JP2010115847A - 流体噴射装置、及び、流体噴射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定周期を短縮することを目的とする。
【解決手段】（１）駆動波形部が印加されると駆動する駆動素子と、（２）前記駆動素子の駆動によって流体を噴射するノズルと、（３）所定周期の前期部分にて第１駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第２駆動波形部が発生する第１駆動信号と、前記所定周期の前期部分にて第３駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第４駆動波形部が発生する第２駆動信号と、を生成する駆動信号生成部と、（４）前記駆動素子に第１動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第１駆動波形部を印加し、前記駆動素子に第２動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第４駆動波形部を印加し、前記駆動素子に第３動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第３駆動波形部を印加した後に前記第２駆動波形部を印加する制御部と、を有する流体噴射装置。
【選択図】図８

Description

本発明は、流体噴射装置、及び、流体噴射方法に関する。

流体噴射装置として、駆動波形部を駆動素子に印加して、その駆動素子に対応するノズルからインクを噴射させるインクジェットプリンタが知られている。所定周期ごとに繰り返し発生する駆動波形部の波形形状を変化させることによって、ノズルから噴射させるインク量を変化させることができる。ただし、例えば、１つの駆動信号において所定周期内に駆動波形部を順に発生させると、駆動波形部の数が増えるに従って所定周期が長くなり、印刷時間が長くなってしまう。

そこで、所定周期ごとに駆動波形部を繰り返し発生する第１駆動信号と、所定周期ごとに第１駆動信号とは異なる駆動波形部を繰り返し発生する第２駆動信号とを生成し、第１駆動信号の駆動波形部と第２駆動信号の駆動波形部を選択的に駆動素子に印加するプリンタが提案されている。（例えば、特許文献１を参照）
特開２０００−５２５７０号公報

ただし、第１駆動信号と第２駆動信号の所定周期は等しくする必要があり、駆動波形部の発生する時間が長い方の駆動信号に合わせて、所定周期を決定する。そのため、第１駆動信号と第２駆動信号とにおいて、駆動波形部の数が異なったり、駆動波形部の長さが異なったりすると、駆動波形部の発生する時間に差が生じてしまう。その結果、所定周期が長くなり、印刷時間が長くなってしまう。
そこで、本発明は所定周期を短縮することを目的とする。

前記課題を解決する為の主たる発明は、（１）駆動波形部が印加されると駆動する駆動素子と、（２）前記駆動素子の駆動によって流体を噴射するノズルと、（３）所定周期の前期部分にて第１駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第２駆動波形部が発生する第１駆動信号と、前記所定周期の前期部分にて第３駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第４駆動波形部が発生する第２駆動信号と、を生成する駆動信号生成部と、（４）前記駆動素子に第１動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第１駆動波形部を印加し、前記駆動素子に第２動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第４駆動波形部を印加し、前記駆動素子に第３動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第３駆動波形部を印加した後に前記第２駆動波形部を印加する制御部と、を有することを特徴とする流体噴射装置である。

本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。

＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。

即ち、（１）駆動波形部が印加されると駆動する駆動素子と、（２）前記駆動素子の駆動によって流体を噴射するノズルと、（３）所定周期の前期部分にて第１駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第２駆動波形部が発生する第１駆動信号と、前記所定周期の前期部分にて第３駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第４駆動波形部が発生する第２駆動信号と、を生成する駆動信号生成部と、（４）前記駆動素子に第１動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第１駆動波形部を印加し、前記駆動素子に第２動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第４駆動波形部を印加し、前記駆動素子に第３動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第３駆動波形部を印加した後に前記第２駆動波形部を印加する制御部と、を有することを特徴とする流体噴射装置を実現すること。
このような流体噴射装置によれば、所定周期を出来る限り短縮できる。

かかる流体噴射装置であって、前記第１駆動波形部が発生する期間は前記所定周期の半分の期間よりも長く、前記第４駆動波形部が発生する期間は前記所定周期の半分の期間よりも長いこと。
このような流体噴射装置によれば、第１駆動波形部と第４駆動波形部の設計自由度を高められる。

かかる流体噴射装置であって、前記駆動素子の前記第１動作により、その前記駆動素子に対応する前記ノズルから噴射される流体量は、前記駆動素子の前記第２動作により、その前記駆動素子に対応するノズルから噴射される流体量よりも少ないこと。
このような流体噴射装置によれば、駆動素子の第１動作が他の駆動素子の第４動作の影響を受け難くなり、少ない流体量であっても、駆動素子の第１動作によって、より正確に流体量が噴射される。

かかる流体噴射装置であって、前記第３駆動波形部の終端電位と前記第２駆動波形部の始端電位は等しいこと。
このような流体噴射装置によれば、所定周期を短縮しつつも、第３駆動波形部が印加された駆動素子は、第２駆動波形部が印加されるまで、所定の電位を比較的に長く保持することができる。

かかる流体噴射装置であって、前記駆動素子の前記第３動作により、その前記駆動素子に対応する前記ノズルからは流体が噴射されずにメニスカスが微振動すること。
このような流体噴射装置によれば、所定周期を短縮しつつも、駆動素子が所定の電位を保持する期間を比較的に長く保持でき、ノズルから流体が噴射されてしまうことを抑制できる。

かかる流体噴射装置であって、前記第２駆動信号では、前記第４駆動波形部の後に第５駆動波形部が発生し、前記制御部は、前記駆動素子に前記第１動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第１駆動波形部を印加した後に前記第５駆動波形部を印加し、前記駆動素子に前記第２動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第４駆動波形部を印加した後に前記第５駆動波形部を印加すること。
このような流体噴射装置によれば、所定周期を短縮しつつも、第１駆動波形部が印加された駆動素子は、第５駆動波形部が印加されるまで、所定の電位を比較的に長く保持することができる。

かかる流体噴射装置であって、前記第１駆動信号では、前記第１駆動波形部の後に、前記第１駆動波形部の終端電位から中間電位まで電位が変化する第６駆動波形部が発生し、前記第５駆動波形部では、前記第４駆動波形部の終端電位から前記中間電位まで電位が変化し、前記第１駆動波形部の前記終端電位と前記第４駆動波形部の前記終端電位は等しく、前記第６駆動波形部の発生期間は前記第５駆動波形部の発生期間よりも短いこと。
このような流体噴射装置によれば、更に所定周期を短縮することができる。

また、駆動波形部が印加されると駆動素子が駆動し、前記駆動素子に対応するノズルから流体が噴射される流体噴射方法であって、所定周期の前期部分にて第１駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第２駆動波形部が発生する第１駆動信号と、前記所定周期の前期部分にて第３駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第４駆動波形部が発生する第２駆動信号と、を生成することと、前記駆動素子に第１動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第１駆動波形部を印加することと、前記駆動素子に第２動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第４駆動波形部を印加することと、前記駆動素子に第３動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第３駆動波形部を印加した後に前記第２駆動波形部を印加することと、を有することを特徴とする流体噴射方法である。
このような流体噴射方法によれば、所定周期を出来る限り短縮できる。

＝＝＝インクジェットプリンタの構成＝＝＝
以下、流体噴射装置をインクジェットプリンタとし、また、インクジェットプリンタの中のシリアル式プリンタ（プリンタ１）を例に挙げて実施形態を説明する。

図１Ａは、本実施形態のプリンタ１の全体構成ブロック図であり、図１Ｂは、プリンタ１の斜視図の一部である。外部装置であるコンピュータ６０から印刷データを受信したプリンタ１は、コントローラ１０により、各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御し、用紙Ｓ（媒体）に画像を形成する。また、プリンタ１内の状況を検出器群５０が監視し、その検出結果に基づいて、コントローラ１０は各ユニットを制御する。

コントローラ１０は、プリンタ１の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース部１１は、外部装置であるコンピュータ６０とプリンタ１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１２は、プリンタ１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。ＣＰＵ１２は、ユニット制御回路１４により各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、用紙Ｓを印刷可能な位置に送り込み、印刷時に搬送方向に所定の搬送量で用紙Ｓを搬送させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１に取り付けられたヘッド４１を搬送方向と交差する方向（以下、移動方向という）に移動させるためのものである。

