JP2012166456A - 液体噴射装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力室内の液体の増粘を簡易な構成で効果的に低減する。
【解決手段】噴射部Ｕは、インクが充填された圧力室４２と圧力室４２内の圧力を変動させる圧電素子４４とを含み、圧力室４２内の圧力の変動に応じてインクをノズル４６から噴射可能である。駆動信号生成部６４は、駆動期間ＴUを１周期として電位が変動する駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動回路３０は、駆動信号ＣＯＭに含まれる噴射パルスＰDを圧電素子４４に供給することでインクをノズル４６から噴射させる。また、駆動回路３０は、駆動信号ＣＯＭの駆動期間ＴU内に含まれる複数の微振動パルスＰV（ＰV1，ＰV2）を圧電素子４４に供給することで駆動期間ＴU内に複数回の微振動を圧力室４２内のインクに付与可能である。
【選択図】図５

Description

本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。

圧電素子や発熱素子等の圧力発生素子により圧力室内の圧力を変動させて圧力室内のインクを噴射する記録ヘッドでは、圧力室内のインクに微振動（ノズルから噴射されない程度にインクを撹拌する振動）を付与することで増粘を低減させる。例えば特許文献１には、圧力室内のインクの噴射および微振動に２系統の駆動信号（ＣＯＭP，ＣＯＭA）を利用する技術が開示されている。

駆動信号ＣＯＭPの１周期には、圧力室内のインクを噴射させる１個の噴射パルスとインクに微振動を付与する１個の微振動パルスとが設定され、駆動信号ＣＯＭAの１周期には複数の微振動パルスが設定される。記録紙に画像を記録する印字期間では駆動信号ＣＯＭPの噴射パルスまたは微振動パルスが選択的に圧力発生素子に供給され、印字期間以外の期間（環境温度が低い場合）では駆動信号ＣＯＭAの各微振動パルスが圧力発生素子に供給される。

特開２０１０−２４０９５２号公報

ところで、例えば記録ヘッドのノズルの高密度化を実現するには各圧力室を小型化する必要がある。しかし、圧力室を小型化した構成では、圧力室内のインクの増粘が短時間で進行し、例えば記録ヘッドが記録紙の面上を往復する程度の短時間でもインクの増粘が進行する可能性がある。したがって、印字期間内で駆動信号ＣＯＭPの１周期毎に１回の微振動を付与する特許文献１の技術では、圧力室内のインクの撹拌が不足して増粘を有効に低減できない可能性がある。また、特許文献１の技術では、印字期間内で使用される駆動信号ＣＯＭPと印字期間外で使用される駆動信号ＣＯＭAとの２系統の信号が必要であるから、駆動信号を生成する処理や各駆動信号を適宜に選択して圧力発生素子を駆動する処理等の負荷が大きいという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、圧力室内の液体の増粘を簡易な構成で効果的に低減することを目的とする。

本発明の液体噴射装置は、液体（例えばインク）が充填された圧力室と圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、圧力室内の圧力の変動に応じて液体をノズルから噴射する噴射部と、駆動期間を１周期として電位が変動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、駆動信号に含まれる噴射波形を圧力発生素子に供給することで液体をノズルから噴射させる駆動手段とを具備し、駆動手段は、駆動信号の駆動期間内に含まれる複数の微振動波形（例えば微振動パルスＰV）を圧力発生素子に供給することで駆動期間内に複数回の微振動を圧力室内の液体に付与する。

以上の構成では、駆動信号の駆動期間内に複数の微振動が圧力室内の液体に付与されるから、圧力室内の液体の増粘を効果的に低減することが可能である。また、１系統の駆動信号に含まれる駆動波形と複数の微振動波形とが選択的に圧力発生素子に供給されるから、液体の噴射と微振動の付与とに２系統の駆動信号が必要な構成と比較して、駆動信号生成手段による駆動信号の生成や圧力発生素子に対する駆動信号の供給が簡素化されるという利点もある。なお、圧力発生素子による圧力室の１回の加圧と１回の減圧との対を単位（１回）として微振動の回数は計数される。また、２系統の駆動信号が不要であるとは言っても、２系統の駆動信号を噴射部の駆動に使用する構成を本発明の範囲から除外する趣旨ではない。

本発明の第１態様において、複数の微振動波形の各々を噴射波形とは別個の波形とすれば、噴射波形の一部を微振動波形として流用する構成（後述の第２態様）と比較して、各微振動波形の形状の自由度が高い（圧力室内の液体に所望の特性の微振動が付与されるように微振動波形を噴射波形とは独立に設定できる）という利点がある。なお、第１態様の具体例は、例えば第１実施形態として後述される。

第１態様の具体例において、駆動信号は、第１微振動波形と第２微振動波形とを微振動波形として駆動期間毎に含み、噴射波形は、第１微振動波形と第２微振動波形との間に位置する。また、第１態様の他の具体例において、駆動信号は、複数の噴射波形と複数の微振動波形とを駆動期間毎に含み、各噴射波形と各微振動波形とは交互に配置される。以上の各態様では、各微振動波形が噴射波形を挟んで相互に離間するから、複数の微振動波形の各々により液体に付与される微振動を各々の減衰の過程も含めて有効に活用できる（したがって、液体の増粘を有効に低減できる）という利点がある。

