JP2021115770A - 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャビティに収容される液体の撹拌をより効果的に行うことができる液滴吐出ヘッドを提供する。【解決手段】印刷ヘッド１３は、ノズル７４と、ノズル７４に連通し、インクを収容するキャビティ７３と、第１駆動信号Ｓ１Ａにより駆動され、キャビティ７３の容積を増減可能な第１アクチュエーター８１と、第１駆動信号Ｓ１Ａを反転するインバーター８４を有し、反転された第１駆動信号Ｓ１Ａである反転第１駆動信号Ｓ１Ｂにより駆動され、キャビティ７３の容積を増減可能な第２アクチュエーター８２と、第２駆動信号Ｓ２により駆動され、キャビティ７３の容積を増減可能な第３アクチュエーター８３と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、該液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置に関する。

従来技術として、例えば、特許文献１には、液滴を吐出するヘッドの圧力室内にアクチュエーターを２つ設け、液滴を吐出していないときに２つのアクチュエーターに逆位相の駆動信号を印加することで、液滴を吐出することなくキャビティ内の液体を撹拌することができる液滴吐出装置が記載されている。

特開２０１０−２２１５３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の液滴吐出装置では、圧力室内の液体の撹拌を行うモードが、２つのアクチュエーターに逆位相の駆動信号を印加して行うモードに限られるので、液体の撹拌が効果的に行えない場合があるという課題があった。

本願の液滴吐出ヘッドは、ノズルと、前記ノズルに連通し、液体を収容するキャビティと、前記キャビティの容積を増減可能な３つ以上のアクチュエーターと、前記３つ以上のアクチュエーターのそれぞれを個別に駆動可能な駆動信号を伝達する信号線と、を備える。

本願の液滴吐出ヘッドは、ノズルと、前記ノズルに連通し、液体を収容するキャビティと、第１駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第１アクチュエーターと、前記第１駆動信号を反転するインバーターを有し、反転された前記第１駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第２アクチュエーターと、第２駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第３アクチュエーターと、を備える。

本願の液滴吐出装置は、ノズルと、前記ノズルに連通し、液体を収容するキャビティと、前記キャビティの容積を増減可能な３つ以上のアクチュエーターと、前記３つ以上のアクチュエーターのそれぞれを個別に駆動可能な駆動信号を伝達する信号線と、を有する液滴吐出ヘッドと、前記信号線を介して前記アクチュエーターを駆動する制御部と、を備え、前記制御部は、前記３つ以上のアクチュエーターの内のひと組のアクチュエーターを、第１駆動信号および反転された前記第１駆動信号により駆動し、前記３つ以上のアクチュエーターの内の前記ひと組のアクチュエーターとは異なるアクチュエーターを、第２駆動信号により駆動する。

本願の液滴吐出装置は、ノズルと、前記ノズルに連通し、液体を収容するキャビティと、第１駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第１アクチュエーターと、前記第１駆動信号を反転するインバーターを有し、反転された前記第１駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第２アクチュエーターと、第２駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第３アクチュエーターと、を有する液滴吐出ヘッドと、前記第１駆動信号および前記第２駆動信号を生成する制御部と、を備える。

実施形態１に係る液滴吐出装置を備える印刷システムの構成を示す正面図である。 実施形態１に係る液滴吐出装置を備える印刷システムの構成を示すブロック図である。 液滴吐出ヘッドとしての印刷ヘッドを下面から見た、ノズルの配列の例を示す模式図である。 印刷ヘッドの要部断面図である。 印刷ヘッドを駆動する駆動制御系統の構成の例を示すブロック図である。 非吐出駆動信号を示すタイミングチャートである。 ノズルに形成されるメニスカスの面内振動を説明する概念図である。 実施形態２に係る液滴吐出ヘッドとしての印刷ヘッドの要部断面図である。

１．実施形態１
実施形態１に係る液滴吐出装置としてのプリンター１００の構成について、図１、図２を参照して説明する。
なお、図面に付記する座標においては、Ｚ軸方向が上下方向、＋Ｚ方向が上方向、Ｘ軸方向が前後方向、−Ｘ方向が前方向、Ｙ軸方向が左右方向、＋Ｙ方向が左方向、Ｘ−Ｙ平面が水平面としている。

プリンター１００は、プリンター１００に接続される画像処理装置１１０と共に印刷システム１を構成している。プリンター１００は、画像処理装置１１０から受信する印刷データに基づいて、ロール状に巻かれた状態で供給される長尺状の印刷媒体５に所望の画像を印刷するインクジェットプリンターである。

