JP6277706B2 - 液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法に関し、特に、駆動信号に含まれる駆動波形を圧力発生手段に印加することにより当該圧力発生手段を駆動させ、ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液体を噴射させる液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法に関するものである。

液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射（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活かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

液体噴射装置に搭載される液体噴射ヘッドは、液体を噴射させるノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせてノズルから液体を噴射させる圧力発生手段として、例えば圧電素子、発熱素子、又は静電アクチュエーターなどを備えている。そして、液体噴射装置では、駆動信号発生部によって生成された駆動波形（駆動パルス）を上記の圧力発生手段に印加することで、当該圧力発生手段を駆動して液体を噴射させる。

ところで、上記の液体噴射ヘッドのノズルから連続して液体を噴射させる際、最初に噴射される液体の飛翔速度に対し、後から噴射される液体の飛翔速度が変化する現象が生じる。具体的には、噴射回数が多くなるほど、全体として液体の飛翔速度が高くなる傾向が観られる。その結果、記録媒体等の液体着弾対象に対する液体の着弾位置が本来目標とする位置からずれる等の問題が生じる。このため、液体噴射ヘッドの圧力発生手段を駆動する駆動パルスの電圧を噴射回数に応じて漸減させることで、噴射回数に拘わらず飛翔速度や噴射量（以下、適宜、噴射特性という。）を一定にすることが試みられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−０８０７４１号公報

ところが、連続噴射時の飛翔速度の変化は、噴射回数に応じて全体としては増加する傾向にあるものの、部分的には最初の１発目の飛翔速度よりも逆に低下する場合もある。すなわち、実際には、液体の飛翔速度は噴射回数に応じて線型的に変化するものではない。このため、上記構成では飛翔速度を完全には一定に揃えることができないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、連続噴射回数に拘わらず液体の飛翔速度を一定に揃えることが可能な液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法を提供することにある。

本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する液体流路内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段に駆動波形を印加して駆動させることによってノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを備え、
第１の駆動波形と、当該第１の駆動波形の場合よりも前記ノズルから噴射される液体の飛翔速度が高まるように設定された第２の駆動波形と、前記第１の駆動波形の場合よりも前記ノズルから噴射される液体の飛翔速度が低下するように設定された第３の駆動波形と、を選択可能に構成され、
前記ノズルから液体を連続して噴射させる場合において、前記第１の駆動波形を用いて最初の１発目の噴射を行い、前記第２の駆動波形を用いて２発目以降ｎ発目までの噴射を行い、前記第３の駆動波形を用いてｎ＋１発目以降の噴射を行うことを特徴とする。

本発明によれば、ノズルから液体を連続して噴射させる場合において、第１の駆動波形を用いて最初の１発目の噴射を行い、第２の駆動波形を用いて２発目以降ｎ発目までの噴射を行い、第３の駆動波形を用いてｎ＋１発目以降の噴射を行うことで、連続して液体を噴射する際の噴射回数に拘わらず、噴射される液体の飛翔速度を、最初の１発目の飛翔速度に近づけることが可能となる。これにより、記録媒体等の液体着弾対象に対する液体の着弾位置ずれ等の不具合を抑制することが可能となる。

上記構成において、前記第１の駆動波形の電圧をＶ１、前記第２の駆動波形の電圧をＶ２、および前記第３の駆動波形の電圧をＶ３としたとき、Ｖ３＜Ｖ１＜Ｖ２である構成を採用することが可能である。

この構成によれば、液体の飛翔速度の変化に伴って液体の量が変化する場合において、噴射回数に拘わらず、噴射される液体の飛翔速度および液量を、最初の１発目の飛翔速度および液量に近づけることが可能となる。

また、上記構成において、前記第１の駆動波形、前記第２の駆動波形、および前記第３の駆動波形は、前記ノズルから液体を噴射させるべく液体流路内の圧力を高めるように前記圧力発生手段を駆動する波形要素をそれぞれ有し、
前記第１の駆動波形における波形要素の電位変化の変化率をＧ１、前記第２の駆動波形における波形要素の電位変化の変化率をＧ２、および前記第３の駆動波形における波形要素の電位変化の変化率をＧ３としたとき、｜Ｇ３｜＜｜Ｇ１｜＜｜Ｇ２｜である構成を採用することも可能である。

