JP2022091369A - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １画素に関する複数回の連続吐出における吐出速度のばらつきを低減する。【解決手段】 実施形態の液滴吐出ヘッドは、ヘッド本体及び駆動部を備える。ヘッド本体は、アクチュエータにより圧力室の容積を変化させることで、圧力室に吸引した液体を、圧力室に連通して設けられたノズルから吐出する。駆動部は、圧力室へと液体を吸引する第１の状態、圧力室からノズルへと液体を押し出す第２の状態、液体の吸引も、液体の押し出しも生じない第３の状態とを選択的に形成するようにアクチュエータを駆動するものであって、１画素の形成に際して、第１の状態、第３の状態、第２の状態を順で形成することでの液滴のノズルからの吐出を、第３の状態を挟んで複数回繰り返すようにアクチュエータを駆動する。【選択図】 図５

Description

本発明の実施形態は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。

液滴吐出ヘッドは、例えばインクジェットヘッドなどとして知られている。インクジェットヘッドの１タイプとして、エンドシューター型が知られている。エンドシューター型のインクジェットヘッドは、圧力室の端部から圧力室に吸引したインクを、圧力室の上記の端部とは反対側の端部に設けられたノズルから吐出する。
このようなインクジェットヘッドは、マルチドロップ方式により１画素に関して複数回のインク吐出を連続する場合は、２ドロップ目以降の吐出速度が１ドロップ目の吐出速度に対して低くなる傾向があり、画素形成の精度に影響することがある。
このような事情から、１画素に関する複数回の連続吐出における吐出速度のばらつきを低減できることが望まれていた。

特開平６－１５５７３２号公報

本発明が解決しようとする課題は、１画素に関する複数回の連続吐出における吐出速度のばらつきを低減できる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供することである。

実施形態の液滴吐出ヘッドは、ヘッド本体及び駆動部を備える。ヘッド本体は、アクチュエータにより圧力室の容積を変化させることで、圧力室に吸引した液体を、圧力室に連通して設けられたノズルから吐出する。駆動部は、圧力室へと液体を吸引する第１の状態、圧力室からノズルへと液体を押し出す第２の状態、液体の吸引も、液体の押し出しも生じない第３の状態とを選択的に形成するようにアクチュエータを駆動するものであって、１画素の形成に際して、第１の状態、第３の状態、第２の状態を順で形成することでの液滴のノズルからの吐出を、第３の状態を挟んで複数回繰り返すようにアクチュエータを駆動する。

一実施形態に係るプリンタの構成例を示すブロック図。 図１中に示されるインクジェットヘッドの一部を分解して示す斜視図。 図１に示されるインクジェットヘッドの横断面図及びドライブＩＣの要部回路構成を示すブロック図。 図１に示されるインクジェットヘッドの縦断面図。 複数のノズルのうちの１つからのインク吐出のための駆動波形の一例を示す図。 ドロー期間における対象チャネルの周囲の状況を表す図。 リリース期間における対象チャネルの周囲の状況を表す図。 プッシュ期間における対象チャネルの周囲の状況を表す図。 凹型となったメニスカスの状態を表す図。 レスト期間の長さと吐出速度との関係を表す図。 レスト期間の長さと吐出速度との関係を表す図。

以下、実施の形態の一例としての液滴吐出装置について図面を用いて説明する。なお以下においては、用紙（記録媒体）に対してインク滴を吹き付けて画像をプリントする用途に適応したプリンタとして液滴吐出装置を実現する例について説明することとする。

図１は本実施形態に係るプリンタ１００の構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、プリンタ１００は、プロセッサ１０１、メインメモリ１０２、補助記憶ユニット１０３、操作パネル１０４、通信インタフェース１０５、搬送ユニット１０６、搬送制御ユニット１０７、ポンプ１０８、ポンプ駆動ユニット１０９、インクジェットヘッド１１０及び伝送路１１１を含む。

プロセッサ１０１、メインメモリ１０２及び補助記憶ユニット１０３を伝送路１１１で接続することによって、プリンタ１００の制御のための情報処理を行うコンピュータを構成する。
プロセッサ１０１は、上記コンピュータの中枢部分に相当する。プロセッサ１０１は、オペレーティングシステム、ミドルウェア及びアプリケーションプログラム等の情報処理プログラムに従って、上記の情報処理を実行する。