ヘッドユニット４０は、用紙Ｓにインクを吐出するためのものであり、ヘッド４１とヘッド制御部ＨＣを有する。ヘッド４１の下面にはインク吐出部であるノズルが複数設けられている。コントローラ１０からのヘッド制御信号や駆動信号生成回路１５からの駆動信号ＣＯＭに基づいて、ピエゾ素子（駆動素子に相当）を変形することにより、対応するノズルからインク滴が吐出される。

シリアル式のプリンタ１は、移動方向に沿って移動するヘッド４１からインクを断続的に吐出させ、用紙Ｓ上にドットを形成するドット形成処理と、用紙Ｓを搬送方向に搬送する搬送処理を交互に繰り返すことで、先のドット形成処理により形成されたドットの位置とは異なる位置にドットが形成され、画像が完成する。

＝＝＝ヘッド４１の駆動について＝＝＝
＜ヘッド４１の構成について＞
図２Ａは、ヘッド４１の断面図であり、図２Ｂは、ヘッド４１のノズル面を示す図である。ヘッド４１本体は、ケース４１１と、流路ユニット４１２と、ピエゾ素子群ＰＺＴとを有する。ケース４１１はピエゾ素子群ＰＺＴを収納し、ケース４１１の下面に流路ユニット４１２が接合されている。

流路ユニット４１２は、流路形成板４１２ａと、弾性板４１２ｂと、ノズルプレート４１２ｃとを有する。流路形成板４１２ａには、圧力室４１２ｄとなる溝部、ノズル連通口４１２ｅとなる貫通口、共通インク室４１２ｆとなる貫通口、インク供給路４１２ｇとなる溝部が形成されている。弾性板４１２ｂはピエゾ素子ＰＺＴの先端が接合されるアイランド部４１２ｈを有する。そして、アイランド部４１２ｈの周囲には弾性膜４１２ｉによる弾性領域が形成されている。インクカートリッジに貯留されたインクが、共通インク室４１２ｆを介して、各ノズルＮｚに対応した圧力室４１２ｄに供給される。

ノズルプレート４１２ｃは図２Ａに示すようにノズルＮｚが形成されたプレートである。ノズル面では、イエローインクを吐出するイエローノズル列Ｙと、マゼンタインクを吐出するマゼンタノズル列Ｍと、シアンインクを吐出するシアンノズル列Ｃと、ブラックインクを吐出するブラックノズル列Ｋと、が形成されている。各ノズル列では、ノズルＮｚが搬送方向に所定間隔Ｄにて並ぶことによって構成されている。

ピエゾ素子群ＰＺＴは、櫛歯状の複数のピエゾ素子（駆動素子）を有し、ノズルＮｚに対応する数分だけ設けられている。ヘッド制御部ＨＣなどが実装された配線基板（不図示）によって、ピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭが印加され、駆動信号ＣＯＭの電位に応じてピエゾ素子は上下方向に伸縮する。ピエゾ素子ＰＺＴが伸縮すると、アイランド部４１２ｈは圧力室４１２ｄ側に押されたり、反対方向に引かれたりする。このとき、アイランド部４１２ｈ周辺の弾性膜４１２ｉが変形し、圧力室４１２ｄ内の圧力が上昇・下降することにより、ノズルからインク滴が吐出される。

＜駆動信号生成回路１５について＞
図３Ａは、駆動信号生成回路１５（駆動信号生成部）を説明する図であり、図３Ｂは、駆動信号ＣＯＭが有する波形Ｗを説明する図である。駆動信号生成回路１５は、波形生成回路１５１と電流増幅回路１５２とを有し、ノズル列ごとに共通に使用される駆動信号ＣＯＭを生成する。まず、波形生成回路１５１が、ＤＡＣ値（デジタル信号の波形情報）に基づいて、駆動信号ＣＯＭの基となる電圧波形信号（アナログ信号の波形情報）を生成する。そして、電流増幅回路１５２は、電圧波形信号について、その電流を増幅し、駆動信号ＣＯＭとして出力する。

電流増幅回路１５２は、駆動信号ＣＯＭの電圧上昇時に動作する上昇用トランジスタＱ１（ＮＰＮ型トランジスタ）と、駆動信号ＣＯＭの電圧下降時に動作する下降用トランジスタＱ２（ＰＮＰ型トランジスタ）を有する。上昇用トランジスタＱ１は、コレクタが電源に接続され、エミッタが駆動信号ＣＯＭの出力信号線に接続されている。下降用トランジスタＱ２は、コレクタが接地（アース）に接続され、エミッタが駆動信号ＣＯＭの出力信号線に接続されている。

波形生成回路１５１からの電圧波形信号によって、上昇用トランジスタＱ１がＯＮ状態になると、駆動信号ＣＯＭが上昇し、ピエゾ素子ＰＺＴの充電が行われる。一方、電圧波形信号によって、下降用トランジスタＱ２がＯＮ状態になると、駆動信号ＣＯＭが下降し、ピエゾ素子ＰＺＴの放電が行われる。そうして、図３Ｂに示すような波形（電位変化）が発生する駆動信号ＣＯＭが生成される。

例えば、ピエゾ素子に図３Ｂに示す波形Ｗが印加されるとする。中間電位Ｖｃがピエゾ素子に印加されている時、ピエゾ素子は伸縮せず、圧力室４１２ｄ内の圧力（容積）も基準値とする。その後、ピエゾ素子に印加される電位が中間電位Ｖｃから最高電位Ｖｈに上昇することによって、圧力室４１２ｄが膨張する（圧力が下降する）。この膨張状態が所定時間維持された後に、ピエゾ素子に印加される電位が最高電位Ｖｈから最低電位Ｖｌに下降することによって、圧力室４１２ｄが収縮し（圧力が上昇し）、ノズルからインク滴が吐出される。このような波形Ｗをピエゾ素子に印加するか否かによって、ノズルからのインク滴の吐出を制御できる。

なお、駆動信号生成回路１５のトランジスタＱ１，Ｑ２を構成する半導体には接合部（不図示）というポイントが有り、駆動信号を生成する際にトランジスタＱ１，Ｑ２に電流が流れると、接合部が発熱する。印刷が長時間続くなどして、トランジスタＱ１，Ｑ２に長時間に亘って電流が流れ続けると、トランジスタが過度に発熱し、トランジスタＱ１，Ｑ２が破壊する虞がある。そこで、トランジスタＱ１，Ｑ２付近に温度センサを設け、トランジスタＱ１，Ｑ２の温度を管理し、過度な発熱を防止することが好ましい。

＜ヘッド制御部ＨＣについて＞
図４は、ヘッド制御部ＨＣを説明するための図である。ヘッド制御部ＨＣは、ピエゾ素子（群）ＰＺＴごとに、第１シフトレジスタ４２１と、第２シフトレジスタ４２２と、第１ラッチ回路４３１と、第２ラッチ回路４３２と、デコーダ４４と、第１スイッチ４５（１）と、第２スイッチ４５（２）とを備え、また、制御ロジック４６を備えている。

ここでは１画素（用紙上に仮想的に定めた単位領域）に対して２ビットのドット形成データＳＩが、コントローラ１０からヘッド制御部ＨＣに送られるとする。第１シフトレジスタ４２１にはドット形成データＳＩの上位ビットがセットされ、第２シフトレジスタ４２２には下位ビットがセットされる。ラッチ信号ＬＡＴで規定されるタイミングで、第１ラッチ回路４３１は第１シフトレジスタ４２１にセットされたデータをラッチし、第２ラッチ回路４３２は第２シフトレジスタ４２２にセットされたデータをラッチする。第１ラッチ回路４３１と第２ラッチ回路４３２でラッチされることで、シリアル転送されたドット形成データＳＩが各ノズルＮｚと組になる。デコーダ４４は、第１ラッチ回路４３１と第２ラッチ回路４３２からのドット形成データＳＩに基づいてデコードを行い、第１スイッチ４５（１）と第２スイッチ４５（２）を制御するためのスイッチ制御信号ＳＷ（１），ＳＷ（２）を出力する。このスイッチ制御信号ＳＷは、制御ロジック４６から出力される複数種類の選択データｑ０〜ｑ５（後述）の中から選択されたものである。ここでは１つのヘッド制御部ＨＣに２種類の駆動信号ＣＯＭ（１），ＣＯＭ（２）が入力される（後述）。そして、第１スイッチ４５（１）は第１スイッチ制御信号ＳＷ（１）に基づいて第１駆動信号ＣＯＭ（１）のピエゾ素子への印加を制御し、第２スイッチ４５（２）は第２スイッチ制御信号ＳＷ（２）に基づいて第２駆動信号ＣＯＭ（２）のピエゾ素子への印加を制御する。

