JP2016141043A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体を同時に吐出するノズルの数によらず各ノズルから吐出される液体の重量または液体の飛翔速度を一定に揃えることが可能な液体吐出装置を提供する。
【解決手段】第１の駆動波形Ｐ１は、圧力室内を減圧させるようにアクチュエーターを駆動する第１減圧要素ｐ１１と、この第１減圧要素の後に発生されて圧力室内を加圧するようにアクチュエーターを駆動する第１加圧要素ｐ１３と、を含み、第２の駆動波形Ｐ２は、圧力室内を加圧させるようにアクチュエーターを駆動する第２加圧要素ｐ２１からなる調整要素を含み、調整要素は、第１加圧要素の発生期間に重ねて発生される。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクジェット式記録装置などの液体吐出装置に関し、特に、ノズルに連通する圧力室内の液体にアクチュエーターの駆動により圧力変動を生じさせることでノズルから液体を吐出させる液体吐出装置に関するものである。

液体吐出装置は、液体を液滴としてノズルから吐出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、インクジェット式記録ヘッド（以下、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体状のインクをインク滴として吐出させて記録を行うインクジェット式記録装置（プリンター）等の画像記録装置を挙げることができる。また、この他、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタに用いられる色材、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイに用いられる有機材料、電極形成に用いられる電極材等、様々な種類の液体の吐出に液体吐出装置が用いられている。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吐出し、ディスプレイ製造装置用の色材吐出ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を吐出する。また、電極形成装置用の電極材吐出ヘッドでは液状の電極材料を吐出し、チップ製造装置用の生体有機物吐出ヘッドでは生体有機物の溶液を吐出する。

液体吐出ヘッドに搭載される液体吐出ヘッドは、インク等の液体を圧力室に導入し、アクチュエーターを駆動させて圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用して圧力室内の液体をノズルから液滴として吐出するように構成されたものがある。このような液体吐出ヘッドでは、複数のノズルが高密度に配設されている。これにより、各ノズルに連通している圧力室も高い密度で形成されており、隣り合う圧力室同士を区画する隔壁は非常に薄くなっている。このため、例えば、あるノズルから液体を吐出させる際に、アクチュエーターの駆動による圧力室内の液体の圧力の上昇に伴って、隔壁が隣の圧力室側に撓みやすくなっている。この点に関し、吐出ノズルの両隣に位置するノズル側でも吐出ノズルと同じタイミングで液体の吐出が行われれば両隣の圧力室の内圧も高まるので、隔壁の撓みは抑えることができる。しかし、両隣のノズルの何れか一方でも吐出が行われない場合では、この非吐出ノズルの圧力室側に隔壁が撓む虞がある。そして、液体の吐出時に隔壁が隣の圧力室側に撓んでしまうと、その分、吐出に使われる圧力が逃げてしまうため、ノズルから吐出される液体の飛翔速度の低下や液量の減少等、液体の吐出特性が変化する虞がある。

このように、吐出ノズルにおいて、この吐出ノズルの両隣のノズルが同時に駆動される場合と同時に駆動されない場合とで、圧力室内の圧力の状態が異なり、これにより吐出ノズルにおける吐出特性が変動する所謂クロストークが発生する問題があった。このような問題に対し、吐出駆動パルスよりも電圧が低く設定された非吐出駆動パルス（カウンターパルス）を、吐出ノズルの両隣の非吐出ノズルのアクチュエーターに印加させることで、当該非吐出ノズルの圧力室内に液体が吐出されない程度の圧力上昇を付与する構成も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、吐出ノズル側で液体の吐出動作を行っている間において非吐出ノズル側のアクチュエーターに非吐出駆動パルスを印加して圧力室を収縮させた状態を維持することでクロストークを抑制する構成のものも提案されている（例えば、特許文献２参照。）

特開２００９−２３４１０９号公報 特開２０１２−１４３９６５号公報

ところが、上記特許文献１または特許文献２に開示されているような、ノズルから液滴が吐出されないように設定された駆動パルスでは、吐出ノズルの圧力室における圧力変動に対して非吐出ノズルの圧力室における圧力変動が小さいため、吐出ノズルの圧力室を区画している隔壁が撓むことを完全に抑制することはできず、クロストークの抑制効果が十分に期待できない問題があった。

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、液体を同時に吐出するノズルの数によらず各ノズルから吐出される液体の重量または液体の飛翔速度を一定に揃えることが可能な液体吐出装置を提供することにある。

〔手段１〕
本発明の液体吐出装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、並設された複数のノズル、互いに隔壁を隔てて形成されて各ノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室、および、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる複数のアクチュエーターを有し、当該アクチュエーターの駆動によって前記ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
液体を吐出させる吐出ノズルに対応するアクチュエーターに印加される第１の駆動波形および、前記吐出ノズルと隣り合うノズルであって液体を吐出させない非吐出ノズルに対応するアクチュエーターに印加される第２の駆動波形を、共通のタイミング信号に基づく周期で発生する駆動信号発生回路と、
を備え、
前記第１の駆動波形は、前記圧力室内を減圧させるように前記アクチュエーターを駆動する第１減圧要素と、この第１減圧要素の後に発生されて前記圧力室内を加圧するように前記アクチュエーターを駆動する第１加圧要素と、を含み、
前記第２の駆動波形は、前記圧力室内を減圧させるように前記アクチュエーターを駆動する第２減圧要素、又は、前記圧力室内を加圧させるように前記アクチュエーターを駆動する第２加圧要素のうちいずれか一方からなる調整要素を含み、
前記調整要素は、前記第１減圧要素の発生期間または前記第１加圧要素の発生期間のうちの少なくとも一方の発生期間に重ねて発生されることを特徴とする。

上記手段１の構成によれば、第２の駆動波形の調整要素が、第１の駆動波形の第１減圧要素の発生期間または第１加圧要素の発生期間のうちの少なくとも一方の発生期間に重ねて発生され、吐出ノズルと隣り合う非吐出ノズルに対応するアクチュエーターに第２の駆動波形を印加して駆動させることで、吐出ノズル側の圧力室を区画している隔壁が変位されることにより当該圧力室における圧力損失が制御される。この圧力損失の制御により、吐出ノズルから吐出される液体の重量または飛翔速度が調整されるので、液体が同時に吐出されるノズルの数によらず各ノズルから吐出される液体の重量または飛翔速度を揃えることができる。すなわち、効果的にクロストークを抑制することが可能となる。その結果、例えば、液体を記録用紙に着弾させて画像等を記録する構成においては、記録画像の画質の低下を抑制することができる。

また、第２の駆動波形の調整要素が、第２加圧要素または第２減圧要素のいずれか一方により構成され、第１の駆動波形の第１減圧要素の発生期間または第１加圧要素の発生期間のうちの少なくとも一方の発生期間に重ねて発生されるので、調整要素により生じた非吐出ノズル側の圧力室における振動が複雑化することが抑制され、当該振動が吐出ノズルにおける吐出に対して悪影響を及ぼすことを抑えることができる。これにより、吐出ノズルにおける吐出安定性を確保することができる。

さらに、第２の駆動波形の調整要素の電位差を変えることにより、吐出ノズルから吐出される液体の重量または飛翔速度を任意に調整することができるので、より効果的にクロストークを抑制することが可能となる。