画像処理装置１１０は、プリンター制御部１１１、入力部１１２、表示部１１３、記憶部１１４などを備え、プリンター１００に印刷を行わせる印刷ジョブの制御を行う。画像処理装置１１０は、好適例としてパーソナルコンピューターを用いて構成している。
画像処理装置１１０が動作するソフトウェアには、印刷する画像データを扱う一般的な画像処理アプリケーションソフトウェアや、プリンター１００の制御や、プリンター１００に印刷を実行させるための印刷データを生成するプリンタードライバーソフトウェアが含まれる。以下の説明では、画像処理アプリケーションソフトウェアを単に画像処理アプリケーションと言う。また、プリンタードライバーソフトウェアを単にプリンタードライバーと言う。

プリンター制御部１１１は、ＣＰＵ１１５や、ＡＳＩＣ１１６、ＤＳＰ１１７、メモリー１１８、プリンターインターフェイス１１９などを備え、印刷システム１全体の集中管理を行う。ここで、ＣＰＵは、Central Processing Unit、ＡＳＩＣは、Application Specific Integrated Circuit、ＤＳＰは、Digital Signal Processorを意味する。
入力部１１２は、ユーザーインターフェイスとしての情報入力手段である。具体的には、例えば、キーボードやマウスポインター、あるいは情報入力機器が接続されるポートなどである。
表示部１１３は、ユーザーインターフェイスとしての情報表示手段であり、プリンター制御部１１１の制御の基に、入力部１１２から入力される情報や、プリンター１００に印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが表示される。
記憶部１１４は、ハードディスクドライブやメモリーカードなどの書き換え可能な記憶媒体であり、画像処理装置１１０が動作するソフトウェアとしてのプリンター制御部１１１で動作するプログラムや、印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが記憶される。
メモリー１１８は、ＣＰＵ１１５が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子によって構成される。ここで、ＲＡＭは、Random access memory、ＥＥＰＲＯＭは、Electrically Erasable Programmable Read-Only Memoryを意味する。

プリンター１００は、印刷部１０、移動部２０、制御部３０などから構成されている。画像処理装置１１０から印刷データを受信したプリンター１００は、印刷データに基づき、制御部３０によって印刷部１０、移動部２０を制御し、印刷媒体５に画像を印刷する。
印刷データは、例えば、デジタルカメラなどによって得られた一般的な画像データを、画像処理装置１１０が備える画像処理アプリケーションおよびプリンタードライバーによってプリンター１００で印刷できるように変換処理した画像形成用のデータであり、プリンター１００を制御するコマンドを含んでいる。

印刷部１０は、ヘッドユニット１１、インク供給部１２などから構成されている。
移動部２０は、走査部４０、搬送部５０などから構成されている。走査部４０は、キャリッジ４１、ガイド軸４２、キャリッジモーターなどから構成されている。搬送部５０は、供給部５１、収納部５２、搬送ローラー５３、プラテン５５などから構成されている。
なお、キャリッジモーターは図示を省略している。

ヘッドユニット１１は、液体としてのインクを液滴としてのインク滴として吐出する複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドとしての印刷ヘッド１３およびヘッドドライバー１４を備えている。ヘッドユニット１１は、キャリッジ４１に搭載され、走査方向であるＸ軸方向に移動するキャリッジ４１に伴って走査方向に往復移動する。ヘッドユニット１１が、つまり印刷ヘッド１３が、走査方向に移動しながら制御部３０の制御の下に、プラテン５５に支持される印刷媒体５にインク滴を吐出することによって、走査方向に沿ったドットの列が印刷媒体５に形成される。

インク供給部１２は、インクタンクおよびインクタンクから印刷ヘッド１３にインクを供給するインク供給路などを備えている。インク供給路については、図示を省略している。
インクには、好適例として、シアン、マゼンタ、イエローの３色のインクセットにブラックを加えた４色のインクセットを用いている。インクタンク、インク供給路、および同一インクを吐出するノズルまでのインク供給経路は、インク毎に独立して設けられている。

インク滴を吐出する方式には、ピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、圧力室に貯留されたインクに圧電素子であるピエゾ素子を利用したアクチュエーターにより印刷情報信号に応じた圧力を加え、圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出し印刷する方式である。

移動部２０、つまり走査部４０および搬送部５０は、制御部３０の制御の下に、印刷媒体５を印刷部１０に対し相対移動させる。
ガイド軸４２は、走査方向に延在しキャリッジ４１を摺接可能な状態で支持し、また、キャリッジモーターは、キャリッジ４１をガイド軸４２に沿って往復移動させる際の駆動源となる。つまり、走査部４０は、制御部３０の制御の下にキャリッジ４１を、つまりは、印刷ヘッド１３をガイド軸４２に沿って走査方向に移動させる。

