JP2012076364A - 液体噴射装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２個のインク滴を空中で合体させて記録紙に着弾させる。
【解決手段】最も近いノズル列の組みのうち、一方のノズル列に含まれるノズルに対応するアクチュエータに第１駆動パルスＰＬ１と第２駆動パルスＰＬ２とを有する駆動信号を供給する。この時、他方のノズル列に含まれ、当該ノズルに最も近いノズルのアクチュエータに対して、インク滴を吐出しない場合でも微振動パルスＰＢを有する駆動信号を供給することにより、クロスロークを発生させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、インクジェットプリンター等の液体噴射装置及びその制御方法に関する。

液体噴射装置の一つであるインクジェットプリンターは、インク滴を噴射する液体噴射ヘッド（以下、記録ヘッドと称する）を備える。記録ヘッドは、複数のノズルを列設してなるノズル列を複数有し、駆動パルスを圧力発生手段（例えば、圧電振動子や発熱素子等）に印加して、圧力室内の圧力を変化させ圧力室に連通したノズルからインク滴を吐出するように構成されている。
この記録ヘッドから吐出されたインク滴が記録紙等の記録媒体に着弾することによって、ドットが形成され、画像等が記録紙上に記録される。記録ヘッドは、移動機構によって記録紙の搬送方向に対して垂直な方向に移動しながらインク滴を吐出する。

このような記録ヘッドにおいて、１つのドットを形成するために２個のインク滴を吐出させる駆動方法が知られている（特許文献１参照）。この駆動方法では、後から吐出するインク滴の方が先に吐出するインク滴よりも吐出速度が速くなるようにして、同じノズルから吐出された２個のインク滴を空中で合体させ、大きなインク滴にしてから記録紙に着弾させている。空中で２個のインク滴を空中で合体させるためには、２個のインク滴の吐出条件を精密に制御する必要がある。

特許第４１１７１８２号公報

ところで、最も近い２つのノズル列を想定すると、一方のノズル列に属するノズルからインク滴を吐出すると、当該ノズルの圧力室の振動が他方のノズル列に属するノズルの圧力室に伝わり、吐出条件が微妙に変化する現象が知られている。以下の説明では、この現象をクロスロークと称する。
しかしながら、従来の液体噴射装置では、クロスロークを考慮して２個のインク滴を空中で合体させるように吐出条件を設定することはなされていなかった。このため、一方のノズル列のノズルを駆動した場合と駆動しなかった場合とで、他方のノズル列のノズルの吐出条件が変化してしまい。２個のインク滴が空中で合体しない可能性があった。特に、業務用のプリンター等で記録ヘッドを高速で移動させる場合には、わずかな吐出条件のずれによって、２個のインク滴が空中で合体せずに、記録紙に着弾してしまうといった問題があった。

そこで、本発明は、列間で吐出条件を近づけることで、２個の液滴を空中で合体させ易いようにした液体噴射装置を提供することを解決課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射する複数のノズルを並べたノズル列を複数備え、前記ノズルに連通する圧力室、及び当該圧力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、当該圧力発生手段の作動によって前記ノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動して液体滴を前記ノズルから吐出させる駆動パルス及び液体滴を前記ノズルから吐出させずに前記ノズル先端の液体を揺動させる微振動パルスのうち少なくとも一方を含む駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、前記液体噴射ヘッドと着弾対象とを相対的に移動させる移動手段とを備え、前記駆動信号発生手段は、１ドットを形成するために前記ノズルから第１の液体滴と第２の液体滴とを吐出させ、前記着弾対象に着弾する前に前記第１の液体滴と前記第２の液体滴とを合体させるように第１の駆動パルスと第２の駆動パルスとを含む駆動信号を発生して、当該ノズルに対応する前記圧力発生手段に供給し、前記第１及び第２の液体滴を吐出させるノズルを第１ノズルとし、前記第１ノズルを含むノズル列に最も近いノズル列に含まれ、且つ当該第１ノズルに最も近いノズルを第２ノズルとしたとき、前記第２ノズルを含むノズル列のうち少なくとも前記第２ノズルの前記圧力発生手段に前記駆動信号を供給しつつ、前記第１ノズルの前記圧力発生手段に前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを含む駆動信号を供給することを特徴とする。

この発明によれば、第１及び第２の液体滴を吐出させる第１ノズルと、第１ノズルと最も近い第２ノズルとを備え、第２ノズルの圧力発生手段に液体滴をノズルから吐出させるための駆動パルス及び液体滴をノズルから吐出させない微振動パルスのうち少なくとも一方を含む駆動信号を供給しつつ、第１ノズルの圧力発生手段に第１の駆動パルスと第２の駆動パルスとを含む駆動信号を供給するので、第２ノズルの吐出条件が揃えられ、液体滴の着弾品質を向上させることができる。特に、移動手段によって液体噴射ヘッドと着弾対象とを相対的に高速で移動させる場合にも第１の液体滴と第２の液体滴が分離したまま着弾対象に着弾することを抑制することができる。

