JP2022146735A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後発の液滴の速度を速くするとミストが発生しやすい。【解決手段】液体吐出装置１は、ノズルＮから液滴を吐出する吐出部１０と、駆動信号を生成する駆動信号生成部６０と、を備える。駆動信号は、１周期の間に複数の吐出パルスを含む。複数の吐出パルスは、最終液滴に対応する最終吐出パルスＰｗ３と、最終液滴よりも前にノズルから吐出される先行液滴に対応する先行吐出パルスＰｗ１と、を含む。最終吐出パルスは、圧力室を膨張させる膨張要素ａ３と、圧力室の膨張を維持する膨張維持要素ｂ３と、圧力室を収縮させる収縮要素ｃ３と、圧力室内の液体の残留振動を弱める制振要素ｅ３と、を含む。最終吐出パルスの膨張要素と膨張維持要素とを合わせた時間幅は、吐出部の固有振動周期Ｔｃの０．５倍の長さより長く、固有振動周期Ｔｃの１．０倍の長さより短い。【選択図】図１２

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

特許文献１に記載の液体吐出装置は、駆動素子に駆動信号を供給し圧力室内の液体に圧力変動を生じさせてノズルから液滴を吐出させる。この液体吐出装置は、ノズルから噴射される第１インク滴と第２インク滴とを媒体への着弾前に合体させる。

特開２０１７－９５８１４号公報

従来の液体吐出装置は、複数の液滴を媒体への着弾前に合体させるために、波形の形状が異なる複数の吐出パルスを含む駆動信号を駆動素子に供給する。複数の吐出パルスによって吐出される複数の液滴を媒体への着弾前に合体させるためには、後発の液滴の速度を先発の液滴の速度より高速にする必要がある。しかしながら、後発の液滴の速度を速くするとミストが発生しやすくなるという問題が生じる。

本発明に係る液体吐出装置は、媒体に着弾させる液体を吐出するノズルと、ノズルと連通する圧力室と、駆動信号が供給されることで圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる駆動素子と、を有する吐出部と、駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を備える。駆動信号は、１周期の間に、複数の液滴を吐出させるための複数の吐出パルスを含む。複数の吐出パルスによる複数の液滴は、媒体に着弾する前に合体する。複数の吐出パルスは、複数の液滴のうち最後にノズルから吐出される最終液滴に対応する最終吐出パルスと、複数の液滴のうち最終液滴よりも前にノズルから吐出される先行液滴に対応する先行吐出パルスと、を含む。先行吐出パルスは、圧力室を膨張させる第１膨張要素と、第１膨張要素による圧力室の膨張を維持する第１膨張維持要素と、第１膨張要素により膨張された圧力室を収縮させる第１収縮要素と、第１収縮要素により圧力室が収縮された後、圧力室を膨張させて前記圧力室内の液体の残留振動を弱める第１制振要素と、を含む。最終吐出パルスは、圧力室を膨張させる第２膨張要素と、第２膨張要素による圧力室の膨張を維持する第２膨張維持要素と、第２膨張要素により膨張された圧力室を収縮させる第２収縮要素と、第２収縮要素により圧力室が収縮された後、圧力室を膨張させて圧力室内の液体の残留振動を弱める第２制振要素と、を含む。最終吐出パルスの第２膨張要素と第２膨張維持要素とを合わせた時間幅は、吐出部の固有振動周期Ｔｃの０．５倍の長さより長く、吐出部の固有振動周期Ｔｃの１．０倍の長さより短い。

実施形態に係る液体吐出装置の概略図である。 液体吐出装置を示すブロック図である。 吐出部を示す断面図である。 従来技術に係るインク滴の挙動を示す図である。 圧力室の容積を膨張させるための矩形波を示す波形図である。 図５に示す矩形波を含む信号を駆動素子に印加した場合のメニスカスの挙動を示す図である。 圧力室の容積を膨張させて収縮させるための矩形波を示す波形図である。 図７に示す矩形波を含む信号を駆動素子に印加した場合のメニスカスの挙動を示す図である。 吐出パルスを含む駆動信号を示す波形図である。 モデル１～３に係る吐出パルスの条件を示す表である。 モデル１～３に係る吐出パルスによるインク滴の挙動を示す図である。 実施形態に係る駆動信号の波形を示す波形図である。 ノズルＮから吐出された複数のインク滴を示す図である。 実施例１～６及び比較例１，２に係る駆動信号を供給した場合に吐出される複数のインク滴の挙動について、シミュレーションした結果を示す表である。 実施例７～１５に係る駆動信号を供給した場合に吐出される複数のインク滴の挙動について、シミュレーションした結果を示す表である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、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、これらの形態に限られるものではない。

図１は、実施形態に係る液体吐出装置１の内部構成を示す概略斜視図である。図２は、液体吐出装置１を示すブロック図である。図１に示される液体吐出装置１は、吐出部１０からインク滴を吐出して、媒体ＰＡにインク滴を着弾させる。媒体ＰＡは、例えば印刷用紙である。液体吐出装置１は、吐出部１０を有する液体吐出部２０と、液体吐出部２０を搭載するキャリッジ３と、キャリッジ３を搬送するキャリッジ搬送機構４と、媒体ＰＡを搬送する媒体搬送機構５とを備える。

キャリッジ３には、インクを貯留するインクカートリッジ６が搭載されている。インクカートリッジ６は、インクを貯留するインク容器である。キャリッジ３は、例えば４色のインクに対応して複数のインクカートリッジを搭載できる。４色のインクとしては、例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、及び、ブラックがある。インク容器は、キャリッジ３に搭載されていなくてもよい。インカートリッジに貯留されているインクは、液体吐出部２０に供給される。

液体吐出装置１は、搬送機構７を備える。搬送機構７は、キャリッジ搬送機構４及び媒体搬送機構５を含む。キャリッジ搬送機構４は、キャリッジ３を搬送するための搬送ベルト４ａ及びモーターを有する。媒体搬送機構５は、媒体ＰＡを搬送するための搬送ローラー５ａ及びモーターを有する。液体吐出装置１は、媒体搬送機構５により媒体ＰＡを搬送させながら、キャリッジ搬送機構４によりキャリッジ３を搬送させて、媒体ＰＡにインク滴を吐出して印刷する。液体吐出装置１は、媒体ＰＡ上に、印刷データＩｍｇに応じたドットを形成する。

液体吐出装置１は、リニアエンコーダー８を備える。リニアエンコーダー８は、キャリッジ３の位置を検出可能な位置に設けられている。リニアエンコーダー８は、キャリッジ３の位置に関する情報を取得する。リニアエンコーダー８は、キャリッジ３の移動に伴って、制御部３０にエンコーダー信号を出力する。

液体吐出部２０は、複数の記録ヘッド２２を備える。図３は、記録ヘッド２２の吐出部１０を示す断面図である。記録ヘッド２２は、複数の吐出部１０と、共通液室２３，２４とを含む。吐出部１０は、個別流路１１、圧力室１２、連通流路１３、及びノズルＮを含む。液体吐出部２０は、複数のノズルＮが形成されたノズルプレート２５を有する。ノズルプレート２５の底面は、ノズル面２５ａである。吐出部１０は、振動板１４及び駆動素子５０を有する。

