JP2004074500A - 液体噴射装置、及び、その吐出制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴の双方向噴射を行う装置において往路と復路の液滴の吐出量を揃える。
【解決手段】駆動信号発生回路は、記録ヘッドの往路走査時に中ドット吐出パルスＤＰ１よりも後に小ドット吐出パルスＤＰ１が配置された往路駆動信号ＣＯＭ１を発生し、記録ヘッドの復路走査時に両吐出パルスＤＰ１，ＤＰ２の配置を往路走査時と逆順にすると共に両吐出パルスの間に微振動パルスＶＰを配置した復路駆動信号ＣＯＭ２を発生する。パルス供給手段は、復路走査時において両吐出パルスＤＰ１，ＤＰ２を続けて供給する場合に、微振動パルスを中ドット吐出パルスＤＰ１に先立って圧力発生素子へ供給する。
【選択図】　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の液体を噴射する液体噴射装置、及び、この液体噴射装置による液滴の吐出制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射装置は噴射ヘッドを備え、この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やインクジェット式プロッタ等の画像記録装置があるが、最近では極く少量の液体を所定位置に正確に供給できるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，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吐出し、ディスプレー製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を吐出し、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吐出する。
【０００３】
このような噴射ヘッドには種々の形式があるが、広く普及している所謂オン・デマンド方式のものは、リザーバから圧力室を経てノズル開口に至る一連の液体流路をノズル開口に対応する複数備え、圧力発生素子の作動によって圧力室内の液体に生じた圧力変動を利用してノズル開口から液滴を吐出させる。この噴射ヘッドにおいて、ノズル開口では液体の自由表面（以下、メニスカスという。）が露出している。そして、このメニスカスを通じて液体の溶媒成分が蒸発してしまうので、ノズル開口付近の液体は濃度上昇が生じ易い。そこで、メニスカスをノズル開口付近で微振動させ、液体の濃度上昇を可及的に防止することが行われている。例えば、液滴を吐出させない程度に圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる微振動パルスを駆動信号中に含ませ、液滴を吐出させない場合には微振動パルスを圧力発生素子に供給してメニスカスを微振動させている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
そして、この種の液体噴射装置では、単位時間あたりの液滴の吐出量を向上させつつ着弾する液滴の量を緻密に制御するという要請がある。インクジェット式プリンタを例に挙げると、単位時間あたりの液滴の吐出量を向上させることで画像データの記録紙への記録速度が向上し、着弾する液滴の量を緻密に制御することで最適な大きさのドットで記録できて画質の向上が図れる。この要請に応えるため、噴射ヘッドを主走査方向に沿って往復移動させると共に往路と復路の両方で液体を吐出する双方向噴射が行われている。また、圧力発生素子を駆動する駆動パルスとして、小液滴を吐出させる小液滴吐出パルスと中液滴を吐出させる中液滴吐出パルスとを用いて駆動信号を構成すると共に、制御単位としての吐出周期内で小液滴と中液滴とを選択的に吐出可能に構成し、非記録、小液滴、中液滴、大液滴（小液滴＋中液滴）の４段階で液滴の吐出を制御することも行われている。さらに、噴射ヘッドの復路走査時に発生する復路駆動信号に関し、各駆動パルスの配置を往路走査時に発生する往路駆動信号とは逆順にすることで、小液滴の着弾位置と中液滴の着弾位置を往路走査時と復路走査時とで揃えるようにした装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
なお、上記の特許文献１とは特開平１０−８１０１２号公報（第８頁，図４）であり、特許文献２とは特開２０００−１００１号公報（第８−９頁，図１１−１２）である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、単位時間あたりの液滴の吐出量を向上させる観点からは１つの吐出周期は短い方がよい。これは、液滴の高周波吐出が可能になるからである。また、着弾する液滴の量を緻密に制御する観点からは、この吐出周期は長い方がよい。これは、より多くの種類の吐出パルスを液滴の吐出に使用することができるためである。しかしながら、１つの吐出周期内に含ませるパルス数を増やした場合にはこの吐出周期が長くなってしまい、この吐出周期を短くした場合には含ませ得る吐出パルスの数（吐出可能な液滴の種類）が少なくなってしまう。
【０００７】
また、往路駆動信号と復路駆動信号とで各駆動パルスの配置を逆順序にした構成では、大液滴を吐出させる場合に、例えば、往路走査時では中液滴吐出パルスから小液滴吐出パルスの順で圧力発生素子に供給され、復路走査時では小液滴吐出パルスから中液滴吐出パルスの順で圧力発生素子に供給される。液滴が吐出されるとメニスカスは比較的大きく振動するが、その振動パターンは小液滴の吐出時と中液滴の吐出時とで異なり、吐出される液滴の量も駆動パルス供給時点におけるメニスカスの位置によって左右される。例えば、同じ波形形状の吐出パルスを供給したとしても、メニスカスがノズル開口の縁よりも奥の位置で吐出パルスを供給した場合は、ノズル開口の縁よりも盛り上がった状態で吐出パルスを供給した場合よりも液滴の量が少なくなる。従って、往路駆動信号と復路駆動信号とで各駆動パルスを単に入れ替えただけでは、２つの駆動パルスによって吐出される液滴の合計量がばらついてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、一吐出周期を可及的に短くしつつも吐出される液滴の種類を増やすことを目的とする。また、双方向噴射を行うものにおいて往路と復路の液滴の吐出量を揃えることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、圧力発生素子の作動によって圧力室内の液体圧力を変化させ、この圧力変化によってノズル開口から液滴を吐出可能な噴射ヘッドと、複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、駆動信号発生手段が発生した駆動信号から駆動パルスを選択的に圧力発生素子に供給可能なパルス供給手段とを備えた液体噴射装置において、
前記駆動信号発生手段は、メニスカスを微振動させる微振動パルスとインク滴を吐出させる吐出パルスとを含み、吐出パルスよりも前に微振動パルスを配置した駆動信号を発生し、
前記パルス供給手段は、吐出パルスの供給に先立って微振動パルスの供給或いは非供給を選択することで、該吐出パルスによる液滴の量を異ならせることを特徴とする液体噴射装置である。
【００１０】
請求項２に記載のものは、前記駆動信号発生手段は、複数の吐出パルスを一吐出周期内に含んだ駆動信号を発生することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置である。
【００１１】
請求項３に記載のものは、前記駆動信号発生手段は、量が異なる複数の吐出パルスを一吐出周期内に含んだ駆動信号を発生することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置である。