本発明の第２態様において、駆動手段は、駆動信号に含まれる噴射波形の一部の区間を、複数の微振動波形のうち少なくとも１個の微振動波形として圧力発生素子に供給する。第２態様では、噴射波形の一部の区間が微振動波形として流用されるから、複数の微振動波形を噴射波形とは別個に設定した第１態様と比較して駆動期間の時間長が短縮されるという利点がある。なお、第２態様の具体例は、例えば第２実施形態として後述される。

第２態様の具体例において、噴射波形は、基準電位から第１方向に電位が変化する第１変動要素と、第１変動要素の経過後に第１方向とは反対の第２方向に中間電位まで電位が変化する第１中間要素と、第１中間要素の経過後に第２方向に電位が変化する第２中間要素と、第２中間要素の経過後に第１方向に基準電位まで電位が変化する第２変動要素とを含み、駆動手段は、噴射波形のうち第２中間要素の開始前の区間を、複数の微振動波形のうちの第１微振動波形として圧力発生素子に供給する。

更に好適な態様において、複数の微振動波形のうち第１微振動波形の供給後に圧力発生素子に供給される第２微振動波形は、中間電位から第１方向に電位が変化する第３変動要素と、第３変動要素の経過後に第２方向に電位が変化する第４変動要素とを含む。以上の態様では、第１微振動波形の終端と第２微振動波形の始端とが同電位（中間電位）に設定されるから、第２微振動波形の始点の前後で圧力発生素子の電圧を連続させることが可能である。したがって、第２微振動の始点にて圧力室内の液体に不測の振動が付与されることを防止できるという利点がある。また、中間電位を前記基準電位からみて第２方向（例えば低位側）の電位とした構成によれば、中間電位を基準電位と同等または第１方向の電位に設定した構成と比較して、第１微振動波形および第２微振動波形における電位の変動量を増加させることが可能である。したがって、圧力室内の液体に付与される微振動の強度を充分に確保できるという利点がある。

本発明は、以上の各形態に係る液体噴射装置を制御する方法としても特定される。本発明に係る液体噴射装置の制御方法は、液体が充填された圧力室と圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、圧力室内の圧力の変動に応じて液体をノズルから噴射する液体噴射装置の制御方法であって、駆動期間を１周期として電位が変動する駆動信号を生成する一方、駆動信号に含まれる噴射波形を圧力発生素子に供給することで液体をノズルから噴射させ、駆動信号の駆動期間内に含まれる複数の微振動波形を圧力発生素子に供給することで駆動期間内に複数回の微振動を圧力室内の液体に付与する。以上の制御方法でも、本発明の液体噴射装置と同様の作用および効果が実現される。

本発明の第１実施形態に係る印刷装置の部分的な模式図である。 記録ヘッドの構成図である。 印刷装置の電気的な構成のブロック図である。 駆動信号の波形および圧電素子に供給される電位の説明図である。 第２実施形態における駆動信号の波形および圧電素子に供給される電位の説明図である。 第２実施形態の効果を説明するための波形図である。 変形例における駆動信号の波形図である。 変形例における駆動信号の波形図である。

＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置１００の部分的な模式図である。印刷装置１００は、記録紙２００にインクの液滴を噴射する液体噴射装置であり、キャリッジ１２と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを具備する。

キャリッジ１２には、インクカートリッジ２２と記録ヘッド２４とが搭載される。インクカートリッジ２２は、記録紙２００に噴射されるインク（液体）を貯留する容器である。記録ヘッド２４は、インクカートリッジ２２から供給されるインクを記録紙２００に噴射する液体噴射部として機能する。なお、印刷装置１００の筐体（図示略）にインクカートリッジ２２を固定して記録ヘッド２４にインクを供給する構成（オフキャリッジ方式）も採用され得る。

移動機構１４は、Ｘ方向（主走査方向）にキャリッジ１２を往復させる。キャリッジ１２の位置は、リニアエンコーダー等の検出器（図示略）で検出されて移動機構１４の制御に利用される。用紙搬送機構１６は、キャリッジ１２の往復に並行して記録紙２００をＹ方向（副走査方向）に搬送する。キャリッジ１２の往復時に記録ヘッド２４が記録紙２００にインクを噴射することで所望の画像が記録紙２００に記録（印刷）される。

図２は、記録ヘッド２４の模式図である。図２に示すように、記録ヘッド２４は、Ｙ方向に配列する複数の噴射部Ｕと、各噴射部Ｕを駆動する駆動回路３０とを具備する。複数の噴射部Ｕの各々は、インクを噴射する単位となる要素であり、圧力室４２と圧電素子４４とを含む。圧力室４２は、インクカートリッジ２２から供給されたインクが充填される空間であり、記録紙２００に対向する側壁にノズル（貫通孔）４６が形成される。各噴射部Ｕのノズル４６はＹ方向に直線状または千鳥状に配列する。各噴射部Ｕの圧電素子４４は、駆動回路３０から供給される電位に応じて振動する。駆動回路３０から供給される電位が正方向（高位側）に変化すると圧電素子４４が圧力室４２を減圧し、駆動回路３０から供給される電位が負方向（低位側）に変動すると圧電素子４４が圧力室４２を加圧する構成を以下の説明では想定する。圧電素子４４が圧力室４２内の圧力を変動させることで圧力室４２内のインクがノズル４６から噴射される。