上述した液体噴射装置において、前記駆動信号発生手段は、前記第１ノズルの前記圧力発生手段に前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを含む駆動信号を供給した状態で、前記第２ノズルから液体滴を吐出させない場合には前記第２ノズルの前記圧力発生手段に前記微振動パルスを供給することが好ましい。
この発明によれば、第２ノズルから液体滴を吐出しない場合であっても、微振動パルスを第２ノズルの圧力発生手段に供給するので、液体滴の吐出の有無にかかわらずクロスロークを発生させることができる。これにより、第１ノズルの吐出条件を揃えることができ、第１の液体滴と第２の液体滴が分離したまま着弾対象に着弾することを抑制することができる。

上述した液体噴射装置において、前記駆動信号発生手段は、前記第２ノズルの前記圧力発生手段に前記駆動信号が供給された状態で、前記第１の液体滴と前記第２の液体滴とが合体し、且つ合体後の液体滴が所定の大きさになるように、前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを発生させることを特徴とする。この発明によれば、第２ノズルにおける液体滴の吐出の有無にかかわらずクロスロークを発生させるので、第１ノズルの吐出条件を揃えることができる。そして、クロスロークを考慮して、第１の駆動パルスと第２の駆動パルスとを発生させるので、第１の液体滴と第２の液体滴とが合体し、且つ合体後の液体滴を所定の大きさにすることが可能となる。この結果、液体滴の着弾品質を向上させることができる。

上述した液体噴射装置において、前記駆動信号発生手段は、前記第２の液体滴の速度が先に吐出された前記第１の液体滴の速度の１.１倍から３.６倍となるように前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを生成することが好ましい。

上述した液体噴射装置において、前記駆動信号発生手段は、前記圧力室の液体を加圧する第１の収縮要素と、加圧した状態を維持するホールド要素と、前記圧力室の液体をさらに加圧する第２の収縮要素を含む前記第２の駆動パルスの波形を発生させ、前記第２の収縮要素は前記第１の収縮要素よりも単位時間当たりの圧力変化が大きいことを特徴とする。
この発明によれば、第２の液体滴を第１ノズルから吐出する場合に、第１の収縮要素によって圧力室内の液体が加圧されることによりメニスカス中央部の液柱部が噴射側に押し出された後、中間ホールド要素によって圧力室内の液体の加圧が一時的にホールドされる。これにより、第２の液体滴のメイン液滴の飛翔速度が抑制され、かつ、第２の収縮要素により第２の液体滴のサテライト液滴となる液柱の後端部分が加速されるので、メイン液滴の飛翔速度よりも、サテライト液滴の飛翔速度が高くなる。よって、第２の液体滴において、メイン液滴とサテライト液滴とが近接する。さらに、メイン液滴が第１の液体滴と空中で合体すると、合体した液体滴の速度が低下するので、第２の液体滴のサテライト液滴が吸収される。これにより、着弾品質を向上させることができる。
また、上述した液体噴射装置において、前記駆動信号発生手段は、前記第２ノズルを含むノズル列の各ノズルの前記圧力発生手段に前記駆動信号を供給しつつ、前記第１ノズルの前記圧力発生手段に前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを含む駆動信号を供給することが好ましい。

次に、本発明に係る液体噴射装置の制御方法は、液体を噴射する複数のノズルを並べたノズル列を複数備え、前記ノズルに連通する圧力室、及び当該圧力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、当該圧力発生手段の作動によって前記ノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと着弾対象とを相対的に移動させる移動手段とを備えた液体噴射装置を制御する方法であって、１ドットを形成するために前記ノズルから第１の液体滴と第２の液体滴を吐出させ、前記着弾対象に着弾する前に前記第１の液体滴と前記第２の液体滴とを合体させるように第１の駆動パルスと第２の駆動パルスとを含む駆動信号を発生して、当該ノズルに対応する前記圧力発生手段に供給し、前記第１及び第２の液体滴を吐出させるノズルを第１ノズルとし、前記第１ノズルを含むノズル列に最も近いノズル列に含まれ、且つ当該第１ノズルに最も近いノズルを第２ノズルとし、前記圧力発生手段に供給しても液体滴を前記ノズルから吐出させずに前記ノズル先端の液体を揺動させるパルスを微振動パルスとしたとき、前記第２ノズルから液体滴を吐出させない場合には、前記第１ノズルの前記圧力発生手段に前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを含む駆動信号を供給した状態で、前記第２ノズルの前記圧力発生手段に前記微振動パルスを供給する、ことを特徴とする。
この発明によれば、第２ノズルの圧力発生手段には、駆動パルス及び微振動パルスのうち少なくとも一方を含む駆動信号を供給するので、第２ノズルの吐出条件を揃えることができ、液体滴の着弾品質を向上させることができる。

インクジェットプリンターの主要な機械的構成の概略を示す図である。 記録ヘッドのノズル面を示す平面図である。 積層アクチュエーターを用いた記録ヘッドの構造を示す図である。 ユニモルフ型アクチュエーターを用いた記録ヘッドの構造を示す図である。 インクジェットプリンターの主要な電気的構成を示すブロック図である。 第１波形信号及び第２波形信号の波形を示す波形図である。 記録ヘッドの電気的構成を示すブロック図である。 駆動信号の波形を示す波形図である。 記録紙に記録されるドットの具体例を示す説明図である。 第２駆動パルスによるメイン液滴とサテライト液滴との発生過程を説明するための説明図である。

