JP5971037B2

JP5971037B2 - 液体吐出装置

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Publication number: JP5971037B2
Application number: JP2012190777A
Authority: JP
Inventors: 啓太平井; 廣田　淳; 淳廣田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: US20140063102A1; JP2014046535A; US8864265B2

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する液体吐出装置に関する。

液体吐出装置において、２つのノズル穴を有するインクチャネルが複数設けられた記録ヘッドを含むものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００４−９８５７９号公報

本願発明者等は、１の個別流路に対して２以上の吐出口を設けた場合に、２以上の吐出口から吐出された液滴が、互いに離隔する方向に飛翔することを発見した。このような液滴の飛翔方向のズレは、液滴により形成される画質の悪化の要因となる。

本発明の目的は、２以上の吐出口を有する個別流路を複数設けた場合に、１の個別流路に対応する２以上の吐出口から吐出された液滴が、互いに離隔する方向に飛翔するのを抑制することができる、液体吐出装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の観点によると、２以上の吐出口からそれぞれなると共に前記２以上の吐出口から吐出される液滴によって１つの画素をそれぞれ形成する複数の吐出口組、複数の圧力室、前記複数の吐出口組のうちの１つと前記複数の圧力室のうち当該１つの吐出口組に対応する１つとをそれぞれ繋ぐ複数の個別流路、複数の前記吐出口を先端にそれぞれ有する複数のノズル孔が貫通したノズルプレート、及び、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与して前記複数の吐出口組の前記吐出口から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段を含む、液体吐出ヘッドと、前記エネルギー付与手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、下記の条件で前記エネルギー付与手段を制御することを特徴とする、液体吐出装置が提供される。
ｐ／Ｄ≦１．２の場合、０．８５Ｔａ≦Ｔ≦０．９Ｔａ、又は、１．２Ｔａ≦Ｔ
ｐ／Ｄ＞１．２の場合、０．８５Ｔａ≦Ｔ（ｐ：前記ノズルプレートの前記吐出口が開口した吐出面における、前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口の中心間距離Ｄ：前記ノズルプレートの前記吐出面とは反対側の面における、前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口を先端にそれぞれ有する前記ノズル孔の開口の直径Ｔａ：前記個別流路の共振周期Ｔ：１画素に対応する駆動信号の周期）

本発明の液体吐出装置は、ｐ，Ｄ，Ｔａが出力される出力手段と、Ｔが互いに異なる複数の前記駆動信号を記憶する記憶手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記出力手段から出力されたｐ，Ｄ，Ｔａに応じて、前記記憶手段に記憶された前記複数の駆動信号の中から１つを選択するものであってよい。

前記制御手段は、下記の条件で前記エネルギー付与手段を制御してもよい。
ｐ／Ｄ＞１．２の場合、０．９５Ｔａ≦Ｔ≦１．１５Ｔａ

本願発明者等は、検証を重ねた結果、液滴の飛翔方向が１画素に対応する駆動信号の周期Ｔによって変化すること、さらに、ｐ，Ｄ，Ｔａに応じて上記条件を満たすＴでエネルギー付与手段を制御することにより、液滴が互いに離隔する方向に飛翔するのを抑制できることを見出した。したがって、上記観点によれば、２以上の吐出口を有する個別流路を複数設けた場合に、１の個別流路に対応する２以上の吐出口から吐出された液滴が、互いに離隔する方向に飛翔するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。（ａ）は、図１に示すヘッドのヘッド本体を示す概略斜視図である。（ｂ）は、ヘッドの吐出面を示す平面図である。（ａ）は、図２（ａ）のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線に沿った断面図である。（ｂ）は、図３（ａ）の一点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩＢを示す拡大図である。プリンタの電気的構成を示すブロック図である。１画素を構成するインク滴の量が中のときに、ｐ／Ｄ≦１．２及びｐ／Ｄ＞１．２の各場合に応じて、アクチュエータユニットの駆動に用いられる駆動信号を示すグラフである。吐出口組を構成する２つのノズル孔を示すノズルプレートの断面図であり、吐出口組の２つの吐出口から吐出されたインク滴が互いに離隔する方向に飛翔する状態を示す。本発明の実施例における測定結果を示すグラフであり、（ａ）はｐ／Ｄが互いに異なる複数のヘッドにおけるＴ／Ｔａとインク滴のズレ量ｙとの関係を示すグラフ、（ｂ）はｐ／Ｄとズレ量ｙの最大最小差（最大値−最小値）との関係を示すグラフである。本発明の実施例における測定結果を示すグラフであり、（ａ）はｐ／Ｄ≦１．２のヘッドにおけるＴ／Ｔａとインク滴のズレ量ｙとの関係を示すグラフ、（ｂ）はｐ／Ｄ＞１．２のヘッドにおけるＴ／Ｔａとインク滴のズレ量ｙとの関係を示すグラフである。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明一実施形態に係るインクジェット式プリンタ１０１の全体構成について説明する。

