され、前記最小の液滴は１回のフラッシング操作の中で最初及び最後に吐出される。
【００２５】
また、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で吐出される前記少なくとも２種類の液滴は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の大きい最大の液滴を含む。
【００２６】
また、好ましくは、前記液体噴射ヘッドは、前記圧力室に対応して設けられたたわみ振動モードの圧電振動子を有し、前記圧電振動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る。
【００２７】
また、好ましくは、前記液体噴射ヘッドは、前記圧力室に対応して設けられた縦振動モードの圧電振動子を有し、前記圧電振動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る。
【００２８】
上記課題を解決するために、本発明は、ノズル開口に連通する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する液体噴射ヘッドであって、同一の前記ノズル開口から体積の異なる複数種類の液滴を選択的に吐出することができる液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口において増粘した液体を除去するために前記液体噴射ヘッドを制御して前記ノズル開口から液滴を吐出させるフラッシング制御部と、を備えた液体噴射装置の駆動方法において、前記フラッシング制御部によって、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの少なくとも２種類の液滴を１回のフラッシング操作の中で吐出させてフラッシングを実施することを特徴とする。
【００２９】
また、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で吐出される前記少なくとも２種類の液滴は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい最小の液滴を含む。
【００３０】
また、好ましくは、前記最小の液滴が１回のフラッシング操作の中で最初に吐出される。
【００３１】
また、好ましくは、前記最小の液滴が１回のフラッシング操作の中で最後に吐出される。
【００３２】
また、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で前記最小の液滴が少なくとも２回吐出され、前記最小の液滴は１回のフラッシング操作の中で最初及び最後に吐出される。
【００３３】
また、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で吐出される前記少なくとも２種類の液滴は、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の大きい最大の液滴を含む。
【００３４】
また、好ましくは、前記液体噴射ヘッドは、前記圧力室に対応して設けられたたわみ振動モードの圧電振動子を有し、前記圧電振動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る。
【００３５】
また、好ましくは、前記液体噴射ヘッドは、前記圧力室に対応して設けられた縦振動モードの圧電振動子を有し、前記圧電振動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る。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３７】
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、液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１６２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。
【００３８】
インクジェット式記録ヘッド１６２はキャリッジ１の記録媒体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１６２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。
【００３９】
インクジェット式記録装置の非記録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１１０が配置されており、このキャップ部材１１０はキャリッジ１に搭載された記録ヘッド１６２がホームポジションに移動した時に、記録ヘッド１６２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１１０の下方には、キャップ部材１１０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。
