JP6534412B2 - 液体吐出装置およびそれを備えたインクジェットプリンタ - Google Patents

液体吐出装置およびそれを備えたインクジェットプリンタ Download PDF

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Description

本発明は、液体吐出装置およびそれを備えたインクジェットプリンタに関する。
従来から、液体が貯留される圧力室と、圧力室の一部を区画する区画板と、区画板に連結されたアクチュエータと、圧力室に連通するノズルと、アクチュエータに駆動信号を供給することによりアクチュエータを駆動する制御装置と、を備えた液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置は、例えば、液体としてインクを吐出するインクジェットプリンタなどに設けられている。
上記液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタでは、制御装置がアクチュエータに駆動パルス信号(以下、駆動パルスという)を供給すると、アクチュエータが変形し、それに伴って区画板が変形する。これにより、圧力室の容積が増加または減少し、圧力室内のインクの圧力が変化する。この圧力の変化に伴い、ノズルからインクが吐出される。吐出されたインクは液滴(インク滴)となって飛翔し、記録紙などの記録媒体に着弾する。その結果、記録紙上に1つのドットが形成される。そして、このようなドットを記録紙上に多数形成することにより、画像などが形成される。
ドットのサイズ(例えば直径)を調整できれば、記録紙上に高画質の画像を形成することができる。しかし、上記のようなインクジェットプリンタでは、1つの駆動パルスで安定的に吐出することができる液滴の液量に限界がある。1つの駆動パルスだけでは、異なるサイズのドットを形成することは難しい。例えば特許文献1には、マルチドット方式によってドットのサイズを調整する方法が開示されている。マルチドット方式では、記録紙上に1つのドットを形成するための時間として予め設定された時間(以下、駆動周期という)内に、複数の駆動パルスを含む駆動信号を生成し、その駆動信号に含まれる1つまたは2つ以上の駆動パルスをアクチュエータに対して選択的に供給する。例えば相対的に大きなドットは、1駆動周期内で時系列的に2つ以上の液滴を吐出させ、これらを記録紙に着弾する前にマージ(合体)させることで形成することができる。
特開平10−81012号公報
本発明者の検討によれば、上記構成を例えば業務用の大判プリンタに適用する場合などに、更なる改善の余地が認められた。すなわち、大判プリンタでは、家庭用プリンタに比べて、より速い印刷速度で、より大きなドット(例えばインク質量が15ng以上のドット)を形成する必要がある。しかしながら、1駆動周期内で時系列的に2つ以上の液滴を吐出させて比較的大きなドットを形成するとき、先の液滴を吐出させてから次の液滴を吐出させるまでの時間を適切に設定しなければ、液滴の吐出が不安定になる虞がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の大きさの液滴を安定的に吐出することができる液体吐出装置を提供することである。また、他の目的は、上記液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタを提供することである。
本発明者は、安定して液滴が吐出されるように、先の液滴を吐出させてから次の液滴を吐出させるまでの時間を予め設定したとしても、液体吐出装置の作動状況によっては、次の液滴が吐出されるタイミングに若干のバラツキが生じることに気が付いた。ここで、上記時間が変動すると、ノズルから吐出される液滴の吐出量や吐出速度が変動することに着目し、次の液滴が吐出されるタイミングにバラツキが生じたとしても、ノズルから吐出される液滴の吐出量や吐出速度の変動の比較的小さい範囲を特定した。このようにして、所望の大きさの液滴を安定的に吐出することができるようにした。
本発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを制御する制御装置と、を備え、前記液体吐出ヘッドは、内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する区画板と、前記区画板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、を備え、前記制御装置は、駆動周期毎に、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第1の液滴を吐出するための第1駆動パルスを含む第1サブ駆動信号と、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第2の液滴を吐出するための第2駆動パルスを含む第2サブ駆動信号と、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第3の液滴を吐出するための第3駆動パルスを含み、前記第2サブ駆動信号の後方に位置する第3サブ駆動信号と、を有するメイン駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、前記駆動信号生成回路が生成する前記メイン駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、を備え、前記駆動信号供給回路は、前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号および前記第2サブ駆動信号を供給せずかつ前記第3サブ駆動信号を供給する第1ドット形成部と、前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号を供給せずかつ前記第2サブ駆動信号および前記第3サブ駆動信号を供給する第2ドット形成部と、前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号および前記第2サブ駆動信号および第3サブ駆動信号を供給する第3ドット形成部と、を備え、前記液体吐出ヘッドのヘルムホルツ固有振動周期をTcとしたときに、前記第3駆動パルスは、前記第2駆動パルスの開始からp×Tc(ただし、pは2より大きい値である。)後のタイミングで開始される。
本発明の液体吐出装置によると、第3駆動パルスは、第2駆動パルスの開始からp×Tc(ただし、pは2より大きい値である。)後のタイミングで開始される。即ち、第3駆動パルスは、第2駆動パルスの開始から2Tcより遅いタイミングで開始される。ここで、2Tcより早いタイミングでは第2駆動パルスに基づいて第2液滴が吐出されたときに発生した振動が十分に減衰していないため、ノズルから吐出される液滴の吐出量や吐出速度の変動が比較的大きい。一方、2Tcより遅いタイミングでは第2駆動パルスに基づいて第2液滴が吐出されたときに発生した振動が適度に減衰しているため、ノズルから吐出される液滴の吐出量や吐出速度の変動が比較的小さい。このため、液体吐出装置の作動状況によって、設定したp×Tcに対して第3駆動パルスの開始のタイミングがわずかに前後することがあっても、ノズルから吐出される液滴の吐出量や吐出速度の変動を小さく抑えることができる。このように、第3駆動パルスの開始のタイミングを2Tcより早いタイミングにした場合と比較して、所望の大きさの液滴を安定的に吐出することができる。また、第2ドットを形成する場合に加え、第3ドットを形成する場合にも安定吐出の電圧マージンを十分に確保することができる。