＝＝＝ピエゾ素子に印加される波形Ｗについて＝＝＝
図５は、ピエゾ素子の駆動動作に応じた波形Ｗの形状を示す図である。ここで、１つの画素に対して２種類の大きさのドット（大ドットと小ドット）が形成されるとする。そのため、１つの画素を、「ドットなし」「小ドット形成」「大ドット形成」の３階調にて表現することができる。各画素をどのように表現するかはドット形成データＳＩに基づいて決定する。前述のように、ドット形成データＳＩは２ビットのデータであり、図５に示すように、「ドット無し」に対応するドット形成データＳＩを「００」とし、「小ドット形成」に対応するドット形成データＳＩを「０１」とし、「大ドット形成」に対応するドット形成データＳＩを「１０」とする。

ドット形成データＳＩが「ドット無し（００）」を示す場合、ノズルからインク滴が吐出されない程度の弱い圧力変動を圧力室４１２ｄに生じさせ、メニスカス（ノズルから露出しているインクの自由表面）を微振動させる。そうすることで、ノズルからインク滴を吐出しない時であってもメニスカスの乾燥を抑制でき、ノズルの目詰まりを防止できる。そのためには、図５に示すようにピエゾ素子に「微振動用波形Ｗ０」を印加するとよい。具体的には、ピエゾ素子に印加する電位を、中間電位Ｖｃから緩やかな勾配にて最高電位Ｖｈ０まで上昇させる。そうすることで、そのピエゾ素子に対応する圧力室４１２ｄはゆっくりと膨張する。そして、ピエゾ素子に最高電位Ｖｈ０が印加された状態を時間ｔ０だけ保持した後、ピエゾ素子に印加する電位を最高電位Ｖｈ０から緩やかな勾配にて中間電位Ｖｃまで下降する。微振動用波形Ｗ０のように、ピエゾ素子に印加する電位を変化させることによって、ノズルからインク滴を吐出することなく、メニスカスを微振動させることができる。

同様に、ドット形成データＳＩが「小ドット形成（０１）」を示す場合、図示する小ドット用波形Ｗｓをピエゾ素子に印加することで、そのノズルから小ドットに対応するインク量（例えば２．６ｐｌ）が吐出されるようにピエゾ素子を伸縮させることができる。また、ドット形成データＳＩが「大ドット形成（１０）」を示す場合、図示する大ドット用波形Ｗｌをピエゾ素子に印加することで、そのノズルから大ドットに対応するインク量（例えば７ｐｌ）が吐出されるようにピエゾ素子を伸縮させることができる。

なお、ノズルからインク滴を吐出する場合に比べて、メニスカスを微振動させる場合には、ピエゾ素子に印加する電位を急激に変化させることなく、また、ピエゾ素子が最高電位Ｖｈ０を維持する時間も所定の時間（ｔ０）以上確保する必要がある。そのため、微振動用波形Ｗ０の長さである「期間ｔＡ」は、小ドット用波形Ｗｓの長さ、及び、大ドット用波形Ｗｌの長さである「期間ｔＢ」よりも長いとする。

仮に、これら３つの波形（Ｗ０，Ｗｓ，Ｗｌ）を、１つの駆動信号ＣＯＭにて順に発生させると、３つの波形が画素ごとに繰り返し発生し、繰り返し周期Ｔが長くなってしまう。そこで、本実施形態では、２つの駆動信号ＣＯＭ（１），ＣＯＭ（２）にて、３つの波形（電位変化）を発生させる。そのため、図４に示すように、あるノズル群（ノズル列）のヘッド制御部ＨＣに２つの駆動信号ＣＯＭ（１）、ＣＯＭ（２）が入力される。一方の駆動信号を「第１駆動信号ＣＯＭ（１）」といい、他方の駆動信号を「第２駆動信号ＣＯＭ（２）」という。また、２つの駆動信号を生成するため、図３Ａに示す駆動信号生成回路１５がノズル群ごとに２つずつ設けられている。

＝＝＝比較例の駆動信号＝＝＝
＜第１比較例＞
図６は、本実施形態とは異なる第１比較例の第１駆動信号ＣＯＭ’（１）と第２駆動信号ＣＯＭ’（２）を示す図である。第１駆動信号ＣＯＭ’（１）では、繰り返し周期Ｔａにおいて、まず大ドット用波形Ｗｌが発生し、その後小ドット用波形Ｗｓが発生する。一方、第２駆動信号ＣＯＭ’（２）では、微振動用波形Ｗ０のみが発生する。

例えば、このような駆動信号ＣＯＭ’（１），ＣＯＭ’（２）がヘッド制御部ＨＣ（図４）に入力されるとき、ドット形成信号ＳＩが「ドット無し（００）」を示す場合には、第２スイッチ４５（２）をＯＮして第２駆動信号ＣＯＭ’（２）の微振動用波形Ｗ０をピエゾ素子に印加し、第１スイッチ４５（１）をＯＦＦして第１駆動信号ＣＯＭ’（１）をピエゾ素子に印加させないようにする。そうすることで、ノズルからインク滴が吐出されずに、ノズルのメニスカスを微振動させることができる。一方、ドット形成信号ＳＩが「小ドット形成（０１）」を示す場合には、繰り返し周期Ｔａの後半だけ第１スイッチ４５（１）をＯＮし、小ドット用波形Ｗｓをピエゾ素子に印加すればよい。また、ドット形成信号ＳＩが「大ドット形成（１０）」を示す場合には、繰り返し周期Ｔａの前半だけ第１スイッチ４５（１）をＯＮし、大ドット用波形Ｗｌをピエゾ素子に印加すればよい。

この第１比較例では、図５に示す３つの波形Ｗ０，Ｗｓ，Ｗｌ（奇数個）のうち、第１駆動信号ＣＯＭ’（１）に２つの波形Ｗｌ，Ｗｓを割り振り、第２駆動信号ＣＯＭ’（２）に１つの波形Ｗ０を割り振る。図５に示すように、微振動用波形Ｗ０の長さｔＡが最も長い。そこで、繰り返し周期Ｔａを短くするために、大ドット用波形Ｗｌと小ドット用波形Ｗｓを１つの駆動信号ＣＯＭ’（１）で発生させ、微振動用波形Ｗ０は別の駆動信号ＣＯＭ’（２）で発生させる。

ところで、繰り返し周期Ｔａは、１つのノズルが１つの画素と対向する時間に相当するため、２つの駆動信号ＣＯＭ’（１），ＣＯＭ’（２）の繰り返し周期Ｔａは等しくする必要がある。そのため、この第１比較例では、繰り返し周期Ｔａに必要な時間（２ｔＢ）が長い方の第１駆動信号ＣＯＭ’（１）に合わせて、繰り返し周期Ｔａ（＝２ｔＢ）を決定する必要がある。特に、３つの波形の発生期間ｔＡ，ｔＢに大きな差がないと、１つの駆動波形Ｗ０のみが発生する第２駆動信号ＣＯＭ’（２）では図示するように「不要な時間」が発生してしまう。

