JP2022044166A - 液体吐出装置及び液体吐出装置の駆動方法 - Google Patents

液体吐出装置及び液体吐出装置の駆動方法 Download PDF

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【課題】構造が複雑化することなく液体を加熱することができると共に小型化を図ることができる液体吐出装置及び液体吐出装置の駆動方法を提供する。【解決手段】液体を吐出するノズル３５と、前記ノズルに連通する圧力室４４と、前記圧力室内の液体に圧力変動を与える圧電アクチュエーター４３と、を備える吐出部２と、前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える不吐出振動パルスを含む駆動波形を生成する駆動波形生成部と、前記圧力室内の液体の温度に応じて、前記不吐出振動パルスの前記圧電アクチュエーターへの供給を制御する制御部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出装置及びその駆動方法に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録装置及び液体吐出装置の駆動方法に関する。
液体吐出装置は吐出部を備え、吐出部から各種の液体を液滴として吐出する装置である。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。
このような吐出部から液体を吐出する場合、液体の粘度により吐出特性が変化する。液体の粘度は、温度と相関関係にあるため、温度が低いほど粘度が高くなり、温度が高いほど粘度が低くなる特性がある。そのため、通常使用する液体の粘度に適するように設計された吐出部が、低温環境に置かれた場合や、粘度の高い液体を吐出する場合などには、所望の吐出特性を得るため、液体を加熱する必要がある。液体を加熱するために、吐出部にヒーターを設けた構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１－１３６４６０号公報
しかしながら、加熱用のヒーターを設けると液体吐出装置の構造が複雑となるという問題がある。また、加熱用のヒーターを設けた構成では、ヒーターを配置するスペースが必要になり、小型化が困難であるという問題がある。
なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を吐出する液体吐出装置においても同様に存在する。
本発明はこのような事情に鑑み、構造が複雑化することなく液体を加熱することができると共に小型化を図ることができる液体吐出装置及び液体吐出装置の駆動方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力変動を与える圧電アクチュエーターと、を備える吐出部と、前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える不吐出振動パルスを含む駆動波形を生成する駆動波形生成部と、前記圧力室内の液体の温度に応じて、前記不吐出振動パルスの前記圧電アクチュエーターへの供給を制御する制御部と、を備えることを特徴とする液体吐出装置にある。
また、本発明の他の態様は、液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力変動を与える圧電アクチュエーターと、を備える吐出部と、前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える不吐出振動パルスを含む第１駆動波形と、前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える印刷内不吐出振動パルスと前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させるように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える吐出振動パルスとを含む第２駆動波形と、を含む駆動波形を生成する駆動波形生成部と、前記駆動波形の前記圧電アクチュエーターへの供給および非供給のうち一方を選択する選択部と、液体の温度を検出する温度検出部と、印刷データに応じて印刷媒体上に画像を印刷する印刷動作期間では、前記印刷データに応じて前記印刷内不吐出振動パルスおよび前記吐出振動パルスのうち一方を前記圧電アクチュエーターに供給するように前記選択部を制御し、前記印刷動作期間外の待機期間では、前記温度検出部の検出結果に応じて、前記圧電アクチュエーターへ前記不吐出振動パルスを供給するように、前記選択部を制御する制御部と、を備える液体吐出装置にある。
また、本発明の他の態様は、液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力変動を与える圧電アクチュエーターと、を備える吐出部と、前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える不吐出振動パルスを含む駆動波形を生成する駆動波形生成部と、を備える液体吐出装置の駆動方法であって、前記圧力室内の液体の温度に応じて、前記不吐出振動パルスの前記圧電アクチュエーターへの供給を制御することを特徴とする液体吐出装置の駆動方法にある。
さらに、本発明の他の態様は、液体を吐出するノズルと、ノズルに連通する圧力室と、圧力室内の液体に圧力変動を与える圧電アクチュエーターと、を備える吐出部と、前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える不吐出振動パルスを含む第１駆動波形と、前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える印刷内不吐出振動パルスと前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させるように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える吐出振動パルスとを含む第２駆動波形と、を含む駆動波形を生成する駆動波形生成部と、液体の温度を検出する温度検出部と、を備える液体吐出装置の駆動方法であって、印刷データに応じて印刷媒体上に画像を印刷する印刷動作期間では、前記印刷データに応じて前記印刷内不吐出振動パルスおよび前記吐出振動パルスのうち一方を前記圧電アクチュエーターに供給し、前記印刷動作期間外の待機期間では、前記温度検出部の検出結果に応じて、前記圧電アクチュエーターへ前記不吐出振動パルスを供給することを特徴とする液体吐出装置の駆動方法にある。
記録装置の概略構成を模式的に示す図である。 吐出部の断面図である。 記録装置の電気的構成を示すブロック図である。 第１駆動信号を示す駆動波形である。 第２駆動信号を示す駆動波形である。 記録装置の印刷領域と非印刷領域とを説明する図である。 記録装置の駆動方法を説明するタイムチャートである。 記録装置の駆動方法を説明するフローチャートである。 印刷内不吐出パルスの補正を示す駆動波形である。 記録装置の要部断面図である。 記録装置の要部側面図である。 記録装置の要部側面図である。
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図においてＸ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向とする。各図の矢印が向かう方向を正（＋）方向、矢印の反対方向を負（－）方向として説明する。また、Ｚ方向は、鉛直方向を示し、＋Ｚ方向は鉛直下向き、－Ｚ方向は鉛直上向きを示す。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体吐出装置の一例であるインクジェット式記録装置を模式的に示す図である。
図１に示すように液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置１は、液体の一種であるインクをインク滴として印刷用紙等の印刷媒体Ｓに吐出・着弾させて、当該印刷媒体Ｓに形成されるドットの配列により画像等の印刷を行う印刷装置である。なお、印刷媒体Ｓとしては、記録用紙の他、樹脂フィルムや布等の任意の材質を用いることができる。
以下において、Ｘ、Ｙ、Ｚの３つの空間軸のうち、後述する吐出部２の移動方向（換言すると、主走査方向）をＸ軸とし、当該主走査方向と直交した印刷媒体Ｓの搬送方向をＹ軸とし、吐出部２のノズル３５が形成されたノズル面に平行な面をＸＹ平面とし、ノズル面、すなわち、ＸＹ平面に交差する（本実施形態では、直交する）方向をＺ軸とし、インク滴はＺ軸に沿った＋Ｚ方向に噴射されるものとする。
インクジェット式記録装置１は、液体であるインクを吐出する吐出部２と、液体容器３と、印刷媒体Ｓを送り出す搬送機構４と、制御部である制御ユニット５と、移動機構６と、支持台９と、を具備する。
液体容器３は、吐出部２から噴射される複数種類（例えば、複数色）のインクを個別に貯留する。液体容器３としては、例えば、インクジェット式記録装置１に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、インクを補充可能なインクタンクなどが挙げられる。また、特に図示していないが、液体容器３には、色や種類の異なる複数種類のインクが貯留されている。
制御ユニット５は、特に図示していないが、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の制御装置と半導体メモリー等の記憶装置とを含んで構成される。制御ユニット５は、記憶装置に記憶されたプログラムを制御装置が実行することでインクジェット式記録装置１の各要素、すなわち、吐出部２、搬送機構４、移動機構６等を統括的に制御する。
搬送機構４は、制御ユニット５によって制御されて印刷媒体Ｓを＋Ｙ方向に搬送するものであり、例えば、搬送ローラー４ａを有する。なお、印刷媒体Ｓを搬送する搬送機構４は、搬送ローラー４ａに限らず、ベルトやドラムによって印刷媒体Ｓを搬送するものであってもよい。
支持台９は、表面側に吐出部２から吐出されたインク滴を着弾させる印刷媒体Ｓの裏面側を支持するものである。なお、本実施形態では、印刷媒体Ｓの裏面側を支持する支持台９を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、無端ベルト等の搬送ベルトによって印刷媒体Ｓの裏面側を支持するようにしてもよい。
移動機構６は、制御ユニット５によって制御されて吐出部２をＸ軸に沿って＋Ｘ方向及び－Ｘ方向に往復させる。移動機構６によって吐出部２が往復するＸ軸に沿った＋Ｘ方向及び－Ｘ方向は、印刷媒体Ｓが搬送される＋Ｙ方向に交差する方向である。
具体的には、本実施形態の移動機構６は、搬送体７と搬送ベルト８とを具備する。搬送体７は、吐出部２を収容する略箱形の構造体、所謂、キャリッジであり、搬送ベルト８に固定される。搬送ベルト８は、±Ｘ方向に沿って架設された無端ベルトである。制御ユニット５による制御のもとで搬送ベルト８が回転することで吐出部２が搬送体７と共にＸ軸に沿って図示しないガイドレールに沿って往復移動する。なお、図１には、搬送体７に吐出部２が１つ搭載された構成を例示したが、特にこれに限定されず、搬送体７に複数の吐出部２が搭載されていてもよい。また、液体容器３は、吐出部２と共に搬送体７に搭載することも可能である。
吐出部２の主走査方向である＋Ｘ方向及び－Ｘ方向における一側、本実施形態では、＋Ｘ方向側の領域には、吐出部２のノズル３５が形成された面であるノズル面（後述）を払拭する払拭部材としてワイパー１０が配設されている。本実施形態のワイパー１０は、例えば、ゴムやエラストマー等の弾性・可撓性を有する板状の部材により構成される。ワイピング処理では、ワイパー１０の先端部がノズル面に接触した状態で両者が相対移動することにより当該ワイパー１０によってノズル面が払拭される。なお、ノズル面を払拭する払拭部材としては、ワイパー１０に限定されず、例えば、スポンジ等の多孔質材料、織物、編み物、不織布などの布等、周知の種々の構成のものを採用することができる。
また、搬送体７の待機位置であるホームポジションである＋Ｘ方向側には、上記ワイパー１０に隣接してキャップ１１が配設されている。キャップ１１は、吐出部２のノズル面に当接し得るトレイ状に形成されている。このキャップ１１は、キャップ１１内の空間が封止空部として機能し、この封止空部内に吐出部２の後述するノズル３５を臨ませた状態でノズル面に密着可能に構成されている。また、このキャップ１１には、図示しない廃液チューブを介してポンプが接続されており、このポンプの駆動によってキャップ１１の封止空部内を負圧化することができる。
これらワイパー１０及びキャップ１１によって吐出部２のメンテナンスが行われる。すなわち、本実施形態では、ワイパー１０及びキャップ１１が、吐出部内の液体であるインクを排出するメンテナンス処理を行う「メンテナンス部」となっている。キャップ１１によって吐出部２内のインクを外部に排出する処理が行われた後は、ワイパー１０によるノズル面の払拭が行われる。
ここで、本実施形態の吐出部２について、さらに図２を参照して説明する。なお、図２は、吐出部２の一例を説明する断面図である。
本実施形態における吐出部２は、ノズルプレート３６、連通板３９、圧力室形成基板４０、振動板４５、コンプライアンス基板４１、圧電アクチュエーター４３、保護基板５１、ホルダー４２等の複数の構成部材が積層されて接着剤等によって接合されてユニット化されている。