本発明によれば、所望の大きさの液滴を安定的に吐出することができる液体吐出装置を提供することができる。
一実施形態に係るインクジェットプリンタの斜視図である。 一実施形態に係るインクジェットプリンタの主要部の正面図である。 一実施形態に係る液体吐出装置の構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る吐出ヘッドの一部の断面図である。 一実施形態に係るメイン駆動信号の波形図である。 第3駆動パルスの開始のタイミングとインク吐出量およびインク吐出速度との関係を示すグラフである。 第5駆動パルスを示す説明図である。 図7Aの第5駆動パルスに対応する圧力室の状態を示す説明図である。 ノズル近傍のメニスカスの状態を示す説明図である。 小ドットを形成するときに供給される供給信号の波形図である。 中ドットを形成するときに供給される供給信号の波形図である。 大ドットを形成するときに供給される供給信号の波形図である。
以下、図面を参照しながら、本発明に係る液体吐出装置およびそれを備えたインクジェットプリンタの実施形態について説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。
図1は、一実施形態に係るインクジェットプリンタ10(以下、プリンタ10とする。)の斜視図である。図2は、プリンタ10の主要部を表す正面図である。図1および図2において、符号LおよびRは、それぞれ左および右を示している。符号FおよびRrは、それぞれ前および後を示している。後述する吐出ヘッド25(図2参照)は左方および右方に移動可能である。記録紙5は、前方および後方に搬送可能である。本実施形態では、吐出ヘッド25の移動方向を主走査方向Yといい、記録紙5の搬送方向を副走査方向Xという。ここでは、主走査方向Yは左右方向に対応し、副走査方向Xは前後方向に対応する。主走査方向Yと副走査方向Xとは直交している。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、プリンタ10の設置態様を何ら限定するものではない。
プリンタ10は、記録紙5に印刷を行う。記録紙5は記録媒体の一例であり、インクが吐出される対象物の一例である。なお、記録媒体には、普通紙などの紙類はもちろんのこと、ポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride、PVC)やポリエステルなどの樹脂材料、アルミニウム、鉄、木材などの各種の材料からなる記録媒体が含まれる。
図2に示すように、プリンタ10は、ケーシング12と、ケーシング12内に配置されたガイドレール13とを備えている。ガイドレール13は、左右方向(即ち主走査方向Y)に延びている。ガイドレール13には、インクを吐出する吐出ヘッド25が設けられたキャリッジ11が係合している。キャリッジ11は、キャリッジ移動機構18によって、ガイドレール13に沿って左右方向に往復移動する。キャリッジ移動機構18は、ガイドレール13の左端側および右端側に配置されたプーリ29b、29aを有している。プーリ29aにはキャリッジモータ18aが連結されている。なお、キャリッジモータ18aはプーリ29bに連結されていてもよい。プーリ29aは、キャリッジモータ18aによって駆動される。両プーリ29a、29bには、それぞれ無端状のベルト16が巻き掛けられている。キャリッジ11はベルト16に固定されている。プーリ29a,29bが回転してベルト16が走行すると、キャリッジ11が左右方向に移動する。
プリンタ10は、大判のインクジェットプリンタであり、例えば家庭用の卓上型プリンタと比べて大きい。解像度との兼ね合いもあるが、スループットを向上する観点からは、キャリッジ11の走査速度が速めに設定されることがある。例えば走査速度は、駆動周波数16kHz程度で、概ね1300〜1400mm/s程度に設定され得る。
記録紙5は、紙送り機構(図示せず)によって、紙送り方向に搬送される。ここでは、紙送り方向は前後方向(即ち副走査方向X)のことである。ケーシング12内には、記録紙5が載置されるプラテン14が設けられている。プラテン14にはグリッドローラ(図示せず)が設けられている。グリッドローラの上方にはピンチローラ(図示せず)が設けられている。グリッドローラはフィードモータ(図示せず)に連結されている。グリッドローラはフィードモータによって駆動され、回転する。グリッドローラとピンチローラとの間に記録紙5が挟まれた状態でグリッドローラが回転すると、記録紙5は前後方向に搬送される。
プリンタ10は、複数のインクカートリッジ21を備えている。それら複数のインクカートリッジ21には、色の異なるインクが貯留されている。例えば、プリンタ10は、それぞれシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、ホワイトインクを貯留する5つのインクカートリッジ21を備えている。
吐出ヘッド25は、各色のインク毎に設けられている。各色の吐出ヘッド25とインクカートリッジ21とは、インク供給路22により接続されている。インク供給路22は、インクカートリッジ21から吐出ヘッド25へインクを供給するインク流路である。インク供給路22は、例えば可撓性を有するチューブにより構成されている。インク供給路22には、送液ポンプ23が設けられている。ただし、送液ポンプ23は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。インク供給路22の一部は、ケーブル類保護案内装置17により覆われている。
図3に示すように、プリンタ10は、液体吐出装置20を備えている。液体吐出装置20は、吐出ヘッド25と、吐出ヘッド25の動作を制御する制御装置28とを備えている。
吐出ヘッド25は、液体(典型的にはインク)を吐出する。吐出ヘッド25は、液体吐出ヘッドの一例である。吐出ヘッド25は、記録紙5に向かってインクを吐出し、記録紙5上にインクのドットを形成するものである。このドットが多数並べられることにより、記録紙5上に画像などが形成される。吐出ヘッド25は、記録紙5と対向する側の面(本実施形態では吐出ヘッド25の下面)に、インクを吐出するための複数のノズル35(図4参照)を備えている。
図4は、吐出ヘッド25の1つのノズル35近傍における部分断面図である。吐出ヘッド25は、開口31aを有する中空のケース31と、開口31aを塞ぐようにケース31に取り付けられた区画板32とを備えている。ケース31には、内部にインクが貯留される圧力室33が形成されている。区画板32は圧力室33の一部を区画している。区画板32は、圧力室33の内側および外側に弾性変形可能なものである。区画板32は、圧力室33の容積を増加および減少させるように変形可能に構成されている。区画板32は、典型的には樹脂フィルムである。