【００４０】
キャップ部材１１０における記録領域側の近傍には、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１１０側に往復移動するに際して、必要に応じて記録ヘッド１６２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。
【００４１】
本実施形態によるインクジェット式記録装置は、さらに、記録ヘッド１６２により記録が行われる記録媒体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。
【００４２】
図２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ている。
【００４３】
この記録ヘッド１６２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とから構成されている。
【００４４】
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。
【００４５】
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は、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とを備えた板状部材である。
【００４６】
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。
【００４７】
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路１７５を形成するための開口部が設けられている。
【００４８】
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を背面側に配設し、ノズルプレート１６６と振動板１６７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。
【００４９】
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とがインク供給路１７５によって連通している。
【００５０】
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。
【００５１】
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１６２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路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。
【００５２】
このようにして圧力室１７３の内部のインクに圧力変動を生じさせることにより、ノズル開口１６５からインク滴を吐出させることができる。
【００５３】
図３は、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である。図３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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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を制御して所定の駆動信号を生成させる。また、この制御部８２は、後述するフラッシング操作を制御するフラッシング制御部としても機能する。
【００６１】
プリントエンジン６２は、ステッピングモータ８０、紙送りモータ８１、及び記録ヘッド１６２の電気駆動系７１とから構成されている。記録ヘッド１６２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はパルス生成手段を構成する。
【００６２】
図４は、駆動信号発生回路８３の一例を示すものであって、この駆動信号発生回路８３は、波形生成回路９１と電流増幅回路９２とを備えている。
【００６３】
波形生成回路９１は、波形メモリ９３と、第１波形ラッチ回路９４と、第２波形ラッチ回路９５と、加算器９６と、デジタルアナログ変換器９７と、電圧増幅回路９８とを備えている。
【００６４】
波形メモリ９３は、制御部８２から出力された複数種類の電圧変化量のデータを個別に記憶する変化量データ記憶手段として機能する。この波形メモリ９３には第１波形ラッチ回路９４が電気的に接続されている。そして、第１波形ラッチ回路９４は、第１タイミング信号に同期して波形メモリ９３の所定アドレスに記憶された電圧変化量のデータを保持する。加算器９６には第１波形ラッチ回路９４の出力と第２波形ラッチ回路９５の出力が入力され、この加算器９６の出力側には上記の第２波形ラッチ回路９５が電気的に接続されている。そして、この加算器９６は、変化量データ加算手段として機能して、出力信号同士を加算して出力する。