つまり、この第１比較例のように、２つの駆動信号ＣＯＭに割り振る波形の数が異なったり、波形の発生時間に差が生じたりする場合、繰り返し周期Ｔに必要な時間（波形の発生時間）が長い方の駆動信号（ここでは第１駆動信号ＣＯＭ’（１））に合わせて、繰り返し周期Ｔが決定されるため、繰り返し周期Ｔが長くなってしまう。言い換えれば、繰り返し周期Ｔに必要な時間が短い方の駆動信号（ここでは第２駆動信号ＣＯＭ’（２））では、不要な時間が長くなってしまう。

＜第２比較例＞
図７は、本実施形態とは異なる第２比較例の第１駆動信号ＣＯＭ’（１）と第２駆動信号ＣＯＭ’（２）を示す図である。図５に示すように微振動用波形Ｗ０では、最高電位Ｖｈ０を比較的に長い時間ｔ０保持する。そこで、この第２比較例では、微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０の保持期間ｔ０に、小ドット用波形Ｗｓを発生させる。即ち、第２比較例では、第１駆動信号ＣＯＭ’（１）に微振動用波形Ｗ０の一部と小ドット用波形Ｗｓを割り振り、第２駆動信号ＣＯＭ’（２）に大ドット用波形Ｗｌを割り振る。

図７に示すように、第１駆動信号ＣＯＭ’（１）では、まず、微振動用波形Ｗ０の前期部分Ｗ０ｆが発生する。微振動用波形Ｗ０の前期部分Ｗ０ｆとは、中間電位Ｖｃから最高電位Ｖｈ０まで緩やかな勾配で電位変化する波形である。その微振動用波形Ｗ０の前期部分Ｗ０ｆの発生後、調整波形Ｗｃ１によって、最高電位Ｖｈ０を中間電位Ｖｃに戻す。そうすることで、初期電位が中間電位Ｖｃである小ドット用波形Ｗｓを次に発生させることができる。小ドット用波形Ｗｓの最終電位は中間電位Ｖｃであるため、調整波形Ｗｃ２によって、中間電位Ｖｃを微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０に上昇させる。最後に、微振動用波形Ｗ０の後期部分Ｗ０ｂが発生する。微振動用波形Ｗ０の後期部分Ｗ０ｂとは、最高電位Ｖｈ０から中間電位Ｖｃまで緩やかな勾配で電位変化する波形である。一方の第２駆動信号ＣＯＭ’（２）では大ドット用波形Ｗｌのみが発生する。

このような駆動信号ＣＯＭ’（１），ＣＯＭ’（２）がヘッド制御部ＨＣに入力されるとき、ドット形成信号ＳＩが「大ドット形成（１０）」を示す場合には、第２駆動信号ＣＯＭ’（２）をピエゾ素子に入力する。また、ドット形成信号ＳＩが「小ドット形成（０１）」を示す場合には、第１駆動信号ＣＯＭ’（１）において、小ドット用波形Ｗｓが発生している期間のみピエゾ素子に第１駆動信号ＣＯＭ’（１）を印加する。

そして、ドット形成信号ＳＩが「ドット無し（００）」を示す場合には、第１駆動信号ＣＯＭ’（１）において、まず、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆをピエゾ素子に印加し、その後、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂをピエゾ素子に印加するまで、駆動信号ＣＯＭ’（１）、ＣＯＭ’（２）を印加しない。微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆが印加された後、駆動信号が印加されなくともピエゾ素子は最高電位Ｖｈ０が印加された状態が保持される。すなわち、図７に示すような微振動用波形Ｗ０’がピエゾ素子に印加されることになる。

つまり、第２比較例では、第１駆動信号ＣＯＭ’（１）にて、所定の電位Ｖｈ０を比較的に長い時間保持する微振動用波形Ｗ０の間に小ドット用波形Ｗｓを発生させる。そうすることで、メニスカスを微振動させるために、ピエゾ素子に所定の電位Ｖｈ０を印加し続ける時間を短縮できる。しかし、大ドット用波形Ｗｌと小ドット用波形Ｗｓの発生期間（ｔＢ）が同程度であると、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆと後期部分Ｗ０ｂとが発生する期間（２ｔＣ）だけ、第２駆動信号ＣＯＭ’（２）よりも第１駆動信号ＣＯＭ’（１）の方が、繰り返し周期Ｔｂに必要な時間が長くなってしまう。言い換えれば、第２駆動信号ＣＯＭ’（２）に不要な時間が発生してしまう。

また、本来であれば図５に示すように、微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０の保持期間を「ｔ０」にしたいところを、第２比較例の微振動用波形Ｗ０’の最高電位Ｖｈ０の保持期間ｔ１はｔ０よりも長くなっている。即ち、微振動用波形Ｗ０の間に発生する小ドット用波形Ｗｓの発生期間ｔＢによって、最高電位Ｖｈ０の保持期間に制約が発生してしまう。逆に言えば、微振動用波形Ｗ０の間に発生する小ドット用波形Ｗｓを、微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０の保持期間（ｔ０）内に納めようとすると、小ドット用波形Ｗｓの設計の自由度が制限されてしまう。つまり、所定の電位を保持する波形の間に他の波形を発生させようとすると、波形設計の自由度が制限されてしまう。

以上、第１比較例と第２比較例をまとめると、ピエゾ素子を動作させるための波形（Ｗ０、Ｗｓ、Ｗｌ）を複数の駆動信号（ＣＯＭ（１）、ＣＯＭ（２））に割り振る場合に、波形の発生期間（繰り返し周期Ｔに必要な時間）に差が生じると、波形の発生期間が長い方の駆動信号に合わせて、繰り返し周期Ｔを決定しなければならい。その結果、波形の発生期間が短い方の駆動信号では不要な時間が発生してしまうにも関わらず、繰り返し周期Ｔが長くなり、印刷時間が長くなってしまう。
そこで、本実施形態では、繰り返し周期Ｔを出来る限り短縮することを目的とする。

＝＝＝本実施形態の駆動信号：実施例１＝＝＝
図８は、本実施形態の実施例１における第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）を示す図である。この実施例１では、所定の電位（Ｖｈ０）を一定の時間保持する微振動用波形Ｗ０の前期部分Ｗ０ｆを第２駆動信号ＣＯＭ（２）にて発生させ、微振動用波形Ｗ０の後期部分Ｗ０ｂを第１駆動信号ＣＯＭ（１）にて発生させる。そして、第１駆動信号ＣＯＭ（１）にて、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂの前に小ドット用波形Ｗｓを発生させ、第２駆動信号ＣＯＭ（２）にて、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆの後に大ドット用波形Ｗｌを発生させる。

以下、第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）について詳しく説明する。まず、ラッチ信号ＬＡＴで規定されるタイミングにより繰り返し周期Ｔｃ（所定周期に相当）が開始する。第１駆動信号ＣＯＭ（１）では、期間Ｔ１０にて小ドット用波形Ｗｓ（第１駆動波形部に相当）が発生する。その後、第１チャンネル信号ＣＨ（１）のタイミングで開始する期間Ｔ１１にて、中間電位Ｖｃから微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０まで電位が上昇する調整波形Ｗｃ２が発生する。再び、第１チャンネル信号ＣＨ（１）のタイミングで開始する期間Ｔ１２にて、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂ（第２駆動波形部に相当）が発生する。

一方、第２駆動振動ＣＯＭ（２）では、ラッチ信号ＬＡＴのタイミングで開始する期間Ｔ２０にて、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆ（第３駆動波形部に相当）が発生する。その後、第２チャンネル信号ＣＨ（２）のタイミングで開始する期間Ｔ２１にて、微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０から中間電位Ｖｃまで電位が下降する調整波形Ｗｃ１が発生する。再び、第２チャンネル信号ＣＨ（２）のタイミングで開始する期間Ｔ２２にて、大ドット用波形Ｗｌ（第４駆動波形部に相当）が発生する。

なお、第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）では共に、繰り返し周期Ｔｃの最後には電位が中間電位Ｖｃとなる。そうすることで、次の繰り返し周期Ｔｃの開始電位を中間電位Ｖｃにすることができる。