【００１２】
請求項４に記載のものは、圧力発生素子の作動によって圧力室内の液体圧力を変化させ、この圧力変化によってノズル開口から液滴を吐出可能な噴射ヘッドと、該噴射ヘッドを主走査方向に沿って移動可能なヘッド走査機構と、複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、駆動信号発生手段が発生した駆動信号から駆動パルスを選択的に圧力発生素子に供給可能なパルス供給手段とを備えた液体噴射装置において、
前記駆動信号は、メニスカスを微振動させる微振動パルスと、異なる量の液滴を吐出可能な第１の吐出パルス及び第２の吐出パルスとを含み、
前記駆動信号発生手段は、噴射ヘッドの往路走査時に第１の吐出パルスよりも後に第２の吐出パルスが配置された往路駆動信号を発生し、噴射ヘッドの復路走査時に両吐出パルスの配置を往路走査時と逆順にすると共に両吐出パルスの間に微振動パルスを配置した復路駆動信号を発生し、
前記パルス供給手段は、復路走査時において両吐出パルスを続けて供給する場合に、前記微振動パルスを第１の吐出パルスに先立って圧力発生素子へ供給することを特徴とする液体噴射装置である。
【００１３】
請求項５に記載のものは、前記第１の吐出パルスが中液滴を吐出させる中液滴吐出パルスであり、第２の吐出パルスが小液滴を吐出させる小液滴吐出パルスであることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置である。
【００１４】
請求項６に記載のものは、前記駆動信号発生手段は、複数の吐出パルスを吐出周期を跨いで一定間隔で発生することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液体噴射装置である。
【００１５】
請求項７に記載のものは、圧力発生素子の作動によって圧力室内の液体圧力を変化させ、この圧力変化によってノズル開口から液滴を吐出可能な噴射ヘッドと、複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、駆動信号発生手段が発生した駆動信号から駆動パルスを選択的に圧力発生素子に供給可能なパルス供給手段とを備えた液体噴射装置の吐出制御方法において、
メニスカスを微振動させる微振動パルスと液滴を吐出させる吐出パルスとを含み、微振動パルスの後に吐出パルス信号が配置された駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、
微振動パルスの供給或いは非供給をパルス供給手段によって選択することで、前記吐出パルスにより吐出される液滴の量を異ならせることを特徴とする液体噴射装置の吐出制御方法である。
【００１６】
請求項８に記載のものは、圧力発生素子の作動によって圧力室内の液体圧力を変化させ、この圧力変化によってノズル開口から液滴を吐出可能な噴射ヘッドと、該噴射ヘッドを主走査方向に沿って移動可能なヘッド走査機構と、複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、駆動信号発生手段が発生した駆動信号から駆動パルスを選択的に圧力発生素子に供給可能なパルス供給手段とを備えた液体噴射装置の吐出制御方法において、噴射ヘッドの往路走査時には、所定量の液滴を吐出させる第１の吐出パルスを、量が異なる液滴を吐出させる第２の吐出パルスよりも前に配置した往路駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、
噴射ヘッドの復路走査時には、第１の吐出パルスを第２の吐出パルスよりも後に配置すると共にこれらの吐出パルスの間にメニスカスを微振動させる微振動パルスを配置した復路駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、
噴射ヘッドの復路走査時に前後の吐出パルスを続けて供給するにあたり、微振動パルスも圧力発生素子に供給することを特徴とする液体噴射装置の吐出制御方法である。
【００１７】
請求項９に記載のものは、前記第１の吐出パルスが中液滴を吐出させる中液滴吐出パルスであり、第２の吐出パルスが小液滴を吐出させる小液滴吐出パルスであることを特徴とする請求項８に記載の液体噴射装置の吐出制御方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では液体噴射装置の一形態である画像記録装置、詳しくは、インクジェット式プリンタを例に挙げて説明するが、本発明は製造装置等の産業機械にも適用できる。
【００１９】
図１に示したインクジェット式プリンタ１（以下、プリンタ１と呼ぶ）は、記録ヘッド２が取り付けられると共にインクカートリッジ３を保持可能なカートリッジホルダ部４を有するキャリッジ５を備えている。このキャリッジ５は、ハウジング６に架設したガイド部材７に対して移動可能に取り付けられており、ヘッド走査機構によりこのガイド部材７に沿って往復移動される。
【００２０】
ヘッド走査機構は、ハウジング６の左右一端側に取り付けたパルスモータ８と、このパルスモータ８の回転軸に接続した駆動プーリー９と、ハウジング６の左右他端側に設けた遊転プーリー１０と、駆動プーリー９と遊転プーリー１０との間に架け渡されると共にキャリッジ５に接続されたタイミングベルト１１と、パルスモータ８の回転を制御する制御部１２（図３参照）等を備えて構成してある。即ち、このヘッド走査機構は、パルスモータ８を動作させることにより、記録ヘッド２を印刷記録媒体の一種である記録紙１３の幅方向（つまり、主走査方向）に往復移動させる。なお、この記録紙１３は、液滴が着弾する着弾対象物の一種でもある。また、プリンタ１は、記録紙１３を主走査方向とは直交する副走査方向に送り出す紙送り機構を備えている。この紙送り機構は、紙送りモータ１４及びプラテンローラ１５等から構成されており、記録ヘッド２の主走査に連動させて記録紙１３を順次送り出す。
【００２１】
上記の記録ヘッド２は、キャリッジ５における記録紙１３との対向面（下面）に取り付けられている。この記録ヘッド２は、図２に示すように、ブロック状ケース２１の先端面に流路ユニット２２を接合した構成であり、振動子ユニット２３によって流路ユニット２２内の圧力室２４に圧力変動を生じさせてノズル開口２５からインク滴を吐出する構成である。
【００２２】
ケース２１は、振動子ユニット２３を収納するための収納空部２６を内部に備えており、例えばエポキシ等の合成樹脂によって作製される。そして、この収納空部２６は、流路ユニット２２との接合面側の開口から反対面までを貫通するように設けられている。
【００２３】
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、他方の面に振動板２９を接合した構成とされる。流路形成基板２７は、例えば、シリコンウエハーや金属板によって作製されている。本実施形態では、シリコンウエハーをエッチング加工することで、各ノズル開口２５…と連通する複数の圧力室２４…と、リザーバ３０と、リザーバ３０と各圧力室２４…とを連通する複数の液供給路３１…等を適宜に形成している。ノズルプレート２８は、例えば、薄手のステンレス板によって作製され、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口２５…が列状に開設される。振動板２９は、ステンレス製の支持板３２にＰＰＳ膜等の弾性体膜３３を積層した二重構造を採り、各圧力室２４…に対応する部分は支持板３２が環状にエッチング加工されて、環内に島部３４が形成される。
【００２４】