プリンタ１０１は、直方体形状の筐体１０１ａを有する。筐体１０１ａの天板上部には、排紙部４が設けられている。筐体１０１ａの内部空間には、ヘッド１、プラテン６、用紙センサ２６、搬送ユニット４０、給紙ユニット２３、コントローラ１００等が配置されている。下部の給紙ユニット２３から排紙部４に向けて、図１に示す太矢印に沿って、用紙Ｐが搬送される搬送経路が形成されている。

ヘッド１は、主走査方向（図１の紙面に垂直な方向）に長尺な略直方体形状を有するラインヘッドである。ヘッド１の下面は、複数の吐出口１０８が開口した吐出面１ａである（図２（ｂ）参照）。ヘッド１は、ホルダ５を介して筐体１０１ａに支持されている。吐出面１ａとプラテン６の表面との間には、所定の間隙が形成されている。

ヘッド１は、ヘッド本体３（図２（ａ）参照）に加えて、リザーバユニット、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、回路基板等が積層された積層体である。回路基板は、コントローラ１００から入力された信号を調整し、ＦＰＣ上のドライバＩＣに出力する。ドライバＩＣは、この信号を駆動信号に変換し、アクチュエータユニット２１の各電極に伝達する。駆動信号に基づいてアクチュエータユニット２１が駆動されると、リザーバユニット内のインクがヘッド本体３に供給され、吐出口１０８からインク滴として吐出される。ヘッド１のより具体的な構成については、後に詳述する。

プラテン６は、平板であり、吐出面１ａと直交する方向から見て、吐出面１ａよりも一回り大きな矩形状を有する。プラテン６は、吐出面１ａと対向配置されて、記録に適した間隔を作る。

用紙センサ２６は、ヘッド１よりも搬送方向の上流側に配置され、用紙Ｐの先端を検知する。搬送方向は、搬送ユニット４０によって用紙Ｐが搬送される方向である。用紙センサ２６から出力された検知信号は、コントローラ１００に入力される。

搬送ユニット４０は、プラテン６を挟んで、上流側搬送部４０ａ及び下流側搬送部４０ｂを含む。上流側搬送部４０ａは、ガイド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及びローラ対３２，３３，３４を有する。下流側搬送部４０ｂは、ガイド３８ａ，３８ｂ及びローラ対３５，３６，３７を有する。各ローラ対３２〜３７のうち一方のローラは、コントローラ１００による制御の下、搬送モータ４０Ｍ（図４参照）の駆動により回転する駆動ローラである。他方のローラは、駆動ローラに従動する従動ローラである。各ガイド３１ａ〜３１ｃ，３８ａ，３８ｂは、対向して配置された一対の板からなる。

給紙ユニット２３は、給紙トレイ２４及び給紙ローラ２５を有する。このうち給紙トレイ２４が筐体１０１ａに対して着脱可能である。給紙トレイ２４は、上面が開口した箱であり、複数の用紙Ｐを収容可能である。給紙ローラ２５は、コントローラ１００による制御の下、給紙モータ２５Ｍ（図４参照）の駆動により回転し、給紙トレイ２４内で最も上方にある用紙Ｐを送り出す。