ケース31の側壁には、インクが流入するインク流入口34が形成されている。なお、インク流入口34は圧力室33とつながっていればよく、インク流入口34の位置は何ら限定されない。圧力室33には、インク流入口34を通じてインクカートリッジ21からインクが供給され、一時的に所定量のインクが貯留される。ノズル35は、ケース31の下面31bに形成されている。ノズル35は、圧力室33と連通している。ノズル35は記録紙5に向かって液滴(インク滴)を吐出する。ノズル35内部のインクの液面(自由表面)がメニスカス35aを形成している。
圧力室33は、ヘルムホルツ固有振動周期Tcを有している。ヘルムホルツ固有振動周期Tcは、圧力室33を構成する各構成要素、例えばケース31や区画板32の材質や大きさ、形状、構成部材の配置位置、ノズル35の開口面積、インクの物性(例えば粘度)などによって一義的に特定される。ヘルムホルツ固有振動周期Tcは、インク吐出時の吐出ヘッド25に固有の振動周期である。ヘルムホルツ固有振動周期Tcは、例えば数μs〜数十μs程度(例えば6μs程度)の振動周期である。インク滴を吐出した後の圧力室33には、この振動周期をもった残留振動が生じることとなる。
区画板32の圧力室33側と反対側の面には、圧電素子36が連結されている。圧電素子36の一部は、ケース31に設けられた固定部材39に固定されている。圧電素子36は、アクチュエータを構成している。圧電素子36は、フレキシブルケーブル37を介して制御装置28に接続されている。圧電素子36には、フレキシブルケーブル37を介して電気信号が供給される。本実施形態において、圧電素子36は、圧電材料と導電層とを交互に積層した積層体である。圧電素子36は、制御装置28から電気信号を受けると膨張または収縮し、区画板32を圧力室33の外側または内側に弾性変形させるように機能する。ここでは、縦振動モードのピエゾ素子(PZT)を採用している。縦振動モードのPZTは、上記積層方向に伸縮自在であり、例えば放電すると収縮し、充電すると伸長するようになっている。ただし、圧電素子36の形式は特に限定されない。
このような構成の吐出ヘッド25では、例えば圧電素子36の電位を基準電位から下降させることによって、圧電素子36が収縮する。すると、これに追従して区画板32が初期位置から圧力室33の外側に弾性変形し、圧力室33が膨張する。なお、圧力室33が膨張するとは、区画板32の変形により圧力室33の容積が大きくなることをいう。次いで、圧電素子36の電位を上昇させることによって、圧電素子36が積層方向に伸長する。これにより、区画板32が圧力室33の内側に弾性変形し、圧力室33が収縮する。なお、圧力室33が収縮するとは、区画板32の変形により圧力室33の容積が小さくなることをいう。このような圧力室33の膨張および収縮により、圧力室33内の圧力が変動する。この圧力室33内の圧力変動によって、圧力室33内のインクが加圧され、インク滴となってノズル35から吐出される。その後、圧電素子36の電位を基準電位に戻すことにより、区画板32が初期位置に復帰して、圧力室33が膨張する。このとき、インク流入口34から圧力室33内にインクが流入する。
制御装置28は、キャリッジ移動機構18のキャリッジモータ18aと、紙送り機構のフィードモータと、送液ポンプ23と、吐出ヘッド25とに対して、通信可能に接続されている。制御装置28は、これらの動作を制御する。制御装置28は、典型的にはコンピュータである。制御装置28は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からの印刷データ等を受信するインターフェイス(I/F)と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置(CPU)と、CPUが実行するプログラムを格納したROMと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるRAMと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置とを備えている。
図3に示すように、制御装置28は、吐出ヘッド25を駆動するためのメイン駆動信号を生成する駆動信号生成回路41と、駆動信号生成回路41が生成するメイン駆動信号の一部または全部を吐出ヘッド25の各圧電素子36に供給する駆動信号供給回路42とを備えている。なお、以下の説明では、吐出ヘッド25の圧電素子36のことをアクチュエータ36と称する。駆動信号供給回路42がアクチュエータ36に供給する信号のことを、供給信号と称する。詳細は後述するが、供給信号は、駆動信号生成回路41が生成するメイン駆動信号の一部または全部からなる信号である。
駆動信号生成回路41および駆動信号供給回路42のハードウェア構成は何ら限定されない。駆動信号生成回路41および駆動信号供給回路42のハードウェア構成には、周知のもの(例えば、特開2014−162221号公報に開示されたハードウェア構成)を利用することができるので、ここではその説明は省略する。
駆動信号生成回路41が生成するメイン駆動信号には、複数の駆動パルスが含まれる。詳細には、上記メイン駆動信号には、第1サブ駆動信号と、第2サブ駆動信号と、第3サブ駆動信号とが含まれる。第1サブ駆動信号、第2サブ駆動信号および第3サブ駆動信号は、それぞれ少なくとも1つの駆動パルスを含む。駆動信号供給回路42は、それら第1〜第3サブ駆動信号のうち1つまたは2つ以上のサブ駆動信号を選択し、アクチュエータ36に供給する。アクチュエータ36に供給するサブ駆動信号を適宜選択することにより、1駆動周期中に吐出ヘッド25のノズル35から吐出されるインクの液量を変更することができる。これにより、記録紙5上に形成されるインクのドットのサイズを変更することができる。本実施形態に係るプリンタ10では、サイズの異なる3種類のドットを形成することができる。以下の説明ではこれら3種類のドットのことを、サイズの小さい方から順に、第1ドット(小ドット)、第2ドット(中ドット)、第3ドット(大ドット)と称することとする。例えば、小ドットはインク質量が凡そ8ng〜凡そ10ngであり、中ドットはインク質量が凡そ12ng〜凡そ16ngであり、大ドットはインク質量が凡そ20ng〜凡そ24ngである。
図3に示すように、駆動信号供給回路42は、第1ドット形成部42a、第2ドット形成部42bおよび第3ドット形成部42cを有している。駆動信号供給回路42は、第1ドットを形成するときに、アクチュエータ36に対して上記メイン駆動信号の一部である第1サブ駆動信号および第2サブ駆動信号を供給せずかつ上記メイン駆動信号の他の一部である第3サブ駆動信号を供給する第1ドット形成部42aとして機能する。駆動信号供給回路42は、第2ドットを形成するときに、アクチュエータ36に対して第1サブ駆動信号を供給せずかつ第2サブ駆動信号および第3サブ駆動信号を供給する第2ドット形成部42bとして機能する。駆動信号供給回路42は、第3ドットを形成するときに、アクチュエータ36に対して第1サブ駆動信号、第2サブ駆動信号および第3サブ駆動信号を供給する第3ドット形成部42cとして機能する。