振動子ユニット２３は、圧力発生素子の一種である複数の圧電振動子３５…と、これらの圧電振動子３５…の一部が接合される固定板３６とから概略構成されている。圧電振動子３５は、圧電体と電極層とを交互に積層した一枚の圧電板に、各圧力室２４…に対応した所定ピッチでスリット部を形成することにより櫛歯状に作製される。また、固定板３６は、この櫛歯状振動子の基端側部分に接合される。この振動子ユニット２３は、各圧電振動子３５…の先端を開口から臨ませた状態で収納空部２６内に取り付けられる。即ち、固定板３６の背面と収納空部２６の壁面とを接着することで取り付けられる。そして、この収納状態において、各圧電振動子３５…の先端は、振動板２９の対応する島部３４…に当接し接合される。
【００２５】
各圧電振動子３５…は、対向する電極間に電位差を与えることにより、積層方向と直交する素子長手方向に伸縮し、圧力室２４の一部を区画する弾性体膜３３を変位させる。即ち、この記録ヘッド２では、圧電振動子３５の自由端部を素子長手方向に伸長させることにより、島部３４がノズルプレート２８側へ押され、島部周辺の弾性体膜３３が変形して圧力室２４の容積が減少する。また、圧電振動子３５の自由端部を素子長手方向に収縮させると、弾性体膜３３の変位により圧力室２４が膨張する。この圧力室２４の膨張や収縮に伴って圧力室２４内に充填されたインクに圧力変動が生じ、ノズル開口２５からインク滴が吐出される。
【００２６】
次に、プリンタ１の電気的構成について説明する。図３に示すように、このプリンタ１は、プリンタコントローラ４１と、プリントエンジン４２とを備えている。
【００２７】
プリンタコントローラ４１は、図示しないホストコンピュータ等からの印刷データ等を受信するインターフェース４３（以下、外部Ｉ／Ｆ４３という）と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ４４と、各種データ処理のためのルーチン等を記憶したＲＯＭ４５と、ＣＰＵ等からなる制御部１２と、クロック信号（ＣＫ）を発生する発振回路４６と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号（ＣＯＭ）を発生する駆動信号発生回路４７と、印字データ（ドットパターンデータであり、吐出データの一種。）及び駆動信号等をプリントエンジン４２に送信するためのインターフェース４８（以下、内部Ｉ／Ｆ４８という）とを備えている。
【００２８】
外部Ｉ／Ｆ４３は、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか１つのデータ又は複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータ等から受信する。また、外部Ｉ／Ｆ４３は、ホストコンピュータに対してビジー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）等を出力する。ＲＡＭ４４は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示せず）等として利用されるものである。受信バッファには、外部Ｉ／Ｆ４３が受信したホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶される。中間バッファには、制御部１２によって中間コードに変換された中間コードデータが記憶される。出力バッファには、記録ヘッド２にシリアル伝送される印字データが展開される。ＲＯＭ４５は、制御部１２によって実行される各種制御ルーチン、フォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。
【００２９】
制御部１２は、データ展開手段として機能し、印刷データを印字データに展開する。即ち、受信バッファ内の印刷データを読み出して中間コードに変換し、この中間コードデータを中間バッファに記憶する。そして、中間バッファから読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ４５内のフォントデータやグラフィック関数等を参照して中間コードデータをドット毎の印字データに展開する。本実施形態において、この印字データは２ビットデータで構成されている（後述する）。この展開された印字データは出力バッファに記憶されて、一回の主走査に相当する１行分の印字データが得られると、この１行分の印字データ（ＳＩ）は内部Ｉ／Ｆ４８を通じて記録ヘッド２にシリアル伝送される。そして、出力バッファから１行分の印字データが送信されると、中間バッファの内容が消去されて次の中間コードに対する変換が行われる。
【００３０】
また、制御部１２は、タイミング信号発生手段の一部を構成し、内部Ｉ／Ｆ４８を通じて記録ヘッド２にラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）を供給する。これらのラッチ信号やチャンネル信号は、駆動信号（ＣＯＭ）に含まれる駆動パルスの供給開始タイミングを規定する（後述する）。さらに、制御部１２は信号波形設定手段としても機能し、駆動信号発生回路４７を制御することで発生される駆動信号ＣＯＭの波形を設定する。
【００３１】
上記の駆動信号発生回路４７は、本発明における駆動信号発生手段の一種であり、制御部１２による制御の下、複数の駆動パルス（ＤＰ１，ＤＰ２，ＶＰ，図４参照）を含んだ一連の駆動信号を記録周期Ｔ（本発明における吐出周期の一種）毎に繰り返し発生する。そして、本実施形態の駆動信号発生回路４７は、記録ヘッド２の往路走査時に往路駆動信号ＣＯＭ１を発生し、復路走査時に復路駆動信号ＣＯＭ２を発生する。なお、この駆動信号については後で詳しく説明する。
【００３２】
プリントエンジン４２は、記録ヘッド２と、ヘッド走査機構のパルスモータ８と、紙送り機構の紙送りモータ１４等から構成される。記録ヘッド２は、第１シフトレジスタ５１及び第２シフトレジスタ５２からなるシフトレジスタ回路と、第１ラッチ回路５３と第２ラッチ回路５４とからなるラッチ回路と、デコーダ５５と、制御ロジック５６と、レベルシフタ５７と、スイッチ回路５８と、圧電振動子３５とを備えて構成されている。そして、各シフトレジスタ５１，５２、各ラッチ回路５３，５４、デコーダ５５、スイッチ回路５８、及び、圧電振動子３５は、それぞれ記録ヘッド２の各ノズル開口２５…に対応して複数設けられる。
【００３３】
そして、記録ヘッド２は、プリンタコントローラ４１からの印字データ（ＳＩ）に基づいてインク滴を吐出する。即ち、プリンタコントローラ４１からの印字データは、発振回路４６からのクロック信号（ＣＫ）に同期して、内部Ｉ／Ｆ４８から第１シフトレジスタ５１及び第２シフトレジスタ５２にシリアル伝送される。この印字データは、上記したように２ビットのデータであり、非記録、小ドット、中ドット、大ドットからなる４階調を表す階調情報によって構成される。本実施形態では、非記録が階調情報［００］であり、小ドットが階調情報［０１］であり、中ドットが階調情報［１０］であり、大ドットが階調情報［１１］である。なお、この印字データは、吐出される液滴の量を示す吐出量情報の一種でもある。
【００３４】
この印字データは、各ノズル開口２５毎に設定される。即ち、全てのノズル開口２５…に関する下位ビット（Ｌ）のデータが第１シフトレジスタ５１に入力され、全てのノズル開口２５…に関する上位ビット（Ｈ）のデータが第２シフトレジスタ５２に入力される。第１シフトレジスタ５１には第１ラッチ回路５３が電気的に接続され、第２シフトレジスタ５２には第２ラッチ回路５４が電気的に接続されている。そして、プリンタコントローラ４１からのラッチ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路５３，５４に入力されると、第１ラッチ回路５３は印字データの下位ビットのデータをラッチし、第２ラッチ回路５４は印字データの上位ビットのデータをラッチする。このような動作をする第１シフトレジスタ５１及び第１ラッチ回路５３の組と、第２シフトレジスタ５２及び第２ラッチ回路５４の組は、それぞれが記憶回路を構成し、デコーダ５５に入力される前の印字データを一時記憶する。
