JP2011051276A - 液体吐出装置、及び、その制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の経過時間に応じた着弾位置のズレを抑制することが可能な液体吐出装置、及び、その制御方法を提供する。
【解決手段】圧電振動子の作動により圧力発生室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填されたインク滴Ｉをノズル開口から吐出する記録ヘッド２と、記録ヘッドと吐出されたインク滴Ｉが着弾する記録紙６とを相対的に移動させるキャリッジ移動機構および紙送り機構と、圧電振動子を駆動する駆動パルスを発生する駆動信号発生回路と、インクの吐出終了時点からの経過時間を計時するタイマー回路と、タイマー回路の計時した経過時間に基づいて、駆動パルスの吐出タイミングを変更する制御部とを備えた。
【選択図】図１０

Description

本発明は、インクジェット式記録ヘッドなどの液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置、及び、その制御方法に関するものであり、特に、ノズルに連通する圧力室に圧力変動を与えて、圧力室内の液体をノズルから吐出させる液体吐出装置、及び、その制御方法に関する。

液体吐出装置は、液体を吐出（噴射）可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液滴状のインクを記録紙等の記録媒体（吐出対象物）に対して吐出・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造装置等、各種の製造装置にも液体噴射装置が応用されている。

例えば、上記の記録ヘッドでは、液体状のインクを封入したインクカートリッジ（以下、単にカートリッジという）からのインクが導入されると共に、リザーバーから圧力発生室を経てノズルに至る一連の液体流路が形成された流路ユニットや圧力発生室の容積を変動可能な圧力発生素子を有するアクチュエーターユニットなど備えている。

上記プリンターには、例えば、圧力発生素子などの製造誤差や吐出するインクの種類の違いによる物性（例えば、粘性）に応じた調整値が予め設定され、当該調整値に基づいてドットの記録位置を調整するプリンターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２９６６４８号公報

しかしながら、上記プリンターでは、インクが吐出されない状態で放置されていると、ノズル内のインクの自由表面（メニスカス）がノズルの大気開放口を通してノズルの外側の大気に晒されるために、インク溶媒が自然蒸発して、インクの増粘が生じる。そして、このようなインクの増粘が進むと、ノズルから吐出されるインクの量が低下したり或いはインクが吐出されない等の吐出不良が発生したり、インクの飛翔方向が曲がることにより着弾位置がズレる等の不具合を招く虞がある。なお、記録ヘッドのノズル形成面をキャップ部材などで封止したとしても、キャップ部材とノズル内のインクのメニスカスとの間に空間が形成され、この空間に滞留する空気にインクのメニスカスが晒されてしまい、インク溶媒の自然蒸発を完全に抑制することは困難であった。

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、液体の粘度変化に起因する着弾位置のズレを抑制することが可能な液体吐出装置、及び、その制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の液体吐出装置は、アクチュエーターの作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドと吐出された液体が着弾する吐出対象物とを相対的に移動させる走査機構と、
前記アクチュエーターを駆動する駆動パルスを発生する駆動信号発生部と、
前記液体の吐出終了時点からの経過時間を計時する計時部と、
前記計時部の計時した経過時間に基づいて、前記駆動パルスの吐出タイミングを変更する制御部とを備えたことを特徴とする。
なお、「液体の吐出終了時点」とは、駆動パルスによる吐出動作の終了時点である。また、吐出動作が終了した後、ノズルから液体を強制的に排出するフラッシング動作を行ってからノズル形成面をキャップ部材によりキャッピングする構成においては、キャッピングした時点を吐出終了時点とすることもできる。

この構成によれば、アクチュエーターの作動により圧力室内に圧力変動を与え、圧力室に充填された液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドと吐出された液体が着弾する吐出対象物とを相対的に移動させる走査機構と、アクチュエーターを駆動する駆動パルスを発生する駆動信号発生部と、液体の吐出終了時点からの経過時間を計時する計時部と、計時部の計時した経過時間に基づいて、駆動パルスの吐出タイミングを変更する制御部とを備えたので、メニスカス付近の液体の粘度変化によって液体の吐出速度が変化した場合においても、経過時間に応じた吐出タイミングで液体を吐出することにより、着弾位置のズレを抑制することができる。