＜１．実施形態＞
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明の液体噴射装置をインクジェットプリンターに適用した場合について説明する。

図１は、インクジェットプリンターの主要な構成を示す略平面図であり、図２は、インク滴を噴射する記録ヘッドのノズル面の一例を示す図である。図１に示すように、インクジェットプリンター１００は、記録ヘッド２００（図２参照）及びインクカートリッジ２３０（図２参照）を搭載した可動キャリッジ１１０が、キャリッジ軸１１１に沿った主走査方向で並進移動する。可動キャリッジ１１０は、駆動プーリー１２１、従動プーリー１２２、歯付ベルト１２３及びキャリッジモーター１２０によって駆動され、可動キャリッジ１１０に取り付けられたエンコーダー１１２によってキャリッジ軸１１１上のインクジェットヘッドの位置が検出される。エンコーダー１１２からの信号を受けたキャリッジモータードライバー３３１（図５参照）は、キャリッジモーター１２０を駆動して、可動キャリッジ１１０を加速→一定速度→減速→反転→加速→一定速度→減速→反転という往復運動させる。一定速度の区間が印刷領域に相当し、ケーブル１２４によって接続されたプリントコントローラー（図５参照）からの指示に基づいて、副走査方向に搬送される記録紙Ｐ上にインク滴を噴射することによって所望の文字や画像を記録する。

また、インクジェットプリンター１００は、インク滴不吐出等の回復処理を実行するためのワイパー１３０とノズル面のキャッピングを行なうためのキャップ１３１とを備えている。

図２に示すように、記録ヘッド２００のノズル面には、副走査方向に沿って１列当たり１８０個のノズルＮ（１）〜Ｎ（１８０）が形成されている。各列におけるノズル間の距離はＬである。この例では、８個のノズル列Ａ〜Ｈが配置される。また、ノズル列Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇのノズルに対してノズル列Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈのノズルは、副走査方向に対してＬ／２だけずれて配置されている。この例では、ノズル列Ａ及びＢがＹ（イエロー）に、ノズル列Ｃ及びＤがＭ（マゼンタ）に、ノズル列Ｅ及びＦがＣ（シアン）に、ノズル列Ｇ及びＨがＫ（黒）に対応している。そして、各列の印刷精度が１８０ｄｐｉであれば、２列を用いることによって３６０ｄｐｉの印刷精度となる。尤も、ノズル列Ａ〜Ｈに異なる色のインクを供給してもよく、この場合には１８０ｄｐｉの印刷精度となる。

図３に、本実施形態で用いられるピエゾ方式の記録ヘッド２００の構造を示す。記録ヘッド２００の積層アクチュエーター２１０ａは、積層圧電素子２０１と、外部電極（−）２０５ａ、内部電極（−）２０５ｂ、外部電極（＋）２０５ｃ、内部電極（＋）２０５ｄを備え、圧電材料と電極とが交互に積層されており、一端が固定板を介してホルダに固定され、他端が振動板２０３に固定されている。本実施形態において、積層アクチュエーター２１０ａは、図中の矢印で示す上下方向に伸び縮みするモードを利用している。積層アクチュエーター２１０ａは、積層されている分、大きな駆動力が発生するのが特徴である。積層アクチュエーター２１０ａに駆動信号が与えられると、振動板２０３に変位が生じ、圧力室２０２内の圧力が変化してノズルＮからインク滴が噴射される。インクは、インクカートリッジ２３０から供給され、リザーバー２０４に溜められる。

図４に、ユニモルフ型アクチュエータを用いたピエゾ方式記録ヘッド２００の構造を示す。ユニモルフ型アクチュエーター２１０ｂは、圧電材料２０６を上電極２０７ａと下電極２０７ｂとで挟んだ簡単な構造のアクチュエータであるが、振動モードは、本図の上下方向に撓むモードを利用している。インクを噴射する原理は、図３に示した積層アクチュエーター２１０ａを用いたピエゾ方式記録ヘッド２００と同様である。
なお、上述した積層アクチュエーター２１０ａ及びユニモルフ型アクチュエーター２１０ｂを総称して、以下の説明ではアクチュエーター２１０と称する。アクチュエーター２１０は圧力室２０２内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段として機能する。

図５は、インクジェットプリンター１００の主要部を概略的に示すブロック図である。本図においてインクジェットプリンター１００は、給紙モーター１４０と、キャリッジモーター１２０と、記録ヘッド２００と、これらを制御するプリントコントローラー３００とを備えている。