【００３５】
各ラッチ回路５３，５４でラッチされた印字データは、デコーダ５５に入力される。このデコーダ５５は翻訳手段として機能し、２ビットの印字データを翻訳してパルス選択情報を生成する。本実施形態のデコーダ５５は、印字データと駆動パルスとの関係を規定する波形選択テーブルを備えており、この波形選択テーブルに基づいて３ビットのパルス選択情報を生成する。パルス選択情報は、駆動信号（ＣＯＭ）を構成する各駆動パルス（ＤＰ１，ＤＰ２，ＶＰ）に各ビットを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３５に対する駆動パルスの供給或いは非供給が選択される。なお、駆動パルスの供給制御については後で詳しく説明する。
【００３６】
また、デコーダ５５には、制御ロジック５６からのタイミング信号も入力されている。この制御ロジック５６は、制御部１２と共にタイミング信号発生手段として機能しており、ラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）に基づいてタイミング信号を発生する。即ち、この制御ロジック５６は、図５や図６に示すように、ラッチ信号（ＬＡＴ）或いはチャンネル信号（ＣＨ）を受信する毎にタイミング信号を発生する。
【００３７】
デコーダ５５によって翻訳されたパルス選択情報は、上位ビット側から順に、タイミング信号の受信タイミングが到来する毎に、レベルシフタ５７に入力される。例えば、記録周期Ｔにおける最初のタイミング（Ｔ１の開始時）ではパルス選択情報の最上位ビットのデータがレベルシフタ５７に入力され、２番目のタイミング（Ｔ２の開始時）ではパルス選択情報における２番目のビットのデータがレベルシフタ５７に入力される。このレベルシフタ５７は、電圧増幅器として機能し、パルス選択情報が［１］の場合には、スイッチ回路５８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５７で昇圧された［１］のパルス選択情報は、スイッチ手段として機能するスイッチ回路５８に供給される。このスイッチ回路５８の入力側には、駆動信号発生回路４７からの駆動信号（ＣＯＭ）が供給されており、スイッチ回路５８の出力側には圧電振動子３５が接続されている。
【００３８】
そして、パルス選択情報は、スイッチ回路５８の作動、つまり、駆動パルスの圧電振動子３５への供給を制御する。例えば、スイッチ回路５８に加わるパルス選択情報が［１］である期間中は、スイッチ回路５８が接続状態になって駆動パルスが圧電振動子３５に供給され、この駆動パルスに応じて圧電振動子３５の電位レベルが変化する。一方、スイッチ回路５８に加わるパルス選択情報が［０］の期間中は、レベルシフタ５７からはスイッチ回路５８を作動させる電気信号が出力されない。このため、スイッチ回路５８が切断状態になって圧電振動子３５へは駆動パルスが供給されない。なお、圧電振動子３５はコンデンサの様に振る舞うので、スイッチ回路５８の切断状態において直前の電位を保持し続ける。
【００３９】
そして、このような動作をする制御ロジック５６、デコーダ５５、レベルシフタ５７、スイッチ回路５８は、本発明におけるパルス供給手段の一種として機能し、印字データ（吐出量情報）に基づき、駆動信号の中から駆動パルスを選択して圧電振動子３５に供給する。
【００４０】
次に、駆動信号発生回路４７が生成する駆動信号（ＣＯＭ）について説明する。図４に示すように、駆動信号発生回路４７は、記録ヘッド２の往路走査時において往路駆動信号ＣＯＭ１を発生し、記録ヘッド２の復路走査時において復路駆動信号ＣＯＭ２を発生する。これらの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２は、複数の駆動パルスを一連に接続して構成している。即ち、中ドットに対応する量の中インク滴を吐出させる中ドット吐出パルスＤＰ１と、小ドットに対応する量の小インク滴を吐出させる小ドット吐出パルスＤＰ２と、インク滴を吐出させない程度にメニスカスを微振動させる微振動パルスＶＰを一連に接続した駆動信号によって構成している。各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２をこのように構成したのは、記録周期Ｔを可及的に短くするためである。即ち、各吐出パルスＤＰ１，ＤＰ２を各々別個に圧電振動子３５に供給したり、各吐出パルスを続けて供給したりすることで、合計３種類のインク滴が吐出できる。即ち、非記録を含めて４階調で記録が行える。このため、大ドット専用の波形を省略でき、その分だけ記録周期Ｔを短くすることができる。
【００４１】
なお、上記の中インク滴は本発明における中液滴の一種であり、小インク滴は本発明における小液滴の一種である。また、中ドット吐出パルスＤＰ１は本発明における中液滴吐出パルスの一種であり、第１の吐出パルスでもある。また、小液滴吐出パルスは本発明における小液滴吐出パルスの一種であり、第２の吐出パルスでもある。
【００４２】
往路駆動信号ＣＯＭ１は、期間Ｔ１に配置された（即ち、期間Ｔ１で発生する）中ドット吐出パルスＤＰ１と、期間Ｔ２に配置された小ドット吐出パルスＤＰ２と、期間Ｔ３に配置された微振動パルスＶＰとを有し、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。一方、復路駆動信号ＣＯＭ２は、期間Ｔ１´に配置された小ドット吐出パルスＤＰ２と、期間Ｔ２´に配置された微振動パルスＶＰと、期間Ｔ３´に配置された中ドット吐出パルスＤＰ１とを有し、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。即ち、復路駆動信号ＣＯＭ２は、小ドット吐出パルスＤＰ２と中ドット吐出パルスＤＰ１の配置を往路駆動信号ＣＯＭ１とは逆順とし、さらに両吐出パルスＤＰ２，ＤＰ１の間に微振動パルスＶＰを配置した信号である。
【００４３】
これらの駆動信号において、往路駆動信号ＣＯＭ１の中ドット吐出パルスＤＰ１と復路駆動信号ＣＯＭ２の中ドット吐出パルスＤＰ１とは同じ波形形状であり、圧電振動子３５に供給されると記録ヘッド２のノズル開口２５から所定量（例えば５ｐＬ）のインク滴が吐出される。また、小ドット吐出パルスＤＰ２及び微振動パルスＶＰも往路駆動信号ＣＯＭ１と復路駆動信号ＣＯＭ２とで同じ波形形状である。そして、小ドット吐出パルスＤＰ２が圧電振動子３５に供給されると、記録ヘッド２のノズル開口２５から所定量（例えば２．５ｐＬ）のインク滴が吐出される。また、微振動パルスＶＰが圧電振動子３５に供給されると、メニスカスがインク滴の吐出側と圧力室側とに交互に移動し、ノズル開口２５付近のインク増粘が防止される。
【００４４】
中ドット吐出パルスＤＰ１は、インク滴を吐出する吐出パルス部（Ｐ１〜Ｐ３）と、この吐出パルス部の後に発生されてインク滴吐出後におけるメニスカスの振動を抑制する制振パルス部（Ｐ４〜Ｐ６）と、これらの吐出パルス部と制振パルス部との間を接続するパルス接続要素Ｐ７とを備える。吐出パルス部は、最低電位ＶＬから第１最大電位ＶＨ１までインク滴を吐出させない程度の勾配で電位を上昇させる膨張要素Ｐ１と、膨張要素Ｐ１に続いて発生されて第１最大電位ＶＨ１を所定時間維持する膨張ホールド要素Ｐ２と、第１最大電位ＶＨ１から最低電位ＶＬまで比較的急峻な勾配で電位を下降させる吐出要素Ｐ３とから構成される。制振パルス部は、最低電位ＶＬから制振電位ＶＡまで、インク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな電位勾配で電位を上昇させる制振膨張要素Ｐ４と、この制振膨張要素Ｐ４に続いて発生されて制振電位ＶＡを所定時間維持する制振ホールド要素Ｐ５と、この制振ホールド要素Ｐ５に続いて発生されて制振電位ＶＡから最低電位ＶＬまで比較的緩やかな電位勾配で電位を下降させる制振収縮要素Ｐ６とから構成される。そして、パルス接続要素Ｐ７は、吐出要素Ｐ３の終端と制振膨張要素Ｐ４の始端との間を最低電位ＶＬで接続している。