上記構成において、前記制御部は、前記計時部の計時した経過時間が長い程、前記駆動パルスの吐出タイミングを本来の吐出タイミングよりも早めることが望ましい。
なお、「本来の吐出タイミング」とは、液体の吐出タイミングを変更する前の駆動パルスで液体を吐出するタイミング、即ち、定常状態のタイミングを意味する。

この構成によれば、制御部は、計時部の計時した経過時間が長い程、駆動パルスの吐出タイミングを本来の吐出タイミングよりも早めるので、液体の増粘が進んだ場合においても、着弾位置のズレを抑制することができる。

上記構成において、前記制御部は、前記液体の吐出再開後からの累積吐出量に応じて、本来の吐出タイミングに戻すように前記駆動パルスの吐出タイミングを徐々に遅らせることが望ましい。

この構成によれば、制御部は、液体の吐出再開後からの累積吐出量に応じて、本来の吐出タイミングに戻すように駆動パルスの吐出タイミングを徐々に遅らせるので、メニスカス付近の増粘した液体が吐出再開後に吐出されて、メニスカス付近の液体の粘性が回復した場合においても、経過時間と吐出再開後からの累積吐出量とに応じた吐出タイミングで液体を吐出できる。これにより、着弾位置のズレを抑制することができる。

上記構成において、複数の前記ノズルからなるノズル群を複数形成し、
前記制御部は、前記ノズル群のノズル開口から吐出される液体の種類と、前記経過時間とに基づいて、前記駆動パルスの吐出タイミングを変更することが望ましい。

この構成によれば、複数のノズルからなるノズル群を複数形成し、制御部は、ノズル群のノズル開口から吐出される液体の種類と、経過時間とに基づいて、駆動パルスの吐出タイミングを変更するので、液体の種類毎にメニスカス付近の液体の粘度が変化して、液体の吐出速度が変化した場合においても、液体の種類と経過時間とに応じた吐出タイミングで各液体を吐出できる。これにより、各液体の着弾位置のズレを抑制することができる。

また、本発明の液体吐出装置の制御方法は、発生した駆動パルスによって駆動するアクチュエーターの作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドと、吐出されたインクが着弾する吐出対象物と、を相対的に移動させながら、前記ノズルから吐出した液体を該吐出対象物に着弾させる液体吐出装置の制御方法であって、
前記液体の吐出終了時点からの経過時間を計時し、当該経過時間に基づいて、前記駆動パルスの吐出タイミングを変更することを特徴とする。
この制御方法によれば、メニスカス付近の液体の粘度変化によって液体の吐出速度が変化した場合においても、経過時間に応じた吐出タイミングで液体を吐出できる。これにより、着弾位置のズレを抑制することができる。

プリンターの概略構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドの構成を説明する断面図である。 流路ユニットの構成を説明する分解斜視図である。 プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。 駆動信号の構成を説明する図である。 初期駆動パルスの構成を説明する波形図である。 経過時間に対する着弾位置ズレ量を示すグラフである。 補正駆動パルスの構成を説明する波形図である。 経過時間に対する駆動パルスの吐出タイミング変更時間を示すグラフである。 インク滴の着弾位置を説明する模式図である。 フラッシング量に対する着弾位置ズレ量を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下においては、本発明の液体噴射装置の一例として図１に示すインクジェット式プリンター（以下、プリンターと略記する）を例示する。

図１に例示したプリンター１は、記録ヘッド２が取り付けられると共に、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、記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、記録ヘッド２（キャリッジ４）をシート状の記録紙６（本発明における吐出対象物の一種）の幅方向Ｘに移動させるキャリッジ移動機構７（本発明における走査機構の一種）と、ヘッド移動方向Ｘに直交する方向である紙送り方向に記録紙６を搬送する紙送り機構１９とを備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向（図１中に符号Ｘで示す）であり、紙送り方向とは、副走査方向（図１中に符号Ｙで示す）である。