〔手段２〕
上記手段１の構成において、前記調整要素は、前記第２加圧要素からなる構成を採用することができる。

上記手段２の構成によれば、吐出ノズルから液体を吐出させるべく、第１の駆動波形の第１加圧要素によって圧力室が収縮されるのに合わせて非吐出ノズル側では第２の駆動波形の第２加圧要素によって圧力室が収縮されて内部の液体が加圧されるので、非吐出ノズル側のアクチュエーターが駆動されることなく吐出ノズルで単独で液体が吐出される場合と比較して、吐出ノズル側の圧力室を区画している両側の隔壁が内側に撓んで吐出ノズル側の圧力室の容積が小さくなることで圧力損失が増加する。その結果、吐出ノズルから吐出される液体の重量が低下する。したがって、液体を同時に吐出するノズルの数が少ない場合に、液体を同時に吐出するノズルの数が多い場合と比較してノズルから吐出される液体の重量が増大することが抑制される。これにより、インクを同時に吐出するノズルの数によらず、各ノズルにおける液体の重量が一定に揃えられる。

〔手段３〕
上記手段２の構成において、前記第２加圧要素は、前記第１加圧要素の発生期間に重ねて発生される構成を採用することが望ましい。

上記手段３の構成によれば、第２の駆動波形の第２加圧要素が、第１の駆動波形の第１加圧要素の発生期間に重ねて発生されるので、すなわち、吐出ノズルから液体を吐出させる第１の駆動波形の第１加圧要素よりも前に第２加圧要素が発生されないので、第２加圧要素により非吐出ノズル側の圧力室内に生じた圧力変動が吐出ノズル側の液体の吐出に悪影響を及ぼす虞が少ない。これにより吐出安定性を確保することが可能となる。

〔手段４〕
上記手段２または手段３の何れかの構成において、前記調整要素は、複数の前記第２加圧要素からなり、
前記複数の第２加圧要素のうち少なくとも一つは前記第１減圧要素の発生期間に重ねて発生され、残りのうちの一つは前記第１加圧要素の発生期間に重ねて発生される構成を採用することが望ましい。

上記手段４の構成によれば、第１の駆動波形の第１減圧要素によって吐出ノズル側の圧力室が減圧されている期間および第１加圧要素によって吐出ノズル側の圧力室が加圧されている期間のそれぞれにおいて、非吐出ノズル側の圧力室の内圧が高められ、吐出ノズル側の圧力室を区画している両側の隔壁が内側に撓んだ状態となる。これにより、吐出ノズル側の圧力室内の圧力損失が大きくなり、その結果、吐出ノズルから吐出される液体の重量をより一層低下させることができる。これにより、吐出ノズルから吐出される液体の重量の調整範囲を広げることができる。

〔手段５〕
上記手段１の構成において、前記調整要素は、前記第２減圧要素からなる構成を採用することができる。

上記手段５の構成によれば、吐出ノズルから液体を吐出させるべく、第１の駆動波形の第１加圧要素によって圧力室が収縮されるのに合わせて非吐出ノズル側では第２の駆動波形の第２減圧要素によって圧力室が膨張されて内部の液体が減圧されるので、非吐出ノズル側のアクチュエーターが駆動されることなく吐出ノズルで単独で液体が吐出される場合と比較して、吐出ノズル側の圧力室を区画している両側の隔壁が外側に撓んで吐出ノズル側の圧力室の容積が増大することで圧力損失が減少する。その結果、吐出ノズルから吐出される液体の飛翔速度が増加する。したがって、液体を同時に吐出するノズルの数が少ない場合に、液体を同時に吐出するノズルの数が多い場合と比較してノズルから吐出される液体の飛翔速度が低下することが抑制される。これにより、インクを同時に吐出するノズルの数によらず、各ノズルにおける液体の飛翔速度が一定に揃えられる。

〔手段６〕
上記手段５の構成において、前記第２減圧要素は、前記第１加圧要素の発生期間に重ねて発生される構成を採用することが望ましい。

上記手段６の構成によれば、第２の駆動波形の第２減圧要素が、第１の駆動波形の第１加圧要素の発生期間に重ねて発生されるので、すなわち、吐出ノズルから液体を吐出させる第１の駆動波形の第１加圧要素よりも前に第２減圧要素が発生されないので、第２減圧要素により非吐出ノズル側の圧力室内に生じた圧力変動が吐出ノズル側の液体の吐出に悪影響を及ぼす虞が少ない。これにより吐出安定性を確保することが可能となる。

〔手段７〕
上記手段５または手段６の何れかの構成において、前記調整要素は、複数の前記第２減圧要素からなり、
前記複数の第２減圧要素のうち少なくとも一つは前記第１減圧要素の発生期間に重ねて発生され、残りのうちの一つは前記第１加圧要素の発生期間に重ねて発生される構成を採用することが望ましい。

上記手段７の構成によれば、第１の駆動波形の第１減圧要素によって吐出ノズル側の圧力室が減圧されている期間および第１加圧要素によって吐出ノズル側の圧力室が加圧されている期間のそれぞれにおいて、非吐出ノズル側の圧力室が減圧され、吐出ノズル側の圧力室を区画している両側の隔壁が外側に撓んだ状態となる。これにより、吐出ノズル側の圧力室内の圧力損失が減少し、その結果、吐出ノズルから吐出される液体の飛翔速度をより一層増加させることができる。これにより、吐出ノズルから吐出される液体の飛翔速度の調整範囲を広げることができる。

〔手段８〕
上記手段１から手段７の何れかの構成において、前記ノズルから吐出される液体の重量を調整する第１のモード、または、前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度を調整する第２のモードを選択可能であり、
前記第１のモードにおける前記調整要素は、前記第２加圧要素から構成され、
前記第２のモードにおける前記調整要素は、前記第２減圧要素から構成されることが望ましい。

上記手段８の構成によれば、各モードのそれぞれにおいて、液体を吐出する吐出ノズルに対して隣り合う非吐出ノズルに対応するアクチュエーターを第２の駆動波形により駆動させて吐出ノズル側の圧力室を区画している隔壁を積極的に撓ませることで、吐出ノズルから吐出される液体の重量または飛翔速度が調整されるので、液体が同時に吐出されるノズルの数によらず、各ノズルから吐出される液体の重量または飛翔速度を揃えることができる。これにより、例えば、液体を記録用紙に着弾させて画像等を記録する構成においては、記録用紙に記録する画像等の内容や用途に応じて、より適切に画質の低下を抑制することが可能となる。

〔手段９〕
上記手段１から手段８の何れか一の構成において、前記第２の駆動波形の発生期間は、前記第１の駆動波形の発生期間以下である構成を採用することが望ましい。

上記手段９の構成によれば、第２の駆動波形の発生期間が、第１の駆動波形の発生期間以下であることから、第１の駆動波形および第２の駆動波形が発生される周期が、第２の駆動波形に起因して長くなることが防止される。その結果、液体吐出装置の液体吐出処理の高速化に寄与する。

プリンターの内部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図である。 プリンターの電気的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波形図である。 第１のモードにおける駆動パルスの構成を説明する波形図である。 第１のモードでインク重量を調整する場合における記録ヘッドのノズル列方向の要部断面図である。 第１のモードにおける振動駆動パルスの変形例について説明する波形図である。 第１の変形例を適用して第１のモードでインク飛翔速度を調整する場合における記録ヘッドのノズル列方向の要部断面図である。 第２のモードにおける駆動パルスの構成を説明する波形図である。 第２のモードでインク重量を調整する場合における記録ヘッドのノズル列方向の要部断面図である。 第２のモードにおける振動駆動パルスの変形例について説明する波形図である。 第３の変形例を適用して第２のモードでインク飛翔速度を調整する場合における記録ヘッドのノズル列方向の要部断面図である。

