JP2015101071A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷される画像のムラを抑制しつつ、液体を効率よく噴射可能な液体噴射装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッド３と、該記録ヘッド３を走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５と、ノズル２７からインクを噴射させる噴動パルスＤＰを含む駆動信号ＣＯＭを発生する駆動信号発生回路４３と、を備え、キャリッジ移動機構５によって記録ヘッド３を移動させながら記録媒体２上に噴射制御データに基づく画像を形成するプリンター１であって、記録媒体の所定領域に対応する画素データのデータ量が相対的に多い場合、データ量が相対的に少ない場合と比べて、記録ヘッド３を定速移動させる定速区間における当該記録ヘッド３の移動速度が遅くなるように制御する制御部４１を備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射装置に関するものである。

液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

上記のような液体噴射ヘッドは、インク（液体の一種）が貯留されたインクタンク等の液体貯留源から圧力室にインクを導入し、当該圧力室のインクに圧力変動を生じさせて、この圧力室に通じるノズルからインク滴を噴射するように構成されている。近年では、印刷効率を向上させるために、ノズルから噴射させるインク滴の噴射間隔をできるだけ短くする傾向にある。このため、例えば、高精細な画像を記録媒体（着弾対象の一種）上に印刷（記録）するべく、印字データに基づいてノズルからインク滴を噴射すると、圧力室へのインクの供給量が不足する虞がある。圧力室へのインクの供給量が不足すると、圧力室内の負圧（以下「背圧」という）が大きくなり、噴射されるインク滴の量が減少する等の噴射特性の変化が起こり得る。また、場合によっては、ノズルからインク滴が噴射されない虞もある。その結果、印刷される画像にムラが発生したり、ドット抜けが発生したりする。このような背圧の変化による画像のムラ等を抑制するために、印字データから算出されるインク滴の噴射量に基づいて背圧変動を予測し、この予測に基づいて印字データを補正することでインク滴の噴射量を制御し、画像の濃度ムラを抑えるものが開発されている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−２３７４７７号公報

ところで、液体噴射ヘッドを所定の方向に走査することにより記録媒体上に記録を行ういわゆるシリアルプレインターでは、液体噴射ヘッドが一定速度で移動する定速区間のみならず、液体噴射ヘッドが加速あるいは減速する加減速区間においても印刷（インク滴の噴射）が行われる。この加減速区間における液体噴射ヘッドは、定速区間と比べて移動速度が遅いため、ノズルから噴射されるインク滴の噴射間隔が比較的長くなる。このため、加減速区間においては、圧力室へのインクの供給が比較的安定し易い。しかしながら、上記特許文献１では、液体噴射ヘッドの移動速度、換言するとインク滴の噴射間隔（ノズルの使用状態）を加味したインク滴の噴射制御が行われていないため、加減速区間において圧力室へインクが十分に供給されているにもかかわらず、インク滴の噴射が抑制される虞がある。その結果、インクの噴射効率（印刷効率）が悪化する虞がある。

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、印刷される画像のムラを抑制しつつ、液体を効率よく噴射可能な液体噴射装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズルに連通する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駆動により前記ノズルから着弾対象に向けて液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドを走査方向に移動させるヘッド移動手段と、
前記ノズルから液体を噴射させる噴動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
を備え、前記ヘッド移動手段によって前記液体噴射ヘッドを移動させながら前記着弾対象上に噴射制御データに基づく画像を形成する液体噴射装置であって、
着弾対象上の所定領域に対応する前記噴射制御データのデータ量が相対的に多い場合、データ量が相対的に少ない場合と比べて、前記液体噴射ヘッドを定速移動させる定速区間における当該液体噴射ヘッドの移動速度が遅くなるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、ノズルに連通する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駆動により前記ノズルから着弾対象に向けて液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドを走査方向に移動させるヘッド移動手段と、
前記ノズルから液体を噴射させる噴動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
を備え、前記ヘッド移動手段によって前記液体噴射ヘッドを移動させながら前記着弾対象上に噴射制御データに基づく画像を形成する液体噴射装置であって、
着弾対象上の所定領域に対応する前記噴射制御データのデータ量が相対的に多い場合、データ量が相対的に少ない場合と比べて、前記液体噴射ヘッドを加速又は減速させる加減速区間が短くなるように制御し、前記液体噴射ヘッドを定速移動させる定速区間における当該液体噴射ヘッドの移動速度が遅くなるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