メインメモリ１０２は、上記コンピュータの主記憶部分に相当する。メインメモリ１０２は、不揮発性のメモリ領域と揮発性のメモリ領域とを含む。メインメモリ１０２は、不揮発性のメモリ領域では情報処理プログラムを記憶する。またメインメモリ１０２は、プロセッサ１０１が各部を制御するための処理を実行する上で必要なデータを不揮発性又は揮発性のメモリ領域で記憶する場合もある。メインメモリ１０２は、揮発性のメモリ領域を、プロセッサ１０１によってデータが適宜書き換えられるワークエリアとして使用する。

補助記憶ユニット１０３は、上記コンピュータの補助記憶部分に相当する。補助記憶ユニット１０３としては、例えばelectric erasable programmable read-only memory（ＥＥＰＲＯＭ）、hard disc drive（ＨＤＤ）及びsolid state drive（ＳＳＤ）等の周知の記憶デバイスを単独で又は複数組み合わせて用いることができる。補助記憶ユニット１０３は、プロセッサ１０１が各種の処理を行う上で使用するデータや、プロセッサ１０１での処理によって生成されたデータを保存する。補助記憶ユニット１０３は、情報処理プログラムを記憶する。

操作パネル１０４は、入力デバイス及び表示デバイスを含む。操作パネル１０４は、入力デバイスにより、操作者による指示を入力する。操作パネル１０４は、表示デバイスにより、操作者に対して通知すべき各種の情報を表示する。操作パネル１０４としては、例えばタッチパネルが利用できる。ただし上記の入力デバイス及び表示デバイスとしては、別の様々なデバイスを適宜に用いることができる。

通信インタフェース１０５は、ＬＡＮ（local area network）等の通信ネットワークを介して外部装置とデータを送受信する。外部装置は、例えばプリンタ１００に対してプリントを要求する情報処理装置である。通信インタフェース１０５としては、ＬＡＮ用の通信デバイスなどの周知のデバイスを用いることができる。

搬送ユニット１０６は、モータ、ギア及びローラなどを含み、インクジェットヘッド１１０から吐出されるインク滴の飛翔経路を横切る状態で用紙を搬送する。
搬送制御ユニット１０７は、プロセッサ１０１による制御の下に、インクジェットヘッド１１０によるインク滴の吐出動作に同期した予め定められたタイミングで用紙が搬送されるように搬送ユニット１０６を制御する。

ポンプ１０８は、図示しないインクタンクからインクジェットヘッド１１０へと液状のインクを供給する。つまりインクは、液体の一例である。
ポンプ駆動ユニット１０９は、プロセッサ１０１による制御の下にポンプ１０８を駆動する。

インクジェットヘッド１１０は、ポンプ１０８により供給されたインクを、プリントデータに基づいてインク滴として吐出する。インク滴は液滴の一例であり、インクジェットヘッド１１０は液滴吐出ヘッドの一例である。
伝送路１１１は、アドレスバス、データバス及び制御信号線等を含み、接続された各部の間で授受されるデータ及び制御信号を伝送する。

図２はインクジェットヘッド１１０の一部を分解して示す斜視図である。図３はインクジェットヘッド１１０の横断面図及び図２に示されるドライブＩＣ（integrated circuit）１０の要部回路構成を示すブロック図である。図４はインクジェットヘッド１１０の縦断面図である。なお、図２～図４の各図に関する以下の説明においては、図中の上下方向をインクジェットヘッド１１０の上下方向とする。また図２及び図４における右側と、図３における奥側とを先端側とし、図２及び図４における左側と図３における手前側を後端側とする。

インクジェットヘッド１１０は、基板１、第１の圧電部材２、第２の圧電部材３、電極４、天板５、ノズルプレート６、導電路７、回路基板８、ワイヤ９及びドライブＩＣ１０を含む。
基板１は、細長い板状の部材である。基板１は、誘電率が小さいことが望ましい。基板１は、第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３との熱膨張率の差が小さいことが望ましい。基板１に適する材料は例えば、アルミナ（Ａｌ₂０₃）、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等である。第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の材料は例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）等である。