この構成によれば、液体の飛翔速度が変化しても液体の量は殆ど変化しない場合において、液体の量は一定に維持しつつ、液体の飛翔速度を、噴射回数に拘わらず最初の１発目の飛翔速度に近づけることが可能となる。

また、本発明の液体噴射装置の制御方法は、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する液体流路内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段に駆動波形を印加して駆動させることによってノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の制御方法であって、
第１の駆動波形と、当該第１の駆動波形の場合よりも前記ノズルから噴射される液体の飛翔速度が高まるように設定された第２の駆動波形と、前記第１の駆動波形の場合よりも前記ノズルから噴射される液体の飛翔速度が低下するように設定された第３の駆動波形を用いて液体の噴射が可能であり、
前記ノズルから液体を連続して噴射させる場合において、前記第１の駆動波形を用いて最初の１発目の噴射を行い、前記第２の駆動波形を用いて２発目以降ｎ発目までの噴射を行い、前記第３の駆動波形を用いてｎ＋１発目以降の噴射を行うことを特徴とする。

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。 プリンターの内部構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。 駆動信号の構成を説明する波形図である。 噴射駆動パルスの構成の違いを説明する波形図である。 連続噴射時の噴射回数とインクの飛翔速度との関係を説明するグラフである。 第２の実施形態における噴射駆動パルスの構成を説明する波形図である。

以下、本発明を実施するための形態を、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、本発明の液体噴射装置として、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１の電気的な構成を説明するブロック図、図２は、プリンター１の内部構成を説明する斜視図である。外部装置２は、例えばコンピューター、デジタルカメラ、携帯電話機、携帯情報端末機などの電子機器である。この外部装置２は、プリンター１と無線又は有線で電気的に接続されており、プリンター１において記録紙等の記録媒体Ｓに画像やテキストを印刷させるため、その画像等に応じた印刷データをプリンター１に送信する。

本実施形態におけるプリンター１は、紙送り機構３、キャリッジ移動機構４、リニアエンコーダー５、および記録ヘッド６等のプリントエンジン１３と、プリンターコントローラー７とを有する。記録ヘッド６は、インクカートリッジ１７（液体供給源）を搭載したキャリッジ１６の底面側に取り付けられている。そして、当該キャリッジ１６は、キャリッジ移動機構４によってガイドロッド１８に沿って往復移動可能に構成されている。すなわち、プリンター１は、紙送り機構３によって記録紙等の記録媒体Ｓ（着弾対象の一種）を順次搬送すると共に、記録媒体に対して記録ヘッド６を記録媒体Ｓの幅方向（主走査方向）に相対移動させながら当該記録ヘッド６のノズル３４（図３参照）から液体の一種であるインクを噴射させて、記録媒体Ｓ上に当該インクを着弾させることにより画像等を記録する。なお、インクカートリッジ１７がプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジ１７のインクが供給チューブを通じて記録ヘッド６側に送られる構成を採用することもできる。

プリンターコントローラー７は、プリンターの各部の制御を行う制御ユニットである。本実施形態におけるプリンターコントローラー７は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部８と、制御部９と、記憶部１０と、駆動信号生成部１１と、を有する。インターフェース部８は、外部装置２からプリンター１へ印刷データや印刷命令を送ったり、プリンター１の状態情報を外部装置２側に出力したりする際にプリンターの状態データの送受信を行う。制御部９は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。記憶部１０は、制御部９のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。制御部９は、記憶部１０に記憶されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。また、本実施形態における制御部９は、外部装置２からの印刷データに基づき、記録動作時に記録ヘッド６のどのノズル３４からどのタイミングでインクを噴射させるかを示す噴射データを生成し、当該噴射データを記録ヘッド６のヘッド制御部１５に送信する。駆動信号生成部１１（駆動波形生成手段）は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて、アナログの信号を生成し、当該信号を増幅して図４に示す駆動信号ＣＯＭを生成する。