本実施形態における圧力室形成基板４０は、ノズルプレート３６に形成された複数のノズル３５のそれぞれに連通する複数の圧力室４４を有する。圧電アクチュエーター４３は、各圧力室４４に対応して複数設けられている。圧電アクチュエーター４３は、圧電素子とも言い、相互に対向する電極間に圧電体を介在させた駆動素子である。この圧電アクチュエーター４３は、駆動信号に基づいて変形することで振動板４５を振動させて、圧力室４４内のインクの圧力を変動させる。圧力室４４と圧電アクチュエーター４３との間には、振動板４５が設けられており、この振動板４５によって圧力室４４の＋Ｚ方向側の開口が封止されて当該圧力室４４の一部が区画されている。なお、圧力室形成基板４０と振動板４５とが一体形成されていてもよい。そして、この振動板４５上における各圧力室４４に対応する領域に圧電アクチュエーター４３がそれぞれ積層されている。本実施形態の圧電アクチュエーター４３は、例えば、振動板４５上に、不図示の第１電極、圧電体層及び第２電極が順次積層されてなる。このように構成された圧電アクチュエーター４３は、第１電極と第２電極との間に両電極の電位差に応じた電界が付与されると撓み変形する。なお、第１電極と第２電極との何れか一方は、圧電アクチュエーター４３毎に設けられた個別電極を構成し、何れか他方は複数の圧電アクチュエーター４３に亘って共通する共通電極を構成する。
また、圧電アクチュエーター４３には、当該圧電アクチュエーター４３を駆動する駆動回路５２が実装されたフレキシブル基板である配線基板５３が接続されている。本実施形態では、特に図示していないが、圧電アクチュエーター４３の各電極に接続された引き出し配線を圧力室形成基板４０の表面に引き出し、この引き出し配線に配線基板５３が電気的に接続されている。なお、駆動回路５２は、吐出部２の内部に実装されていてもよく、駆動回路５２と圧電アクチュエーター４３との接続は、配線基板５３に限定されず、ボンディングワイヤーや成膜した配線によるものであってもよい。
保護基板５１は、圧力室形成基板４０の－Ｚ方向側の面に固定されて複数の圧電アクチュエーター４３を保護する。
圧力室形成基板４０の＋Ｚ方向側の面には、＋Ｚ方向に見た平面視において圧力室形成基板４０よりも広い面積を有する連通板３９が接合されている。本実施形態の連通板３９には、圧力室４４とノズル３５とを連通するノズル連通口４６と、各圧力室４４に共通して設けられた共通液室４７と、この共通液室４７と圧力室４４とを連通する個別連通口４８と、が形成されている。共通液室４７は、ノズル３５が並設された方向である±Ｙ方向に沿って延在する空間である。本実施形態においては、ノズルプレート３６に設けられた２つのノズル３５の列にそれぞれ対応して２つの共通液室４７が形成されている。個別連通口４８は、各圧力室４４にそれぞれ対応してノズル列方向である±Ｙ方向に沿って複数形成されている。この個別連通口４８は、圧力室４４のノズル連通口４６と連通する部分とは反対側の端部と連通する。
連通板３９の＋Ｚ方向側の面の略中央部分には、複数のノズル３５が形成されたノズルプレート３６が接合される。本実施形態におけるノズルプレート３６は、＋Ｚ方向に見た平面視で連通板３９よりも小さい外形の板材である。このノズルプレート３６は、連通板３９の＋Ｚ方向側の面において、共通液室４７の開口から外れた位置であって、ノズル連通口４６が開口した領域に、これらのノズル連通口４６と複数のノズル３５とがそれぞれ連通する状態で接着剤等により接合される。本実施形態におけるノズルプレート３６には、複数のノズル３５がＹ軸に沿って並設されてなるノズル列が合計２つ形成されている。ノズルプレート３６のうち＋Ｚ方向側の表面がノズル面３７となっている。
また、連通板３９の＋Ｚ方向側の面において、ノズルプレート３６から外れた位置にコンプライアンス基板４１が接合される。このコンプライアンス基板４１は、連通板３９の＋Ｚ方向側の面に位置決めされて接合された状態で、連通板３９の＋Ｚ方向側の面における共通液室４７の開口を封止している。このコンプライアンス基板４１は、可撓変形することで、インク流路内、特に共通液室４７内の圧力変動を緩和する機能を有する。
圧力室形成基板４０、保護基板５１及び連通板３９は、ホルダー４２に固定されている。このホルダー４２の内部において、圧力室形成基板４０を間に挟んだ両側には、連通板３９の共通液室４７と連通する導入液室４９が形成されている。なお、本実施形態では、ホルダー４２の導入液室４９と連通板３９の共通液室４７とを合わせて、マニホールドとも称する。
また、ホルダー４２の－Ｚ方向側の面には、各導入液室４９と連通する導入口５０がそれぞれ開設されている。導入口５０は、液体容器３と図示しない弁機構等を有する流路部材等を介して連通し、液体容器３から送られたインクは、導入口５０、導入液室４９、及び共通液室４７へと導入され、共通液室４７から個別連通口４８を通じて各圧力室４４に供給される。
このような吐出部２では、導入液室４９から共通液室４７及び圧力室４４を通ってノズル３５に至るまでの流路内がインクで満たされた状態で、圧電アクチュエーター４３が駆動されることにより、圧力室４４内のインクに圧力変動が生じ、この圧力変動によって所定のノズル３５からインクが噴射される。
また、インクジェット式記録装置１は、制御ユニット５を具備する。ここで、本実施形態の電気的構成について図３を参照して説明する。なお、図３は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録装置１の電気的構成を示すブロック図である。
図３に示すように、インクジェット式記録装置１は、制御部であるプリンターコントローラー２１０と、プリントエンジン２２０と、を備えている。
プリンターコントローラー２１０は、インクジェット式記録装置１の全体の制御をする要素であり、本実施形態では、インクジェット式記録装置１に設けられた制御ユニット５内に設けられている。このプリンターコントローラー２１０が、特許請求の範囲に記載の「制御部」に相当する。
プリンターコントローラー２１０は、外部インターフェイス２１１（以下、外部Ｉ／Ｆ２１１と言う）と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ２１２と、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ２１３と、ＣＰＵ等を含んで構成した制御処理部２１４と、を具備する。また、プリンターコントローラー２１０は、クロック信号を発生する発振回路２１５と、吐出部２へ供給するための駆動信号を発生する駆動信号生成部２１６と、駆動信号や印刷データに基づいて展開されたドットパターンデータ（別名ビットマップデータとも言う）等をプリントエンジン２２０に送信する内部インターフェイス２１８（以下、内部Ｉ／Ｆ２１８と言う）と、を具備する。
外部Ｉ／Ｆ２１１は、例えば、キャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成される印刷データを、ホストコンピューター等の外部装置から受信する。また、この外部Ｉ／Ｆ２１１を通じてビジー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）が、外部装置に対して出力される。
ＲＡＭ２１２は、受信バッファー２１２Ａ、中間バッファー２１２Ｂ、出力バッファー２１２Ｃ及び図示しないワークメモリーとして機能する。そして、受信バッファー２１２Ａは外部Ｉ／Ｆ２１１によって受信された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファー２１２Ｂは制御処理部２１４が変換した中間コードデータを記憶し、出力バッファー２１２Ｃはドットパターンデータを記憶する。なお、このドットパターンデータは、階調データをデコード（翻訳）することにより得られる印字データによって構成してある。
また、ＲＯＭ２１３には、各種データ処理を行わせるための制御プログラム（制御ルーチン）の他に、フォントデータ、グラフィック関数等を記憶させてある。
制御処理部２１４は、受信バッファー２１２Ａ内の印刷データを読み出すと共に、この印刷データを変換して得た中間コードデータを中間バッファー２１２Ｂに記憶させる。また、中間バッファー２１２Ｂから読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ２１３に記憶させている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パターンデータに展開する。そして、制御処理部２１４は、必要な装飾処理を施した後に、この展開したドットパターンデータを出力バッファー２１２Ｃに記憶させる。
そして、吐出部２に１行分のドットパターンデータが得られたならば、この１行分のドットパターンデータは、内部Ｉ／Ｆ２１８を通じて吐出部２に出力される。また、出力バッファー２１２Ｃから１行分のドットパターンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータは中間バッファー２１２Ｂから消去され、次の中間コードデータについての展開処理が行われる。
駆動信号生成部２１６は、第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２とを生成する。ここで第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２とは、駆動波形で示されるものであり、第１駆動波形ＣＯＭ１及び第２駆動波形ＣＯＭ２とも言う。また、駆動信号生成部２１６は、駆動波形で示される駆動信号を生成するものであり、駆動波形を生成する駆動波形生成部に相当する。
第１駆動信号ＣＯＭ１は、詳しくは後述するが、ノズル３５からインク滴を吐出させないように圧電アクチュエーターを駆動する不吐出振動パルスＮＰ１を含むものである。
第２駆動信号ＣＯＭ２は、詳しくは後述するが、ノズル３５からインク滴を吐出させるように圧電アクチュエーター４３を駆動する吐出振動パルスＤＰと、ノズル３５からインク滴を吐出させないように圧電アクチュエーター４３を駆動する印刷内不吐出振動パルスＮＰ２と、を含む。
このような駆動信号生成部２１６が生成した第１駆動信号ＣＯＭ１、第２駆動信号ＣＯＭ２は、圧電アクチュエーター４３の個別電極である一方の電極に選択的に供給される。
プリントエンジン２２０は、吐出部２と搬送機構４と移動機構６と温度検出部２１９とを含んで構成してある。
吐出部２は、シフトレジスター回路とラッチ回路とデコーダーと制御ロジックとレベルシフター回路とスイッチ回路とを有する駆動回路５２と、圧電アクチュエーター４３と、を備えている。
シフトレジスター回路は、第１シフトレジスター１２２Ａ及び第２シフトレジスター１２２Ｂからなる。
また、ラッチ回路は、第１ラッチ回路１２３Ａ及び第２ラッチ回路１２３Ｂからなる。
また、レベルシフター回路は、第１レベルシフター１２４Ａ及び第２レベルシフター１２４Ｂからなる。
また、スイッチ回路は、第１スイッチ１２５Ａ及び第２スイッチ１２５Ｂからなる。
そして、各シフトレジスター１２２Ａ、１２２Ｂ、各ラッチ回路１２３Ａ、１２３Ｂ、各レベルシフター１２４Ａ、１２４Ｂ、各スイッチ１２５Ａ、１２５Ｂは、特に図示していないが、それぞれ吐出部２のノズル３５毎に設けられたシフトレジスター素子、ラッチ素子、レベルシフター素子、スイッチ素子、圧電アクチュエーター４３から構成されている。これらシフトレジスター１２２、ラッチ回路１２３、レベルシフター１２４、スイッチ１２５及び圧電アクチュエーター４３は、この順で電気的に接続されている。
この吐出部２は、プリンターコントローラー２１０からの記録データ（ＳＩ）に基づいて圧電アクチュエーター４３を駆動させる。本実施形態では、記録データの上位ビット群、記録データの下位ビット群の順に吐出部２へ送られてくるので、まず、記録データの上位ビット群が第２シフトレジスター１２２Ｂにセットされる。全てのノズル３５について記録データの上位ビット群が第２シフトレジスター１２２Ｂにセットされると、これらの上位ビット群が第１シフトレジスター１２２Ａにシフトする。これと同時に、記録データの下位ビット群が第２シフトレジスター１２２Ｂにセットされる。
第１シフトレジスター１２２Ａの後段には、第１ラッチ回路１２３Ａが電気的に接続され、第２シフトレジスター１２２Ｂの後段には、第２ラッチ回路１２３Ｂが電気的に接続されている。そして、プリンターコントローラー２１０からのラッチ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路１２３Ａ、１２３Ｂに入力されると、第１ラッチ回路１２３Ａは記録データの上位ビット群をラッチし、第２ラッチ回路１２３Ｂは記録データの下位ビット群をラッチする。各ラッチ回路１２３Ａ、１２３Ｂでラッチされた記録データ（上位ビット群、下位ビット群）は、それぞれデコーダー１２６に出力される。このデコーダー１２６は、記録データの上位ビット群及び下位ビット群に基づいて、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２を構成する不吐出振動パルスＮＰ１、吐出振動パルスＤＰ、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を選択するためのパルス選択データを生成する。
パルス選択データは、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２毎に生成される。すなわち、第１駆動信号ＣＯＭ１に対応する第１パルス選択データは、１ビットのデータによって構成されている。また、第２駆動信号ＣＯＭ２に対応する第２パルス選択データは、１ビットのデータによって構成されている。