第１の圧電部材２は、基板１の上面に接合されている。第２の圧電部材３は、第１の圧電部材２の上に接合されている。第１の圧電部材２と第２の圧電部材３とは、図３に矢印で示すように、互いの接合面を境に互いに相反する方向に分極する。
第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３を積層してなる構造体の上側の一部は、先端側から後端側に向けて複数箇所で切り欠かれて、複数の長尺なチャネルＣＨが形成されている。隣り合うチャネルＣＨどうしの間隔はほぼ一定である。例えば複数のチャネルＣＨは、互いにほぼ平行である。チャネルＣＨは、先端側では開口し、後端側では深さが徐々に小さくなる。チャネルＣＨの最大の深さ、幅及びピッチは、例えば300μｍ，80μｍ及び169μｍである。チャネルＣＨの数は、例えば318本である。

電極４は、チャネルＣＨの側壁及び底面を覆う状態の導電膜である。電極４は、例えばニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との二層構造とする。電極４は、例えばメッキ法によってチャネルＣＨ内に均一に成膜される。電極４の形成方法は、メッキ法に限定されず、スパッタ法又は蒸着法等を用いてもよい。

天板５は、第２の圧電部材３の上面に接合され、複数のチャネルＣＨのそれぞれの上部を塞ぐ。天板５には、共通インク室５１が形成されている。共通インク室５１は、天板５の下面の後端側の端部近傍に凹部を設けることで形成されている。共通インク室５１は、全てのチャネルＣＨの上方に位置する。ポンプ１０８によりインクタンクからインクジェットヘッド１１０へ供給されたインクは、共通インク室５１へと流入する。

ノズルプレート６は、第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の先端側の端面に接合され、複数のチャネルＣＨのそれぞれの先端側を塞ぐ。ノズルプレート６には、複数のノズル６１が複数のチャネルＣＨのそれぞれに対応付けて形成されている。ノズル６１は、複数のチャネルＣＨのうちの対応する１つのチャネルＣＨとインクジェットヘッド１１０の外部とを繋ぐ。ノズル６１は、図４に示すように、中央よりやや先端側の位置に狭窄部を有し、そこから先端側及び後端側の両方向に向かって徐々に拡がっている。なお、ノズル６１は、この形状に限らない。例えば、吐出面側のノズル径が小さくなるテーパ状の円錐台状であってもよい。ノズル６１は、隣り合う３つのチャネルＣＨに対応した３つずつを１セットとする。同じセットの３つのノズル６１は、図２及び図３に示されるように上下方向に一定の間隔でずれている。
かくしてチャネルＣＨは、共通インク室５１に接する部分及びノズル６１に接する部分以外は塞がれた空間である。チャネルＣＨは、共通インク室５１及びノズル６１に連通する。チャネルＣＨは、圧力室又はインク室とも称される。

導電路７は、先端側から後端側に向けて、チャネルＣＨから延びる状態で複数が並列に設けられる。複数の導電路７は、複数の電極４のうちの対応する１つの電極４に電気的に接続されている。
回路基板８は、第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３に並んでおり、基板１の後端側の上面に接合されている。回路基板８としては、例えばプリント基板が用いられる。回路基板８の上面には、複数の導電路８１及び複数の導電路８２が、例えばプリント配線として形成されている。複数の導電路８１は、複数の電極４にそれぞれ対応している。導電路８２は、伝送路１１１に接続するためのインタフェース回路（図示せず）に接続されている。

ワイヤ９は、導電材料よりなる線材である。ワイヤ９は、複数本が並列に設けられる。複数のワイヤ９は、複数の電極４及び複数の導電路８１のそれぞれに対応する。ワイヤ９の一端は、複数の電極４のうちの対応する１つの電極４に接続される。ワイヤ９の他端は、複数の導電路８１のうちの対応する１つの導電路８１に接続される。かくしてワイヤ９は、対応する電極４及び導電路８１を電気的に接続する。

ドライブＩＣ１０は、導電路８１，８２に電気的に接続される状態で回路基板８に取り付けられている。ドライブＩＣ１０は、ノズル６１からのインク吐出を生じさせるようにヘッド本体を駆動する。
ドライブＩＣ１０は図３に示すように、画素分離回路１１、波形生成回路１２、スイッチ制御回路１３及び複数のスイッチ１４を含む。

