JP5359632B2 - ヘッドユニット、液体吐出装置、及び、ヘッドユニットの駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式プリンター等に搭載されるヘッドユニット、インクジェット式プリンター等の液体吐出装置、及び、ヘッドユニットの制御方法に関するものであり、特に、駆動信号に含まれる駆動パルスを圧力を発生させる素子に印加することにより液体の吐出を制御可能なヘッドユニット、液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法に関するものである。

液体吐出装置は、液体を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、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクを記録紙等の記録媒体（着弾対象物）に対して吐出・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造装置等、各種の製造装置にも液体吐出装置が応用されている。

上記プリンターは、吐出駆動パルスを圧力発生素子（例えば、圧電振動子や発熱素子等）に印加してこれを駆動することにより圧力発生室内の液体に圧力変化を与え、この圧力変化を利用して圧力発生室に連通したノズルから液体を吐出させるように構成されたものがある。例えば、特許文献１に開示されているプリンターでは、ノズルのメニスカスを圧力発生室側に最大限引き込む準備の膨張工程と、この状態を保持してインク滴の吐出のタイミングを図るホールド工程と、圧力発生室の収縮によってインク滴を吐出させる第１の収縮工程と、吐出動作の反動によるメニスカスの引き込みを低減する第２の収縮工程と、を含む駆動パルス（駆動波形）が用いられている。即ち、膨張工程でメニスカスを圧力発生室側に引き込んだ後、圧力発生室側を収縮させることにより、メニスカスの引き込みの反動を利用してインク滴を吐出させることができるようになっている。

特許第３４１２６８２号公報

ところで、上記した従来の駆動パルスのように、圧力発生室を単に膨張・収縮させてインクを吐出する構成では、従来家庭などで使用されていたインクジェットプリンターにおけるインク等の液体よりも粘度の高い液体（以下、高粘度液体ともいう。）を用いたときに微小な液滴を吐出することが困難であった。

図１１は、従来の駆動パルスによって高粘度液体を吐出する動作におけるノズルのメニスカスの動きを説明する模式図である。なお、図の上側が圧力発生室側、図の下側が吐出側である。図１１（ａ）に示すように、膨張工程において急激に圧力発生室側に引き込むと、メニスカスは、ノズル内周面の影響を受け難い中央部ほどより速い速度で圧力発生室側に移動する一方、ノズル内周面に近いほどその粘性力が影響してノズル内周面に引っ張られて圧力変化に追従し難いため移動速度が遅くなる（以下、この部分を境界層と呼ぶ）。このため、従来の膨張工程ではメニスカス全体を大きく引き込むことができない。吐出されるインク滴を微小化するには、境界層を含めてメニスカス全体を大きく引き込み、その反動でメニスカス中央部を吐出側に押し出して、この中央部だけを切り離して吐出させる必要がある。しかしながら、メニスカス全体を大きく引き込めないと、中央部を押し出したときに、図１１（ｂ）に示すように、境界層と一緒に押し出されてしまうため、その結果、吐出されるインク滴が大きくなってしまう。

また、図１１（ｃ）に示すように、高粘度のインクでは、ノズルから吐出された際にインクの後端部が尾のように伸びる現象（尾曳）がより顕著になる傾向にある。そして、この尾の部分がインク滴本体から分離して飛翔し、着弾対象物において正規の位置（望ましい位置）に着弾しない虞があった。例えば、インクジェットプリンターでは、尾の部分がミストになって正規の位置からずれて着弾してドットが分離し、これにより、画質の劣化が生じるという問題があった。特に、高粘度液体では、尾の部分が幾つにも分離することにより、これらの複数に分離した部分（サテライトインク滴或いはミスト）が画質を著しく低下させる原因となっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高粘度液体を吐出する場合に液滴の微小化を図ると共にミスト等の発生を抑えてドットの分離を防止することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、
液体を吐出するノズルと、
前記液体を前記ノズルから吐出させるために前記液体に圧力変化を与える圧力発生室と、
前記圧力発生室に連通し、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体供給部と、
前記圧力発生室内の前記液体に前記圧力変化を与えるための動作をする素子と、
前記ノズルから前記液体を吐出させるべく前記素子を動作させる吐出パルスを生成する吐出パルス生成部と、
を備えるヘッドユニットであって、
前記吐出パルスは、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを該圧力発生室側に引き込む第１の圧力発生室膨張要素と、該第１の圧力発生室膨張要素によって膨張された圧力発生室を収縮させてメニスカスを吐出側に押し出す圧力発生室収縮要素と、該圧力発生室収縮要素によって収縮された前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを圧力発生室側に再度引き込む第２の圧力発生室膨張要素と、を含むパルス波形であり、
前記第１の圧力発生室膨張要素は、第１の変化率で電位が変化する第１急膨張要素と、当該第１急膨張要素よりも前で発生されて第１の変化率よりも小さい第２の変化率で電位が変化する第１緩膨張要素と、を少なくとも含み、
前記第２の圧力発生室膨張要素は、第３の変化率で電位が変化する第２急膨張要素と、当該第２急膨張要素よりも後で発生されて第３の変化率よりも小さい第４の変化率で電位が変化する第２緩膨張要素と、を少なくとも含み、前記第２急膨張要素と前記第２緩膨張要素との間に、前記第２急膨張要素によって膨張された圧力発生室の膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素を含み、
前記膨張維持要素は、前記第２急膨張要素により圧力発生室が膨張された後、ノズル内周面側のメニスカスが圧力発生室側から吐出側に移動方向を反転するまで圧力発生室の膨張状態を維持し、
前記ノズルは、前記液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第１部分と、前記第１部分の吐出側端部に連通する第２部分と、を有し、
前記液体が吐出される側の前記ノズルの開口の面積は、前記液体供給部の開口であって前記圧力発生室側の開口の面積の１／１０以下である、ヘッドユニットである。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。 記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。 振動子ユニットの構成を説明する斜視図である。 図４Ａは、ノズルの形状を説明する断面図であり、図４Ｂは、ノズルをテーパー部分側から見た図である。 インク流路を模式的に説明する図である。 評価結果の一覧を示す図である。 吐出駆動パルスの構成を説明する波形図である。 （ａ）〜（ｃ）は、インク滴を吐出する際のメニスカスの動きを示す模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、インク滴を吐出する際のメニスカスの動きを示す模式図である。 第２の実施形態における吐出駆動パルスの構成を説明する波形図である。 従来の吐出駆動パルスを用いてインク滴を吐出する際のメニスカスの動きを示す模式図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