供給部５１は、印刷媒体５がロール状に巻かれたリールを回転可能に支持し、印刷媒体５を搬送経路に送り出す。収納部５２は、印刷媒体５を巻き取るリールを回転可能に支持し、印刷が完了した印刷媒体５を搬送経路から巻き取る。
搬送ローラー５３は、印刷媒体５を走査方向と交差する搬送方向であるＹ軸方向に移動させる駆動ローラーや印刷媒体５の移動に伴って回転する従動ローラーなどから成り、印刷媒体５を供給部５１から印刷部１０の印刷領域を経由し、収納部５２に搬送する搬送経路を構成する。印刷領域は、プラテン５５の上面で印刷ヘッド１３が走査移動する領域である。

制御部３０は、インターフェイス３１、ＣＰＵ３２、メモリー３３、駆動制御部３４などを備え、プリンター１００の制御を行う。
インターフェイス３１は、画像処理装置１１０のプリンターインターフェイス１１９に接続され、画像処理装置１１０とプリンター１００との間でデータの送受信を行う。
ＣＰＵ３２は、プリンター１００全体の制御を行うための演算処理装置である。
メモリー３３は、ＣＰＵ３２が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子によって構成される。
ＣＰＵ３２は、メモリー３３に格納されているプログラム、および画像処理装置１１０から受信した印刷データに従って、駆動制御部３４を介して印刷部１０、移動部２０を制御する。

駆動制御部３４は、ＣＰＵ３２の制御に基づいて、印刷部１０、移動部２０の駆動を制御する。駆動制御部３４は、移動制御信号生成回路３５、吐出制御信号生成回路３６、駆動信号生成回路３７を備えている。
移動制御信号生成回路３５は、ＣＰＵ３２からの指示に従って、移動部２０を制御する信号を生成する回路である。
吐出制御信号生成回路３６は、印刷データに基づき、ＣＰＵ３２からの指示に従って、インクを吐出するノズルの選択、吐出する量の選択、吐出するタイミングの制御などをするためのヘッド制御信号を生成する回路である。
駆動信号生成回路３７は、印刷ヘッド１３が備えるアクチュエーターを駆動する駆動信号を生成する回路である。

以上の構成により、制御部３０は、搬送部５０によって印刷領域に供給された印刷媒体５に対し、ガイド軸４２に沿って印刷ヘッド１３を支持するキャリッジ４１を走査方向移動させながら印刷ヘッド１３からインク滴を吐出する動作と、搬送部５０により走査方向と交差する搬送方向に印刷媒体５を移動させる動作とを繰り返すことにより、印刷媒体５に所望の画像を形成する。

次に図３、図４を参照して、印刷ヘッド１３の構成の例を説明する。
図３に示すように、印刷ヘッド１３は、インクを吐出する複数のノズル７４が並んで形成されたブラックインクノズル列Ｋ、シアンインクノズル列Ｃ、マゼンタインクノズル列Ｍ、イエローインクノズル列Ｙ、を備えている。各ノズル列の複数のノズル７４は、搬送方向、つまりＹ軸方向に沿って、一定の間隔でそれぞれ整列して並んでいる。
また、図４に示すように、印刷ヘッド１３は、ノズル７４毎に、ノズル７４に連通し、インクを収容する圧力室としてのキャビティ７３と、キャビティ７３内の圧力変動を発生させる圧力発生部８０とを備えている。

圧力発生部８０は、振動板７１と、第１アクチュエーター８１、第２アクチュエーター８２、第３アクチュエーター８３などから構成されている。
振動板７１は、キャビティ７３を構成する天井面を構成しており、振動板７１の撓みによりキャビティ７３の容積、つまりは内部圧力が増減する。
第１アクチュエーター８１、第２アクチュエーター８２、第３アクチュエーター８３は、キャビティ７３との間に振動板７１を挟むように、振動板７１に積層し、並んで設けられている。第１アクチュエーター８１、第２アクチュエーター８２、第３アクチュエーター８３が並んで設けられる位置は、特に限定するものではないが、図４に示すように、キャビティ７３が延在する方向の一方の側に第１アクチュエーター８１が、他方の側に第２アクチュエーター８２が設けられることが好ましい。