画素分離回路１１には、導電路８２を介してプリントデータが入力される。プリントデータは、画素毎の階調値を表した画素データの集合である。画素分離回路１１は、プリントデータに含まれる画素データを、図３に示されるような上下方向の位置が同じであるノズル６１に対応するもの毎に３群に分離する。つまり画素分離回路１１は、同じセットに属する３つのノズル６１のそれぞれに対応する画素データを、それぞれ別の群に属するように画素データを分離する。そして画素分離回路１１は、各群に属する画素データを、それぞれ別々のタイミングでパラレルに波形生成回路１２に与える。これによりインクジェットヘッド１１０は、１ライン分の画素形成を３回に分けて行う、いわゆる３分割駆動方式である。なお、３分割駆動により画像を正しくプリントするための制御は、３分割駆動方式の別の既存のインクジェットヘッドと同様であってよい。

波形生成回路１２は、画素データのそれぞれの階調値に基づき、１画素の形成のためのドロップ数を決定する。そしてそのドロップ数のインク滴を連続して吐出するための後述する駆動波形を生成する。そして波形生成回路１２は、１群に属する画素データのそれぞれに関する駆動波形をパラレルにスイッチ制御回路１３に与える。

スイッチ制御回路１３は、駆動波形に従って複数のスイッチ１４を後述のように制御する。
複数のスイッチ１４は、複数の電極４のうちの対応する１つの電極４に、導電路８１、ワイヤ９及び導電路７を介して電気的に接続されている。なお図３においては、横断面図に示されるうちの中央に位置する３つの電極４にそれぞれ対応する３つのスイッチ１４のみを示している。スイッチ１４は、対応する電極４の電位を電圧＋Ｖａ又は接地電位とする２状態を、スイッチ制御回路１３による制御の下に選択的に形成する。

以上の構成のインクジェットヘッド１１０は、第１の圧電部材２、第２の圧電部材３、電極４、天板５、ノズルプレート６及び導電路７を含んだヘッド本体と、回路基板８、ワイヤ９及びドライブＩＣ１０を含んだ駆動部とを基板１により一体的に結合したものである。そしてインクジェットヘッド１１０は、ヘッド本体の後端側から吸引したインクを先端側から吐出するエンドシュータータイプである。またインクジェットヘッド１１０は、２つのチャネルＣＨの間に位置する第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３を、上記２つのチャネルＣＨの容積を変化させるためのアクチュエータとして共用するシェアードウォールタイプである。

次に以上のように構成されたプリンタ１００の動作を説明する。なお、プリンタ１００の動作で特徴的なのは、マルチドロップ法による画像プリントに際してのドライブＩＣ１０によるヘッド本体の駆動であり、その他の動作は既存の同種のプリンタと同様であってよい。そこで以下においては、特徴的な動作を中心に説明する。

図５は複数のノズル６１のうちの１つからのインク吐出のための駆動波形の一例を示す図である。
なお、図５の説明に関しては、図５に示す駆動波形での駆動によりインク吐出が生じる１つのノズル６１を対象ノズル６１－１と称する。対象ノズル６１－１に繋がる１つのチャネルＣＨを対象チャネルＣＨ－１と称する。対象チャネルＣＨ－１を囲む電極４を対象電極４－１と称する。対象チャネルＣＨ－１に隣接する２つのチャネルＣＨを、それぞれ隣接チャネルＣＨ－２，ＣＨ－３と称する。また隣接チャネルＣＨ－２，ＣＨ－３をそれぞれ囲む２つの電極４を、それぞれ隣接電極４－２，４－３と称する。

この図５に示される駆動波形は、対象ノズル６１－１から１画素の形成のために３ドロップ分の連続吐出を生じさせるための駆動波形である。
３ドロップ分のインク滴の連続吐出に際してドライブＩＣ１０にて波形生成回路１２は、図５に示すような駆動波形によってインクジェットヘッド１１０を駆動する。図５中の期間ＰＡはドロー期間である。期間ＰＢはリリース期間である。期間ＰＣはプッシュ期間である。期間ＰＤはレスト期間である。