コントローラ１００は、図４に示すように、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａに加え、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）１００ｃ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）１００ｄ、Ｉ／Ｆ（Interface）１００ｅ、Ｉ／Ｏ（Input/Output Port）１００ｆ等を有する。ＲＯＭ１００ｂには、ＣＰＵ１００ａが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭ１００ｃには、プログラム実行時に必要なデータ（画像データ等）が一時的に記憶される。ＡＳＩＣ１００ｄでは、画像データの書き換え、並び替え等（例えば、信号処理や画像処理）が行われる。Ｉ／Ｆ１００ｅは、外部装置（プリンタ１０１に接続されたＰＣ等）とのデータ送受信を行う。Ｉ／Ｏ１００ｆは、各種センサの検知信号の入力／出力を行う。なお、コントローラ１００がＡＳＩＣ１００ｄを含まず、ＣＰＵ１００ａが実行するプログラム等により画像データの書き換え、並び替え等が処理されてもよい。

コントローラ１００は、外部装置から供給された記録指令に基づいて、用紙Ｐ上に画像が記録されるよう、記録に係わる準備動作、用紙Ｐの供給・搬送・排出動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク滴吐出動作等を制御する。用紙Ｐは、給紙ユニット２３から送り出された後、ローラ対３２〜３７に挟持され、ガイド３１ａ〜３１ｃ，３８ａ，３８ｂに導かれて、排紙部４に向かう。途中、ヘッド１の上流側で、用紙Ｐの先端が用紙センサ２６により検知される。ヘッド１の真下を通過する際、用紙Ｐは、裏面がプラテン６に支持され、表面に画像が記録される。このとき、コントローラ１００の制御により、ヘッド１が駆動される。吐出口１０８からのインク滴吐出動作は、用紙センサ２６による検知信号に基づいて開始され、画像データに基づいて行われる。画像が記録された用紙Ｐは、筐体１０１ａ上部の開口１０１ｂから排紙部４に排出される。

次いで、図２及び図３を参照し、ヘッド１について詳細に説明する。

ヘッド本体３は、図２（ａ）に示すように、流路ユニット９及びアクチュエータユニット２１を含み、主走査方向に長尺な略直方体形状を有する。

流路ユニット９は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、略同一サイズの矩形状の金属プレート１２２，１２３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８，１２９，１３０を積層した積層体である。流路ユニット９の上面には、図２（ａ）に示すように、１の供給口１０５ａ、及び、複数の圧力室１１０の開口が形成されている。複数の圧力室１１０の開口は、主走査方向に一列に配置されている。流路ユニット９の内部には、図３（ａ）に示すように、マニホールド流路１０５及び個別流路１３２が形成されている。マニホールド流路１０５は、供給口１０５ａを一端に有し、複数の個別流路１３２と接続している。マニホールド流路１０５は、主走査方向に沿って延在している。個別流路１３２は、マニホールド流路１０５の出口から、流路抵抗調整用の絞りであるアパーチャ１１２、及び圧力室１１０を経て、吐出口組１０８ｘに至る。流路ユニット９の下面が、吐出面１ａである。

吐出口組１０８ｘは、図２（ｂ）に示すように、主走査方向に互いに隣接する２つの吐出口１０８から構成されている。吐出口組１０８ｘは、主走査方向に等間隔に配置されている。１つの吐出口組１０８ｘと、１つの圧力室１１０とが、１つの個別流路１３２によって繋がれている。各吐出口組１０８ｘを構成する２つの吐出口１０８からは、インク滴が同時に吐出され、当該インク滴によって１つの画素が形成される。画素は、用紙Ｐ上に記録される画像を構成する要素であり、用紙Ｐ上の画像記録領域に対応してマトリックス状に配置される。