これらの構成によれば、データ量が相対的に多い場合、加減速区間における液体噴射ヘッドの移動速度（加速度）を抑えることなく、定速区間における当該液体噴射ヘッドの移動速度を抑えることができる。これにより、液体噴射ヘッドの移動速度が最も早い定速区間において、ノズルから噴射されるインク滴の噴射間隔を相対的に長くすることができ、圧力室へのインクの供給を安定させることができる。その結果、圧力室内の背圧（負圧）が大きくなることによって生じる画像のムラ等を抑制することができる。また、加減速区間における液体噴射ヘッドの移動速度（加速度）を抑えないようにできるため、加減速区間においてインク滴の噴射が過剰に抑制されることを防止できる。その結果、インクの噴射効率（印刷効率）を向上させることができる。なお、「噴射制御データ」とは、ホストコンピュータ等の外部装置から入力された印刷データをドット毎に展開することで得られるドットパターンデータあるいは画素データであり、液体噴射ヘッドに入力されるデータである。

さらに、本発明は、ノズルに連通する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駆動により前記ノズルから着弾対象に向けて液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドを走査方向に移動させるヘッド移動手段と、
前記ノズルから液体を噴射させる噴動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
を備え、前記ヘッド移動手段によって前記液体噴射ヘッドを移動させながら前記着弾対象上に噴射制御データに基づく画像を形成する液体噴射装置であって、
着弾対象上の所定領域に対応する前記噴射制御データのデータ量が相対的に多い場合、データ量が相対的に少ない場合と比べて、当該所定領域に含まれるパス数が多くなるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする液体噴射装置。

この構成によれば、所定領域あたりのデータ量が相対的に多い場合、所定領域に含まれるパス数を分割するため、単位時間あたりにノズルから噴射されるインクの量を減らすことができる。これにより、圧力室へのインクの供給を安定させることができる。その結果、圧力室内の背圧（負圧）が大きくなることによって生じる画像のムラ等を抑制することができる。

プリンターの構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドの断面図である。 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。 噴射パルスの構成を説明する波形図である。 第１実施形態におけるインクの噴射制限を説明する図である。 第２実施形態におけるインクの噴射制限を説明する図である。 第３実施形態におけるインクの噴射制限を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明では、本発明の液体噴射装置として、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を搭載したインクジェット式プリンター（以下、プリンター）を例に挙げる。

プリンター１の構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２（着弾対象の一種）の表面に対して液体状のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５（本発明におけるヘッド移動手段に相当）、記録媒体２を副走査方向に移送する搬送機構６等を備えている。ここで、上記のインクは、本発明の液体の一種であり、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジからインク供給チューブを通じて記録ヘッドに供給される構成を採用することもできる。

上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。従ってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。キャリッジ４の主走査方向の位置は、位置情報検出手段の一種であるリニアエンコーダー４０によって検出される。リニアエンコーダー４０は、その検出信号、即ち、エンコーダーパルス（位置情報の一種）をプリンター１の制御部４１に送信する。

また、キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側であって、一方（図１における右側）の端部領域には、キャリッジ４の走査の基点とな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３のノズル面（ノズルプレート２１）を封止するキャップ１１、および、ノズル面を払拭するためのワイパー１２等が配置されている。そして、プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録媒体２上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録を行う。