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、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。

図１はプリンター１の構成を示す斜視図である。このプリンター１は、液体吐出ヘッドの一種である記録ヘッド２が取り付けられると共に、本発明における液体の一種であるインクを貯留した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、記録動作時の記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、キャリッジ４を記録用紙６（記録媒体あるいは液体の着弾対象とも言える）の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７と、主走査方向に直交する副走査方向に記録用紙６を搬送する紙送り機構８と、を備えて概略構成されている。なお、インクカートリッジ３がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ３からインク供給チューブを通じて記録ヘッド２に供給される構成を採用することもできる。

キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出され、その検出信号がプリンターコントローラー３１のＣＰＵ３５（図４参照）に送信される。リニアエンコーダー１０は、記録ヘッド２の走査位置に応じたエンコーダーパルスを主走査方向における位置情報として出力する。このため、ＣＰＵ３５は、受信したエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ４に搭載された記録ヘッド２の走査位置を認識できる。これにより、ＣＰＵ３５はこのリニアエンコーダー１０からのエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作を制御することができる。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用紙６上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。

図２は、本実施形態の記録ヘッド２の構成を示す図であり、（ａ）は記録ヘッド２の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ′線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ′線断面図である。なお、図２（ｃ）では保護基板１９の図示が省略されている。また、図２ではノズル３つ分の構成を例示しているが、残りの他のノズルに対応する構成も同様である。本実施形態における記録ヘッド２は、圧力室基板１４、ノズルプレート１５、弾性膜１６、絶縁膜１７、圧電素子１８、及び、保護基板１９等を積層して構成されている。

圧力室基板１４は、例えば、シリコン単結晶基板から成る板材である。この圧力室基板１４には、複数の圧力室２０が、隔壁１３を間に挟んでその幅方向（ノズル列方向）に並設されている。本実施形態においては、１インチあたり３６０個の圧力室２０が形成されている。圧力室基板１４の圧力室２０の長手方向（ノズル列方向に直交する方向）におけるノズル２３と連通する側とは反対側の外側に外れた領域には連通部２１が形成され、連通部２１と各圧力室２０とが、圧力室２０毎に設けられたインク供給路２２を介して連通されている。なお、連通部２１は、後述する保護基板１９のリザーバー部２９と連通して各圧力室２０の共通のインク室となるリザーバー２７の一部を構成する。インク供給路２２は、圧力室２０よりも狭い幅で形成されており、連通部２１から圧力室２０に流入するインクに対して流路抵抗を付与する。圧力室基板１４におけるこれらの圧力室２０やインク供給路２２等の流路は、異方性エッチングにより形成されている。

圧力室基板１４の下面には、各圧力室２０に対応して複数のノズル２３が列状に開設されたノズルプレート１５が接着剤１２により接合されている。これにより、圧力室２０の下面側の開口がノズルプレート１５により封止されて圧力室２０の底部が画成される。圧力室基板１４の上面には、例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる弾性膜１６が形成されている。この弾性膜１６における圧力室２０の開口を封止する部分は、作動面として機能する。また、この弾性膜１６上には酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなる絶縁膜１７が形成され、さらに、この絶縁膜１７上には下電極２４と、圧電体２５と、上電極２６とが形成され、これらが積層状態で圧電素子１８（本発明におけるアクチュエーターの一種）が構成されている。

一般的には、圧電素子１８の何れか一方の電極が複数の圧電素子１８に共通の電極とされ、他方の電極（個別電極）及び圧電体２５が圧力室２０毎にパターニングされて構成される。そして、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分が圧電体能動部として機能する。なお、本実施形態では、下電極２４が圧電素子１８の共通電極とされ、上電極２６が圧電素子１８の個別電極とされているが、圧電体２５の分極方向や駆動回路や配線の都合等によってこれらを全体的に逆にする構成とすることもできる。何れの場合においても、圧力室２０毎に圧電体能動部が形成されていることになる。

圧力室基板１４上の圧電素子１８側の面には、圧電素子１８に対向する領域にその変位を阻害しない程度の大きさの空間となる圧電素子保持部２８を有する保護基板１９が接合されている。さらに、保護基板１９には、圧力室基板１４の連通部２１に対応する領域にリザーバー部２９が設けられている。このリザーバー部２９は、圧力室２０の並設方向に沿って長尺な矩形の開口形状を有する貫通穴として保護基板１９に形成されており、上述したように圧力室基板１４の連通部２１と連通されてリザーバー２７を画成する。このリザーバー２７は、インクの種類毎（色毎）に設けられ、複数の圧力室２０に共通のインクが貯留される。

上記構成の記録ヘッド２では、インクカートリッジ３からインクを取り込み、リザーバー２７から圧力室２０を通ってノズル２３に至るまでのインク流路がインクで満たされる。そして、プリンター本体側からの駆動信号の供給により、圧力室２０に対応するそれぞれの下電極２４と上電極２６との間に両電極の電位差に応じた電界が付与され、圧電素子１８および作動面（弾性膜１６）が撓み変形することにより、圧力室２０内に圧力変動が生じる。この圧力変動を制御することで、ノズル２３からインクを吐出させたり、或いは、インクが吐出されない程度にノズル２３におけるメニスカスを微振動させたりする。

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。本実施形態におけるプリンター１は、プリンターコントローラー３１とプリントエンジン３２とで概略構成されている。プリンターコントローラー３１は、ホストコンピューター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フェース（外部Ｉ／Ｆ）３３と、各種制御のための制御プログラム等や各種データ等を記憶したメモリー３４と、メモリー３４に記憶されている制御プログラムに従って各部の統括的な制御を行うＣＰＵ３５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３６と、を備えている。また、プリントエンジン３２は、記録ヘッド２、キャリッジ移動機構７、紙送り機構８、およびリニアエンコーダー１０等を有している。

ＣＰＵ３５は、リニアエンコーダー１０から出力されるエンコーダーパルスからタイミングパルスＰＴＳ（図４参照）を生成する。このタイミングパルスＰＴＳは、駆動信号発生回路３６が発生する駆動信号の発生開始タイミングを定める信号であり、本発明におけるタイミング信号に相当する。つまり、駆動信号発生回路３６は、このタイミングパルスＰＴＳを受信する毎に駆動信号ＣＯＭ（図４参照）を出力する。また、ＣＰＵ３５は、印刷データのラッチタイミングを規定するラッチ信号ＬＡＴ、および、駆動信号に含まれる各駆動パルスの選択タイミングを規定するチェンジ信号ＣＨを出力する（いずれも図４参照）。これらのラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＨもタイミング信号の一種である。

上記の駆動信号発生回路３６は、タイミングパルスＰＴＳの受信毎に複数の吐出駆動パルスを含む駆動信号ＣＯＭを発生する。換言すると、駆動信号発生回路３６は、上記のタイミングパルスＰＴＳに基づく周期（以下、単位周期Ｔという。）で複数、本実施形態においては合計２つの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を繰り返し発生する。なお、本実施形態における駆動信号発生回路３６は、記録用紙６に対して記録する内容（写真等の画像、文字、あるいは図形等）や用途等に応じて、ノズル２３から吐出されるインクの重量を各ノズル２３で揃えることを優先する第１のモードと、ノズル２３から吐出されるインク滴の飛翔速度を各ノズル２３で揃えることを優先する第２のモードを選択可能であり、駆動信号発生回路３６はこれらのモード毎に異なる第２の駆動信号ＣＯＭ２を出力するように構成されている。この点の詳細については後述する。