流路ユニット９の最下層は、吐出口１０８の形成されたノズルプレート１３０であり、その下面が吐出面１ａである。ノズルプレート１３０には、ノズル孔１０７が貫通形成され、吐出口１０８と上面１３０ａの開口１０７ａとが繋がれている。平面視で、吐出口１０８と開口１０７ａとは同軸の円形で、開口１０７ａは吐出口１０８を内包する。つまり、ノズル孔１０７は、開口１０７ａから吐出口１０８にかけて先細りで、テーパ状である。

リザーバユニットは、流路ユニット９の上面に固定されている。リザーバユニットの内部には、リザーバが形成され、インクが一時的に貯留される。インクは、カートリッジ（図示略）からリザーバに供給される。リザーバ内のインクは、供給口１０５ａから流路ユニット９に供給される。

アクチュエータユニット２１は、図２（ａ）に示すように、流路ユニット９の上面に固定されている。アクチュエータユニット２１は、吐出面１ａと直交する方向から見て主走査方向に長尺な矩形状であり、全ての圧力室１１０の開口を封止し、圧力室１１０の側壁を構成している。

アクチュエータユニット２１は、図３（ｂ）に示すように、３枚の圧電層１６１，１６２，１６３、個別電極１３５、及び共通電極１３４を含む。圧電層１６１〜１６３は、強誘電性のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックスからなり、全ての圧力室１１０に跨る。個別電極１３５は、圧電層１６１の上面において、圧力室１１０毎に形成されている。共通電極１３４は、圧電層１６１，１６２の間において、全ての圧力室１１０に跨るように延在している。各個別電極１３５は、対応する圧力室１１０と対向する部分と対向しない部分とを有する。圧力室１１０と対向しない部分には、ランド１３６がそれぞれ形成されている。ランド１３６は、ＦＰＣの端子（図示略）と接続されている。

圧電層１６１は、厚み方向に分極されており、個別電極１３５と共通電極１３４とで挟まれた活性部を有する。活性部は、ｄ₃₁、ｄ₃₃、ｄ₁₅から選らばれる少なくとも１つの振動モード（本実施形態ではｄ₃₁）で変位する。圧電層１６２，１６３における活性部と対向する部分は非活性部である。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０毎に、１層の活性部と２層の非活性部との積層体からなる、ユニモルフタイプの圧電型のアクチュエータを含む。活性部は、分極方向に電界が印加されると、分極方向と直交する方向(圧電層１６１の面方向)に縮む。活性部と非活性部との間で歪み差が生じるので、アクチュエータが圧力室１１０に向かう凸状に変形（ユニモルフ変形）する。このように各アクチュエータは、独立して変形可能である。アクチュエータの駆動方式及び当該駆動に伴うインク滴の吐出態様については、後に詳述する。

次いで、図５を参照し、アクチュエータユニット２１の駆動に用いられる駆動信号について説明する。

本実施の形態では、階調及びｐ／Ｄ値に応じた複数の駆動信号が用意されている。階調は、１画素を形成するインク量で決まり、１記録周期Ｔｘ内の吐出動作回数に対応する。複数回の吐出動作を要する階調では、吐出動作回数が同じでも、ｐ／Ｄ値に応じて、吐出周期Ｔの異なる複数の駆動信号が用意されている。これは、連続する吐出動作の間隔が短く、間隔の大小が液滴同士の離隔量（総ズレ量）に及ぼす影響が大きいためである。例えば、図５に示すように、２つの駆動信号が用意されている。なお、吐出動作が１回の階調では、吐出周期Ｔ＝記録周期Ｔｘと長く、吐出動作間の相互作用は無視できる。また、印字中の記録周期の変更は、制御上の困難を伴うことから、駆動信号は１つである。
複数回の吐出動作を要する階調において、コントローラ１００は、ｐ／Ｄ≦１．２の場合、吐出周期Ｔの長い第１駆動信号（Ｔ＝１．２Ｔａ）を選択し、ｐ／Ｄ＞１．２の場合には、吐出周期Ｔの短い第２駆動信号（Ｔ＝１．０５６Ｔａ）を選択する。