【００６５】
第２波形ラッチ回路９５は、第２タイミング信号に同期して加算器９６から出力されたデータ（電圧情報）を保持する出力データ保持手段である。Ｄ／Ａ変換器９７は、第２波形ラッチ回路９５の出力側に電気的に接続されており、第２波形ラッチ回路９５が保持する出力信号をアナログ信号に変換する。電圧増幅回路９８は、Ｄ／Ａ変換器９７の出力側に電気的に接続されており、Ｄ／Ａ変換器９７で変換されたアナログ信号を駆動信号の電圧まで増幅する。
【００６６】
電流増幅回路９２は、電圧増幅回路９８の出力側に電気的に接続されており、電圧増幅回路９８で電圧が増幅された信号に対する電流増幅を行って駆動信号ＣＯＭとして出力する。
【００６７】
上記の構成を有する駆動信号発生回路８３では、駆動信号の生成に先立って、電圧変化量を示す複数の変化量データを波形メモリ９３の記憶領域に個別に記憶させる。例えば、制御部８２は、変化量データとこの変化量データに対応するアドレスデータとを波形メモリ９３に出力する。そして、波形メモリ９３は、変化量データをアドレスデータで指定される記憶領域に記憶する。なお、変化量データは正負の情報（増減情報）を含んだデータで構成され、アドレスデータは４ビットのアドレス信号で構成される。
【００６８】
このようにして、複数種類の変化量データが波形メモリ９３に記憶されると、駆動信号の生成が可能になる。
【００６９】
駆動信号の生成は、変化量データを第１波形ラッチ回路９４にセットし、所定の更新周期毎に、第１波形ラッチ回路９４にセットした変化量データを第２波形ラッチ回路９５からの出力電圧に加算することで行う。
【００７０】
なお、制御部８２以外のコンピュータとしては、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つのコンピュータがある。
【００７１】
そして、図２に示した記録ヘッド１６２においては、印刷データによって圧電振動子１６１に駆動信号を入力するか否かを制御することができる。例えば、印刷データが「１」の期間においてはスイッチ７５が接続状態となるので、駆動信号ＣＯＭが圧電振動子１６１に供給される。そして、供給された部分の駆動信号によって圧電振動子１６１が変形する。また、印刷データが「０」の期間においてはスイッチ７５が非接続状態となるので、圧電振動子１６１への駆動信号の供給は遮断される。なお、この印刷データが「０」の期間では、各圧電振動子１６１は直前の電荷を保持し、直前の変形状態が維持される。
【００７２】
次に、本実施形態によるインクジェット式記録装置における駆動方法について説明する。なお、本実施形態によるインクジェット式記録装置は、大ドット（ラージドット）を形成する大インク滴、中ドット（ミドルドット）を形成する中インク滴、及び、小ドット（マイクロドット）を形成する小インク滴を、同一のノズル開口１６５から吐出させることができる。
【００７３】
図５は、駆動信号発生回路８３が発生する駆動信号ＣＯＭの波形を、この駆動信号から生成された小ドット（マイクロドット）用吐出パルス、中ドット（ミドルドット）用吐出パルス、及び大ドット（ラージドット）用吐出パルスと共に示している
図５に示したように、本実施形態による液体噴射装置において使用される駆動信号は、記録周期Ｔを持ち、第１吐出パルスＤＰ１、第２吐出パルスＤＰ２、及び第３吐出パルスＤＰ３を順次接続して構成されている。
【００７４】
そして、小ドット用のインク滴を吐出する場合には、駆動信号全体のうちの第２吐出パルスＤＰ２の部分をスイッチ７５（図３）を介して圧電振動子１６１に印加する。また、中ドット用のインク滴を吐出する場合には、駆動信号全体のうちの第３吐出パルスＤＰ３の部分をスイッチ７５を介して圧電振動子１６１に印加する。また、大ドット用のインク滴を吐出する場合には、駆動信号全体のうちの第１吐出パルスＤＰ１の部分をスイッチ７５を介して圧電振動子１６１に印加する。
【００７５】
図５に示したように小ドット用のインク滴を吐出するための吐出パルスＤＰ２は、圧力室１７３（図２）の容積を僅かに縮小させた後にその縮小状態を保持し、続いて圧力室１７３の容積を連続的に膨張させた後に膨張状態を保持し、しかる後に圧力室１７３の容積を中間段階まで連続的に収縮させ、中間段階での収縮状態を保持した後に再び連続的に膨張させ、この膨張状態を保持した後に他の中間段階まで再び収縮させ、この収縮状態を保持した後にさらに収縮させ、この収縮状態を保持した後に再び僅かに膨張させる、という波形である。
【００７６】
上述したように本実施形態によるインクジェット式記録装置（液体噴射装置）においては、圧電振動子１６１に印加する吐出パルスを複数種類の吐出パルスから適宜選択することにより、同一のノズル開口１６５（図２）から体積の異なる複数種類のインク滴を選択的に吐出することができる。