液体を吐出するノズルと、
前記液体を前記ノズルから吐出させるために前記液体に圧力変化を与える圧力発生室と、
前記圧力発生室に連通し、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体供給部と、
前記圧力発生室内の前記液体に前記圧力変化を与えるための動作をする素子と、
前記ノズルから前記液体を吐出させるべく前記素子を動作させる吐出パルスを生成する吐出パルス生成部と、
を備えるヘッドユニットであって、
前記吐出パルスは、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを該圧力発生室側に引き込む第１の圧力発生室膨張要素と、該第１の圧力発生室膨張要素によって膨張された圧力発生室を収縮させてメニスカスを吐出側に押し出す圧力発生室収縮要素と、該圧力発生室収縮要素によって収縮された前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを圧力発生室側に再度引き込む第２の圧力発生室膨張要素と、を含むパルス波形であり、
前記第１の圧力発生室膨張要素と前記第２の圧力発生室膨張要素は、複数の異なる電位変化率を有し、
前記ノズルは、前記液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第１部分と、前記第１部分の吐出側端部に連通する第２部分と、を有し、
前記液体が吐出される側の前記ノズルの開口の面積は、前記液体供給部の開口であって前記圧力発生室側の開口の面積の１／１０以下である、ヘッドユニット。
ここで、「電位変化率」とは、単位時間当たりの電位の変化量を意味する。
このようにすることで、高粘度液体を吐出する場合に液滴の微小化を図ると共にミスト等の発生を抑えてドットの分離を防止することができる。

かかるヘッドユニットであって、前記ノズルの第１部分は、テーパー角度が４０度以上の円錐台状の空間を区画することが望ましい。
このようにすることで、液体の尾の部分が過度に長くなることを抑制できる。尚、４０度とあるのは、厳密な角度を示すものではなく、多少のばらつきが許容される。

また、前記ノズルの第２部分は、断面積をノズル方向と直交する面で変えない形状であることが望ましい。
このようにすることで、吐出された液体滴の飛行方向を安定させることができる。

また、前記第１の圧力発生室膨張要素は、第１の変化率で電位が変化する第１急膨張要素と、当該第１急膨張要素よりも前で発生されて第１の変化率よりも小さい第２の変化率で電位が変化する第１緩膨張要素と、を少なくとも含むことが望ましい。
このようにすることで、第１急膨張要素の前に、より緩やかな電位変化の第１緩膨張要素を発生させることにより、吐出される液滴の微少化を図ることができる。すなわち、第１緩膨張要素によってメニスカスを圧力発生室側に比較的緩やかに引き込むことにより、圧力変化に追従し難いノズル内周面側のメニスカスを、圧力変化に追従しやすい中央部側のメニスカスに追従させることができる。その後、第１急膨張要素により急激にメニスカスを引き込んだ後、圧力発生室を膨張させてメニスカスの中央部を押し出すことにより、この中央部を微少な液滴として吐出させることができる。

また、前記第２の圧力発生室膨張要素は、第３の変化率で電位が変化する第２急膨張要素と、当該第２急膨張要素よりも後で発生されて第３の変化率よりも小さい第４の変化率で電位が変化する第２緩膨張要素と、を少なくとも含むことが望ましい。

また、前記第２の圧力発生室膨張要素は、前記第２急膨張要素と前記第２緩膨張要素との間に、前記第２急膨張要素によって膨張された圧力発生室の膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素を含み、前記膨張維持要素は、前記第２急膨張要素により圧力発生室が膨張された後、ノズル内周面側のメニスカスが圧力発生室側から吐出側に移動方向を反転するまで圧力発生室の膨張状態を維持することが望ましい。
このようにすることで、第２急膨張要素によって比較的速い速度で圧力発生室を膨張させることで、圧力発生室収縮要素によって吐出側に盛り上がったメニスカス中央部（柱状部）の周囲が急激に引き込まれるので柱状部を小さくすることができる。その後、第２緩膨張要素により比較的遅い速度で圧力発生室を再度膨張させることにより、柱状部が過度に伸びることを抑制することができる。これにより、液滴の一層の微少化と尾曳の抑制に寄与することができる。

液体を吐出するノズルと、
前記液体を前記ノズルから吐出させるために前記液体に圧力変化を与える圧力発生室と、
前記圧力発生室に連通し、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体供給部と、
前記圧力発生室内の前記液体に前記圧力変化を与えるための動作をする素子と、
前記ノズルから前記液体を吐出させるべく前記素子を動作させる吐出パルスを生成する吐出パルス生成部と、
を備える液体吐出装置であって、
前記吐出パルスは、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを該圧力発生室側に引き込む第１の圧力発生室膨張要素と、該第１の圧力発生室膨張要素によって膨張された圧力発生室を収縮させてメニスカスを吐出側に押し出す圧力発生室収縮要素と、該圧力発生室収縮要素によって収縮された前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを圧力発生室側に再度引き込む第２の圧力発生室膨張要素と、を含むパルス波形であり、
前記第１の圧力発生室膨張要素と前記第２の圧力発生室膨張要素は、複数の異なる電位変化率を有し、
前記ノズルは、前記液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第１部分と、前記第１部分の吐出側端部に連通する第２部分と、を有し、
前記液体が吐出される側の前記ノズルの開口の面積は、前記液体供給部の開口であって前記圧力発生室側の開口の面積の１／１０以下である、液体吐出装置。
このようにすることで、高粘度液体を吐出する場合に液滴の微小化を図ると共にミスト等の発生を抑えてドットの分離を防止することができる。