図３は、印刷装置１００の電気的な構成のブロック図である。図３に示すように、印刷装置１００は、制御装置１０２と印刷処理部（プリントエンジン）１０４とを具備する。印刷処理部１０４は、記録紙２００に画像を記録する要素であり、前述の記録ヘッド２４と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを含む。制御装置１０２は、印刷処理部１０４を制御する要素であり、制御部６０と記憶部６２と駆動信号生成部６４と外部Ｉ/Ｆ６６（interface）と内部Ｉ/Ｆ６８とを含む。記録紙２００に印刷される画像を示す印刷データＤPが外部装置３００（例えばホストコンピューター）から外部Ｉ/Ｆ６６に供給され、内部Ｉ/Ｆ６８には印刷処理部１０４が接続される。

駆動信号生成部６４は、圧電素子４４の駆動に使用される図４の駆動信号ＣＯＭを生成する。図４に示すように、駆動信号ＣＯＭは、所定長の駆動期間ＴUを１周期として所定の基準電位ＶREFの高位側または低位側に電位が変動する電圧信号である。駆動期間ＴUは、記録紙２００に１個のドットを形成する時間的な単位に相当する。各駆動期間ＴUは、複数の制御期間ＴC（ＴC1，ＴC2，ＴC3）に区分される。

図４に示すように、駆動信号ＣＯＭの各駆動期間ＴUには１個の噴射パルスＰDと２個の微振動パルスＰV（ＰV1，ＰV2）とが配置される。具体的には、駆動期間ＴUのうちの制御期間ＴC1に微振動パルスＰV1が配置され、制御期間ＴC2に噴射パルスＰDが配置され、制御期間ＴC3に微振動パルスＰV2が配置される。すなわち、微振動パルスＰV1と微振動パルスＰV2との間に噴射パルスＰDが位置する。噴射パルスＰDは、圧電素子４４に供給された場合に所定量のインクがノズル４６から噴射するように圧力室４２を振動させる。他方、微振動パルスＰV（ＰV1，ＰV2）は、圧電素子４４に供給された場合にインクがノズル４６から噴射されない程度の振動（以下「微振動」という）を圧力室４２内のインクに付与する。微振動による撹拌で圧力室４２内のインクの増粘が低減される。

図４に示すように、噴射パルスＰDは、変動要素ＤV1と維持要素ＤH1と遷移要素Ｍと維持要素ＤH2と変動要素ＤV2とを以上の順番で連結した噴射波形である。変動要素ＤV1は、基準電位ＶREFから電位ＶHまで正方向（圧力室４２を減圧する方向）に所定の勾配で電位が変動する区間である。維持要素ＤH1は、変動要素ＤV1の終端の電位ＶHを維持する。

遷移要素Ｍは、維持要素ＤH1の終端（変動要素ＤV1の終端）の電位ＶHから基準電位ＶREFを跨いで電位ＶLまで負方向（圧力室４２を加圧する方向）に電位が変動する区間である。維持要素ＤH2は、遷移要素Ｍの終端の電位ＶLを維持する。変動要素ＤV2は、電位ＶLから基準電位ＶREFまで正方向に所定の勾配で電位が変動する。

遷移要素Ｍは、中間要素ＭV1と維持要素ＭHと中間要素ＭV2とを以上の順番で連結した波形である。中間要素ＭV1は、維持要素ＤH1の終端の電位ＶHから中間電位ＶMまで負方向に所定の勾配で電位が変化する。中間電位ＶMは、基準電位ＶREFを下回る所定の電位である。維持要素ＭHは、中間要素ＭV1の終端の中間電位ＶMを維持する。中間要素ＭV2は、中間電位ＶMから電位ＶLまで負方向に所定の勾配で電位が変化する。

図４に示すように、微振動パルスＰV1は、変動要素ＡV1と維持要素ＡHと変動要素ＡV2とを以上の順番で連結した台形状に形成される。変動要素ＡV1は、基準電位ＶREFから所定の電位ＶQまで正方向に所定の勾配で電位が変動する区間である。維持要素ＡHは、変動要素ＡV1の終端の電位ＶQを維持する。変動要素ＡV2は、維持要素ＡHの終端（変動要素ＡV1の終端）の電位ＶQから基準電位ＶREFまで負方向に所定の勾配で電位が変動する。微振動パルスＰV2も微振動パルスＰV1と同様に、基準電位ＶREFから電位ＶQまで電位が変化する変動要素ＢV1と、電位ＶQを維持する維持要素ＢHと、電位ＶQから基準電位ＶREFまで電位が変化する変動要素ＢV2とを連結した台形状に形成される。

図２の記憶部６２は、制御プログラム等を記憶するＲＯＭと、画像の印刷に必要な各種のデータを一時的に記憶するＲＡＭとを含む。制御部６０は、記憶部６２に記憶された制御プログラムの実行で印刷装置１００の各要素（例えば印刷処理部１０４）を統括的に制御する。例えば制御部６０は、各噴射部Ｕの動作（インクの噴射／非噴射）を指示する制御データＤCを印刷データＤPから駆動期間ＴU毎に生成する。