図5は、駆動信号生成回路41が生成するメイン駆動信号Wの波形図である。横軸tは時間を表し、縦軸Vは電位を表す。txは1駆動周期を表す。駆動信号生成回路41は、図5に示すようなメイン駆動信号Wを駆動周期毎に繰り返し生成するように構成されている。
図5に示すように、メイン駆動信号Wは、第1サブ駆動信号W1と、第2サブ駆動信号W2と、第3サブ駆動信号W3とを有する。第3サブ駆動信号W3は、メイン駆動信号Wの最後部に位置する。第2サブ駆動信号W2は、第1サブ駆動信号W1の後方に位置する。第3サブ駆動信号W3は、第2サブ駆動信号W2の後方に位置する。
第1サブ駆動信号W1は、第1駆動パルスP1および第5駆動パルスP5を含む。第5駆動パルスP5は第1駆動パルスP1の前方に位置する。第5駆動パルスP5は、電位がV0からV1に降下する放電波形要素T51と、電位がV1に維持される放電維持波形要素T52と、電位がV1からV0に上昇する充電波形要素T53とからなっている。第1駆動パルスP1は、電位がV0からV4に降下する放電波形要素T11と、電位がV4に維持される放電維持波形要素T12と、電位がV4からVmに上昇する充電波形要素T13と、電位がVmに維持される放電維持波形要素T14と、電位がVmからV0に上昇する充電波形要素T15とからなっている。
第2サブ駆動信号W2は、第2駆動パルスP2を含む。第2駆動パルスP2は、電位がV0からV2に降下する放電波形要素T21と、電位がV2に維持される放電維持波形要素T22と、電位がV2からV0に上昇する充電波形要素T23とからなっている。
第3サブ駆動信号W3は、第3駆動パルスP3および第4駆動パルスP4を含む。第3駆動パルスP3は第4駆動パルスP4より前に位置する。第3駆動パルスP3は、電位がV0からV1に降下する放電波形要素T31と、電位がV1に維持される放電維持波形要素T32と、電位がV1からV0に上昇する充電波形要素T33とからなっている。第4駆動パルスP4は、電位がV0からV3に降下する放電波形要素T41と、電位がV3に維持される放電維持波形要素T42と、電位がV3からV5に上昇する充電波形要素T43と、電位がV5に維持される充電維持波形要素T44と、電位がV5からV0に降下する放電波形要素T45とからなっている。なお、本実施形態では、V5>V0>Vm>V1>V2>V3>V4である。ただし、Vm、V1、V2、V3およびV4の相互の大小関係は特に限定されない。
第1駆動パルスP1、第2駆動パルスP2、第3駆動パルスP3、第4駆動パルスP4および第5駆動パルスP5は、圧力室33の容積をいったん増加させてから減少させる(圧力室33をいったん膨張させてから収縮させる)駆動パルスである。言い換えると、第1駆動パルスP1〜第5駆動パルスP5は、圧力室33をいったん減圧させてから加圧させる駆動パルスである。第1駆動パルスP1〜第5駆動パルスP5は、それぞれ第1の液滴〜第5の液滴を吐出するための駆動パルスである。
本実施形態では、第3駆動パルスP3の駆動の開始タイミングΔT1が、第2駆動パルスP2の開始からp×Tc(pは2より大きい値)後に設定されている。図6に示すように、1Tc<ΔT1<2Tcの領域では、Tcの変動に対して吐出量の変動が大きい。このため、予め設定したΔT1が液体吐出装置20の作動状況によって変動した場合(例えば、設定したΔT1に対して0.5μs〜1μs程度前後にずれた場合)に、吐出量のバラツキが大きくなってしまう。また、ΔT1=1TcまたはΔT1=2Tcのときには、吐出量が極大値をとるが、安定吐出の電圧マージンを確保することが困難である。一方、2Tc<ΔT1の領域では、Tcの変動に対して吐出量の変動が比較的小さい。このため、吐出量のバラツキを抑制することができる。上記pは、例えば、2より大きく2.5より小さいとよい。これにより、メイン駆動信号Wの全体の波形長を短くすることができるため、駆動周波数を高めることができ、高速印刷を実現することができる。また、上記pは、例えば、2.25より大きく2.75より小さいとよい。2.25Tc<ΔT1<2.75Tcの領域では、Tcの変動に対して吐出量の変動が特に小さいため、予め設定したΔT1が液体吐出装置20の作動状況によって変動したとしても、吐出量のバラツキをより抑制することができる。なお、本明細書において「p×Tc」とは、理論上のp×Tcに厳密に一致する場合に限らず、Tcの揺らぎや誤差などを許容し得るものである。例えば、「p×Tc」は、理論上のp×Tc−(1/6)×Tc〜p×Tc+(1/6)×Tcの範囲内の値であってよく、好ましくは理論上のp×Tc−(1/10)×Tc〜p×Tc+(1/10)×Tcの範囲内の値である。なお、図6に示す例は、ヘルムホルツ固有振動周期Tc=6μsの吐出ヘッドを備えたプリンタがΔT1として、0.83Tc、1.00Tc、1.17Tc、1.33Tc、1.50Tc、1.67Tc、1.83Tc、2.00Tc、2.17Tc、2.21Tc、2.25Tc、2.29Tc、2.33Tc、2.42Tc、2.50Tc、2.58Tc、2.67Tc、2.83Tc、3.00Tcの各時間において、第2ドット(中ドット)を形成するときのノズルから吐出されるインク量(吐出量:n/g)とインク吐出速度(吐出速度:m/s)との関係を示したグラフである。
第2駆動パルスP2の充電波形要素T23における電位の変化量ΔV2(V0−V2)は、第3駆動パルスP3の充電波形要素T33における電位の変化量ΔV3(V0−V1)と同じかそれよりも大きく設定されている。これにより、第3の液滴は、第2の液滴と同等かそれ以下のスピードで吐出されるようになっている。本実施形態では、(V0−V2)=1.2(V0−V1)程度に設定され、第2の液滴が第3の液滴の概ね1.2倍程度のスピードで吐出されるようになっている。特に限定されないが、メニスカス35aの振動を小さく抑える観点からは、(V0−V2)が概ね(V0−V1)の2倍以下であるとよい。
本実施形態では、第1駆動パルスP1、第2駆動パルスP2、第3駆動パルスP3、第4駆動パルスP4および第5駆動パルスP5の放電時間(即ち放電と放電維持の合計時間)が、それぞれ、吐出ヘッド25のヘルムホルツ固有振動周期Tcの1/2に設定されている。即ち、図5に示すように、放電波形要素T51の開始時間をt1とし、放電維持波形要素T52の終了時間をt2としたときに、t1とt2とは、次式(1):t2−t1=(1/2)×Tc;を満たすように設定されている。放電波形要素T11の開始時間をt3とし、放電維持波形要素T12の終了時間をt4としたときに、t3とt4とは、次式(2):t4−t3=(1/2)×Tc;を満たすように設定されている。放電波形要素T21の開始時間をt5とし、放電維持波形要素T22の終了時間をt6としたときに、t6とt5とは、次式(3):t6−t5=(1/2)×Tc;を満たすように設定されている。放電波形要素T31の開始時間をt7とし、放電維持波形要素T32の終了時間をt8としたときに、t7とt8とは、次式(4):t8−t7=(1/2)×Tc;を満たすように設定されている。放電波形要素T41の開始時間をt9とし、放電維持波形要素T42の終了時間をt10としたときに、t9とt10とは、次式(5):t10−t9=(1/2)×Tc;を満たすように設定されている。このように、第1駆動パルスP1〜第5駆動パルスP5は、圧力室33の膨張している状態が(1/2)×Tcの時間持続されるように構成されている。