第１アクチュエーター８１は、圧電薄膜８１ａ、電極８１ｂ、電極８１ｃなどによって構成されている。
圧電薄膜８１ａは、ピエゾ素子である。
電極８１ｂは、圧電薄膜８１ａの表裏の一方の面を覆うように設けられ、第１駆動信号Ｓ１Ａが伝達される信号線９１が接続されている。
電極８１ｃは、圧電薄膜８１ａの表裏の他方の面を覆うように設けられ、接地電位に接続されている。
すなわち、第１アクチュエーター８１は、第１駆動信号Ｓ１Ａにより駆動され、キャビティ７３の容積を増減可能に構成されている。

第２アクチュエーター８２は、第１アクチュエーター８１と同サイズのアクチュエーターであり、圧電薄膜８２ａ、電極８２ｂ、電極８２ｃなどによって構成され、インバーター８４を備えている。
圧電薄膜８２ａは、ピエゾ素子である。
電極８２ｂは、圧電薄膜８２ａの表裏の一方の面を覆うように設けられ、インバーター８４によって第１駆動信号Ｓ１Ａが反転された反転第１駆動信号Ｓ１Ｂが伝達される信号線９２が接続されている。
電極８２ｃは、圧電薄膜８２ａの表裏の他方の面を覆うように設けられ、接地電位に接続されている。
すなわち、第２アクチュエーター８２は、反転された第１駆動信号Ｓ１Ａにより駆動され、キャビティ７３の容積を増減可能に構成されている。

第３アクチュエーター８３は、圧電薄膜８３ａ、電極８３ｂ、電極８３ｃなどによって構成されている。
圧電薄膜８３ａは、ピエゾ素子である。
電極８３ｂは、圧電薄膜８３ａの表裏の一方の面を覆うように設けられ、第２駆動信号Ｓ２が伝達される信号線９３が接続されている。
電極８３ｃは、圧電薄膜８３ａの表裏の他方の面を覆うように設けられ、接地電位に接続されている。
すなわち、第３アクチュエーター８３は、第２駆動信号Ｓ２により駆動され、キャビティ７３の容積を増減可能に構成されている。

第１駆動信号Ｓ１Ａ、第２駆動信号Ｓ２は、制御部３０によって生成されヘッドドライバー１４を介して圧力発生部８０に伝達される。

ノズル７４はノズルプレート７５に形成されている。また、ノズルプレート７５と振動板７１とによって挟まれるように設けられたキャビティ基板７６に、キャビティ７３およびこれにインク供給口７７を介して連通するリザーバ７８とが形成されている。リザーバ７８は、インク供給路を介してインクタンクに連通している。

このような構成からなる圧力発生部８０において、電極８１ｂ、電極８２ｂ、電極８３ｂのそれぞれに駆動信号を印加することにより、図４の矢印で示すように振動板７１を撓み振動させることで、キャビティ７３内部のインクを撹拌したり、ノズル７４からインク滴を吐出させたりすることができる。

次に、図５を参照し、印刷ヘッド１３の駆動制御について説明する。
前述したように、ヘッドユニット１１は、印刷ヘッド１３、ヘッドドライバー１４などにより構成されている。また、駆動制御部３４は、吐出制御信号生成回路３６および駆動信号生成回路３７を備え、ヘッドドライバー１４を介して、印刷ヘッド１３を駆動制御する。
より具体的には、駆動制御部３４は、吐出制御信号生成回路３６が生成するヘッド制御信号と駆動信号生成回路３７が生成する駆動信号とに基づいて、ヘッドドライバー１４を介し、各ノズル７４のそれぞれに対応する圧力発生部８０を選択的に駆動する。

駆動信号生成回路３７が生成する駆動信号には、吐出駆動信号および非吐出駆動信号がある。
吐出駆動信号は、ヘッドドライバー１４が、圧力発生部８０が有するアクチュエーターを駆動してキャビティ７３内のインクに圧力変動を生じさせることによりノズル７４からインクを吐出させるための信号である。
非吐出駆動信号は、ヘッドドライバー１４が、圧力発生部８０が有するアクチュエーターを駆動してキャビティ７３内のインクに振動を与え、インクの撹拌を促すための信号であり、ノズル７４からインクを吐出させない程度に、あるいは、インクを吐出させない仕様で圧力発生部８０を駆動する。
ヘッドドライバー１４は、ヘッド制御信号に基づき、吐出駆動信号と非吐出駆動信号とを選択し、また、タイミングを制御して、圧力発生部８０を駆動する。

ヘッド制御信号には、インク滴を吐出させるべきノズル７４に対応した圧力発生部８０を指定する画素データに基づく信号、吐出する量に係る吐出駆動信号の波形パターンデータ、吐出駆動信号のタイミングを定めるクロック信号、ラッチ信号、チャンネル信号などの制御信号を含んでいる。