図２に例示した記録ヘッド２４の駆動回路３０は、相異なる噴射部Ｕに対応する複数の単位回路３２を含む。駆動信号生成部６４が生成した駆動信号ＣＯＭと制御部６０が生成した制御データＤCとは、内部Ｉ/Ｆ６８を介して複数の単位回路３２の各々に供給される。また、各単位回路３２には、図４のラッチパルスＬATおよび制御パルス（チャンネル信号）ＣHが制御装置１０２から供給される。ラッチパルスＬATは、各駆動期間ＴUの始点（制御期間ＴC1の始点）で生成される。また、制御パルスＣHは、各駆動期間ＴU内の制御期間ＴC2の始点と制御期間ＴC3の始点とで生成される。すなわち、ラッチパルスＬATと制御パルスＣHとで各駆動期間ＴU内の各制御期間ＴC（ＴC1，ＴC2，ＴC3）が規定される。

各単位回路３２は、駆動期間ＴUの始点に供給されるラッチパルスＬATを契機として自身に対応する制御データＤCを取込み、駆動期間ＴU内の複数の制御期間ＴC（ＴC1，ＴC2，ＴC3）の各々において圧電素子４４に駆動信号ＣＯＭを供給するか否かをその制御データＤCに応じて制御する。すなわち、駆動期間ＴUの複数の制御期間ＴCのうち圧電素子４４に駆動信号ＣＯＭを供給する１個以上の制御期間ＴCの組合せが制御データＤCに応じて可変に設定される。なお、圧電素子４４は容量として機能するから、駆動信号ＣＯＭの供給が停止している期間内では、直前に印加された電圧を保持する。

具体的には、駆動期間ＴUの始点で取込んだ制御データＤCがインクの噴射を指示する場合、単位回路３２は、図４の部分(A)に示すように、駆動期間ＴUのうちの制御期間ＴC2にて駆動信号ＣＯＭ（噴射パルスＰD）を圧電素子４４に供給するとともに制御期間ＴC1および制御期間ＴC3では圧電素子４４に対する駆動信号ＣＯＭの供給を停止する。したがって、図４の部分(A)に符号ρで示すように、駆動信号ＣＯＭのうち制御期間ＴC2内の噴射パルスＰDが圧電素子４４に供給されることで圧力室４２内のインクが記録紙２００に噴射される。

他方、駆動期間ＴUの始点で取込んだ制御データＤCがインクの非噴射（微振動の付与）を指示する場合、単位回路３２は、図４の部分(B)に示すように、駆動期間ＴUのうち制御期間ＴC1および制御期間ＴC3にて駆動信号ＣＯＭを圧電素子４４に供給するとともに制御期間ＴC2では圧電素子４４に対する駆動信号ＣＯＭの供給を停止する。したがって、図４の部分(B)に符号ρで示すように、駆動信号ＣＯＭのうち制御期間ＴC1内の微振動パルスＰV1と制御期間ＴC3内の微振動パルスＰV2とが圧電素子４４に供給されて圧力室４２内のインクに微振動が付与される。すなわち、第１実施形態では、インクを噴射しない噴射部Ｕの圧力室４２内のインクに対して駆動期間ＴU内に２回の微振動が付与される。

記録ヘッド２４の各ノズル４６の高密度化のために各圧力室４２を小型化した場合には、圧力室４２内のインクの増粘が短時間で進行する。したがって、駆動期間ＴU内に微振動が１回だけ付与される構成（以下「対比例１」という）では、各圧力室４２内のインクの増粘を有効に低減できない可能性がある。第１実施形態では、１個の駆動期間ＴU内に複数回の微振動が付与される（微振動の付与の周期が対比例１と比較して短縮される）から、各圧力室４２を小型化した場合でも、対比例１と比較して各圧力室４２内のインクの増粘を有効に低減できるという利点がある。換言すると、各圧力室４２内のインクの増粘を低減する効果を充分に維持しながら、各圧力室４２を小型化してノズル４６を高密度化（例えば３００ｄｐｉを上回る高密度化）することが可能である。

また、１系統の駆動信号ＣＯＭの駆動期間ＴU内に噴射パルスＰDと２個の微振動パルスＰV（ＰV1，ＰV2）とが設定されるから、インクの噴射用および微振動の付与用の２系統の駆動信号が必要な特許文献１の構成と比較して、駆動信号生成部６４が駆動信号ＣＯＭを生成する処理や各駆動回路３０が駆動信号ＣＯＭを圧電素子４４に供給する処理が簡素化される。すなわち、第１実施形態によれば、圧力室４２内のインクの増粘を簡易な構成で効果的に低減することが可能である。

圧力室４２内のインクの増粘を低減する方法としては、微振動パルスの電位の変動量（波高値）を増加させて微振動の強度を上昇させる構成も想定される。しかし、微振動の強度の増加で圧力室４２内の圧力が過度に変動し、圧力室４２内のインクがノズル４６から誤噴射する可能性がある。第１実施形態では、誤噴射を充分に防止できる程度に微振動の強度を制限した場合でも、駆動期間ＴU内に複数回の微振動を付与することで圧力室４２内のインクは充分に撹拌される。したがって、インクの誤噴射を防止しながら圧力室４２内のインクの増粘を有効に低減できるという効果もある。