ここで、記録ヘッド２の各ノズル２３からインクを吐出させる際、インクを同時に吐出するノズル２３の数が多いほど、各ノズル２３から吐出されるインクの重量は減少し、インクを同時に吐出するノズル２３の数が少ないほど、各ノズル２３から吐出されるインクの重量は増加する傾向にある。その一因としては、記録ヘッド２内のインク流路における圧力損失がある。すなわち、同時にインクを吐出させるノズル２３の数が多いほど、インク流路を流れるインク全体の流速が高まるため、その分、圧力損失が増大して、ノズル２３からインクが吐出され難くなる。これに対し、インクを同時に吐出するノズル２３の数が少ないほど、インク流路を流れるインク全体の流速が低下し、その分、圧力損失が減少してノズル２３からインクが吐出されやすくなる。このように同時にインクを吐出するノズル２３の数に応じて吐出されるインクの重量がばらついてしまうと、記録用紙６に記録された画像等の画質が低下する虞がある。例えば、文字や細線等を記録する場合、あるいは、写真や絵等における比較的濃度が薄い部分を記録する場合のように、同時に吐出が行われるノズル２３の数が比較的少ない場合には、本来目標とする太さよりも線が太くなったり、視覚を通じて感じる粒状感（画像の粗さ）が増大したり、濃度ムラが生じたりする等の問題が生じる。

その一方で、同時にインクを吐出させるノズル２３の数が多いほど、各ノズル２３から吐出されるインクの飛翔速度は増加し、同時に吐出させるノズル２３の数が少ないほど、各ノズル２３から吐出されるインクの飛翔速度は低下する傾向にある。その要因としては、例えば、インクを吐出させるノズル２３の両隣のノズル２３でインクを吐出させない場合、インクを吐出させるべく圧電素子１８が駆動して吐出ノズルに対応する圧力室２０の内圧が変化した際に、この圧力室２０を区画している両側の隔壁が隣の圧力室２０側に撓むことで、インクを吐出させるための圧力が逃げてしまう。その結果、ノズル２３から吐出されたインクの飛翔速度が低下する。飛翔速度が各ノズルでばらついてしまうと、記録用紙６に対するインクの着弾位置がばらついてしまうので、記録画像等の画質低下を招く問題がある。例えば、文書、表、図面等を記録する場合には、インクの着弾位置がばらつくと、文字や罫線の輪郭がぼやけたり、がたついたり、ズレが生じたりする問題がある。また、記録用紙６の両面に画像等を印刷する場合あるいは比較的厚手の記録用紙６に対して印刷を行う場合には、記録ヘッド２と記録用紙６との接触を防ぐためにノズル２３から記録用紙６までの距離を広げるため、着弾位置ズレ量が一層大きくなるという問題がある。

このため、本発明に係るプリンター１では、インクを吐出するノズル２３（以下、適宜、吐出ノズルと言う）に対して隣り合うノズル２３（以下、非吐出ノズルと言う）に対応する圧電素子１８をインクが吐出されない程度に駆動させることで、インクが同時に吐出されるノズル２３の数によらずノズル２３から吐出されるインク（インク滴）の重量Ｉｗまたは飛翔速度Ｖｍを揃えるように構成されている。

まず、インク重量Ｉｗを各ノズル２３で揃えることを優先する第１のモードの場合について説明する。第１のモードは、例えば、記録用紙６に記録する画像が写真や絵などであって、特にこれらの記録画像等の色合いを優先する場合に選択されるモードである。この第１のモードにおいては、所定の吐出周期で同時にインクを吐出するノズル２３の数が比較的少ないときに吐出されたインクの重量を、同時にインクを吐出するノズル２３の数が比較的多いときのインク重量に合わせるように調整する。

図４は、本実施形態における駆動信号発生回路３６が発生する第１の駆動信号ＣＯＭ１および第２の駆動信号ＣＯＭ２の構成の一例を説明する図である。なお、同図において横軸は時間を、縦軸は電圧（電位）を、それぞれ示している。本実施形態における第１の駆動信号ＣＯＭ１は、合計３つの吐出駆動パルスＰ１（本発明における第１の駆動波形に相当）を単位周期Ｔ内に有する駆動信号である。なお、各駆動信号に含まれる駆動パルスの数や種類は図４に例示したものには限定されない。ただし、一方の駆動信号に含まれる吐出駆動パルスに対応して、他方の駆動信号には以下で説明するような振動駆動パルスが含まれる構成とされる。

本実施形態において、第１の駆動信号ＣＯＭ１の単位周期Ｔは、３つの期間（パルス発生期間）ｔ１〜ｔ３に区分されている。そして、期間ｔ１で第１吐出駆動パルスＰ１ａが発生し、期間ｔ２で第２吐出駆動パルスＰ１ｂが発生し、期間ｔ３で第３吐出駆動パルスＰ１ｃが発生する。これらの３つの吐出駆動パルスＰ１ａ〜Ｐ１ｃは、いずれも同一の波形を呈している。また、本実施形態における第２の駆動信号ＣＯＭ２は、合計３つの微振動駆動パルスＰ２（本発明における第２の駆動波形に相当）を単位周期Ｔ内に含む信号である。この第２の駆動信号ＣＯＭ２の単位周期Ｔも、第１の駆動信号ＣＯＭ１の場合と同様に３つの期間ｔ１〜ｔ３に区分されている。そして、期間ｔ１で第１微振動駆動パルスＰ２ａが発生し、期間ｔ２で第２微振動駆動パルスＰ２ｂが発生し、期間ｔ３で第３振動駆動パルスＰ２ｃが発生する。これらの３つの振動駆動パルスＰ２ａ〜Ｐ２ｃは、いずれも同一の波形を呈している。

図５は、駆動信号ＣＯＭに含まれる駆動パルスの構成を説明する波形図である。図５（ａ）は第１の駆動信号ＣＯＭ１に含まれる吐出駆動パルスＰ１の波形図である。本実施形態における吐出駆動パルスＰ１は、膨張要素ｐ１１（本発明における第１減圧要素に相当）と、膨張ホールド要素ｐ１２と、収縮要素ｐ１３（本発明における第１加圧要素に相当）と、収縮ホールド要素ｐ１４と、復帰要素ｐ１５とからなる。膨張要素ｐ１１は、インクを吐出させない程度の一定勾配で、圧力室２０の基準容積（膨張又は収縮の基準となる容積）に対応する基準電位ＶＢからこれよりも低い第１の膨張電位ＶＬ１まで一定勾配で電位を下降させる波形要素である。膨張ホールド要素ｐ１２は、膨張要素ｐ１１の終端電位である第１の膨張電位ＶＬ１を一定時間維持する波形要素である。収縮要素ｐ１３は、ノズル２３からインクを吐出させるべく第１の膨張電位ＶＬ１から基準電位ＶＢよりも高い第１の収縮電位ＶＨ１まで急勾配で電位を上昇させる波形要素である。収縮ホールド要素ｐ１４は、第１の収縮電位ＶＨ１を所定期間維持する波形要素である。また、復帰要素ｐ１５は第１の収縮電位ＶＨ１から基準電位ＶＢまでインクを吐出させない程度の一定勾配で電位を復帰させる波形要素である。この吐出駆動パルスＰ１が圧電素子１８に印加されて当該圧電素子１８が駆動されると、ノズル２３からは数〔ｎｇ〕〜十数〔ｎｇ〕程度のインク滴が吐出される。