ここで、１記録周期Ｔｘは、用紙Ｐ上に記録される画像の解像度に対応した単位距離だけ用紙Ｐがヘッド１に対して移動するのに要する時間である。図５の横軸において、時点ｔ０は記録周期Ｔｘの開始時点、時点ｔ１は記録周期Ｔｘの終了時点に相当する。吐出周期Ｔは、１記録周期Ｔｘ内でインク滴が吐出される周期であり、電圧パルスの出現ピッチである。吐出周期Ｔは、個別流路１３２の共振周期Ｔａと関連づけられている。また、図６に示すように、ｐ値は、吐出面１ａにおける吐出口組１０８ｘを構成する吐出口１０８の中心間距離である。Ｄ値は、上面１３０ａにおける開口１０７ａの直径である。

駆動信号は、個別電極１３５の電位を接地電位（０Ｖ）と高電位Ｖ１（＞０Ｖ）とに変化させる。共通電極１３４は、常に接地電位に維持される。いずれの駆動信号においても、電圧パルス（電圧の立下りから立上りまでの矩形状且つパルス状の電圧変化部分）の時間幅は、一定であり、ＡＬ（Acoustic Length：個別流路１３２における圧力波の片道伝搬時間）に等しい。

本実施形態では、アクチュエータの駆動方式として、インク滴の吐出前に圧力室１１０内へのインク補給を行う、所謂「引き打ち式」を採用している。具体的には、予め、個別電極１３５を高電位Ｖ１に保持し、アクチュエータを圧力室１１０に向う凸状に変形した状態にしておく。その後、所定のタイミングで個別電極１３５を接地電位に変化させると、アクチュエータが圧力室１１０に向う凸状態から吐出面１ａと平行な状態に変化し、圧力室１１０の容積が増加する。これに伴い、圧力室１１０内にインクが補給される。その後、所定のタイミングで個別電極１３５を再び高電位に変化させると、アクチュエータが吐出面１ａと平行な状態から圧力室１１０に向う凸状態に変化し、圧力室１１０の容積が減少する。これに伴い、圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、対応する吐出口組１０８ｘの２つの吐出口１０８からインク滴が同時に吐出される。

本実施の形態では、階調がゼロ、小、中、大の４段階あり、１画素を形成するインク量が順に増える。１記録周期Ｔｘ内の吐出動作（インク補給に続くインク滴吐出からなる一連の動作）の回数は、それぞれゼロ回、ｌ回、２回、３回である。１回の吐出動作には、１つの電圧パルスが対応する。階調：ゼロの場合を除いて、最後の駆動信号は、最後の電圧パルスの後に、振動抑制用パルス（キャンセルパルス）を追加しても良い。これによって、圧力室内の残留振動が抑制される。

駆動信号に関するデータは、ＲＯＭ１００ｂに記憶されている。ｐ，Ｄ，Ｔａの各値は、ヘッド１に実装されたＩＣチップ２７に記憶されており、電源の投入に際してコントローラ１００によって読み出されて、ＲＡＭ１００ｃに一時的に記憶される。ＩＣチップ２７は、コントローラ１００の求めに応じて各値ｐ、Ｄを出力する出力手段である。コントローラ１００は、画像形成に際して、ＲＡＭ１００ｃにアクセスして各値ｐ、Ｄを取得する。なお、出力手段として、ユーザーが各値ｐ、Ｄを入力する入力キーを用いても良い。入力キーは、コントローラ１００に対して、値ｐ、Ｄに対応した信号を出力する。さらに、コントローラ１００は、取得されたｐ，Ｄに基づいて、ｐ／Ｄ≦１．２か否かを判断する。ｐ／Ｄ≦１．２及びｐ／Ｄ＞１．２の各場合に応じて、コントローラ１００は、画素毎に、ＲＯＭ１００ｂに記憶された複数の駆動信号の中から１つを選択し、当該駆動信号を用いてアクチュエータユニット２１を制御する。