【００４５】
この中ドット吐出パルスＤＰ１が圧電振動子３５に供給されると、圧電振動子３５及び圧力室２４は次のように動作し、これに伴ってメニスカスの状態（位置）は図８（ｂ）に示す様に変化する。ここで、図８（ｂ）は、メニスカスの定常状態（即ち、ノズル開口２５の開口縁付近で安定している状態。）を基準としたメニスカスの位置を模式的に表した図であり、開口縁の位置を［０］で示し、開口縁から吐出側に盛り上がった状態を［＋］で示し、開口縁から圧力室２４側に引き込まれた状態を［−］で示している。
【００４６】
即ち、この中ドット吐出パルスＤＰ１が圧電振動子３５に供給されると、まず、膨張要素Ｐ１の供給に伴って圧電振動子３５が大きく収縮し、圧力室２４が最小容積から大きく膨張する。これにより、メニスカスは定常状態（［０］の位置）から圧力室２４側（［−］側）に大きく引き込まれる。圧力室２４の膨張状態は、膨張ホールド要素Ｐ２の供給期間中に亘って維持される。そして、この維持期間中における圧力室２４内のインクの圧力変動によって、引き込まれたメニスカスがノズル開口２５の縁付近まで戻ってくる。その後、吐出要素Ｐ３が供給されて圧力室２４内のインク圧力が急激に上昇し、メニスカスも吐出側（［＋］側）に急速に移動して柱状に延びる。そして、柱状に延びたメニスカスの一部がちぎれ、中インク滴が吐出される。
【００４７】
吐出要素Ｐ３に続いてパルス接続要素Ｐ７が供給される。このパルス接続要素Ｐ７の電位は最低電位ＶＬであるため、圧力室２４の収縮状態は維持される。そして、この維持期間中において、メニスカスは、インク滴を吐出した反動で圧力室２４側に向かって急速に戻る。その後、このメニスカスの急速な戻りを打ち消すタイミングで制振膨張要素Ｐ４が供給されて圧力室２４が再度膨張し、圧力室２４内のインクを減圧する。これにより、メニスカスの運動エネルギーが吸収される。さらに、制振ホールド要素Ｐ５で規定される時間の経過後、制振収縮要素Ｐ６が供給されてメニスカスの移動を打ち消すように圧力室２４を収縮させ、インクを加圧する。その後、メニスカスは、圧力室２４内に残留しているインク圧力に応じて自由振動する。
【００４８】
小ドット吐出パルスＤＰ２は、最低電位ＶＬから第２最大電位ＶＨ２まで比較的急峻な勾配で電位を上昇させる膨張要素Ｐ１１と、膨張要素Ｐ１１に続いて発生されて第２最大電位ＶＨ２を極く短い時間維持する膨張ホールド要素Ｐ１２と、第２最大電位ＶＨ２から吐出電位ＶＦまで急勾配で電位を下降させる吐出要素Ｐ１３と、吐出電位ＶＦを極く短い時間維持する吐出ホールド要素Ｐ１４と、吐出電位ＶＦから最低電位ＶＬまで比較的緩やかな電位勾配で電位を下降させる制振要素Ｐ１５とから構成される。
【００４９】
この小ドット吐出パルスＤＰ２が圧電振動子３５に供給されると、圧電振動子３５及び圧力室２４は次のように動作し、これに伴ってメニスカスは図９（ｂ）に示す様に変化する。ここで、図９（ｂ）は、メニスカスの定常状態を基準としたメニスカスの位置を模式的に表した図であり、先に説明した図８（ｂ）に対応する図である。
【００５０】
即ち、この小ドット吐出パルスＤＰ２が圧電振動子３５に供給されると、まず、膨張要素Ｐ１１の供給に伴って圧電振動子３５が大きく収縮し、圧力室２４が最小容積から最大容積まで急速に膨張する。この膨張に伴って圧力室２４内が大きく減圧され、メニスカスは定常状態（［０］の位置）から圧力室２４側（［−］側）に大きく引き込まれる。このとき、メニスカスの中心部分、即ち、ノズル開口２５の中心部分が一旦大きく引き込まれる。その後、このメニスカスの中心部分は反動で凸状に盛り上がった状態になる。次に、吐出要素Ｐ１３が供給されて圧力室２４が急激に収縮してインクが加圧され、メニスカスの中心部分が急速にインク柱として成長する（即ち［＋］側に急速に移動する）。その後、成長したインク柱の先端部分がちぎれ、その結果、小ドットに対応する量のインク滴（小インク滴）が吐出される。
【００５１】
このインク滴の吐出によってメニスカスは圧力室２４側に向かって急速に戻ってくるが、このメニスカスの戻りにあわせて供給される制振要素Ｐ１５により圧力室２４が緩やかに収縮する。この収縮に伴うインクの加圧によってメニスカスの運動エネルギーが吸収され、メニスカスの戻り速度が緩やかになる。その後、メニスカスは、図中点線で示すように、圧力室２４内に残留しているインク圧力に応じて自由振動する。
【００５２】
微振動パルスＶＰは、最低電位ＶＬから微振動電位ＶＢまで、インク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな電位勾配で電位を上昇させる微振動膨張要素Ｐ２１と、この微振動膨張要素Ｐ２１に続いて発生されて微振動電位ＶＢを所定時間維持する微振動ホールド要素Ｐ２２と、この微振動ホールド要素Ｐ２２に続いて発生されて微振動電位ＶＢから最低電位ＶＬまで比較的緩やかな電位勾配で電位を下降させる微振動収縮要素Ｐ２３とから構成される。
【００５３】
この微振動パルスＶＰが圧電振動子３５に供給されると、圧電振動子３５及び圧力室２４は次のように動作する。即ち、微振動膨張要素Ｐ２１の供給によって圧力室２４は緩やかに膨張し圧力室２４内のインクも緩やかに減圧される。このインク圧力の減少によってメニスカスは圧力室２４側に少し移動する。圧力室２４の膨張状態は微振動ホールド要素Ｐ２２の供給期間中に亘って維持される。この維持期間中においても、メニスカスは圧力室２４内の圧力変動に応じて緩やかに移動し続ける。その後、微振動収縮要素Ｐ２３の供給によって圧力室２４は緩やかに収縮し圧力室２４内のインクが緩やかに加圧される。この加圧によってメニスカスは吐出側に少し移動する。このようなメニスカスの移動により、ノズル開口２５付近に増粘部分があればこの増粘部分がインク中に分散し、インク増粘の防止が図れる。
【００５４】
次に、上記構成のプリンタ１におけるインク滴吐出制御について説明する。
【００５５】
本実施形態において、パルス供給手段（制御ロジック５６，デコーダ５５，レベルシフタ５７，スイッチ回路５８，以下同様。）は、非記録の印字データ（階調情報）［００］に基づいて微振動パルスＶＰを圧電振動子３５に供給し、小ドットの印字データ［０１］に基づいて小ドット吐出パルスＤＰ２を圧電振動子３５に供給する。また、中ドットの印字データ［１０］に基づいて中ドット吐出パルスＤＰ１を圧電振動子３５に供給し、大ドットの印字データ［１１］に基づいて小ドット吐出パルスＤＰ２と中ドット吐出パルスＤＰ１の両方を圧電振動子３５に供給する。さらに、復路走査時に大ドットを記録するにあたり、パルス供給手段はこれらの両吐出パルスに加えて微振動パルスＶＰも圧電振動子３５に供給する。即ち、中ドット吐出パルスＤＰ１の供給に先立って微振動パルスＶＰを供給し、インク滴の量を調整している。以下、具体的に説明する。
【００５６】
図５に示すように、記録ヘッド２の往路走査時にてパルス供給手段は、印字データ［００］を翻訳してパルス選択情報［００１］を生成する。ここで、パルス選択情報の最上位ビットは期間Ｔ１、即ち中ドット吐出パルスＤＰ１に対応し、２番目のビットは期間Ｔ２、即ち小ドット吐出パルスＤＰ２に対応する。さらに、最下位ビットは期間Ｔ３、即ち微振動パルスＶＰに対応している。従って、このパルス選択情報［００１］により、期間Ｔ３においてスイッチ回路５８が導通状態になり、微振動パルスＶＰが圧電振動子３５に供給される。また、パルス供給手段は、印字データ［０１］を翻訳してパルス選択情報［０１０］を生成する。このパルス選択情報［０１０］により、期間Ｔ２においてスイッチ回路５８が導通状態になり、小ドット吐出パルスＤＰ２が圧電振動子３５に供給される。同様に、パルス供給手段は、印字データ［１０］を翻訳してパルス選択情報［１００］を生成する。このパルス選択情報［１００］により、期間Ｔ１においてスイッチ回路５８が導通状態になり、中ドット吐出パルスＤＰ１が圧電振動子３５に供給される。さらに、パルス供給手段は、印字データ［１１］を翻訳してパルス選択情報［１１０］を生成する。このパルス選択情報［１１０］により、期間Ｔ１及び期間Ｔ２においてスイッチ回路５８が導通状態になり、中ドット吐出パルスＤＰ１及び小ドット吐出パルスＤＰ２が続けて圧電振動子３５に供給される。