次に、プリントエンジン１３について説明する。このプリントエンジン１３は、図１に示すように、紙送り機構３、キャリッジ移動機構４、リニアエンコーダー５、及び、記録ヘッド６等を備えている。キャリッジ移動機構４は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド６が取り付けられたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６を、タイミングベルト等を介して走行させる駆動モーター（例えば、ＤＣモーター）等からなり（図示せず）、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド６を主走査方向に移動させる。紙送り機構３は、紙送りモーター及び紙送りローラー等からなり、記録媒体Ｓをプラテン上に順次送り出して副走査を行う。また、リニアエンコーダー５は、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド６の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー７に出力する。プリンターコントローラー７の制御部９は、リニアエンコーダー５側から受信したエンコーダーパルスに基づいて記録ヘッド６の走査位置（現在位置）を把握することができる。また、制御部９は、当該エンコーダーパルスに基づいて、後述する駆動信号ＣＯＭの発生タイミングを規定するタイミング信号（ラッチ信号ＬＡＴ）を発生させる。

図３は、記録ヘッド６の内部構成を説明する要部断面図である。
本実施形態における記録ヘッド６は、ケース２０と、このケース２０内に収納される振動子ユニット２１と、ケース２０の底面（先端面）に接合される流路ユニット２２等を備えて構成されている。上記のケース２０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２１を収納するための収納空部２３が形成されている。振動子ユニット２１は、圧力発生手段の一種として機能する圧電素子２４と、この圧電素子２４が接合される固定板２５と、圧電素子２４に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル２６とを備えている。圧電素子２４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、積層方向に直交する方向に伸縮可能な所謂縦振動モードの圧電振動子である。

流路ユニット２２は、流路形成基板２７の一方の面にノズルプレート２８を、流路形成基板２７の他方の面に振動板２９をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット２２には、リザーバー３０（共通液室）と、インク供給口３１と、圧力室３２と、ノズル連通口３３と、ノズル３４とが設けられている。そして、インク供給口３１から圧力室３２及びノズル連通口３３を経てノズル３４に至る一連のインク流路（本発明における液体流路に相当）が、ノズル３４毎に対応してそれぞれ形成されている。ノズルプレート２８は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル３４が列状に穿設されたステンレス等の金属あるいはシリコン単結晶基板からなる薄いプレートである。このノズルプレート２８には、ノズル３４の列（ノズル列）が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズル３４によって構成される。

上記振動板２９は、支持板３６の表面に弾性体膜３７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が支持板３６とされ、この支持板３６の表面に樹脂フィルムが弾性体膜３７としてラミネートされた複合板材により振動板２９が構成されている。この振動板２９には、圧力室３２の容積を変化させるダイヤフラム部３８が設けられている。また、この振動板２９には、リザーバー３０の一部を封止するコンプライアンス部３９が設けられている。

上記のダイヤフラム部３８は、エッチング加工等によって支持板３６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３８は、圧電素子２４の先端面が接合される島部４０と、この島部４０を囲む薄肉弾性部とからなる。上記のコンプライアンス部３９は、リザーバー３０の開口面に対向する領域の支持板３６を、ダイヤフラム部３８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３０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４０には圧電素子２４の先端面が接合されているので、この圧電素子２４を伸縮させることで圧力室３２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室３２内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド６は、この圧力変動を利用してノズル３４からインク滴を噴射させる。

図４は、駆動信号生成部１１が発生する駆動信号ＣＯＭの構成の一例を説明する波形図である。駆動信号ＣＯＭは、記録ヘッド６の走査に応じて生成されるラッチ信号ＬＡＴにより規定される単位周期Ｔごとに駆動信号生成部１１から繰り返し生成される。単位周期Ｔは、例えば、記録媒体Ｓに印刷する画像等の１画素分に対応する距離だけノズル３４が移動する間の期間に対応する。本実施形態において、この単位周期Ｔは、ラッチ信号ＬＡＴに基づいて生成されるチェンジ信号ＣＨによって、第１の期間Ｔ１，第２の期間Ｔ２、第３の期間Ｔ３、および第４の期間Ｔ４の合計４つの期間に分けられている。そして、第１の期間Ｔ１では振動駆動パルスＶＰが、第２の期間Ｔ２では第１の噴射駆動パルスＤＰ１が、第３の期間Ｔ３では第２の噴射駆動パルスＤＰ２が、第４の期間Ｔ４では第３の噴射駆動パルスＤＰ３が、それぞれ発生される。そして、印刷処理中において記録ヘッド６が記録媒体Ｓ上の記録領域に対応する区間で移動しているとき、各圧力室３２に設けられている圧電素子２４には、駆動信号ＣＯＭの駆動パルスのうち少なくとも何れか１つが選択的に印加される。具体的には、記録ヘッド６が上記の記録領域に対応する区間で移動している際に、所定の周期でインクが噴射されるノズル３４に対応する圧電素子２４には、噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の何れが選択されて印加される（この選択制御については後述する。）。一方、記録領域に対応する区間における所定の周期でインクが噴射されないノズル３４に対応する圧電素子２４には、振動駆動パルスＶＰが印加され、ノズル３４からインクが噴射されない程度に圧力室３２およびノズル３４におけるインクが振動（微振動）される。なお、振動駆動パルスＶＰおよび噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の形状は例示したものには限られず、ノズル３４から噴射するインクの量等に応じて種々の波形のものが採用される。