吐出口１０８が１つでは、インク滴Iはノズル孔１０７の軸線に沿って飛翔するところ、図６に示すように、吐出口１０８が２つの場合、インク滴Iは互いに離隔する方向に飛翔する。インク滴Iは、吐出面１ａからの距離ｘにおいて所望の位置からそれぞれｙ１，ｙ２だけズレた位置にある。ここでは、２つの吐出口１０８から吐出されたインク滴Ｉは、ズレ量（吐出口１０８の中心を通る吐出面１ａに垂直な仮想線からの変位量）同士が略同じ（ｙｌ≒ｙ２）と仮定する。

後に実施例で示すように、ｐ／Ｄ≦１．２の場合に、第１駆動信号（Ｔ＝１．２Ｔａ）を用いると、インク滴Ｉの飛翔方向のズレが小さくなる。また、ｐ／Ｄ＞１．２の場合に、第２駆動信号（Ｔ＝１．０５６Ｔａ）を用いると、インク滴Ｉの飛翔方向のズレが小さくなる。いずれも、ズレ量は階調が「小」の場合に近くなる。

以上に述べたように、本実施形態によれば、後に実施例で示すようにインク滴の飛翔方向（ズレ量ｙ）が吐出周期Ｔによって変化すること、さらに、ｐ，Ｄ，Ｔａに応じて上記条件を満たすＴでエネルギー付与手段であるアクチュエータユニット２１を制御することにより、液滴が互いに離隔する方向に飛翔するのを抑制できることを見出した。したがって、上記観点によれば、２以上の吐出口を有する個別流路を複数設けた場合に、１の個別流路に対応する２以上の吐出口から吐出された液滴が、互いに離隔する方向に飛翔するのを抑制することができる。

また、本実施形態に係るプリンタ１０１は、ｐ，Ｄ，Ｔａが出力される出力手段としてのＩＣチップ２７と、Ｔが互いに異なる２つの駆動信号に関するデータを記憶する記憶手段としてのＲＯＭ１００ｂと、をさらに備え、ＩＣチップ２７から出力されたｐ，Ｄ，Ｔａに応じて、ＲＯＭ１００ｂに記憶された２つの駆動信号の中から１つを選択するので、より実効的に、インク滴が互いに離隔する方向に飛翔するのを抑制することができる。

また、後述の実施例から明らかとなるように、本実施形態において、第１及び第２駆動信号として、図５に示したものに代えて、下記の条件を満たすものを使用することが可能である。
ｐ／Ｄ≦１．２の場合、０．８５Ｔａ≦Ｔ≦０．９Ｔａ又は１．２Ｔａ≦Ｔ
ｐ／Ｄ＞１．２の場合、０．８５Ｔａ≦Ｔ

特に、ｐ／Ｄ＞１．２の場合、第２駆動信号として、０．９５Ｔａ≦Ｔ≦１．１５Ｔａを満たすものを使用することが好ましい。その理由は以下の通りである。ＴがＴａに近いほど、個別流路１３２内で生じる圧力波の重畳による増幅が大きく、吐出速度が大きくなる。吐出速度が小さいと、空気流の影響等によって着弾位置が安定し難く、また、特に吐出口１０８に対して記録媒体である用紙Ｐを相対的に移動させながら吐出口１０８からインク滴を吐出させる場合に、インク滴の飛翔方向のズレに伴う着弾位置のズレ量が大きくなってしまう。上記の条件（ｐ／Ｄ＞１．２の場合、０．９５Ｔａ≦Ｔ≦１．１５Ｔａ）でアクチュエータユニット２１を制御することによって、吐出速度を大きくすることができるため、より確実に、画質の悪化を抑制することができる。