図６はドロー期間ＰＡにおける対象チャネルＣＨ－１の周囲の状況を表す図である。
ドロー期間ＰＡにおいてスイッチ制御回路１３は、対象電極４－１の電位を接地電位とするとともに、隣接電極４－２，４－３の電位を共に電圧＋Ｖａとするようにスイッチ１４を制御する。これにより、対象電極４－１と隣接電極４－２，４－３のそれぞれとの間に電圧－Ｖａが印加された状態となる。この状態では、第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の対象電極４－１と隣接電極４－２とに挟まれた部分は、分極方向と直交し、かつ隣接電極４－２から対象電極４－１に向かう電界が作用する。この作用により、第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の対象電極４－１と隣接電極４－２とに挟まれた部分は、隣接チャネルＣＨ－２側に変形する。また第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の対象電極４－１と隣接電極４－３とに挟まれた部分も同様に、隣接チャネルＣＨ－３側に変形する。この結果、対象チャネルＣＨ－１の容積は拡大し、対象チャネルＣＨ－１には共通インク室５１からインクが吸入される。つまりドロー期間ＰＡにおける対象チャネルＣＨ－１の状態は第１の状態に相当する。

図７はリリース期間ＰＢにおける対象チャネルＣＨ－１の周囲の状況を表す図である。
リリース期間ＰＢにおいてスイッチ制御回路１３は、対象電極４－１及び隣接電極４－２，４－３のいずれの電位も電圧＋Ｖａとするようにスイッチ１４を制御する。この状態では、対象電極４－１と隣接電極４－２とに電位差が生じないから、第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の対象電極４－１と隣接電極４－２とに挟まれた部分には電界が作用しない。このため、第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の対象電極４－１と隣接電極４－２とに挟まれた部分には電界の作用による変形は生じていない。また第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の対象電極４－１と隣接電極４－３とに挟まれた部分も同様に変形しない。この結果、対象チャネルＣＨ－１の容積はニュートラルな状態となる。そしてこの状態においては、対象チャネルＣＨ－１への新たなインクの吸引も、対象チャネルＣＨ－１から対象ノズル６１－１を介してのインクの吐出も生じない。つまりリリース期間ＰＢにおける対象チャネルＣＨ－１の状態は第３の状態に相当する。

図８はプッシュ期間ＰＣにおける対象チャネルＣＨ－１の周囲の状況を表す図である。
プッシュ期間ＰＣにおいてスイッチ制御回路１３は、対象電極４－１の電位を電圧＋Ｖａとするとともに、隣接電極４－２，４－３の電位を共に接地電位とするようにスイッチ１４を制御する。これにより、対象電極４－１と隣接電極４－２，４－３のそれぞれとの間に電圧＋Ｖａが印加された状態となる。この状態では、第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の対象電極４－１と隣接電極４－２とに挟まれた部分は、分極方向と直交し、かつ対象電極４－１から隣接電極４－２に向かう電界が作用する。この作用により、第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の対象電極４－１と隣接電極４－２とに挟まれた部分は、対象チャネルＣＨ－１側に変形する。また第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３の対象電極４－１と隣接電極４－３とに挟まれた部分も同様に、対象チャネルＣＨ－１側に変形する。この結果、対象チャネルＣＨ－１の容積は縮小し、対象チャネルＣＨ－１からは対象ノズル６１－１を介してインクが吐出される。このプッシュ期間ＰＣの長さは、例えば0.90μ秒程度の短時間に設定される。この結果、対象ノズル６１－１からは例えば12ｐＬ程度の少量のインクがインク滴の状態で吐出される。つまりプッシュ期間ＰＣにおける対象チャネルＣＨ－１の状態は第２の状態に相当する。
このように、ドロー、リリース、プッシュの順での状態遷移を伴って、第１ドロップの吐出が行われる。

レスト期間ＰＤにおいてスイッチ制御回路１３は、対象電極４－１及び隣接電極４－２，４－３の電位をいずれも電圧＋Ｖａとするようにスイッチ１４を制御する。つまりスイッチ制御回路１３は、リリース期間ＰＢと同じ状態とする。この状態においては、対象チャネルＣＨ－１への新たなインクの吸引も、対象チャネルＣＨ－１から対象ノズル６１－１を介してのインクの吐出も生じない。つまりレスト期間ＰＤにおける対象チャネルＣＨ－１の状態は第３の状態に相当する。そして、プッシュ期間ＰＣにおいて対象チャネルＣＨ－１内のインクに加わった圧力が減少することとなり、対象ノズル６１－１でのインクのメニスカスは、対象チャネルＣＨ－１側に凹型に変化する。