【００５７】
また、図６に示すように、記録ヘッド２の復路走査時にてパルス供給手段は、印字データ［００］を翻訳してパルス選択情報［０１０］を生成する。ここで、パルス選択情報の最上位ビットは期間Ｔ１´、即ち小ドット吐出パルスＤＰ２に対応し、２番目のビットは期間Ｔ２´、即ち微振動パルスＶＰに対応する。さらに、最下位ビットは期間Ｔ３´、即ち中ドット吐出パルスＤＰ１に対応している。従って、このパルス選択情報［０１０］により、期間Ｔ２´においてスイッチ回路５８が導通状態になり、微振動パルスＶＰが圧電振動子３５に供給される。また、パルス供給手段は、印字データ［０１］を翻訳してパルス選択情報［１００］を生成する。これにより、期間Ｔ１´においてスイッチ回路５８が導通状態になり、小ドット吐出パルスＤＰ２が圧電振動子３５に供給される。同様に、パルス供給手段は、印字データ［１０］を翻訳してパルス選択情報［００１］を生成する。これにより、期間Ｔ３´においてスイッチ回路５８が導通状態になり、中ドット吐出パルスＤＰ１が圧電振動子３５に供給される。さらに、パルス供給手段は、印字データ［１１］を翻訳してパルス選択情報［１１１］を生成する。これにより、期間Ｔ１´から期間Ｔ３´の全期間においてスイッチ回路５８が導通状態になり、小ドット吐出パルスＤＰ２、微振動パルスＶＰ、中ドット吐出パルスＤＰ１が順に圧電振動子３５に供給される。
【００５８】
このように各駆動パルスを圧電振動子３５に供給すると、画素領域（記録周期Ｔによって区分けされる記録紙１３上の領域であり、１ドットが記録され得る領域）内におけるインク滴の着弾位置が、往路走査時と復路走査時とでドットの大きさ毎に揃う。
【００５９】
このことを図７に基づいて説明する。ここで、図７は、供給される駆動パルスと画素領域Ｇ内でのインク滴の着弾位置の関係を印字データ（記録階調）毎に示した模式図であり、（ａ）は微振動を、（ｂ）は小ドットを、（ｃ）は中ドットを、（ｄ）は大ドットをそれぞれ示す。なお、この図において、記録ヘッド２は往路走査時に左側から右側へ移動するものとし、復路走査時に右側から左側へ移動するものとする。
【００６０】
図７（ｂ）に示すように、小ドットの記録時において、往路走査時には小ドット吐出パルスＤＰ２が記録周期Ｔの後半側に配置されているため、小インク滴は画素領域Ｇの右半部分に着弾する。一方、復路走査時には小ドット吐出パルスＤＰ２が記録周期Ｔの開始直後に配置されており走査方向が往路と反対なので、小インク滴は画素領域Ｇの右半部分に着弾する。また、図７（ｃ）に示すように、中ドットの記録時において、往路走査時には中ドット吐出パルスＤＰ１が記録周期Ｔの開始直後に配置されているため、中インク滴は画素領域Ｇの左半部分に着弾する。一方、復路走査時には中ドット吐出パルスＤＰ１が記録周期Ｔの後半部分に配置されているため、やはり画素領域Ｇの左半部分に着弾する。さらに、図７（ｄ）に示すように、大ドットの記録時において、往路走査時には中インク滴の後に小インク滴が吐出され、復路走査時には小インク滴の後に中インク滴が吐出される。そして、往路と復路とで走査方向が反対であるため、中インク滴は画素領域Ｇの左半部分に着弾し、小インク滴は画素領域Ｇの右半部分に着弾する。
【００６１】
このように、本実施形態では、往路駆動信号と復路駆動信号とで吐出パルスＤＰ１，ＤＰ２の配置を入れ替えているので、記録ヘッド２の往路走査時と復路走査時とで小インク滴と中インク滴の着弾位置が揃う。これにより、ざらつき感の少ない高品位な画像が記録できる。
【００６２】
さらに、本実施形態では、復路走査時の大ドット記録時において微振動パルスＶＰも圧電振動子３５に供給している。これは、大ドットのインク量を往路走査時と復路走査時とで揃えるためである。以下、この点について説明する。
【００６３】
上記したように、大ドットを記録するにあたり、記録ヘッド２の往路走査時には中インク滴から小インク滴の順にインク滴が吐出され、復路走査時には小インク滴から中インク滴の順にインク滴が吐出される。ここで、インク滴の吐出後にメニスカスは比較的大きく振動するので、続けて後のインク滴を吐出させると、後のインク滴の吐出量は吐出パルス供給時点におけるメニスカスの位置に応じて変ってしまう。例えば、メニスカスが圧力室２４側に大きく引き込まれた状態で吐出パルスを供給した場合と、ノズル開口２５の縁よりも吐出側に盛り上がった状態で吐出パルスを供給した場合とでは、盛り上がった状態で吐出パルスを供給した方がインク量が多くなる。
【００６４】
そして、インク滴の吐出直後におけるメニスカスの振幅は、吐出されたインク滴の量に応じて変化する。即ち、小インク滴の吐出直後におけるメニスカスの振幅よりも、中インク滴の吐出直後におけるメニスカスの振幅の方が大きくなる。また、両吐出パルスＤＰ１，ＤＰ２同士の配置間隔は、インク滴の吐出量を安定化する観点から、或る程度離隔させる必要がある。例えば、インク滴の吐出によって引き込まれたメニスカスが再度盛り上がる時点（図８及び図９に符号ｔ１，ｔ２で示す時点）で後の吐出パルスが供給されるように設定する必要がある。このため、中インク滴から小インク滴の順に吐出した場合（往路の場合）と、小インク滴から中インク滴の順に吐出した場合（復路の場合）とでは、後側の吐出パルス供給時点におけるメニスカスの状態が異なるので、大ドットのインク量（小インク滴と中インク滴の合計量）が相違してしまう虞がある。
【００６５】
この場合、後側の吐出パルスの配置位置（発生タイミング）を調整することでインク量を調整することが考えられる。しかし、そのように構成すると、後側の吐出パルスで吐出されるインク滴の着弾位置が不揃いになって画質の点で好ましくないし、記録周期Ｔが長くなってしまう虞もある。そこで、吐出パルスの波形形状を変更することも考えられるが、この場合、当該吐出パルスを単独で用いた際のインク量が往路と復路とで異なることになり、やはり好ましくない。
【００６６】
このような事情に鑑み、このプリンタ１では、２つの吐出パルスＤＰ１，ＤＰ２の間に微振動パルスＶＰを配置し、後側の吐出パルスの供給に先立って微振動パルスＶＰを供給している。別な言い方をすれば、この微振動パルスＶＰを、先のインク滴の吐出直後におけるメニスカスの状態を調整する調整パルスとして用いている。２つの吐出パルスＤＰ１，ＤＰ２のみの場合、往路の吐出順序で吐出した方が復路の吐出順序で吐出した場合よりもインク滴の量が増える。このため、図９に示すように、復路駆動信号ＣＯＭ２において小ドット吐出パルスＤＰ２と中ドット吐出パルスＤＰ１との間に微振動パルスＶＰを配置して、大ドットの記録時には中ドット吐出パルスＤＰ１の供給に先立って微振動パルスＶＰを圧電振動子３５に供給し、中ドット吐出パルスＤＰ１の供給開始時点におけるメニスカスの位置を調整している。
【００６７】
例えば、図９（ｂ）に示すように、小インク滴の吐出直後において微振動パルスＶＰを供給しなかった場合には、メニスカスの振幅は図中点線で示すようになる。そして、微振動パルスＶＰを供給した場合には、図中実線で示すように、ｔ３の時点から微振動膨張要素Ｐ２１が圧電振動子３５に供給されて圧力室２４が膨張し、メニスカスがさらに引き込まれる。その後、微振動収縮要素Ｐ２３が圧電振動子３５に供給されて圧力室２４が収縮し、メニスカスを吐出方向に押し出す。これにより、中インク滴の供給開始時点（ｔ２）にて、微振動パルスＶＰを供給しなかった場合（符号ｔ２ｂで示す状態）よりもメニスカスを大きく盛り上げることができる（符号ｔ２ａで示す状態）。その結果、中ドット吐出パルスＤＰ１で吐出されるインク滴の量を増やすことができ、往路と復路とで大ドットのインク量を揃えることができる。