液体を吐出するノズルと、
前記液体を前記ノズルから吐出させるために前記液体に圧力変化を与える圧力発生室と、
前記圧力発生室に連通し、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体供給部と、
前記圧力発生室内の前記液体に前記圧力変化を与えるための動作をする素子と、
前記ノズルから前記液体を吐出させるべく前記素子を動作させる吐出パルスを生成する吐出パルス生成部と、
を備え、前記ノズルは、前記液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第１部分と、前記第１部分の吐出側端部に連通する第２部分と、を有し、前記液体が吐出される側の前記ノズルの開口の面積は、前記液体供給部の開口であって前記圧力発生室側の開口の面積の１／１０以下である、ヘッドユニットの駆動方法であって、
前記吐出パルスを前記素子に印加することによる吐出動作は、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを該圧力発生室側に引き込む第１の圧力発生室膨張工程と、該第１の圧力発生室膨張要素によって膨張された圧力発生室を収縮させてメニスカスを吐出側に押し出す圧力発生室収縮工程と、該圧力発生室収縮要素によって収縮された前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを圧力発生室側に再度引き込む第２の圧力発生室膨張工程と、を含み、
前記第１の圧力発生室膨張工程と前記第２の圧力発生室膨張工程は、膨張の過程で膨張速度が変化する、ヘッドユニットの駆動方法。
このようにすることで、高粘度液体を吐出する場合に液滴の微小化を図ると共にミスト等の発生を抑えてドットの分離を防止することができる。

＝＝＝実施形態＝＝＝
以下、本発明を実施するための最良の形態を、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はプリンターの電気的な構成を示すブロック図である。このプリンターは、プリンターコントローラー１とプリントエンジン２とで概略構成されている。プリンターコントローラー１は、ホストコンピューター等の外部装置との間でデータの授受を行う外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）３と、各種データ等を記憶するＲＡＭ４と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ５と、各部の制御を行う制御部６と、クロック信号を発生する発振回路７と、記録ヘッド１０へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路８と、ドットパターンデータや駆動信号等を記録ヘッド１０に出力するための内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）９とを備えている。

制御部６は、各部の制御を行うほか、外部装置から外部Ｉ／Ｆ３を通じて受信した印刷データを、ドットパターンデータに変換し、このドットパターンデータを内部Ｉ／Ｆ９を通じて記録ヘッド１０側に出力する。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、制御部６は、発振回路７からのクロック信号に基づいて記録ヘッド１０に対してラッチ信号やチャンネル信号等を供給する。これらのラッチ信号やチャンネル信号に含まれるラッチパルスやチャンネルパルスは、駆動信号を構成する各パルスの供給タイミングを規定する。

駆動信号発生回路８は、制御部６によって制御され、圧電振動子２０を駆動するための駆動信号を発生する。本実施形態における駆動信号発生回路８は、インク滴（液滴の一種）を吐出して記録紙（着弾対象物の一種）上にドットを形成するための吐出駆動パルスや、ノズル３７（図２参照）に露出したインク（液体の一種）の自由表面、即ち、メニスカスを微振動させてインクを攪拌するための微振動パルス等を一記録周期内に含む駆動信号ＣＯＭを発生するように構成されている。

次に、プリントエンジン２側の構成について説明する。プリントエンジン２は、記録ヘッド１０と、キャリッジ移動機構１２と、紙送り機構１３と、リニアエンコーダー１４とから構成されている。記録ヘッド１０は、シフトレジスター（ＳＲ）１５、ラッチ１６、デコーダー１７、レベルシフター（ＬＳ）１８、スイッチ１９、及び圧電振動子２０を備えている。プリンターコントローラー１からのドットパターンデータＳＩは、発振回路７からのクロック信号ＣＫに同期して、シフトレジスター１５にシリアル伝送される。このドットパターンデータは、２ビットのデータであり、例えば、非記録（微振動）、小ドット、中ドット、大ドットからなる４階調の記録階調（吐出階調）を表す階調情報によって構成されている。具体的には、非記録は階調情報「００」、小ドットは階調情報「０１」、中ドットが階調情報「１０」、大ドットが階調情報「１１」と表される。

シフトレジスター１５には、ラッチ１６が電気的に接続されており、プリンターコントローラー１からのラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ１６に入力されると、シフトレジスター１５のドットパターンデータをラッチする。このラッチ１６にラッチされたドットパターンデータは、デコーダー１７に入力される。このデコーダー１７は、２ビットのドットパターンデータを翻訳してパルス選択データを生成する。このパルス選択データは、駆動信号ＣＯＭを構成する各パルスに各ビットを夫々対応させることで構成されている。そして、各ビットの内容、例えば、「０」，「１」に応じて圧電振動子２０に対する吐出駆動パルスの供給又は非供給が選択される。

そして、デコーダー１７は、ラッチ信号（ＬＡＴ）又はチャンネル信号（ＣＨ）の受信を契機にパルス選択データをレベルシフター１８に出力する。この場合、パルス選択データは、上位ビットから順にレベルシフター１８に入力される。このレベルシフター１８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、スイッチ１９を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフター１８で昇圧された「１」のパルス選択データは、スイッチ１９に供給される。このスイッチ１９の入力側には、駆動信号発生回路８からの駆動信号ＣＯＭが供給されており、スイッチ１９の出力側には、圧電振動子２０が接続されている。

そして、パルス選択データは、スイッチ１９の作動、つまり、駆動信号中の駆動パルスの圧電振動子２０への供給を制御する。例えば、スイッチ１９に入力されるパルス選択データが「１」である期間中は、スイッチ１９が接続状態になって、対応する吐出駆動パルスが圧電振動子２０に供給され、この吐出駆動パルスの波形に倣って圧電振動子２０の電位レベルが変化する。一方、パルス選択データが「０」である期間中は、レベルシフター１８からはスイッチ１９を作動させるための電気信号が出力されない。このため、スイッチ１９は切断状態となり、圧電振動子２０へは吐出駆動パルスが供給されない。