プリントコントローラー３００は、ホストコンピューター５００から入力された印刷データなどを受け取るインターフェース部３１０と、制御部３２０と、キャリッジモーター１２０を駆動制御するキャリッジモータードライバー３３１と、給紙モーター１４０を駆動制御する給紙モータードライバー３３２と、クロック信号ＣＫを発生する発振回路３３３と、記録ヘッド２００に出力する第１波形信号ＣＯＭ１及び第２波形信号ＣＯＭ２を発生する波形信号生成部３３４と、内部インターフェース部３４０とを備えている。内部インターフェース部３４０は、給紙モーター１４０、キャリッジモーター１２０、及び記録ヘッド２００との信号を入出力する。なお、ホストコンピューター５００から供給される印刷データとしては、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、及びイメージデータの少なくとも１つのデータを含んでもよい。

制御部３２０は、印刷処理や各ノズルＮの正常／異常を判定する処理などの各種処理を実行するＣＰＵ３２１と、ホストコンピューター５００からインターフェース部３１０を介して入力される印刷データ等を一時的に格納するＲＡＭ３２３と、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ３２４とを備えている。なお、制御部３２０の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。
ＲＡＭ３２３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。受信バッファには、ホストコンピューター５００からの印刷データが一時的に記憶される。中間バッファには、ＣＰＵ３２１によって印刷データが中間コードに変換され、中間コードデータとして記憶される。出力バッファには、記録ヘッド２００に送られる記録データが展開される。ＣＰＵ３２１は、中間バッファから読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ３２３内のフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して中間コードデータをドット毎の記録データに展開する。また、ＲＯＭ３２４は、制御部３２０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が記憶されている。

波形信号生成部３３４は、記録周期Ｔの第１波形信号ＣＯＭ１及び第２波形信号ＣＯＭ２を繰り返し発生する。記録周期Ｔは液滴を吐出する周期である。図６に示すように、第１波形信号ＣＯＭ１は、期間Ｔ１０の第１駆動パルスＰＬ１、期間Ｔ１１の微振動パルスＰＢ、及び期間Ｔ１２のスモールドット駆動パルスＰＳを有する。ここで、スモールドット駆動パルスＰＳは、スモールドットに対応する量の液滴を吐出させるための駆動パルスである。微振動パルスＰＢは、圧力室２０２（特に、ノズルＮ近辺）におけるインクの粘度の増加を抑制するための波形であり、微振動パルスＰＢがアクチュエーター２１０に印加されたとしても、液滴が吐出しないように設定されている。

第２波形信号ＣＯＭ２は、期間Ｔ１０のミドルドット駆動パルスＰＭ、及び期間Ｔ１２の第２駆動パルスＰＬ２を有する。ここで、ミドルドット駆動パルスＰＭは、ミドルドットに対応する量の液滴を吐出させるための駆動パルスである。

本実施形態の記録データは、１ドットが３ビットの階調データによって構成される。こ
の階調データは、例えば、微振動無しの非記録を示す階調データ［０００］と、スモールドットによる記録を示す階調データ［００１］と、ミドルドットによる記録を示す階調データ［０１０］と、ラージドットによる記録を示す階調データ［０１１］と、微振動有りの非記録を示す階調データ［１００］のいずれかのデータから構成される。
従って、この構成では、各ドットを４階調で記録することができる。これら４種の記録階調に関し、単位面積当たりの着弾インク量は、ラージドットが最も多く、ミドルドットはラージドットより少なく、スモールドットはミドルドットより少ない。

また、制御部３２０は、内部インターフェース部３４０を介して、記録ヘッド２００にラッチ信号ＬＡＴや第１チャネル信号ＣＨ−Ａ及び第２チャネル信号ＣＨ−Ｂを供給する。これらのラッチ信号ＬＡＴやチャネル信号ＣＨ−Ａ，ＣＨ−Ｂは、第１波形信号ＣＯＭ１及び第２波形信号ＣＯＭ２を構成する複数の駆動パルスや波形、あるいはそれらの構成要素の供給開始タイミングを規定する。

次に、この記録ヘッド２００の電気的構成について説明する。この記録ヘッド２００は、図５に示すように、シフトレジスター２６１、ラッチ２６２、デコーダー２６３、レベルシフター２６４、選択スイッチ２６５及びアクチュエーター２１０を備えている。また、上述のように記録ヘッド２００には、複数のノズルＮが設けられており、複数のノズルＮの各々に対応したアクチュエーター２１０が備えられている。

シフトレジスター２６１は、インクを噴射させるノズルＮに対応したアクチュエーター２１０を指定する印字データＳＩを保存する。ラッチ２６２は、シフトレジスター２６１のデータを一時的に保存する。レベルシフター２６３はラッチ２６２の出力をレベル変換する。選択スイッチ２６５は、レベルシフター２６４の出力に応じて第１波形信号ＣＯＭ１又は第２波形信号ＣＯＭ２をアクチュエーター２１０に供給する。

シフトレジスター２６１には、印字データＳＩが順次入力される。印字データＳＩは、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジに同期してシフトレジスター２６１の初段から後段に順次シフトされる。ラッチ２６２は、ノズル数分（一列分）の印字データＳＩがシフトレジスター２６１に格納された後に入力されるラッチ信号ＬＡＴによって、シフトレジスター２６１の各段で転送された波形選択データＳＩをラッチする。デコーダー２６３は、ラッチ信号ＬＡＴ又はチャネル信号ＣＨ−Ａ及びＣＨ−Ｂの受信を契機に、ラッチした印字データSIから波形選択データを生成し、波形選択データをレベルシフター２６４に出力する。