また、デコーダー１２６には、制御ロジック１２７からのタイミング信号も入力される。この制御ロジック１２７は、ラッチ信号やチャンネル信号の入力に同期してタイミング信号を発生する。このタイミング信号も第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２毎に生成される。デコーダー１２６によって生成された各パルス選択データは、タイミング信号によって規定されるタイミングで上位ビット側から順次各レベルシフター１２４Ａ、１２４Ｂに入力される。これらレベルシフター１２４Ａ、１２４Ｂは、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが「１」の場合には、対応する各スイッチ１２５Ａ、１２５Ｂが駆動可能な電圧値、例えば、数十ボルトに昇圧した電気信号を出力する。すなわち、第１パルス選択データが「１」の場合には、第１スイッチ１２５Ａに電気信号が出力され、第２パルス選択データが「１」の場合には、第２スイッチ１２５Ｂに電気信号が出力されて接続状態となる。
第１スイッチ１２５Ａの入力側には駆動信号生成部２１６からの第１駆動信号ＣＯＭ１が供給されており、第２スイッチ１２５Ｂの入力側には駆動信号生成部２１６からの第２駆動信号ＣＯＭ２が供給されている。また、各スイッチ１２５Ａ、１２５Ｂの出力側には、圧電アクチュエーター４３が電気的に接続されている。そして、これら第１スイッチ１２５Ａ及び第２スイッチ１２５Ｂは、発生される駆動信号の種類毎に設けられており、駆動信号生成部２１６と圧電アクチュエーター４３との間に介在して第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２を圧電アクチュエーター４３に選択的に供給する。なお、第１スイッチ１２５Ａ及び第２スイッチ１２５Ｂが共に切断状態となると、圧電アクチュエーター４３には第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２が供給されない。
このようなパルス選択データは、各スイッチ１２５Ａ、１２５Ｂの動作を制御する。すなわち、第１スイッチ１２５Ａに入力されたパルス選択データが「１」である期間中は、この第１スイッチ１２５Ａが接続された導通状態となり、第１駆動信号ＣＯＭ１が圧電アクチュエーター４３に供給される。同様に、第２スイッチ１２５Ｂに入力されたパルス選択データが「１」である期間中は、この第２スイッチ１２５Ｂが接続された導通状態となり、第２駆動信号ＣＯＭ２が圧電アクチュエーター４３に供給される。そして、供給された第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２に応じて圧電アクチュエーター４３に印加される駆動信号、所謂、印加パルスが変化する。一方、各スイッチ１２５Ａ、１２５Ｂに入力されたパルス選択データが共に「０」の期間中は、各スイッチ１２５Ａ、１２５Ｂが切断状態となり、圧電アクチュエーター４３には第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２が供給されない。要するにパルス選択データとして「１」が設定された期間のパルスが選択的に圧電アクチュエーター４３に供給される。なお、パルス選択データが共に「０」の期間において、圧電アクチュエーター４３は直前の電位を保持するので、直前の変位状態が維持される。
このように、本実施形態では、デコーダー１２６、制御ロジック１２７、各レベルシフター１２４Ａ、１２４Ｂ及び各スイッチ１２５Ａ、１２５Ｂは、圧電アクチュエーター４３に第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の何れか一方を供給又は両方を非供給する「選択部」として機能する。
なお、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出する圧力室４４内のインクの温度に応じて、第１駆動信号ＣＯＭ１の不吐出振動パルスＮＰ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の圧電アクチュエーター４３への供給の制御を行う。ここで、温度検出部２１９が検出する圧力室４４のインクの温度は、圧力室内のインクを直接検出したものであってもよく、また、圧力室４４内のインクの温度を推定したものであってもよい。例えば、圧力室４４内のインク又は圧力室に連通する流路、例えば、マニホールド内のインクの温度を検出する温度検出部２１９を設け、温度検出部２１９の検出結果を圧力室４４のインクの温度としてもよい。また、温度検出部２１９は吐出部２に接触するように設けた周知の種々の構成のものを採用することができる。つまり、温度検出部２１９は、例えば、配線基板５３、保護基板５１、ホルダー４２、コンプライアンス基板４１等に設けるようにし、これらの検出結果から圧力室４４内のインクの温度を推定してもよい。さらに、温度検出部２１９は、インクジェット式記録装置１内に設け、インクジェット式記録装置１内に設けられた温度検出部２１９の検出結果から圧力室４４内のインクの温度を推定してもよい。また、ノズル３５から吐出されたインク滴の温度を温度検出部２１９によって検出し、この検出結果を圧力室４４内のインクの温度としてもよい。
このような温度検出部２１９は、温度を検出するものであり、例えば、熱電抵抗体、熱電対、サーミスターなどの接触式の温度センサーを用いることができる。
次に、駆動信号生成部２１６が生成する第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２と、これら第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電アクチュエーター４３への供給制御について説明する。なお、図４は、第１駆動信号ＣＯＭ１を示す駆動波形である。図５は、第２駆動信号ＣＯＭ２を示す駆動波形である。
図４に示すように、第１駆動信号ＣＯＭ１は、発振回路２１５から発信されるクロック信号により規定される単位周期Ｔ毎に駆動信号生成部２１６から繰り返し生成される。単位周期Ｔは、吐出周期Ｔ又は記録周期Ｔとも言い、印刷媒体Ｓに印刷する画像等の１画素分に対応する。本実施形態では、第１駆動信号ＣＯＭ１は、ノズル３５からインク滴を吐出させないように圧電アクチュエーター４３を駆動する不吐出振動パルスＮＰ１を１記録周期Ｔ内に有する信号であり、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。
不吐出振動パルスＮＰ１は、ノズル３５からインク滴を吐出させないように圧電アクチュエーター４３を振動させる駆動波形であり、本実施形態では、台形波となっている。具体的には、不吐出振動パルスＮＰ１は、中間電位Ｖｍから第１電位Ｖ１まで印加して圧力室４４の容積を基準容積から膨張させる第１不吐出膨張要素Ｐ１と、第１不吐出膨張要素Ｐ１によって膨張した圧力室４４の容積を一定時間維持する第１不吐出膨張維持要素Ｐ２と、第１電位Ｖ１の膨張状体から中間電位Ｖｍの基準容積まで圧力室４４を復帰させる第１不吐出復帰要素Ｐ３と、を具備する。
このような不吐出振動パルスＮＰ１が圧電アクチュエーター４３に供給されると、ノズル３５からインク滴が吐出されないように圧電アクチュエーター４３は不吐出振動、所謂、微振動を行う。つまり、不吐出振動パルスＮＰ１の第１電位Ｖ１は、ノズル３５からインク滴が吐出されない電位で設定されている。
そして、このような不吐出振動パルスＮＰ１が圧電アクチュエーター４３に供給されて圧電アクチュエーター４３が不吐出振動を行うと、圧電アクチュエーター４３の振動そのものによる発熱、圧電アクチュエーター４３の電力消費による発熱、駆動回路５２の発熱、インクの流動による発熱等によって発熱する。このため、圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させることによって吐出部２内を加熱して、吐出部２内に流入するインクを加温することができる。また、ノズルプレート３６のノズル面３７やノズル３５内のインクのメニスカスは、特に冷却が進み易いが、不吐出振動パルスＮＰ１で圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させることで、圧力室４４内及びノズル３５内のインクが攪拌されるため、圧力室４４内のインクの温度ばらつきを抑制することができる。
プリンターコントローラー２１０は、印刷動作外の待機期間に温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に応じて、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給を制御する。つまり、プリンターコントローラー２１０は、待機期間において温度検出部２１９が検出した温度が所定の温度（別称、閾値）未満の場合に、不吐出振動パルスＮＰ１を圧電アクチュエーター４３に供給するように駆動回路５２を制御する。また、プリンターコントローラー２１０は、待機期間において温度検出部２１９が検出した温度が所定の温度（別称、閾値）以上の場合に、不吐出振動パルスＮＰ１を圧電アクチュエーター４３に供給しないように駆動回路５２を制御する。
図５に示すように、第２駆動信号ＣＯＭ２は、発振回路２１５から発信されるクロック信号により規定される単位周期Ｔ毎に駆動信号生成部２１６から繰り返し生成される。単位周期Ｔは、吐出周期Ｔ又は記録周期Ｔとも言い、印刷媒体Ｓに印刷する画像等の１画素分に対応する。本実施形態では、第２駆動信号ＣＯＭ２は、ノズル３５からインク滴が吐出されるように圧電アクチュエーター４３を駆動する吐出振動パルスＤＰと、ノズル３５からインク滴を吐出させないように圧電アクチュエーター４３を駆動する印刷内不吐出振動パルスＮＰ２と、を１記録周期Ｔ内に有する信号であり、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。
吐出振動パルスＤＰは、第１膨張要素Ｐ１１と第１膨張維持要素Ｐ１２と第１収縮要素Ｐ１３と第１収縮維持要素Ｐ１４と第１復帰要素Ｐ１５とを具備する。
第１膨張要素Ｐ１１は、中間電位Ｖｍから第２電位Ｖ２まで印加して圧力室４４の容積を基準容積から膨張させる。第１膨張維持要素Ｐ１２は、第１膨張要素Ｐ１１によって膨張した圧力室４４の容積を一定時間維持する。第１収縮要素Ｐ１３は、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３を印加して圧力室４４の容積を収縮させる。第１収縮維持要素Ｐ１４は、第１収縮要素Ｐ１３によって収縮した圧力室４４の容積を一定時間維持する。第１復帰要素Ｐ１５は、第３電位Ｖ３の収縮状態から中間電位Ｖｍの基準容積まで圧力室４４を復帰させる。
このような吐出振動パルスＤＰが圧電アクチュエーター４３に供給されると、第１膨張要素Ｐ１１によって圧電アクチュエーター４３が圧力室４４の容積を膨張させる方向に変形して、ノズル３５内のメニスカスが圧力室４４側に引き込まれると共に、圧力室４４には共通液室４７側からインクが供給される。そして、圧力室４４の膨張状態は、第１膨張維持要素Ｐ１２で維持される。その後、第１収縮要素Ｐ１３が供給されて圧力室４４は膨張容積から第３電位Ｖ３に対応する収縮容積まで急激に収縮され、圧力室４４内のインクが加圧されてノズル３５からインク滴が吐出される。圧力室４４の収縮状態は、第１収縮維持要素Ｐ１４で維持され、この間にインク滴の吐出によって減少した圧力室４４内のインク圧力は、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合わせて第１復帰要素Ｐ１５が供給されて、圧力室４４が基準容積まで復帰し、圧力室４４内の圧力変動が吸収される。
印刷内不吐出振動パルスＮＰ２は、ノズル３５からインク滴を吐出させないように圧電アクチュエーター４３を振動させる駆動波形であり、本実施形態では、台形波となっている。具体的には、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２は、中間電位Ｖｍから第４電位Ｖ４まで印加して圧力室４４の容積を基準容積から膨張させる第２不吐出膨張要素Ｐ２１と、第２不吐出膨張要素Ｐ２１によって膨張した圧力室４４の容積を一定時間維持する第２不吐出膨張維持要素Ｐ２２と、第４電位Ｖ４の膨張状体から中間電位Ｖｍの基準容積まで圧力室４４を復帰させる第２不吐出復帰要素Ｐ２３と、を具備する。
このような印刷内不吐出振動パルスＮＰ２が圧電アクチュエーター４３に供給されると、ノズル３５からインク滴が吐出されないように圧電アクチュエーター４３は不吐出振動、所謂、微振動を行う。つまり、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の第４電位Ｖ４は、ノズル３５からインク滴が吐出されない電位で設定されている。なお、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の第４電位Ｖ４は、不吐出振動パルスＮＰ１の第１電位Ｖ１と同じ電位であってもよく、異なる電位であってもよい。つまり、不吐出振動パルスＮＰ１と、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２とは、同じ駆動波形であってもよく、異なる駆動波形であってもよい。ちなみに、不吐出振動パルスＮＰ１は、印刷動作期間外の待機期間に圧電アクチュエーター４３に供給されるものであり、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２は、印刷動作期間に圧電アクチュエーター４３に供給されるものである。このため、不吐出振動パルスＮＰ１と印刷内不吐出振動パルスＮＰ２とは、それぞれ印刷動作に合わせて最適化することができる。