共通液室２３，２４は、複数の圧力室１２に連通し、圧力室１２に供給される前のインクを貯留する。共通液室２４は、共通液室２３の下流に接続されている。個別流路１１は、共通液室２４と圧力室１２とを連通する。個別流路１１は、圧力室１２ごとに設けられている。連通流路１３は、圧力室１２とノズルＮとを連通する。

振動板１４は、圧力室１２の壁面の一部を構成する。振動板１４は、複数の圧力室１２に共通して設けられる。複数の駆動素子５０は、複数の圧力室１２ごとに設けられる。駆動素子５０は、電極５１、電極５２、及び圧電体層５３を含む。電極５１は、下部電極であり、電極５２は、上部電極である。電極５１は共通電極であり、電極５２は個別電極である。共通電極は、複数の駆動素子５０において共通の電極である。個別電極は、複数の駆動素子５０ごとに設けられる。電極５１が個別電極でもよく、電極５２が共通電極でもよい。圧電体層５３は、電極５１と電極５２との間に配置されている。

電極５１は、給電線Ｌｂに電気的に接続されている。給電線Ｌｂは、電位ＶＢＳに設定される。電極５２には、駆動信号Ｃｏｍが供給される。駆動信号Ｃｏｍが供給されて、電極５１，５２間に電圧が印加されると、当該印加された電圧に応じて駆動素子５０が厚み方向に変位する。これにより、駆動素子５０及び振動板１４が振動する。振動板１４が振動することにより、圧力室１２の容積及び圧力室１２内の圧力が変化し、圧力室１２内に充填されたインクが連通流路１３内に流入する。連通流路１３内のインクはノズルＮに押し出され、ノズルＮからインク滴が吐出される。

図２に示されるように、液体吐出装置１は、制御部３０を備える。制御部３０は、１又は複数のＣＰＵ３１を含む。制御部３０は、ＣＰＵ３１の代わりに、又は、ＣＰＵ３１に加えて、ＦＰＧＡを備えるものでもよい。制御部３０は、記憶部４０を含む。記憶部４０は、例えばＲＡＭ４２及びＲＯＭ４１を備える。記憶部４０は、ＥＥＰＲＯＭ、又はＰＲＯＭを備えていてもよい。記憶部４０は、ホストコンピューターから供給される印刷データＩｍｇを記憶できる。記憶部４０は、液体吐出装置１の制御プログラムを記憶する。

ＣＰＵは、Central Processing Unitの略称である。ＦＰＧＡは、field-programmable gate arrayの略称である。ＲＡＭは、Random Access Memoryの略称である。ＲＯＭは、Read Only Memoryの略称である。ＥＥＰＲＯＭEは、Electrically Erasable Programmable Read-Only Memoryの略称である。ＰＲＯＭは、Programmable ROMの略称である。

制御部３０は、液体吐出装置１の各部の動作を制御するための信号を生成する。制御部３０は、印刷信号ＳＩ及び波形指定信号ｄＣｏｍを生成できる。印刷信号ＳＩは、吐出部１０の動作の種類を指定するためのデジタル信号である。印刷信号ＳＩは、吐出部１０に対して駆動信号Ｃｏｍを供給するか否かを指定できる。波形指定信号ｄＣｏｍは、駆動信号Ｃｏｍの波形を規定するデジタル信号である。駆動信号Ｃｏｍは、吐出部１０を駆動するためのアナログ信号である。

液体吐出装置１は、駆動信号生成回路６０を備える。駆動信号生成回路６０は、駆動信号生成部の一例である。駆動信号生成回路６０は、制御部３０と電気的に接続されている。駆動信号生成回路６０は、ＤＡ変換回路を含む。駆動信号生成回路６０は、波形指定信号ｄＣｏｍにより規定される波形を有する駆動信号Ｃｏｍを生成する。制御部３０は、リニアエンコーダー８からエンコーダー信号を受信すると、駆動信号生成回路６０に、タイミング信号ＰＴＳを出力する。タイミング信号ＰＴＳは、駆動信号Ｃｏｍの生成タイミングを規定する。駆動信号生成回路６０は、タイミング信号ＰＴＳを受信するごとに、駆動信号Ｃｏｍを出力する。

液体吐出部２０は、駆動回路２１を備える。駆動回路２１は、制御部３０及び駆動信号生成回路６０と電気的に接続されている。駆動回路２１は、印刷信号ＳＩに基づいて、駆動信号Ｃｏｍを吐出部１０に供給するか否かを切り替える。駆動回路２１は、制御部３０から供給される印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、及び、チェンジ信号ＣＨに基づいて、駆動信号Ｃｏｍが供給される吐出部１０の駆動素子５０を選択できる。ラッチ信号ＬＡＴは、印刷データＩｍｇのラッチタイミングを規定する。チェンジ信号ＣＨは、駆動信号Ｃｏｍに含まれる駆動パルスの選択タイミングを規定する。

次に、図４を参照して、従来技術に係るインク滴の挙動について説明する。図４は、従来技術に係るインク滴の挙動を示す図である。図４では、時間ｔ１０１から時間ｔ１０５まで、時間の進行に応じて、インク滴１００の状態を図示している。時間ｔ１０１では、インク滴１００がノズルＮから吐出されている。ノズルＮから押し出されるインク滴１００は液柱を成している。時間ｔ１０１では、インク滴１００の先端１００ａがノズルＮから吐出され、インク滴１００の後端はまだノズルＮから吐出されていない。

時間ｔ１０２では、インク滴１００の後端１００ｂがノズルＮから吐出される。インク滴１００の後端１００ｂに相当する部分は、ノズルＮ内に残るインクとインク滴１００の後端１００ｂとの間の表面張力により、ノズルＮ側に引っ張られる。ノズルＮ内に残るインクに引っ張れている状態から、後端１００ｂの速度が０ｍ／ｓになったところで、ノズルＮ内に残るインクとノズルＮから吐出されるインク滴１００の後端１００ｂとが分離する。後端１００ｂは、ノズルＮ内に残るインクから引きちぎられて、後端１００ｂがノズルＮから吐出される。この状態において、先端１００ａは、後端１００ｂよりも大きな体積を有する。

インク滴１００の先端１００ａの速度Ｖａと後端１００ｂの速度Ｖｂとの間には、速度差が生じている。先端１００ａの速度Ｖａは、後端１００ｂの速度Ｖｂよりも速い。この状態において、インク滴１００の進行方向において、先端１００ａと後端１００ｂとは離間している。インク滴１００は、先端１００ａと後端１００ｂとが離間し、液柱状を成している。時間ｔ１０３において、先端１００ａを含む部分は、円柱状を成す部分から分離される。

円柱状を成す中間部分１００ｃは不安定である。中間部分１００ｃは、先端１００ａと後端１００ｂとの間の中間部分である。時間ｔ１０４において、中間部分１００ｃは、複数滴に分離し始める。分離した液滴の一部は表面張力によってまとまる。時間ｔ１０５において、インク滴１００は、先端１００ａを含むメイン滴１０１と、複数のサテライト滴１００ｄ，１００ｅと、微細なミスト１００ｆと、後端１００ｂを含むサテライト滴１００ｇと、に分離されている。例えば、微細なミスト１００ｆの一部は、表面張力によってまとまり、サテライト滴１００ｄ，１００ｅになり得る。このように、先端１００ａと後端１００ｂとの速度差によって、インク滴１００は、分離されて、微細なミスト１００ｆが発生する。