図２は、上記記録ヘッド３の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド３は、ケース１３と、このケース１３内に収納される振動子ユニット１４と、ケース１３の底面（先端面）に接合される流路ユニット１５等を備えて構成されている。上記のケース１３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１４を収納するための収納空部１６が形成されている。振動子ユニット１４は、圧力発生手段の一種として機能する圧電素子１７と、この圧電素子１７が接合される固定板１８と、圧電素子１７に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル１９とを備えている。圧電素子１７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素子である。

流路ユニット１５は、流路形成基板２０の一方の面にノズルプレート２１を、流路形成基板２０の他方の面に弾性板２２をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット１５には、リザーバー２３と、インク供給口２４と、圧力室２５と、ノズル連通口２６と、ノズル２７とが設けられている。リザーバー２３は、ノズル列毎に当該ノズル列に沿って延在する空部であり、ケース１３に設けられたインク導入路（図示せず）と連通している。また、リザーバー２３の側方には、複数のインク供給口２４がノズル列を構成するノズル２７毎に対応して開口されている。そして、このインク供給口２４から圧力室２５及びノズル連通口２６を経てノズル２７に至る一連のインク流路が、ノズル２７毎に形成されている。これにより、インクカートリッジ７からインク導入路を介してリザーバー２３に導入されたインクは、インク供給口２４を介して各圧力室２５に供給される。

上記ノズルプレート２１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）又はシリコン単結晶等からなる薄いプレートであり、ノズル２７の列（ノズル列）が複数設けられている。上記弾性板２２は、金属等からなる支持板２８の表面に樹脂フィルム等からなる弾性体膜２９を積層した二重構造である。この弾性板２２には、圧力室２５の容積を変化させるダイヤフラム部３０が設けられている。このダイヤフラム部３０は、圧電素子１７の先端面が接合される島部３２と、この島部３２を囲う薄肉弾性部３３とからなる。また、この弾性板２２には、リザーバー２３の一部を封止するコンプライアンス部３１が設けられている。コンプライアンス部３１は、リザーバー２３に貯留されたインク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３２には圧電素子１７の先端面が接合されているので、この圧電素子１７の自由端部を伸縮させることで圧力室２５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室２５内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド３は、この圧力変動を利用してノズル２７からインク滴を吐出させる。

図３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３５とプリントエンジン３６とで概略構成されている。プリンターコントローラー３５は、ホストコンピュータ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）３７と、各種データ等を記憶するＲＡＭ３８と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ３９と、各部の制御を行う制御部４１と、クロック信号を発生する発振回路４２と、記録ヘッド３へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路４３（本発明における駆動信号発生手段に相当）と、印刷データをドット毎に展開することで得られる画素データＳＩや駆動信号等を記録ヘッド３に出力するための内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）４５と、を備えている。

制御部４１は、記録ヘッド３の動作を制御するためのヘッド制御信号を記録ヘッド３に出力したり、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号を駆動信号生成回路４３に出力したりする。ヘッド制御信号は、例えば、転送クロックＣＬＫ、画素データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨである。これらのラッチ信号やチェンジ信号は、駆動信号ＣＯＭを構成する各パルスの供給タイミングを規定する。また、制御部４１は、上記印刷データに基づき、ＲＧＢ表色系からＣＭＹ表色系への色変換処理、多階調のデータを所定階調まで減少させるハーフトーン処理、ハーフトーニングされたデータを、インク種類毎（ノズル列毎）に所定の配列で並べてドットパターンデータに展開するドットパターン展開処理等を経て、記録ヘッド３の吐出制御に用いる画素データＳＩを生成する。この画素データＳＩは、印刷される画像の画素に関するデータであり、噴射制御データの一種である。ここで、画素とは、着弾対象物である記録紙等の記録媒体上に仮想的に定められたドット形成領域を示す。