【００７７】
本実施形態においては、制御部８２（図３）が、ノズル開口１６５において増粘したインクを除去するために記録ヘッド１６２を制御してノズル開口１６５からインク滴を吐出させるフラッシング操作を制御するフラッシング制御部としても機能する。
【００７８】
そして、制御部８２は、ノズル開口１６５において増粘したインクの増粘の度合いに応じて複数種類のフラッシングモードから最適のモードを選択する機能を有する。なお、ノズル開口１６５におけるインクの増粘の度合いは、例えば、印刷停止状態の継続時間から求めることができる。
【００７９】
フラッシングモードの種類としては、例えば、一定周期毎に実施される定期フラッシング、印刷停止状態の継続時間が長時間にわたった場合に実施されるパワーフラッシング等がある。
【００８０】
本実施形態においてフラッシングを実施する際には、図１に示したキャップ部材１１０によって記録ヘッド１６２のノズル形成面を封止した状態において、制御部８２によって、ノズル開口１６５において増粘したインクの増粘の度合いに応じて複数種類のフラッシングモードから最適のモードを選択する。そして、選択されたモードを用いてノズル開口１６５から液滴を吐出してフラッシングを実施する。このフラッシングの際にノズル開口１６５から吐出されたインクはキャップ部材１１０によって受け止められる。
【００８１】
そして、本実施形態においては、制御部８２は、体積の異なる複数種類のインク滴のうちの少なくとも２種類のインク滴を１回のフラッシング操作の中で吐出させてフラッシングを実施する。
【００８２】
好ましくは、１回のフラッシング操作の中で吐出される少なくとも２種類のインク滴は、記録ヘッド１６２から吐出可能な体積の異なる複数種類のインク滴のうちの最も体積の小さい最小のインク滴、つまり印刷時に小ドットを形成するための小インク滴を含み、さらに好ましくは、小インク滴が１回のフラッシング操作の中で最初に吐出される。
【００８３】
１回のフラッシング操作の中で最初に小インク滴を吐出することによって、ノズル開口１６５において増粘したインクを、いきなり一気に吹き飛ばすのではなく、少しずつ徐々に吹き飛ばすことができるので、ノズル開口１６５周囲へのインクの付着が起こりにくく、ひいてはフラッシング操作直後の濡れ曲がり現象の発生を防止することができる。
【００８４】
また、インクの種類やインクの増粘具合によっては、フラッシング操作の最後に大きな体積のインク滴を吐出することによってノズル開口１６５周囲にインクが付着する可能性があるので、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で最後に小インク滴を吐出するようにする。
【００８５】
さらに好ましくは、１回のフラッシング操作の中で最初及び最後に小インク滴を吐出するようにする。このようにすれば、インクの種類やインクの増粘具合に関して広範囲にわたって最適のフラッシングを実施することができる。
【００８６】
また、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で吐出される少なくとも２種類のインク滴として、記録ヘッド１６２から吐出可能な体積の異なる複数種類のインク滴のうちの最も体積の大きい大インク滴と、それよりも体積の小さい中インク滴や小インク滴とを組み合わせる。
【００８７】
このようにすれば、大インク滴の吐出によって、フラッシングの効果が高まると共に所要時間を短縮することができる。
【００８８】
以上述べたように本実施形態によれば、記録ヘッド１６２から吐出可能な体積の異なる複数種類のインク滴のうちの少なくとも２種類のインク滴を１回のフラッシング操作の中で吐出させてフラッシングを実施するようにしたので、フラッシング操作直後における濡れ曲がり現象を防止し得ると共に、フラッシングの効果や所要時間等に関してフラッシング操作の最適化を図ることができる。
【００８９】
次に、上述した実施形態の一変形例について図６を参照して説明する。
【００９０】
図６は、本変形例における駆動信号ＣＯＭを、小ドット（マイクロドット）用吐出パルス、中ドット（ミドルドット）用吐出パルス、大ドット（ラージドット）用吐出パルス、及び微振動用駆動パルスと共に示している。ここで、「微振動用駆動パルス」とは、記録ヘッド１６２のノズル開口１６５の部分において、インクを吐出させることなく、インクのメニスカスを微振動させるために圧電振動子１６１に印加されるパルスである。
【００９１】