次に図５及び図６を参照して、矩形波を含む駆動信号を駆動素子に供給した場合のノズルＮにおけるメニスカスの挙動について説明する。図５は、圧力室１２の容積を膨張させるための矩形波を示す波形図である。図６は、図５に示す矩形波を含む信号を駆動素子に印加した場合のメニスカスの挙動を示す図である。図５及び図６では、横軸に時間の経過を示す。時間の経過は、吐出部１０の固有振動周期Ｔｃを基準として示されている。図５では、縦軸に電位を示し、図６では、縦軸にノズルＮにおけるメニスカスの位置を示す。図６では、上側がノズルＮの内側を示し、下側がノズルＮの外側を示す。

吐出部１０の固有振動周期Ｔｃは、実験を行って計測してもよく、シミュレーションによって算出してもよい。固有振動周期Ｔｃは、圧力室１２内のインクの振動における固有振動周期でもよい。

固有振動周期Ｔｃは、例えば下記式（１）を用いて算出してもよい。式（１）において、Ｍｎは、ノズルＮ内における単位長さあたりのインクの質量［ｋｇ／ｍ］である。単位長さの方向は、例えばインクの振動方向に沿う。Ｍｓは、圧力室１２にインクを供給する個別流路１１内における単位長さあたりのインクの質量［ｋｇ／ｍ］である。Ｃｃは、圧力室１２内における単位圧力あたりのインクの容積変化［ｍ^３／Ｎ］である。
Ｔｃ＝２π〔｛（Ｍｎ×Ｍｓ）／（Ｍｎ＋Ｍｓ）｝×Ｃｃ〕^１／２…（１）

時間ｔ＝０において、メニスカスは、ノズル面２５ａに存在している。時間ｔ＝０において、矩形波を含む信号が駆動素子５０に印加される。これにより、圧力室１２の容積は膨張する。圧力室１２の容積が膨張すると、ノズルＮのインクはノズルＮの内側に引き込まれる。ノズルＮの内側とは、圧力室１２に近い方である。メニスカスは、ノズル面２５ａから離間して、圧力室１２に近い方に移動し、ノズルＮ内においてインクの流れが生じる。

時間ｔ＝０．５Ｔｃにおいて、吐出部１０の固有振動によるメニスカスの変位は最大となり、ノズル面２５ａから最も離れる。その後、吐出部１０の固有振動によりメニスカスはノズル面２５ａに近づくように変位する。

次に図７及び図８を参照して、矩形波を含む駆動信号を駆動素子に供給した場合のノズルＮにおけるメニスカスの挙動について説明する。上記の図５及び図６の説明と同じ説明は省略する。

図７に示される矩形波では、吐出部１０の固有振動によるメニスカスの振動における位相が反転する時間ｔ＝０．５Ｔｃにおいて、圧力室１２の容積が収縮される。これにより、インクに吐出の力が加えられ、吐出部１０の固有振動によるメニスカス振動は共振して、振幅が２倍となり効率的にインク滴がノズルＮから吐出される。時間ｔ＝０．７５Ｔｃにおいて、インクがノズル面２５ａから吐出される。そして、再度ノズルＮ内のインクの流れが反転する時間ｔ＝１．０Ｔｃまで単調にインク滴１００の後端１００ｂの速度Ｖｂが低下するので、インク滴１００の先端１００ａと後端１００ｂとで速度差が生じ、インク滴１００は液柱を成す。インク滴１００の先端１００ａから後端１００ｂにかけて、速度差が生じ、速度勾配が形成されている。

このようなインク滴１００の先端１００ａと後端１００ｂとの速度差を考慮すると、時間ｔ＝１．０Ｔｃのタイミングに合わせて、ノズルＮ内のインクに吐出の力を加えることにより、インク滴１００における先端１００ａと後端１００ｂとの速度差を抑えて、液柱の形成が抑制されるように液滴を吐出することができる。この場合、先端１００ａの速度Ｖａの絶対値も低下するが、振動板１４の変位量を補うことで、速度Ｖａを増加させることができる。

次に図９～図１１を参照して、ノズルＮから吐出されるインク滴の挙動の参考例について説明する。モデル１～３に係るインク滴の挙動について、シミュレーションで検証した結果について説明する。モデル１～３に係るインク滴は、インク滴の先端と後端との速度差がそれぞれ異なる。図９は、駆動信号Ｃｏｍの吐出パルスＰｗの波形を示す波形図である。図１０は、モデル１～３に係る吐出パルスＰｗの条件を示す表である。図１１は、モデル１～３に係る吐出パルスＰｗによるインク滴１００の挙動を示す図である。図９に示される駆動信号Ｃｏｍを駆動素子５０に供給することで、ノズルＮからインク滴１００が吐出される。図１０に示されるように、吐出パルスＰｗの条件を変えた場合には、図１１に示されるように、インク滴１００の挙動が異なる。

図９に示される吐出パルスＰｗは、膨張要素ａ１，膨張維持要素ｂ１，収縮要素ｃ１，収縮維持要素ｄ１，制振要素ｅ１を含む。膨張要素ａ１は、圧力室１２の容積を膨張させる要素である。膨張維持要素ｂ２は、膨張要素ａ１によって膨張した圧力室１２の容積を維持する要素である。収縮要素ｃ１は、膨張維持要素ｂ２で維持された圧力室１２の容積を収縮させる要素である。収縮維持要素ｄ１は、収縮要素ｃ１で収縮した圧力室１２の容積を維持する要素である。制振要素ｅ１は、収縮維持要素ｄ１で維持された圧力室１２の容積を膨張させて圧力室１２内のインクの残留振動を弱める要素である。

吐出パルスＰｗは、電位Ｖ１から電位Ｖ２までの間で電位変化する。膨張要素ａ１は、基準電位ＶＢから開始される。基準電位ＶＢは、電位Ｖ１と電位Ｖ２との間の電位である。膨張要素ａ１は、時間ｔ１１において基準電位ＶＢから開始され、時間ｔ１２において電位Ｖ１に至る。

膨張維持要素ｂ１は、電位Ｖ１に維持される。膨張維持要素ｂ１は、時間ｔ１２から時間ｔ１３まで、電位Ｖ１に維持される。収縮要素ｃ１は、電位Ｖ１から電位Ｖ２まで電位変化する。収縮要素ｃ１は、時間ｔ１３において電位Ｖ１から開始され、時間ｔ１４において電位Ｖ２に至る。

収縮維持要素ｄ１は、電位Ｖ２に維持される。収縮維持要素ｄ１は、時間ｔ１４から時間ｔ１５まで、電位Ｖ２に維持される。制振要素ｅ１は、電位Ｖ２から基準電位ＶＢまで電位変化する。なお、図９に示される期間Ｔａｂは、膨張要素ａ１と膨張維持要素ｂ１との合計の長さである。期間Ｔａｂの長さを変えることで、ノズルＮから吐出されるインク滴１００の後端１００ｂの速度を変えることができる。