図５は、噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の構成を説明する波形図であり、波形の違いを分かりやすくするため、これらの駆動パルスを重ねて図示している。噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３は、いずれもノズル３４からインクを噴射させるための駆動パルス（本発明における駆動波形に相当）である。本実施形態において、これらの噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３は、互いに電圧（最低電位から最高電位までの電位差）が異なるように設定されている。具体的には、第１の噴射駆動パルスＤＰ１の電圧Ｖ１に比べて、第２の噴射駆動パルスＤＰ２の電圧Ｖ２は大きく設定されている。また、第１の噴射駆動パルスＤＰ１の電圧Ｖ１に比べて、第３の噴射駆動パルスＤＰ３の電圧Ｖ３は大きく設定されている。すなわち、これらの噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の電圧は、Ｖ３＜Ｖ１＜Ｖ２の関係となっている。噴射駆動パルスの電圧が高いほど、ノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度Ｖｍやインク重量Ｉｗは増加し、噴射駆動パルスの電圧が低いほど、ノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度Ｖｍやインク重量Ｉｗは低下する。したがって、第２の噴射駆動パルスＤＰ２は、第１の噴射駆動パルスＤＰ１の場合よりもノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度が高まるように設定された駆動波形であり、第３の噴射駆動パルスＤＰ３は、第１の噴射駆動パルスＤＰ１の場合よりもノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度が低下するように設定された駆動波形である。

ここで、図６は、同一の噴射駆動パルスを用いて同一のノズル３４から複数回連続してインクを噴射させる場合における噴射回数（横軸）と、当該ノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度Ｖｍ（縦軸）との関係を示すグラフである。同図に示すように、噴射が連続するうちの１発目（あるいは噴射が単発である場合）に噴射されたインクの飛翔速度Ｖｍ１に対し、続く２発目からｎ発目までは、インクの飛翔速度が低下する。これに対し、ｎ＋１発目以降においては、インクの飛翔速度が飛翔速度Ｖｍ１よりも増加する。なお、上記ｎについては、記録ヘッド６の流路の特性（流路抵抗やイナータンス等）、インクの組成、環境条件（温度・湿度）に応じて異なる。ｎ＝２となる場合もある。つまり、２発目のインクの飛翔速度のみが飛翔速度Ｖｍ１より低下する場合もある。

このような現象は以下の理由から生じるものと考えられる。すなわち、記録ヘッド６内のインク供給口３１から圧力室３２を通ってノズル３４に至るまでの個別流路内のインクが概ね静止した状態から１発目のインクを噴射した際に、この噴射されたインクの分だけ、圧力室３２内のインクの体積が減少する。ところが、静止状態にあったインクの粘性抵抗によりインク供給口３１から圧力室３２へのインクの供給が追い付かず、これにより圧力室３２の内圧が低下し、ノズル３４におけるメニスカスが、１発目のときよりも圧力室３２側に引き込まれた状態となる。メニスカスが通常よりも圧力室３２側に引き込まれた状態では、圧力変動に応じたメニスカスの挙動が変わってしまい、通常よりもインクが噴射し難くなる。そして、インクを連続して噴射する場合には、このメニスカスが引き込まれた状態で２発目以降が噴射されるため、ｎ発目まではノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度が１発目の飛翔速度Ｖｍ１と比べて低下してしまう。一方、インクの噴射を連続させるにつれて個別流路内のインクが流動し始めると、インク供給口から圧力室３２へのインクの供給量が増加していき、ノズル３４におけるメニスカスの全体的な位置も１発目のときよりも噴射側となる。その結果、ｎ＋１発目以降では、ノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度が１発目の飛翔速度Ｖｍ１と比べて増加する。