そして、このような印刷内不吐出振動パルスＮＰ２が圧電アクチュエーター４３に供給されて圧電アクチュエーター４３が不吐出振動を行うと、不吐出振動パルスＮＰ１と同様に、圧電アクチュエーター４３の振動そのものによる発熱、圧電アクチュエーター４３の電力消費による発熱、駆動回路５２の発熱、インクの流動による発熱等によって発熱する。このため、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２によって圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させることで、吐出部２内の圧力室内のインクを加温して、加温したインクを吐出させることができる。また、ノズルプレート３６のノズル面３７やノズル３５内のインクのメニスカスは、特に冷却が進み易いが、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２で圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させることで、圧力室４４内及びノズル３５内のインクが攪拌されるため、圧力室４４内のインクの温度ばらつきを抑制することができる。
このような第２駆動信号ＣＯＭ２の吐出振動パルスＤＰと印刷内不吐出振動パルスＮＰ２とは、印刷データに応じて印刷媒体Ｓ上に画像を印刷する印刷動作期間に何れか一方が選択的に圧電アクチュエーター４３に供給されるようにプリンターコントローラー２１０は駆動回路５２を制御する。つまり、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間の１画素（１周期とも言う）内において印刷データに応じて印刷媒体Ｓに画像を印刷するインク滴が吐出されるノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３には、吐出振動パルスＤＰが供給されるように駆動回路５２を制御する。また、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間の１画素（１周期とも言う）内において、印刷データに応じてインク滴が吐出されないノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３には、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２が供給されるように駆動回路５２を制御する。
ここで、本実施形態の印刷動作期間、印刷動作期間外及び待機期間について図６を参照して説明する。なお、図６は、インクジェット式記録装置１の印刷領域と非印刷領域とを説明する図である。
図６に示すように、インクジェット式記録装置１の支持台９に支持された印刷媒体Ｓには、中央部に印刷可能な印刷範囲Ｓａと、印刷範囲Ｓａの周囲に亘って印刷されない非印刷範囲Ｓｂとが設定されている。
吐出部２は、支持台９に支持された印刷媒体Ｓに対してＸ軸に沿った＋Ｘ方向及び－Ｘ方向に往復移動可能に設けられている。そして、印刷が開始されると、吐出部２は、ホームポジションから出発して、印刷媒体ＳにＺ軸で対向する位置でＸ軸に沿って往復移動することで印刷を行い、印刷が終了したらホームポジションに戻る。このとき、吐出部２が印刷媒体Ｓの印刷範囲Ｓａに対向する領域、すなわち、吐出部２が印刷範囲Ｓａにインク滴を着弾可能な位置を印刷領域Ａと称する。これに対して、吐出部２が印刷媒体Ｓの印刷範囲Ｓａに対向する領域以外の位置を非印刷領域Ｂと称する。非印刷領域Ｂは、印刷媒体Ｓの非印刷範囲Ｓｂと、支持台９の印刷媒体Ｓが載置されていない部分と、ホームポジションと、を含む。なお、ホームポジションとは、インクジェット式記録装置１の電源が投入されてから切断されるまでの間に、印刷動作期間以外の吐出部２が停止して、印刷命令を待っている場所である。
そして印刷動作期間とは、印刷領域Ａ内を吐出部２が移動して画像を印刷している期間である。
また、非印刷動作期間とは、吐出部２が移動開始した時点から印刷終了後にホームポジションに到着するまでの間の非印刷領域Ｂ内を吐出部２が移動している期間である。
さらに、待機期間とは、インクジェット式記録装置１の電源が投入されてから電源が切断されるまでの間に、印刷動作期間以外の吐出部２が停止して、印刷命令を待っている期間である。
そして、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間以外の待機期間では、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給を制御する。なお、本実施形態では、プリンターコントローラー２１０は、待機期間を含む非印刷動作期間において、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給を制御する。
また、プリンターコントローラー２１０は、上述のように、印刷動作外の待機期間、本実施形態では、待機期間を含む非印刷動作期間に温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に応じて、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給を制御する。つまり、プリンターコントローラー２１０は、非印刷動作期間において温度検出部２１９が検出した温度が所定の温度（別称、閾値）未満の場合に、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給を行うように駆動回路５２を制御する。また、プリンターコントローラー２１０は、待機期間において温度検出部２１９が検出した温度が所定の温度（別称、閾値）以上の場合に、不吐出振動パルスＮＰ１を圧電アクチュエーター４３に供給しないように駆動回路５２を制御する。
また、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間、すなわち、印刷領域Ａでは、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の圧電アクチュエーター４３への供給を制御する。
また、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間や待機期間を含む非印刷動作期間の最適なタイミングでメンテナンス処理を実行させる。ここで言うメンテナンス処理とは、吐出部２内のインクを外部に排出する処理であり、例えば、キャップ１１によってノズル３５を覆い、キャップ１１によって覆った封止空間を負圧化することでノズル３５から吐出部２内のインクを吸引する吸引動作や、印刷媒体Ｓ以外の領域に向かってインク滴を吐出する、所謂、フラッシング等を言う。また、液体容器３から吐出部２までの流路中のインクを加圧して、吐出部２内のインクを排出することもできる。そして、このような吐出部２内のインクを排出した後は、ノズル３５が開口するノズル面３７をワイパー１０によってワイピングすることで、ノズル面３７に付着したインクを払拭する。つまり、メンテナンス処理とは、ノズル３５が開口するノズル面３７をワイパー１０によってワイピングするワイピング処理を含む。このようなワイピング処理を行う際に、圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１を供給して圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させていると、ノズル３５内のインクのメニスカスが振動しているため、ノズル３５内のインクがワイパー１０に接触してしまい、インクのメニスカスが破壊されてしまう。そして、ノズル３５内のインクのメニスカスが破壊された状態でインク滴を吐出させようとしてもインク滴が正常に吐出されない、所謂ノズル抜けが発生する虞がある。このため、プリンターコントローラー２１０は、メンテナンス処理が行われている間には、圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないように制御する。これにより、ノズル３５のインクのメニスカスが破壊されるのを抑制して、印刷時にインク滴が吐出されない、所謂ノズル抜けが発生するのを抑制することができる。
ここで、インクジェット式記録装置１の駆動方法について図７を参照して説明する。なお、図７は、インクジェット式記録装置１の駆動方法を説明するタイムチャートの一例である。
図７に示すように、インクジェット式記録装置１の電源が投入（ＯＮ）されてから印刷が開始されるまでの期間Ｔ１は、待機期間となっている。この期間Ｔ１では、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に基づいて不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給の制御を行う。つまり、プリンターコントローラー２１０は、インクジェット式記録装置１の電源投入動作に基づいて、インクの温度に応じた不吐出振動パルスＮＰ１の供給の制御を開始する。
印刷が開始されてから印刷が終了する期間Ｔ２は、吐出部２が印刷領域Ａに位置する印刷動作期間と、吐出部２が非印刷領域Ｂに位置する非印刷動作期間とを含む。期間Ｔ２の非印刷動作期間では、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に基づいて不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給の制御を行う。具体的には、プリンターコントローラー２１０は、期間Ｔ２の非印刷動作期間において、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度（別称、閾値）未満の場合には、不吐出振動パルスＮＰ１を圧電アクチュエーター４３に供給するように駆動回路５２を制御する。また、プリンターコントローラー２１０は、非印刷動作期間において、温度検出部２１９が検出した温度が所定の温度（別称、閾値）以上の場合に、不吐出振動パルスＮＰ１を圧電アクチュエーター４３に供給しないように駆動回路５２を制御する。また、期間Ｔ２の印刷動作期間では、プリンターコントローラー２１０は、印刷データによって不吐出の画素、すなわち、インク滴が吐出されないノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３には、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を圧電アクチュエーター４３に供給するよう駆動回路５２を制御する。また、期間Ｔ２の印刷動作期間では、プリンターコントローラー２１０は、印刷データによって吐出の画素、すなわち、インク滴を吐出するノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３には、吐出振動パルスＤＰを圧電アクチュエーター４３に供給するよう駆動回路５２を制御する。
印刷が終了してメンテナンス処理が開始されるまでの期間Ｔ３は、待機期間となっている。この期間Ｔ３では、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に基づいて不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給の制御を行う。
メンテナンス処理が開始されてメンテナンス処理が終了されるまでの期間Ｔ４では、ワイパー１０がノズル面３７に接触するため、プリンターコントローラー２１０は、不吐出振動パルスＮＰ１を圧電アクチュエーター４３に供給しないように駆動回路５２を制御する。すなわち、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度未満であっても、メンテナンス処理を行う間は、圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１の供給を停止する。
メンテナンス処理が終了してからインクジェット式記録装置１の電源が切断（ＯＦＦ）されるまでの期間Ｔ５は、待機期間となっている。この期間Ｔ５では、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に基づいて不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給の制御を行う。つまり、プリンターコントローラー２１０は、インクジェット式記録装置１の電源停止動作に基づいて、インクの温度に応じた不吐出振動パルスＮＰ１の供給の制御を停止する。