図１０に示されるように、インク滴における前端と後端との速度差が異なるようにモデル１～３に係る吐出パルスＰｗを設定した。モデル１～３に係る吐出パルスＰｗにおいて、膨張要素ａ１の時間の長さｔ１１～ｔ１２及び収縮要素ｃ１の時間の長さｔ１３～ｔ１４を同一とし、インク滴の先端の速度Ｖｍ１を全てのモデルで同一とするようにＶ１とＶ２との電位差を調整した。モデル１～３に係る吐出パルスＰｗにおいて、膨張維持要素ｂ１の時間の長さｔ１２～ｔ１３が互いに異なり、故に期間Ｔａｂの時間の長さｔ１１～ｔ１３が互いに異なり、及びインク滴１００の先端１００ａと後端１００ｂとの速度差Ｖｄが互いに異なる。

モデル１において、膨張要素ａ１の時間の長さは、１．６［μｓ］であり、膨張維持要素ｂ１の時間の長さは、２．２［μｓ］である。モデル１の期間Ｔａｂ１の長さは、固有振動周期のＴｃの０．４８倍である。モデル１において、収縮要素ｃ１の時間の長さは、２．７５［μｓ］であり、インク滴１００の先端１００ａの速度Ｖｍ１は、８．５［ｍ／ｓ］である。モデル１におけるインク滴１００の先端１００ａと後端１００ｂとの速度差Ｖｄは「大」である。

モデル２において、膨張維持要素ｂ１の時間の長さは、３．８［μｓ］であり、期間Ｔａｂ１の長さは、固有振動周期のＴｃの０．６８倍である。モデル２におけるインク滴１００の先端１００ａと後端１００ｂとの速度差Ｖｄは「中」である。モデル３において、膨張維持要素ｂ１の時間の長さは、５．４［μｓ］であり、期間Ｔａｂ１の長さは、固有振動周期のＴｃの０．８８倍である。モデル３におけるインク滴１００の先端１００ａと後端１００ｂとの速度差Ｖｄは「小」である。モデル１における速度差Ｖｄは、モデル２における速度差Ｖｄよりも大きい。モデル２における速度差Ｖｄは、モデル３における速度差Ｖｄよりも大きい。

図１１では、ノズルＮから吐出されるインク滴の様子を時間ごとに示す。モデル１では、時間ｔ２０１において、インク滴１００の先端１００ａがノズルＮから吐出される。時間ｔ２０２において、インク滴１００の後端１００ｂがノズルＮから吐出される。時間ｔ２０３において、インク滴１００の先端１００ａと後端１００ｂとの速度差により、液柱状の中間部分１００ｃが生じる。時間ｔ２０４において、中間部分１００ｃが分裂して、サテライト滴１００ｄ，１００ｅが形成される。時間ｔ２０５において、インク滴１００の一部は、ほとんど速度を持たない微細なミスト１００ｆとなる。

モデル２では、時間ｔ２０１において、インク滴１００の先端１００ａがノズルＮから吐出され、時間ｔ２０２において、後端１００ｂがノズルＮから吐出される。時間ｔ２０３～ｔ２０５において、先端１００ａ及び後端１００ｂは、一つのメイン滴１０１を形成する。

モデル３では、時間ｔ２０１において、インク滴１００の先端１００ａがノズルＮから吐出され、時間ｔ２０２において、後端１００ｂがノズルＮから吐出される。モデル３では、液柱はほとんど発生しなかった。時間ｔ２０３～ｔ２０５において、先端１００ａ及び後端１００ｂは、一つのメイン滴１０１を形成する。

このようにモデル１では、微細なミスト１００ｆが形成されたが、モデル２，３ではミスト１００ｆは形成されなかった。モデル２，３では、メイン滴１０１のみで飛翔する。

次に、図１２を参照して、実施形態に係る駆動信号Ｃｏｍ１の波形を示す波形図である。図１２では、横軸に時間の経過を示し、縦軸に電位を示す。駆動信号Ｃｏｍ１に含まれる駆動波形は、１周期Ｔ１の間に複数の吐出パルスＰｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３を含む。吐出パルスＰｗ１は、先行吐出パルスの一例であり、吐出パルスＰｗ３は、最終吐出パルスの一例である。吐出パルスＰｗ２は、吐出パルスＰｗ１より後に、駆動素子５０に供給される。吐出パルスＰｗ３は、吐出パルスＰｗ２より後に、駆動素子５０に供給される。１周期Ｔ１とは、例えば、タイミング信号ＰＴＳを受信してから、次のタイミング信号ＰＴＳを受信するまでの長さでもよい。１周期Ｔ１は、例えば、ラッチ信号ＬＡＴを受信してから、次のラッチ信号ＬＡＴを受信するまでの長さでもよい。

吐出パルスＰｗ１は、膨張要素ａ１，膨張維持要素ｂ１，収縮要素ｃ１，収縮維持要素ｄ１，制振要素ｅ１を含む。膨張要素ａ１は、圧力室１２の容積を膨張させる要素である。膨張要素ａ１は、第１膨張要素の一例である。膨張維持要素ｂ２は、膨張要素ａ１によって膨張した圧力室１２の容積を維持する要素である。膨張維持要素ｂ１は、第１膨張維持要素の一例である。収縮要素ｃ１は、膨張維持要素ｂ２で維持された圧力室１２の容積を収縮させる要素である。収縮要素ｃ１は、第１収縮要素の一例である。収縮維持要素ｄ１は、収縮要素ｃ１で収縮した圧力室１２の容積を維持する要素である。制振要素ｅ１は、収縮維持要素ｄ１で維持された圧力室１２の容積を膨張させて圧力室１２内のインクの残留振動を弱める要素である。制振要素ｅ１は、第１制振要素の一例である。

吐出パルスＰｗ１は、電位Ｖ１から電位Ｖ２までの間で電位変化する。膨張要素ａ１は、基準電位ＶＢから開始される。基準電位ＶＢは、電位Ｖ１と電位Ｖ２との間の電位である。膨張要素ａ１は、時間ｔ１１において基準電位ＶＢから開始され、時間ｔ１２において電位Ｖ１に至る。

膨張維持要素ｂ１は、電位Ｖ１に維持される。膨張維持要素ｂ１は、時間ｔ１２から時間ｔ１３まで、電位Ｖ１に維持される。収縮要素ｃ１は、電位Ｖ１から電位Ｖ２まで電位変化する。収縮要素ｃ１は、時間ｔ１３において電位Ｖ１から開始され、時間ｔ１４において電位Ｖ２に至る。

収縮維持要素ｄ１は、電位Ｖ２に維持される。収縮維持要素ｄ１は、時間ｔ１４から時間ｔ１５まで、電位Ｖ２に維持される。制振要素ｅ１は、電位Ｖ２から基準電位ＶＢまで電位変化する。制振要素ｅ１は、時間ｔ１５において電位Ｖ２から開始され、時間ｔ１６において電位ＶＢに至る。