そこで、本発明に係るプリンター１では、同一のノズル３４からインクを連続して噴射させる場合において、噴射回数に応じて上記の噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の何れかを選択して圧電素子２４に印加する制御を行うことで、連続して噴射したときのインクの飛翔速度が一定（飛翔速度がＶｍ１）に揃うように構成されている。具体的には、最初の１発目の噴射を行うときは、駆動信号ＣＯＭの中から第１の噴射駆動パルスＤＰ１が選択されて当該ノズル３４に対応する圧電素子２４に印加される。これにより、ノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度はＶｍ１となる。また、２発目以降ｎ発目までの噴射を行うときは、駆動信号ＣＯＭの中から第２の噴射駆動パルスＤＰ２が選択されて圧電素子２４に印加される。第２の噴射駆動パルスＤＰ２は、第１の噴射駆動パルスＤＰ１の場合と比較して噴射されるインクの飛翔速度が高まるように設定されているので、一発目と同一の噴射駆動パルスを用いる場合と比較して２発目以降ｎ発目までの飛翔速度が上昇する。これにより、図６の上向き矢印で示すように、２発目以降ｎ発目までの飛翔速度を１発目の飛翔速度Ｖｍ１に近づけることができる。同様に、ｎ＋１発目以降の噴射を行うときは、駆動信号ＣＯＭの中から第３の噴射駆動パルスＤＰ３が選択されて圧電素子２４に印加される。第３の噴射駆動パルスＤＰ３は、第１の噴射駆動パルスＤＰ１の場合と比較して噴射されるインクの飛翔速度が低下するように設定されているので、一発目と同一の噴射駆動パルスを用いる場合と比較してｎ＋１発目以降の飛翔速度が低下する。これにより、図６の下向き矢印で示すように、ｎ＋１発目以降の飛翔速度を１発目の飛翔速度Ｖｍ１に近づけることができる。なお、所定の単位周期Ｔでインクが噴射された後、インクが噴射されない周期（休止期間）が所定期間以上続いた場合において、次にインクが噴射されるときには、第１の噴射駆動パルスＤＰ１が選択される。例えば、インク流路内のインクの流れや振動が概ね収まるまでの時間を閾値として、当該閾値を超えた場合において、次の最初の１発目の噴射時に第１の噴射駆動パルスＤＰ１が選択される。

このように、本発明に係るプリンター１では、連続してインクを噴射する際の噴射回数に拘わらず、噴射されるインクの飛翔速度や量（重量・体積）等の噴射特性が一定に揃い、これにより、記録媒体Ｓに対するインクの着弾位置ずれやドットの大きさのばらつきを抑制することが可能となる。また、本実施形態においては、噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の電圧Ｖ１〜Ｖ３を異ならせることで飛翔速度を揃えるようにしているので、インクの飛翔速度の変化に伴ってインクの液量が変化する場合においても、噴射回数に拘わらず、噴射されるインクの液量も最初の１発目の液量に近づけることが可能となる。

なお、本発明は、上記した各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。

図７は、本発明の第２の実施形態における噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の構成を説明する波形図である。上記第１の実施形態では、噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の電圧Ｖ１〜Ｖ３を異ならせる構成を例示したが、本実施形態においては、噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の電圧を一定（Ｖ）に揃える一方、ノズル３４からインクを噴射させるべく圧力室３２を収縮させるように圧電素子２４を駆動する波形要素ｐの傾き（Ｖ／Δｔ）を各噴射駆動パルスで異ならせている点で上記第１の実施形態と異なっている。波形要素の傾きは、すなわち電位の変化率であり、この変化率が大きいほど急峻になる。そして、第１の噴射駆動パルスＤＰ１の波形要素ｐの傾きをＧ１、第２の噴射駆動パルスＤＰ２の波形要素ｐの傾きをＧ２、第３の噴射駆動パルスＤＰ３の波形要素ｐの傾きをＧ３としたとき、｜Ｇ３｜＜｜Ｇ１｜＜｜Ｇ２｜となるように設定している。波形要素ｐの傾きが急峻であるほど、ノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度Ｖｍは増加し、波形要素ｐの傾きが緩やかであるほど、ノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度Ｖｍは低下する。したがって、上記第１の実施形態と同様に、第２の噴射駆動パルスＤＰ２は、第１の噴射駆動パルスＤＰ１の場合よりもノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度が高まるように設定された駆動波形であり、第３の噴射駆動パルスＤＰ３は、第１の噴射駆動パルスＤＰ１の場合よりもノズル３４から噴射されるインクの飛翔速度が低下するように設定された駆動波形である。本実施形態においても同一のノズル３４からインクを連続して噴射させる場合に、噴射回数に応じて上記の噴射駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の何れかを選択して圧電素子２４に印加する制御を行うことで、連続して噴射したときのインクの飛翔速度を一定（飛翔速度Ｖｍ１）に揃えることが可能となる。また、電圧を一定にした状態で波形要素ｐの傾きを変えることで、ノズル３４から噴射されるインクの液量を一定に維持しつつ、飛翔速度を変化させることができる。このため、インクの飛翔速度が変化してもインクの液量は殆ど変化しない場合において、液量は一定に維持しつつ、飛翔速度を１発目の飛翔速度に近づけることが可能となる。