図５（ｂ）は、上記第１のモードにおける第２の駆動信号ＣＯＭ２に含まれる振動駆動パルスＰ２の波形図である。本実施形態の第１のモードにおける振動駆動パルスＰ２は、振動収縮要素ｐ２１（本発明における第２加圧要素および調整要素に相当）と、振動収縮ホールド要素ｐ２２と、振動復帰要素ｐ２３とからなる。振動収縮要素ｐ２１は、基準電位ＶＢから第２の収縮電位ＶＨ２まで、ノズル２３からインクを吐出させない程度の勾配で電位を上昇させる波形要素である。この第２の収縮電位ＶＨ２は、基準電位ＶＢよりも高く、且つ第１の収縮電位ＶＨ１よりも低く設定されている。振動収縮ホールド要素ｐ２２は、第２の収縮電位ＶＨ２を所定期間維持する波形要素である。また、振動復帰要素ｐ２３は第２の収縮電位ＶＨ２から基準電位ＶＢまでインクを吐出させない程度の一定勾配で電位を復帰させる波形要素である。この振動駆動パルスＰ２が圧電素子１８に印加されて駆動されると、ノズル２３からインク滴が吐出されない程度の圧力変動が圧力室２０内に生じ、この圧力変動により圧力室２０内およびノズル２３内のインクが振動されて撹拌される。これによりインクの増粘の進行が抑制される。

この振動駆動パルスＰ２の振動収縮要素ｐ２１は、吐出駆動パルスＰ１の収縮要素ｐ１３の発生期間に重ねて発生される。本実施形態においては、図４に示すように、第１の駆動信号ＣＯＭ１における各吐出駆動パルスＰ１ａ〜Ｐ１ｃにそれぞれ対応するように第２の駆動信号ＣＯＭ２における振動駆動パルスＰ２ａ〜Ｐ２ｃが発生されるように構成されており、各振動駆動パルスＰ２ａ〜Ｐ２ｃの振動収縮要素ｐ２１の発生期間が、それぞれ対応する吐出駆動パルスＰ１ａ〜Ｐ１ｃの収縮要素ｐ１３の発生期間と重なっている。この発生期間に重ねて発生される状態とは、吐出駆動パルスＰ１の収縮要素ｐ１３の始端から終端まで通じて振動収縮要素ｐ２１が継続して発生されている意味である（以下、他の波形要素についても同様）。したがって、収縮要素ｐ１３の始端と終端に振動収縮要ｐ２１の始端と終端とが時間軸上でそれぞれ揃っていてもよいし、振動収縮要ｐ２１の始端が収縮要素ｐ１３の始端よりも先に発生し、振動収縮要ｐ２１の後端が収縮要素ｐ１３の後端よりも後に発生してもよい。ただし、振動収縮要ｐ２１により非吐出ノズル２３側の圧力室２０に生じる圧力変動が、吐出ノズル２３側におけるインクの吐出に悪影響を及ぼすことを抑制する上では、収縮要素ｐ１３の始端と振動収縮要ｐ２１の始端とが時間軸上で揃っていることが望ましい。なお、比較例の振動駆動パルスＰ２′は、その振動収縮要素ｐ２１′が第１吐出駆動パルスＰ１ａの膨張要素ｐ１１の発生期間に重ねて発生されるように構成されたものである。つまり、振動収縮要素ｐ２１′の発生期間が、膨張要素ｐ１１の発生期間と重なっている。

図６は、第１のモードでインク重量Ｉｗを調整する場合における記録ヘッド２のノズル列方向の要部断面図である。なお、同図における中央のノズル２３は、ある単位周期でインクを吐出する吐出ノズル２３ａであり、当該吐出ノズルの両側に位置するノズル２３は、当該単位周期でインクが吐出されない非吐出ノズル２３ｂである。第１のモードにおいては、所定の単位周期で同時にインクを吐出するノズル２３の数が比較的少ない場合において、吐出ノズル２３ａに対応する圧電素子１８ａに対しては吐出駆動パルスＰ１が印加される一方で、この吐出ノズル２３ａに隣り合う非吐出ノズル２３ｂに対応する圧電素子１８ｂには振動駆動パルスＰ２が印加される。

図６（ａ）は、上記の基準電位ＶＢが圧電素子１８（１８ａ，１８ｂ）に継続的に印加されている状態、つまり初期状態を示している。この初期状態において圧電素子１８は実際にはある程度撓んだ状態となるが、説明の便宜上、撓んでいないフラットな状態としている。この基準状態における圧力室２０（２０ａ，２０ｂ）の容積を基準容積と言う。上記の吐出駆動パルスＰ１が、吐出ノズル２３ａに対応する圧電素子１８ａに印加されると、図６（ｂ）に示すように、膨張要素ｐ１１によって圧電素子１８ａおよび弾性膜１６の作動面の幅方向中央部が圧力室２０の外側（ノズルプレート１５から離隔する側）に向けて撓む。これにより、吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａが基準電位ＶＢに対応する基準容積から第１の膨張電位ＶＬ１に対応する第１の膨張容積まで膨張する。この膨張によりノズル２３ａにおけるメニスカスが圧力室２０側に引き込まれると共に、圧力室２０ａ内にはリザーバー２７側からインク供給路２２を通じてインクが供給される。そして、この圧力室２０ａの膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ１２の発生期間中（印加期間中）に亘って維持される。

その後、図６（ｃ）に示すように、収縮要素ｐ１３が印加されることで圧電素子１８ａの中央部が圧力室２０ａの内側に撓む。これにより、ノズル２３ａからインクを吐出させるべく、圧力室２０ａは第１の膨張容積から第１の収縮電位ＶＨ１に対応する収縮容積まで急激に収縮される。これに合わせて、吐出ノズル２３ａの両隣の非吐出ノズル２３ｂ（吐出ノズル２３ａがノズル列の端部に位置する場合には、一方に隣接する非吐出ノズル２３ｂ）に対応する圧電素子１８ｂには、振動駆動パルスＰ２の振動収縮要素ｐ２１が印加される。これにより、圧電素子１８ｂの中央部が圧力室２０ｂの内側に撓み、この圧力室２０ｂは基準容積から第２の収縮電位ＶＨ２に対応する収縮容積まで収縮されて内部のインクが加圧される。このように、吐出ノズル２３ａ側でインクを吐出させるべく圧力室２０ａ内のインクを加圧している期間に亘って、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂの内圧が高められることで、吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａを区画している両側の隔壁１３が内側に撓む（図６（ｃ）における黒矢印参照）。その結果、非吐出ノズル２３ｂ側の圧電素子１８ｂを駆動することなく吐出ノズル２３ａから単独でインクを吐出させる場合と比較して、吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａの容積が小さくなるため、当該圧力室２０ａにおける圧力損失が増加し、その結果、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの重量Ｉｗが低下する。したがって、インクを同時に吐出するノズル２３の数が少ない場合に、インクを同時に吐出するノズル２３の数が多い場合と比較してノズル２３から吐出されるインクの重量Ｉｗが増加することが抑制される。これにより、インクを同時に吐出するノズル２３の数によらず、各ノズル２３のインク重量Ｉｗが一定に揃えられ、その結果、記録用紙６に記録された画像等の画質の低下が抑制される。