第１波形信号ＣＯＭ１及び第２波形信号ＣＯＭ２は、ラッチ２６２の出力電圧に比べて高い電圧であるため、選択スイッチ２６５の動作電圧範囲も高くなっている。選択スイッチ２６５は、例えば、ＰチャンネルＦＥＴとＮチャンネルＦＥＴとを組み合わせたトランスミッションゲートによるアナログスイッチによって構成されている。このアナログスイッチを十分に動作させるためゲート電圧を高い値にレベル変換している。レベルシフター２６４によって選択スイッチ２６５のゲート電圧が印加されたアクチュエーター２１０には、第１波形信号ＣＯＭ１及び第２波形信号ＣＯＭ２の一方が、駆動信号として供給される。このようにして、インクを噴射するノズルＮに対応したアクチュエーター２１０に駆動信号が供給される。一方、駆動信号が供給されなかったアクチュエーター２１０に対応したノズルＮからはインクは噴射されない。なお、第１波形信号ＣＯＭ１の微振動パルスＰＢのみを選択した駆動信号では、アクチュエーター２１０に対応したノズルＮからはインクは噴射されない。

図６に、各種の駆動信号の波形を示す。まず、ラージドットに対応する駆動信号は、期間Ｔ１０で第１波形信号ＣＯＭ１を選択し、期間Ｔ１１及び期間Ｔ１２で第２波形信号ＣＯＭ２を選択することによって生成される。この駆動信号は、第１駆動パルスＰＬ１と第２駆動パルスＰＬ２を有る。本実施形態では、第１駆動パルスＰＬ１によってノズルＮから第１番目の液滴を吐出させ、その後、第２駆動パルスＰＬ２によってノズルＮから第２番目の液滴を吐出させる。そして、第１番目の液滴が記録紙Ｐに着弾する前の空中で、第１番目の液滴に第２番目の液滴を合体させてラージドットに対応する液滴を形成している。
例えば、記録紙ＰとノズルＮとの距離が約１.４ｍｍであり、第１番目の液滴を吐出速度が約４ｍ／ｓ、第２番目の液滴を吐出速度が約７ｍ／ｓ、第１駆動パルスＰＬ１の終了から第２駆動パルスＰＬ２の開始までの期間が約１０μｓｅｃとした場合に、液滴を合体させることができる。

より一般的には、記録紙ＰとノズルＮとの距離をＸ、第１番目の液滴の吐出速度をＶ１、第２番目の液滴の吐出速度をＶ２、第１番目の液滴が吐出されてから第２番目の液滴が吐出されるまでの時間をΔＴとしたとき、Ｘ／Ｖ１＞Ｘ／Ｖ２＋ΔＴが成立するように第１駆動パルスＰＬ１及び第２駆動パルスＰＬ２を定めている。より具体的には第２の液体滴の速度Ｖ２が先に吐出された第１の液体滴の速度Ｖ１の１.１倍から３.６倍となるように第１駆動パルスＰＬ１と第２駆動パルスＰＬ２とを定めてもよい。
次に、ミドルドットに対応する駆動信号は、期間Ｔ１０で第２波形信号ＣＯＭ２を選択して生成される。また、スモールドッドに対応する駆動信号は、期間Ｔ１２で第１波形信号ＣＯＭ１を選択して生成される。さらに、微振動に対応する駆動信号は、期間Ｔ１１で第１波形信号ＣＯＭ１を選択して生成される。

ところで、図２に示す複数のノズル列のうち、Ａ列・Ｂ列、Ｃ列・Ｄ列、Ｅ列・Ｆ列、Ｇ列・Ｈ列といった互いに最も近いノズル列の組みのうち、一方のノズル列のノズルに対応するアクチュエーター２１０へ駆動信号を供給すると、アクチュエーター２１０の振動が構造体を介して他方のノズル列に伝搬する。このようなクロスロークが発生する場合、他方のノズル列においては、一方のノズル列に駆動信号が供給されるか否かによって、液滴の吐出条件が変化してしまう。液滴の吐出条件には、吐出されるインク量や液滴の吐出速度が含まれる。特に、ラージドットを吐出する場合、クロスロークがあると、２個のインク滴が合体した後のインク滴の速度が低下する傾向にある。

最も近い２つのノズル列のノズルＮにおいて、一方のノズル列からインク滴が吐出されるか否かは、記録すべき画像による。すなわち、画像によって一方のノズル列のノズルＮからインク滴が吐出されることもあれば吐出されないこともある。したがって、記録すべき画像によって、他方のノズル列に属するノズルＮの吐出条件が変化してしまう。
ラージドットを吐出する場合、２個のインク滴を空中で合体させる必要があるが、吐出条件が変化すると、２個のインク滴が合体しないことがある。特に、高速で記録ヘッド２００を移動させる場合に顕著である。