なお、期間Ｔ２において、吐出部２が非印刷領域Ｂに位置する非印刷動作期間では、プリンターコントローラー２１０は、不吐出振動パルスＮＰ１を圧電アクチュエーター４３に供給しないようにしてもよい。つまり、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間外の待機時間のみで、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給を制御するようにしてもよい。このように、期間Ｔ２において、吐出部２が非印刷領域Ｂに位置する非印刷動作期間では、プリンターコントローラー２１０は、不吐出振動パルスＮＰ１を圧電アクチュエーター４３に供給しないようにすることで、期間Ｔ２の非印刷動作期間にノズル面３７に印刷媒体Ｓが接触することによってノズル３５内のインクのメニスカスが破壊されるのを抑制することができる。つまり、印刷媒体Ｓの端部で、印刷媒体Ｓのカール等による浮き上がりが生じ易いため、吐出部２が期間Ｔ２の非印刷動作期間に位置する際に、印刷媒体Ｓの端部がノズル３５に接触し易い。そして、圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１を供給して圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させていると、ノズル３５内のインクのメニスカスが振動しているため、ノズル３５内のインクが印刷媒体Ｓに接触してインクのメニスカスが破壊されてしまう。このようにノズル３５のメニスカスが破壊された状態でインク滴を吐出させようとしてもインク滴が正常に吐出されない、所謂ノズル抜けが生じる虞がある。印刷媒体Ｓがノズル３５に接触し易い期間Ｔ２の非印刷動作期間で、圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないようにすることで、ノズル３５のインクのメニスカスが破壊されるのを抑制して、印刷時にインク滴が吐出されない、所謂ノズル抜けが発生するのを抑制することができる。ちなみに、期間Ｔ２において吐出部２が非印刷領域Ｂに位置する非印刷動作期間は短い時間であるため、この間に不吐出振動パルスＮＰ１が供給されないようにしても、圧力室４４内のインクの温度低下は低く、吐出特性への影響は小さい。また、期間Ｔ２において吐出部２が非印刷領域Ｂに位置する非印刷動作期間に不吐出振動パルスＮＰ１が供給されないようにすることで、ノズル面３７に接触する虞がある接触物を検出するセンサー等の接触物検出部が不要となり、制御を容易にしてコストを低減することができる。
ここで、さらに本実施形態のインクジェット式記録装置１の駆動方法の具体例について図８を参照して説明する。なお、図８は、インクジェット式記録装置１の駆動方法を説明するフローチャートである。
図８に示すように、ステップＳ１で、インクジェット式記録装置１の電源が投入（ＯＮ）されると、ステップＳ２で、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室内のインクの温度が閾値以上か判断する。ステップＳ２で、温度検出部２１９が検出した圧力室内のインクの温度が閾値以上の場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、圧力室４４内のインクの加温は不要であるため、ステップＳ３で、プリンターコントローラー２１０は圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１が供給されないように駆動回路５２を制御する。これにより、圧電アクチュエーター４３の駆動による発熱、すなわち、インクの加温は行われない。
ステップＳ２で、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度（以下、閾値と称する）未満の場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ４で、プリンターコントローラー２１０は圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１が供給されるように駆動回路５２を制御する。これにより、圧電アクチュエーター４３が不吐出振動パルスＮＰ１によって不吐出振動して発熱し、吐出部２の内部のインクが加温される。
次に、ステップＳ５で、プリンターコントローラー２１０はメンテナンス処理が必要か否かを判断する。ステップＳ５でメンテナンス処理が必要だと判断した場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６で、プリンターコントローラー２１０は、全てのノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１の供給を停止するように制御し、圧電アクチュエーター４３の不吐出振動を停止する。その後、ステップＳ７で、プリンターコントローラー２１０は、メンテナンス処理を行う。すなわち、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が閾値未満であっても、メンテナンス処理を行う間は、圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１の供給を停止する。
また、ステップＳ５でメンテナンス処理が必要ではないと判断した場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ６及びステップＳ７を飛ばす。
次に、ステップＳ８でインクジェット式記録装置１の電源が切断（ＯＦＦ）されたか判断する。ステップＳ８でインクジェット式記録装置１の電源が切断されたと判断した場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、処理を終了する。
ステップＳ８で、インクジェット式記録装置１の電源が切断されていない場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ９で、プリンターコントローラー２１０は、印刷が開始されたか判断する。ステップＳ９で、印刷が開始されていないと判断した場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ２からステップＳ９を繰り返し行う。つまり、ステップＳ２からステップＳ９は、印刷が開始されていない待機期間中に行われる処理である。
ステップＳ９で、印刷が開始されたと判断した場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０で、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が閾値以上か判断する。ステップＳ１０で、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が閾値以上の場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、圧力室４４内のインクの加温は不要であるため、ステップＳ１１で、プリンターコントローラー２１０は圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１が供給されないように駆動回路５２を制御する。これにより、圧電アクチュエーター４３の駆動による発熱、すなわち、インクの加温は行われない。
ステップＳ１０で、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度（以下、閾値と称する）未満の場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ１２で、プリンターコントローラー２１０は圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１が供給されるように駆動回路５２を制御する。これにより、圧電アクチュエーター４３が不吐出振動パルスＮＰ１によって不吐出振動して発熱し、吐出部２の内部のインクが加温される。
次に、ステップＳ１３で、プリンターコントローラー２１０は、吐出部２が印刷領域Ａに位置するか判断する。ステップＳ１３で、吐出部２が非印刷領域Ｂに位置すると判断した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１０からステップＳ１３を繰り返し行う。つまり、ステップＳ１０からステップＳ１３の不吐出振動パルスＮＰ１の供給の制御は、吐出部２が非印刷領域Ｂに位置する際に行われる。
ステップＳ１３で、吐出部２が印刷領域Ａに位置すると判断した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４で、プリンターコントローラー２１０は、インク滴を吐出していないノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３に印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を供給するように駆動回路５２を制御する。つまり、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間の１画素（１周期とも言う）内において印刷データに応じて印刷媒体Ｓに画像を印刷するインク滴が吐出されるノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３には、吐出振動パルスＤＰが供給されるように駆動回路５２を制御する。また、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間の１画素（１周期とも言う）内において、印刷データに応じてインク滴が吐出されないノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３には、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２が供給されるように駆動回路５２を制御する。これにより、印刷期間中であっても、インク滴を吐出しないノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３に印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を供給して不吐出振動させて発熱させて、吐出部２の内部のインクを加温することができる。
次にステップＳ１５で、プリンターコントローラー２１０は、印刷が終了したか判断する。ステップＳ１５で、印刷が終了していないと判断した場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１３からステップＳ１５を繰り返し行う。
ステップＳ１５で印刷が終了したと判断した場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、次の印刷が開始されるまでステップＳ２からステップＳ９を繰り返し行う。
以上説明したように、本実施形態の液体吐出装置の一例であるインクジェット式記録装置１は、液体であるインクを吐出するノズル３５と、ノズル３５に連通する圧力室４４と、圧力室４４内のインクに圧力変動を与える圧電アクチュエーター４３と、を備える吐出部２を備える。また、インクジェット式記録装置１は、圧電アクチュエーター４３に供給されるとノズル３５からインクを吐出させないように圧力室４４内のインクに圧力変動を与える不吐出振動パルスＮＰ１を含む駆動波形である第１駆動信号ＣＯＭ１を生成する駆動波形生成部である駆動信号生成部２１６を備える。さらに、インクジェット式記録装置１は、圧力室４４内のインクの温度に応じて、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給を制御する制御部であるプリンターコントローラー２１０を備える。
このように、不吐出振動パルスＮＰ１によって圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させることで、吐出部２内のインクを加温すると共に攪拌することでインクの温度ばらつきを抑制して、吐出部２内のインクを所定の温度に維持し、安定した吐出特性でインク滴を吐出させることができる。したがって、インクの温度変化によってインク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制して、印刷画質の劣化を抑制することができる。また、圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させて圧力室４４内のインクを温めることができるため、インクを温めるためのヒーター等が不要となって、インクジェット式記録装置１の構成が複雑になるのを抑制することができると共に、ヒーター等を設けるスペースが不要となり、インクジェット式記録装置１の小型化を図ることができる。