また、制御部４１は、リニアエンコーダー４０から出力されるエンコーダーパルスＥＰに基づいてタイミングパルスＰＴＳ（図５参照）を生成するタイミングパルス生成手段として機能する。このタイミングパルスＰＴＳは、駆動信号生成回路４３が発生する駆動信号ＣＯＭの発生開始タイミングを定める信号である。つまり、駆動信号生成回路４３は、このタイミングパルスＰＴＳを受信する毎に駆動信号ＣＯＭを出力する。さらに、本発明における制御部４１は、記録媒体２の所定領域（記録予定領域）に対応する（例えば、単位走査あたりの）画素データＳＩのデータ量が相対的に多い場合、データ量が相対的に少ない場合と比べて、記録ヘッド３を定速移動させる定速区間における当該記録ヘッド３の移動速度が遅くなるように制御する制御手段として機能する。なお、記録ヘッド３の移動速度の制御については後述する。

駆動信号発生回路４３は、制御部４１によって制御され、上記したようにタイミングパルスＰＴＳに基づいて駆動信号ＣＯＭや各種の駆動信号を発生する。駆動信号ＣＯＭは、記録動作時の記録ヘッド３の圧電素子１７に印加されるアナログの電圧信号であり、単位記録周期（液体噴射周期）内に複数のパルス波形を有する一連の信号である。例えば、駆動信号ＣＯＭは、大ドットに対応する噴射パルス、中ドットに対応する噴射パルス、および小ドットに対応する噴射パルスを一連に含んでいる。

図４は、噴射パルスの一例を説明する波形図である。なお、図４の縦軸は電圧を表わし、横軸は時間を表わしている。図４に示す噴射パルスＤＰは、膨張要素ｐ１、膨張維持要素ｐ２、収縮要素ｐ３、収縮維持要素ｐ４、および、復帰要素ｐ５を含んでいる。膨張要素ｐ１は、基準電位（中間電位）Ｖｂから最大電位（最大電圧）Ｖｍａｘまでプラス側に電位が変化して圧力室２５を膨張させる波形要素である。膨張維持要素ｐ２は、最大電位Ｖｍａｘを一定時間維持する波形要素である。収縮要素ｐ３は、最大電位Ｖｍａｘから最小電位（最小電圧）Ｖｍｉｎまでマイナス側に電位が変化して圧力室２５を急激に収縮させる波形要素である。収縮維持要素ｐ４は、最小電位Ｖｍｉｎを一定時間維持する波形要素である。復帰要素ｐ５は、最小電位Ｖｍｉｎから基準電位Ｖｂまで電位を復帰する波形要素である。

このように構成された噴射パルスＤＰが圧電素子１７に供給されると、まず、膨張要素ｐ１によって圧電素子１７が収縮することでダイヤフラム部３０の島部３２が圧力室２５から離隔する方向に変位し、これにより圧力室２５が基準電位Ｖｂに対応する定常容積から最大電位Ｖｍａｘに対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、メニスカスが圧力室２５側に大きく引き込まれると共に、圧力室２５内にはリザーバー２３側からインク供給口２４を通じてインクが供給される。そして、この圧力室２５の膨張状態は、膨張維持要素ｐ２の発生期間に亘って維持される。その後、収縮要素ｐ３が印加されることで圧電素子１７が伸張して島部３２が圧力室２５側に変位する。これにより、圧力室２５は膨張容積から最小電位Ｖｍｉｎに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室２５の急激な収縮により圧力室２５内のインクが加圧され、ノズル２７から規定量（例えば、数ｎｇ〜十数ｎｇ）のインクが噴射される。圧力室２５の収縮状態は、収縮維持要素ｐ４の供給期間に亘って維持され、その後の復帰要素ｐ５の供給により、圧力室２５が定常容積まで膨張復帰する。なお、噴射パルスは例示した波形に限らす、その他、種々の構成の波形を用いて、各ドットサイズに対応するインクを噴射する噴射パルスとすることができる。