ここで、第１番目及び第２番目のインク滴を吐出させるノズルを第１ノズルとし、第１ノズルを含むノズル列に最も近いノズル列に含まれ、且つ第１ノズルに最も近いノズルを第２ノズルとする。この場合、第２ノズルからインク滴を吐出しない場合であっても、第２ノズルのアクチュエーター２１０に微振動パルスＰＢを有する駆動信号を必ず供給する。また、第２ノズルからインク滴を吐出する場合には、ラージドット、ミドルドット、あるいはスモールドットに対応する駆動信号を第２ノズルのアクチュエーター２１０に供給する。

すなわち、第２ノズルからインク滴を吐出するか否かに拘わらず、第２ノズルのアクチュエーター２１０には、液滴を吐出させるための駆動パルスと液滴を吐出させない微振動パルスＰＢとのうち少なくとも一方を含む駆動信号が供給される。
これにより、記録すべき画像によって、第１ノズルＮの吐出条件が変化するのを抑制することができる。そして、本実施形態では、クロスロークを発生させることを前提として、第１番目のインク滴と第２番目のインク滴が空中で合体でき、合体後のインク滴が所定の大きさとなるように、上述した第１駆動パルスＰＬ１と第２駆動パルスＰＬ２とを定めている。この結果、印字品質を向上させることができる。

なお、微振動パルスＢＰは、インクの増粘を防止する観点からノズルＮからインク滴を吐出しない場合に適宜、アクチュエーター２１０に供給される。一方、微振動パルスＢＰをアクチュエーター２１０に供給に供給すると電力を消費する。このため、インク滴を連続して吐出しているなど、インクの増粘が問題にならない場合には、微振動パルスＢＰをアクチュエーター２１０に供給しない。あるいは、インク滴を吐出しない記録周期Ｔが所定回数だけ連続した場合に微振動パルスＢＰをアクチュエーター２１０に供給する。しかしながら、本実施形態では、インク（液体）の増粘を過去にアクチュエーター２１０に供給した駆動信号に基づいて検知した場合に、微振動パルスＢＰをアクチュエーター２１０に供給する場合であっても、最も近いノズル列のうち最も近いノズルＮからラージドットのインク滴を吐出する場合には、インク（液体）の増粘が検知されなくても微振動パルスＢＰを強制的にアクチュエーター２１０に供給する。

図９を参照して、具体的なドットの形成について説明する。この例では、Ｃ列のノズル列の７２番目から９０番目のノズルＮから吐出されたインク滴によって形成されるドットを示している。図９（Ａ）はＣ列の全てのノズルＮからインク滴を吐出させた場合を想定しており、図９（Ｂ）はＣ列の６個のノズルＮからインク滴を吐出させ、これに続く３個のノズルからはインク滴を吐出させない場合を想定している。どちらの場合も、Ｃ列のみに駆動パルスを供給してＤ列には駆動信号を供給しないと、第１番目のインク滴と第２番目のインク滴が合体せず、２個のドットが記録されることがある。これに対して、Ｃ列に駆動パルスを供給し、Ｄ列に微振動パルスを供給すると、１個のドットを記録することができる。

ところで、ノズルＮから液滴を吐出する１回の動作において、インクが噴射されると、先行するメイン液滴の後端部の部分が、メイン液滴から分離してサテライト液滴となることがある。特に、水性インク等より粘度が高い液体を用いると、よりサテライト液滴が生じ易い傾向にある。第１番目の液滴は第２番目の液滴と空中で合体するので、第１番目の液滴にサテライト液滴が発生しても合体時に吸収されてしまう。これに対して、第２番目の液滴についてはサテライト液滴がメイン液滴と近接することが望ましい。第２駆動パルスＰＬ２は、サテライト液滴がメイン液滴と近接する波形となっている。

図８に示すように、第２駆動パルスＰＬ２は、予備膨張部ｐ１、膨張ホールド部ｐ２、収縮部ｐ３、収縮ホールド部ｐ４、制振制御部ｐ５、制振ホールド部ｐ６、及び復帰膨張部ｐ７を有する。また、収縮部ｐ３は、膨張電位ＶＨから電位がマイナス方向に変化（降下）する第１の収縮要素ｐ３ａと、第１の収縮要素ｐ３ａの終端電位である中間電位ＶＣを一定時間ホールドする中間ホールド要素ｐ３ｂと、中間電位ＶＣから電位がマイナス方向に変化（降下）する第２の収縮要素ｐ３ｃとから構成されている。すなわち、収縮部ｐ３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を一時的に止めるように構成されている。

第２駆動パルスＰＬ２がアクチュエーター２１０に供給されると、まず、予備膨張部ｐ１によってアクチュエーター２１０は長手方向に収縮し、これに伴って圧力室２０２が中間電位ＶＣに対応する基準容積から膨張電位ＶＨに対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、図１０（ａ）に示すように、ノズルＮにおけるインクの表面（メニスカス）が圧力室２０２側（図における上側）に大きく引き込まれると共に、圧力室２０２内にはリザーバー２０４側からインク供給口を通じてインクが供給される。そして、この圧力室２０２の膨張状態は、膨張ホールド部ｐ２の供給期間中に亘って維持される。