駆動波形は、吐出パルスＰｗ１と吐出パルスＰｗ２とを接続する接続要素ｆ１を含む。接続要素ｆ１は、基準電位ＶＢに維持される。接続要素ｆ１は、時間ｔ１６から時間ｔ２１まで、基準電位ＶＢに維持される。

吐出パルスＰｗ１の膨張要素ａ１と膨張維持要素ｂ１とを合わせた期間Ｔａｂ１は、吐出部１０の固有振動周期Ｔｃの０．５倍の長さより長い。吐出パルスＰｗ１の膨張要素ａ１と膨張維持要素ｂ１とを合わせた期間Ｔａｂ１は、吐出部１０の固有振動周期Ｔｃの１．０倍の長さより短い。吐出パルスＰｗ１の膨張要素ａ１と膨張維持要素ｂ１とを合わせた期間Ｔａｂ１は、先行吐出パルスの第１膨張要素と第１膨張維持要素とを合わせた時間幅の一例である。期間Ｔａｂ１は時間ｔ１１から時間ｔ１３までの長さである。

吐出パルスＰｗ２は、膨張要素ａ２，膨張維持要素ｂ２，収縮要素ｃ２，収縮維持要素ｄ２，制振要素ｅ２を含む。膨張要素ａ２，膨張維持要素ｂ２，収縮要素ｃ２，収縮維持要素ｄ２，及び制振要素ｅ２と圧力室１２の容積の膨張及び収縮との関係は、吐出パルスＰｗ１の膨張要素ａ１，膨張維持要素ｂ１，収縮要素ｃ１，収縮維持要素ｄ１，制振要素ｅ１と同様である。

吐出パルスＰｗ２は、電位Ｖ１から電位Ｖ２までの間で電位変化する。膨張要素ａ２は、基準電位ＶＢから開始される。基準電位ＶＢは、電位Ｖ１と電位Ｖ２との間の電位である。膨張要素ａ２は、時間ｔ２１において基準電位ＶＢから開始され、時間ｔ２２において電位Ｖ１に至る。

膨張維持要素ｂ２は、電位Ｖ１に維持される。膨張維持要素ｂ２は、時間ｔ２２から時間ｔ２３まで、電位Ｖ１に維持される。収縮要素ｃ２は、電位Ｖ１から電位Ｖ２まで電位変化する。収縮要素ｃ２は、時間ｔ２３において電位Ｖ１から開始され、時間ｔ２４において電位Ｖ２に至る。

収縮維持要素ｄ２は、電位Ｖ２に維持される。収縮維持要素ｄ２は、時間ｔ２４から時間ｔ２５まで、電位Ｖ２に維持される。制振要素ｅ２は、電位Ｖ２から基準電位ＶＢまで電位変化する。制振要素ｅ２は、時間ｔ２５において電位Ｖ２から開始され、時間ｔ２６において電位ＶＢに至る。

駆動波形は、吐出パルスＰｗ２と吐出パルスＰｗ３とを接続する接続要素ｆ２を含む。接続要素ｆ２は、基準電位ＶＢに維持される。接続要素ｆ２は、時間ｔ２６から時間ｔ３１まで、基準電位ＶＢに維持される。

吐出パルスＰｗ２の膨張要素ａ２と膨張維持要素ｂ２とを合わせた期間Ｔａｂ２は、吐出部１０の固有振動周期Ｔｃの０．５倍の長さより長くてもよい。吐出パルスＰｗ２の膨張要素ａ１と膨張維持要素ｂ１とを合わせた期間Ｔａｂ２は、吐出部１０の固有振動周期Ｔｃの１．０倍の長さより短くてもよい。吐出パルスＰｗ２の膨張要素ａ２と膨張維持要素ｂ２とを合わせた期間Ｔａｂ２は、先行吐出パルスの時間幅の一例である。期間Ｔａｂ２は時間ｔ２１から時間ｔ２３までの長さである。

吐出パルスＰｗ３は、膨張要素ａ３，膨張維持要素ｂ３，収縮要素ｃ３，収縮維持要素ｄ３，制振要素ｅ３を含む。膨張要素ａ３は、圧力室１２の容積を膨張させる要素である。膨張要素ａ３は、第２膨張要素の一例である。膨張維持要素ｂ３は、膨張要素ａ３によって膨張した圧力室１２の容積を維持する要素である。膨張維持要素ｂ３は、第２膨張維持要素の一例である。収縮要素ｃ３は、膨張維持要素ｂ３で維持された圧力室１２の容積を収縮させる要素である。収縮要素ｃ３は、第２収縮要素の一例である。収縮維持要素ｄ３は、収縮要素ｃ３で収縮した圧力室１２の容積を維持する要素である。制振要素ｅ３は、収縮維持要素ｄ３で維持された圧力室１２の容積を膨張させて圧力室１２内のインクの残留振動を弱める要素である。制振要素ｅ１は、第２制振要素の一例である。

吐出パルスＰｗ３は、電位Ｖ１から電位Ｖ２までの間で電位変化する。膨張要素ａ３は、基準電位ＶＢから開始される。基準電位ＶＢは、電位Ｖ１と電位Ｖ２との間の電位である。膨張要素ａ３は、時間ｔ３１において基準電位ＶＢから開始され、時間ｔ３２において電位Ｖ１に至る。

膨張維持要素ｂ３は、電位Ｖ１に維持される。膨張維持要素ｂ３は、時間ｔ３２から時間ｔ３３まで、電位Ｖ１に維持される。収縮要素ｃ３は、電位Ｖ１から電位Ｖ２まで電位変化する。収縮要素ｃ３は、時間ｔ３３において電位Ｖ１から開始され、時間ｔ３４において電位Ｖ２に至る。

収縮維持要素ｄ３は、電位Ｖ２に維持される。収縮維持要素ｄ３は、時間ｔ３４から時間ｔ３５まで、電位Ｖ２に維持される。制振要素ｅ３は、電位Ｖ２から基準電位ＶＢまで電位変化する。制振要素ｅ３は、時間ｔ３５において電位Ｖ２から開始され、時間ｔ３６において電位ＶＢに至る。

吐出パルスＰｗ３の膨張要素ａ３と膨張維持要素ｂ３とを合わせた期間Ｔａｂ３は、吐出部１０の固有振動周期Ｔｃの０．５倍の長さより長い。吐出パルスＰｗ３の膨張要素ａ３と膨張維持要素ｂ３とを合わせた期間Ｔａｂ３は、吐出部１０の固有振動周期Ｔｃの１．０倍の長さより短い。吐出パルスＰｗ３の膨張要素ａ３と膨張維持要素ｂ３とを合わせた期間Ｔａｂ３は、最終吐出パルスの第２膨張要素と第２膨張維持要素とを合わせた時間幅の一例である。期間Ｔａｂ３は時間ｔ３１から時間ｔ３３までの長さである。期間Ｔａｂ３は、固有振動周期Ｔｃの０．５６倍以上０．６８倍以下の長さでもよい。

期間Ｔａｂ１は、期間Ｔａｂ３より短い。換言すると、時間ｔ３１から時間ｔ３３までの長さは、時間ｔ１１から時間ｔ１３までの長さより長い

吐出パルスＰｗ３の収縮要素ｃ３の単位時間当たりの電位変化量は、吐出パルスＰｗ１の収縮要素ｃ１の単位時間当たりの電位変化量よりも大きい。収縮要素ｃ３の傾きは、収縮要素ｃ１の傾きより急峻となっている。