そして、本実施形態のプリンター１は、キャリッジ４（記録ヘッド３）が定速移動している定速区間のみならず、キャリッジ４の加速移動中または減速移動中（加減速区間）においても記録ヘッド３からインクを噴射して、記録媒体２の記録領域（液体噴射領域）に画素データＳＩに基づく画像やテキストの記録を行うことが可能に構成されている。これにより、印刷速度の向上を図ることができると共に、記録領域の外側で方向を転換する（つまり加減速を行う）構成と比較してヘッドの走査範囲を短くすることができるので、装置の小型化にも寄与することができる。なお、加減速区間では、キャリッジ４の移動速度が定速区間の移動速度よりも遅いため、図５に示すように、これに基づくタイミングパルスＰＴＳの発生間隔が長くなる。このため、駆動信号ＣＯＭの発生周期（記録周期）も長くなる。

次に、プリントエンジン３６側の構成について説明する。プリントエンジン３６は、記録ヘッド３と、キャリッジ移動機構５と、紙送り機構６と、リニアエンコーダー４０と、から構成されている。記録ヘッド３は、シフトレジスター（ＳＲ）４８、ラッチ４９、デコーダー５０、レベルシフター（ＬＳ）５１、スイッチ５２、及び圧電素子１７を、各ノズル２７に対応させて複数備えている。プリンターコントローラー３５からの画素データＳＩは、発振回路４２からのクロック信号ＣＫに同期して、シフトレジスター４８にシリアル伝送される。

シフトレジスター４８には、ラッチ４９が電気的に接続されており、プリンターコントローラー３５からのラッチ信号ＬＡＴがラッチ４９に入力されると、シフトレジスター４８の画素データＳＩをラッチする。このラッチ４９にラッチされた画素データＳＩは、デコーダー５０に入力される。このデコーダー５０は、２ビットの画素データＳＩを翻訳してパルス選択データを生成する。また、デコーダー５０は、ラッチ信号ＬＡＴ又はチャンネル信号ＣＨの受信を契機にパルス選択データをレベルシフター５１に出力する。この場合、パルス選択データは、上位ビットから順にレベルシフター５１に入力される。このレベルシフター５１は、電圧増幅器として機能し、スイッチ５２を駆動できる電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフター５１で昇圧されたパルス選択データは、スイッチ５２に供給される。このスイッチ５２の入力側には、駆動信号発生回路４３からの駆動信号ＣＯＭが供給されており、スイッチ５２の出力側には、圧電素子１７が接続されている。そして、パルス選択データは、スイッチ５２の作動、つまり、駆動信号ＣＯＭ中の噴射パルスＤＰの圧電素子１７への供給を制御する。このようなスイッチ制御により、駆動信号ＣＯＭの一部分を、選択的に圧電素子１７へ印加させることができる。

ここで、外部装置からの印刷データのデータ量が多い場合、すなわち印刷データに基づいて生成された画素データＳＩのデータ量が多い場合（特に、記録媒体２の所定の領域をインクで埋めるいわゆるベタ撃ちの場合のようにインクの噴射を示すデータの量が多い場合）、より高い周波数でインクが噴射されることになるので、それだけ多くのインクが消費されることになる。これにより、リザーバー２３から圧力室２５へのインクの供給量が不足し、圧力室２５内の背圧（負圧）が大きくなる虞がある。圧力室２５内の背圧が大きくなると、画像のムラやドット抜け等が発生する虞があるため、従来では、画素データＳＩのデータ量に応じて、単位時間あたりにノズル２７から噴射されるインクの量に制限をかけていた。しかしながら、加減速区間ではキャリッジ４の移動速度が定速区間の移動速度よりも遅く、インク滴の噴射間隔が比較的長いため、圧力室２５へのインクの供給量が比較的安定しているにもかかわらず、インク滴の噴射が抑制されていた。これに対して、本発明では、キャリッジ４の移動速度を考慮したインク滴の噴射制限を行っているため、インク滴を効率よく噴射可能になる。このインク滴の噴射制限ついて、以下に説明する。