続いて、本発明を実施例により具体的に説明する。

本実施例では、ｐ／Ｄが互いに異なる複数のヘッド１を用意し、各ヘッド１において、吐出周期Ｔが互いに異なる複数の駆動信号を用いてアクチュエータユニット２１を制御し、吐出面１ａからの距離ｘ（＝１ｍｍ）におけるインク滴Ｉの総ズレ量ｙ（＝ｙ１＋ｙ２）を測定した。測定結果を表１、図７、及び図８に示す。図７及び図８の各グラフは、表１の数値をグラフ化したものである。表１において、ノズル孔１０７の入射（吐出口１０８と反対側）開口径Ｄ、及び総ズレ量ｙは、ヘッド１毎の平均値である。

吐出周期Ｔが共振周期Ｔａに近いと、図７（ａ）から、総ズレ量ｙが吐出周期Ｔによって変化すること（即ち、インク滴Ｉの飛翔方向が吐出周期Ｔによって変化すること）がわかる。また、図８（ａ），（ｂ）から、ｐ／Ｄ≦１．２の場合、吐出周期Ｔ全般において、総ズレ量ｙの変化が大きいこと（即ち、インク滴Ｉの飛翔方向のズレが大きいこと）がわかる。そのため、図７（ｂ）に示すように、ｐ／Ｄ≦１．２の場合、総ズレ量ｙの最大最小差が大きい（即ち、インク滴Ｉの飛翔方向の吐出周期Ｔによる変動量が大きい）。ｐ／Ｄ≦１．２で生じる上記の現象は、ノズル孔１０７同士の干渉として説明される。本実施の形態では、ノズル孔１０７は、ノズルプレートに対するプレス加工で形成されている。そのため、入射側開口径Ｄの割に中心間距離ｐが小さくなると、加工時に歪みが生じてしまい、各ノズル孔１０７の軸線の平行性が失われる（吐出におけるテレセン性の喪失）。プレス加工では、隣接して穴開けが行われることから、孔の軸線は吐出方向に開く傾向を持つ。また、Ｔ＝Ｔａ近傍では、個別流路１３２での圧力波の強度が大きく、吐出特性に歪みの影響が出やすい。

一方、ｐ／Ｄ＞１．２の場合、図８（ａ），（ｂ）から、吐出周期Ｔ全般において、総ズレ量ｙが小さいこと（即ち、インク滴Ｉの飛翔方向のズレが小さいこと）がわかる。さらに、図７（ｂ）から、ｐ／Ｄ＞１．２の場合、総ズレ量ｙの最大最小差も小さいこと（即ち、インク滴Ｉの飛翔方向の吐出周期Ｔによる変動量が小さいこと）がわかる。

また、図８（ａ）から、ｐ／Ｄ≦１．２の場合、０．８５Ｔａ≦Ｔ≦０．９Ｔａ又は１．２Ｔａ≦Ｔの範囲で、総ズレ量ｙ（＝ｙａ）は比較的小さく、吐出周期に対してほぼ一定の値を示している。また、０．９Ｔａ＜Ｔ＜１．２Ｔａの範囲では、吐出周期に対する総ズレ量ｙの変化が比較的大きい。そのため、この範囲では、総ズレ量ｙの大きな最大最小値差を示す。具体的には、０．９Ｔａ＜Ｔ≦０．９８Ｔａの範囲では、ｙａより小さい総ズレ量ｙｂを示し、０．９８Ｔａ＜Ｔ＜１．２Ｔａの範囲では、ｙａより大きいズレ量ｙｃを示す。

なお、本実施例で用いた全てのヘッド１において、ノズルプレート１３０の厚みは３０μｍ、ノズル孔１０７のテーパ角度θは１９．７°である。また、本実施例で用いた全てのヘッド１は、流路構成が略同じであり、ＡＬ，Ｔａの値が略同じである。本実施例では流路構成の違いによる測定結果への影響について検討していないが、流路構成に依存するＴａの値がわかれば、Ｔａに基づいて本実施例と同様の結果が得られると推察される。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