このような動作を行うデコーダー１７、レベルシフター１８、スイッチ１９、制御部６、及び駆動信号発生回路８は、吐出制御手段として機能し、ドットパターンデータに基づき、駆動信号の中から必要な吐出駆動パルスを選択して圧電振動子２０に印加（供給）する。その結果、圧電振動子２０が伸張又は収縮し、この圧電振動子２０の伸縮に伴って圧力発生室３５（図２参照）が膨張又は収縮することにより、ドットパターンデータを構成する階調情報に応じた量のインク滴がノズルから吐出される。

図２は、上記記録ヘッド１０（液体噴射ヘッドの一種）の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド１０は、ケース２３と、このケース２３内に収納される振動子ユニット２４と、ケース２３の底面（先端面）に接合される流路ユニット２５等を備えている。上記のケース２３は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット２４を収納するための収納空部２６が形成されている。振動子ユニット２４は、圧力発生素子の一種として機能する圧電振動子２０と、この圧電振動子２０が接合される固定板２８と、圧電振動子２０に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル２９とを備えている。図３に示すように、圧電振動子２０は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向（電界方向）に直交する方向に伸縮可能（電界横効果型）な縦振動モードの圧電振動子である。

流路ユニット２５は、流路形成基板３０の一方の面にノズルプレート３１を、流路形成基板３０の他方の面に振動板３２をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット２５には、リザーバー３３（共通液体室）と、インク供給口３４と、圧力発生室３５と、ノズル３７とを設けている。そして、インク供給口３４から圧力発生室３５を経てノズル３７に至る一連のインク流路が、各ノズル３７に対応して形成されている。

上記ノズルプレート３１は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば３６０ｄｐｉ）で複数のノズル３７が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズルプレート３１には、ノズル３７を列設してノズル列（ノズル群）が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば３６０個のノズル３７によって構成される。

上記振動板３２は、支持板３８の表面に弾性体膜３９を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板３８とし、この支持板３８の表面に樹脂フィルムを弾性体膜３９としてラミネートした複合板材を用いて振動板３２を作製している。この振動板３２には、圧力発生室３５の容積を変化させるダイヤフラム部４０が設けられている。また、この振動板３２には、リザーバー３３の一部を封止するコンプライアンス部４１が設けられている。

上記のダイヤフラム部４０は、エッチング加工等によって支持板３８を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部４０は、圧電振動子２０の自由端部の先端面が接合される島部４２と、この島部４２を囲う薄肉弾性部４３とからなる。上記のコンプライアンス部４１は、リザーバー３３の開口面に対向する領域の支持板３８を、ダイヤフラム部４０と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバー３３に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。

そして、上記の島部４２には圧電振動子２０の先端面が接合されているので、この圧電振動子２０の自由端部を伸縮させることで圧力発生室３５の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力発生室３５内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド１０は、この圧力変動を利用してノズル３７からインク滴を吐出させるようになっている。

図４Ａは、ノズルの形状を説明する断面図である。図４Ｂは、ノズルをテーパー部分側から見た図である。図４Ａと図４Ｂに示すように、ノズル３７は漏斗状をしており、テーパー形状のテーパー部分３７１と、このテーパー部分３７１における吐出側端部に連通するストレート部分３７２とを有する。テーパー部分３７１は、円錐台状の空間を区画する部分であり、ノズル３７における第１部分に相当する。ストレート部分３７２は、ノズル３７における第２部分に相当し、断面積をノズル方向と直交する面でほぼ変えない形状であって円柱状の空間を区画する部分である。言い換えれば、吐出方向と直交する方向の断面形状が、吐出方向における何れの場所においても一定の円形である部分である。テーパー部分３７１は、圧力発生室３５側（図４Ａにおける下側）に向かうほど開口面積が大きくなっている。言い換えれば、インク滴の吐出側における開口面積が圧力発生室３５側における開口面積よりも小さく定められている。例えば、テーパー部分３７１における中間位置の直径φ３７ｂは圧力発生室３５側の端部の直径φ３７ａよりも小さい。また、吐出側端部（ストレート部分３７２側の端部）の直径φ３７ｃは中間位置の直径φ３７ｂよりも小さい。

テーパー部分３７１は、以下のように作用していると考えられる。すなわち、圧力発生室３５を収縮してインクを加圧すると、その力はノズル３７内のインクにも作用する。この力（吐出方向への押圧力）を受けると、テーパー部分３７１に沿って移動する。テーパー部分３７１はインクが流れる流路を絞っているので、インクに与えられる力はより大きなものとなって応力が集中する。これにより、テーパー部分３７１におけるストレート部分３７２との境界部分に、圧力の高い部分を集中させることができる。そして、インクを加圧するタイミングを、テーパー部分３７１まで引き込まれたメニスカスがストレート部分３７２に戻る前に定めている。言い換えれば、ストレート部分３７２のインクが極力少ない状態でインクを加圧している。これにより、テーパー部分３７１の吐出側端部に存在するインクに加圧力を集中させることができ、インクを局所的に強く加圧できる。

このような考えに基づいて、テーパー角度θ３７についての検討をした。ここでは、テーパー角度θ３７を２０度、２５度、３０度、４０度、５０度、６０度、８０度に定め、それぞれのテーパー角度のノズル３７から粘度８ｍＰａ・ｓ、１０ｍＰａ・ｓ、１５ｍＰａ・ｓ、２０ｍＰａ・ｓ、３０ｍＰａ・ｓ、４０ｍＰａ・ｓのインクを吐出させて評価を行った。なお、この評価においては、ノズル３７のインピーダンスＺ３７がインク供給口３４のインピーダンスＺ３７よりも小さくなるようにノズル３７の形状を定めている。また、テーパー角度θ３７が８０度以上のノズル３７については評価の対象から外している。これは、８０度以上であれば（要するに、鋭角にならない角度範囲のテーパー面が設けられていれば）テーパー面に沿ってインクが流れるので、圧力集中の効果が得られるからである。この場合、テーパーの最大角度は圧力室３５の幅、ノズル３７ピッチ、ノズル３７の長さ等によって決まる。