そして、ドット形成信号ＳＩが「ドット無し（００）」を示す場合には、図８に示すように、第１駆動信号ＣＯＭ（１）の期間Ｔ１０の波形Ｗｓと期間Ｔ１１の波形Ｗｃ２はピエゾ素子に印加されず、期間Ｔ１２の波形Ｗ０ｂがピエゾ素子に印加される。また、第２駆動信号ＣＯＭ（２）の期間Ｔ２０の波形Ｗ０ｆはピエゾ素子に印加されるが、期間Ｔ２１の波形Ｗｃ１と期間Ｔ２２の波形Ｗｌはピエゾ素子に印加されない。また、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆの終端電位Ｖｈ０と、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂの始端電位Ｖｈ０は等しく、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆがピエゾ素子に印加された後に、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂがピエゾ素子に印加されるまで、ピエゾ素子は、最高電位Ｖｈ０が印加された状態を保持する。その結果、ピエゾ素子に印加される波形Ｗ０ｆ，Ｗ０ｂに応じて、ピエゾ素子は伸縮し（第３動作に相当）、対応するノズルからインク滴が噴射されずに、メニスカスが微振動する。

そのために、「ドット無し（００）」の第１駆動信号ＣＯＭ（１）に対応する選択データｑ０を「００１」とし、第２駆動信号ＣＯＭ（２）に対応する選択データｑ３を「１００」とする。選択データｑ０〜ｑ５は図４に示す制御ロジック４６から出力され、複数の選択データｑ０〜ｑ５からドット形成信号ＳＩに基づいて選択されたものがスイッチ制御信号ＳＷ（１），ＳＷ（２）に相当する。選択データｑ０からｑ２は、第１駆動信号ＣＯＭ（１）が有する波形（Ｗｓ，Ｗｃ２，Ｗ０ｂ）の選択パターンを示し、選択データｑ３からｑ５は、第２駆動信号ＣＯＭ（２）が有する波形（Ｗ０ｆ，Ｗｃ１，Ｗｌ）の選択パターンを示す。第１駆動信号ＣＯＭ（１）も第２駆動信号ＣＯＭ（２）もそれぞれ３つの波形を有し、繰り返し周期Ｔｃがそれぞれ３つの期間に分割されるため、選択データは３ビットのデータで示される。そして、選択データｑ０〜ｑ５は、第１チェンジ信号ＣＨ（１）または第２チェンジ信号（２）で規定されるタイミングで、その内容（波形を印加するか否か）が切り替えられる。

同様にして、ドット形成データＳＩが「小ドット形成（０１）」を示す場合、第１駆動信号ＣＯＭ（１）に対する選択信号ｑ１を「１００」とし、第２駆動信号ＣＯＭ（２）に対する選択信号ｑ４を「０００」とする。そうすることで、ピエゾ素子には第１駆動信号ＣＯＭ（１）における期間Ｔ１０の小ドット用波形Ｗｓが印加され、その他の波形はピエゾ素子には印加されない。そうすると、印加される波形Ｗｓに応じてピエゾ素子は伸縮し（第１動作に相当）、ノズルから小ドットに対応するインク量が噴射される。また、ドット形成データＳＩが「大ドット形成（１０）」を示す場合、第１駆動信号ＣＯＭ（１）に対する選択信号ｑ２を「０００」とし、第２駆動信号ＣＯＭ（２）に対する選択信号ｑ５を「００１」とする。そうすることで、ピエゾ素子には第２駆動信号ＣＯＭ（２）における期間Ｔ２２の大ドット用波形Ｗｌが印加され、その他の波形はピエゾ素子には印加されない。そうすると、印加される波形Ｗｌに応じてピエゾ素子は伸縮し（第２動作に相当）、ノズルから大ドットに対応するインク量が噴射される。

ここで、比較例の駆動信号における繰り返し周期（図６のＴａ，図７のＴｂ）と、この実施例１の駆動信号における繰り返し周期Ｔｃ（図８）と、を比較する。第１比較例の繰り返し周期Ｔａ（図６）は、大ドット用波形Ｗｌの発生期間ｔＢと小ドット用波形Ｗｓの発生期間ｔＢを合計した長さ、「Ｔａ＝２ｔＢ」となる。第２比較例の繰り返し周期Ｔｂは、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆと後期部分Ｗ０ｂの発生期間２ｔＣと、調整波形Ｗｃ１，Ｗｃ２の発生期間２ｔＤと、小ドット用波形Ｗｓの発生期間ｔＢを合計した長さ、「Ｔｂ＝ｔＢ＋２ｔＣ＋２ｔＤ」となる。そして、実施例１の繰り返し周期Ｔｃは、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆ（又は後期部分Ｗ０ｂ）の発生期間ｔＣと、調整波形Ｗｃ２（又はＷｃ１）の発生期間ｔＤと、小ドット用波形Ｗｓ（又は大ドット用波形Ｗｌ）の発生期間ｔＢを合計した長さ、「Ｔｃ＝ｔＢ＋ｔＣ＋ｔＤ」となる。

第１比較例の繰り返し周期Ｔａ（＝２ｔＢ）に比べて、実施例１の繰り返し周期Ｔｃ（＝ｔＢ＋ｔＣ＋ｔＤ）では、異なる波形（例えばＷｓとＷ０ｂ）を繋ぐための調整波形Ｗｃ２（又はＷｃ１）が必要となるものの、微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈを保持する期間の一部を短縮でき、繰り返し周期Ｔを短縮することができる。言い換えれば、繰り返し周期を短縮しつつも、ドットを形成しない場合において、ピエゾ素子に微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０が印加された状態を比較的に長く確保することができる。その結果、ノズルからインク滴を噴射してしまうことを防止でき、メニスカスを微振動させることができる。

また、実施例１では、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆと後期部分Ｗ０ｂを２つの駆動信号ＣＯＭ（１）とＣＯＭ（２）に割り振る。そのため、第２比較例の繰り返し周期Ｔｂ（＝ｔＢ＋２ｔＣ＋２ｔＤ）に比べて、実施例１の繰り返し周期Ｔｃ（＝ｔＢ＋ｔＣ＋ｔＤ）では、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂ（又は前期部分Ｗ０ｆ）が発生する期間ｔＣと、異なる波形を繋ぐための調整波形Ｗｃ２（又はＷｃ１）が発生する期間ｔＤを短縮することができる。

特に、本実施形態では、小ドット用波形Ｗｓと大ドット用波形Ｗｌの発生期間ｔＢが同程度であるため、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆと後期部分Ｗ０ｂを２つの駆動信号ＣＯＭ（１）とＣＯＭ（２）に割り振ることで、図７のように、一方の駆動信号だけに多くの「不要な時間」が発生してしまうことを防止でき、繰り返し周期を短縮できると言える。

図５に示すように、微振動用波形Ｗ０では、中間電位Ｖｃと最高電位Ｖｈ０との間を変化する期間に比べて、最高電位Ｖｈ０が保持される期間が長い。そのため、繰り返し周期Ｔｃにおいて、小ドット用波形Ｗｓ（又は大ドット用波形Ｗｌ）が発生する期間ｔＢを、それ以外の波形Ｗｃ２，Ｗ０ｂ（又はＷｃ１，Ｗ０ｆ）が発生する期間ｔＣ＋ｔＤよりも、長くすることができる。即ち、小ドット用波形Ｗｓ（第１駆動波形部）、又は、大ドット用波形Ｗｌ（第４駆動波形部）が発生する期間「ｔＢ」は、繰り返し周期Ｔｃの半分の期間「Ｔｃ／２」よりも長い「ｔＢ＞（Ｔｃ／２）」。ゆえに、小ドット用波形Ｗｓと大ドット用波形Ｗｌの合計発生期間「２ｔＢ」は、繰り返し周期「Ｔｃ」よりも長い「２ｔＢ＞Ｔｃ」と言える。つまり、実施例１では、繰り返し周期Ｔを短縮しつつ、メニスカスを微振動させるための波形Ｗ０ｆ，Ｗ０ｂに比べて、ノズルから規定量のインクを吐出させるための波形Ｗｓ，Ｗｌの設計自由度を高めることができる。