キャリッジ４は、主走査方向Ｘに沿って架設されたガイドロッド８に軸支された状態で取り付けられていると共に、駆動プーリー９と遊転プーリー１０の間に掛け渡したタイミングベルト１１が接続されている。駆動プーリー９はパルスモーター１２の回転軸に接合されており、このパルスモーター１２の作動により、キャリッジ４と共に記録ヘッド２が、ガイドロッド８に沿って主走査方向Ｘに沿って移動する。この様に、本実施形態では、ガイドロッド８、駆動プーリー９、遊転プーリー１０、タイミングベルト１１、パルスモーター１２によってキャリッジ移動機構７が構成されている。

記録ヘッド２（キャリッジ４）の主走査方向Ｘの位置は、リニアエンコーダー１３によって検出され、検出信号が位置情報（エンコーダーパルス）として制御部１４（図４参照）に送信される。これにより、制御部１４はこのリニアエンコーダー１３からの位置情報に基づいて記録ヘッド２の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作や、この記録動作とは関係なくインク滴（本発明における液体の一種であり、図１０中に符号Ｉで示す）の捨て打ちを行うフラッング動作等を制御することができる。

紙送り機構１９は、駆動源としての紙送りモーター１５、この紙送りモーター１５によって回転駆動される紙送りローラー１６等により構成される。この紙送り機構１９は、副走査時において、制御部１４の制御の下、紙送りモーター１５を駆動して紙送りローラー１６を回転させることにより、プラテン５上に載置された記録紙６を紙送り方向（副走査方向Ｙ）に搬送するように構成されている。

記録ヘッド２の移動範囲内におけるプラテン５の外側（図１において右側）の領域には、記録ヘッド２の走査の基点位置であるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、記録ヘッド２のノズルプレート３３（図２参照）の表面をクリーニングするためのワイパー機構１７と、このノズルプレート３３を封止可能なキャッピング機構１８とが配設されている。

上記キャッピング機構１８のキャップ部材１８´とプラテン５の吸液部材２２とは、フラッシング動作時にも用いられる。即ち、フラッシング動作の実行時において、キャップ部材１８´と吸液部材２２は、記録ヘッド２から吐出されたインク滴Ｉの受けとして用いられる。

次に、図２を参照して、上記記録ヘッド２について説明する。図２に例示した記録ヘッド２は、本発明の液体吐出ヘッドの一種であり、キャリッジ移動機構７による主走査方向Ｘへの移動状態で液体状のインクをインク滴Ｉとしてノズル開口４０から吐出可能に構成されている。
この記録ヘッド２は、ケース２５と、このケース２５内に収納される振動子ユニット２６と、ケース２５の底面（先端面）に接合される流路ユニット２７等を備えている。上記のケース２５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２６を収納するための収納空部２８が形成されている。振動子ユニット２６は、圧力発生素子として機能する圧電振動子２９（本発明におけるアクチュエーターの一種）と、この圧電振動子２９が接合される固定板３０と、圧電振動子２９に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル３１とを備えている。圧電振動子２９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振動子である。

流路ユニット２７は、流路形成基板３２の一方の面にノズルプレート３３を、流路形成基板３２の他方の面に弾性板（封止板）３４をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット２７には、リザーバー３６と、インク供給口３７と、圧力発生室３８（本発明における圧力室の一種）と、ノズル連通口３９と、ノズル開口４０（本発明におけるノズルの一種）とを設けている。そして、インク供給口３７から圧力発生室３８及びノズル連通口３９を経てノズル開口４０に至る一連のインク流路が、ノズル開口４０毎に対応して形成されている。

上記ノズルプレート３３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４０を列状に穿設した金属製の薄いプレートである。本実施形態では、このノズルプレート３３をステンレス製の板材によって構成し、複数のノズル開口４０からなるノズル列４１（ノズル群の一種。）を複数設けている。そして、１つのノズル列４１は、例えば１８０個のノズル開口４０によって構成される。そして、本実施形態における記録ヘッド２は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の合計４種類のインクを吐出可能に構成されており、第１ノズル列から第４ノズル列までの合計４列のノズル列が、各色に対応させてノズルプレート３３に形成されている。