【００６８】
このように、本実施形態では、微振動パルスＶＰを調整パルスとして用い、先のインク滴吐出に伴うメニスカスの振動を制御しているので、一記録周期Ｔを可及的に短くしつつも往路と復路におけるインク滴の量を揃えることができる。即ち、この微振動パルスＶＰは、そもそもノズル開口２５付近におけるインク増粘を防止すべく最初から駆動信号に含まれているので、記録周期Ｔが延びてしまうことがない。
【００６９】
さらに、この微振動パルスＶＰは、インク滴の非吐出時にノズル開口２５付近のインク増粘を防止できればよいので、その波形形状は吐出パルスに比べて自由度が高い。例えば、パルスの波高、微振動膨張要素Ｐ２１や微振動収縮要素Ｐ２３の電位勾配、微振動ホールド要素Ｐ２２の時間幅については、メニスカスが適正に微振動できる範囲で自由に設定できる。このため、この微振動パルスＶＰの波形形状に応じて、中ドット吐出パルスＤＰ１による中液滴の量（即ち、微振動パルスＶＰの次に配置された吐出パルスによって吐出される液滴の量）を調整することができる。従って、このインク滴の量を高い精度でコントロールすることができる。
【００７０】
また、この微振動パルスＶＰは、配置場所（発生タイミング）についても他の吐出パルスＤＰ１，ＤＰ２より自由度が高い。即ち、この微振動パルスＶＰによってインク滴は吐出されないので、微振動パルスＶＰは前後に配置された吐出パルスＤＰ１，ＤＰ２に対して時間的に重ならない範囲で配置することができる。従って、この微振動パルスＶＰの発生タイミングを変えることでメニスカスを加振したり、制振したりすることもできる。さらに、後の吐出パルスの供給開始時点におけるメニスカスの高さも調整することができる。従って、後の吐出パルスに対応するインク滴の量を高い精度でコントロールすることもできる。
【００７１】
ところで、本発明は、この第１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。
【００７２】
上記の第１実施形態では、１記録周期Ｔ内に２種類の吐出パルスと１つの微振動パルスＶＰを配置して、往路走査時と復路走査時とで大ドットのインク量を揃えるようにした構成について説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、微振動パルスＶＰを用いて吐出パルスによるインク滴の量を積極的に変えるようにしてもよい。
【００７３】
図１０の第２実施形態は、１記録周期Ｔ内に１つの微振動パルスＶＰと１つの小ドット吐出パルスＤＰ２（吐出パルス）とを配置している。そして、小ドット吐出パルスＤＰ２の供給に先立って微振動パルスＶＰを供給するか否かを選択することで、小ドット吐出パルスＤＰ２によって吐出されるインク滴の量を変化させるものである。
【００７４】
この第２実施形態において、駆動信号発生回路４７は、期間Ｔ１にて微振動パルスＶＰを発生し、期間Ｔ２にて小ドット吐出パルスＤＰ２を発生する。そして、パルス供給手段は、インク滴を吐出しない場合に微振動パルスＶＰを圧電振動子３５に供給し、通常の小インク滴（説明の便宜上、第１小インク滴という。）を吐出させる場合には小ドット吐出パルスＤＰ２のみを圧電振動子３５に供給する。さらに、パルス供給手段は、第１小インク滴よりも量が多い小インク滴（説明の便宜上、第２小インク滴という。）を吐出させる場合には、微振動パルスＶＰと小ドット吐出パルスＤＰ２の両方を圧電振動子３５に供給する。
【００７５】
この構成でも、微振動パルスＶＰを供給することで、小ドット吐出パルスＤＰ２の供給開始時点において、メニスカスをノズル開口２５の縁よりも盛り上がった状態にすることができる。これにより、小インク滴の量を変えることができる。即ち、量が異なる２種類のインク滴を１つの小ドット吐出パルスＤＰ２によって打ち分けることができる。このため、専用の吐出パルスを２種類設けた場合よりも記録周期Ｔを短くすることができ、高速記録に適する。
【００７６】
なお、微振動パルスＶＰによる吐出パルスのインク量調整は、複数の吐出パルスが一記録周期Ｔ内に配置された装置にも同様に適用することができる。この場合において、複数の吐出パルスは、同じ波形形状であってもよく、異なる波形形状（インク量が異なる吐出パルス）であってもよい。
【００７７】
また、上記の第１実施形態において、各吐出パルスを記録周期Ｔを跨いで一定間隔で発生するように構成してもよい。例えば、図４の例において、往路駆動信号ＣＯＭ１における中ドット吐出パルスＤＰ１の吐出要素Ｐ３から小ドット吐出パルスＤＰ２の吐出要素Ｐ１３までの時間間隔ＴＡと、小ドット吐出パルスＤＰ２の吐出要素Ｐ１３から次の記録周期Ｔにおける中ドット吐出パルスＤＰ１の吐出要素Ｐ３までの時間間隔ＴＢとを一定にすると共に、復路駆動信号ＣＯＭ２における小ドット吐出パルスＤＰ２の吐出要素Ｐ１３から中ドット吐出パルスＤＰ１の吐出要素Ｐ３までの時間間隔ＴＣと、中ドット吐出パルスＤＰ１の吐出要素Ｐ３から次の記録周期Ｔにおける小ドット吐出パルスＤＰ２の吐出要素Ｐ１３までの時間間隔ＴＤとを一定にしてもよい。
この構成では、大ドットを連続的に記録する際において、小ドット吐出パルスＤＰ２と中ドット吐出パルスＤＰ１の間隔（詳しくは、吐出要素Ｐ３，Ｐ１３同士の間隔）が揃うので、最初の１滴を吐出させた後はメニスカスの状態が一定になりインク量が揃う。そして、最初の一滴については微振動パルスＶＰを圧電振動子３５に供給することでインク滴の量を揃えることができる。
【００７８】
なお、以上は、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ１を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射装置、例えば、インクジェット式プロッタ等の画像記録装置にも適用できる。また、ディスプレー製造装置，電極製造装置，チップ製造装置等といった各種の製造装置にも適用できる。さらに、マイクロディスペンサ、マイクロポンプにも適用できる。
【００７９】
また、圧力発生素子に関し、圧電振動子３５以外の素子を用いてもよい。例えば、静電アクチュエータや磁歪素子等の電気機械変換素子を用いてもよい。さらに、圧力発生素子として発熱素子を用いてもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果を奏する。
即ち、メニスカスを微振動させる微振動パルスとインク滴を吐出させる吐出パルスとを含み、微振動パルスの後に吐出パルス信号が配置された駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、微振動パルスの供給或いは非供給をパルス供給手段によって選択することで、吐出パルスにより吐出される液滴の量を異ならせるようにしたので、一種類の吐出パルスから量が異なる複数種類の液滴を吐出させることができる。これにより、一吐出周期を可及的に短くしつつも吐出される液滴の種類を増やすことができる。
【００８１】
また、噴射ヘッドの往路走査時には、所定量の液滴を吐出させる第１の吐出パルスを、量が異なる液滴を吐出させる第２の吐出パルスよりも前に配置した往路駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、噴射ヘッドの復路走査時には、第１の吐出パルスを第２の吐出パルスよりも後に配置すると共にこれらの吐出パルスの間にメニスカスを微振動させる微振動パルスを配置した復路駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、噴射ヘッドの復路走査時に前後の吐出パルスを続けて供給するにあたり、パルス供給手段によって微振動パルスも圧力発生素子に供給するので、後の吐出パルスの供給開始時点におけるメニスカスの状態を微振動パルスによって制御でき、液滴の量を往路走査時と復路走査時とで揃えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構造を説明する断面図である。