また、異なる波形を繋ぐための調整波形Ｗｃ１とＷｃ２はピエゾ素子に印加されない波形である。そのため、例えば、調整波形Ｗｃ２において中間電位Ｖｃから最高電位Ｖｈ０に変化する際の勾配θ２を、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂにおいて最高電位Ｖｈ０から中間電位Ｖｃに変化する際の勾配θ１よりも小さくするとよい（θ２＜θ１）。これは、調整波形Ｗｃ２，Ｗｃ１では、急に電位を変化させてもピエゾ素子に印加されないため、ピエゾ素子を劣化させる虞がないからである。そして、調整波形Ｗｃ２，Ｗｃ１にて電位変化を急にすることで、調整波形の発生期間ｔＤを短くでき、繰り返し周期Ｔｃを更に短縮できる。または、小ドッと用波形Ｗｓと大ドット用波形Ｗｌの設計自由度を高めることができる。

また、第２比較例では（図７）、微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０の保持期間に小ドット用波形Ｗｓを発生させる。そのため、小ドット用波形Ｗｓの発生期間ｔＢにより微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０の保持期間ｔ１が長くなってしまったり、逆に、微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０の保持期間を所望の期間ｔ０に合わせると、小ドット用波形Ｗｓの設計自由度が制限されてしまったりする。これに対して、実施例１では（図８）、小ドット用波形Ｗｓよりも前に発生する波形はなく、また、大ドット用波形Ｗｌよりも後に発生する波形はない。

そのため、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆにて最高電位Ｖｈ０に達した地点から、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂにて最高電位Ｖｈ０から下降し始める地点までの期間を所望の期間ｔ０にすることができる。そして、例えば、小ドット用波形Ｗｓの発生期間がｔＢよりも長い場合には、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆよりも前から小ドット用波形Ｗｓを発生させることができる。同様に、大ドット用波形Ｗｌの発生期間がｔＢよりも長い場合には、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂよりも後まで大ドット用波形Ｗｌを発生させることができる。そうすることで、繰り返し周期は図８に示す繰り返し周期Ｔｃよりも長くなるが、所望の波形形状にてノズルからインク滴を吐出でき、実施例１は第２比較例に比べて、波形の設計自由度が高いと言える。

ところで、前述の図３Ａに示すように、駆動信号ＣＯＭ（１）、ＣＯＭ（２）の電位が変化する際に、上昇用トランジスタＱ１か下降用トランジスタＱ２に電流が流れる。また、トランジスタＱ１，Ｑ２に電流が多く流れるほど、トランジスタＱ１，Ｑ２の接合点は発熱し易く、故障しやすくなる。そのため、第１駆動信号ＣＯＭ（１）を生成する駆動信号生成回路１５と、第２駆動信号ＣＯＭ（２）を生成する駆動信号生成回路１５のどちらか一方に偏って電流が流れてしまうと、一方の駆動信号生成回路１５のトランジスタＱ１，Ｑ２が過度に発熱し、故障する虞がある。通常（特にテキスト文書などでは）、１つのノズル列に属する全てのノズルから同時にインク滴が吐出される場合は少ない。言い換えれば、メニスカスを微振動させるための波形（Ｗ０ｆ，Ｗ０ｂ）が印加される駆動素子の数が比較的に多いと言える。そのため、第１比較例や第２比較例のように、一方の駆動信号だけに微振動させるための波形（Ｗ０，Ｗ０ｆ，Ｗ０ｂ）を発生させると、その駆動信号を生成する駆動信号生成回路１５のトランジスタＱ１，Ｑ２ばかりが不均等に発熱してしまう。

そこで、実施例１のように、微振動させるための波形（Ｗ０ｆ，Ｗ０ｂ）を第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）に分けて発生させることで、第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）をそれぞれ生成する駆動信号生成回路１５のトランジスタＱ１，Ｑ２の発熱量を分散させることができる。その結果、駆動信号生成回路１５のトランジスタＱ１，Ｑ２の寿命を長くすることができる。

また、実施例１では、繰り返し周期Ｔｃにおいて、大ドット用波形Ｗｌよりも小ドット用波形Ｗｓを先に発生させ始めている。ここで、仮に、繰り返し周期Ｔｃにおいて、大ドット用波形Ｗｌが小ドット用波形Ｗｓよりも先に発生したとする。そして、同じ繰り返し周期の期間内に、近隣のノズル同士で、あるノズルにて小ドットが形成され、別のノズルにて大ドットが形成されたとする。

前述のように、小ドット用波形Ｗｓ及び大ドット用波形Ｗｌの各発生期間ｔＢは、繰り返し周期Ｔｃの半分の期間（Ｔｃ／２）よりも長いため、小ドット用波形Ｗｓの発生期間と大ドット用波形Ｗｌの発生期間が重複する期間がある。また、図５に示すように、大ドット用波形Ｗｌの電位変化（Ｖｈｌ〜Ｖｌ）に比べて、小ドット用波形Ｗｓの電位変化（Ｖｈｓ〜Ｖｌ）の方が小さいため、小ドットを形成するノズルの方がピエゾ素子の伸縮動作も小さく（弾性膜４１２ｉ等の変形度合いも小さく）、小ドットを形成ノズルの方が圧力室４１２ｄの膨張・収縮に応じて、共通インク室４１２ｆに出入りするインク量も小さい。

そのため、近隣のノズルが異なるドットを形成する場合、大ドット用波形Ｗｌが小ドット用波形Ｗｓよりも先に発生すると、大ドットを形成するノズルがインク滴を吐出する前後に、小ドットを形成するノズルに対応する圧力室４１２ｄを変形させ始めることになる。その結果、小ドットを形成するノズルは大ドットを形成するノズルの影響を受ける虞がある。そうすると、ノズルから適正な量のインクが噴射されず画質劣化の原因となる。特に、小ドット用波形Ｗｓと大ドット用波形Ｗｌの重複期間において２つの波形Ｗｓ，Ｗｌの電位変化が逆であると、更に、小ドットを形成するノズルからインク滴が吐出され難くなってしまう。

そこで、実施例１のように、繰り返し周期Ｔｃにおいて、小ドット用波形Ｗｓを大ドット用波形Ｗｌよりも先に発生させる。そうすることで、大ドットを形成するノズルの影響を受けることなく、小ドットを形成するノズルから正常にインク滴を噴射することができる。また、大ドットを形成するノズルは小ドットを形成するノズルの影響を受け難いため、小ドット用波形Ｗｓを先に発生させても問題ない。なお、これに限らず、繰り返し周期Ｔｃにおいて、小ドット用波形Ｗｓよりも先に大ドット用波形Ｗｌを発生させてもよい。

＝＝＝本実施形態の駆動信号：実施例２＝＝＝
図９は、図５に示す波形と同じ小ドット用波形Ｗｓと、図５に示す波形とは異なる大ドット用波形Ｗｌ’を示す図である。ここまで、説明の容易のために、小ドット用波形Ｗｓと大ドット用波形Ｗｌの発生期間ｔＢを等しくしているが、実施例２では、図９に示すように、大ドット用波形Ｗｌ’の発生期間ｔＥが、小ドット用波形Ｗｓの発生期間ｔＢよりも短いとする。

図１０Ａは、小ドット用波形Ｗｓと大ドット用波形Ｗｌ’の発生期間が異なる場合に、実施例１のように微振動用波形Ｗ０を第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）を割り振った様子を示す図であり、図１０Ｂは、実施例２の駆動信号ＣＯＭ（１），ＣＯＭ（２）の概略を示す図である。図１０Ａに示すように、小ドット用波形Ｗｓの発生期間ｔＢが大ドット用波形Ｗｌの発生期間ｔＥよりも長いため、第２駆動信号ＣＯＭ（２）では「不要な時間」が発生する。

ここで、図９に示す小ドット用波形Ｗｓと大ドット用波形Ｗｌ’のように、最低電位Ｖｌが等しく、また、インク滴の噴射後に、最低電位Ｖｌから中間電位Ｖｃに上昇する電位変化が等しいとする。そして、小ドットを形成するために駆動素子に印加する波形として、最低電位Ｖｌの保持期間を、図９に示す最低電位Ｖｌの保持期間よりも長くすることが可能であるとする。