・制御手段は、複数回の吐出動作を要する階調について、１画素を構成する液滴の量毎に互いに異なる複数の駆動信号を用いることに限定されない。例えば、階調数が２以上である場合に、制御手段は、１の階調のみにおいて複数の駆動信号を用いてもよい。
・ｐ／Ｄ≦１．２の場合、上述の実施形態ではＴ＝１．２Ｔａの駆動信号を用いているが、０．８５Ｔａ≦Ｔ≦０．９Ｔａ又は１．２Ｔａ≦Ｔの駆動信号を用いればよい。ｐ／Ｄ＞１．２の場合、上述の実施形態ではＴ＝１．０５６Ｔａの駆動信号を用いているが、０．８５Ｔａ≦Ｔの駆動信号を用いればよい。
・ｐ／Ｄ＞１．２の場合、図８（ｂ）から、ズレ量が最も小さくなるｐ／Ｄ＞１．６６とするのが好ましい。
・エネルギー付与手段は、圧電式のものに限定されず、他の方式（発熱素子を用いたサーマル方式、静電力を用いた静電方式等）のものであってもよい。
・吐出口組を構成する吐出口の数は、２に限定されず、３以上であってもよい。その場合、ｐは３以上の吐出口の最も小さい中心間距離とすることが好ましい。
・吐出口組を構成する複数のノズル孔の開口の直径が互いに異なる場合は、その平均値をＤとすることが好ましい。
・吐出口組を構成する吐出口は、主走査方向に一列に配置されることに限定されず、主走査方向に対して傾斜する方向に配置されてもよい。
・液体吐出ヘッドにおける個別流路等の流路構成は、適宜に変更可能である。
・液体吐出装置に設けられる液体吐出ヘッドの数は、１以上の任意の数であってよい。
・液体吐出ヘッドは、インク以外の任意の液体を吐出してよい。
・液体吐出ヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式であってもよい。
・液体吐出装置は、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等であってもよい。
・記録媒体は、用紙に限定されず、記録可能な任意の媒体であってよい。

１ヘッド（液体吐出ヘッド）
２１アクチュエータユニット（エネルギー付与手段）
２７ＩＣチップ（出力手段）
１００コントローラ（制御手段）
１００ｂＲＯＭ（記憶手段）
１０１インクジェット式プリンタ（液体吐出装置）
１０７ノズル孔
１０８吐出口
１０８ｘ吐出口組
１１０圧力室
１３０ノズルプレート
１３２個別流路

Claims

２以上の吐出口からそれぞれなると共に前記２以上の吐出口から吐出される液滴によって１つの画素をそれぞれ形成する複数の吐出口組、複数の圧力室、前記複数の吐出口組のうちの１つと前記複数の圧力室のうち当該１つの吐出口組に対応する１つとをそれぞれ繋ぐ複数の個別流路、複数の前記吐出口を先端にそれぞれ有する複数のノズル孔が貫通したノズルプレート、及び、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与して前記複数の吐出口組の前記吐出口から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段を含む、液体吐出ヘッドと、
前記エネルギー付与手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、下記の条件で前記エネルギー付与手段を制御することを特徴とする、液体吐出装置。
ｐ／Ｄ≦１．２の場合、０．８５Ｔａ≦Ｔ≦０．９Ｔａ、又は、１．２Ｔａ≦Ｔ
ｐ／Ｄ＞１．２の場合、０．８５Ｔａ≦Ｔ（ｐ：前記ノズルプレートの前記吐出口が開口した吐出面における、前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口の中心間距離Ｄ：前記ノズルプレートの前記吐出面とは反対側の面における、前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口を先端にそれぞれ有する前記ノズル孔の開口の直径Ｔａ：前記個別流路の共振周期Ｔ：１画素に対応する駆動信号の周期）
ｐ，Ｄ，Ｔａが出力される出力手段と、
Ｔが互いに異なる複数の前記駆動信号を記憶する記憶手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記出力手段から出力されたｐ，Ｄ，Ｔａに応じて、前記記憶手段に記憶された前記複数の駆動信号の中から１つを選択することを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出装置。
前記制御手段は、下記の条件で前記エネルギー付与手段を制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
ｐ／Ｄ＞１．２の場合、０．９５Ｔａ≦Ｔ≦１．１５Ｔａ