図５は、評価結果の一覧を示している。この図において縦の項目はインクの粘度であり、横の項目はテーパー角度θ３７である。そして、評価結果に関し、記号×は、インクが滴状にならず吐出されなかったことを意味する。また、記号△は、インク滴における飛行方向の後側に生じる尾の部分が、プリンタとして支障が生じうる長さであることを意味する。この評価では、尾の部分が５００μｍよりも長い場合に、△の評価としている。従って、記号○は、尾の部分がプリンタ１として支障が生じない程度の長さであることを示している。

この評価結果から次のことがいえる。すなわち、テーパー角度θ３７とインクの粘度との間には相関関係があり、粘度が高いインクほどテーパー角度θ３７を大きくすることが好ましいといえる。このことは、インクを吐出できない評価×に着目すると理解できる。例えば、テーパー角度が２０度の場合には、粘度２０ｍＰａ・ｓ以上のインクで評価×になっており、テーパー角度が２５度及び３０度の場合には粘度３０ｍＰａ・ｓ以上のインクで評価×になっている。そして、テーパー角度が４０度以上６０度以下の場合には粘度４０ｍＰａ・ｓのインクで評価×になっている。また、テーパー角度が８０度以上の場合には粘度４０ｍＰａ・ｓのインクで評価△になっている。

評価○に着目すると、テーパー角度θ３７にはインクの粘度に応じた適正範囲があることが判る。例えば、粘度が８ｍＰａ・ｓ以上であって１５ｍＰａ・ｓ以下のインクを吐出させるのであれば、テーパー角度θ３７は４０度以上であればよいことが判る。また、粘度が８ｍＰａ・ｓ以上であって３０ｍＰａ・ｓ以下のインクを吐出させるのであれば、テーパー角度θ３７は５０度以上であればよいことが判る。

次に、テーパー部分３７１の長さＬ３７ａについて検討する。応力をテーパー部分３７１におけるストレート部分３７２側に集中させるという作用効果からすれば、テーパー部分３７１が設けられていればこの作用効果を得られる。従って、長さは問わないといえる。そして、高粘度インクをより安定的に吐出させるという観点からすれば、長さＬ３７ａはストレート部分３７２以上の長さ（ノズル３７長さＬ３７の１／２）を有することが好ましいといえる。加えて、本実施形態のノズル３７のノズル３７長さＬ３７が１００μｍであり、そのうちの８０μｍがテーパー部分３７１の長さＬ３７ａである。そうすると、テーパー部分３７１の長さＬ３７ａは、ノズル３７長さＬ３７の４／５を有することがより好ましいといえる。このように、ノズル３７長さＬ３７におけるテーパー部分３７１の比率を増やすと、圧力の高い部分を容易に得ることができる。

図６は、インク流路を模式的に説明する図である。模式的な図であるので、インク流路は、実際とは異なる形状で示されている。しかし、インク供給口３４に関しては、実際も矩形状の開口を有する直方体状の空間として構成されている。従って、インク供給口３４の開口の大きさは、圧力室３５を区画する面であってインク供給口３４と連通する面の外縁よりも小さく定められている。

ところで、高粘度インクは、通常のインクよりもインク供給口３４を通過しにくい特性を有する。このため、圧力室３５へのインクの供給が追いつかず、インクが不足した状態でインクの吐出動作が行われると、インクの吐出が不安定になると考えられる。

このような事情に鑑み、本実施形態のヘッド１０では、ノズル３７の開口面積を、インク供給口３４の開口面積に基づいて定めている。ここでノズル３７の開口面積は、ストレート部分３７２における開口φ３７ｃの面積である。すなわち、図６に示すように、ノズル３７の吐出側の開口面積Ｓｎｚｌが、インク供給口３４の圧力室３５側の開口面積Ｓｓｕｐの１／１０以下になるように構成している。これにより、ノズル３７からのインク滴の吐出量を制限しつつ、圧力室３５へのインクの供給量を確保している。その結果、圧力室３５へのインクの供給不足を解消でき、インクの吐出を安定化できる。

図７は、上記構成の駆動信号発生回路８が発生する駆動信号ＣＯＭに含まれる吐出駆動パルスＤＰの構成を説明する波形図である。例示した吐出駆動パルスＤＰは、本実施形態におけるプリンターにおいて吐出可能なインク滴のうち最もサイズの小さいインク滴を吐出するための吐出駆動パルス（小ドット吐出駆動パルス）である。この吐出駆動パルスＤＰは、基準電位ＶＬから第１膨張電位ＶＨ１まで電位を上昇させて圧力発生室３５を基準容積から最大膨張容積まで膨張させる第１の圧力発生室膨張要素ｐ１と、圧力発生室３５の膨張状態を一定時間維持する第１膨張電位ＶＨ１で一定な第１ホールド要素ｐ２と、第１膨張電位ＶＨ１から収縮電位ＶＬ２まで一定勾配で電位を降下させて圧力発生室３５を収縮させる第１収縮要素ｐ３（圧力発生室収縮要素）と、圧力発生室３５の収縮状態を維持する収縮電位ＶＬ２で一定な第２ホールド要素ｐ４と、収縮電位ＶＬ２から第２膨張電位ＶＨ２まで電位を上昇させて圧力発生室３５を膨張させる第２の圧力発生室膨張要素ｐ５と、圧力発生室３５の膨張状態を一定時間維持する第２膨張電位ＶＨ２で一定な第３ホールド要素ｐ６と、第２膨張電位ＶＨ２から基準電位ＶＬまで一定勾配で電位を降下させて圧力発生室３５を収縮させて基準容積まで復帰させる第２収縮要素ｐ７と、を含んで構成されている。