次に、図６を参照し、駆動信号生成回路３７が生成する駆動信号の内、非吐出駆動信号について説明する。吐出駆動信号の説明は省略する。
キャビティ７３に収容されたインクは、静止状態が継続すると、その粘度が変化して、インクの吐出特性が変化してしまう場合がある。例えば、溶媒に水や揮発性の溶剤を用いたインクの場合には、ノズル７４先端の空気に触れるメニスカス領域のインクは、溶媒の揮発により、その粘度が上昇する場合がある。また、インクには、溶媒中に顔料などの分散粒子を均一に分散させて混合したものが多く用いられている。このようなインクは、長期間静置された場合に、溶媒に比較して比重の重い分散粒子が沈降する傾向がある。このような粘度の上昇や分散粒子の沈降は、吐出不良や印刷画像の色彩むらなど、印刷品質の低下を招いてしまう。

非吐出駆動信号は、前述したように、圧力発生部８０が有するアクチュエーターを駆動してキャビティ７３内のインクに振動を与え、インクの撹拌を促すための信号である。
プリンター１００は、吐出を行わない期間において、非吐出駆動信号としての第１駆動信号Ｓ１Ａ、第１駆動信号Ｓ１Ａに基づく反転第１駆動信号Ｓ１Ｂ、および第２駆動信号Ｓ２を同時に印加することにより、第１アクチュエーター８１、第２アクチュエーター８２、第３アクチュエーター８３を駆動してキャビティ７３内のインクの撹拌を行う。

図６に示す第１駆動信号Ｓ１Ａ、および反転第１駆動信号Ｓ１Ｂは、振幅Ｖ１、周期Ｔ１にて第１アクチュエーター８１、および第２アクチュエーター８２を駆動し、キャビティ７３の内部全体に亘ってインクの撹拌を促すための駆動信号である。反転第１駆動信号Ｓ１Ｂは、第１駆動信号Ｓ１Ａを反転した信号であるため、同時に印加した場合に、キャビティ７３の容積の変動は無い。あるいは、キャビティ７３の容積の変動は微少な範囲に留まる。そのため、第１駆動信号Ｓ１Ａによる第１アクチュエーター８１の単独の駆動、あるいは反転第１駆動信号Ｓ１Ｂによる第２アクチュエーター８２の単独の駆動では吐出に至る大きな振幅Ｖ１の駆動信号であっても、吐出に至らずに、効果的に撹拌することができる。
第１駆動信号Ｓ１Ａ、および反転第１駆動信号Ｓ１Ｂは、僅かなタイミングのずれによるキャビティ７３の圧力変化を抑制するために台形波としているが、必ずしも台形波でなくとも良い。例えば、タイミングが同期した方形波であっても良い。
なお、第１駆動信号Ｓ１Ａ、および反転第１駆動信号Ｓ１Ｂの振幅Ｖ１や周波数ｆ１＝１／Ｔ１は、キャビティ７３の仕様や、インクの仕様に応じ、撹拌の効果を評価して決定することが好ましい。

第２駆動信号Ｓ２は、振幅Ｖ２、周期Ｔ２にて第３アクチュエーター８３を駆動し、キャビティ７３のコーナー領域の撹拌や、ノズル７４に形成されるメニスカスの表面の撹拌などを行う駆動信号である。
第２駆動信号Ｓ２の振幅Ｖ２は、第２駆動信号Ｓ２が、反転信号によって駆動するアクチュエーターを伴った撹拌を行う駆動信号ではないため、ノズル７４からインクを吐出させない程度に小さくする必要がある。つまり、第２駆動信号Ｓ２の振幅Ｖ２は、第１駆動信号Ｓ１Ａ、および反転第１駆動信号Ｓ１Ｂの振幅Ｖ１より極小さい。
また、第２駆動信号Ｓ２の周波数ｆ２＝１／Ｔ２は、キャビティ７３の撹拌をより効果的に可能とし、また、ノズル７４に形成されるメニスカスの表面を面内振動させるため、周波数ｆ１より高く、超音波帯以上の高周波振動である。ここで、面内振動とは、図７に概念的に示すように、メニスカス表面に振動波が形成される振動を言う。第２駆動信号Ｓ２の振幅Ｖ２や周波数ｆ２＝１／Ｔ２は、キャビティ７３の仕様や、インクの仕様に応じ、撹拌の効果を評価して決定することが好ましい。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
印刷ヘッド１３は、第１駆動信号Ｓ１Ａにより駆動されキャビティ７３の容積を増減可能な第１アクチュエーター８１と、反転された第１駆動信号Ｓ１Ａである反転第１駆動信号Ｓ１Ｂにより駆動されキャビティ７３の容積を増減可能な第２アクチュエーター８２とを備えている。そのため、第１アクチュエーター８１と第２アクチュエーター８２とを比較的大きな振幅で駆動させても、インク滴を吐出することなくキャビティ７３内のインクを撹拌することができる。また、更に、第２駆動信号Ｓ２により駆動され、キャビティ７３の容積を増減可能な第３アクチュエーター８３を備えているため、第１アクチュエーター８１と第２アクチュエーター８２とによる撹拌作用に対して、第３アクチュエーター８３により、更に異なる撹拌作用を付加することができる。そのため、より効果的な撹拌を行うことができる。また、キャビティ７３内のインクの撹拌において、アクチュエーターの駆動仕様の切り替えなどの複雑な制御も不要であり、第１駆動信号Ｓ１Ａによる駆動と第２駆動信号Ｓ２による駆動とを並行して制御することができるので、撹拌時間が長くなってしまうことも抑制できる。