また、本実施形態のインクジェット式記録装置１では、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給及び非供給のうち一方を選択する選択部である駆動回路５２と、液体であるインクの温度を検出する温度検出部２１９と、を備える。また、制御部であるプリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度未満の場合、圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１を供給し、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度以上の場合、圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないように、駆動回路５２を制御することが好ましい。このように、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に応じて、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給を行うように駆動回路５２を制御するため、圧力室４４内のインクの温度を所定の温度に維持することができる。すなわち、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度以上の場合、圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないことで、圧力室４４内のインクの温度が所定の温度よりも高く加温されるのを抑制して、圧力室４４内のインクの温度にばらつきが生じるのを抑制することができる。したがって、インクの温度を所定の温度に維持して、インク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態のインクジェット式記録装置１では、吐出部２内の液体であるインクを排出するメンテナンス処理を行うメンテナンス部であるワイパー１０及びキャップ１１を備える。そして、制御部であるプリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度未満であっても、メンテナンス処理を実施する前に、圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないように、選択部である駆動回路５２を制御することが好ましい。このように、メンテナンス処理、すなわち、ワイパー１０によってノズル面３７を払拭するワイピング処理が行われる際に、圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないようにすることで、ノズル３５のインクのメニスカスがワイピング処理で破壊されるのを抑制して、インク滴の吐出不良が生じるのを抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態の液体吐出装置の一例であるインクジェット式記録装置１は、液体であるインクを吐出するノズル３５と、ノズル３５に連通する圧力室４４と、圧力室４４内のインクに圧力変動を与える圧電アクチュエーター４３と、を備える吐出部２を備える。また、インクジェット式記録装置１は、駆動波形である駆動信号を生成する駆動波形生成部である駆動信号生成部２１６を有する。駆動信号生成部２１６は、圧電アクチュエーター４３に供給されるとノズル３５からインクを吐出させないように圧力室４４内のインクに圧力変動を与える不吐出振動パルスＮＰ１を含む第１駆動波形である第１駆動信号ＣＯＭ１を生成する。また、駆動信号生成部２１６は、圧電アクチュエーター４３に供給されるとノズル３５からインクを吐出させないように圧力室４４内のインクに圧力変動を与える印刷内不吐出振動パルスＮＰ２と圧電アクチュエーター４３に供給されるとノズルからインクを吐出させるように圧力室４４内のインクに圧力変動を与える吐出振動パルスＤＰとを含む第２駆動波形である第２駆動信号ＣＯＭ２を生成する。また、インクジェット式記録装置１は、駆動波形である駆動信号の圧電アクチュエーター４３への供給および非供給のうち一方を選択する選択部を含む駆動回路５２と、インクの温度を検出する温度検出部２１９と、有する。また、インクジェット式記録装置１は、印刷データに応じて印刷媒体Ｓ上に画像を印刷する印刷動作期間では、印刷データに応じて印刷内不吐出振動パルスＮＰ２および吐出振動パルスＤＰのうち一方を圧電アクチュエーター４３に供給するように駆動回路５２を制御する制御部であるプリンターコントローラー２１０を有する。また、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間外の待機期間では、温度検出部２１９の検出結果に応じて、圧電アクチュエーター４３へ不吐出振動パルスＮＰ１を供給するように、駆動回路５２を制御する。
このように、待機期間において不吐出振動パルスＮＰ１によって圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させることで、吐出部２内のインクを加温すると共に攪拌することでインクの温度ばらつきを抑制して、吐出部２内のインクを所定の温度に維持し、安定した吐出特性でインク滴を吐出させることができる。したがって、インクの温度変化によってインク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制して、印刷画質の劣化を抑制することができる。また、圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させて圧力室４４内のインクを温めることができるため、インクを温めるためのヒーターや、温めたインクを循環させる機構等が不要となってインクジェット式記録装置１の構成が複雑になるのを抑制することができると共に、ヒーター等を設けるスペースが不要となり、インクジェット式記録装置１の小型化を図ることができる。また、待機期間に吐出部２のインクの温度を所定の温度に維持することができるため、印刷開始命令を受信してから印刷動作を開始するまでの時間を短縮することができる。
また、印刷動作期間においても、インク滴を吐出しないノズル３５に対応する圧電アクチュエーター４３を印刷内不吐出振動パルスＮＰ２によって不吐出振動させることで、印刷動作期間中においても、吐出部２内のインクを加温すると共に攪拌することでインクの温度ばらつきを抑制して、吐出部２内のインクを所定の温度に維持し、安定した吐出特性でインク滴を吐出させることができる。したがって、インクの温度変化によってインク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制して、印刷画質の劣化を抑制することができる。特に、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２によってインク滴を吐出しない休止ノズルに対応する圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させてインクを加温することで、大判印刷、大量印刷や、印刷中にインク滴を吐出しない休止ノズルの休止時間が長くなる文字線画中心の印刷、ＣＡＤの印刷において、環境温度に対する画質のばらつきを抑制することができる。また、高画質印刷や、立体物曲面等への印刷などの多パス、単方向、低速度印刷などの時間がかかる印刷において、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２によってインク滴を吐出しない休止ノズルに対応する圧電アクチュエーター４３を不吐出振動させてインクを加温することで、環境温度に対する画質のばらつきを抑制することができる。
また、待機期間の不吐出振動パルスＮＰ１と印刷動作期間の印刷内不吐出振動パルスＮＰ２とを異なる駆動波形とすることができるため、不吐出振動パルスＮＰ１と印刷内不吐出振動パルスＮＰ２とをそれぞれの条件に合わせて最適化することができる。不吐出振動パルスＮＰ１は、待機期間に圧電アクチュエーター４３に供給されるため、例えば、不吐出振動パルスＮＰ１は、短い時間で吐出部２内のインクが加温されるように、短い周期で繰り返し生成されるようにしてもよく、１記録周期Ｔ内に２以上の複数の不吐出振動パルスＮＰ１が設けられていてもよい。また、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２は、印刷動作期間に圧電アクチュエーター４３に供給されるため、例えば、次のインク滴の吐出振動パルスＤＰに影響がでないように、圧力室４４の共振周期Ｔｃ（ヘルムホルツ振動周期Ｔｃ）等に基づいて設計すればよい。
また、本実施形態のインクジェット式記録装置１では、制御部であるプリンターコントローラー２１０は、インクジェット式記録装置１の電源投入動作に基づいて、液体であるインクの温度に応じた不吐出振動パルスＮＰ１の供給の制御を開始することが好ましい。これによれば、インクジェット式記録装置１の電源が投入されてから直ぐに吐出部２内のインクを所定の温度に維持することができるため、印刷指令を受信してからインクを加温する場合に比べて、印刷紙指令を受信してから印刷を開始するまでの待機時間を短くすることができる。
また、本実施形態のインクジェット式記録装置１では、制御部であるプリンターコントローラー２１０は、インクジェット式記録装置１の電源停止動作に基づいて、液体であるインクの温度に応じた不吐出振動パルスＮＰ１の供給の制御を停止することが好ましい。これによれば、インクジェット式記録装置１の電源停止に伴って不吐出振動パルスＮＰ１の供給の制御を停止することで、無駄な電力消費を抑制することができる。
また、本実施形態のインクジェット式記録装置１では、制御部であるプリンターコントローラー２１０は、待機期間では、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度未満の場合、圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１を供給し、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度以上の場合、圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないように、選択部である駆動回路５２を制御することが好ましい。このように、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に応じて、不吐出振動パルスＮＰ１の圧電アクチュエーター４３への供給を行うように駆動回路５２を制御するため、圧力室４４内のインクの温度を所定の温度に維持することができる。すなわち、プリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度以上の場合、圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないことで、圧力室４４内のインクの温度が所定の温度よりも高く加温されるのを抑制して、圧力室４４内のインクの温度にばらつきが生じるのを抑制することができる。したがって、インクの温度を所定の温度に維持して、インク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。
このように、本実施形態では、吐出部２内のインクを不吐出振動パルスＮＰ１又は印刷内不吐出振動パルスＮＰ２によって加温することができるため、吐出部２に使用するインクとして、紫外線硬化型インク又は溶剤系インクを用いることができる。つまり、紫外線硬化型インクや溶剤系インクは、常温で比較的粘度が高いものであるが、粘度の高いインクを不吐出振動パルスＮＰ１又は印刷内不吐出振動パルスＮＰ２によって加温することで粘度を低くすることができるため、インク滴の吐出特性が低下するのを抑制することができる。
なお、溶剤系インクとは、溶媒の主成分が有機溶剤であるインクであり、溶剤インクや非水系インクとも呼ばれる。溶剤系インクは、グリコールエーテル類、グリコールエーテルエステル類、二塩基酸エステル類、エステル系溶剤、炭化水素系溶剤、アルコール系溶剤の何れか１種以上を含有するインクである。また、紫外線硬化形インクとは、例えば、紫外線照射によって重合反応を起こして硬化するモノマーやオリゴマー等を含むＵＶインクである。紫外線硬化型インクの組成物は、例えば、（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリルアミド類、Ｎ－ビニル化合物のいずれかを重合性化合物として含むインクが挙げられる。
なお、上述した実施形態１では、温度検出部２１９が検出した温度が閾値以上の場合に、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を圧電アクチュエーター４３に供給するように制御したが特にこれに限定されない。例えば、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に基づいて、圧電アクチュエーター４３の発熱量が異なるように印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を補正して生成するようにしてもよい。ここで、駆動信号生成部２１６が補正する印刷内不吐出振動パルスＮＰ２について図９を参照して説明する。なお、図９は、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の補正を示す駆動波形である。
駆動信号生成部２１６は、基準となる圧力室４４内のインクの所定の温度未満の場合の印刷内不吐出振動パルスＮＰ２による圧電アクチュエーター４３の発熱量が、所定の温度以上の場合の印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の圧電アクチュエーター４３の発熱量より、大きくなるように、印刷内不吐出振動パルスを生成する。つまり、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度未満の場合には、圧力室４４内のインクの粘度が高く、インクの加温は比較的多く必要なため、圧電アクチュエーター４３から発熱される発熱量が大きくなるように印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を補正して生成する。また、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度以上の場合には、圧力室４４内のインクの粘度が低く、インクの加温は比較的少なくて良いので、圧電アクチュエーター４３から発熱される発熱量が小さくなるように印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を補正して生成する。
具体的には、図９に示すように、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出した圧力室内のインクの温度が所定の温度範囲の場合には、標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を生成して、この標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を圧電アクチュエーター４３に供給する。