上記弾性板３４は、支持板４２の表面に弾性体膜４３を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板４２とし、この支持板４２の表面に樹脂フィルムを弾性体膜４３としてラミネートした複合板材を用いて弾性板３４を作製している。そして、この弾性板３４には、圧力発生室３８の容積を変化させるダイヤフラム部４４と、リザーバー３６の一部を封止するコンプライアンス部４５が設けられている。

上記のダイヤフラム部４４は、エッチング加工等によって支持板４２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４４は、支持板４２の一部を除去することなく残して形成され、圧電振動子２９の先端面が接合される島部４６と、この島部４６を囲うようにして支持板４２を除去して樹脂フィルムのみとして形成された薄肉弾性部４７とからなる。上記のコンプライアンス部４５は、リザーバー３６の開口面に対向する領域の支持板４２を、ダイヤフラム部４４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、リザーバー３６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。

そして、上記の島部４６には圧電振動子２９の先端面が接合されているので、この圧電振動子２９の自由端部を伸縮させることで圧力発生室３８の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力発生室３８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４０からインク滴Ｉを吐出させるようになっている。

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。このプリンター１は、プリンターコントローラー４９とプリントエンジン５０とで概略構成されている。プリンターコントローラー４９は、ホストコンピューター（図示せず）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）５１と、各種データ等を記憶するＲＡＭ５２と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ５３と、ＣＰＵ等からなる制御部１４と、発振回路５４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５５（本発明における駆動信号発生部の一種）と、印刷データをドット毎に展開（データ変換）することで得られた吐出データや駆動信号等をプリントエンジン５０に出力するための内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）５６と、計時部として機能して計時動作を行うタイマー回路５７と、を備えている。

プリントエンジン５０は、記録ヘッド２と、キャリッジ移動機構７と、紙送り機構１９とから構成されている。記録ヘッド２は、印字データがセットされるシフトレジスタ（ＳＲ）５８と、シフトレジスタ（ＳＲ）５８にセットされた印字データをラッチするラッチ回路５９と、電圧増幅器として機能するレベルシフター６０と、圧電振動子２９に対する駆動信号の供給を制御するスイッチ回路６１と、圧電振動子２９とを備えている。また、プリントエンジン５０は、この他に、印字データの上位ビット群及び下位ビット群に基づいて、後述する駆動信号ＣＯＭを構成する各吐出パルスを選択するためのパルス選択データを生成する図示しないデコーダーを備えている。

上記の制御部１４は、ＲＯＭ５３に記憶された動作プログラム等に従ってプリンター１の各部を制御する。また、制御部１４は、外部インターフェース５１を介して外部装置から入力された印刷データを、記録ヘッド２においてインク滴Ｉの吐出に用いられる吐出データに変換する。

駆動信号発生回路５５は、図５に示すように、１画素分の区間（１吐出周期又は１記録周期）において主として第１吐出パルスＰ１と第２吐出パルスＰ２と第３吐出パルスＰ３との３つの駆動パルスを繰り返し単位とした初期駆動信号ＣＯＭを発生する。以下、これらの吐出パルスＰ１〜Ｐ３を、適宜、予め設定された初期駆動パルスＰと総称する。また、駆動信号発生回路５５は、タイマー回路５７の計時した経過時間に基づいて、吐出タイミングが変更された後述する補正駆動パルスＰ´を含む補正駆動信号ＣＯＭ′を発生する。そして、駆動信号発生回路５５は、この駆動信号ＣＯＭ（ＣＯＭ´）を内部Ｉ／Ｆ５６を介して記録ヘッド２側に供給する。なお、初期駆動パルスＰとは、プリンター１に予め設定されているタイミング変更前の駆動パルスを意味し、補正駆動パルスＰ´とは、吐出タイミングをインクの吐出終了時点からの経過時間に基づいて吐出タイミングを変更した駆動パルスを意味する。また、インクの吐出終了時点とは、駆動パルスによる吐出動作の終了時点である。