図7Aに示すように、アクチュエータ36は、放電によって電圧値が下降すると収縮し、充電によって電圧値が上昇すると伸長する。圧力室33は、アクチュエータ36が収縮すると膨張し、アクチュエータ36が伸長すると収縮する。このため、上記式(1)におけるt2−t1、上記式(2)におけるt4−t3、上記式(3)におけるt6−t5、上記式(4)におけるt8−t7および上記式(5)におけるt10−t9は、圧力室33の膨張状態を維持する時間を表している。アクチュエータ36の収縮によって、圧力室33には、図7Bに破線で示すようなヘルムホルツ固有振動周期Tcのヘルムホルツ固有振動が生じる。ここで、上記式(1)〜式(5)を満たすタイミングでアクチュエータ36を収縮状態から伸長状態へと切り替えることにより、図7Bに実線で示すように、圧力室33のヘルムホルツ固有振動の振幅を増大させることができる。このように圧力室33の膨張収縮をヘルムホルツ固有振動に同期させることで、インク吐出を安定化させると共に、より小さい駆動電圧で相対的に大きなインク滴を吐出することができる。その結果、記録紙5上に大きなドットを精度よく形成することができる。
本実施形態では、第4駆動パルスP4の駆動の開始タイミングΔT2が、第3駆動パルスP3の開始からn×Tc(n≧2)後に設定されている。即ち、ヘルムホルツ固有振動周期Tcで振動している圧力室33が膨張し始めるタイミングで第4駆動パルスP4を開始する。これにより、ヘルムホルツ固有振動周期Tcで膨張している圧力室33の振動を打ち消す(キャンセルする)動作が防止され、吐出安定性を向上することができる。その結果、記録紙5上の所定の位置に安定した大きさのドットを形成することができる。なお、本明細書において「n×Tc」とは、理論上のn×Tcに厳密に一致する場合に限らず、Tcの揺らぎや誤差などを許容し得るものである。例えば、「n×Tc」は、理論上のn×Tc−(1/6)×Tc〜n×Tc+(1/6)×Tcの範囲内の値であってよく、好ましくは理論上のn×Tc−(1/10)×Tc〜n×Tc+(1/10)×Tcの範囲内の値である。
ここで、上記第4駆動パルスP4の開始のタイミングを、第3駆動パルスP3の開始から2Tc以降、つまり、n≧2とする効果について説明する。第3の液滴を吐出した後の圧力室33には、アクチュエータ36の圧力変動が残留する。これにより、ノズル35のメニスカス35aは、圧力室33の側に大きく引き込まれた状態となる。メニスカス35aは、ノズル35の開口部の側へ継時的に回復し、上記引き込み量が少しずつ減少する。図7Cに示すように、メニスカス35aの引き込み量が大きなTc後の状態で第4駆動パルスP4を開始すると、第3の液滴吐出後から第4の液滴吐出開始までの時間間隔が短いため、所謂、引きうちの状態となり、第4の液滴の液量が少なくなってしまう。また、ノズル35近傍の流路抵抗が増大して、第4の液滴の吐出後にサテライトの速度が低下し易くなる。その結果、ミストが発生し易くなる。
第4駆動パルスP4の開始を2Tc以降(つまりn≧2)とすることで、メニスカス35aがノズル35の開口部の側に所定量以上回復した状態で、第4の液滴を吐出することができる。したがって、Tc経過後に第4駆動パルスP4を開始する場合と比べて、第4の液滴の液量を大きくすることができる。また、第3駆動パルスP3と第4駆動パルスP4との間隔が広がり、第3駆動パルスP3によって増大した圧力室33のヘルムホルツ振動が時間経過により収束してゆく。このため、圧力室33の収縮度合いが小さくなり、ノズル35を通過する単位時間当たりのインク量が減る。その結果、ノズル35近傍の流路抵抗も小さくなり、サテライトの速度を上昇させることができる。これにより、サテライト滴やミストの発生を抑制すると共に、第3の液滴と同等かそれ以上の吐出量で第4の液滴を安定的に吐出することができる。nの値は、例えば図1に示すような業務用の大判プリンタの場合にあっては、概ね10以下、典型的には7以下、好ましくは5以下、より好ましくは3以下、特にはn=2であるとよい。
本実施形態では、第4駆動パルスP4によって吐出される第4の液滴が第3駆動パルスP3によって吐出される第3の液滴以上の速さになるように設定されている。即ち、第4駆動パルスP4の充電波形要素T43における電位の変化量(V5−V3)は、第3駆動パルスP3の充電波形要素T33における電位の変化量(V0−Vl)よりも大きく設定されている。これにより、第3の液滴と第4の液滴とを記録紙5上に着弾する前に(言い換えると飛翔中に)的確にマージさせることができる。また、長いサテライト滴やミストの発生をより良く抑制することもできる。
図8は、第1ドット(小ドット)を形成するときにアクチュエータ36に供給される供給信号を表している。アクチュエータ36に第3駆動パルスP3が供給されると、圧力室33の容積はいったん増加してから減少し、ノズル35から第3の液滴を吐出する動作が1回行われる。続いてアクチュエータ36に第4駆動パルスP4が供給されると、圧力室33の容積は、再びいったん増加してから減少し、ノズル35から第4の液滴を吐出する動作が1回行われる。すなわち、アクチュエータ36に第3駆動パルスP3および第4駆動パルスP4が供給されると、ノズル35から第3の液滴および第4の液滴を吐出する動作が行われる。第3の液滴と第4の液滴とは、記録紙5上に着弾する前にマージされる。
図9は、第2ドット(中ドット)を形成するときにアクチュエータ36に供給される供給信号を表している。アクチュエータ36に第2駆動パルスP2が供給されると、圧力室33の容積はいったん増加してから減少し、ノズル35から第2の液滴を吐出する動作が1回行われる。続いてアクチュエータ36に第3駆動パルスP3および第4駆動パルスP4が供給されると、圧力室33の容積は、再びいったん増加してから減少し、ノズル35から第3の液滴および第4の液滴を吐出する動作がそれぞれ1回行われる。すなわち、アクチュエータ36に第2駆動パルスP2〜第4駆動パルスP4が供給されると、ノズル35から第2の液滴〜第4の液滴を吐出する動作が行われる。第2の液滴〜第4の液滴は、記録紙5上に着弾する前にマージされる。
図10は、第3ドット(大ドット)を形成するときにアクチュエータ36に供給される供給信号を表している。アクチュエータ36に第5駆動パルスP5が供給されると、圧力室33の容積はいったん増加してから減少し、ノズル35から第5の液滴を吐出する動作が1回行われる。続いてアクチュエータ36に第1駆動パルスP1が供給されると、圧力室33の容積は、再びいったん増加してから減少し、ノズル35から第1の液滴を吐出する動作が1回行われる。さらに、アクチュエータ36に第2駆動パルスP2、第3駆動パルスP3および第4駆動パルスP4が供給されると、圧力室33の容積は、再びいったん増加してから減少し、ノズル35から第2の液滴、第3の液滴および第4の液滴を吐出する動作がそれぞれ1回行われる。すなわち、アクチュエータ36に第1駆動パルスP1〜第5駆動パルスP5が供給されると、ノズル35から第1の液滴〜第5の液滴を吐出する動作が行われる。第1の液滴〜第5の液滴は、記録紙5上に着弾する前にマージされる。