図５は、ΔＰの変化と、タイミングパルスＰＴＳの発生タイミングとを対応付けて示したタイミングチャートである。ここで、ΔＰは、記録ヘッド２から噴射されるインクの量、すなわち背圧の大きさを示す値であり、以下の式（１）で表される。
ΔＰ＝Ｒ×（Ｉｗ×Ｆ×Ｎ）…（１）
なお、Ｒはインクの組成と使用温度から定まるインクの抵抗値、換言すると噴射されるインクの物性で定まる定数である。Ｉｗは１つのノズル２７から１回の駆動で噴射されるインク重量、Ｆは駆動信号の周波数（すなわち、キャリッジ４（記録ヘッド３）の移動速度に比例する）、およびＮは単位記録周期内において駆動（インク滴を噴射）するノズル２７の数である。

このΔＰは、背圧が大きくなると、値が大きくなり、背圧が小さくなると、値が小さくなるため、本実施形態では、ΔＰに基づいてインクの噴射制限を行っている。具体的には、予め圧力室２５へのインクの供給が不足し、画像のムラやドット抜け等が発生するΔＰの閾値を設定し、ＲＡＭ３８やＲＯＭ３９等に記憶しておく。そして、制御部４１は、例えば単位走査毎に上記式（１）に基づいてΔＰを算出し、記憶されているΔＰの閾値を超えないようにインクの噴射を制御する。すなわち、単位走査あたりの画素データＳＩのデータ量が相対的に多い場合、データ量が相対的に少ない場合と比べて、インク重量Ｉｗ、駆動信号周波数Ｆ、駆動ノズル２７の数Ｎのうち少なくとも１つを小さくしてΔＰが大きくならないように調整される。

ここで、図５における破線は、インクの噴射制限を行っていない場合のΔＰの変化の一例を示すグラフであり、図５における実線は、インクの噴射制限を行った場合のΔＰの変化の一例を示すグラフである。インクの噴射制限を行っていない場合において、図５における破線に示すように、キャリッジ４が加速する加速区間ｔ１′およびキャリッジ４が減速する減速区間ｔ３′では、キャリッジ４の移動速度が定速区間ｔ２′と比べて遅いため、すなわち、Ｆの値が小さいため、ΔＰの値が閾値ΔＰｔｈをほとんど超えない値になっている。一方、定速区間ｔ２′においては、ΔＰの値が閾値ΔＰｔｈよりも高いΔＰ１になっている。このため、定速区間ｔ２′において圧力室２５へのインクの供給が不足し、画像のムラやドット抜け等が発生する虞がある。そこで、制御部４１は、定速区間ｔ２′におけるΔＰが閾値ΔＰｔｈを超えないように制御する。具体的には、図５における実線に示すように、キャリッジ４の加速度を変えずに加速区間および減速区間の時間をｔ１およびｔ３のように短くする。これにより、定速区間ｔ２におけるキャリッジ４の移動速度が遅くなり、すなわち、Ｆの値が小さくなり、ΔＰの値が閾値ΔＰｔｈよりも小さいΔＰ２になる。その結果、圧力室２５へのインクの供給を安定させることができ、圧力室２５内の背圧（負圧）が大きくなることによって生じる画像のムラ等を抑制することができる。また、加減速区間ｔ１，ｔ３における単位時間当たりのΔＰの変化量が抑制されないため、加減速区間ｔ１，ｔ３においてインク滴の噴射が過剰に抑制されることを防止できる。その結果、インクの噴射効率（印刷効率）を向上させることができる。なお、図５におけるΔＰは、各区間ｔ１〜ｔ３において直線状に変化しているが、実際は画素データＳＩのデータ量等によって複雑に変動する場合がある。

ところで、上記の実施形態では、キャリッジ４の移動速度、すなわち駆動信号の周波数Ｆを変えることにより、ΔＰの値を制御したがこれには限られず、インク重量Ｉｗ、駆動信号周波数Ｆ、駆動ノズル２７の数Ｎのうち少なくとも１つを変化させて、ΔＰの値を制御すればよい。例えば、キャリッジ４の移動速度を変えず、記録媒体２上の所定領域に対応するパス数を変えることで、すなわち、駆動ノズル２７の数Ｎを変えることで、ΔＰの値を制御してもよい。具体的には、副走査方向に単位画素の幅を有する走査領域において、当該走査領域に含まれるデータ量が相対的に少ない場合、当該走査領域に対して１走査（１パス）で記録を行い、データ量が相対的に多い場合、当該走査領域に対して２走査（２パス）で記録を行うようにすることもできる。