図６は、上記駆動信号発生回路５５が発生する駆動信号ＣＯＭにおける初期駆動パルスＰの構成を説明する波形図である。
図６に示すように、初期駆動パルスＰは、基準電位ＶＢから最高電位ＶＨまで一定勾配で電位を上昇させる第１予備膨張要素ｐ１１と、第１予備膨張要素ｐ１１の後端電位である最高電位ＶＨを一定時間維持する第１膨張ホールド要素ｐ１２と、最高電位ＶＨから最低電位ＶＬまで比較的急峻な勾配で電位を降下させる第１吐出要素ｐ１３と、最低電位ＶＬを一定時間維持する第１収縮ホールド要素ｐ１４と、最低電位ＶＬから基準電位ＶＢまで一定勾配で電位を復帰させる第１復帰膨張要素ｐ１５とから構成されている。

上記駆動パルスＰが圧電振動子２９に供給されると次のように作用する。まず、予備膨張要素ｐ１１が圧電振動子２９に供給されると、当該圧電振動子２９が収縮し、これに伴って圧力発生室３８が基準電位ＶＢに対応する基準容積から最高電位ＶＨに対応する最大容積まで膨張する。これにより、ノズル開口４０に露出しているメニスカスが圧力発生室３８側に引き込まれる。この圧力発生室３８の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ１２の供給期間中に亘って一定に維持される。

膨張ホールド要素ｐ１２の後に続いて吐出要素ｐ１３が圧電振動子２９に供給されると当該圧電振動子２９が伸長し、これにより、圧力発生室３８が上記最大容積から最低電位ＶＬに対応する最小容積まで急激に収縮する。この圧力発生室３８の急激な収縮によって圧力発生室３８内のインクが加圧され、これにより、ノズル開口４０からは数ｐｌ〜数十ｐｌのインクが吐出される。この圧力発生室３８の収縮状態は、収縮ホールド要素ｐ１４の供給期間に亘って短時間維持され、その後、復帰膨張要素ｐ１５が圧電振動子２９に供給されて、圧力発生室３８が最低電位ＶＬに対応する容積から基準電位ＶＢに対応する基準容積まで復帰する。

ここで、前回吐出終了時からの経過時間（吐出が行われなかった時間）に対する着弾位置ズレ量について図７を用いて説明する。なお、この場合、インクを吐出するタイミングは一定である。このグラフに示すように、キャリッジ移動機構７によって記録ヘッド２を走査方向Ｘに沿って走査させながら、初期駆動パルスＰを圧電振動子２９に供給してインクを吐出させる場合に、インクの吐出終了時点からの経過時間（ｈ）が変化すると、ノズル開口４０内のメニスカス側のインクの粘度が経過時間に応じて変化して、記録紙６に着弾するインクの着弾位置（図１０中に符号Ｐ_Ｘで示す）が本来目標とする着弾位置（図１０中に符号Ｐ_０で示す）から先方へずれる。これは、大気に開放されたノズル開口４０内のインクは、メニスカス側から圧力発生室３８側に向かってインクの増粘が徐々に進むことにより、ノズル開口４０から吐出されたインクの飛翔（吐出）速度が低下することに起因する。即ち、飛翔速度が低下すると、記録紙６に着弾するまでの時間が延びるため、走査方向Ｘにおける飛翔距離が長くなるからである。

具体的には、記録紙６からノズル開口４０までの距離（ＰＧ）を１．２ｍｍ、キャリッジ移動速度を０．９ｍ／ｓとし、例えば、経過時間が４０時間の場合には、インクの粘度が３．６ｍＰａ・ｓから４．９ｍＰａ・ｓに増粘することで、インクの飛翔（吐出）速度Ｖｍが６．３ｍ／ｓから５．５ｍ／２に低下するために、初期駆動パルスＰを記録ヘッド２に供給したときの着弾位置ズレ量は、走査方向Ｘにおよそ２４μｍ後退する（ズレる）ことが実験結果から判る。なお、記録ヘッド２を走査せずに固定状態とし、紙送り機構１９によって記録紙６を副走査方向Ｙに沿って搬送する構成の場合、所謂ラインヘッドでは、副走査方向Ｙに着弾位置が後退する。この場合には、紙送り機構１９が、本発明における走査機構として機能する。また、本発明では、キャリッジ移動機構７による走査方向Ｘに沿った記録ヘッド２の走査と、紙送り機構１９による副走査方向Ｙに沿った記録紙６の搬送を同時に行なう構成としても良い。