このように、プリンタ10では、第2ドットおよび第3ドットを形成するときに、第3駆動パルスP3の駆動の開始タイミングΔT1が、第2駆動パルスP2の開始からp×Tc(pは2より大きい値)後に設定されている。このため、液体吐出装置20の作動状況によって第3駆動パルスP3の駆動の開始タイミングがΔT1に対して前後するような場合であっても、インク吐出量のバラツキを抑制することができ、安定的に第2ドットおよび第3ドットを吐出することができる。
以上のように、本実施形態の液体吐出装置20によると、第3駆動パルスP3は、第2駆動パルスP2の開始からΔT1(=p×Tc:pは2より大きい値である)後のタイミングで開始される。即ち、第3駆動パルスP3は、第2駆動パルスP2の開始から2Tcより遅いタイミングで開始される。ここで、2Tcより早いタイミングでは第2駆動パルスP2に基づいて第2液滴が吐出されたときに発生した振動が十分に減衰していないため、ノズル35から吐出される液滴の吐出量や吐出速度の変動が比較的大きい。一方、2Tcより遅いタイミングでは第2駆動パルスP2に基づいて第2液滴が吐出されたときに発生した振動が適度に減衰しているため、ノズル35から吐出される液滴の吐出量や吐出速度の変動が比較的小さい。このため、液体吐出装置20の作動状況によって、設定したΔT1に対して第3駆動パルスP3の開始のタイミングがわずかに前後することがあっても、ノズル35から吐出される液滴の吐出量や吐出速度の変動を小さく抑えることができる。このように、第3駆動パルスP3の開始のタイミングを2Tcより早いタイミングにした場合と比較して、所望の大きさの液滴(ここでは第2ドットおよび第3ドット)を安定的に吐出することができる。
また、第2ドットを形成する場合に加え、第3ドットを形成する場合にも安定吐出の電圧マージンを十分に確保することができる。より詳細には、第2ドットを形成する際には、第3駆動パルスP3の前に第2駆動パルスP2があるため、ΔT1=p×Tc(pは1以上の整数)のとき、第3の液滴は第2駆動パルスP2によって加速し、さらに加速した第3の液滴によって第4の液滴は第1ドットを形成するとき以上に加速する。ここで、pの値が小さいほど第3の液滴および第4の液滴の加速が大きくなる。このため、吐出速度や吐出量が増大し、吐出曲り等の不具合を誘発し得るメニスカス溢れが生じやすくなる(即ち電圧マージンも狭くなる)。上記不具合の発生を抑制するためには、ΔT1の値をできるだけ大きくすることが好ましく、波形長を考慮すると第2駆動パルスP2の振動が適度に減衰した2Tcより遅いタイミングがより好ましい。さらに、吐出量が増えるほど(即ち駆動パルスP2の前に位置する駆動パルスが増えるほど)メニスカス溢れの発生が起きやすくなる。このため、第2ドットを形成するときの安定吐出を実現するためにより広い電圧マージンを確保することによって、第3ドットを形成するときの吐出不安定の発生をより抑制することができる。
本実施形態の液体吐出装置20では、pは、2より大きく2.5より小さくてもよい。これにより、メイン駆動信号Wの全体の波形長を短くすることができるため、駆動周波数を高めることができ、高速印刷を実現することができる。
本実施形態の液体吐出装置20では、pは、例えば、2.25より大きく2.75より小さくてもよい。2.25Tc<ΔT1<2.75Tcの領域では、Tcの変動に対して吐出量の変動が特に小さいため、予め設定したΔT1が液体吐出装置20の作動状況によって変化したとしても、吐出量のバラツキをより抑制することができる。
本実施形態の液体吐出装置20では、第2駆動パルスP2の中間電位V0から第2最小電位V2までの電位の変化量をΔV2とし、第3駆動パルスP3の中間電位V0から第3最小電位V1までの電位の変化量をΔV3としたときに、ΔV2とΔV3とが、ΔV2≧ΔV3を満たすように構成されている。これにより、第3の液滴は、第2の液滴と同等かそれ以下のスピードで吐出される。これにより、第2ドットを形成する場合に加え、第3ドットを形成する場合にも安定吐出の電圧マージンをよりよく確保することができる。
本実施形態の液体吐出装置20では、第3駆動パルスP3および第4駆動パルスP4において、圧力室33を(1/2)×Tcのタイミングで膨張状態から収縮に切り替える。これにより、第3駆動パルスP3および第4駆動パルスP4が、圧力室33のヘルムホルツ固有振動周期Tcを増幅させるように作用する。その結果、液滴の吐出安定性を高めると共に、圧力室33の膨張収縮量が増して、より大きな液滴を吐出することができる。また、液体吐出装置20では、第4駆動パルスP4の開始のタイミングを第3駆動パルスP3の開始からn×Tc(n≧2)後とする。これにより、第3の液滴吐出後のメニスカス35aの引き込み量が適度に低減され、液量の多い大きな第4の液滴を安定的に吐出することができる。さらに、液体吐出装置20では、第4の液滴が第3の液滴以上の速さで吐出される。このため、第3の液滴と第4の液滴とが的確にマージされる。また、第4の液滴の吐出速度が速められることで、サテライト滴やミストの発生を高度に抑制することができる。
本実施形態の液体吐出装置20では、第1駆動パルスP1において、圧力室33を(1/2)×Tcのタイミングで膨張状態から収縮に切り替える。これにより、第1駆動パルスP1が、圧力室33のヘルムホルツ固有振動周期Tcを増幅させるように作用する。その結果、液滴の吐出安定性を高めると共に、圧力室33の膨張収縮量が増して、より大きな第1の液滴を吐出することができる。
本実施形態の液体吐出装置20では、第2駆動パルスP2において、圧力室33を(1/2)×Tcのタイミングで膨張状態から収縮に切り替える。これにより、より大きな第2の液滴を吐出することができる。
本実施形態の液体吐出装置20では、第5駆動パルスP5において、圧力室33を(1/2)×Tcのタイミングで膨張状態から収縮に切り替える。これにより、より大きな第5の液滴を吐出することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の各実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。
上記した各実施形態では、アクチュエータ36は縦振動モードの圧電素子であったが、これには限定されない。アクチュエータ36は横振動モードの圧電素子であってもよい。また、アクチュエータ36は、圧電素子に限らず、例えば磁歪素子等であってもよい。
上記した各実施形態では、液体がインクであったが、これには限定されない。液体吐出装置20が吐出する液体は、例えば樹脂材料や、溶質と溶媒とを含む各種液状組成物(例えば洗浄液)などであってもよい。
上記した実施形態では、吐出ヘッドがプリンタ10に搭載される吐出ヘッド25であったが、これには限定されない。吐出ヘッドは、例えばインクジェット方式を採用する種々の製造装置や、マイクロピペットなどの計測器具などに搭載することができ、各種用途で使用可能である。