膨張ホールド部ｐ２による膨張状態が維持された後、収縮部ｐ３が供給されてこれに応じてアクチュエーター２１０が伸長する。これに伴い、圧力室２０２は膨張容積から収縮電位ＶＬに対応する収縮容積まで収縮される。上記したように、収縮部ｐ３は、第１の収縮要素ｐ３ａ、中間ホールド要素ｐ３ｂ、及び第２の収縮要素ｐ３ｃから構成されているので、この変化工程では、まず、第１の収縮要素ｐ３ａにより、圧力室２０２が膨張容積から中間電位ＶＣに対応する中間容積まで収縮される。これにより、圧力室２０２内のインクが加圧されて、図１０（ｂ）に示すように、メニスカスの中央部分が噴射側（図における下側）に押し出され、この押し出された部分が液柱のように伸びる。続いて、中間ホールド要素ｐ３ｂが供給され、中間容積が時間ＴＨだけ維持される。これにより、アクチュエーター２１０の伸長が一時的に停止される。この間、図１０（ｃ）に示すように、メニスカス中央部の液柱が慣性力によって噴射方向へ伸びるが、この間では圧力室２０２内のインクが加圧されないので、その分、液柱の伸びは抑えられる。この結果、その後に噴射されるメイン液滴の飛翔速度が抑制される。

中間ホールド要素ｐ３ｂによるホールドの後、第２の収縮要素ｐ３ｃにより、第１の収縮要素ｐ３ａの場合よりもアクチュエーター２１０が素早く伸長し、圧力室２０２の容積が中間容積から収縮容積まで急激に加圧される。すなわち、第２の収縮要素ｐ３ｃによる圧力室容積の変化速度は、第１の収縮要素ｐ３ａによる圧力室容積の変化速度よりも速い。これにより、図１０（ｄ）に示すように、メニスカス全体が噴射方向に急激に押し出され、液柱の後端部分が加速される。そして、メニスカスと液柱とが分離し、分離した部分がインク滴としてノズルＮから噴射されて飛翔する。噴射されたインク滴は、先行するメイン液滴Ｄｍと、このメイン液滴Ｄｍとは分離して後続するサテライト液滴Ｄｓとから成る。

本実施形態においては、第１の収縮要素ｐ３ａによって圧力室２０２内のインクが加圧されることによりメニスカス中央部の液柱部が噴射側に押し出された後、中間ホールド要素ｐ３ｂによって圧力室２０２内のインクの加圧が一時的にホールドされることにより、メイン液滴Ｄｍの飛翔速度が抑制され、かつ、第２の収縮要素ｐ３によりサテライト液滴Ｄｓとなる液柱の後端部分が加速されるので、メイン液滴Ｄｍの飛翔速度よりも、サテライト液滴Ｄｓの飛翔速度が高くなる。これにより、ノズルＮから噴射されて記録媒体の記録面に着弾するまでの間に、メイン液滴Ｄｍとサテライト液滴Ｄｓとが近接する。さらに、メイン液滴Ｄｍが第１番目のインク滴と空中で合体すると、合体したインク滴の速度が低下するので、サテライト液滴Ｄｓが吸収される。これにより、記録紙Ｐに着弾して形成されるドットが円形に近い形状となる。

収縮部ｐ３の後、収縮ホールド部ｐ４により、圧力室２０２の収縮状態が一定時間維持される。この間に、インクの噴射によって減少した圧力室２０２内のインクの圧力は、その固有振動によって再び上昇する。この上昇タイミングにあわせて制振膨張部ｐ５がアクチュエーター２１０に印加されて、圧力室２０２が収縮容積から制振膨張容積まで膨張される。これにより、圧力室２０２内のインクの圧力変動（残留振動）が低減される。この圧力室２０２の制振膨張容積は、制振ホールド部ｐ６により一定時間維持される。その後、復帰膨張部ｐ７により、圧力室２０２が定常容積まで緩やかに膨張復帰する。

以上のように、本実施形態によれば、第１駆動パルスＰＬ１及び第２駆動パルスＰＬ２を有する駆動信号を供給してノズルＮにから２個のインク滴を吐出する場合に、当該ノズルＮに最も近いノズルＮからはインク滴を吐出する必要がなくても、最も近いノズルＮのアクチュエーター２１０に微振動パルスＰＢを供給した。これにより、最も近いノズルＮからのクロスロークの影響を揃えることができるので、記録すべき画像によって、２個のインク滴を吐出させるノズルＮの吐出条件が変化するのを抑制することができる。
さらに、クロスロークを発生させることを前提として、第１番目のインク滴と第２番目のインク滴が空中で合体でき、合体後のインク滴が所定の大きさとなるように、第１駆動パルスＰＬ１と第２駆動パルスＰＬ２とを定めたので、印字品質を向上させることができる。
加えて、第２駆動パルスＰＬ２によればメイン液滴Ｄｍとサテライト液滴Ｄｓを近接させることができるので、空中で複数の液滴を確実に合体させることができる。