続いて、補正駆動パルスの構成について図８を用いて説明する。
本発明のプリンター１では、インクの吐出終了時点からの経過時間が長い程、補正駆動信号ＣＯＭ´を初期駆動信号ＣＯＭよりも早めることで、ノズル開口４０からインクを吐出する吐出タイミングＴｂを本来の吐出タイミングＴａよりも早めている。これにより、インク滴Ｉの着弾位置ズレ量を低下させている。図８に示すように、補正駆動信号ＣＯＭ´の補正駆動パルスＰ´は、初期駆動パルスＰの各波形要素ｐ１１〜ｐ１５と同様な波形成分からなる波形要素ｐ２１〜ｐ２５から構成されており、各波形要素ｐ２１〜ｐ２５の供給時間ｔ２１〜２５が初期駆動パルスＰの各波形要素ｐ１１〜ｐ１５の供給時間ｔ１１〜１５よりもΔＴ（ｓ）早められている。即ち、補正駆動パルスＰ´の供給時間ｔ２３の始端（供給開始時点）は、初期駆動パルスＰの供給時間ｔ２３の始端よりもΔＴ（ｓ）早くなり、補正駆動パルスＰ´の吐出タイミングＴｂは、初期駆動パルスＰの吐出タイミングＴａよりもΔＴ（ｓ）早くなるように設定されている。

つまり、本発明のプリンター１では、タイマー回路５７をプリンターコントローラー４９に備えており、タイマー回路５７は、駆動パルスＰ，Ｐ´による吐出動作の終了時点から経過した経過時間の計時を行う。そして、制御部１４は、この経過時間を予め算出されたルックアップテーブルと照合して、吐出タイミング変更時間を算出し、算出した吐出タイミング変更時間に応じて初期駆動パルスＰの吐出タイミングを変更した補正駆動パルスＰ´を駆動信号発生回路５５に発生させる。具体的には、例えば、前述した実験条件と同様に、記録紙６からノズル開口４０までの距離（ＰＧ）が１．２ｍｍ、キャリッジ移動速度が０．９ｍ／ｓであるときに、経過時間が１２時間の場合には、図９に示すように、補正駆動パルスＰ´の記録周期における発生タイミングを全体的に１７μｓ早めることで、吐出タイミングＴｂを初期駆動パルスＰの吐出タイミングＴａよりも１７μｓ早めるようにする。これにより、記録ヘッド２ｂ（図１０中に一点鎖線で示す）から吐出されるインク滴Ｉｂを、本来目標とする着弾位置、即ち、経過時間が０時間の場合に初期駆動パルスＰを記録ヘッド２ａ（図１０中に実線で示す）に供給して吐出させたインク滴Ｉａが着弾する着弾位置Ｐ_０に着弾させることができる。言い換えると、インク滴Ｉａを吐出する際の記録ヘッド２ａの走査方向Ｘにおける位置が、着弾位置Ｐ_０と、吐出タイミングを変更しない初期駆動パルスＰを発生させることによるインク滴Ｉａの着弾位置Ｐ_Ｘとの差分だけ走査方向Ｘの手前側にズラされ（早められ）ている。

また、経過時間が２６時間の場合には、補正駆動パルスＰ´の吐出タイミングＴｃを初期駆動パルスＰの吐出タイミングＴａよりも３８μｓ早めるように変更することで、記録ヘッド２ｃ（図１０中に二点鎖線で示す）から吐出されるインク滴Ｉｃを本来の着弾位置Ｐ_０に着弾させることができる。このように、経過時間に応じて吐出タイミングを適切に変更することにより、インクの粘度変化を起因とする着弾位置のズレを抑制することができる。
なお、駆動パルスの発生タイミングの変更は、例えば、エンコーダーパルスに基づいて生成されるタイミング信号の発生タイミングを変更することで実現することができる。