なお、上記実施形態では、圧力発生手段として、所謂縦振動型の圧電素子２４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素子を採用することも可能である。この場合、上記実施形態で例示した駆動パルスＤＰ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。
また、圧力発生手段としては圧電素子には限らず、圧力室内に気泡を発生させる発熱素子や静電気力を利用して圧力室の容積を変動させる静電アクチュエーター等の各種圧力発生手段を用いる場合にも本発明を適用することができる。

そして、本発明は、駆動パルスを圧力発生手段に印加して駆動することにより液体流路内の液体を噴射する液体噴射装置であれば、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、あるいは、着弾対象の一種である布帛（被捺染材）に対して液体噴射ヘッドからインクを着弾させて捺染を行う捺染装置にも適用することができる。

１…プリンター，６…記録ヘッド，９…制御部，１１…駆動信号生成部，２４…圧電素子，３１…インク供給口，３２…圧力室，３４…ノズル

Claims (4)

1. 液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する液体流路内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段に駆動波形を印加して駆動させることによってノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを備え、
   第１の駆動波形と、当該第１の駆動波形の場合よりも前記ノズルから噴射される液体の飛翔速度が高まるように設定された第２の駆動波形と、前記第１の駆動波形の場合よりも前記ノズルから噴射される液体の飛翔速度が低下するように設定された第３の駆動波形と、を選択可能に構成され、
   前記ノズルから液体を連続して噴射させる場合において、前記第１の駆動波形を用いて最初の１発目の噴射を行い、前記第２の駆動波形を用いて２発目以降ｎ発目までの噴射を行い、前記第３の駆動波形を用いてｎ＋１発目以降の噴射を行うことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記第１の駆動波形の電圧をＶ１、前記第２の駆動波形の電圧をＶ２、および前記第３の駆動波形の電圧をＶ３としたとき、Ｖ３＜Ｖ１＜Ｖ２であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記第１の駆動波形、前記第２の駆動波形、および前記第３の駆動波形は、前記ノズルから液体を噴射させるべく液体流路内の圧力を高めるように前記圧力発生手段を駆動する波形要素をそれぞれ有し、
   前記第１の駆動波形における波形要素の電位変化の変化率をＧ１、前記第２の駆動波形における波形要素の電位変化の変化率をＧ２、および前記第３の駆動波形における波形要素の電位変化の変化率をＧ３としたとき、｜Ｇ３｜＜｜Ｇ１｜＜｜Ｇ２｜であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
4. 液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する液体流路内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段に駆動波形を印加して駆動させることによってノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の制御方法であって、
   第１の駆動波形と、当該第１の駆動波形の場合よりも前記ノズルから噴射される液体の飛翔速度が高まるように設定された第２の駆動波形と、前記第１の駆動波形の場合よりも前記ノズルから噴射される液体の飛翔速度が低下するように設定された第３の駆動波形を用いて液体の噴射が可能であり、
   前記ノズルから液体を連続して噴射させる場合において、前記第１の駆動波形を用いて最初の１発目の噴射を行い、前記第２の駆動波形を用いて２発目以降ｎ発目までの噴射を行い、前記第３の駆動波形を用いてｎ＋１発目以降の噴射を行うことを特徴とする液体噴射装置の制御方法。

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