また、吐出パルスＰｗ１～Ｐｗ３の合計の時間を短くすることで、駆動信号Ｃｏｍ１の周期Ｔ１を短くすることができる。これにより、液体吐出装置１による印刷の高速化を図ることができる。

図１３は、ノズルＮから吐出された複数のインク滴２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを示す図である。駆動信号Ｃｏｍ１が駆動素子５０に供給されると、圧力室１２内のインクに圧力変動が生じ、圧力室１２内のインクが押し出され、ノズルＮからインク滴２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが吐出される。インク滴２６Ａは、吐出パルスＰｗ１が駆動素子５０に供給されることで吐出される。インク滴２６Ｂは、吐出パルスＰｗ２が駆動素子５０に供給されることで吐出される。インク滴２６Ｃは、吐出パルスＰｗ３が駆動素子５０に供給されることで吐出される。インク滴２６Ａが吐出された後に、インク滴２６Ｂが吐出される。インク滴２６Ｂが吐出された後に、インク滴２６Ｃが吐出される。インク滴２６Ｃは、複数のインク滴２６Ａ～２６Ｃのうち最後に吐出される最終液滴の一例である。インク滴２６Ａ，２６Ｂは、複数のインク滴２６Ａ～２６Ｃのうち、最終液滴よりも前に吐出される先行液滴の一例である。

後発のインク滴２６Ｃの速度Ｖｍ３は、先行するインク滴２６Ａの速度Ｖｍ１より速い。後発のインク滴２６Ｃの速度Ｖｍ３は、先行するインク滴２６Ｂの速度Ｖｍ２より速い。インク滴２６Ａ～２６Ｃは、空中において合体する。合体したインク滴が、媒体ＰＡに着弾する。インク滴２６Ｃは、例えば、ノズル面２５ａから０．５ｍｍの距離で、インク滴２６Ａ，２６Ｂと合体できる。インク滴２６Ｃは、例えば、ノズル面２５ａから０．５ｍｍ以内の距離で、インク滴２６Ａ，２６Ｂと合体してもよい。インク滴２６Ｃは、例えば、ノズル面２５ａから媒体ＰＡまでの距離の１／２未満の距離で、インク滴２６Ａ，２６Ｂと合体できる。ノズル面２５ａから媒体ＰＡまでの距離は、例えば２ｍｍ以上、３ｍｍ以下でもよい。これにより、吐出パルスＰｗ１及び吐出パルスＰｗによるインク滴２６Ａ，２６Ｂの吐出によりミストが発生しても、インク滴２６ｃが当該ミストを吸収し、ミストの機内への拡散を抑制するとともに、合体することでインク滴の重量を増やしインク滴の直進性を確保し、着弾ずれを抑制することができる。

このような液体吐出装置１では、インク滴２６Ａ～２６Ｃを合体させるために、吐出パルスＰｗ３の収縮要素ｃ３の単位時間当たりの電位変化量を、吐出パルスＰｗ１の収縮要素ｃ１の単位時間当たりの電位変化量よりも大きくすることで、インク滴２６Ｃの速度Ｖｍ３をインク滴２６Ａの速度Ｖｍ１よりも速くさせている。また、インク滴２６Ｃの速度Ｖｍ３をインク滴２６Ａの速度Ｖｍ１よりも速くさせても、吐出パルスＰｗ３の期間Ｔａｂ３の長さを、固有振動周期Ｔｃの０．５倍以上１．０倍以下の長さとすることで、吐出パルスＰｗ３によるインク滴２６Ｃの吐出によるミストの発生を抑制している。これらにより、本実施形態では、インク滴２６Ａ～２６Ｃからのミストの発生を抑制できる。液体吐出装置１では、インク滴２６Ｃの速度Ｖｍ３の速度を上昇させても、インク滴２６Ｃにおける先端と後端との速度差を抑えることができるので、インク滴２６Ｃが液柱を形成することが抑制される。そのため、サテライト滴及びミストの発生が抑制される。液体吐出装置１によれば、ミストの発生を抑制することができるので、印刷品質の低下を抑制できる。

なお、本実施形態では、インク滴２６Ａ～２６Ｃを合体させるために、吐出パルスＰｗ３の収縮要素ｃ３において、電位Ｖ１から電位Ｖ２まで電位を変化における単位時間当たりの電位変化量を吐出パルスＰｗ１の収縮要素ｃ１よりも大きくさせているが、吐出パルスＰｗ３の収縮要素ｃ１における最終電位を電位Ｖ２よりも高い電位とすることで、インク滴２６Ｃの速度Ｖｍ３をインク滴２６Ａの速度Ｖｍ１よりも速くしてもよい。吐出パルスＰｗ３の収縮要素ｃ３の終端の電位は、吐出パルスＰｗ１の収縮要素ｃ１の終端の電位より高くてもよい。吐出パルスＰｗ３の収縮維持要素ｄ３の電位は、吐出パルスＰｗ１の収縮維持要素ｄ１の電位より高くてもよい。

ノズルＮから吐出されるインク滴２６Ａ～２６Ｃの速度Ｖｍ１～Ｖｍ３は、吐出パルスＰｗ１～Ｐｗ３の電位変化量を大きくしたり、単位時間あたりの電位変化量を大きくしたりすることで、向上できる。しかしながら、吐出部１０の特性及び駆動信号生成回路６０の性能により、パルス補正には限界値がある。そのため、速度Ｖｍ１～Ｖｍ３には上限が存在する。

次に、図１４～図１５を参照して、吐出パルスＰｗ３の条件を変えた場合におけるシミュレーション結果について説明する。図１４及び図１５に示されるように、吐出パルスＰｗ３の膨張要素ａ３と膨張維持要素ｂ３とを合わせた期間Ｔａｂ３の長さを変えて、シミュレーションを実施した。シミュレーションでは、図１２に示されるように、駆動信号Ｃｏｍ１を駆動素子５０に供給した場合に、ノズルＮから吐出されるインク滴の挙動について検証した。

検証として、インク滴の空中合体の判定、尾引の判定、ミストの判定、及び総合判定を実施した。空中合体の判定では、先行するインク滴２６Ａが媒体ＰＡに着弾する前に、インク滴２６Ａ～２６Ｃが合体した場合であり、合体位置がノズル面２５ａから０．５ｍｍ以内である場合を「Ａ」と判定した。先行するインク滴２６Ａが媒体ＰＡに着弾する前に、インク滴２６Ａ～２６Ｃが合体した場合であり、合体位置がノズル面２５ａから０．５ｍｍを超えるが１．０ｍｍ以内である場合を「Ｂ」と判定した。先行するインク滴２６Ａが媒体ＰＡに着弾する前に、インク滴２６Ａ～２６Ｃが合体した場合であり、合体位置がノズル面２５ａから１．０ｍｍを超える場合を「Ｃ」と判定した。インク滴２６Ａが媒体ＰＡに着弾する前に、インク滴２６Ａ～２６Ｃが合体しなかった場合を「Ｄ」と判定した。インク滴２６Ａ～２６Ｃが媒体ＰＡに着弾する前に、合体しない場合には、インク滴２６Ａ～２６Ｃの着弾位置がずれる。