ここで、この吐出駆動パルスＤＰにおける各圧力発生室膨張要素ｐ１，ｐ５は、複数の電位変化率を有することを特徴としている。即ち、各圧力発生室膨張要素ｐ１，ｐ５は、圧力発生室の膨張の過程で膨張速度を変えるように構成されている。

まず、第１の圧力発生室膨張要素ｐ１は、第１の変化率（従来の微小インク用吐出駆動パルスの第１の圧力発生室膨張要素と同等の変化率）で電位が変化する第１急膨張要素ｐ１ｂと、この第１急膨張要素ｐ１ｂよりも前で発生されて第１の変化率よりも小さい第２の変化率で電位が変化する第１緩膨張要素ｐ１ａと、から構成されている。第１緩膨張要素ｐ１ａは、基準電位ＶＬから第１中間電位ＶＭ１まで電位を上昇させて圧力発生室３５を基準容積から第１中間膨張容積まで比較的緩やかに膨張させる波形要素である。また、第１急膨張要素ｐ１ｂは、第１中間電位ＶＭ１から第１膨張電位ＶＨ１まで電位を上昇させて圧力発生室３５を第１中間膨張容積から最大膨張容積まで比較的急峻に膨張させる波形要素である。

また、第２の圧力発生室膨張要素ｐ５は、第３の変化率（第１急膨張要素ｐ１ｂの第１の変化率と同等か又はこれよりも少し大きい変化率）で電位が変化する第２急膨張要素ｐ５ａと、この第２急膨張要素ｐ５ａよりも後で発生されて第３の変化率よりも小さい第４の変化率で電位が変化する第２緩膨張要素ｐ５ｃと、これらの第２急膨張要素ｐ５と第２緩膨張要素ｐ５ｃとの間に発生する中間ホールド要素ｐ５ｂ（本発明における膨張維持要素に相当）から構成されている。第２急膨張要素ｐ５ａは、収縮電位ＶＬ２から第２中間電位ＶＭ２まで電位を上昇させて圧力発生室３５を比較的急峻に膨張させる波形要素である。中間ホールド要素ｐ５ｂは、第２中間電位ＶＭ２で一定な波形要素である。第２緩膨張要素ｐ５ｃは、第２中間電位ＶＭ２から第２膨張電位ＶＨ２まで電位を上昇させて圧力発生室３５を比較的緩やかに膨張させる波形要素である。

上記吐出駆動パルスＤＰが圧電振動子２０に印加されると次のように作用する。まず、第１の圧力発生室膨張要素ｐ１の第１緩膨張要素ｐ１ａにより圧電振動子２０が収縮して、基準電位ＶＬに対応する最小容積から第１中間電位ＶＭ１で規定される第１中間膨張容積まで圧力発生室３５が緩やかに膨張する（第１緩膨張工程）。これにより、図８（ａ）に示すように、メニスカスが、圧力発生室３５側に比較的ゆっくりとした速度で引き込まれる。このようにメニスカスをゆっくり引き込むことにより、メニスカスにおけるノズル内周面近傍の境界層をメニスカス中央部に追従させながら全体的に圧力発生室側に移動させることができる。なお、図における矢印はメニスカスの移動方向を示す。

続いて、内径が一定なストレート部３７ａと圧力発生室３５側に向けて次第に内径が大きくなるテーパー部３７ｂとの境界を越える程度までメニスカスが引き込まれたタイミングで、第１の圧力発生室膨張要素ｐ１の第１急膨張要素ｐ１ｂが圧電振動子２０に印加される。この第１急膨張要素ｐ１ｂにより、圧電振動子２０が収縮して圧力発生室３５が第１中間膨張容積から最大膨張容積までインクが吐出されない程度に急激に膨張する（第１急膨張工程）。これにより、図８（ｂ）に示すように、メニスカスが、第１緩膨張工程よりも速い速度で圧力発生室３５側に引き込まれ、メニスカス全体を大きく引き込むことができる。この圧力発生室３５の膨張状態は、第１ホールド要素ｐ２の供給期間中に亘って維持される。その後、第１収縮要素ｐ３が圧電振動子２０に印加されることにより圧電振動子２０が急激に伸長して圧力発生室３５の容積が最大膨張容積から収縮電位ＶＬ２に対応する収縮容積まで収縮する（第１の収縮工程。圧力発生室収縮工程に相当）。この圧力発生室３５の急激な収縮によって圧力発生室３５内のインクが加圧され、これにより、図８（ｃ）に示すように、圧力変動に追従し易いメニスカスの中心部分が吐出側に押し出されて柱状に盛り上がる（以下、この部分を柱状部という。）。そして、圧力発生室３５の収縮状態は、第２ホールド要素ｐ４の供給期間に亘って維持される。

その後、第２の圧力発生室膨張要素ｐ５の第２急膨張要素ｐ５ａが圧電振動子２０に印加され、これにより、圧電振動子２０が収縮して圧力発生室３５が収縮容積から第２中間電位ＶＭ２に対応する第２中間膨張容積まで急激に膨張する（第２急膨張工程）。これにより、メニスカスにおいて柱状部の周囲が、比較的速い速度で圧力発生室３５側に引き込まれる。一方、柱状部は、第１の収縮工程で吐出側に押し出されたときの慣性力により、吐出側に移動を続ける。続いて、中間ホールド要素ｐ５ｂが圧電振動子２０に印加されて、中間膨張容積が一定時間維持される。この間に、図９（ａ）に示すように、メニスカスの境界層の移動方向が圧力発生室３５側から吐出側に反転する。このタイミングで、第２緩膨張要素ｐ５ｃが圧電振動子２０に印加され、これにより、圧力発生室３５が第２中間膨張容積から第２膨張電位ＶＨ２に対応する第２膨張容積まで緩やかに再度膨張する（第２緩膨張工程）。これにより、図９（ｂ）に示すように、メニスカスにおいて柱状部の周囲が、比較的ゆっくり圧力発生室３５側に引き込まれる。この際、柱状部は、最大限まで伸びる。このときの圧力発生室３５の膨張状態は、第３ホールド要素ｐ６の供給期間中に亘って維持される。