なお、駆動期間ＴU内における噴射パルスＰDと複数の微振動パルスＰV（ＰV1，ＰV2）との順番は任意である。例えば、相互に近接する微振動パルスＰV1および微振動パルスＰV2の双方を噴射パルスＰDの前方または後方に配置することも可能である。ただし、微振動パルスＰV1と微振動パルスＰV2との間隔が充分に短い構成では、微振動パルスＰV1の供給で発生したインクの振動が完全に減衰する以前に微振動パルスＰV2による振動が開始するから、微振動パルスＰV1による振動と微振動パルスＰV2による振動とが相互に打消し合う可能性がある。第１実施形態では、微振動パルスＰV1と微振動パルスＰV2との間に噴射パルスＰDが位置する。すなわち、微振動パルスＰV1と微振動パルスＰV2との間隔が充分に確保される。以上の構成では、微振動パルスＰV1の供給で発生したインクの振動が充分に減衰してから微振動パルスＰV2による振動が開始するため、各微振動パルスＰV1により圧力室４２内のインクに付与された微振動をその減衰の過程も含めて有効に活用できる。したがって、第１実施形態によれば、微振動パルスＰV1と微振動パルスＰV2とが相互に近接する構成（例えば微振動パルスＰV1と微振動パルスＰV2との間に噴射パルスＰDが介在しない構成）と比較して、圧力室４２内のインクの増粘を充分に低減できるという利点がある。

＜Ｂ：第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を以下に説明する。第１実施形態では、駆動信号ＣＯＭの駆動期間ＴU内に１個の噴射パルスＰDと２個の微振動パルスＰV（ＰV1，ＰV2）を設定することで駆動期間ＴUにて２回の微振動をインクに付与した。第２実施形態では、駆動信号ＣＯＭのうち駆動期間ＴU内の噴射パルスＰDの一部を微振動パルスＰV（ＰV1）として流用することで駆動期間ＴU内に複数回（２回）の微振動をインクに付与する。なお、以下に例示する各構成において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図５は、第２実施形態における印刷装置１００の動作の説明図である。図５に示すように、第２実施形態の駆動信号ＣＯＭには、噴射パルスＰDと連結要素ＰCと微振動パルスＰV2とが配置される。噴射パルスＰDは、第１実施形態と同様に、変動要素ＤV1と維持要素ＤH1と遷移要素Ｍと維持要素ＤH2と変動要素ＤV2とを連結した波形である。噴射パルスＰDの遷移要素Ｍは、電位ＶHから中間電位ＶMに変化する中間要素ＭV1と、中間電位ＶMを維持する維持要素ＭHと、中間電位ＶMから電位ＶLに変化する中間要素ＭV2とで構成される。中間要素ＭV1および中間要素ＭV2の電位の勾配や維持要素ＭHの時間長や中間電位ＶMは、圧電素子４４に噴射パルスＰDを供給した場合に圧力室４２内の所定量のインクが所定の速度で噴射されるように選定される。第２実施形態では、第１実施形態と同様に、中間電位ＶMが基準電位ＶREFを下回る場合を想定する。

連結要素ＰCは、噴射パルスＰDと微振動パルスＰV2との間に介在して両者を連結する区間であり、図５に示すように、維持要素Ｈ1と維持要素Ｈ2とを連結した波形に設定される。維持要素Ｈ1は、噴射パルスＰDの終端（変動要素ＤV2の終端）の基準電位ＶREFを維持する。維持要素Ｈ2は、噴射パルスＰDの維持要素ＭHと同等の中間電位ＶMを維持する。すなわち、維持要素Ｈ1と維持要素Ｈ2との間で電位が基準電位ＶREFから中間電位ＶMに変化する。連結要素ＰCのうち基準電位ＶREFから中間電位ＶMに変化する期間（維持要素Ｈ1と維持要素Ｈ2との間の期間）の時間長は充分に短い。

微振動パルスＰV2は、第１実施形態と同様に、変動要素ＢV1と維持要素ＢHと変動要素ＢV2とを連結した波形である。ただし、変動要素ＢV1では、図５に示すように、連結要素ＰCの終端（維持要素Ｈ2の終端）の中間電位ＶMから電位ＶQまで電位が変化する。以上に説明したように、第２実施形態の駆動信号ＣＯＭは、微振動パルスＰV1を単独では含まない。

図５に示すように、各単位回路３２に供給されるラッチパルスＬATは、第１実施形態と同様に駆動期間ＴUを規定する。また、制御パルスＣHは、駆動期間ＴUを４個の制御期間ＴC（ＴC1，ＴC2，ＴC3，ＴC4）に区分するように生成される。具体的には、駆動期間ＴU内の第１番目の制御パルスＣHは、噴射パルスＰDの維持要素ＭHの途中の時点を制御期間ＴC2の始点として規定する。また、駆動期間ＴU内の第２番目の制御パルスＣHは、連結要素ＰCのうち維持要素Ｈ1の途中の時点を制御期間ＴC3の始点として規定し、第３番目の制御パルスＣHは、連結要素ＰCのうち維持要素Ｈ2の途中の時点を制御期間ＴC4の始点として規定する。

制御データＤCがインクの噴射を指示する場合、単位回路３２は、図５の部分(A)に示すように、駆動期間ＴUのうち制御期間ＴC1および制御期間ＴC2にて駆動信号ＣＯＭを圧電素子４４に供給するとともに制御期間ＴC3および制御期間ＴC4では圧電素子４４に対する駆動信号ＣＯＭの供給を停止する。したがって、図５の部分(A)に符号ρで示すように、駆動信号ＣＯＭのうち制御期間ＴC1および制御期間ＴC2にわたる噴射パルスＰDが圧電素子４４に供給され、第１実施形態と同様に圧力室４２内のインクが記録紙２００に噴射される。