＜２．変形例＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の
変形が可能である。

（１）本発明は、プリンタに限らず、プロッタ、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置にも適用可能である。
また、本発明は、記録装置以外の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液
晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Electr
o Luminescence）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置，極く少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。
そして、ディスプレー製造装置では、色材噴射ヘッドからＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置では、電極材噴射ヘッドから液状の電極材料を吐出する。チップ製造装置では、生体有機物噴射ヘッドから生体有機物の溶液を吐出する。
（２）上述した実施形態では、インジェットプリンタの一例として、圧力室の収縮によってインクを吐出させる形態として、振動板２０３を変位させるものを説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、圧力室自体を収縮させるものであってもよい。そのような方式としては、いわゆるザール方式が該当する。

１００…インクジェットプリンター、１１０…可動キャリッジ（移動手段）、１２０…キャリッジモーター（移動手段）、２０２…圧力室、２１０…可動アクチュエーター（圧力発生手段）、２００…記録ヘッド、３３４…波形信号生成部（駆動信号発生手段）、Ｎ…ノズル、ＰＬ１…第１駆動パルス、ＰＬ２…第２駆動パルス、ＰＢ…微振動パルス。

Claims (7)

1. 液体を噴射する複数のノズルを並べたノズル列を複数備え、前記ノズルに連通する圧力室、及び当該圧力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、当該圧力発生手段の作動によって前記ノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
   前記圧力発生手段を駆動して液体滴を前記ノズルから吐出させる駆動パルス及び液体滴を前記ノズルから吐出させずに前記ノズル先端の液体を揺動させる微振動パルスのうち少なくとも一方を含む駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、
   前記液体噴射ヘッドと着弾対象とを相対的に移動させる移動手段とを備え、
   前記駆動信号発生手段は、
   １ドットを形成するために前記ノズルから第１の液体滴と第２の液体滴とを吐出させ、前記着弾対象に着弾する前に前記第１の液体滴と前記第２の液体滴とを合体させるように第１の駆動パルスと第２の駆動パルスとを含む駆動信号を発生して、当該ノズルに対応する前記圧力発生手段に供給し、
   前記第１及び第２の液体滴を吐出させるノズルを第１ノズルとし、前記第１ノズルを含むノズル列に最も近いノズル列に含まれ、且つ当該第１ノズルに最も近いノズルを第２ノズルとしたとき、前記第２ノズルを含むノズル列のうち少なくとも前記第２ノズルの前記圧力発生手段に前記駆動信号を供給しつつ、前記第１ノズルの前記圧力発生手段に前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを含む駆動信号を供給する、
   ことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記駆動信号発生手段は、前記第１ノズルの前記圧力発生手段に前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを含む駆動信号を供給した状態で、前記第２ノズルから液体滴を吐出させない場合には前記第２ノズルの前記圧力発生手段に前記微振動パルスを供給する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記駆動信号発生手段は、前記第２ノズルの前記圧力発生手段に前記駆動信号が供給された状態で、前記第１の液体滴と前記第２の液体滴とが合体し、且つ合体後の液体滴が所定の大きさになるように、前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを発生させることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記駆動信号発生手段は、前記第２の液体滴の速度が先に吐出された前記第１の液体滴の速度の１.１倍から３.６倍となるように前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを生成することを特徴とする請求項２又は３に記載の液体噴射装置。
5. 前記駆動信号発生手段は、前記圧力室の液体を加圧する第１の収縮要素と、加圧した状態を維持するホールド要素と、前記圧力室の液体をさらに加圧する第２の収縮要素を含む前記第２の駆動パルスの波形を発生させ、前記第２の収縮要素は前記第１の収縮要素よりも単位時間当たりの圧力変化が大きいことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の液体噴射装置。
6. 前記駆動信号発生手段は、前記第２ノズルを含むノズル列の各ノズルの前記圧力発生手段に前記駆動信号を供給しつつ、前記第１ノズルの前記圧力発生手段に前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを含む駆動信号を供給することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の液体噴射装置。
7. 液体を噴射する複数のノズルを並べたノズル列を複数備え、前記ノズルに連通する圧力室、及び当該圧力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、当該圧力発生手段の作動によって前記ノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと着弾対象とを相対的に移動させる移動手段とを備えた液体噴射装置の制御方法であって、
   １ドットを形成するために前記ノズルから第１の液体滴と第２の液体滴を吐出させ、前記着弾対象に着弾する前に前記第１の液体滴と前記第２の液体滴とを合体させるように第１の駆動パルスと第２の駆動パルスとを含む駆動信号を発生して、当該ノズルに対応する前記圧力発生手段に供給し、
   前記第１及び第２の液体滴を吐出させるノズルを第１ノズルとし、前記第１ノズルを含むノズル列に最も近いノズル列に含まれ、且つ当該第１ノズルに最も近いノズルを第２ノズルとし、前記圧力発生手段に供給しても液体滴を前記ノズルから吐出させずに前記ノズル先端の液体を揺動させるパルスを微振動パルスとしたとき、
   前記第２ノズルから液体滴を吐出させない場合には、前記第１ノズルの前記圧力発生手段に前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスとを含む駆動信号を供給した状態で、前記第２ノズルの前記圧力発生手段に前記微振動パルスを供給する、
   ことを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
   

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