図６に示したように本変形例においては、小ドット用のインク滴を吐出する場合には、駆動信号全体のうちの第２吐出パルスＤＰ２の部分をスイッチ７５（図３）を介して圧電振動子１６１に印加し、中ドット用のインク滴を吐出する場合には、駆動信号全体のうちの第１吐出パルスＤＰ１及び第３吐出パルスＤＰ３の部分をスイッチ７５（図３）を介して圧電振動子１６１に印加し、大ドット用のインク滴を吐出する場合には、駆動信号全体のうちの第２吐出パルスＤＰ２及び第３吐出パルスＤＰ３の部分をスイッチ７５（図３）を介して圧電振動子１６１に印加する。さらに、インクのメニスカスに微振動を発生させる場合には、駆動信号全体のうちの第１吐出パルスＤＰ１の部分をスイッチ７５を介して圧電振動子１６１に印加する。
【００９２】
図６に示したように、小インク滴を吐出するための吐出パルスＤＰ２は、圧力室１７３（図２）の容積を連続的に膨張させた後に膨張状態を保持し、続いて圧力室１７３の容積を中間段階まで連続的に収縮させ、中間段階での収縮状態を保持した後に最終段階まで連続的にさらに収縮させる、という波形である。
【００９３】
そして、本変形例においても、ノズル開口１６５におけるインクの増粘の度合いに応じて複数種類のフラッシングモードを選択的に実施することが可能であり、且つ、体積の異なる複数種類のインク滴のうちの少なくとも２種類のインク滴を１回のフラッシング操作の中で吐出させてフラッシングを実施する。
【００９４】
好ましくは、１回のフラッシング操作の中で吐出される少なくとも２種類のインク滴は、記録ヘッド１６２から吐出可能な体積の異なる複数種類のインク滴のうちの最も体積の小さい最小のインク滴、つまり印刷時に小ドットを形成するための小インク滴を含み、さらに好ましくは、小インク滴が１回のフラッシング操作の中で最初に吐出される。
【００９５】
１回のフラッシング操作の中で最初に小インク滴を吐出することによって、ノズル開口１６５において増粘したインクを、いきなり一気に吹き飛ばすのではなく、少しずつ徐々に吹き飛ばすことができるので、ノズル開口１６５周囲へのインクの付着が起こりにくく、ひいてはフラッシング操作直後の濡れ曲がり現象の発生を防止することができる。
【００９６】
また、インクの種類やインクの増粘具合によっては、フラッシング操作の最後に大きな体積のインク滴を吐出することによってノズル開口１６５周囲にインクが付着する可能性があるので、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で最後に小インク滴を吐出するようにする。
【００９７】
さらに好ましくは、１回のフラッシング操作の中で最初及び最後に小インク滴を吐出するようにする。このようにすれば、インクの種類やインクの増粘具合に関して広範囲にわたって最適のフラッシングを実施することができる。
【００９８】
また、好ましくは、１回のフラッシング操作の中で吐出される少なくとも２種類のインク滴として、記録ヘッド１６２から吐出可能な体積の異なる複数種類のインク滴のうちの最も体積の大きい大インク滴と、それよりも体積の小さい中インク滴や小インク滴とを組み合わせる。
【００９９】
このようにすれば、大インク滴の吐出によって、フラッシングの効果が高まると共に所要時間を短縮することができる。
【０１００】
以上述べたように本変形例においても、上記実施形態と同様に、フラッシング操作直後における濡れ曲がり現象を防止し得ると共に、フラッシングの効果や所要時間等に関してフラッシング操作の最適化を図ることができる。
【０１０１】
なお、上記実施形態及びその変形例では、縦振動モードの圧電振動子１６１を圧力発生素子として使用した記録ヘッド１６２を例示したが、本発明は、図７に示すたわみ振動モードの圧電振動子２５を用いた記録ヘッド１００にも適用することができる。
【０１０２】
この記録ヘッド１００は、複数の圧力室３１を形成したアクチュエータユニット３２と、ノズル開口１３及び共通インク室３３を形成した流路ユニット３４と、圧電振動子２５と備えている。そして、アクチュエータユニット３２の前面には流路ユニット３４が接合され、アクチュエータユニット３２の背面には圧電振動子２５が配置されている。
【０１０３】
圧力室３１は、圧電振動子２５の変形に伴って膨張収縮し、圧力室３１内のインク圧力を変化させる。そして、この圧力室３１内のインク圧力の変化によってノズル開口１３からインク滴（液滴）を吐出させる。例えば、圧力室３１を急激に収縮させることで圧力室３１内を加圧し、ノズル開口１３からインク滴を吐出させる。
【０１０４】
アクチュエータユニット３２は、圧力室３１を形成する空部が形成された圧力室形成基板３５と、この圧力室形成基板３５の前面に接合される蓋部材３６と、この圧力室形成基板３５の背面に接合されて空部の開口面を塞ぐ振動板３７とから構成されている。蓋部材３６には、共通インク室３３と圧力室３１とを連通させるための第１インク流路３８と、圧力室３１とノズル開口１３を連通させるための第２インク流路３９とを形成してある。
【０１０５】
流路ユニット３４は、共通インク室３３を形成する空部が形成されたインク室形成基板４１と、多数のノズル開口１３が穿設され、インク室形成基板４１の前面に接合されるノズルプレート４２と、インク室形成基板４１の背面に接合される供給口形成板４３とから構成されている。