また、上記の実施形態では、ΔＰの値を算出し、この値を制御することで単位時間当たりのインクの噴射量を制御したが、これには限られない。例えば、図６に示す第２の実施形態、および図７に示す第３の実施形態では、キャリッジ４の移動速度Ｖによって単位時間当たりのインクの噴射量を制御している。具体的には、予め単位走査あたりの画素データＳＩのデータ量と、圧力室２５へのインクの供給が不足し、画像のムラやドット抜け等が発生するキャリッジ４の移動速度の閾値との関係をＲＡＭ３８やＲＯＭ３９等に、例えば、テーブルとして記憶しておく。そして、このテーブルから画素データＳＩのデータ量に対応するキャリッジ４の移動速度の閾値を単位走査毎に読み取る。そして、制御部４１は、この読み取った移動速度の閾値を超えないようにキャリッジ４の移動速度を制御する。

例えば、図６における破線に示すように、画素データＳＩのデータ量が相対的に少ない場合、このデータ量から許容されるキャリッジ４の最大移動速度Ｖ１（閾値）が導出される。そして、この最大移動速度Ｖ１を超えないように、定速区間ｔ５′におけるキャリッジ４の移動速度Ｖ１が設定され、これに伴って加減速区間ｔ４′，ｔ６′の長さが設定される。一方、図６における実線に示すように、画素データＳＩのデータ量が相対的に多い場合、このデータ量から許容されるキャリッジ４の最大移動速度は、データ量が相対的に少ない場合と比べて遅いＶ２となる。このため、定速区間ｔ５におけるキャリッジ４の移動速度はＶ２に設定され、これに伴って加減速区間ｔ４，ｔ６の長さが設定される。本実施形態では、キャリッジ４の加速度を変えずに加速区間および減速区間の時間を短くすることで、定速区間におけるキャリッジ４の移動速度を設定している。これにより、圧力室２５へのインクの供給を安定させることができ、圧力室２５内の背圧（負圧）が大きくなることによって生じる画像のムラ等を抑制することができる。また、加減速区間ｔ４，ｔ６におけるキャリッジ４の加速度が抑制されないため、加減速区間ｔ４，ｔ６においてインク滴の噴射が過剰に抑制されることを防止できる。その結果、インクの噴射効率（印刷効率）を向上させることができる。

また、図７に示す第３の実施形態では、主走査方向における領域に応じてキャリッジ４の移動速度Ｖを変化させることで、単位時間当たりのインクの噴射量を制御している。なお、図７における横軸は、キャリッジ４の位置を表わしており、右側の端部がホームポジションＨＰに相当し、左側の端部がホームポジションＨＰとは反対側の端部に相当する。また、本実施形態の印字領域は、左右両端部の位置から僅かに内側（中央側）に寄った位置に設定されている。

図７に示すように、キャリッジ４が定速まで加速する際の加速度、および定速から減速する際の加速度は一定に揃えられている。このため、キャリッジ４が定速移動する定速領域における移動速度Ｖは、キャリッジ４が加速する加速領域および減速する減速領域の幅により決定される。例えば、図７における破線に示すように、加速領域ａ１′および減速領域ａ３′を決定することで、これらの間に挟まれた定速領域ａ２′における移動速度を、画素データＳＩのデータ量が相対的に少ない場合に許容されるキャリッジ４の移動速度Ｖ１に設定することができる。そして、画素データＳＩのデータ量が相対的に多い場合、加速領域をａ１′よりも狭いａ１に設定し、減速領域をａ３′より狭いａ３に設定する。これにより、これらの間に挟まれた定速領域ａ２におけるキャリッジ４の移動速度を、この場合に許容される速度Ｖ２に設定することができる。このように、本実施形態でも画素データＳＩのデータ量に応じて定速領域ａ２におけるキャリッジ４の移動速度を変更できるため、圧力室２５へのインクの供給を安定させることができ、圧力室２５内の背圧（負圧）が大きくなることによって生じる画像のムラ等を抑制することができる。また、加減速領域ａ１，ａ３におけるキャリッジ４の加速度が抑制されないため、加減速領域ａ１，ａ３においてインク滴の噴射が過剰に抑制されることを防止できる。その結果、インクの噴射効率（印刷効率）を向上させることができる。