他方、制御データＤCがインクの非噴射を指示する場合、単位回路３２は、図５の部分(B)に示すように、駆動期間ＴUのうち制御期間ＴC1および制御期間ＴC4にて駆動信号ＣＯＭを圧電素子４４に供給するとともに制御期間ＴC2および制御期間ＴC3では圧電素子４４に対する駆動信号ＣＯＭの供給を停止する。したがって、図５の部分(B)に符号ρで示すように、制御期間ＴC1では、噴射パルスＰDのうち変動要素ＤV1と維持要素ＤH1と中間要素ＭV1とで構成される波形が微振動パルスＰV1として圧電素子４４に供給される。すなわち、噴射パルスＰDの一部の区間（ＤV1，ＤH1，ＭV1）が微振動パルスＰV1として流用される。また、制御期間ＴC4では第１実施形態と同様に微振動パルスＰV2が圧電素子４４に供給される。なお、前述のように圧電素子４４は容量として機能するから、制御期間ＴC2および制御期間ＴC3では、圧電素子４４の電圧は微振動パルスＰV1の終端での電圧に維持される。

以上に説明したように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、インクを噴射しない噴射部Ｕの圧力室４２内のインクには、微振動パルスＰV1および微振動パルスＰV2の供給で駆動期間ＴU内に２回の微振動が付与される。したがって、第２実施形態でも第１実施形態と同様の効果が実現される。

また、第２実施形態では、噴射パルスＰDの一部の区間（ＤV1，ＤH1，ＭV1）が微振動パルスＰV1として圧電素子４４に供給されるから、噴射パルスＰDとは独立した微振動パルスＰV1を駆動信号ＣＯＭに配置する必要はない。したがって、噴射パルスＰDとは独立した２個の微振動パルスＰV（ＰV1，ＰV2）を駆動信号ＣＯＭに設定した第１実施形態と比較して駆動期間ＴUの時間長（各噴射部Ｕがインクを噴射する間隔）が短縮され、記録紙２００に対する画像の記録が高速化されるという利点がある。なお、微振動パルスＰVが噴射パルスＰDとは別個に設定される第１実施形態では、所望の特性の微振動が圧力室４２内のインクに付与されるように噴射パルスＰDとは独立に各微振動パルスＰVの波形を選定できるという利点がある。

第２実施形態では、噴射パルスＰDの中間要素ＭV1の終端の電位（微振動パルスＰV1の終端の電位）と微振動パルスＰV2の始端の電位とが、基準電位ＶREFを下回る中間電位ＶMに設定される。したがって、中間要素ＭV1の終端や微振動パルスＰV2の始端を基準電位ＶREF以上の電位とした構成（以下「対比例２」という）と比較して、微振動パルスＰV1や微振動パルスＰV2における電位の変動量（振幅）が大きい。すなわち、第２実施形態によれば、圧力室４２内のインクに付与される微振動の強度を対比例２と比較して高めることが可能である。

図６は、第１実施形態の微振動パルスＰV2（部分(A)）と第２実施形態の微振動パルスＰV2（部分(B)）との対比図である。第１実施形態の微振動パルスＰV2では始点および終点の双方が基準電位ＶREFに設定されるのに対し、第２実施形態の微振動パルスＰV2では始点が中間電位ＶMに設定される。微振動パルスＰV2における電位の変動量（振幅）δＶや勾配を第１実施形態と第２実施形態とで共通させた場合、第２実施形態の微振動パルスＰV2は、図６に示すように、第１実施形態の微振動パルスＰV2と比較して時間δＴだけ短縮される。微振動パルスＰV1についても同様である。以上に説明したように、微振動パルスＰV1の終端の電位と微振動パルスＰV2の始端の電位とを、基準電位ＶREFを下回る中間電位ＶMに設定した構成も、駆動期間ＴUの時間長（各噴射部Ｕがインクを噴射する間隔）が短縮されるという効果に寄与する。

なお、圧電素子４４に供給される電位を過度に急峻に変動させると、圧力室４２内のインクに過剰な振動が付与される可能性がある。したがって、圧電素子４４に供給される電位の勾配は、インクに適切な振動が付与される範囲内に制限される必要がある。他方、前述の説明から理解されるように、第２実施形態における連結要素ＰCのうち維持要素Ｈ1と維持要素Ｈ2との境界の区間は、噴射部Ｕがインクを噴射する場合も噴射しない場合も圧電素子４４には印加されないから、維持要素Ｈ1の基準電位ＶREFを維持要素Ｈ2の中間電位ＶMに急峻に変化させた場合でも、圧力室４２内のインクに過剰な振動は付与されない。したがって、維持要素Ｈ1と維持要素Ｈ2との間で駆動信号ＣＯＭの電位を充分に急峻に変化させることで、連結要素ＰCの時間長（ひいては駆動期間ＴUの時間長）を短縮できるという利点がある。