その後、図９（ｃ）に示すように、柱状部分が途中で千切れて、メニスカスから分離した部分が、ノズル３７の内径よりも小さい径の微小な数ｐｌのインク滴としてノズル３７から吐出される。そして、第３ホールド要素ｐ６の後に続いて、インク滴の吐出による反動でメニスカスが圧力発生室３５側に引き込まれるタイミングで、第２収縮要素ｐ７が圧電振動子２０に印加されて圧電振動子２０が伸張すると、圧力発生室３５が第２膨張電位ＶＨ２で規定される第２膨張容積から基準容積まで収縮する（第２の収縮工程）。これにより、メニスカスが圧力発生室側に引き込まれることを抑えて、メニスカスの残留振動が抑制されると共に、メニスカスを吐出されたインク滴に近づけることで余分なインクがメニスカスに吸収され、これにより、吐出されたインク滴の後端部の尾のように伸びること（尾曳）が抑制される。

このように、第１の圧力発生室膨張要素ｐ１（第１の圧力発生室膨張工程）では、第１緩膨張要素ｐ１ａによって最初は比較的遅い速度で圧力発生室３５を膨張させることで、メニスカスの境界層を中央部に追従させながら引き込むことができ、その後、第１急膨張要素ｐ１ｂによって比較的速い速度で圧力発生室３５を膨張させることで、メニスカス全体を大きく引き込むことができる。また、第２の圧力発生室膨張要素ｐ５（第２の圧力発生室膨張工程）では、第２急膨張要素ｐ５ａにより比較的速い速度で圧力発生室３５を膨張させることで、第１の収縮工程において吐出側に盛り上がった柱状部の周囲が急激に引き込まれ、柱状部を小さくすることができ、その後、中間ホールド要素ｐ５ｂによって膨張状態を維持してメニスカスの境界層の移動方向が圧力発生室３５側から吐出側に反転するタイミングを待ってから第２緩膨張要素ｐ５ｃにより比較的遅い速度で圧力発生室３５を再度膨張させることにより、柱状部が過度に伸びることを抑制することができる。その結果、従来よりも高粘度のインクを用いる場合においても、インク滴の微小化が可能となり、また、インク滴の尾曳が抑えられるのでミスト等の発生が防止され、ドットの分離を抑制することができる。

ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。

上記実施形態では、本発明における吐出駆動パルスの一例として、図７に示す吐出駆動パルスＤＰを挙げて説明したが、吐出駆動パルスの形状はこれには限られない。要は、少なくとも、圧力発生室を予備的に膨張させるための第１の圧力発生室膨張要素ｐ１と、膨張した圧力発生室を収縮させてメニスカスを押し出すための第１収縮要素ｐ３（圧力発生室収縮要素）と、その後圧力発生室を膨張させる第２の圧力発生室膨張要素ｐ５とを含む構成の吐出駆動パルスであれば、任意の波形のものを用いることができる。

例えば、図１０は第２の実施形態における吐出駆動パルスＤＰ′の構成を例示する図である。この第２の実施形態における吐出駆動パルスＤＰ′は、まず、第１の圧力発生室膨張要素ｐ１において、第１緩膨張要素ｐ１ａと第１急膨張要素ｐ１ｂとの間に、中間ホールド要素ｐ１ｃが設けられている点が上記第１の実施形態の吐出駆動パルスＤＰとは異なる。この中間ホールド要素ｐ１ｃを設けることにより、第１緩膨張要素ｐ１ａによる圧力発生室３５の引き込みの後、第１急膨張要素ｐ１ｂによる圧力発生室３５の引き込みのタイミングを調整することができる。また、吐出駆動パルスＤＰ′は、第２の圧力発生室膨張要素ｐ５において、第２急膨張要素ｐ５と第２緩膨張要素ｐ５ｃとの間の中間ホールド要素ｐ５ｂが無い点も上記第１の実施形態における吐出駆動パルスＤＰと異なっている。

また、上記各実施形態では、第１の圧力発生室膨張要素ｐ１及び第２の圧力発生室膨張要素ｐ５に関し、２つの変化率を有する構成を例示したが、これには限られず、３つ以上の変化率を有する構成を採用することもできる。

また、上記各実施形態では、圧力発生素子として、所謂縦振動型の圧電振動子２０を例示したが、これには限られず、例えば、所謂撓み振動型の圧電振動子を採用することも可能である。この場合、例示した駆動信号に関し、電位の変化方向、つまり上下が反転した波形となる。

さらに、ノズルの形状に関し、上記実施形態では、内径が一定なストレート部３７ａと圧力発生室３５側に向けて次第に内径が大きくなるテーパー部３７ｂとから構成されるノズルを例示したがこれには限られない。要は、吐出側よりも圧力発生室側の断面積が大きくなっているような構造のノズルであれば良い。

そして、本発明は、複数の駆動信号を用いて吐出制御が可能な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、ディスプレー製造装置、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…プリンターコントローラー，２…プリントエンジン，６…制御部，８…駆動信号発生回路，１０…記録ヘッド，２０…圧電振動子，２４…振動子ユニット，３５…圧力発生室，３７…ノズル

Claims (5)