ところで、フラッシング量に対する着弾位置ズレ量について図１１を用いて説明する。本発明のプリンター１は、フラッシング動作を行うことでノズル開口４０内のメニスカス付近の増粘したインクを記録ヘッド２内から排出することで、インクの粘度を回復させるように構成されている。例えば、前述した実験条件と同様に、記録紙６からノズル開口４０までの距離（ＰＧ）を１．２ｍｍ、キャリッジ移動速度を０．９ｍ／ｓとし、記録ヘッド２を走査方向Ｘに往復走査（片方の向きへの走査の２倍の走査）とし、非吐出の経過時間を６０時間としたときに、フラッシング量が０の場合には着弾位置ズレ量が３９．３μｍであるのに対して、吐出再開後から累積したフラッシング量が４８μｇになると、着弾位置ズレ量が３．０μｍに低下することが図１１の実験結果から判る。つまり、フラッシング動作や印刷動作によってインクが吐出されるほど、増粘したインクが排出されるので、インクの粘度が回復していく。このため、本発明に係るプリンター１では、吐出再開後からの累積吐出量に応じて、初期駆動パルスＰの吐出タイミングＴａに戻すように補正駆動パルスＰ´の吐出タイミングＴを徐々に遅くするようにしている。即ち、吐出再開後からの累積吐出量を算出し、当該累積吐出量に応じて、初期駆動パルスＰの吐出タイミングＴａに戻すように補正駆動パルスＰ´の吐出タイミングＴを遅くすることで、インク滴Ｉの着弾位置Ｐ_Ｘのズレ量を低下させることができる。したがって、フラッシング動作によって増粘が回復された場合や、印刷動作中にインクが噴射されることによって増粘が回復した場合においても、適切な着弾位置にインクを着弾させることができる。

このように、本実施形態のプリンター１は、圧電振動子２９の作動により圧力発生室３８内に圧力変動を与え、圧力発生室３８に充填されたインクをノズル開口４０から吐出する記録ヘッド２と、記録ヘッド２と吐出されたインクが着弾する記録紙６とを相対的に移動させるキャリッジ移動機構７及び紙送り機構１９と、圧電振動子２９を駆動する駆動パルスＰ，Ｐ´を発生する駆動信号発生回路５５と、インクの吐出終了時点からの経過時間を計時するタイマー回路５７と、タイマー回路５７の計時した経過時間に基づいて、補正駆動パルスＰ´の吐出タイミングＴｂを初期駆動パルスＰの吐出タイミングＴａから変更する制御部１４とを備えたので、メニスカス付近のインクの粘度変化によってインクの吐出速度が変化した場合においても、経過時間に応じた吐出タイミングＴでインクを吐出できる。これにより、着弾位置Ｐ_Ｘのズレを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、制御部１４は、タイマー回路５７の計時した経過時間が長い程、補正駆動パルスＰ´の吐出タイミングＴｂを初期駆動パルスＰの吐出タイミングＴａよりも早めるので、インクの増粘が進んだ場合においても、経過時間に応じた吐出タイミングでインクを吐出できる。これにより、着弾位置のズレを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、制御部１４は、インクの吐出再開後からの累積吐出量に応じて、初期駆動パルスＰの吐出タイミングＴａに戻すように補正駆動パルスＰ´の吐出タイミングＴｂを徐々に遅らせるので、メニスカス付近の増粘したインクが吐出再開後に吐出されて、メニスカス付近のインクの粘性が回復した場合においても、経過時間と吐出再開後からの累積吐出量とに応じた吐出タイミングでインクを吐出することにより、着弾位置Ｐ_Ｘのズレを抑制することができる。

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。

上記実施形態では、本発明における駆動パルスの一例として、図６，８に示す駆動パルスＰ，Ｐ´を挙げたが、パルスの形状は例示したものに限られない。少なくとも、圧力発生室３８を予備的に膨張させる膨張要素と、圧力発生室３８の膨張状態を所定時間維持する膨張ホールド要素と、圧力発生室３８を収縮させてノズル開口４０からインクを吐出させる吐出要素とを有する駆動パルスであれば、任意の波形のものを用いることができる。