インク滴の尾引の判定では、ノズルＮからインク滴２６Ｃが吐出された直後に、尾引部分がメイン滴又はサテライト滴に吸収された場合を「Ａ」と判定した。例えば、図１１に示されるモデル３は、尾引の判定において、「Ａ」と判定される。図１１には、メイン滴１０１、サテライト滴１００ｄ，１００ｅ、尾引部分１０３、ミスト１００ｆが図示されている。なお、図１３では、メイン滴１０１のみが図示されている。図１１に示されるように、メイン滴１０１は、インク滴１００の先端１００ａを含み、丸みを帯びて所定の体積を有する。モデル１の時間ｔ２０４では、サテライト滴１００ｄ，１００ｅが生じている。サテライト滴１００ｄ，１００ｅは、メイン滴１０１の後方を進行し、メイン滴１０１よりも小さい体積を有する。

尾引部分１０３は、メイン滴１０１又はサテライト滴１００ｄ，１００ｅから後方に、例えば直線状に延びる部分を含む。直線状に延びる部分は、例えば柱状又は糸状を成していてもよい。例えば、モデル１の時間ｔ２０３において尾引部分１０３が形成されている。モデル２の時間ｔ２０２において尾引部分１０３が形成されている。尾引部分１０３は、例えばメイン滴１０１又はサテライト滴１００ｄ，１００ｅよりも幅が狭い。ここでいう「幅」とは、メイン滴の進行方向と直交する方向の長さである。

インク滴の尾引の判定では、尾引部分がサテライト滴と少量のミストとなる場合を「Ｂ」と判定した。例えば、メイン滴１０１又はサテライト滴１００ｄ，１００ｅからの尾引部分１０３の長さが１００μｍ以下の場合を「Ｂ」と判定してもよい。図１１に示されるモデル２は、尾引の判定において、「Ｂ」と判定される。

インク滴の尾引の判定では、尾引部分がサテライト滴と多量のミストとなる場合を「Ｃ」と判定した。例えば、メイン滴１０１又はサテライト滴１００ｄ，１００ｅからの尾引部分１０３の長さが１００μｍを超える場合を「Ｃ」と判定してもよい。図１１に示されるモデル１は、尾引の判定において、「Ｃ」と判定される。

ミストの判定では、ミストがほとんど発生しなかった場合を「Ａ」と判定した。モデル２，３は、ミストの判定において、「Ａ」と判定される。ミストが発生するが許容範囲内である場合を「Ｂ」と判定した。例えば、微量のミストが発生するが、通常の使用において、支障がない場合は、「Ｂ」と判定される。ミストが発生し、不具合が生じる場合は、「Ｃ」と判定される。例えば、ミストが生じることで、液体吐出装置１の装置内においてミストが飛散される場合は、不具合が生じることになる。

総合判定は、空中合体の判定、尾引の判定、及びミストの判定の結果に基づく。液体吐出装置１として、印刷中にミストによる動作不良や画質不良はほぼ発生せず最適である場合は、「Ａ」と判定した。液体吐出装置１として、印刷中にミストによる動作不良や画質不良が発生する可能性はあるが許容範囲であり実使用上特に問題なく、使用できる場合は、「Ｂ」と判定した。液体吐出装置１として使用できない場合は、「Ｃ」と判定した。

図１４では、実施例１～６及び比較例１，２について、シミュレーションによる検証結果が示されている。実施例１～６の最終吐出パルスＰｗ３の期間Ｔａｂ３は、それぞれ０．５０Ｔｃ，０．６０Ｔｃ，０．７０Ｔｃ，０．８０Ｔｃ，０．９０Ｔｃ，１．００Ｔｃ，１．１０Ｔｃである。比較例１，２の期間Ｔａｂ３は０．４０Ｔｃ，１．１０Ｔｃである。

実施例１では、空中合体の判定は「Ａ」であり、尾引の判定は「Ｂ」であり、ミストの判定は「Ｂ」だった。実施例１の総合判定は「Ｂ」だった。実施例２では、空中合体の判定は「Ａ」であり、尾引の判定は「Ｂ」であり、ミストの判定は「Ａ」だった。実施例２の総合判定は「Ａ」だった。実施例３では、空中合体の判定は「Ｂ」であり、尾引の判定は「Ｂ」であり、ミストの判定は「Ａ」だった。実施例３の総合判定は「Ａ」だった。実施例４～６では、空中合体の判定は「Ｃ」であり、尾引の判定は「Ａ」であり、ミストの判定は「Ａ」だった。実施例４～６の総合判定は「Ｂ」だった。

比較例１では、空中合体の判定は「Ａ」であり、尾引の判定は「Ｃ」であり、ミストの判定は「Ｃ」だった。比較例１の総合判定は「Ｃ」だった。比較例２では、空中合体の判定は「Ｄ」であり、尾引の判定は「Ｂ」であり、ミストの判定は「Ｂ」だった。比較例の総合判定は「Ｃ」だった。

図１５では、実施例７～１６について、シミュレーションによる検証結果が示されている。実施例７～１６の最終吐出パルスＰｗ３の期間Ｔａｂ３は、それぞれ０．５３Ｔｃ，０．５６Ｔｃ，０．５９Ｔｃ，０．６２Ｔｃ，０．６５Ｔｃ，０．６８Ｔｃ，０．７１Ｔｃ，０．７４Ｔｃ，０．７７Ｔｃである。

実施例７では、空中合体の判定は「Ａ」であり、尾引の判定は「Ｂ」であり、ミストの判定は「Ｂ」だった。実施例７の総合判定は「Ｂ」だった。実施例８～１２では、空中合体の判定は「Ａ」であり、尾引の判定は「Ｂ」であり、ミストの判定は「Ａ」だった。実施例８～１２の総合判定は「Ａ」だった。実施例１３では、空中合体の判定は「Ｂ」であり、尾引の判定は「Ｂ」であり、ミストの判定は「Ａ」だった。実施例１３の総合判定は「Ｂ」だった。実施例１４では、空中合体の判定は「Ｂ」であり、尾引の判定は「Ｂ」であり、ミストの判定は「Ａ」だった。実施例１４の総合判定は「Ｂ」だった。実施例１５では、空中合体の判定は「Ｃ」であり、尾引の判定は「Ａ」であり、ミストの判定は「Ａ」だった。実施例１５の総合判定は「Ｂ」だった。

実施例２，３，８～１２は、総合判定が「Ａ」であり、液体吐出装置１として最適である。実施例１，４～７，１３～１５は、総合判定が「Ｂ」であり、液体吐出装置１として許容範囲内である。

液体吐出装置１では、先行するインク滴２６Ａ，２６Ｂからミストが発生した場合であっても、最終のインク滴２６Ｃによってミストが吸収される。

液体吐出装置１では、インク滴２６Ａ～２６ｃが媒体ＰＡに着弾する前に、インク滴２６Ａ～２６Ｃが合体するので、合体滴の重量を一定量以上にすることができる。液体吐出装置１では、合体滴の重量を大きくできる。液体吐出装置１では、合体滴の重量を一定量以上とすることで、合体滴の直進性が増加される。これにより、インク滴の飛翔曲がりを防止して、インク滴の着弾位置の精度が向上される。