図９は凹型となったメニスカスＭＥの状態を表す図である。
図９において符号ＩＮは、対象チャネルＣＨ－１内のインクを表す。インクＩＮのメニスカスＭＥは、対象ノズル６１－１の狭窄部に端部が位置し、液面は凹んでいる。

波形生成回路１２は、レスト期間ＰＤの終了後、第１ドロップと同様なドロー、リリース、プッシュの順での状態遷移によって第２ドロップの吐出を行わせる。
波形生成回路１２は、第３ドロップについても、第１ドロップと同様なドロー、リリース、プッシュの順での状態遷移によって吐出を行わせるが、第２ドロップと第３ドロップとの間にもレスト期間ＰＤを設ける。

以上のように波形生成回路１２、スイッチ制御回路１３及びスイッチ１４により、ドロー期間ＰＡにおける第１の状態、リリース期間ＰＢにおける第３の状態、プッシュ期間ＰＣにおける第２の状態を順で形成することでの液滴としてのインク滴のノズル６１からの吐出を、レスト期間における第３の状態を挟んで複数回繰り返すように第１の圧電部材２及び第２の圧電部材３により構成されたアクチュエータを駆動している。従って、波形生成回路１２、スイッチ制御回路１３及びスイッチ１４の協働によって駆動部としての機能が実現されている。

このように、マルチドロップによる連続吐出の最中にも、ドロップ間にレスト期間ＰＤを設けて、次のドロップのための状態遷移に先立ってメニスカスＭＥを凹型としていることにより、第２ドロップ以降の吐出速度の低下を防ぐことができる。

図１０及び図１１はレスト期間ＰＤの長さと吐出速度との関係を表す図である。
図１０は、前述のような駆動による第１ドロップ、第２ドロップ及び第３ドロップのそれぞれに関する吐出速度を、レスト期間ＰＤの長さを０、ＵＬ／４、ＵＬ／２、２ＵＬ／３及びＵＬとしてそれぞれ測定した結果をグラフにより表している。図１１は、第３ドロップに関しての吐出速度及び飛翔状態と駆動波形の電圧とを、レスト期間ＰＤがない場合に比較して判定した結果を表により表している。図１１の吐出速度及び飛翔状態は、インクジェットヘッド１１０から吐出されたインク滴を撮影した画像から、観察者の目視によって経験則により判定した結果である。
なお、ドロー期間ＰＡ、リリース期間ＰＢ及びプッシュ期間ＰＣの長さは、それぞれＵＬ、２ＵＬ及び0.90μ秒としている。

ここでＵＬは、チャネルＣＨの固有振動周期の半分の時間を圧力伝播時間（ＡＬ：acoustic length）としたときに、適宜の端数処理を施して得られる時間である。ＵＬは、一例として２μ秒以下である。なお、上記の端数処理として具体的にどのような処理を適用するかは、インクジェットヘッド１１０の設計者により任意に定められてよい。

図１０から分かるように、０～ＵＬの間では、概ねレスト期間ＰＤが長くなるにつれて吐出速度が上昇している。図１１から分かるように、レスト期間ＰＤがＵＬを越えてさらに長くなると、第３ドロップにおける吐出速度は低下し、またドット分離も発生している。
以上のことから、レスト期間ＰＤの長さは、ＵＬ／２以上、ＵＬ以下の範囲に定めることが好ましい。そして図１０から分かるように、レスト期間ＰＤの長さがＵＬであるとき、第１ドロップ、第２ドロップ及び第３ドロップともに、吐出速度がほぼ同じとなっている。このことから、レスト期間ＰＤはＵＬに設定することが最も好ましい。

以上のようにインクジェットヘッド１１０は、１画素に関する複数回の連続吐出に際して、先行ドロップのプッシュ期間ＰＣの後、後続ドロップのドロー期間ＰＡの前にレスト期間ＰＤを設けているので、後続ドロップの吐出速度の低下を抑えることができ、各ドロップでの吐出速度のばらつきを低減できる。そしてこれにより、画素形成の精度を高め、プリント画像の品質向上を図ることができる。