このときの吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの重量Ｉｗに関しては、非吐出ノズル２３ｂからインクが吐出されない範囲内で振動駆動パルスＰ２の振動収縮要素ｐ２１の電位差Ｐｄ（図５参照）を変更することによって任意に調整することができる。すなわち、電位差Ｐｄをより高く設定することで、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂの内圧がより大きくなって隔壁１３の撓み量がより大きくなり、圧力室２０ａにおける圧力損失がより増加する。その結果、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの重量Ｉｗがより減少する。逆に電位差Ｐｄをより低く設定することで、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂの内圧が相対的に小さくなって隔壁１３の撓み量が小さくなり、圧力室２０ａにおける圧力損失の増加が抑えられる。その結果、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの重量が減少する度合がより小さくなる。つまり、インク重量Ｉｗが増加する。これにより、より効果的にクロストークを抑制することが可能となる。また、例えば、環境温度が変化したときのインクの粘度変化にも対応することができる。すなわち、温度が高温になるほど、インクの粘度が低下し、吐出されるインクの重量が増加する傾向にあるため、電位差Ｐｄをより高く設定することで、温度変化によるインク重量の増加を抑えることが可能となる。同様に、温度が低温になるほど、インクの粘度が増加し、吐出されるインクの重量が低下する傾向にあるため、電位差Ｐｄをより低く設定することで、温度変化によるインク重量の低下を抑えることが可能となる。

上記吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａの収縮状態は、収縮ホールド要素ｐ１４の発生期間に亘って維持され、この間にインクの吐出によって生じた圧力室２０ａ内のインクの圧力変動は周期的に振動する。そして、圧力室２０ａ内のインク圧力が上昇するタイミングにあわせて復帰要素ｐ１５が圧電素子１８ａに印加され、これに伴って圧電素子１８ａの中央部が圧力室２０ａの外側に向けて撓んで基準状態に復帰する。これにより、圧力室２０ａが基準容積まで戻ると共に、圧力室２０ａ内のインクの圧力変動（残留振動）が低減される。同様に、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂの収縮状態は、振動収縮ホールド要素ｐ２２の発生期間に亘って維持され、その後、振動復帰要素ｐ２３が圧電素子１８ｂに印加されることで、圧力室２０ｂが基準容積まで戻る。

ここで、同様にして、非吐出ノズル２３ｂ側の圧電素子１８ｂに比較例の振動駆動パルスＰ２ａ′を印加する場合、吐出駆動パルスの膨張要素ｐ１１によって吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａが減圧されている期間に亘って、非吐出ノズル２３ｂに対応する圧電素子１８ｂには、振動収縮要素ｐ２１′が印加される。これにより、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂの内圧が高められて、圧力室２０ａを区画している両側の隔壁１３が内側に撓む。これにより、吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａ内の圧力損失が大きくなり、吐出ノズル２３ａにおけるメニスカスの引き込み量が小さくなる。その結果、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの重量Ｉｗが低下する。しかしながら、この比較例の場合、振動収縮要素ｐ２１′によって圧力室２０ｂ内に生じた圧力変動が、隣の圧力室２０ａ内のインクにも伝わって、吐出ノズル２３ａ側のインクの吐出に悪影響を及ぼす可能性がある。これに対し、本実施形態における振動駆動パルスＰ２に関し、その調整要素として機能する振動収縮要素ｐ２１が吐出駆動パルスＰ１の収縮要素ｐ１３の発生期間に重ねて発生されるので、振動収縮要素ｐ２１により圧力室２０ｂ内に生じた圧力変動が吐出ノズル２３ａ側のインクの吐出に悪影響を及ぼす虞が少ない。また、振動駆動パルスＰ２の長さ（振動収縮要素ｐ２１の始端から振動復帰要素ｐ２３の終端までの時間）は、吐出駆動パルスＰ１の長さよりも短く設定されており、第２の駆動波形の発生期間は、第１の駆動波形の発生期間以下であるから、振動駆動パルスＰ２により単位周期Ｔが長くなることが防止される。その結果、プリンター１の記録処理の高速化に寄与する。

図７は、第１のモードにおける振動駆動パルスの変形例について説明する波形図である。図７（ａ）は、変形例の振動駆動パルスと対比させるための吐出駆動パルスＰ１であり、図５（ａ）のものと同一の構成である。また、図８は、第１の変形例を適用して第１のモードでインク重量Ｉｗを調整する場合における記録ヘッド２のノズル列方向の要部断面図である。上記の振動駆動パルスＰ２は、振動収縮要素ｐ２１が吐出駆動パルスＰ１の収縮要素ｐ１３の発生期間に重ねて発生される構成であったのに対し、図７（ｂ）に示す第１の変形例の振動駆動パルスＰ３は、吐出駆動パルスＰ１の膨張要素ｐ１１の発生期間と収縮要素ｐ１３の発生期間のそれぞれに重ねて振動収縮要素が発生される点で異なっている。具体的には、振動駆動パルスＰ３は、第１の振動収縮要素ｐ３１（本発明における第２加圧要素および調整要素に相当）と、中間ホールド要素ｐ３２と、第２の振動収縮要素ｐ３３（本発明における第２加圧要素および調整要素に相当）と、振動収縮ホールド要素ｐ３４と、振動復帰要素ｐ３５とからなる。第１の振動収縮要素ｐ３１は、基準電位ＶＢから第１中間電位ＶＭ１まで、ノズル２３からインクを吐出させない程度の勾配で電位を上昇させる波形要素である。この第１中間電位ＶＭ１は、基準電位ＶＢよりも高く、第２の収縮電位ＶＨ２よりも低く設定されている。また、中間ホールド要素ｐ３２は、第１中間電位ＶＭ１を一定時間維持する波形要素である。そして、第２の振動収縮要素ｐ３３は、第１中間電位ＶＭ１から第２の収縮電位ＶＨ２まで、ノズル２３からインクを吐出させない程度の勾配で電位を上昇させる波形要素である。なお、振動収縮ホールド要素ｐ３４および振動復帰要素ｐ３５は、それぞれ上記の振動収縮ホールド要素ｐ２２および振動復帰要素ｐ２３に対応している。

この第１の変形例の振動駆動パルスＰ３の調整要素は、第２加圧要素として機能する複数の振動収縮要素からなり、そのうちの一つである第１の振動収縮要素ｐ３１は吐出駆動パルスＰ１の膨張要素ｐ１１の発生期間に重ねて発生され、残りの一つである第２の振動収縮要素ｐ３３は吐出駆動パルスＰ１の収縮要素ｐ１３の発生期間に重ねて発生される。そして、吐出駆動パルスの膨張要素ｐ１１によって吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａが減圧されている期間（図８（ｂ））および収縮要素ｐ１３によって吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａが加圧されている期間（図８（ｃ））のそれぞれにおいて、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂの内圧が高められ、圧力室２０ａを区画している両側の隔壁１３が内側に撓んだ状態となる。これにより、吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａ内の圧力損失が大きくなり、その結果、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの重量Ｉｗをより一層低下させることができる。これにより、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの重量Ｉｗの調整範囲を広げることができる。