＜Ｃ：変形例＞
以上の各形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。

（１）変形例１
駆動期間ＴU内の噴射パルスＰDの総数や微振動パルスＰVの総数は適宜に変更される。例えば図７に示すように、複数の噴射パルスＰD（ＰD1，ＰD2）と複数の微振動パルスＰV（ＰV1，ＰV2）とを駆動信号ＣＯＭの駆動期間ＴU毎に配置することも可能である。各噴射パルスＰDおよび各微振動パルスＰVの順番は任意であり、例えば複数の噴射パルスＰDの経過後に複数の微振動パルスＰVを配置した構成も採用され得る。ただし、各微振動パルスＰVの間隔を充分に確保することで各微振動パルスＰVによるインクの振動を有効に利用するという前述の観点からすると、図７の例示のように、各噴射パルスＰDと各微振動パルスＰVとを交互に配置した構成（ＰV1→ＰD1→ＰV2→ＰD2）が格別に好適である。なお、以上の例示では駆動期間ＴU内に２回の微振動を圧力室４２内のインクに付与したが、駆動期間ＴU内に３回以上の微振動を付与することも可能である。

（２）変形例２
噴射パルスＰDの中間電位ＶMは、噴射パルスＰDの供給で各噴射部Ｕから噴射されるインクの重量や速度の目標値に応じて適宜に選定され、基準電位ＶREFを下回る電位には限定されない。例えば第２実施形態において、図８の部分(A)のように噴射パルスＰDの維持要素ＭHの電位を基準電位ＶREFと同電位に設定した構成や、図８の部分(B)のように維持要素ＭHの中間電位ＶMが基準電位ＶREFを上回る構成も採用され得る。図８の部分(A)や部分(B)の例示のように、連結要素ＰCの維持要素Ｈ2（微振動パルスＰV2の始点）は維持要素ＭHと同電位（すなわち基準電位ＶREF以上の電位）に設定される。

（３）変形例３
第２実施形態では、微振動パルスＰV1の終端（噴射パルスＰDの中間要素ＭV1の終端）の電位と微振動パルスＰV2の始端の電位とを同電位（中間電位ＶM）に設定したが、両電位を相違させることも可能である。ただし、微振動パルスＰV1の終端と微振動パルスＰV2の始端とで電位が相違する構成では、圧電素子４４に印加される電圧が微振動パルスＰV2の始端にて不連続に変化することで圧力室４２内のインクに不測の振動が付与される可能性がある。前述の第２実施形態では、微振動パルスＰV1の終端と微振動パルスＰV2の始端とが同電位（中間電位ＶM）であるから、圧電素子４４に印加される電圧は微振動パルスＰV2の始端の前後で連続する。したがって、圧力室４２内のインクに不測の振動が付与される可能性を低減できるという利点がある。

（４）変形例４
噴射パルスＰDや微振動パルスＰVの波形は以上の例示に限定されない。例えば、基準電位ＶREFに対して高位側および低位側の双方に変動する微振動パルスＰVや、基準電位ＶREFに対して高位側および低位側の一方のみに変動する噴射パルスＰDを利用することも可能である。第１実施形態において各微振動パルスＰV（ＰV1，ＰV2）の波形（各区間の時間長や電位）を相違させた構成も採用され得る。また、駆動信号ＣＯＭの各維持要素（ＡH，ＤH1，ＭH，ＤH2，ＢH）は適宜に省略され得る。

以上の各形態では、圧力室４２の減圧後に加圧してインクに微振動を付与したが、圧力室４２を加圧後に減圧することでインクに微振動を付与することも可能である。なお、以上の各形態では、駆動回路３０から圧電素子４４に供給される電位が高位側に変化すると圧力室４２が減圧される場合を例示したが、圧電素子４４に供給される電位が高位側に変化すると圧力室４２が加圧される構成（電位の低下時に圧力室４２が減圧される構成）も採用され得る。

（５）変形例５
第２実施形態では、微振動パルスＰV1を噴射パルスＰDから生成したが、駆動期間ＴU内に複数の噴射パルスＰDが配置される構成では、微振動パルスＰV2についても噴射パルスＰDから生成することが可能である。すなわち、駆動期間ＴU内の全部の微振動パルスＰVを噴射パルスＰDから抽出する構成も実現され得る。以上の説明から理解されるように、第２実施形態は、駆動信号ＣＯＭに含まれる噴射パルスＰDの一部の区間を少なくとも１個の微振動パルスＰVとして流用する形態として包括される。

（６）変形例６
前述の各形態では、記録ヘッド２４が記録紙２００の面上に位置する期間（印字内期間）内におけるインクの噴射や微振動を例示したが、記録ヘッド２４が記録紙２００の面上に位置しない期間（印字外期間）においても同様の動作が実行され得る。例えば、記録ヘッド２４が記録紙２００の面上に到達する直前（すなわち、記録紙２００に対するインクの噴射の直前）に、第１実施形態や第２実施形態と同様の方法で各圧力室４２内のインクに微振動を付与することが可能である。

（７）変形例７
以上の各形態では、記録ヘッド２４を搭載したキャリッジ１２を移動させるシリアル型の印刷装置１００を例示したが、記録紙２００の幅方向の全域に対向するように複数の噴射部Ｕ（ノズル４６）が配列されたライン型の印刷装置１００にも本発明を適用することが可能である。ライン型の印刷装置１００では記録ヘッド２４が固定され、記録紙２００を搬送させながら各ノズル４６からインクの液滴を噴射することで記録紙２００に画像が記録される。以上の説明から理解されるように、記録ヘッド２４（各噴射部Ｕ）自体の可動／固定は本発明において不問である。