この場合、実施例２では、図１０Ｂに示すように、小ドットを形成するために駆動素子に印加する波形Ｗｓ’と、大ドットを形成するために駆動素子に印加する波形Ｗｌ’とにおいて、最低電位Ｖｌから中間電位Ｖｃに電位を上昇させる波形を共通にする。そのため、実施例２の第１駆動信号ＣＯＭ（１）では（図１０Ｂ）、図９に示す小ドット用波形Ｗｓのうちの、中間電位Ｖｃから最低電位Ｖｌまで変化する波形部分（以下、小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆ）を発生する。そして、ノズルから小ドットに対応するインク量を噴射させるために、ピエゾ素子に小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆを印加した後、大ドット用波形Ｗｌ’の後半部分（最低電位Ｖｌから中間電位Ｖｃに上昇する波形部分）を印加する。

そうすると、実施例１を適用した図１０Ａに示す繰り返し周期Ｔよりも、実施例２を適用した図１０Ｂに示す繰り返し周期Ｔｄを短縮することができる。具体的に説明すると、図１０Ａの小ドット用波形Ｗｓでは、最低電位Ｖｌから中間電位Ｖｃに上昇する波形部分もピエゾ素子に印加されるため、比較的に緩やかな勾配θ３にて電位が上昇する。一方、図１０Ｂの第１駆動信号ＣＯＭ（１）では、小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆが発生した後に、最低電位Ｖｌから中間電位Ｖｃに上昇する波形（調整波形Ｗｃ３）は、ピエゾ素子に印加されない。そのため、調整波形Ｗｃ３では、図１０Ａの小ドット用波形Ｗｓに比べて、急な勾配θ４にて電位を上昇することができる（θ３＞θ４）。そのため、図１０Ａの小ドット用波形Ｗｓにて最低電位Ｖｌから中間電位Ｖｃまで電位を上昇させる期間ｔＦよりも、図１０Ｂの調整波形Ｗｃ３にて最低電位Ｖｌから中間電位Ｖｃまで電位を上昇させる期間ｔＧを短縮することができる。その結果、図１０Ａの第２駆動信号ＣＯＭ（２）において小ドット用波形Ｗｓが大ドット用波形Ｗｌ’よりも発生期間が長いことにより発生する「不要な時間」を、実施例２では短縮できる。すなわち、実施例１を適用した図１０Ａに示す繰り返し周期Ｔよりも、実施例２を適用した図１０Ｂに示す繰り返し周期Ｔｄを短縮することができる。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、実施例２の第１駆動信号ＣＯＭ（１）にて、小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆと微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂを繋ぐ調整波形の例を示す図である。図１１Ａでは、前述の図１０Ｂと同様に、最低電位Ｖｌを急な勾配θ４にて中間電位Ｖｃに上昇する調整波形Ｗｃ３と中間電位Ｖｃから微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈに上昇する調整波形Ｗｃ２とによって、小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆと微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂを繋いでいる。これに限らず、図１１Ｂに示す調整波形Ｗｃ４のように、最低電位Ｖｌから微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈまで一気に上昇する調整波形Ｗｃ４によって、小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆと微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂを繋いでもよい。この場合、中間電位Ｖｃが維持される時間を短縮することによって、図１０Ａにおける小ドット用波形Ｗｓの期間ｔＦと調整波形Ｗｃ２の期間ｔＤの合計期間「ｔＦ＋ｔＤ」よりも、調整波形Ｗｃ４の期間「ｔＧ＋ｔＤ」を短縮できる。

図１２は、実施例２における第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）を示す図である。第１駆動信号ＣＯＭ（１）では、期間Ｔ１３にて小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆ（第１駆動波形部に相当）が発生する。その後、期間Ｔ１４にて、最低電位Ｖｌ（第１駆動波形部の終端電位に相当）から中間電位Ｖｃまで電位が上昇する調整波形Ｗｃ３（第６駆動波形部に相当）が発生し、期間Ｔ１５にて、中間電位Ｖｃから微振動用波形Ｗ０の最高電位Ｖｈ０まで電位が上昇する調整波形Ｗｃ２が発生する。最後の期間Ｔ１６にて、微振動用波形の後期部分Ｗ０ｂ（第２駆動信号生成部に相当）が発生する。

一方、第２駆動振動ＣＯＭ（２）では、期間Ｔ２３にて、微振動用波形の前期部分Ｗ０ｆ（第３駆動波形部に相当）が発生し、次の期間Ｔ２４にて、調整波形Ｗｃ１が発生する。その後、期間Ｔ２５にて、大ドット用波形Ｗｌ’（図９）のうちの前期部分Ｗｌｆ（第４駆動波形部に相当）が発生し、最後の期間Ｔ２６にて、大ドット用波形Ｗｌ’（又は小ドット用波形Ｗｓ）のうちの、最低電位Ｖｌ（第４駆動波形部の終端電位に相当）から中間電位Ｖｃまで変化する後期部分Ｗｌｂ（第５駆動波形部に相当）が発生する。

このような駆動信号ＣＯＭ（１）とＣＯＭ（２）では、ドット形成データＳＩが「小ドット形成（０１）」を示す場合、第１駆動信号ＣＯＭ（１）に対する選択信号ｑ１を「１０００」とし、第２駆動信号ＣＯＭ（２）に対する選択信号ｑ４を「０００１」とする。そうすることで、ピエゾ素子には第１駆動信号ＣＯＭ（１）における期間Ｔ１３の波形Ｗｓｆが印加され、その後、第２駆動信号ＣＯＭ（２）における期間Ｔ２６の波形Ｗｌｂが印加される。その結果、印加される波形Ｗｓｆ，Ｗｌｂに応じてピエゾ素子が伸縮し（第１動作に相当）、ノズルから小ドットに対応するインク量が噴射される。

同様に、ドット形成データＳＩが「大ドット形成（１０）」を示す場合、第１駆動信号ＣＯＭ（１）に対する選択信号ｑ２を「００００」とし、第２駆動信号ＣＯＭ（２）に対する選択信号ｑ５を「００１１」とする。そうすることで、ピエゾ素子には第２駆動信号ＣＯＭ（２）における期間Ｔ２５の波形Ｗｌｆと期間Ｔ２６の波形Ｗｌｂが印加される、印加される波形Ｗｌｆ，Ｗｌｂに応じてピエゾ素子が伸縮し（第２動作に相当）、ノズルから大ドットに対応するインク量が噴射される。また、ドット形成データＳＩが「ドット無し（００）」を示す場合、第１駆動信号ＣＯＭ（１）に対する選択信号ｑ０を「０００１」とし、第２駆動信号ＣＯＭ（２）に対する選択信号ｑ３を「１０００」とする。そうすることで、ピエゾ素子には、第２駆動信号ＣＯＭ（２）における期間Ｔ２３の波形Ｗ０ｆと、第１駆動信号ＣＯＭ（１）における期間Ｔ１５の波形Ｗ０ｂが印加され、ノズルからインクが噴射されることなく、メニスカスが微振動する。

このように、小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆの終端電位Ｖｌと、大ドット用波形の前期部分Ｗｌｆの終端電位Ｖｌを、等しくすることで、終端電位Ｖｌから中間電位Ｖｃに上昇する波形Ｗｌｂを共通にすることができる。そして、小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆの後に発生する調整波形Ｗｃ３の発生期間ｔＧを、大ドット用波形の後期部分Ｗｌｂの発生期間ｔＪよりも短くすることで、繰り返し周期Ｔｄを更に短縮できる。また、繰り返し周期Ｔｄを短縮しつつも、ピエゾ素子に小ドット用波形の前期部分Ｗｓｆが印加されてから大ドット用波形の後期部分Ｗｌｆが印加されるまでの比較的に長い間、ピエゾ素子に最低電位Ｖｌが印加された状態を維持できる。