なお、第１中間電位ＶＭ１を所定時間維持する中間ホールド要素ｐ３２を必ずしも有していなくてもよく、図７（ｃ）に示す第２の変形例の振動駆動パルスＰ４のように、振動収縮要素ｐ４１が、吐出駆動パルスＰ１の膨張要素ｐ１１の発生期間と収縮要素ｐ１３の発生期間とに亘って継続して発生される構成とすることもできる。この構成よれば、第１の変形例の構成と比較して非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂ内に生じる圧力変動が複雑化することが抑制されるので、吐出ノズル２３ａにおけるインクの吐出に対して悪影響を及ぼすことが抑制される。

次に、インクの飛翔速度Ｖｍを各ノズル２３で揃えることを優先する第２のモードの場合について説明する。この第２のモードは、例えば、記録用紙６に記録する文字や罫線などを記録する場合であって、特にインクの着弾位置の精度を優先する場合に選択されるモードである。この第２のモードにおいては所定の吐出周期で同時にインクを吐出するノズル２３の数が比較的少ないときに吐出されたインクの飛翔速度Ｖｍを、同時にインクを吐出するノズル２３の数が比較的多いときのインク飛翔速度Ｖｍに合わせるように調整する。

図９は、インクの飛翔速度Ｖｍを調整する場合における波形図である。図９（ａ）は、第２のモードにおける振動駆動パルスＰ５と対比させるための吐出駆動パルスＰ１であり、図５（ａ）のものと同一の構成である。また、図９（ｂ）は、第２のモードにおける振動駆動パルスＰ５の波形図である。第２のモードにおける振動駆動パルスＰ５は、振動膨張要素ｐ５１（本発明における第２減圧要素および調整要素に相当）と、振動膨張ホールド要素ｐ５２と、振動復帰要素ｐ５３とからなる。振動膨張要素ｐ５１は、基準電位ＶＢから第２の膨張電位ＶＬ２まで、ノズル２３からインクを吐出させない程度の勾配で電位を下降させる波形要素である。この第２の膨張電位ＶＬ２は、基準電位ＶＢよりも低く設定されている。振動膨張ホールド要素ｐ５２は、第２の膨張電位ＶＬ２を所定期間維持する波形要素である。また、振動復帰要素ｐ５３は第２の膨張電位ＶＬ２から基準電位ＶＢまでインクを吐出させない程度の一定勾配で電位を復帰させる波形要素である。この振動駆動パルスＰ２の振動膨張要素ｐ５１は、吐出駆動パルスＰ１の収縮要素ｐ１３の発生期間に重ねて発生される。

図１０は、第２のモードでインク飛翔速度Ｖｍを調整する場合における記録ヘッド２のノズル列方向の要部断面図である。第２のモードにおいても、上記第１のモードの場合と同様に、所定の単位周期で同時にインクを吐出するノズル２３の数が比較的少ない場合において、吐出ノズル２３ａに対応する圧電素子１８ａに対しては吐出駆動パルスＰ１が印加される一方で、この吐出ノズル２３ａに隣り合う非吐出ノズル２３ｂに対応する圧電素子１８ｂに振動駆動パルスＰ５が印加される。

図１０（ａ）の初期状態において上記の吐出駆動パルスＰ１が吐出ノズル２３ａに対応する圧電素子１８ａに印加されると、図１０（ｂ）に示すように、膨張要素ｐ１１によって圧電素子１８ａおよび弾性膜１６の作動面の幅方向中央部が圧力室２０の外側に向けて撓む。これにより、吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａが基準電位ＶＢに対応する基準容積から第１の膨張電位ＶＬ１に対応する第１の膨張容積まで膨張する。この圧力室２０ａの膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ１２の発生期間中（印加期間中）に亘って維持される。次に、図１０（ｃ）に示すように、収縮要素ｐ１３が印加されることで圧電素子１８ａの中央部が圧力室２０ａの内側に撓む。これにより、吐出ノズル２３ａからインクを吐出させるべく、圧力室２０ａは第１の膨張容積から第１の収縮電位ＶＨ１に対応する収縮容積まで急激に収縮される。これに合わせて、吐出ノズル２３ａの両隣の非吐出ノズル２３ｂに対応する圧電素子１８ｂには、振動駆動パルスＰ５の振動膨張要素ｐ５１が印加される。これにより、圧電素子１８ｂの中央部が圧力室２０ｂの外側に撓み、この圧力室２０ｂは基準容積から第２の膨張電位ＶＬ２に対応する膨張容積まで膨張されて内部のインクが減圧される。このように、吐出ノズル２３ａ側でインクを吐出させるべく圧力室２０ａ内のインクを加圧している期間に亘って、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂが減圧されることで、吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａを区画している両側の隔壁１３が外側に撓む（図１０（ｃ）における黒矢印参照）。その結果、非吐出ノズル２３ｂ側の圧電素子１８ｂを駆動することなく吐出ノズル２３ａから単独でインクを吐出させる場合と比較して、吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａの容積が大きくなるため、当該圧力室２０ａにおける圧力損失が減少し、インクが動きやすくなる。その結果、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの飛翔速度Ｖｍが上昇する。したがって、インクを同時に吐出するノズル２３の数が少ない場合に、インクを同時に吐出するノズル２３の数が多い場合と比較してノズル２３から吐出されるインクの飛翔速度Ｖｍが低下することが抑制される。これにより、インクを同時に吐出するノズル２３の数によらず、各ノズル２３のインク飛翔速度Ｖｍが一定に揃えられ、その結果、記録用紙６に記録された画像等の画質の低下が抑制される。

インク重量Ｉｗの調整の場合と同様に、インク飛翔速度Ｖｍに関しても非吐出ノズル２３ｂからインクが吐出されない範囲内で振動駆動パルスＰ５の振動膨張要素ｐ５１の電位差を変更することによって任意に調整することができる。すなわち、電位差Ｐｄをより高く設定することで、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂの内圧がより低下するので隔壁１３の撓み量がより大きくなり、圧力室２０ａにおける圧力損失がより減少する。その結果、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの飛翔速度Ｖｍがより増加する。逆に電位差Ｐｄをより低く設定することで、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂの内圧が相対的に大きくなって隔壁１３の撓み量が小さくなり、圧力室２０ａにおける圧力損失の減少の度合が小さくなる。その結果、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの飛翔速度Ｖｍの増加の度合が小さくなる。

図１１は、第２のモードにおける振動駆動パルスの変形例について説明する波形図である。図１１（ａ）は、変形例の振動駆動パルスと対比させるための吐出駆動パルスＰ１であり、図５（ａ）のものと同一の構成である。また、図１２は、第３の変形例を適用して第２のモードでインク飛翔速度Ｖｍを調整する場合における記録ヘッド２のノズル列方向の要部断面図である。上記の振動駆動パルスＰ５は、振動膨張要素ｐ５１が吐出駆動パルスＰ１の収縮要素ｐ１３の発生期間に重ねて発生される構成であったのに対し、図１１（ｂ）に示す第３の変形例の振動駆動パルスＰ６は、吐出駆動パルスＰ１の膨張要素ｐ１１の発生期間と収縮要素ｐ１３の発生期間のそれぞれに重ねて振動膨張要素が発生される点で異なっている。具体的には、振動駆動パルスＰ６は、第１の振動膨張要素ｐ６１（本発明における第２減圧要素および調整要素に相当）と、中間ホールド要素ｐ６２と、第２の振動膨張要素ｐ６３（本発明における第２減圧要素および調整要素に相当）と、振動膨張ホールド要素ｐ６４と、振動復帰要素ｐ６５とからなる。第１の振動膨張要素ｐ６１は、基準電位ＶＢから第２中間電位ＶＭ２まで、ノズル２３からインクを吐出させない程度の勾配で電位を上昇させる波形要素である。この第２中間電位ＶＭ２は、基準電位ＶＢよりも低く、第２の膨張電位ＶＬ２よりも高く設定されている。また、中間ホールド要素ｐ６２は、第２中間電位ＶＭ２を一定時間維持する波形要素である。そして、第２の振動膨張要素ｐ６３は、第２中間電位ＶＭ２から第２の膨張電位ＶＬ２まで、ノズル２３からインクを吐出させない程度の勾配で電位を下降させる波形要素である。なお、振動膨張ホールド要素ｐ６４および振動復帰要素ｐ６５は、それぞれ上記の振動膨張ホールド要素ｐ５２および振動復帰要素ｐ５３に対応している。