またインクジェットヘッド１１０は、レスト期間ＰＤの長さをＵＬ／２以上、ＵＬ以下の範囲に定めることで、各ドロップでの吐出速度のばらつきをさらに低減できる。

またインクジェットヘッド１１０は、レスト期間ＰＤの長さをＵＬに定めることで、各ドロップでの吐出速度のばらつきを最小に抑えることができる。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
波形生成回路１２は、インクジェットヘッド１１０外のプリンタ１００内に設けられてもよい。

文書プリント用、バーコードプリント用、レシート等の証票のプリント用などの、別の用途のプリンタとして実現することもできる。あるいは、３次元オブジェクトの形成用などのような、画像プリントとは別の用途のプリンタとして実現することも可能である。従って、吐出する液体はインクには限らず、オブジェクト形成用の材料などであってもよい。

３分割駆動方式はあくまでも一例であり、４分割駆動方式又は５分割駆動方式などを採用してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…基板、２…第１の圧電部材、３…第２の圧電部材、４…電極、４－１…対象電極、４－２，４－３…隣接電極、５…天板、６…ノズルプレート、７…導電路、８…回路基板、９…ワイヤ、１０…ドライブＩＣ、１１…画素分離回路、１２…波形生成回路、１３…スイッチ制御回路、１４…スイッチ、５１…共通インク室、６１…ノズル、６１－１…対象ノズル、８１，８２…導電路、１００…プリンタ、１０１…プロセッサ、１０２…メインメモリ、１０３…補助記憶ユニット、１０４…操作パネル、１０５…通信インタフェース、１０６…搬送ユニット、１０７…搬送制御ユニット、１０８…ポンプ、１０９…ポンプ駆動ユニット、１１０…インクジェットヘッド、１１１…伝送路、ＣＨ…チャネル、ＣＨ－１…対象チャネル、ＣＨ－２，ＣＨ－３…隣接チャネル。

Claims (5)

1. アクチュエータにより圧力室の容積を変化させることで、前記圧力室に吸引した液体を、前記圧力室に連通して設けられたノズルから吐出するヘッド本体と、
   前記圧力室へと前記液体を吸引する第１の状態、前記圧力室から前記ノズルへと前記液体を押し出す第２の状態、前記液体の吸引も、前記液体の押し出しも生じない第３の状態とを選択的に形成するように前記アクチュエータを駆動するものであって、１画素の形成に際して、前記第１の状態、前記第３の状態、前記第２の状態を順で形成することでの液滴の前記ノズルからの吐出を、前記第３の状態を挟んで複数回繰り返すように前記アクチュエータを駆動する駆動部と、
   を具備する液滴吐出ヘッド。
2. 前記圧力室における圧力伝播時間をＵＬとしたとき、前記駆動部は、前記第２の状態と次の液滴の吐出のために前記第１の状態を形成するまでの間に、前記第３の状態を形成する期間をＵＬの１／２からＵＬとする、
   請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記駆動部は、前記第２の状態と次の液滴の吐出のために前記第１の状態を形成するまでの間に、前記第３の状態を形成する期間をＵＬとする、
   請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記駆動部は、１度の液滴の吐出のための前記第１の状態を形成する期間をＵＬ、前記第３の状態を形成する期間を２ＵＬ及び前記第２の状態を形成する期間を0.9μ秒とする、
   請求項２又は請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。
5. アクチュエータにより圧力室の容積を変化させることで、前記圧力室に吸引した液体を、前記圧力室に連通して設けられたノズルから吐出する液滴吐出ヘッドと、
   前記圧力室へと前記液体を吸引する第１の状態、前記圧力室から前記ノズルへと前記液体を押し出す第２の状態、前記液体の吸引も、前記液体の押し出しも生じない第３の状態とを選択的に形成するように前記アクチュエータを駆動するものであって、１画素の形成に際して、前記第１の状態、前記第３の状態、前記第２の状態を順で形成することでの液滴の前記ノズルからの吐出を、前記第３の状態を挟んで複数回繰り返すように前記アクチュエータを駆動する駆動部と、
   を具備する液滴吐出装置。
   
   

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