ところで、上記の実施形態では、定速領域および加減速領域におけるキャリッジ４の移動速度を設定したがこれには限られない。例えば、画素データＳＩ（ラスターデータ）に対応する領域毎に、背圧の大きさを計算し、圧力室２５内の背圧（負圧）が大きくなることによる画像のムラ等が発生しないようにキャリッジ４の移動速度を設定することができる。

また、上記した実施形態では、圧力発生手段として、所謂縦振動型の圧電素子１７を例示したが、これには限られず、例えば、所謂撓み振動型の圧電素子を採用することも可能である。この場合、例示した駆動信号に関し、電位の変化方向、つまり上下が反転した波形となる。

そして、上述した実施形態では、インクジェットプリンターに搭載されるインクジェット式記録ヘッドを例示したが、インク以外の液体を噴射するものにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。

１…プリンター，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，５…キャリッジ移動機構，７…インクカートリッジ，８…タイミングベルト，１７…圧電素子，２３…リザーバー，２４…インク供給口，２５…圧力室，２６…ノズル連通口，２７…ノズル，３５…プリンターコントローラー，３６…プリントエンジン，４０…リニアエンコーダー，４１…制御部，４３…駆動信号発生回路

Claims (3)

1. ノズルに連通する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駆動により前記ノズルから着弾対象に向けて液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
   該液体噴射ヘッドを走査方向に移動させるヘッド移動手段と、
   前記ノズルから液体を噴射させる噴動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
   を備え、前記ヘッド移動手段によって前記液体噴射ヘッドを移動させながら前記着弾対象上に噴射制御データに基づく画像を形成する液体噴射装置であって、
   着弾対象上の所定領域に対応する前記噴射制御データのデータ量が相対的に多い場合、データ量が相対的に少ない場合と比べて、前記液体噴射ヘッドを定速移動させる定速区間における当該液体噴射ヘッドの移動速度が遅くなるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
2. ノズルに連通する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駆動により前記ノズルから着弾対象に向けて液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
   該液体噴射ヘッドを走査方向に移動させるヘッド移動手段と、
   前記ノズルから液体を噴射させる噴動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
   を備え、前記ヘッド移動手段によって前記液体噴射ヘッドを移動させながら前記着弾対象上に噴射制御データに基づく画像を形成する液体噴射装置であって、
   着弾対象上の所定領域に対応する前記噴射制御データのデータ量が相対的に多い場合、データ量が相対的に少ない場合と比べて、前記液体噴射ヘッドを加速又は減速させる加減速区間が短くなるように制御し、前記液体噴射ヘッドを定速移動させる定速区間における当該液体噴射ヘッドの移動速度が遅くなるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
3. ノズルに連通する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駆動により前記ノズルから着弾対象に向けて液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
   該液体噴射ヘッドを走査方向に移動させるヘッド移動手段と、
   前記ノズルから液体を噴射させる噴動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
   を備え、前記ヘッド移動手段によって前記液体噴射ヘッドを移動させながら前記着弾対象上に噴射制御データに基づく画像を形成する液体噴射装置であって、
   着弾対象上の所定領域に対応する前記噴射制御データのデータ量が相対的に多い場合、データ量が相対的に少ない場合と比べて、当該所定領域に含まれるパス数が多くなるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする液体噴射装置。

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