（８）変形例８
圧力室４２内の圧力を変化させる要素（圧力発生素子）は圧電素子４４に限定されない。例えば、静電アクチュエーター等の振動体を利用することも可能である。また、圧力発生素子は、圧力室４２に機械的な振動を付与する要素に限定されない。例えば、圧力室４２の加熱で気泡を発生させて圧力室４２内の圧力を変化させる発熱素子（ヒーター）を圧力発生素子として利用することも可能である。すなわち、圧力発生素子は、圧力室４２内の圧力を変化させる要素として包括され、圧力を変化させる方法（ピエゾ方式／サーマル方式）や構成の如何は不問である。

（９）変形例９
以上の各形態の印刷装置１００は、プロッターやファクシミリ装置，コピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は画像の印刷に限定されない。例えば、各色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、液体状の導電材料を噴射する液体噴射装置は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置や電界放出表示装置（ＦＥＤ：Field Emission Display）等の表示装置の電極を形成する電極製造装置として利用される。また、生体有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、生物化学素子（バイオチップ）を製造するチップ製造装置として利用される。そして、液体の噴射の目標となる物体（着弾対象）は液体噴射装置の用途に応じて相違する。例えば、前述の印刷装置１００の着弾対象は記録紙２００であるが、液体噴射装置を表示装置の製造に使用する場合には、例えば表示装置を構成する基板が着弾対象に相当する。

１００……印刷装置、１２……キャリッジ、１４……移動機構、１６……用紙搬送機構、２２……インクカートリッジ、２４……記録ヘッド、３０……駆動回路、３２……単位回路、Ｕ……噴射部、４２……圧力室、４４……圧電素子、４６……ノズル、１０２……制御装置、１０４……印刷処理部、６０……制御部、６２……記憶部、６４……駆動信号生成部、６６……外部Ｉ/Ｆ、６８……内部Ｉ/Ｆ、２００……記録紙、３００……外部装置、ＣＯＭ……駆動信号、ＰD……噴射パルス、ＰV（ＰV1，ＰV2）……微振動パルス、ＤV1，ＤV2，ＡV1，ＡV2，ＢV1，ＢV2……変動要素、ＤH1，ＭH，ＤH2，ＡH，ＢH，Ｈ1，Ｈ2……維持要素、Ｍ……遷移要素、ＭV1，ＭV2……中間要素、ＰC……連結要素、ＴU……駆動期間、ＴC（ＴC1，ＴC2，ＴC3，ＴC4）……制御期間。

Claims (9)

1. 液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する噴射部と、
   駆動期間を１周期として電位が変動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
   前記駆動信号に含まれる噴射波形を前記圧力発生素子に供給することで前記液体を前記ノズルから噴射させる駆動手段とを具備し、
   前記駆動手段は、前記駆動信号の駆動期間内に含まれる複数の微振動波形を前記圧力発生素子に供給することで前記駆動期間内に複数回の微振動を前記圧力室内の液体に付与する
   液体噴射装置。
2. 前記複数の微振動波形の各々は、前記噴射波形とは別個の波形である
   請求項１の液体噴射装置。
3. 前記駆動信号は、第１微振動波形と第２微振動波形とを前記微振動波形として駆動期間毎に含み、
   前記噴射波形は、前記第１微振動波形と前記第２微振動波形との間に位置する
   請求項２の液体噴射装置。
4. 前記駆動信号は、複数の噴射波形と複数の微振動波形とを駆動期間毎に含み、
   前記各噴射波形と前記各微振動波形とは交互に配置される
   請求項２の液体噴射装置。
5. 前記駆動手段は、前記駆動信号に含まれる噴射波形の一部の区間を、前記複数の微振動波形のうち少なくとも１個の微振動波形として前記圧力発生素子に供給する
   請求項１の液体噴射装置。
6. 前記噴射波形は、
   基準電位から第１方向に電位が変化する第１変動要素と、
   前記第１変動要素の経過後に前記第１方向とは反対の第２方向に中間電位まで電位が変化する第１中間要素と、
   前記第１中間要素の経過後に前記第２方向に電位が変化する第２中間要素と、
   前記第２中間要素の経過後に前記第１方向に前記基準電位まで電位が変化する第２変動要素と
   を含み、
   前記駆動手段は、前記噴射波形のうち前記第２中間要素の開始前の区間を、前記複数の微振動波形のうちの第１微振動波形として前記圧力発生素子に供給する
   請求項５の液体噴射装置。
7. 前記複数の微振動波形のうち前記第１微振動波形の供給後に前記圧力発生素子に供給される第２微振動波形は、前記中間電位から前記第１方向に電位が変化する第３変動要素と、前記第３変動要素の経過後に前記第２方向に電位が変化する第４変動要素とを含む
   請求項６の液体噴射装置。
8. 前記中間電位は、前記基準電位からみて前記第２方向の電位である
   請求項７の液体噴射装置。
9. 液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置の制御方法であって、
   駆動期間を１周期として電位が変動する駆動信号を生成する一方、
   前記駆動信号に含まれる噴射波形を前記圧力発生素子に供給することで前記液体を前記ノズルから噴射させ、前記駆動信号の駆動期間内に含まれる複数の微振動波形を前記圧力発生素子に供給することで前記駆動期間内に複数回の微振動を前記圧力室内の液体に付与する
   液体噴射装置の制御方法。
   

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