この第３の変形例の振動駆動パルスＰ６の調整要素は第２減圧要素としての複数の振動膨張要素からなり、そのうちの一つである第１の振動膨張要素ｐ６１は吐出駆動パルスＰ１の膨張要素ｐ１１の発生期間に重ねて発生され、残りの一つである第２の振動膨張要素ｐ６３は吐出駆動パルスＰ１の収縮要素ｐ１３の発生期間に重ねて発生される。そして、吐出駆動パルスの膨張要素ｐ１１によって吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａが減圧されている期間（図１２（ｂ））および収縮要素ｐ１３によって吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａが加圧されている期間（図１２（ｃ））のそれぞれにおいて、非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂが減圧され、圧力室２０ａを区画している両側の隔壁１３が外側に撓んだ状態となる。これにより、吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａが拡げられて圧力損失がより抑えられ、その結果、吐出ノズル２３ａから吐出されるインクの飛翔速度をより一層増加させることができる。これにより、吐出ノズルから吐出される液体の飛翔速度の調整範囲を広げることができる。

なお、第２中間電位ＶＭ２を所定時間維持する中間ホールド要素ｐ６２を必ずしも有していなくてもよく、図１１（ｃ）に示す第４の変形例の振動駆動パルスＰ７のように、振動膨張要素ｐ７１が、吐出駆動パルスＰ１の膨張要素ｐ１１の発生期間と収縮要素ｐ１３の発生期間とに亘って継続して発生される構成とすることもできる。この構成よれば、第３の変形例の構成と比較して非吐出ノズル２３ｂ側の圧力室２０ｂ内に生じる圧力変動が複雑化することが抑制されるので、吐出ノズル２３ａにおけるインクの吐出に対して悪影響を及ぼすことが抑制される。

以上のように、本発明に係るプリンター１では、ノズル２３から吐出されるインクの重量Ｉｗを調整する第１のモード、または、ノズル２３から吐出されるインクの飛翔速度を調整する第２のモードを選択可能であり、各モードのそれぞれにおいて、インクを吐出する吐出ノズル２３ａに対して隣り合う非吐出ノズル２３ｂに対応する圧電素子１８ｂを振動駆動パルスにより駆動させて吐出ノズル２３ａ側の圧力室２０ａを区画している隔壁１３を積極的に撓ませることで、インク重量Ｉｗまたはインク飛翔速度Ｖｍが調整されるので、インクが同時に吐出されるノズル２３の数によらずノズル２３から吐出されるインク重量Ｉｗまたは飛翔速度Ｖｍを揃えることができる。これにより、記録用紙６に記録する画像等の内容や用途に応じて、より適切に画質の低下を抑制することが可能となる。

なお、本発明における第２の駆動波形としては、上記で例示した振動駆動パルスには限られず、種々の構成のものを採用することが可能である。要は、第２の駆動波形は、圧力室内を減圧させるように圧電素子を駆動する第２減圧要素、又は、圧力室内を加圧させるようにアクチュエーターを駆動する第２加圧要素のうちいずれか一方からなる調整要素を含み、調整要素は、吐出駆動パルスの第１減圧要素の発生期間または第１加圧要素の発生期間のうちの少なくとも一方の発生期間に重ねて発生されるものであればよい。

さらに、上記実施形態では、アクチュエーターとして圧電素子１８を例示したがこれには限られず、例えば、発熱素子や静電アクチュエーター等の種々のアクチュエーターを採用することができる。

そして、本発明は、アクチュエーターを駆動させることで圧力室内の液体に生じる圧力変動によりノズルから液体を吐出させる構成を有する液体吐出装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、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や、記録装置以外の液体吐出装置、例えば、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。

１…プリンター，２…記録ヘッド，６…記録用紙６，１３…隔壁，１４…圧力室基板，１５…ノズルプレート，１６…弾性膜，１８…圧電素子，２０…圧力室，２３…ノズル，３１…プリンターコントローラー，３５…ＣＰＵ，３６…駆動信号発生回路

Claims (9)

1. 並設された複数のノズル、互いに隔壁を隔てて形成されて各ノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室、および、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる複数のアクチュエーターを有し、当該アクチュエーターの駆動によって前記ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
   液体を吐出させる吐出ノズルに対応するアクチュエーターに印加される第１の駆動波形および、前記吐出ノズルと隣り合うノズルであって液体を吐出させない非吐出ノズルに対応するアクチュエーターに印加される第２の駆動波形を、共通のタイミング信号に基づく周期で発生する駆動信号発生回路と、
   を備え、
   前記第１の駆動波形は、前記圧力室内を減圧させるように前記アクチュエーターを駆動する第１減圧要素と、この第１減圧要素の後に発生されて前記圧力室内を加圧するように前記アクチュエーターを駆動する第１加圧要素と、を含み、
   前記第２の駆動波形は、前記圧力室内を減圧させるように前記アクチュエーターを駆動する第２減圧要素、又は、前記圧力室内を加圧させるように前記アクチュエーターを駆動する第２加圧要素のうちいずれか一方からなる調整要素を含み、
   前記調整要素は、前記第１減圧要素の発生期間または前記第１加圧要素の発生期間のうちの少なくとも一方の発生期間に重ねて発生されることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記調整要素は、前記第２加圧要素からなることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第２加圧要素は、前記第１加圧要素の発生期間に重ねて発生されることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記調整要素は、複数の前記第２加圧要素からなり、
   前記複数の第２加圧要素のうち少なくとも一つは前記第１減圧要素の発生期間に重ねて発生され、残りのうちの一つは前記第１加圧要素の発生期間に重ねて発生されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記調整要素は、前記第２減圧要素からなることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
6. 前記第２減圧要素は、前記第１加圧要素の発生期間に重ねて発生されることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記調整要素は、複数の前記第２減圧要素からなり、
   前記複数の第２減圧要素のうち少なくとも一つは前記第１減圧要素の発生期間に重ねて発生され、残りのうちの一つは前記第１加圧要素の発生期間に重ねて発生されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の液体吐出装置。
8. 前記ノズルから吐出される液体の重量を調整する第１のモード、または、前記ノズルから吐出される液体の飛翔速度を調整する第２のモードを選択可能であり、
   前記第１のモードにおける前記調整要素は、前記第２加圧要素から構成され、
   前記第２のモードにおける前記調整要素は、前記第２減圧要素から構成されることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の液体吐出装置。
9. 前記第２の駆動波形の発生期間は、前記第１の駆動波形の発生期間以下であることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載の液体吐出装置。

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