液体吐出装置１では、ミストの発生を抑制しつつ、後発のインク滴４６Ｃの速度を速くして、複数のインク滴４６Ａ～４６Ｃを合体させることができる。

なお、前述した実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。

前述の実施形態では、液体吐出装置１はシリアル型のインクジェット式プリンターとして説明しているが、液体吐出装置１はシリアル型のインクジェットプリンターに限定されない。液体吐出装置１は、複数の液体吐出部２０が直線状に配列されたライン方式のインクジェットプリンターでもよい。

上記の実施形態では、駆動信号は、複数の吐出パルスＰｗを含む構成としているが、駆動信号は、ノズルＮからインクを吐出しない複数の駆動パルスを含んでもよい。例えば、吐出パルスＰｗ１と吐出パルスＰｗ２との間において、インクを吐出しない非吐出パルスを含んでもよい。

上記の実施形態では、駆動信号Ｃｏｍ１は、吐出パルスＰｗ１～Ｐｗ３を含む構成として説明しているが、駆動信号Ｃｏｍ１は、これに限定されない。例えば、駆動信号Ｃｏｍ１は、吐出パルスＰｗ１，Ｐｗ３を含むものでもよく、吐出パルスＰｗ２，Ｐｗ３を含むものでもよい。先行吐出パルスは、１つでもよく、３つ以上でもよい。

上記の実施形態では、吐出パルスＰｗ１の膨張要素ａ１と膨張維持要素ｂ１とを合わせた時間幅である期間Ｔａｂ１及び吐出パルスＰｗ２の膨張要素ａ２と膨張維持要素ｂ２とを合わせた時間幅である期間Ｔａｂ２は、固有振動周期Ｔｃの０．５倍の長さより長いとして例示しているが、期間Ｔａｂ１及び期間Ｔａｂ２は、固有振動周期Ｔｃの０．５倍未満の長さでもよい。上記の実施形態では、期間Ｔａｂ１及び期間Ｔａｂ２は、固有振動周期Ｔｃの１．０倍の長さより短いとして例示しているが、期間Ｔａｂ１は、固有振動周期Ｔｃの１．０倍以上の長さでもよい。吐出パルスＰｗ１と吐出パルスＰｗ２は、それぞれのインク滴の重量を所望の量とするように、期間Ｔａｂ１及び期間Ｔａｂ２の長さを設定することができる。それにより、吐出パルスＰｗ１と吐出パルスＰｗ２によるインク滴の吐出によりサテライト滴やミストが発生したとしても、吐出パルスＰｗ３により吸収され合体滴となることサテライト滴やミストの発生を抑制することができる。特に、吐出パルスＰｗ１の期間Ｔａｂ１及び吐出パルスＰｗ２の期間Ｔａｂ２を、吐出パルスＰｗ３の期間Ｔａｂ３より短くすることで、先行吐出パルスによりインク滴の重量を確保し、最終吐出パルスによりサテライト滴及びミストを抑制し、着弾位置ズレ及びミストが抑制された合体滴とすることができる。

上記の実施形態で例示した液体吐出装置１は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を吐出する液体吐出装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。

１…液体吐出装置、１０…吐出部、１２…圧力室、２０…液体吐出部、２６Ａ…インク滴（先行液滴）、２６Ｂ…インク滴（先行液滴）、２６Ｃ…インク滴（最終液滴）、５０…駆動素子、６０…駆動信号生成回路（駆動信号生成部）、ａ１…膨張要素（第１膨張要素）、ｂ１…膨張維持要素（第１膨張維持要素）、ｃ１…収縮要素（第１収縮要素）、ｅ１…制振要素（第１制振要素）、ａ３…膨張要素（第２膨張要素）、ｂ３…膨張維持要素（第２膨張維持要素）、ｃ３…収縮要素（第２収縮要素）、ｅ３…制振要素（第２制振要素）、Ｎ…ノズル、ＰＡ…媒体、Ｐｗ１…吐出パルス（先行吐出パルス）、Ｐｗ３…吐出パルス（最終吐出パルス）。

Claims (5)

1. 媒体に着弾させる液体を吐出するノズルと、前記ノズルと連通する圧力室と、駆動信号が供給されることで前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる駆動素子と、を有する吐出部と、
   前記駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
   を備え、
   前記駆動信号は、１周期の間に、複数の液滴を前記ノズルから吐出させるための複数の吐出パルスを含み、
   前記複数の吐出パルスによる前記複数の液滴は、前記媒体に着弾する前に合体し、
   前記複数の吐出パルスは、
   前記複数の液滴のうち最後に前記ノズルから吐出される最終液滴に対応する最終吐出パルスと、
   前記複数の液滴のうち前記最終液滴よりも前に前記ノズルから吐出される先行液滴に対応する先行吐出パルスと、を含み、
   前記先行吐出パルスは、
   前記圧力室を膨張させる第１膨張要素と、
   前記第１膨張要素による前記圧力室の膨張を維持する第１膨張維持要素と、
   前記第１膨張要素により膨張された前記圧力室を収縮させる第１収縮要素と、
   前記第１収縮要素により前記圧力室が収縮された後、前記圧力室を膨張させて前記圧力室内の液体の残留振動を弱める第１制振要素と、を含み、
   前記最終吐出パルスは、
   前記圧力室を膨張させる第２膨張要素と、
   前記第２膨張要素による前記圧力室の膨張を維持する第２膨張維持要素と、
   前記第２膨張要素により膨張された前記圧力室を収縮させる第２収縮要素と、
   前記第２収縮要素により前記圧力室が収縮された後、前記圧力室を膨張させて前記圧力室内の液体の残留振動を弱める第２制振要素と、を含み、
   前記最終吐出パルスの前記第２膨張要素と前記第２膨張維持要素とを合わせた時間幅は、前記吐出部の固有振動周期Ｔｃの０．５倍の長さより長く、前記吐出部の固有振動周期Ｔｃの１．０倍の長さより短い、
   液体吐出装置。
2. 前記最終吐出パルスの前記第２膨張要素と前記第２膨張維持要素とを合わせた時間幅は、前記吐出部の固有振動周期Ｔｃの０．５６倍以上０．６８倍以下の長さである、
   請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記先行吐出パルスの前記第１膨張要素と前記第１膨張維持要素とを合わせた時間幅は、前記吐出部の固有振動周期Ｔｃの０．５倍の長さより長く、前記吐出部の固有振動周期ＴＣの１．０倍の長さより短い、
   請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記先行吐出パルスの前記第１膨張要素と前記第１膨張維持要素とを合わせた時間幅は、前記最終吐出パルスの前記第２膨張要素と前記第２膨張維持要素とを合わせた時間幅より短い、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
5. 前記最終吐出パルスの前記第２収縮要素の単位時間当たりの電位変化量は、前記先行吐出パルスの前記第１収縮要素の単位時間当たりの電位変化量よりも大きい、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

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