また、プリンター１００は、インクを収容するキャビティ７３の容積を増減可能な、第１駆動信号Ｓ１Ａにより駆動される第１アクチュエーター８１と、反転された第１駆動信号Ｓ１Ａである反転第１駆動信号Ｓ１Ｂにより駆動される第２アクチュエーター８２と、第２駆動信号Ｓ２により駆動される第３アクチュエーター８３とを有する印刷ヘッド１３と、第１駆動信号Ｓ１Ａおよび第２駆動信号Ｓ２を生成する制御部３０とを備えている。そのため、第１アクチュエーター８１と第２アクチュエーター８２とを、第１駆動信号Ｓ１Ａと反転第１駆動信号Ｓ１Ｂにより比較的大きな振幅で駆動させても、インク滴を吐出することなく印刷ヘッド１３内のインクを撹拌することができる。また、更に、第２駆動信号Ｓ２により第３アクチュエーター８３を駆動させることにより、第１アクチュエーター８１と第２アクチュエーター８２とによる撹拌作用に対して、更に異なる撹拌作用を付加することができる。そのため、より効果的な撹拌を行うことができる。また、キャビティ７３内のインクの撹拌において、アクチュエーターの駆動仕様の切り替えなどの複雑な制御も不要であり、第１駆動信号Ｓ１Ａによる駆動と第２駆動信号Ｓ２による駆動とを並行して制御することができるので、撹拌時間が長くなってしまうことも抑制できる。つまり、プリンター１００によれば、キャビティ７３に収容されるインクの撹拌をより効果的に行うことができ、印刷品質の低下を抑制することができる。

また、第３アクチュエーター８３を駆動する第２駆動信号Ｓ２の振幅Ｖ２が、第１アクチュエーター８１を駆動する第１駆動信号Ｓ１Ａ、および第２アクチュエーター８２を駆動する反転第１駆動信号Ｓ１Ｂの振幅Ｖ１より小さい。振幅の異なる駆動信号により異なるアクチュエーターを並行して駆動させることで、キャビティ７３内のインクをより効果的に撹拌することができる。
反転第１駆動信号Ｓ１Ｂは、第１駆動信号Ｓ１Ａを反転した信号であるため、キャビティ７３の容積の変動は無い。あるいは、キャビティ７３の容積の変動は微少な範囲に留まる。そのため、第３アクチュエーター８３を駆動する第２駆動信号Ｓ２の振幅Ｖ２より大きくすることができる。振幅の大きな駆動信号によりアクチュエーターを駆動させることで、キャビティ７３内のインクをより効果的に撹拌することができる。

第３アクチュエーター８３を駆動する第２駆動信号Ｓ２の周波数ｆ２が、第１アクチュエーター８１を駆動する第１駆動信号Ｓ１Ａ、および第２アクチュエーター８２を駆動する反転第１駆動信号Ｓ１Ｂの周波数ｆ１より高い。周波数の異なる駆動信号により異なるアクチュエーターを並行して駆動させることで、キャビティ７３内のインクをより効果的に撹拌することができる。

２．実施形態２
次に、実施形態２に係る液滴吐出ヘッドとしての印刷ヘッド１３Ａ、および実施形態２に係る液滴吐出装置としてのプリンター１００Ａについて、図８を参照して説明する。
プリンター１００Ａは、印刷ヘッド１３に代わり印刷ヘッド１３Ａを、制御部３０に代わり制御部３０Ａを備えている。それ以外は、プリンター１００Ａは、プリンター１００と同じであるため、図示を省略する。また、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