【図３】プリンタの電気的構成を説明するブロック図である。
【図４】駆動信号発生回路が発生する往路駆動信号と復路駆動信号とを説明する図である。
【図５】往路駆動信号におけるインク滴吐出制御を説明する図である。
【図６】復路駆動信号におけるインク滴吐出制御を説明する図である。
【図７】供給される駆動パルスと画素領域内でのインク滴の着弾位置の関係を印字データ毎に示した模式図であり、（ａ）は微振動を、（ｂ）は小ドットを、（ｃ）は中ドットを、（ｄ）は大ドットをそれぞれ示す。
【図８】（ａ），（ｂ）は、往路駆動信号と中ドット駆動パルスを供給した際のメニスカスの動きを説明する図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、復路駆動信号と小ドット駆動パルスを供給した際のメニスカスの動きを説明する図である。
【図１０】第２実施形態を説明する図であり、インク滴吐出制御を説明する図である。
【符号の説明】
１…インクジェット式プリンタ，２…記録ヘッド，３…インクカートリッジ，４…カートリッジホルダ部，５…キャリッジ，６…ハウジング，７…ガイド部材，８…パルスモータ，９…駆動プーリー，１０…遊転プーリー，１１…タイミングベルト，１２…制御部，１３…記録紙，１４…紙送りモータ，１５…プラテンローラ，２１…記録ヘッドのケース，２２…流路ユニット，２３…振動子ユニット，２４…圧力室，２５…ノズル開口，２６…収納空部，２７…流路形成基板，２８…ノズルプレート，２９…振動板，３０…リザーバ，３１…液供給路，３２…支持板，３３…弾性体膜，３４…島部，３５…圧電振動子，３６…固定板，４１…プリンタコントローラ，４２…プリントエンジン，４３…外部Ｉ／Ｆ，４４…ＲＡＭ，４５…ＲＯＭ，４６…発振回路，４７…駆動信号発生回路，４８…内部Ｉ／Ｆ，５１…第１シフトレジスタ，５２…第２シフトレジスタ，５３…第１ラッチ回路，５４…第２ラッチ回路，５５…デコーダ，５６…制御ロジック，５７…レベルシフタ，５８…スイッチ回路

Claims (9)

1. 圧力発生素子の作動によって圧力室内の液体圧力を変化させ、この圧力変化によってノズル開口から液滴を吐出可能な噴射ヘッドと、複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、駆動信号発生手段が発生した駆動信号から駆動パルスを選択的に圧力発生素子に供給可能なパルス供給手段とを備えた液体噴射装置において、
   前記駆動信号発生手段は、メニスカスを微振動させる微振動パルスとインク滴を吐出させる吐出パルスとを含み、吐出パルスよりも前に微振動パルスを配置した駆動信号を発生し、
   前記パルス供給手段は、吐出パルスの供給に先立って微振動パルスの供給或いは非供給を選択することで、該吐出パルスによる液滴の量を異ならせることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記駆動信号発生手段は、複数の吐出パルスを一吐出周期内に含んだ駆動信号を発生することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記駆動信号発生手段は、量が異なる複数の吐出パルスを一吐出周期内に含んだ駆動信号を発生することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
4. 圧力発生素子の作動によって圧力室内の液体圧力を変化させ、この圧力変化によってノズル開口から液滴を吐出可能な噴射ヘッドと、該噴射ヘッドを主走査方向に沿って移動可能なヘッド走査機構と、複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、駆動信号発生手段が発生した駆動信号から駆動パルスを選択的に圧力発生素子に供給可能なパルス供給手段とを備えた液体噴射装置において、
   前記駆動信号は、メニスカスを微振動させる微振動パルスと、異なる量の液滴を吐出可能な第１の吐出パルス及び第２の吐出パルスとを含み、
   前記駆動信号発生手段は、噴射ヘッドの往路走査時に第１の吐出パルスよりも後に第２の吐出パルスが配置された往路駆動信号を発生し、噴射ヘッドの復路走査時に両吐出パルスの配置を往路走査時と逆順にすると共に両吐出パルスの間に微振動パルスを配置した復路駆動信号を発生し、
   前記パルス供給手段は、復路走査時において両吐出パルスを続けて供給する場合に、前記微振動パルスを第１の吐出パルスに先立って圧力発生素子へ供給することを特徴とする液体噴射装置。
5. 前記第１の吐出パルスが中液滴を吐出させる中液滴吐出パルスであり、第２の吐出パルスが小液滴を吐出させる小液滴吐出パルスであることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
6. 前記駆動信号発生手段は、複数の吐出パルスを吐出周期を跨いで一定間隔で発生することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 圧力発生素子の作動によって圧力室内の液体圧力を変化させ、この圧力変化によってノズル開口から液滴を吐出可能な噴射ヘッドと、複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、駆動信号発生手段が発生した駆動信号から駆動パルスを選択的に圧力発生素子に供給可能なパルス供給手段とを備えた液体噴射装置の吐出制御方法において、
   メニスカスを微振動させる微振動パルスと液滴を吐出させる吐出パルスとを含み、微振動パルスの後に吐出パルス信号が配置された駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、
   微振動パルスの供給或いは非供給をパルス供給手段によって選択することで、前記吐出パルスにより吐出される液滴の量を異ならせることを特徴とする液体噴射装置の吐出制御方法。
8. 圧力発生素子の作動によって圧力室内の液体圧力を変化させ、この圧力変化によってノズル開口から液滴を吐出可能な噴射ヘッドと、該噴射ヘッドを主走査方向に沿って移動可能なヘッド走査機構と、複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、駆動信号発生手段が発生した駆動信号から駆動パルスを選択的に圧力発生素子に供給可能なパルス供給手段とを備えた液体噴射装置の吐出制御方法において、
   噴射ヘッドの往路走査時には、所定量の液滴を吐出させる第１の吐出パルスを、量が異なる液滴を吐出させる第２の吐出パルスよりも前に配置した往路駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、
   噴射ヘッドの復路走査時には、第１の吐出パルスを第２の吐出パルスよりも後に配置すると共にこれらの吐出パルスの間にメニスカスを微振動させる微振動パルスを配置した復路駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、
   噴射ヘッドの復路走査時に前後の吐出パルスを続けて供給するにあたり、微振動パルスも圧力発生素子に供給することを特徴とする液体噴射装置の吐出制御方法。
9. 前記第１の吐出パルスが中液滴を吐出させる中液滴吐出パルスであり、第２の吐出パルスが小液滴を吐出させる小液滴吐出パルスであることを特徴とする請求項８に記載の液体噴射装置の吐出制御方法。

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