また、上記の実施例に示すように微振動させるための波形Ｗ０を、第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）に分けて発生させるに限らず、また、繰り返し周期Ｔを短縮させる実施形態に限らない。例えば、図１０Ｂの小ドット形成のための波形Ｗｓ’のように、最低電位Ｖｌを所定時間保持する波形を第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）に分けて発生させても良い。この場合、小ドット形成のための波形Ｗｓ’において、最低電位Ｖｌを所定時間保持する波形部分を境に、第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）に分けて発生させる。そうすることで、第１駆動信号ＣＯＭ（１）と第２駆動信号ＣＯＭ（２）をそれぞれ生成する駆動信号生成回路１５のトランジスタＱ１，Ｑ２の発熱量を分散させることができる。また、小ドット用形成のための波形Ｗｓ’（図１０Ｂ）を２つの駆動信号に分ける部分を、インク滴を噴射させるための波形部分の後にするとよい。なぜなら、もし、２つの駆動信号生成回路間において、駆動信号の生成電位（ここではＶｌ）に若干のばらつきがあり、波形の繋ぎ目において電位差が生じたとしても、インク滴の噴射に大きな影響を及ぼしてしまうことを防止できるからである。

また、小ドット用形成のための波形Ｗｓ’（図１０Ｂ）に限らず、他のサイズのドットを形成するための波形であって、一定電位を所定時間保持する波形であれば、２つの駆動信号に分けて発生させてもよい。ただし、微振動させるための波形Ｗ０を２つの駆動信号に分けて発生させる場合には、前述のように２つの駆動信号生成回路間において生成電位にばらつきが生じ波形の繋ぎ目において電位差が生じたとしても、インク滴の噴射に影響を与え難く、画質への影響も少ない。そのため、微振動させるための波形Ｗ０を２つの駆動信号に分けて発生させる形態が好ましい。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の各実施形態は、主としてインクジェットプリンタを有する印刷システムについて記載されているが、駆動信号等の開示が含まれている。また、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いうまでもない。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。

＜流体噴射装置について＞
前述の実施形態では、流体噴射装置としてインクジェットプリンタを例示していたが、これに限らない。流体噴射装置であれば、プリンタ（印刷装置）ではなく、様々な工業用装置に適用可能である。例えば、布地に模様をつけるための捺染装置、カラーフィルター製造装置や有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ製造装置、チップへＤＮＡを溶かした溶液を塗布してＤＮＡチップを製造するＤＮＡチップ製造装置等であっても、本件発明を適用することができる。
また、流体の噴射方式は、駆動素子（ピエゾ素子）に電圧をかけて、インク室を膨張・収縮させることにより流体を噴射するピエゾ方式でもよいし、発熱素子を用いてノズル内に気泡を発生させ、その気泡によって液体を吐出させるサーマル方式でもよい。

＜駆動波形について＞
前述の実施形態では、駆動素子に印加する電位を上昇させた時に圧力室４１２ｄが膨張し、電位を下降させた時に圧力室４１２ｄが収縮するヘッド４１を使用しているがこれに限らない。例えば、駆動素子に印加する電位を上昇させた時に圧力室が収縮し、電位を下降させた時に圧力室が膨張するヘッドの場合は、図３Ｂに示している駆動波形を上下反転させたような駆動波形を用いればよい。

図１Ａはプリンタの全体構成ブロック図であり、図１Ｂはプリンタの斜視図の一部である。 図２Ａはヘッドの断面図であり、図２Ｂはヘッドのノズル面を示す図である。 図３Ａは駆動信号生成回路を説明する図であり、図３Ｂは駆動信号が有する波形を説明する図である。 ヘッド制御部を説明するための図である。 ピエゾ素子の駆動動作に応じた波形の形状を示す図である 第１比較例の第１駆動信号と第２駆動信号を示す図である。 第２比較例の第１駆動信号と第２駆動信号を示す図である。 実施例１の第１駆動信号と第２駆動信号を示す図である。 実施例２の小ドット用波形と大ドット用波形を示す図である。 図１０Ａは実施例１を適用した第１駆動信号と第２駆動信号を示す図であり、図１０Ｂは実施例２の駆動信号の概略を示す図である。 図１１Ａ及び図１１Ｂは調整波形の例を示す図である。 実施例２の第１駆動信号と第２駆動信号を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ、１０ コントローラ、１１ インターフェース部、
１２ ＣＰＵ、１３ メモリ、１４ ユニット制御回路、
１５ 駆動信号生成回路、１５１ 波形生成回路、１５２ 電流増幅回路、
２０ 搬送ユニット、３０ キャリッジユニット、３１ キャリッジ、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、ＨＣ ヘッド制御部、
４１１ ケース、４１２ 流路ユニット、４１２ａ 流路形成板、
４１２ｂ 弾性板、４１２ｃ ノズルプレート、４１２ｄ 圧力室、
４１２ｅ ノズル連通口、４１２ｆ 共通インク室、４１２ｇ インク供給路、
４１２ｈ アイランド部、４１２ｉ 弾性膜、５０ 検出器群、６０ コンピュータ

Claims (8)

1. （１）駆動波形部が印加されると駆動する駆動素子と、
   （２）前記駆動素子の駆動によって流体を噴射するノズルと、
   （３）所定周期の前期部分にて第１駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第２駆動波形部が発生する第１駆動信号と、前記所定周期の前期部分にて第３駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第４駆動波形部が発生する第２駆動信号と、を生成する駆動信号生成部と、
   （４）前記駆動素子に第１動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第１駆動波形部を印加し、前記駆動素子に第２動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第４駆動波形部を印加し、前記駆動素子に第３動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第３駆動波形部を印加した後に前記第２駆動波形部を印加する制御部と、
   を有することを特徴とする流体噴射装置。
2. 請求項１に記載の流体噴射装置であって、
   前記第１駆動波形部が発生する期間は前記所定周期の半分の期間よりも長く、
   前記第４駆動波形部が発生する期間は前記所定周期の半分の期間よりも長い、
   流体噴射装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の流体噴射装置であって、
   前記駆動素子の前記第１動作により、その前記駆動素子に対応する前記ノズルから噴射される流体量は、前記駆動素子の前記第２動作により、その前記駆動素子に対応するノズルから噴射される流体量よりも少ない、
   流体噴射装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流体噴射装置であって、
   前記第３駆動波形部の終端電位と前記第２駆動波形部の始端電位は等しい、
   流体噴射装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の流体噴射装置であって、
   前記駆動素子の前記第３動作により、その前記駆動素子に対応する前記ノズルからは流体が噴射されずにメニスカスが微振動する、
   流体噴射装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体噴射装置であって、
   前記第２駆動信号では、前記第４駆動波形部の後に第５駆動波形部が発生し、
   前記制御部は、
   前記駆動素子に前記第１動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第１駆動波形部を印加した後に前記第５駆動波形部を印加し、
   前記駆動素子に前記第２動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第４駆動波形部を印加した後に前記第５駆動波形部を印加する、
   流体噴射装置。
7. 請求項６に記載の流体噴射装置であって、
   前記第１駆動信号では、前記第１駆動波形部の後に、前記第１駆動波形部の終端電位から中間電位まで電位が変化する第６駆動波形部が発生し、
   前記第５駆動波形部では、前記第４駆動波形部の終端電位から前記中間電位まで電位が変化し、
   前記第１駆動波形部の前記終端電位と前記第４駆動波形部の前記終端電位は等しく、
   前記第６駆動波形部の発生期間は前記第５駆動波形部の発生期間よりも短い、
   流体噴射装置。
8. 駆動波形部が印加されると駆動素子が駆動し、前記駆動素子に対応するノズルから流体が噴射される流体噴射方法であって、
   所定周期の前期部分にて第１駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第２駆動波形部が発生する第１駆動信号と、前記所定周期の前期部分にて第３駆動波形部が発生し、前記所定周期の後期部分にて第４駆動波形部が発生する第２駆動信号と、を生成することと、
   前記駆動素子に第１動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第１駆動波形部を印加することと、
   前記駆動素子に第２動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第４駆動波形部を印加することと、
   前記駆動素子に第３動作をさせる際に、前記駆動素子に前記第３駆動波形部を印加した後に前記第２駆動波形部を印加することと、
   を有することを特徴とする流体噴射方法。

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