【０１０６】
インク室形成基板４１には、ノズル開口１３に連通するノズル連通口４４を形成してある。また、供給口形成板４３には、共通インク室３３と第１インク流路３８とを連通するインク供給口４５と、ノズル連通口４４と第２インク流路３９とを連通する連通口４６とを穿設してある。
【０１０７】
従って、この記録ヘッド１００には、共通インク室３３から圧力室３１を通ってノズル開口１３に至る一連のインク流路が形成されている。
【０１０８】
圧電振動子２５は、振動板３７を挟んで圧力室３１の反対側に形成されている。この圧電振動子２５は平板状であり、圧電振動子２５の前面には下部電極４８が形成され、背面には圧電振動子２５を覆うようにして上部電極４９が形成されている。
【０１０９】
また、アクチュエータユニット３２の両端部には、基端部分が各圧電振動子２５の上部電極４９に導通する接続端子５０が形成されている。この接続端子５０の先端面は、圧電振動子２５よりも高く形成されている。そして、接続端子５０の先端面には、フレキシブル回路基板５１が接合され、接続端子５０及び上部電極４９を介して圧電振動子２５に駆動波形が供給される。
【０１１０】
なお、圧力室３１、圧電振動子２５、及び、接続端子５０は、図ではそれぞれ二つしか示していないが、ノズル開口１３に対応して多数設けられている。
【０１１１】
この記録ヘッド１００では、吐出パルスが入力されると上部電極４９と下部電極４８との間に電圧差が生じる。この電位差により圧電振動子２５は、電界とは直交する方向に収縮する。このとき、振動板３７に接合された圧電振動子２５の下部電極４８側は収縮せずに上部電極４９側だけが収縮するため、圧電振動子２５及び振動板３７は、圧力室３１側に突出するように撓み、圧力室３１の容積を収縮させる。
【０１１２】
そして、ノズル開口１３からインク滴を吐出させる場合には、例えば、圧力室３１を急激に収縮させる。即ち、圧力室３１が急激に収縮されると圧力室３１内にはインク圧力の上昇が生じ、この圧力上昇に伴ってノズル開口１３からはインク滴が吐出される。また、インク滴の吐出後に、上部電極４９と下部電極４８との間の電圧差をなくすと、圧電振動子２５及び振動板３７が元の状態に戻る。これにより、収縮されていた圧力室３１内が膨張し、共通インク室３３からインク供給口４５を通して圧力室３１にインクが供給される。
【０１１３】
このように、この記録ヘッド１００では、圧電振動子２５の充放電による電圧レベルと圧力室３１の膨張収縮との関係が、図２に示した記録ヘッド１６２と逆になっている。すなわち、この記録ヘッド１００では、圧力室３１へのインクの充填は電圧を下降させることで行う。同様に、インク滴の吐出は、電圧を上昇させることにより行う。
【０１１４】
そして、このたわみ振動モードの記録ヘッド２５を用いた場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、液体噴射ヘッドから吐出可能な体積の異なる複数種類の液滴のうちの少なくとも２種類の液滴を１回のフラッシング操作の中で吐出させてフラッシングを実施するようにしたので、フラッシング操作直後における濡れ曲がり現象を防止し得ると共に、フラッシングの効果や所要時間等に関してフラッシング操作の最適化を図ることができる。
【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としての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記録ヘッドの構造を示す断面図。
【図３】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４】図１に示したインクジェット式記録装置の駆動信号発生回路の要部を示すブロック図。
【図５】本発明の一実施形態における駆動信号及び各種吐出パルスを示した図。
【図６】本発明の一実施形態の一変形例における駆動信号、各種吐出パルス、及び微振動パルスを示した図。
【図７】本発明に適用可能な他の記録ヘッドの構造を示した断面図。
【符号の説明】
１００、１６２  記録ヘッド
１３、１６５  ノズル開口
２５、１６１  圧電振動子
３１、１７３  圧力室
３３、１７４  共通インク室
３４、１６４  流路ユニット
３７、１６７  振動板
４２、１６６  ノズルプレート
７１  記録ヘッドの電気駆動系
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
１１０  キャップ部材
【図１】
0003807311.tif 000002
【図２】
0003807311.tif 000003
【図３】
0003807311.tif 000004
【図４】
0003807311.tif 000005
【図５】
0003807311.tif 000006
【図６】
0003807311.tif 000007
【図７】
0003807311.tif 000008