また、補正駆動パルスＰ´は、ノズル列４１のノズル開口４０から吐出されるインクの種類に応じてノズル列４１毎に異ならせてもよい。例えば、比較的粘性の低い種類のインクについては標準的な補正駆動パルスＰ´を供給することとし、このインクよりも粘性の高いインクについては標準的な補正駆動パルスＰ´とは異なるとともに、このインクの粘性に応じてインクの吐出タイミングＴｂを早めるように補正した補正駆動パルスＰ´を供給してインクの着弾位置Ｐ_Ｘが予め設定した着弾位置Ｐ_０になるようにしてもよい。この様に構成すると、インクの種類に起因する吐出特性を補完することができ、すべての色彩のインクで設定された着弾位置Ｐ_０にインクを吐出することができる。

粘性の異なる複数種類のインクとしては、同じタイプのインクであってインクの色の異なるインク（例えば、ブラックインクとカラーインク）であってもよいし、異なるタイプのインク（例えば、染料インクや顔料インク）であってもよいし、その他のタイプのインクであって粘性の異なるインクであってもよい。これにより、インクの種類毎にメニスカス付近のインクの粘度が変化して、インクの吐出速度が変化した場合においても、インクの種類と経過時間とに応じた吐出タイミングで各インクを吐出できる。これにより、各インクの着弾位置Ｉ´のズレを抑制することができる。

また、上記実施形態では、経過時間が長い程、インクが増粘する例を示したが、本発明は、これには限らず、経過時間が長い程、インクの粘度が低下する場合には、制御部１４は、タイマー回路５７の計時した経過時間が長い程、補正駆動パルスＰ´の吐出タイミングＴｂを初期駆動パルスＰの吐出タイミングＴａよりも遅くすることで、経過時間に応じた吐出タイミングでインクを吐出できる。これにより、着弾位置Ｐ_０のズレを抑制することができる。

また、上記実施形態では、本発明における吐出駆動部として所謂縦振動モードの圧電素子３８を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、所謂撓み振動モードの圧電素子のように、圧力発生室３８毎に設けられるものであってもよい。

また、本発明は、上記プリンター１以外の液体吐出装置にも適用できる。例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも本発明を適用することができる。

１…プリンター，２…記録ヘッド，６…記録紙，７…キャリッジ移動機構，１４…制御部，１９…紙送り機構，２９…圧電振動子，３８…圧力発生室，４０…ノズル開口，４１…ノズル列，５５…駆動信号発生回路，５７…タイマー回路

Claims (5)

1. アクチュエーターの作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドと吐出された液体が着弾する吐出対象物とを相対的に移動させる走査機構と、
   前記アクチュエーターを駆動する駆動パルスを発生する駆動信号発生部と、
   前記液体の吐出終了時点からの経過時間を計時する計時部と、
   前記計時部の計時した経過時間に基づいて、前記駆動パルスの吐出タイミングを変更する制御部とを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記制御部は、前記計時部の計時した経過時間が長い程、前記駆動パルスの吐出タイミングを本来の吐出タイミングよりも早めることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記制御部は、前記液体の吐出再開後からの累積吐出量に応じて、本来の吐出タイミングに戻すように前記駆動パルスの吐出タイミングを遅くすることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 複数の前記ノズルからなるノズル群を複数形成し、
   前記制御部は、前記ノズル群のノズル開口から吐出される液体の種類と、前記経過時間とに基づいて、前記駆動パルスの吐出タイミングを変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の液体吐出装置。
5. 発生した駆動パルスによって駆動するアクチュエーターの作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドと、吐出されたインクが着弾する吐出対象物と、を相対的に移動させながら、前記ノズルから吐出した液体を該吐出対象物に着弾させる液体吐出装置の制御方法であって、
   前記液体の吐出終了時点からの経過時間を計時し、当該経過時間に基づいて、前記駆動パルスの吐出タイミングを変更することを特徴とする液体吐出装置の制御方法。

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