印刷ヘッド１３Ａは、ノズル７４毎に、ノズル７４に連通し、インクを収容する圧力室としてのキャビティ７３と、キャビティ７３内の圧力変動を発生させる圧力発生部８０Ａと、を備えている。それ以外は、印刷ヘッド１３Ａは、印刷ヘッド１３と同じである。
圧力発生部８０Ａは、第２アクチュエーター８２に代わり第２アクチュエーター８２Ａを備えている。それ以外は、圧力発生部８０Ａは、圧力発生部８０と同じである。

第２アクチュエーター８２Ａは、第１アクチュエーター８１と同サイズのアクチュエーターであり、圧電薄膜８２ａ、電極８２ｂ、電極８２ｃなどによって構成されている。また、第２アクチュエーター８２Ａは、第２アクチュエーター８２とは異なり、インバーター８４を備えていない。
第２アクチュエーター８２Ａの電極８２ｂには、ヘッドドライバー１４を介して制御部３０Ａから伝達される反転第１駆動信号Ｓ１Ｃが伝達される信号線９２Ａが接続されている。
制御部３０Ａは、第１駆動信号Ｓ１Ａを反転した反転第１駆動信号Ｓ１Ｃを生成し、ヘッドドライバー１４を介して圧力発生部８０Ａに伝達することができる。それ以外は、制御部３０Ａは、制御部３０と同じである。なお、反転第１駆動信号Ｓ１Ｃは、反転第１駆動信号Ｓ１Ｂと同じ信号である。

すなわち、印刷ヘッド１３Ａは、第１アクチュエーター８１、第２アクチュエーター８２Ａ、第３アクチュエーター８３の３つのアクチュエーターを備え、３つのアクチュエーターのそれぞれを個別に駆動可能な駆動信号を伝達する信号線を備えている。
また、制御部３０Ａは、３つのアクチュエーターの内のひと組のアクチュエーターである第１アクチュエーター８１と第２アクチュエーター８２Ａとを、第１駆動信号Ｓ１Ａおよび反転された第１駆動信号Ｓ１Ａである反転第１駆動信号Ｓ１Ｃにより駆動し、３つのアクチュエーターの内のひと組のアクチュエーターとは異なる第３アクチュエーター８３を、第２駆動信号Ｓ２により駆動する。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
印刷ヘッド１３Ａは、キャビティ７３の容積を増減可能な３つのアクチュエーターを備えているため、これらのアクチュエーターによりキャビティ７３の容積を増減させることで、内部に収容されるインクを撹拌させることができる。また、３つのアクチュエーターのそれぞれを個別に駆動可能な駆動信号を伝達する信号線を備えているため、それぞれのアクチュエーターを並行して個別に駆動することで、より効果的な撹拌を行うことができる。また、アクチュエーターの駆動仕様の切り替えなどの複雑な制御も不要であり、並行して３つのアクチュエーターを制御することができるので、撹拌時間が長くなってしまうことも抑制できる。

また、プリンター１００Ａは、インクを収容するキャビティ７３の容積を増減可能な３つのアクチュエーターを有した印刷ヘッド１３Ａを備えている。そのため、これらのアクチュエーターにより印刷ヘッド１３Ａ内のインクを撹拌させることができ、安定したインク滴の吐出を行うことが可能となる。また、印刷ヘッド１３Ａは、３つのアクチュエーターのそれぞれを個別に駆動可能な駆動信号を伝達する信号線を備え、プリンター１００Ａは、これらの信号線を介してアクチュエーターを駆動する制御部３０Ａを備えている。そのため、それぞれのアクチュエーターを並行して個別に駆動することで、印刷ヘッド１３Ａ内のインクを、より効果的に撹拌することができる。また、アクチュエーターの駆動仕様の切り替えなどの複雑な制御も不要であり、並行して３つのアクチュエーターを制御することができるので、撹拌時間が長くなってしまうことも抑制できる。

なお、本実施形態では、第１アクチュエーター８１、第２アクチュエーター８２Ａ、第３アクチュエーター８３の３つのアクチュエーターを備える圧力発生部８０Ａの例を説明したが、圧力発生部８０Ａが備えるアクチュエーターの数は、３つに限定するものではない。圧力発生部８０Ａは、４つ以上のアクチュエーターを備え、印刷ヘッド１３Ａは、４つ以上のアクチュエーターのそれぞれを個別に駆動可能な駆動信号を伝達する信号線を備えるように構成しても良い。