上記した実施形態では、第1サブ駆動信号W1が2つの駆動パルスを含み、第2サブ駆動信号W2が1つの駆動信号を含み、第3サブ駆動信号W3が2つの駆動パルスを含んでいたがこれに限定されない。第1サブ駆動信号W1は1または3以上の駆動パルスを含んでいてもよいし、第2サブ駆動信号W2は2以上の駆動パルスを含んでいてもよいし、第3サブ駆動信号W3は1または3以上の駆動パルスを含んでいてもよい。
上記した実施形態では、メイン駆動信号Wは第1サブ駆動信号W1、第2サブ駆動信号W2および第3サブ駆動信号W3を有していたが、これに限定されない。メイン駆動信号Wは、2つのサブ駆動信号のみを有していてもよいし、4以上のサブ駆動信号を有していてもよい。
10 プリンタ(インクジェットプリンタ)
20 液体吐出装置
25 吐出ヘッド(液体吐出ヘッド)
28 制御装置
32 区画板
33 圧力室
35 ノズル
36 圧電素子(アクチュエータ)
41 駆動信号生成回路
42 駆動信号供給回路
42a 第1ドット形成部
42b 第2ドット形成部
42c 第3ドット形成部

Claims (8)

  1. 液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドを制御する制御装置と、を備え、
    前記液体吐出ヘッドは、
    内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
    前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する区画板と、
    前記区画板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
    前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、を備え、
    前記制御装置は、
    駆動周期毎に、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第1の液滴を吐出するための第1駆動パルスを含む第1サブ駆動信号と、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第2の液滴を吐出するための第2駆動パルスを含む第2サブ駆動信号と、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第3の液滴を吐出するための第3駆動パルスを含み、前記第2サブ駆動信号の後方に位置する第3サブ駆動信号と、を有するメイン駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
    前記駆動信号生成回路が生成する前記メイン駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、を備え、
    前記駆動信号供給回路は、
    前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号および前記第2サブ駆動信号を供給せずかつ前記第3サブ駆動信号を供給する第1ドット形成部と、
    前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号を供給せずかつ前記第2サブ駆動信号および前記第3サブ駆動信号を供給する第2ドット形成部と、
    前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号および前記第2サブ駆動信号および前記第3サブ駆動信号を供給する第3ドット形成部と、を備え、
    前記液体吐出ヘッドのヘルムホルツ固有振動周期をTcとしたときに、
    前記第3駆動パルスは、前記第2駆動パルスの開始からp×Tc(ただし、pは2.25より大きく2.75より小さい値である。)後のタイミングで開始される、液体吐出装置。
  2. 液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドを制御する制御装置と、を備え、
    前記液体吐出ヘッドは、
    内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
    前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する区画板と、
    前記区画板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
    前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、を備え、
    前記制御装置は、
    駆動周期毎に、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第1の液滴を吐出するための第1駆動パルスを含む第1サブ駆動信号と、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第2の液滴を吐出するための第2駆動パルスを含む第2サブ駆動信号と、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第3の液滴を吐出するための第3駆動パルスを含み、前記第2サブ駆動信号の後方に位置する第3サブ駆動信号と、を有するメイン駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
    前記駆動信号生成回路が生成する前記メイン駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、を備え、
    前記駆動信号供給回路は、
    前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号および前記第2サブ駆動信号を供給せずかつ前記第3サブ駆動信号を供給する第1ドット形成部と、
    前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号を供給せずかつ前記第2サブ駆動信号および前記第3サブ駆動信号を供給する第2ドット形成部と、
    前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号および前記第2サブ駆動信号および前記第3サブ駆動信号を供給する第3ドット形成部と、を備え、
    前記液体吐出ヘッドのヘルムホルツ固有振動周期をTcとしたときに、
    前記第3駆動パルスは、前記第2駆動パルスの開始からp×Tc(ただし、pは2より大きい値である。)後のタイミングで開始され、
    前記第1駆動パルスは、第1の時間の間に中間電位から第1最小電位まで下降する第1電位下降波形を含み、
    前記第2駆動パルスは、第2の時間の間に中間電位から第2最小電位まで下降する第2電位下降波形を含み、
    前記第3駆動パルスは、第3の時間の間に中間電位から第3最小電位まで下降する第3電位下降波形を含み、