これに対して、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出した温度が所定の温度範囲未満の場合には、標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２よりもパルス振幅が大きくなるように、中間電位Ｖｍを基準とした電位差が標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の第４電位Ｖ４よりも大きな第４電位Ｖ４Ａとなる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２Ａを生成する。この印刷内不吐出振動パルスＮＰ２Ａで圧電アクチュエーター４３を駆動すると、標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２で圧電アクチュエーター４３を駆動した場合よりも、圧電アクチュエーター４３の発熱量は大きくなる。したがって、圧力室４４内のインクの温度が所定の温度範囲未満の場合には、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２Ａで圧電アクチュエーター４３の発熱量を大きくして、インクの温度を所望の温度に短時間で加温することができる。つまり、圧力室４４内のインクの温度が所定の温度範囲未満の場合にも、標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２で圧電アクチュエーター４３を駆動しても、圧電アクチュエーター４３の発熱量が小さく、インクが所望の温度に到達するまでに時間がかかってしまう。
また、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出した温度が所定の温度範囲以上の場合には、標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２よりもパルス振幅が小さくなるように、中間電位Ｖｍを基準とした電位差が標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の第４電位Ｖ４よりも小さな第４電位Ｖ４Ｂとなる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２Ｂを生成する。この印刷内不吐出振動パルスＮＰ２Ｂで圧電アクチュエーター４３を駆動すると、標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２で圧電アクチュエーター４３を駆動した場合よりも、圧電アクチュエーター４３の発熱量は小さくなる。したがって、圧力室４４内のインクの温度が所定の温度範囲以上の場合には、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２Ｂで圧電アクチュエーター４３の発熱量を小さくして、インクの温度を所望の温度に加温することができる。つまり、圧力室４４内のインクの温度が所定の温度範囲以上の場合にも、標準となる印刷内不吐出振動パルスＮＰ２で圧電アクチュエーター４３を駆動すると、圧電アクチュエーター４３の発熱量が大きく、インクが所望の温度よりも高くなってしまう虞がある。
なお、図９に示す例では、所定の温度範囲の場合には標準の印刷内不吐出振動パルスＮＰ２で圧電アクチュエーターを駆動するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、所定の温度を１つの値とし、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度以上の場合には、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２Ａを生成し、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度未満の場合には、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２Ｂを生成するようにしてもよい。すなわち、「所定の温度」とは、所定範囲の値の温度であってもよく、一つの値の温度であってもよい。
以上説明したように、駆動波形生成部である駆動信号生成部２１６は、印刷動作期間では、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度未満の場合の、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２による圧電アクチュエーター４３の発熱量が、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度以上の場合の印刷内不吐出振動パルスＮＰ２による圧電アクチュエーター４３の発熱量より、大きくなるように、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を生成することが好ましい。
このように駆動信号生成部２１６が、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度に基づいて印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を補正して生成することで、吐出部２内のインクの温度をより精細に制御することができる。このため、吐出部２内のインクの温度を高精度に維持することができる。したがって、インクの温度、すなわち、インクの粘度を高精度に制御して、インク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。
なお、上述した例では、駆動信号生成部２１６は、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の第４電位Ｖ４を調整して、圧電アクチュエーター４３に印加される印加電圧を調整するようにしたが、特にこれに限定されず、印加電圧は、第４電位Ｖ４と中間電位Ｖｍとの電位差で規定されるため、例えば、中間電位Ｖｍを調整して、圧電アクチュエーター４３に印加される印加電圧を調整するようにしてもよい。つまり、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出したインクの温度が所定の温度未満の場合には、圧電アクチュエーター４３に印加される印加電圧が大きくなるように、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を補正して生成すればよい。
また、駆動信号生成部２１６は、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の第２不吐出膨張要素Ｐ２１の傾きを調整することで、圧電アクチュエーター４３の発熱量を調整するようにしてもよい。つまり、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出した温度が所定の温度範囲未満の場合には、第２不吐出膨張要素Ｐ２１の傾きが大きくなるように補正して生成すればよい。
さらに、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出したインクの温度が所定の温度未満の場合には、１記録周期Ｔ内に２以上の複数の印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を生成して、圧電アクチュエーター４３の発熱量が大きくなるようにしてもよい。つまり、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出したインクの温度が所定の温度未満の場合には、１記録周期Ｔ内に生成する印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の数を多くして圧電アクチュエーター４３の発熱量を大きくする。また、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出したインクの温度が所定の温度以上の場合には、１記録周期Ｔ内に生成する印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の数を少なくして圧電アクチュエーター４３の発熱量を小さくする。つまり、ここで言う圧電アクチュエーター４３の発熱量とは、単位時間当たり（１記録周期Ｔ）の発熱量のことである。
もちろん、駆動信号生成部２１６による温度検出部２１９の検出した温度に応じた印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の生成は、上述した２段階、３段階の印刷内不吐出振動パルスＮＰ２の生成に限定されず、４段階以上としてもよい。
なお、駆動信号生成部２１６は、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２と同様に、吐出振動パルスＤＰを温度検出部２１９の検出した圧力室４４内のインクの温度に基づいて補正するようにしてもよい。つまり、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度未満の場合には、第１収縮要素Ｐ１３の第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差で規定される印加電圧が比較的大きくなるように補正すればよい。また、駆動信号生成部２１６は、温度検出部２１９が検出した圧力室４４内のインクの温度が所定の温度以上の場合には、第１収縮要素Ｐ１３の第２電位Ｖ２と第３電位Ｖ３との電位差で規定される印加電圧が比較的小さくなるように補正すればよい。もちろん、吐出振動パルスＤＰにおいても、印刷内不吐出振動パルスＮＰ２と同様に、第１収縮要素Ｐ１３の傾きを調整するようにしてもよい。
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２に係る液体吐出装置の一例であるインクジェット式記録装置１の要部の要部断面図である。図１１及び図１２は、実施形態２に係るインクジェット式記録装置１の要部側面図である。
図１０及び図１１に示すように、インクジェット式記録装置１には、吐出部２のノズル３５が開口するノズル面３７に接触する可能性がある物体を検出する接触物検出部６０が設けられている。
接触物検出部６０は、本体６１と本体６１に基端部が固定されたコイルスプリング等からなるフレキシブルロッド６２とを具備する。このような接触物検出部６０は、フレキシブルロッド６２に物体が接触して当該フレキシブルロッド６２が傾倒したことを検出するリミットスイッチからなる。このような接触物検出部６０は、搬送体７の移動方向である＋Ｘ方向と－Ｘ方向との両側にそれぞれ２個ずつ、合計４個設けられている。つまり、接触物検出部６０は、Ｘ軸において間に吐出部２を挟んで配置されている。このうち搬送体７の＋Ｘ方向と－Ｘ方向との両側に設けられたそれぞれ２つの接触物検出部６０は＋Ｙ方向に沿って並設されている。
各接触物検出部６０は、Ｚ軸においてフレキシブルロッド６２の先端が搬送体７に保持された吐出部２のノズル面３７と同じ高さとなるように配置されている。このため、例えば、図１１に示すように、印刷媒体Ｓの端部が－Ｚ方向のノズル面３７に接触する高さまで反り返っており、搬送体７が移動することによって印刷媒体Ｓの端部Ｓｃがノズル面３７に接触する虞がある場合であっても、図１２に示すように、ノズル面３７が印刷媒体Ｓの端部Ｓｃに接触するよりも前に、接触物検出部６０のフレキシブルロッド６２が印刷媒体Ｓの端部に接触することで傾倒し、接触物を検出する。したがって、接触物検出部は、ノズル面に接触する可能性がある接触物を検出することができる。
このような本実施形態の接触物検出部６０は、搬送体７のＸ軸に沿った移動を阻害する物体を検出する検出部としても機能させることができる。
なお、本実施形態では、接触物検出部６０として、フレキシブルロッド６２に接触した物体をフレキシブルロッド６２が傾倒することで検出するスイッチ状のものを用いるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、赤外線センサー、静電容量センサー、光学センサー等の非接触型センサーを用いることができる。また、接触物検出部６０は、ワイパー１０によるワイピング動作を検出するようにしてもよい。
そして、プリンターコントローラー２１０は、接触物検出部６０がノズル面３７に接触する可能性がある接触物を検出した場合には、圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないように制御する。これにより、ノズル３５のインクのメニスカスが破壊されるのを抑制して、印刷時にインク滴が吐出されない、所謂ノズル抜けが発生するのを抑制することができる。
同様に、プリンターコントローラー２１０は、印刷動作期間においても、接触物検出部６０がノズル面３７に接触する可能性がある接触物を検出した場合には、圧電アクチュエーター４３に印刷内不吐出振動パルスＮＰ２を供給しないように制御する。これにより、ノズル３５のインクのメニスカスが破壊されるのを抑制して、印刷時にインク滴が吐出されない、所謂ノズル抜けが発生するのを抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態のインクジェット式記録装置１では、ノズル３５が開口するノズル面３７に接触する可能性がある物体を検出する接触物検出部６０を備える。そして、制御部であるプリンターコントローラー２１０は、温度検出部２１９の検出結果が所定の温度未満の場合であっても、接触物検出部６０がノズル面３７に接触する可能性がある物体を検出した場合、圧電アクチュエーター４３への不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないように、選択部である駆動回路５２を制御することが好ましい。このように、ノズル面３７に接触する物体が存在する際に、圧電アクチュエーター４３に不吐出振動パルスＮＰ１を供給しないようにすることで、ノズル３５のインクのメニスカスがノズル面３７に接触する物体によって破壊されるのを抑制して、インク滴の吐出不良が生じるのを抑制することができる。