1. 液体を吐出するノズルと、
   前記液体を前記ノズルから吐出させるために前記液体に圧力変化を与える圧力発生室と、
   前記圧力発生室に連通し、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体供給部と、
   前記圧力発生室内の前記液体に前記圧力変化を与えるための動作をする素子と、
   前記ノズルから前記液体を吐出させるべく前記素子を動作させる吐出パルスを生成する吐出パルス生成部と、
   を備えるヘッドユニットであって、
   前記吐出パルスは、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを該圧力発生室側に引き込む第１の圧力発生室膨張要素と、該第１の圧力発生室膨張要素によって膨張された圧力発生室を収縮させてメニスカスを吐出側に押し出す圧力発生室収縮要素と、該圧力発生室収縮要素によって収縮された前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを圧力発生室側に再度引き込む第２の圧力発生室膨張要素と、を含むパルス波形であり、
   前記第１の圧力発生室膨張要素は、第１の変化率で電位が変化する第１急膨張要素と、当該第１急膨張要素よりも前で発生されて第１の変化率よりも小さい第２の変化率で電位が変化する第１緩膨張要素と、を少なくとも含み、
   前記第２の圧力発生室膨張要素は、第３の変化率で電位が変化する第２急膨張要素と、当該第２急膨張要素よりも後で発生されて第３の変化率よりも小さい第４の変化率で電位が変化する第２緩膨張要素と、を少なくとも含み、前記第２急膨張要素と前記第２緩膨張要素との間に、前記第２急膨張要素によって膨張された圧力発生室の膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素を含み、
   前記膨張維持要素は、前記第２急膨張要素により圧力発生室が膨張された後、ノズル内周面側のメニスカスが圧力発生室側から吐出側に移動方向を反転するまで圧力発生室の膨張状態を維持し、
   前記ノズルは、前記液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第１部分と、前記第１部分の吐出側端部に連通する第２部分と、を有し、
   前記液体が吐出される側の前記ノズルの開口の面積は、前記液体供給部の開口であって前記圧力発生室側の開口の面積の１／１０以下である、ヘッドユニット。
2. 前記ノズルの第１部分は、テーパー角度が４０度以上の円錐台状の空間を区画する、請求項１に記載のヘッドユニット。
3. 前記ノズルの第２部分は、断面積をノズル方向と直交する面で変えない形状である、請求項１又は２に記載のヘッドユニット。
4. 液体を吐出するノズルと、
   前記液体を前記ノズルから吐出させるために前記液体に圧力変化を与える圧力発生室と、
   前記圧力発生室に連通し、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体供給部と、
   前記圧力発生室内の前記液体に前記圧力変化を与えるための動作をする素子と、
   前記ノズルから前記液体を吐出させるべく前記素子を動作させる吐出パルスを生成する吐出パルス生成部と、
   を備える液体吐出装置であって、
   前記吐出パルスは、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを該圧力発生室側に引き込む第１の圧力発生室膨張要素と、該第１の圧力発生室膨張要素によって膨張された圧力発生室を収縮させてメニスカスを吐出側に押し出す圧力発生室収縮要素と、該圧力発生室収縮要素によって収縮された前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを圧力発生室側に再度引き込む第２の圧力発生室膨張要素と、を含むパルス波形であり、
   前記第１の圧力発生室膨張要素は、第１の変化率で電位が変化する第１急膨張要素と、当該第１急膨張要素よりも前で発生されて第１の変化率よりも小さい第２の変化率で電位が変化する第１緩膨張要素と、を少なくとも含み、
   前記第２の圧力発生室膨張要素は、第３の変化率で電位が変化する第２急膨張要素と、当該第２急膨張要素よりも後で発生されて第３の変化率よりも小さい第４の変化率で電位が変化する第２緩膨張要素と、を少なくとも含み、前記第２急膨張要素と前記第２緩膨張要素との間に、前記第２急膨張要素によって膨張された圧力発生室の膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素を含み、
   前記膨張維持要素は、前記第２急膨張要素により圧力発生室が膨張された後、ノズル内周面側のメニスカスが圧力発生室側から吐出側に移動方向を反転するまで圧力発生室の膨張状態を維持し、
   前記ノズルは、前記液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第１部分と、前記第１部分の吐出側端部に連通する第２部分と、を有し、
   前記液体が吐出される側の前記ノズルの開口の面積は、前記液体供給部の開口であって前記圧力発生室側の開口の面積の１／１０以下である、液体吐出装置。
5. 液体を吐出するノズルと、
   前記液体を前記ノズルから吐出させるために前記液体に圧力変化を与える圧力発生室と、
   前記圧力発生室に連通し、前記圧力発生室に前記液体を供給する液体供給部と、
   前記圧力発生室内の前記液体に前記圧力変化を与えるための動作をする素子と、
   前記ノズルから前記液体を吐出させるべく前記素子を動作させる吐出パルスを生成する吐出パルス生成部と、
   を備え、前記ノズルは、前記液体の吐出側が圧力発生室側よりも小さい開口面積に定められる第１部分と、前記第１部分の吐出側端部に連通する第２部分と、を有し、前記液体が吐出される側の前記ノズルの開口の面積は、前記液体供給部の開口であって前記圧力発生室側の開口の面積の１／１０以下である、ヘッドユニットの駆動方法であって、
   前記吐出パルスを前記素子に印加することによる吐出動作は、前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを該圧力発生室側に引き込む第１の圧力発生室膨張工程と、該第１の圧力発生室膨張工程によって膨張された圧力発生室を収縮させてメニスカスを吐出側に押し出す圧力発生室収縮工程と、該圧力発生室収縮工程によって収縮された前記圧力発生室を膨張させてメニスカスを圧力発生室側に再度引き込む第２の圧力発生室膨張工程と、を含み、
   前記第１の圧力発生室膨張工程は、第１の変化率で電位が変化することによる第１急膨張工程と、当該第１急膨張工程よりも前で発生されて第１の変化率よりも小さい第２の変化率で電位が変化することによる第１緩膨張工程と、を少なくとも含み、
   前記第２の圧力発生室膨張工程は、第３の変化率で電位が変化することによる第２急膨張工程と、当該第２急膨張工程よりも後で発生されて第３の変化率よりも小さい第４の変化率で電位が変化することによる第２緩膨張工程と、を少なくとも含み、前記第２急膨張工程と前記第２緩膨張工程との間に、前記第２急膨張工程によって膨張された圧力発生室の膨張状態を一定時間維持する膨張維持工程を含み、
   前記膨張維持工程は、前記第２急膨張工程により圧力発生室が膨張された後、ノズル内周面側のメニスカスが圧力発生室側から吐出側に移動方向を反転するまで圧力発生室の膨張状態を維持する、ヘッドユニットの駆動方法。

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