また、プリンター１００Ａが備える制御部３０Ａは、４つ以上のアクチュエーターの内のひと組のアクチュエーターを、第１駆動信号Ｓ１Ａおよび反転された第１駆動信号Ｓ１Ａにより駆動し、４つ以上のアクチュエーターの内のこのひと組のアクチュエーターとは異なるアクチュエーターを、第２駆動信号Ｓ２により駆動するように構成しても良い。
また、５つ以上のアクチュエーターを備え、このひと組とは異なる他のひと組のアクチュエーターを、第１駆動信号Ｓ１Ａや第２駆動信号Ｓ２とは異なる周期や異なる振幅の駆動信号、およびその駆動信号を反転した駆動信号により駆動するように構成しても良い。
また、ひと組のアクチュエーターとしては、必ずしも２つのアクチュエーターである必要はなく、例えば、３つや４つのアクチュエーターから成るひと組のアクチュエーターであっても良い。但し、ひと組のアクチュエーターを同時に駆動した場合に、キャビティ７３の容量の変動、つまりキャビティ７３の内部のインクの圧力の変動が無い、あるいは変動が抑制された仕様で駆動することが好ましい。

１…印刷システム、５…印刷媒体、１０…印刷部、１１…ヘッドユニット、１２…インク供給部、１３…印刷ヘッド、１４…ヘッドドライバー、２０…移動部、３０…制御部、３１…インターフェイス、３２…ＣＰＵ、３３…メモリー、３４…駆動制御部、３５…移動制御信号生成回路、３６…吐出制御信号生成回路、３７…駆動信号生成回路、４０…走査部、４１…キャリッジ、４２…ガイド軸、５０…搬送部、５１…供給部、５２…収納部、５３…搬送ローラー、５５…プラテン、７１…振動板、７３…キャビティ、７４…ノズル、７５…ノズルプレート、７６…キャビティ基板、７７…インク供給口、７８…リザーバ、８０…圧力発生部、８１…第１アクチュエーター、８１ａ…圧電薄膜、８１ｂ…電極、８１ｃ…電極、８２…第２アクチュエーター、８２ａ…圧電薄膜、８２Ａ…第２アクチュエーター、８２ｂ…電極、８２ｃ…電極、８３…第３アクチュエーター、８３ａ…圧電薄膜、８３ｂ…電極、８３ｃ…電極、８４…インバーター、９１，９２，９３…信号線、１００…プリンター、１１０…画像処理装置、１１１…プリンター制御部、１１２…入力部、１１３…表示部、１１４…記憶部、１１５…ＣＰＵ、１１６…ＡＳＩＣ、１１７…ＤＳＰ、１１９…プリンターインターフェイス、Ｓ１Ａ…第１駆動信号、Ｓ１Ｂ…反転第１駆動信号、Ｓ１Ｃ…反転第１駆動信号、Ｓ２…第２駆動信号。

Claims (6)

1. ノズルと、
   前記ノズルに連通し、液体を収容するキャビティと、
   前記キャビティの容積を増減可能な３つ以上のアクチュエーターと、
   前記３つ以上のアクチュエーターのそれぞれを個別に駆動可能な駆動信号を伝達する信号線と、を備える液滴吐出ヘッド。
2. ノズルと、
   前記ノズルに連通し、液体を収容するキャビティと、
   第１駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第１アクチュエーターと、
   前記第１駆動信号を反転するインバーターを有し、反転された前記第１駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第２アクチュエーターと、
   第２駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第３アクチュエーターと、を備える液滴吐出ヘッド。
3. ノズルと、前記ノズルに連通し、液体を収容するキャビティと、前記キャビティの容積を増減可能な３つ以上のアクチュエーターと、前記３つ以上のアクチュエーターのそれぞれを個別に駆動可能な駆動信号を伝達する信号線と、を有する液滴吐出ヘッドと、
   前記信号線を介して前記アクチュエーターを駆動する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記３つ以上のアクチュエーターの内のひと組のアクチュエーターを、第１駆動信号および反転された前記第１駆動信号により駆動し、
   前記３つ以上のアクチュエーターの内の前記ひと組のアクチュエーターとは異なるアクチュエーターを、第２駆動信号により駆動する液滴吐出装置。
4. ノズルと、前記ノズルに連通し、液体を収容するキャビティと、第１駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第１アクチュエーターと、前記第１駆動信号を反転するインバーターを有し、反転された前記第１駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第２アクチュエーターと、第２駆動信号により駆動され、前記キャビティの容積を増減可能な第３アクチュエーターと、を有する液滴吐出ヘッドと、
   前記第１駆動信号および前記第２駆動信号を生成する制御部と、を備える液滴吐出装置。
5. 前記第２駆動信号の振幅が、前記第１駆動信号の振幅より小さい請求項３または請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記第２駆動信号の周波数が、前記第１駆動信号の周波数より高い請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。

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