    前記第2駆動パルスの前記中間電位から前記第2最小電位までの電位の変化量をΔV2とし、前記第3駆動パルスの前記中間電位から前記第3最小電位までの電位の変化量をΔV3としたときに、前記ΔV2と前記ΔV3とが、ΔV2≧ΔV3を満たすように構成されている、液体吐出装置。
  3. 前記第2駆動パルスは、前記第2最小電位を所定の時間維持する第2最小電位維持波形と、前記第2最小電位から前記中間電位まで上昇する第2電位復帰波形をさらに含み、
    前記第3駆動パルスは、前記第3最小電位を所定の時間維持する第3最小電位維持波形と、前記第3最小電位から前記中間電位まで上昇する第3電位復帰波形をさらに含む、請求項に記載の液体吐出装置。
  4. 液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドを制御する制御装置と、を備え、
    前記液体吐出ヘッドは、
    内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
    前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する区画板と、
    前記区画板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
    前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、を備え、
    前記制御装置は、
    駆動周期毎に、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第1の液滴を吐出するための第1駆動パルスを含む第1サブ駆動信号と、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第2の液滴を吐出するための第2駆動パルスを含む第2サブ駆動信号と、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第3の液滴を吐出するための第3駆動パルスを含み、前記第2サブ駆動信号の後方に位置する第3サブ駆動信号と、を有するメイン駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
    前記駆動信号生成回路が生成する前記メイン駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、を備え、
    前記駆動信号供給回路は、
    前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号および前記第2サブ駆動信号を供給せずかつ前記第3サブ駆動信号を供給する第1ドット形成部と、
    前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号を供給せずかつ前記第2サブ駆動信号および前記第3サブ駆動信号を供給する第2ドット形成部と、
    前記アクチュエータに対して前記第1サブ駆動信号および前記第2サブ駆動信号および前記第3サブ駆動信号を供給する第3ドット形成部と、を備え、
    前記液体吐出ヘッドのヘルムホルツ固有振動周期をTcとしたときに、
    前記第3駆動パルスは、前記第2駆動パルスの開始からp×Tc(ただし、pは2より大きい値である。)後のタイミングで開始され、
    前記第3サブ駆動信号は、前記第3駆動パルスより後方に位置し、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第4の液滴を吐出するための第4駆動パルスを含み、
    前記第3駆動パルスは、前記圧力室の膨張している状態が(1/2)×Tcの時間持続されるように構成され、
    前記第4駆動パルスは、前記第3駆動パルスの開始からn×Tc(ただし、nは2以上の整数である。)後のタイミングで開始され、前記圧力室の膨張している状態が(1/2)×Tcの時間持続され、前記第4の液滴が前記第3の液滴以上の速さで吐出されるように構成されている、液体吐出装置。
  5. 前記第1駆動パルスは、前記圧力室の膨張している状態が(1/2)×Tcの時間持続されるように構成されている、請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  6. 前記第2駆動パルスは、前記圧力室の膨張している状態が(1/2)×Tcの時間持続されるように構成されている、請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  7. 前記第1サブ駆動信号は、前記圧力室を膨張および収縮させることにより第5の液滴を吐出するための第5駆動パルスを含み、
    前記第5駆動パルスは、前記圧力室の膨張している状態が(1/2)×Tcの時間持続されるように構成されている、請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  8. 請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置を備え、前記液体はインクである、インクジェットプリンタ。
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JP3264422B2 (ja) 1996-09-09 2002-03-11 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式プリントヘッドの駆動装置及び駆動方法
US6488349B1 (en) * 1999-09-21 2002-12-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ink-jet head and ink-jet type recording apparatus
US7988247B2 (en) * 2007-01-11 2011-08-02 Fujifilm Dimatix, Inc. Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer
US8353567B1 (en) * 2010-09-08 2013-01-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Drive waveform generation
JP5334271B2 (ja) * 2011-06-03 2013-11-06 富士フイルム株式会社 液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置及びインクジェット記録装置
JP5905806B2 (ja) * 2012-09-24 2016-04-20 富士フイルム株式会社 液体吐出ヘッドの駆動方法および画像形成装置
JP6079301B2 (ja) 2013-02-28 2017-02-15 株式会社リコー 画像形成装置、ヘッド駆動制御方法
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