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態１では、第１駆動信号ＣＯＭ１の不吐出振動パルスＮＰ１と、第２駆動信号ＣＯＭ２の吐出振動パルスＤＰ及び印刷内不吐出振動パルスＮＰ２とは、同じ記録周期Ｔ毎に繰り返し生成されるようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、不吐出振動パルスＮＰ１は、１画素分の記録周期Ｔよりも短い周期毎に繰り返し生成されていてもよい。
また、吐出部２には、液体容器３又は液体容器３と吐出部２との間でインクが加温されて供給されるようにしてもよい。このように吐出部２に加温されたインクが供給される場合であっても、環境温度によって吐出部２でインクの温度が低下するため、不吐出振動パルスＮＰ１及び印刷内不吐出振動パルスＮＰ２によって吐出部２内のインクを加温することで、吐出特性にばらつきが生じるのを抑制して、印刷の画質を向上することができる。
また、上述した実施形態１の圧電アクチュエーター４３は、例えば、成膜及びリソグラフィー法によってＺ軸に沿って積層された薄膜型の圧電アクチュエーター４３であってもよく、また、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーター４３であってもよい。また、圧電アクチュエーター４３は、圧電材料と電極形成材料とをＺ軸と交差する方向に交互に積層させてＺ軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターであってもよい。
また、上述したインクジェット式記録装置１では、吐出部２が搬送体７に搭載されて主走査方向であるＸ軸に沿った＋Ｘ方向及び－Ｘ方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、吐出部２が固定されて、印刷媒体Ｓを副走査方向である＋Ｙ方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
また、上述したインクジェット式記録装置１では、吐出部２と印刷媒体Ｓとの＋Ｙ方向および－Ｙ方向の相対位置の変更を、印刷媒体Ｓが搬送機構４によって副走査方向であるＹ軸に沿って搬送するものを例示したが、特にこれに限定されない。例えば、支持台９およびその上面に貼付された印刷媒体Ｓが固定されて、移動機構６がＸ軸に沿った＋Ｘ方向及び－Ｘ方向に吐出部２を移動させると共に、移動機構６がＹ軸に沿った図示しない支持台９のガイドレールに沿って副走査方向である＋Ｙ方向に移動しながら印刷を行う所謂フラットベッド式記録装置にも本発明を適用することができる。
さらに、本発明は、広く液体吐出装置全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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吐出ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料吐出ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物吐出ヘッド等の吐出部を用いた液体吐出装置にも適用することができる。
１…インクジェット式記録装置（液体吐出装置）、２…吐出部、３…液体容器、４…搬送機構、４ａ…搬送ローラー、５…制御ユニット、６…移動機構、７…搬送体、８…搬送ベルト、９…支持台、１０…ワイパー、１１…キャップ、３５…ノズル、３６…ノズルプレート、３７…ノズル面、３９…連通板、４０…圧力室形成基板、４１…コンプライアンス基板、４２…ホルダー、４３…圧電アクチュエーター、４４…圧力室、４５…振動板、４６…ノズル連通口、４７…共通液室、４８…個別連通口、４９…導入液室、５０…導入口、５１…保護基板、５２…駆動回路、５３…配線基板、６０…接触物検出部、６１…本体、６２…フレキシブルロッド、１２２…シフトレジスター、１２２Ａ…第１シフトレジスター、１２２Ｂ…第２シフトレジスター、１２３…ラッチ回路、１２３Ａ…第１ラッチ回路、１２３Ｂ…第２ラッチ回路、１２４…レベルシフター、１２４Ａ…第１レベルシフター、１２４Ｂ…第２レベルシフター、１２５…スイッチ、１２５Ａ…第１スイッチ、１２５Ｂ…第２スイッチ、１２６…デコーダー、１２７…制御ロジック、２１０…プリンターコントローラー（制御部）、２１１…外部インターフェイス、２１２Ａ…受信バッファー、２１２Ｂ…中間バッファー、２１２Ｃ…出力バッファー、２１４…制御処理部、２１５…発振回路、２１６…駆動信号生成部、２１８…内部インターフェイス、２１９…温度検出部、２２０…プリントエンジン、Ａ…印刷領域、Ｂ…非印刷領域、ＣＯＭ１…第１駆動信号（第１駆動波形）、ＣＯＭ２…第２駆動信号（第２駆動波形）、ＤＰ…吐出振動パルス、ＮＰ１…不吐出振動パルス、ＮＰ２、ＮＰ２Ａ、ＮＰ２Ｂ…印刷内不吐出振動パルス、Ｓ…印刷媒体、Ｓａ…印刷範囲、Ｓｂ…非印刷範囲、Ｓｃ…端部

Claims (12)

  1. 液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力変動を与える圧電アクチュエーターと、を備える吐出部と、
    前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える不吐出振動パルスを含む駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
    前記圧力室内の液体の温度に応じて、前記不吐出振動パルスの前記圧電アクチュエーターへの供給を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする液体吐出装置。
  2. 前記不吐出振動パルスの前記圧電アクチュエーターへの供給及び非供給のうち一方を選択する選択部と、前記液体の温度を検出する温度検出部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記温度検出部の検出結果が所定の温度未満の場合、前記圧電アクチュエーターへの前記不吐出振動パルスを供給し、
    前記温度検出部の検出結果が前記所定の温度以上の場合、前記圧電アクチュエーターへの前記不吐出振動パルスを供給しないように、前記選択部を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
  3. 前記吐出部内の液体を排出するメンテナンス処理を行うメンテナンス部を備え、
    前記制御部は、前記温度検出部の検出結果が前記所定の温度未満であっても、前記メンテナンス処理を実施する前に、前記圧電アクチュエーターに前記不吐出振動パルスを供給しないように、前記選択部を制御することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
  4. 前記ノズルが開口するノズル面に接触する可能性がある物体を検出する接触物検出部を備え、
    前記制御部は、前記温度検出部の検出結果が前記所定の温度未満の場合であっても、前記接触物検出部が前記ノズル面に接触する可能性がある物体を検出した場合、前記圧電アクチュエーターへの前記不吐出振動パルスを供給しないように、前記選択部を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
  5. 液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力変動を与える圧電アクチュエーターと、を備える吐出部と、
    前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える不吐出振動パルスを含む第１駆動波形と、前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える印刷内不吐出振動パルスと前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させるように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える吐出振動パルスとを含む第２駆動波形と、を含む駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
    前記駆動波形の前記圧電アクチュエーターへの供給および非供給のうち一方を選択する選択部と、
    液体の温度を検出する温度検出部と、
    印刷データに応じて印刷媒体上に画像を印刷する印刷動作期間では、前記印刷データに応じて前記印刷内不吐出振動パルスおよび前記吐出振動パルスのうち一方を前記圧電アクチュエーターに供給するように前記選択部を制御し、前記印刷動作期間外の待機期間では、前記温度検出部の検出結果に応じて、前記圧電アクチュエーターへ前記不吐出振動パルスを供給するように、前記選択部を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする液体吐出装置。
  6. 前記制御部は、前記液体吐出装置の電源投入動作に基づいて、前記液体の温度に応じた前記不吐出振動パルスの供給の制御を開始することを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の液体吐出装置。
  7. 前記制御部は、前記液体吐出装置の電源停止動作に基づいて、前記液体の温度に応じた前記不吐出振動パルスの供給の制御を停止することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
  8. 前記制御部は、前記待機期間では、前記温度検出部の検出結果が所定の温度未満の場合、前記圧電アクチュエーターへの前記不吐出振動パルスを供給し、前記温度検出部の検出結果が前記所定の温度以上の場合、前記圧電アクチュエーターへの前記不吐出振動パルスを供給しないように、前記選択部を制御することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
  9. 前記駆動波形生成部は、前記印刷動作期間では、前記温度検出部の検出結果が前記所定の温度未満の場合の、前記印刷内不吐出振動パルスによる前記圧電アクチュエーターの発熱量が、前記温度検出部の検出結果が前記所定の温度以上の場合の前記印刷内不吐出振動パルスによる前記圧電アクチュエーターの発熱量より、大きくなるように、印刷内不吐出振動パルスを生成することを特徴とする請求項５又は８に記載の液体吐出装置。
  10. 前記液体は、紫外線硬化型インク又は溶剤系インクであることを特徴とする請求項１～９の何れか一項に記載の液体吐出装置。
  11. 液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力変動を与える圧電アクチュエーターと、を備える吐出部と、
    前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える不吐出振動パルスを含む駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
    を備える液体吐出装置の駆動方法であって、
    前記圧力室内の液体の温度に応じて、前記不吐出振動パルスの前記圧電アクチュエーターへの供給を制御することを特徴とする液体吐出装置の駆動方法。
  12. 液体を吐出するノズルと、ノズルに連通する圧力室と、圧力室内の液体に圧力変動を与える圧電アクチュエーターと、を備える吐出部と、
    前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える不吐出振動パルスを含む第１駆動波形と、前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させないように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える印刷内不吐出振動パルスと前記圧電アクチュエーターに供給されると前記ノズルから前記液体を吐出させるように前記圧力室内の液体に圧力変動を与える吐出振動パルスとを含む第２駆動波形と、を含む駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
    液体の温度を検出する温度検出部と、
    を備える液体吐出装置の駆動方法であって、
    印刷データに応じて印刷媒体上に画像を印刷する印刷動作期間では、前記印刷データに応じて前記印刷内不吐出振動パルスおよび前記吐出振動パルスのうち一方を前記圧電アクチュエーターに供給し、前記印刷動作期間外の待機期間では、前記温度検出部の検出結果に応じて、前記圧電アクチュエーターへ前記不吐出振動パルスを供給する
    ことを特徴とする液体吐出装置の駆動方法。
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